城读│城市星球：卫星遥感图片揭示肉眼所不能见的城市

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城市星球：卫星遥感图片揭示肉眼所不能见的城市

像卫星一样看城市星球。

Seto, Karen C. and Meredith Reba. City Unseen: NewVisions of an Urban Planet. Yale University Press, 2018.

Sources: https://time.com/longform/infrared-images-city-unseen/

https://yalebooks.yale.edu/book/9780300221695/city-unseen

有时候我们需要改变视角才能看到更大的图景。这正是耶鲁大学的凯伦·塞托(KarenC. Seto)和梅雷迪思·瑞巴(Meredith Reba)在她们合著的新书《从未见过的城市：城市星球的新视野》中所做的。作者使用全球100个城市的卫星图像展示城市聚落与自然世界之间错综复杂的关系。

你可能参观过本书出现的城市，你甚至可能在其中的城市住过。然而，这些图片中的许多场景与你我见过的任何场景都不一样。这些图片以不同寻常的比例呈现城市——凸显了人类和地球是如何协同工作，抑或是相互对立。我们看到城市以意想不到的颜色闪耀——用非此尘世的光线投射到哪怕是你我最熟悉的地方，从而揭示对植被、水和人类居住聚落的更好理解。视角的改变，能让地球熟悉地方突然变得陌生，重塑我们对地球的理解。

城市新的全球影响需要新的理解视角

世界上最早城市产生的时间和地点仍在争辩之中，但有一件事是确定的：几千年来，城市在人类文明的演化中扮演核心角色。历史上，周边腹地资源的可得性和类型限制了城市的规模和范围，水、能源燃料和建筑材料决定了城市增长上限。自然地理，包括植被、土壤、地形地貌和气候，也塑造了城市的社会和经济特征，决定城市的发展速度、扩张模式、建筑风格和建筑材料，甚至决定城市居民在户外度过的时间。

如今，贸易、商业和人口迁移使城市可以与临近周边脱钩。城市依赖于地方和全球环境。全球供应链将资源从遥远的源头带到城市中心。移民不仅带来新劳动力，即便最多样化城市，其文化构成也会发生改变。另一方面，城市影响力向外扩展。城市不仅是区域生产和创新的中心，也是全球增长的引擎，对遥远的地方和人民产生经济和政治影响。此外，城市区域的环境影响也是全球性的。城市化影响了野生动植物栖息地和生物多样性、全球能源需求、温室气体排放和气候变化。今天，城市不仅影响着整个地球的状况，反过来，城市也受到地球状况的影响。

智人有史以来直到1960年，全球城市人口才达到第一个十亿。又过了二十六年，即1986年，全球城市人口增至二十亿。今天，全球城市人口大约每十三年增加十亿。城市人口增长速度比以前快的一个原因是，人口增长越来越集中发生在城市区域。

然而，为了理解城市增长，我们必须同时考虑建设、改造和运营城市所需的人口和资源。每天，相当于20，000个美式足球场的面积成为全球城市景观的一部分。城市消耗了75%以上的世界一次能源。城市建成环境正在改变地球景观，重塑地貌、植被、水道和区域小气候。我们这个城市化的星球是一个关于人类智慧、决心和毅力的故事。鉴于我们将在本世纪末再增加20至30亿城市居民，我们必须具有更广阔的城市视野。

用遥感卫星数据看城市

今天，通过卫星数据，我们有了全新的方式来观察、研究和理解城市环境与世界之间的复杂联系。自从谷歌地球于2001年推出以来，公众获取地球卫星图像已经变得容易。只需点击一下鼠标，就能看到世界上最遥远的地区，即使在移动设备屏幕上也能看到惊人的细节。卫星数据提供了理解人类脉搏的新视角，这一点在城市尤为明显。本书利用卫星数据提供的理解人类城市足迹的新视角，讲述城市崛起的故事。

尽管关于当代城市化的统计数据显示了前所未有的规模和速度，但从空间的角度看，城市区域只占地球的一小部分，而城市化的人类具有难以置信的多样性。城市星球由不同规模和形态的城镇、村庄和其他都市区域组成的。

本书的图像将城市区域置于其更大的环境之下。采用更宽广的视角，城市是城市边界之外环境、社会和经济变化的重要驱动力，城市与其区域和全球腹地相互关联。与此同时，城市也必须在人类层面得到理解。

卫星提供了几个肉眼所不能见的视角。本书某些图像展示了对同一个地方的重复观察，这使我们能够观察城市地区如何随时间而变化。随着城市扩张或收缩，会出现什么样的空间模式？城市如何随着环境的变化而变化，反之亦然？季节和气候变化如何影响城市景观？

本书的图像也以意想不到的颜色出现。这些看似奇怪的图像是一种翻译的结果——在肉眼所能看到的颜色的可见光谱之外重现光线。正如狗能听到人类听不见的声音一样，卫星上的传感器能够“看到”我们肉眼看不到的东西。这些肉眼不可见的波长帮我们探索植被的健康状况、土壤的含水量、混凝土表面散发的热量或大气中的污染物。在不同频率下观察可以提供优势：蝴蝶使用仅在紫外线光谱中可见的标记来测量它们潜在配偶的健康状况；某些鸟类利用幼鸟皮肤的紫外线反射率来调整喂养策略；对许多鱼来说，紫外线视觉对于觅食和择偶必不可少。

卫星传感器将我们的视觉扩展到这些频率，使我们能够看到植被的健康状况和城市的热量分布以及城市属性，例如建筑和道路使用的材料类型。我们还可以欣赏到城市中心及其周围景观意想不到的美丽——只能从太空看到。

最后，卫星图像的俯视视角提供一个新背景，从而提供新理解。我们可以看到交通的几何构型、形态的多样性、城市聚落的棱角度和曲折度。尽管当代城市化规模史无前例，城市区域在全球范围内相对占比较小，但深具全球影响力。

本书分为三个部分，提供一个城市星球的叙事弧。第一部分“地球地形”，展示位于更大自然景观之中的城市区域。在这一部分中，我们看到由物理环境定义的城市，例如山脉、河流和农业景观。在第二部分“城市印记”，展示城市化的物质表现。城市及其配套基础设施，例如道路、城市设计和夜光，给这个星球打下了有形的物质烙印。第三部分“改变地球”，关注城市资源的需求如何改变景观以及充满活力的地球如何改变城市脆弱性。

城市化是地球表面的永久性变化。城市可持续性将是地球可持续性的先决条件，不仅因为那是大多数人居住的地方，而且还因为城市是对地球资源需求的来源。城市容易受到许多因素的影响，例如气候变化、极端天气事件、缺乏社会凝聚力、经济扰乱，但是城市也是极具生产力的地方，有着丰富的思想、创新和文化。

来自环绕地球的卫星遥感数据的广泛应用使我们能从新角度来看待我们的星球，并重新理解城市与环境之间的关系。当代大规模的快速城市化正在改变地球，地球观测卫星提供的大数据正在改变我们研究这些变化的方式。许多最紧迫的可持续发展和环境挑战的解决方案都具有城市的基础要素。

我们需要的不是一个乃至十几个城市的知识，而是世界所有城市的知识——小城市或大城市、发展中城市或发达城市、后工业或工业化城市。遥感图像可以成为发展这一新的城市科学的核心要素。

通过正确的卫星图像和分析，密歇根州底特律街道景观的棱角对我们来说变得清晰；我们能够检测到墨西哥边境城市墨西卡利和美国边境城市的加利西哥之间街道结构和建筑材料的差异；揭示了重庆油气富集区的背斜和向斜地质褶皱；我们甚至可以“看到”北京上空的空气污染等等。

美国和墨西哥的边界蜿蜒穿过这张图片，向下大约三分之一。它把加利福尼亚的加利西哥（人口40，000）和墨西哥的墨西卡利（人口690，000）这两座城市分开，两者都是紫色的。在边界上方，街区排列整齐，城市足迹较小；下方，墨西卡利延伸成一个由农田环绕的马赛克。

中国重庆横跨地壳中被称为背斜和向斜的三个水平“凹槽”，重庆建在一个以采煤闻名的地区的砂岩之上。

俄罗斯的谢米卡拉科尔斯克镇(人口24，000)四周是一片农田，该图显示该地区种植作物的多样性。契诃夫曾把它描述为非常肥沃的地区，即便把一根棍子戳进地里，它也会生根发芽。蜿蜒流过城市的顿河，在好年景时给田地带来养分，在坏年景时带来灾难性洪水。

马尔代夫马累(1:32，000)：马尔代夫共和国平均海拔不到8英尺，是第一个签署《京都议定书》承诺减少导致气候变化的温室气体排放的国家。最近的一项研究发现，许多环礁岛不仅受到海平面上升的威胁，还受到洪水的威胁，这将对淡水供应产生负面影响，并可能使这些低洼地区在下个世纪中叶无法居住。

秘鲁阿雷基帕(1:325，000)：塞罗维德 (Cerro Verde)是一个露天铜矿，在图片的左下方，位于城市的南面。该矿与这座城市有着共生关系，近年来一直扩建，并运营着这座城市的第一座污水处理厂.

韩国首尔(1:148，000)：首尔市中心有27座桥横跨汉江(图中深蓝色)，将城市南北区域连接在一起。

吉尔吉斯斯坦奥什(1:175，000)：种植烟草、谷物、棉花和甜瓜的方块农田，占据城市北部的阿赖丘陵地带。田地的不同颜色展示作物的种类和生长阶段，而休耕田地则用紫色描绘

约旦扎塔里(1:25，000)：大约80，000叙利亚难民的家园，扎塔里是中东最大的难民营，现暂为其居民的非正式城市。从全球来看，2015年流离失所人数创下前所未有的记录，6500余万，超过加拿大、澳大利亚和新西兰人口总和。

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