उपग्रहाने घेतलेल्या संग्रहित प्रतिमांच्या डिजिटल प्रक्रियेच्या मदतीने  मुंबई महानगराच्या वाढीचा अभ्यास

वाढत्या शहरीकरणामुळे वातावरण, जलस्त्रोत आणि जैववैविध्याचे अपरिमित नुकसान होते. जगातील जवळजवळ निम्म्याहून अधिक लोकसंख्या शहरांमध्ये राहते आणि पुढील दशकात ही संख्या आणखी वाढेल असा अंदाज आहे. शहरे आर्थिक उलाढालींची प्रमुख केंद्रे बनत असल्यामुळे त्यांची वाढ कशी होते हे जाणून घेणे आणि वाढ शाश्वत राहील हे सुनिश्चित करणे महत्त्वाचे आहे.

याच अनुषंगाने केलेल्या एका प्रयत्नात, शहरांची रचना आणि स्वरुप कसे बदलते याचा अभ्यास करण्यासाठी भारतीय तंत्रज्ञान संस्था, मुंबई  येथील डॉ. प्रिया मेंदीरत्ता आणि प्रा. शिरीष गेडाम यांनी उपग्रह प्रतिमांचा उपयोग केला आहे.

शहरांचा विकास सुलभ होण्यासाठी, शहराचे नियोजन करताना नवीन संसाधनांच्या उपलब्धतेचे पूर्वावलोकन करणे आवश्यक आहे. शहरीकरणाचे नकारात्मक प्रभाव कमी करण्यासाठी भूमीवापरची बदलती शैली आणि शहरांची भविष्यातील वाढ याचा अंदाज घेतला पाहिजे. रिमोट सेन्सिंग तंत्रज्ञानाने नवीन कवाडे खुली केली आहेत. उपग्रहांच्या सहाय्याने भूमी वापराच्या बदलांविषयी माहिती संकलित करणे व काळाच्या ओघात जमीनीच्या वापरात झालेले बदलांचे आकलन करणे  सुलभ झाले आहे.  भूमीव्यवस्थापन करताना, दुर्लभ होत चाललेल्या संसाधनाचा वापर योग्य रीतीने करण्यास हे सहाय्यक ठरेल.

भविष्यात टिकाव लागण्याच्या दृष्टीने कार्यक्षम पायाभूत सुविधा आणि सार्वजनिक वाहतूक व्यवस्था असलेली नेटकी, आकाराने लहान शहरे विकसित करणे उपयुक्त ठरेल.

“ऊर्जा, अन्न व पाणी यांचा सुयोग्य वापर आणि प्रदूषण कमी करण्याच्या उपायांबरोबरच भूमीचे कार्यक्षम उपयोग आणि संवर्धन यावर देखील लक्ष केंद्रीत करणे आवश्यक आहे” असे डॉ. प्रिया मेंदीरत्ता म्हणतात.

बंदरांजवळ असलेल्या किनारपट्टीवरील शहरांचा विस्तार होऊन ती व्यापाराची प्रमुख केंद्रे बनत आहेत. मुंबई किनारपट्टीवरील शहर असूनही विशिष्ट भौगोलिक रचनेमुळे जमीन उपलब्धता मर्यादीत असल्यामुळे शहराचा विस्तार रोखला जातो आहे. अ‍ॅप्लाइड जिओग्राफी या कालिकात प्रकाशित झालेल्या सदर अभ्यासात संशोधकांनी दर्शविले आहे की कश्याप्रकारे, उपग्रह प्रतिमांचे आणि संग्रहित माहितीचे अंकात्मक विश्लेषण करून, महानगरे कुठल्या दिशेने वाढतील याचा मूलभूत आराखडा बनवणे शक्य आहे.

१९७२ ते २०११ ह्या चार दशकातील संग्रहित भौगोलिक प्रतीमांद्वारे संशोधकांनी इमारतींनी व्याप्त अंगभूत क्षेत्रफळ वाढीचा अभ्यास केला. ह्या माहितीचा वापर मुंबई जिल्हा, मुंबई उपनगरी जिल्हे आणि ठाणे व रायगड जिल्ह्यांचा काही भाग असलेल्या मुंबई महानगर प्रदेशाच्या वाढीची दिशा आणि वेग ओळखण्यासाठी केला गेला. हा भाग जगातील सर्वाधिक दाट लोकवस्ती असलेल्या शहरी भागांपैकी एक आहे. परिसंवेदनशील भरती ओहोटी क्षेत्राचा अभ्यास करण्यासाठी ह्या प्रदेशाच्या परीघापासून दोन किलोमीटर अंतरावर असलेल्या भागाचाही ह्या अभ्यासात समावेश होता.

संशोधकांनी ऑब्जेक्ट-बेस्ड इमेज ऍनालिसिस (वस्तू-निहाय प्रतिमा विश्लेषण) नावाचे तंत्र वापरले, ज्यात ते सारख्या दिसणाऱ्या ठिपक्यांना एकत्र करूण चित्रवस्तू बनवतात व वर्णपंक्ति, आकारमान व आकृतीमान यांच्या आधारे चित्रवस्तूंचे गट करतात. पारंपरिक डिजिटल प्रतिमांमध्ये आढळणारा एक त्रुटी म्हणजे प्रतिमांमध्ये काळ्या पांढऱ्या ठिपक्यांची रांगोळी दिसू लागते, ज्याला 'सॉल्ट अँड पेप्पर इफेक्ट (मीठ मिरपूडीप्रमाणे पांढरे-काळे)' म्हणतात. ही त्रुटी संशोधकांनी निवडलेल्या तंत्रात दिसून येत नाही.

संशोधकांनी सुचवलेल्या पद्धतीत, प्रथम रेघा किंवा पश्चकुरव (बॅग्राऊंड नॉईस) यासारख्या त्रुटी दूर करण्यासाठी प्रतिमांवर प्रक्रिया केली जाते. त्यानंतर पूर्वनिर्धारित नापीक जमीन, इमारती, वनस्पती, जलस्त्रोत आणि आर्द्रभूमि यांच्याशी असलेल्या साधर्म्याच्या आधारे सुस्पष्ट प्रतिमांचे वर्गीकरण केले जाते. काळानुसार भूवापरात झालेले बदल सारणीच्या स्वरूपात शेवटी दर्शवले जातात. याप्रकारच्या अभ्यासाच्या निष्कर्षांचा वापर शहराच्या वाढीचे वस्तुनिष्ठ प्रतिमान बनवण्यासाठी होऊ शकतो.

या अभ्यासाचे गृहितक असे आहे की शहरी भागातील लोकसंख्या विरळ होते, तेव्हा लागवडीखालील जमीन, जंगले आणि जलस्त्रोत यांच्या बळी देऊन शहराचा विस्तार झालेला असतो. अभ्यासात असे दिसून आले आहे की चार दशकांत या भागातील बांधकाम असलेले क्षेत्र २३४ चौ.कि.मी. ते १०५६ चौ.कि.मी. म्हणजे साडेचार पट झाले आहे तर लोकसंख्या केवळ तिप्पट झाली आहे. म्हणजेच लोकसंख्येच्या तुलनेत शहराची वाढ जास्त वेगाने होत आहे. वेड्यावाकड्या पसरणाऱ्या शहरीकरणामुळे शहराचा नेटकेपणा व सघनता नष्ट होते, पायाभूत सुविधांचा खर्च आणि दळणवळणाचा वेळ वाढतो, वाहतुकीच्या सुविधांवर ताण पडतो आणि जंगले आणि आर्द्र प्रदेश नष्ट होतात.

मुंबईच्या बाबतीत, शहरी भागाचा विस्तार उत्तरेकडे वसई विरार च्या बाजूला आणि पूर्वेकडे ठाणे खाडीच्या एका बाजूने मध्य रेल्वेमार्गाच्या लगत भिवंडी कडे तर दुसऱ्या बाजूस नवी मुंबईपर्यंत झाला आहे. या तीनही दिशेकडील वाढ आग्नेयेकडील पुण्याला जोडणारा महामार्ग ते नैऋत्येकडील गोव्याकडे जाणारा महामार्गापर्यंत पसरली असून संजय गांधी राष्ट्रीय उद्यान, माथेरान परि-संवेदनशील क्षेत्र (इको सेन्सिटिव्ह झोन) आणि कर्नाळा पक्षी अभयारण्य यांच्या आजूबाजूने पसरत आहे.

शहराच्या माधयभागी होणारी वाढ रोखण्याचे राज्य सरकारचे धोरण या विस्तारास कारणीभूत असणे शक्य आहे असे संशोधकांचे मत आहे. शिवाय पर्यायी रोजगार केंद्रे आणि औद्योगिक क्षेत्रे तयार केली गेली आणि भाजीपाला व पोलाद बाजारपेठांचेही पुनर्वसन केले गेले. औद्योगिकीकरणामुळे ठाणे खाडी परिसरात मोठ्या प्रमाणात डोंगर फोडून व दलदलीय प्रदेश भरून शहरीकरण झाले आहे. मुंबईच्या बर्‍याच भागांत आर्द्र जमिनीचे रुपांतर बांधकाम क्षेत्रात  केल्याने किनारपट्टीच्या परिस्थितिकीवर परिणाम झाला आहे, याचे गांभीर्य लक्षात घेतले पाहिजे.

पश्चिमघाट परि-संवेदनशील क्षेत्राच्या (इको-सेन्सिटिव्ह झोन) जवळील सह्याद्री डोंगररांगांच्या संवेदनशील पर्यावरणाचे संवर्धन करण्यासाठी विशिष्ट योजनानीती लागू करणे आवश्यक आहे. संग्रहित डिजिटल प्रतिमा वापरून शहराच्या वाढीच्या गतीशीलतेचे परीक्षण करणे त्या परिसरातील पर्यावरणाचे रक्षण करण्यास मदत करू शकते.

“विशिष्ट प्रदेशातील संभाव्य वाढ ओळखण्यासाठी आणि त्या प्रदेशातील उपलब्ध नैसर्गिक स्त्रोतांचा सुयोग्य वापर आणि तिथल्या संवेदनशील परिस्थितिकीचे संवर्धन करण्यासाठी आपण वाढीच्या दिशानिर्देशांचे परीक्षण करू शकतो," असे डॉ. मेंदीरत्ता म्हणतात. “एखाद्या विशिष्ट दिशेने विकासाला चालना देताना, पर्यावरणाच्या संवर्धनाकडे किंवा सार्वजनिक पैशांचा आणि नैसर्गिक संसाधनांच्या योग्य विनियोग करण्याकडे प्रशासनाचे दुर्लक्ष होऊ शकते. परंतु, उपलब्ध नैसर्गिक स्त्रोतांच्या भौगोलिक आराखडयाच्या पार्श्वभूमीवर, वाढीच्या दिशांचे निरीक्षण केल्यास, काही पूर्वनिर्धारित अटींच्या पूर्ततेसाठी, उदा. भांडवल गुंतवणूक किंवा पर्यावरणीय संवर्धन, भविष्यातील वाढीच्या दिशांचा वस्तुनिष्ठ अंदाज लावण्यासाठीचा ऍल्गोरीदम् बनवणे शक्य होते. अनेक चल असणारी ही एक विशिष्ट गणिती समस्या आहे, व ठराविक स्थितीसाठी ह्या समस्येची उकल एकमेव असणे शक्य असते,” असे डॉ. मेंदीरत्ता म्हणतात. 

आपल्या शहरांचे कार्यक्षम नियोजन करण्यासाठी, ह्या बदलांच्या सामाजिक आणि पर्यावरणीय प्रभावांचे मूल्यांकन करण्यासाठीही ऍल्गोरीदम् बनवता येईल.

विकास साधत असताना, प्रगती आणि संवेदनशील पर्यावरणाचे संवर्धन यातील समतोल आपण साधत आहोत याबाबत आपण जागरूक असले पाहिजे.

“ राष्ट्रीय अर्थव्यवस्थेच्या दृष्टीने महत्त्वाची असलेली महानगरे जरी संख्येने कमी असली, तरी दुसऱ्या व तिसऱ्या श्रेणीच्या शहरांमुळेही विकास व पर्यावरण यांच्यातील समतोल बिघडू शकतो, म्हणूनच ह्या कामाचा आवाका मोठा आहे" असे डॉ. मेंदीरत्ता म्हणतात.