Исследования космических снимков показали, что города следуют одинаковым процессам роста.
За все время существования МКС астронавты сделали миллионы фотографий Земли. Эта коллекция позволяет не только любоваться видами нашей планеты, но и предоставляют большой объем данных для исследования. Кристофер Смолл, из Колумбийского университета, занялся анализом изображения Земли ночью, чтобы получить представление о том, как растут и развиваются города.
Смолл работал над характеристикой различных типов освещения, используемых в различных городских районах. В частности, он количественно оценил такие вещи, как относительная яркость, цвет и площадь различных типов городских огней. Он отсортировал сотни фотографий городов, снятых с МКС, в поисках городов с огнями самых разных цветов и пространственных конфигураций.
Так как изображения имеют относительно высокое разрешение: каждое из них было снято с помощью 400-миллиметрового объектива, способного различать отдельные источники света. Это позволило Смоллу откалибровать каждое из изображений для получения одинаковой цветовой температуры, чтобы их можно было сравнивать напрямую.
В результате более теплые оранжевый и желтый цвета на фотографиях, представляют собой натриевые лампы высокого давления. Например, Чикаго давно известен своим широко распространенным оранжевым свечением. (Однако в последние годы это начинает меняться, поскольку город начинает все больше пользоваться светодиодами.) Более прохладные зеленые и синие цвета, представляют собой огни от ртутных ламп. Светодиоды также могут влиять на цвет.
Ключевой частью исследования Смолла была попытка определить, сколько света исходит от проезжих частей (шоссе и городских улиц) по сравнению с отдельными огнями (огни парковок, фасадные огни и рекламные щиты). Он обнаружил, что «свет в городской среде почти полностью исходит от наружного освещения, а не от света, передаваемого изнутри зданий. И большая часть этого света находится на улицах и дорогах ».
Фотографии Парижа и Кувейта с МКС откалиброваны для цветовой температуры 2200 Кельвинов, типичной для натриевых ламп высокого давления. Эти два города имеют очень разные цветовые и пространственные конфигурации. Свет в Париже почти полностью исходит от уличных фонарей — в основном желтых, но также синих и зеленых. Елисейские поля кажутся белыми, потому-что яркость уличных фонарей и зданий насыщала эту часть изображения.
«Париж, вероятно, лучший пример разнообразия цветов и пространственных конфигураций, которое мы пытаемся количественно оценить», — сказал Смолл.
В Кувейте и прилегающих районах освещение в новых застройках, таких как Абдулла Мубарак ас-Сабах, кажется зеленым из-за уличных ртутных фонарей. Более яркие огни, окруженные более тусклыми, более равномерно распределенными огнями, вероятно, принадлежат мечетям.
Смолл говорит, что исследования уже показывают, что огни в большинстве городов имеют тенденцию отображать общие сетевые структуры, которые часто «возникают без централизованного планирования или проектирования», что может означать, что города следуют одинаковым процессам роста независимо от того, где они находятся.
«Предположение о том, что процесс эмерджентного поведения в различных городах по всему миру кажется похожим, интересно само по себе», — отметил Смолл.