Urban Green Navigator: come funziona l’app italiana che con l’AI e i dati satellitari guida pedoni, bici e monopattini lontano dalle isole di calore
CommentiUn navigatore urbano per pedoni, bici e monopattini che suggerisce il percorso più confortevole dal punto di vista climatico. Urban Green Navigator, questo il nome dell’applicazione sviluppata da Latitudo40, società italiana di Earth Observation e intelligenza geospaziale fondata nel 2017 a Napoli, è un navigatore in grado di proporre, all’utente, tragitti che prediligono aree verdi, zone più ombreggiate e con minore esposizione al calore. L’app integra, grazie alle tecnologie offerte da Amazon Web Services, dati satellitari, intelligenza artificiale e informazioni ambientali come temperatura e qualità dell’aria. L’obiettivo è aiutare gli utenti della mobilità leggera a scegliere percorsi più adatti durante le giornate di caldo intenso.
Urban Green Navigator – come ci ha spiegato Gaetano Volpe, CEO e Founder di Latitudo 40 – “è un navigatore stile Google Maps” disponibile per Android o iOS, che “parte sempre dal concetto ‘origine e destinazione’. Il calcolo del percorso parte dal grafo della rete urbana, che rappresenta strade, piste ciclabili e percorsi pedonali, integrato con informazioni quali origine, destinazione e modalità di spostamento”. A ogni tratto della rete vengono associati diversi indicatori ambientali: viene presa in esame la temperatura superficiale e la presenza di isole di calore, e quindi la differenza di temperatura di queste bolle di calore, che si generano in città per effetto della forte cementificazione e urbanizzazione. L’attenzione viene posta anche sulla copertura arborea, sulla disponibilità di aree verdi, sull’uso e copertura del suolo e sulla qualità dell’aria.
“Questi indicatori – ha proseguito Volpe – vengono normalizzati e trasformati in un valore di impedenza ambientale per ciascun segmento stradale. Il motore di routing non considera, quindi, soltanto tempo e distanza, ma anche l’esposizione dell’utente durante lo spostamento. I dati sono prodotti da Latitudo 40 e l’utente può ricevere, ad esempio, un percorso leggermente più lungo ma caratterizzato da maggiore ombreggiamento, più verde, temperature inferiori o una minore esposizione agli inquinanti”.
La prima sperimentazione dell’app era partita su Helsinki e la città pilota italiana è Torino. “In questi quattro mesi – ha aggiunto Volpe – abbiamo mappato diverse migliaia di chilometri e contiamo circa 1.500 registrati sulla piattaforma”. La funzionalità di Urban Green Navigator la si deve (anche) ad Amazon Web Services, che fornisce, a Latitudo 40 “l’infrastruttura di calcolo rapido di una mole di informazioni molto ampia”. Parte dell’architettura cloud attualmente prevista si basa principalmente sia su Amazon S3, per l’archiviazione dei dati satellitari, dei dati esterni e dei prodotti geospaziali elaborati, che su Amazon EKS – Elastic Kubernetes Service, per l’esecuzione scalabile delle pipeline di elaborazione, dei modelli e dei servizi applicativi. Tuttavia “è importante distinguere tra disponibilità operativa e frequenza di acquisizione. Le API e il motore di routing possono rispondere in tempo reale alla richiesta dell’utente, ma utilizzano l’ultima versione disponibile di ciascun dato ambientale. Non tutti i dati satellitari vengono infatti acquisiti in tempo reale”, ha specificato il Ceo di Latitudo 40.
“Le informazioni non rimangono solo sul cellulare del cittadino, ma diventano anche un volano informativo per la stessa città”, pur rispettando il GDPR europeo sulla privacy. In sostanza Torino ha una sua dashboard dove va ad analizzare come si muovono i cittadini (in bicicletta, a piedi o con il monopattino) e a quali rischi urbani possono incorrere. Grazie a ciò “l’amministratore pubblico potrà decidere, per esempio, se piantare degli alberi o fare delle politiche di depavimentazione” utili a rendere gli spostamenti un po’ più confortevoli.
Volpe ha spiegato di star “dialogando con circa 20 città” per estendere il funzionamento dell’app in più parti d’Italia. Si tratta di un’opzione concreta “anche perché c’è un finanziamento del Ministero dell’Ambiente per tutte le città che sono state sanzionate per sforamento dei limiti di Pm (i limiti di legge per le polveri sottili, ndr)” e, dunque, ci sarebbero fondi che consentirebbero alle città di investire maggiormente sulla mobilità sostenibile, non solo sul fronte “autobus elettrici o veicoli. L’applicazione è gratuita per i cittadini: il cliente dell’applicazione è il comune o l’operatore di mobilità che paga l’app e i relativi servizi per i suoi clienti”, i cittadini.
“Nel caso di Torino abbiamo anche sperimentato un meccanismo di ‘gratificazione’” che garantisce “dei premi sulla base di raggiungimento degli obiettivi. In modo tale da avere non solo un beneficio, ma anche un momento di incentivazione a utilizzare mezzi sostenibili”. Il tema si è poi sposato sui rischi che, soprattutto, le categorie più fragili della popolazione potrebbero accusare uscendo nelle ore più calde della giornata. Volpe ha precisato di star “lavorando con un operatore di telefonia mobile, che ha tutti i dati anonimizzati” per cercare di integrare nell’app dei consigli per gli utenti. Ad esempio: se il navigatore elabora che non c’è un percorso particolarmente idoneo per raggiungere il punto di arrivo selezionato, può direttamente sconsigliare l’azione. Al contempo potrebbe suggerire, in base al percorso ed alla temperatura prevista, a che ora poter spostare quella determinata uscita.
Il faro guida dell’Urban Green Navigator sono i dati satellitari. Che, come spiegato da Volpe, “permettono di osservare l’intera area urbana in maniera omogenea, andando oltre la copertura puntuale delle centraline e dei sensori a terra”. Nel dettaglio: le immagini termiche sono utilizzate per stimare la temperatura superficiale e individuare le isole di calore urbane. Le immagini multispettrali consentono di riconoscere la vegetazione, misurarne densità, estensione e stato e stimare la copertura arborea. I dati di uso e copertura del suolo permettono di distinguere aree impermeabilizzate, edificato, superfici stradali e spazi verdi. Infine, le informazioni satellitari atmosferiche possono contribuire alla valutazione del contesto di qualità dell’aria, integrandosi con modelli e dati a maggiore frequenza temporale.
“Nel progetto vengono utilizzati dati aperti, in particolare Sentinel-2 e dati termici come MODIS. Attraverso tecniche di fusione, downscaling e super-risoluzione, questi dati vengono trasformati in layer più dettagliati e utilizzabili alla scala urbana. Il satellite non fornisce direttamente il percorso, ma genera le informazioni ambientali che consentono al motore di routing di distinguere, per esempio, una strada alberata e relativamente fresca da una strada fortemente impermeabilizzata e maggiormente esposta al calore”, ha proseguito Volpe.
I dati di qualità dell’aria integrati nel navigatore hanno una risoluzione di circa 50 × 50 metri e un aggiornamento orario. Quelli satellitari, ottici e multispettrali vengono aggiornati a ogni acquisizione valida, generalmente ogni alcuni giorni e compatibilmente con la copertura nuvolosa. I dati termici a risoluzione moderata possono offrire osservazioni più frequenti e vengono combinati con immagini a maggiore dettaglio spaziale. I dati relativi alla rete stradale, alla morfologia urbana e agli elementi più stabili sono aggiornati con frequenze inferiori o in presenza di nuove versioni delle fonti. “Gli indicatori vengono successivamente associati ai singoli segmenti della rete pedonale o ciclabile. Questo consente di confrontare strade, isolati e percorsi alternativi, pur senza assimilare il dato a una misura puntuale della temperatura o della qualità dell’aria esattamente nel punto in cui si trova una persona”. Il percorso viene invece “calcolato on demand, utilizzando per ogni fonte il dato più recente e affidabile disponibile al momento della richiesta”, ha concluso Volpe.
