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有GIS有意思︱气候地理学及可视化(三则)
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(编号:1116)
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2016-04-27 00:00:28
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SustainableCity & Transportation
编辑团队
原文/ Tanvi Misra、Laura Bliss、Julian Spector
翻译/ 阿光 文献/ 相欣奕 校核/ 众山小
编辑/ 众山小 排版/ 徐驭尧
译者萌像&导读:
近年环境污染带来的全球气候变化,导致人们对环境问题越来越关注。本文三篇文章就是选取去年巴黎气候大会上发布的相关研究成果。则一介绍的是能够在全球范围内实时检测空气污染指数的地图,它能够帮助人们直观的看出全球范围内的空气质量,并预测污染源位置,甚至它还能够影响人们的日常生活,比如通过查看空气质量决定何时户外锻炼。则二,是一项有力地支撑包括我国在内的发展中国家在巴黎协议中的立场。通过对全球范围内历史碳排放量足迹加以可视化处理,显示过去260年全球碳排放量的变化情况。可以见到,随着工业革命的扩展全球碳排放量的重心也在不断变迁。而我国不过是在过去短短10年中才成为了头号碳排放大国。则三介绍的是加州伯克利大学开发的一种从消费端测算全生命周期的碳足迹地图,如果加州居民买了一台中国生产的电脑,那么所有有关这台电脑的生产、运输所产生的碳排放,会全部计算到加州的消费端。因此这样的地图可以有效的平衡碳排放和碳消费。另外,该地图还是有史以来最为综合的碳足迹地图,还能应用于测算混合用地开发、TOD模式对减少碳足迹的影响,值得我们深入学习。
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正
文
01
在世界范围内绘制城市上空实时空气污染地图
原文/ Tanvi Misra 翻译/ 阿光
图一、Plume实验室绘制的世界空气地图https://air.plumelabs.com/
在第21届联合国气候变化大会上,一种新的实时制图工具能够跟踪世界范围内200个都市区每小时空气质量的变化情况。这种由Plume实验室设计的人性化的世界空气地图提供了一种方法来监测长期目标(如在巴黎商定的那些目标)的进展情况,以及每天短期干预(如在新德里所做的试验)的情况,Plume实验室是一个为健康制造环保软件的公司。
Plume实验室去年在巴黎促成了人民注重空气污染问题,这导致了城市实行对小汽车部分禁止政策(类似于目前在新德里试验的政策)。为了这款新的地图,该公司已经从五十万个环境测量值里采集了相关数据,这些环境测量值是从1.1万个基站中搜集来的。这个工具不仅能够估算这些城市空气污染程度,还能预测污染是从哪里飘出的。
“数据革命能够帮助决策者阻断污染源,也能帮助社区收回其对环境的控制”,该公司在一份新闻稿中写道。
在这个地图上,测量仪器可以使用的城市被表示成六边形,六边形的大小根据都市区人口确定。六边形的颜色取决于空气污染指数,空气污染指数综合考虑了大气中的二氧化碳、臭氧和颗粒物,六边形的颜色越深表示这个城市空气污染越严重。
比如,新德里是位于印度半岛心脏处的深灰色六边形:
图二、世界空气地图
点击六边形会出来一个关于城市空气质量的小的总结,如下图所示,新德里目前看上去并不是很好:
图三、新德里的空气质量报告
下面是巴黎的空气质量报告:
图四、巴黎的空气质量报告
这个地图也可以app的形式使用,人们可以在出门锻炼前24小时内咨询空气质量预测结果。下面是巴黎app用户公告(https://itunes.apple.com/us/app/plume-air-report-beat-pollution/id950289243):
联合创始人兼首席执行官罗曼·拉孔贝告诉我,巴黎的许多早期用户已经改变了他们决定何时去运动的习惯。有时候,延迟几个小时再去运动,以避免污染高峰也许更好。
02
制作260年的全球碳排放地图
原文/ Laura Bliss 翻译/ 阿光
美国和中国并不总是地球上最大的污染者。
巴黎协议本质上是一个前瞻性文件,在这里面全球领导人立志控制变暖温度在1.5℃以内,强化融资政策和定期检测,确保国家尽快淘汰化石燃料。
文件里很少提到过去,很多发展中国家希望文件能够表明“历史最大温室气体排放国应对现在还在遭受后果的国家负有法律责任”,但是美国和欧盟领导人在第21届联合国气候变化大会上极力反对列入这样的语言。不过本文一个新的、反映了过去260年历程的全球排放量交互式地图,让你非常明白美国和欧盟为什么反对。(http://aureliensaussay.github.io/historicalemissions/interactive.html)
图五、全球碳排放历史地图 - 2010年中国占比
使用红色滑块通过时间来回移动,并点击任何一个国家可以看到他们的碳排放对世界的贡献量。作为工业革命的发源地,欧洲有一个近百年的碳热点,到1891年,美国超越英国成为地球上最大的碳排放国,只不过到了十年前,中国才戴上了这个可耻的称号。
图六、1891年美国超过英国成为世界上最大的谈排放国。
法国经济学家Aurélien Saussay使用美国能源部下属的二氧化碳信息分析中心的数据创造了这个地图,该中心从1751年化石燃料时代开始,就一直跟踪化石燃料燃烧(加上水泥生产和天然气耀斑)。按不同时期的人口分布加权,这个地图既能够说明世界上每个区域对碳排放总量的历史责任,又能够反映在过去250年里工业革命的扩散过程。
视频一、过去260年的全球碳排放足迹
像巴黎协定希望的那样,地球会在短短的十年间对化石燃料的管理达到前所未有的高度吗?这将需要世界上从开采为主的经济中获得大量的好处的最富有国家的领导人持续关注。这里希望未来地图上燃烧得没这么明亮。
03
史上最全面的城市碳足迹地图
原文/Julian Spector 翻译/ 阿光
通过城市消费商品的排放量,加州伯克利分校的研究者们描绘了一幅更加准确的地图。
图七、该地图显示了消费商品的碳排放量,红色代表高排放率,绿地代表低排放率
去年在巴黎召开的第21届联合国气候变化大会上,世界各国承诺要大幅降低碳排放量,现在城市和社区必须弄清楚如何真正做到这一点。为了成功做到这一点,地方领导人需要查明温室气体的来源并指出哪些活动产生这些气体。来自加州大学伯克利分校凉爽气候网络的一项新的制图工具,以独特的方式帮助加州湾区做到了这一点。(https://baaqmd.maps.arcgis.com/apps/MapSeries/index.html?appid=94b9eff6547f459fba27a6853327e1a2)
图八、加州湾区碳排放足迹地图
图九、湾区人口普查区内家庭平均碳足迹(单位家庭二氧化碳吨数)
通常情况下,碳足迹地图会总结出一个特定区域的排放量。比如,我的同事Laura Bliss通过洛杉矶建筑类型和其他人口普查变量,绘制了可视化的能源利用地图集,这对于形成更低碳的建筑环境建设报告很有用,但这并不符合商品和服务整个生命周期的排放量。
基于伯克利分校以消费为基础统计的地图工具,家庭要为他们购买的商品生产、出行交通所产生的碳排放负责,无论这些过程发生在哪里。
“如果一个加州的家庭购买了一台由中国生产的电脑,那么生产电脑所产生的所有碳排放都应该统计到加州的家庭上,而不是中国的工厂”这项研究的作者Christopher Jones 和 Daniel Kammen这样来解释他们的研究
(参考文献1,请联系我们索取
)。
这种方法导致海湾地区的碳排放量比按地区计算的高出35%,不过研究指出这正是按消费统计计算城市碳足迹的精髓,因为密集的城市人口依赖于在其他地方排碳的制造业和农业。
这项研究激发消费者去思考从世界范围内购买食物和商品的生态成本。
图十、地图显示不同社区在电力和天然气使用量上的差异。城市内部的变化指出需要有适合当地的抑制碳排放量的政策。
同时这对政策也会产生直接影响,因为衡量排放量的方式决定了减少它的方式。
城市规划者现在可以通过这个工具找出究竟哪个社区的碳排放量是由于使用汽车,而不是空调或者燃气加热引起的。食品消费碳排放量高于平均水平的片区将成为城市农业活动的首要目标。作者还建议扩散市中心的人口密度,降低消费碳排放的同时,限制在高消费碳排放区域新建住宅。这个地图甚至在同一个郊区区分了低碳和高碳区域,展示了TOD开发模式到底能产生多大影响。
城市体现了密度的生态效益——许多人居住离工作、娱乐很近,就能相互消减整体的温室气体排放,但是城市仍然要依赖少量来自腹地的产品,从消费来全方位看碳排放,能够让城市人口对他们影响环境的行为负责。
我们为本文提供的免费下载资料有:
1、《旧金山湾区社区、城市和国家基于消费端的温室气体排放清单 –基于地点的气候行动优先考虑策略》
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