Esploratore dell'inquinamento luminoso

a cura del Digital Innovation Hub Vicenza

Esplora la dinamica dell'inquinamento luminoso nel vicentino usando la nostra web app basata su Google Earth Engine, una piattaforma Big Data, e immagini satellitari NASA.

Il progetto è parte del Programma Operativo Regionale del Fondo Europeo di Sviluppo Regionale (POR FESR 2014 - 2020) del Veneto, nell'ambito del bando dell'azione 231 volto alla "costituzione di Innovation Lab diretti al consolidamento/sviluppo del network Centri P3@-Palestre Digitali e alla diffusione della cultura degli Open Data."

Indice

1. Introduzione
2. Web App
   1. Come usare la web app
   2. Come interpretare la mappa e il grafico?
3. Codice sorgente
   1. Struttura del repository
   2. Come usare il codice
4. Licenza
5. Contatti
6. Ringraziamenti

Introduzione

La luce che le nostre città emettono costantemente è dispersa nell'ambiente. Parte di questa luce, che viene emessa verso l'alto, viene registrata dai satelliti NOAA-20 e Suomi-NPP. Grazie a questi satelliti, abbiamo misurazioni medie mensili della quantità di luce in ogni punto della Terra, espressa in nanowatt diviso per centimetro quadrato per steradiante. Possiamo vedere come questi valori cambiano negli ultimi anni. Ad esempio, il passaggio all'illuminazione esterna a risparmio energetico porta a una riduzione della perdita di luce, che è evidente anche dallo spazio. La costruzione di nuove aree residenziali e infrastrutture, al contrario, aumenta l'inquinamento luminoso.

Questo repository contiene il codice JavaScript che abbiamo utilizzato per l'elaborazione dei dati e per generare la web app. Consente di studiare le dinamiche della quantità della luce notturna (artificiale), dispersa nell'ambiente verso il cielo a partire dal 2014. I dati utilizzati per la ricostruzione di tali dinamiche sono le immagini notturne della Terra VIIRS Stray Light Corrected Nighttime Day/Night Band Composites Version 1 di pubblico dominio, ottenute e elaborate tramite Earth Engine.

Web App

Come usare la web app

1. Quando la web app è aperta (potrebbero volerci alcuni secondi per caricarla), si apre una mappa della provincia di Vicenza, dove la diversa intensità del colore giallo-arancio mostra la radianza di un determinato territorio. Questa mappa mostra le medie per il periodo prescelto (vedi sotto).

2. Dall'elenco a tendina è possibile selezionare un'altra provincia del Veneto.

3. Per impostazione predefinita, l'intervallo di date è impostato dal 1° gennaio 2014 infino a oggi.

4. Ora la cosa più interessante: ingrandisci la mappa nell'area di tuo interesse e fai un clic. Nel pannello a destra, apparirà un grafico con una curva gialla, che, a questo punto, mostra la dinamica dell'inquinamento luminoso per il periodo selezionato. Il grafico mostra anche una trend line rossa (o meglio, una curva di tendenza polinomiale).

5. In alto a destra del grafico c'è un pulsante che consente di espanderlo in una finestra separata. In quella nuova finestra sarà possibile scaricare i dati iniziali del grafico nel formato CSV.

Come interpretare la mappa e il grafico?

Ecco un riferimento:

• Vicenza (VI), 50 nW/(cm²·sr). Inquinamento luminoso molto alto. L'intero sfondo del cielo ha una vaga tonalità bianca grigiastra. Forti sorgenti luminose sono evidenti in tutte le direzioni. La Via Lattea è totalmente invisibile o quasi.
• Malo (VI), 20 nW/(cm²·sr). Inquinamento luminoso abbastanza alto. La Via Lattea è molto debole o invisibile vicino all'orizzonte e sembra piuttosto sbiadita sopra la testa. Le sorgenti luminose sono evidenti nella maggior parte se non in tutte le direzioni.
• Sasso (VI), 5 nW/(cm²·sr). Inquinamento luminoso moderato. Sono visibili solo strutture della Via Lattea di grandi dimensioni. Tuttavia, questo tipo di cielo è abbastanza buono per gli standard di molte persone.

Codice sorgente

Struttura del repository

• img/ - cartella con le immagini usate in questo Readme
• code.js - codice della web app per Earth Engine
• LICENSE.md - file della licenza
• README.md - questo file

Come usare il codice

Il codice è stato sviluppato per essere eseguito all'interno della piattaforma Big Data che si chiama Google Earth Engine. In caso se vuoi esaminare gli algoritmi sottostanti o produrre una web app derivata è necessario avere un account gratuito Earth Engine. Se vuoi invece solo utilizzare la web app, basta aprire il link.

Non appena hai l'account Earth Engine, esplora la sua interfaccia con questo manuale. Poi basta copiare il codice dal file code.js da questo repository a uno script Earth Engine per eseguirlo.

Licenza

La IODL 2.0 (Italian Open Data License) prevede che l’utente possa liberamente:

• consultare, estrarre, scaricare, copiare, pubblicare, distribuire e trasmettere le informazioni;
• creare un lavoro derivato, per esempio attraverso la combinazione con altre informazioni (c.d. mashup), includendole in un prodotto o sviluppando un’applicazione informatica che le utilizzi come base dati.

In cambio, all’utente è chiesto solo d'indicare la fonte delle informazioni e il nome del soggetto che fornisce il dato, includendo, se possibile, un link alla licenza. Vedi il file LICENSE.md per dettagli.

Contatti

• Sito ufficiale: InnovationLab Vicenza - Comune di Vicenza
• Sito sviluppatore: Digital Innovation Hub Vicenza
• Email ufficiale: vicenzainnovationlab@comune.vicenza.it
• Email sviluppatore: info@digitalinnovationhubvicenza.it

Ringraziamenti

Ringraziamo Vasily Lobanov del Centro Earth Observation della RUDN University per il prezioso supporto nello sviluppo della interfaccia grafica della web app.