Vierailimme syyskuussa Roomassa, Euroopan avaruusjärjestö ESA:n järjestämässä URBIS24 – Urban Insights from Space -tapahtumassa, jossa kuultiin satelliittidataratkaisujen uusimmista tuulista.
Ilmaiseksi saatava satelliittidata voisi hyödyttää kaupunkisuunnittelijoita monin tavoin ja se on erinomainen lisä täydentämään kaupunkien jo käytössä olevaa dataa. Tähän asti monet satelliittidataratkaisut ovat keskittyneet kaupunkien ulkopuolisten alueiden, kuten metsien, valtamerien tai maatalousalueiden kartoittamiseen, mutta hiljattain on alettu tutkia, miten satelliittidata voi hyödyttää myös tiheästi asuttuja alueita. Siksi tähän tapahtumaan kutsuttiin nimenomaisesti kaupunkien edustajia.
Kaupungit, Helsinki mukaan lukien, hyödyntävät avaruusteknologiaa edelleen liian vähän. Forum Virium Helsinki onkin työskennellyt vuodesta 2021 useissa hankkeissa – SPOTTED, Regions4Climate, SPACE4Cities ja PCP-WISE – oppiakseen lisää satelliittidatan hyödyistä ja siitä, miten Helsingin kaupunki voi parhaiten hyödyntää sitä muiden datalähteiden lisänä. Olimme ilahtuneita siitä, että keväällä käynnistynyt SPACE4Cities-hankkeemme tunnettiin tapahtumassa ja että pääsimme levittämään tietoa tammikuussa avautuvasta 2,8 miljoonan euron esikaupallisesta hankintakilpailustamme alan toimijoille.
Euroopan avaruusjärjestön ilmastotoiminnan johtaja Rune Floberhagen korosti tapahtuman avajaispuheessaan, että maan havainnoinin tärkein tehtävä tällä hetkellä on selättää globaaleja ilmastohaasteita. Hallitustenvälisen ilmastopaneelin (IPCC) koordinoiva pääkirjoittaja Karen Seto Yalen yliopistosta lisäsi, että kaupungit ovat monella tapaa haavoittuvaisia ilmastonmuutokselle. Ilmastopolitiikan tueksi tarvitaan kuitenki dataa, ja satelliittidata on yhä melko tuntematon käsite. Seto totesti, että kaupungit kannattaa houkutella satelliittidatan käyttäjiksi taloudellisella kulmalla, sillä satelliittidataa voi hyödyntää esimerkiksi tulvien, metsäpalojen, kuumuuden ja kuivuuden aiheuttamien tuhojen hinta-arviointiin. Näin kaupungit saataisiin valjastettua ilmastonmuutoksen hidastamisen moottoreiksi.
Seuraavat viisi teemaa nousivat tapahtumassa useimmin esille satelliittidatan hyödyntämismahdollisuuksista puhuttaessa.
1. Kuumuuteen varautuminen
Tutkijoiden puheenvuoroista suuri osa käsitteli lämpösaarekeilmiötä (heat island effect) ja sen ratkaisemista satelliittidatan avulla. Lämpösaarekeilmiöllä tarkoitetaan sitä, kuinka kaupunkialueilla mitataan huomattavasti korkeampia lämpötiloja kuin ympäröivillä maaseutualueilla. Lämpötilaero johtuu pääasiassa siitä, että kaupunkialuiden rakennukset, tiet ja muu infrastruktuuri imevät itseensä enemmän lämpöä kuin maaseutualueiden luonnonmateriaalit, kasvillisuus ja vesistöt.
Lämpösaarekeilmiö on kaupungistumisen seuraus, jolla on vaikutuksia energiankulutukseen – jäähdytystarpeen ja ilmastoinnin muodossa – ja lisäksi lämpösaarekkeet huonontavat ilman laatua. Kuumuus ja ilmansaasteet aiheuttavat laajoja kansanterveydellisiä ongelmia etenkin vanhuksille ja sairaille – erityisesti Etelä-Euroopassa. Ilmiön ymmärtäminen ja sen ratkaiseminen onkin ratkaisevan tärkeää kestävämpien ja elinkelpoisempien kaupunkien luomiseksi.
Satelliittidata voi olla ratkaisevassa roolissa lämpösaarekeilmiön aiheuttamien haasteiden ratkaisemisessa. Lämpöantureilla varustetuilla satelliiteilla voidaan tunnistaa lämpökeskittymiä, seurata lämpötilan muutoksia ja korostaa alueita, joihin lämpösaarekeilmiö vaikuttaa eniten. Tämä auttaa kaupunkisuunnittelijoita sijoittamaan lämpösaarekeilmiötä lieventävät viheralueet, puistot ja vesielementit oikein. Satelliiteista saatujen lämpötilatietojen yhdistäminen sosioekonomisiin ja väestötietoihin auttaa tunnistamaan haavoittuvat väestöryhmät ja alueet, jotka ovat suurimmassa vaarassa helleaaltojen aikana.
Forum Virium Helsinki edistää ilmastonmuutokseen sopeutumista muun muassa Regions4Climate-hankkeessa, jossa tarkastellaan satelliittidatan pohjalta laskettua lämpökuormaa rakennuksille. Digitaalisen kaksosen sosioekonominen data kertoo, mitkä alueet erityisesti voisivat hyötyä viherrakenteen lisäämisestä helleaaltojen hallinnan tueksi. Satelliittidatapohjainen hellekartta auttaa myös yleistajuistamaan helleriskiä ja sopeutumistarvetta.
2. Tulviin varautuminen
Toinen toistuva teema Euroopan avaruusjärjestön tapahtumassa oli lisääntyviin tulviin varautuminen. Satelliittidatan avulla voidaan seurata sademääriä, maaperän kosteutta ja tulvien laajuutta. Korkean resoluution satelliittikuvia voidaan hyödyntää yksityiskohtaisten maaston korkeusmallien luomiseen, jotka ovat ratkaisevan tärkeitä veden virtauksen ymmärtämiseksi ja hulevesitulville alttiiden alueiden tunnistamiseksi.
Hulevesitulvalla tarkoitetaan maan pinnalle kerääntyvän sade- tai sulamisveden aiheuttamaa tulvaa rakennetuilla alueilla. Hulevesitulva syntyy, kun rankkasade tai lumen sulaminen aiheuttaa veden tulvimista niin nopeasti, ettei hulevesijärjestelmä pysty sitä käsittelemään. Tämä voi johtaa katujen ja rakennusten tulvimiseen.
Kun sade- ja maaperän kosteustietoja yhdistetään tulvamalleihin, voidaan satelliittidatapohjaiset varoitusjärjestelmät valjastaa varoittamaan kaupunkia hulevesitulvariskistä. Tulvan jälkeiset satelliittikuvat voivat puolestaan auttaa arvioimaan infrastruktuurille, viljelykasveille ja omaisuudelle aiheutuneita vahinkoja. Satelliittidata voi tunnistaa tulva-alttiita alueita ja ohjata kaupunkisuunnittelijoita kehittämään tarpeeksi kestäviä viemäröintijärjestelmiä ja vihreää infrastruktuuria tulvien vaikutusten vähentämiseksi ja voimakkuuden hallitsemiseksi.
Forum Virium Helsinki tulee pureutumaan tähän teemaan vuoden 2025 alussa käynnistyvässä PCP-WISE-hankkeessa, jonka tavoitteena on kehittää uusia työkaluja vedenhallintaan ja ilmastonmuutokseen sopeutumiseen sekä auttaa selviytymään vesiin liittyvistä kriiseistä, kuten tulvista ja tulipaloista.
3. Viheralueiden suunnittelu
Satelliittidata tukee myös kaupunkien viheralueiden suunnittelua. Kuten todettua, kaupunkivihreää lisäämällä voidaan ehkäistä hulevesitulvia ja vähentää kuumuutta kaupunkialueilla.
Korkean resoluution satelliittikuvat tarjoavat yksityiskohtaista tietoa kaupunkien viheralueiden, puiden ja muun kasvillisuuden sijainnista, tyypistä ja kunnosta. Tietoa yhdistelemällä voidaan päätellä, minkälainen kasvillisuus menestyy missäkin kohtaa kaupunkia, kun huomioidaan alueen maaperä, auringonvalolle altistuminen ja veden saatavuus. Tietoa voidaan hyödyntää myös yksittäisten puiden kasvun ja terveyden seurannassa, mikä helpottaa puistojen ja viheralueiden ylläpito- ja hoitopäätöksiä.
Helsingissä tällaisesta tiedosta voivat hyötyä kaupungin viher- ja yleisten alueiden kehittämisestä vastaavat yksiköt, viheralueiden kunnossapitoyksikkö sekä Stara. Forum Viriumin SPOTTED-hankkeessa selvitettiin satelliittidatan hyödyntämistä viheralueiden hallinnassa. Hankkeessa tuotettiin satelliittidataa hyödyntävä alusta ja pilottipalveluita, joiden avulla kaupungit voivat esimerkiksi tuottaa tilannekuvia ja tarkastella viheralueilla tapahtuneita muutoksia.
Euroopan avaruusjärjestön URBIS24-tapahtumassa Tallinnan kaupungin digitaalisen kaksosen johtaja Markus Annilo kertoi Tallinnan tekemästä työstä puiden sairauksien analysoimiseksi ja puiden kuolinhetken ennustamiseksi yhdistämällä satelliittidataa kaupungin digikaksoseen.
4. Liikennesuunnittelu ja kestävä liikkuminen
Konferenssi osoitti, että satelliittidatan käyttö liikennesuunnittelussa, liikenteenhallinnassa ja infrastruktuurin kunnossapidossa on yhä lähtökuopissa. Tästä syystä SPACE4Cities-hanke valitsi kestävän liikkumisen yhdeksi kolmesta tulevan tarjouskilpailun haasteista. Kaksi muuta haastetta liittyvät digitaaliseen kaupunkisuunnitteluun ja ilmastonmuutokseen varautumiseen.
Barcelonan Institute of Global Healthin kaupunkisuunnittelun johtaja Mark Nieuwenhuijsen käsitteli keynote-puheessaan sitä, kuinka tärkeää liikennesuunnittelussa on ottaa huomioon päästöjen ja melusaasteen terveysvaikutukset. Hän tutkii parhaillaan liikenteen päästöistä, meluista ja viheraluiden puutteesta johtuvien sairauksien määrää Euroopan kaupungeissa. Hänen mukaansa ennenaikaista kuolleisuutta aiheuttavat ilmansaasteiden ja melun määrä, lämpösaarekeilmiö sekä viheralueiden ja liikuntamahdollisuuksien puute johtuvat pitkälti tehokkuutta optimoivasta kaupunki- ja liikennesuunnittelusta.
Satelliittidatalla voidaan parantaa kaupunkiliikenteen suunnittelua ja lisätä kestävämpää liikkumista, kuten pyöräilyä ja kävelyä. Julkisen liikenteen suunnittelussa voidaan optimoida reittejä ja arvioida matkustajamääriä. Kestävää liikkumista voidaan ohjata keräämällä satelliittidataa eri liikennemuotojen ympäristövaikutuksista ja päästöistä, jotka voidaan huomioida kaupunkisuunnittelussa. Lisäksi voidaan kartoittaa alihyödynnettyä kaupunkitilaa, kuten paikoitusalueita, joita voidaan hyödyntää kaupunkilaisten vapaa-ajan toimintaan, kuten markkinoihin ja festivaaleihin esimerkiksi virka-aikojen ulkopuolella.
Satelliittidata tukee myös infrastruktuurin seurantaa ja kunnossapitoa, kuten siltojen, teiden, juna- ja raitiovaunukiskojen kunnon seuraamista, jotta korjausta tai kunnossapitoa vaativat kohteet voidaan tunnistaa tarpeeksi aikaisin.
5. Asukaskeskeinen kaupunkisuunnittelu ja terveyden ja hyvinvoinnin edistäminen
Viihtyisämpää, terveellisempää ja tasa-arvoisempaa kaupunkia voidaan luoda monella tapaa. Kaupunkien lämpösaarekkeiden tunnistaminen, ilmanlaadun ja viheralueiden seuranta tukee viihtyisän ympäristön suunnittelua myös haavoittuville väestönryhmille.
Keynote-puhuja Dennis Pamlin RISE:sta (Research Institutes of Sweden) totesi mielenkiintoisessa ja radikaalissakin puheessaan, että liian suuri osa nykyisestä innovaatiosta ja ilmastotoimista on kuitenkin juuttunut 1990-luvulle. Tämän seurauksena useimmat ratkaisut perustuvat staattiseen toimintaan, jossa ainoastaan optimoidaan olemassa olevia järjestelmiä. Pamlin ehdotti puheessaan systeemisiä muutoksia ja dynaamista ratkaisumallia ohjaamaan ilmastotoimien ja innovaatioiden seuraavaa sukupolvea. Tässä lähestymistavassa keskiössä olisivat ihmisten tarpeet ja innovaatiotyö keskittyisi terveyden ja terveellisen ravinnon, merkityksellisen elämän ja luovuuden kasvattamiseen yhdistämällä kovaan dataan humanistista tietoa esimerkiksi aivotutkimuksesta.
Jo nyt satelliittidatalla on suuret mahdollisuudet asukaslähtöisen kaupunkisuunnittelun tukena. Väestön jakautumisen kartoitus auttaa kohdistamaan palvelut ja infrastruktuurin oikeisiin paikkoihin ja saavutettavuuden analyysi mahdollistaa liikkumisvaihtoehtojen ja saavutettavuuden parantamisen.
Satelliittidata on monella tapaa arvokas työkalu kaupunkisuunnittelussa. Euroopan avaruusjärjestön ilmaista dataa kannattaa ehdottomasti hyödyntää luomaan kestävämpiä, terveellisempiä ja viihtyisämpiä kaupunkeja Eurooppaan.
Artikkelin pääkuva: Ninni West
Tilaa uutiskirje – älykaupunkiuutiset suoraan sähköpostiisi!
Haluatko pysyä ajan tasalla tulevaisuuden kaupunkiratkaisuista ja saada ensimmäisenä tiedon avautuvista kokeiluhauista ja innovaatiokilpailuista? Tilaa kuusi kertaa vuodessa ilmestyvä uutiskirjeemme!