Per mezzo secolo, le attività umane hanno drasticamente alterato il clima, ambiente, ed ecosistema della Terra, che ha limitato lo sviluppo sostenibile e ha influito sul benessere umano. Superfici impermeabili (ISA), cioè., strutture artificiali con caratteristiche impermeabili, principalmente compresi i tetti, superfici pavimentate, strade, e terreni induriti, sono le regioni più colpite. Utilizzando più di tre milioni di immagini satellitari Landsat, questa ricerca ha sviluppato il primo set di dati sulla superficie impermeabile globale (GISA) dal 1972 al 2019. Sulla base di 120, 777 siti di riferimento indipendenti e casuali da 270 città in tutto il mondo, l'errore di omissione, errore di commissione, e il punteggio F di GISA sono 5,16%, 0,82%, e 0,954, rispettivamente.

Rispetto ai set di dati globali esistenti, i meriti di GISA includono:1) ha fornito le mappe ISA globali prima dell'anno 1985, e ha mostrato l'intervallo di tempo più lungo (1972-2019), e la massima accuratezza (in termini di un gran numero di set di campioni di convalida selezionati casualmente e di terze parti); 2) ha presentato un nuovo metodo di mappatura ISA globale, inclusa una raccolta di campioni globale semiautomatica, una strategia di classificazione adattiva a livello locale, e una procedura di post-elaborazione spazio-temporale; e 3) ha estratto ISA dall'intera area terrestre globale (non da una maschera urbana) e quindi ha ridotto la sottostima.

Inoltre, in base al GISA, è stato calcolato per la prima volta il modello di espansione urbana globale delle serie storiche (GUEP), e sono stati analizzati il ​​modello dei continenti e dei paesi rappresentativi. I due nuovi set di dati (GISA e GUEP) prodotti in questo studio possono contribuire a un'ulteriore comprensione dell'utilizzo umano e della riformazione della natura durante l'ultimo mezzo secolo.

Dal 1986, abbiamo calcolato la proporzione dei tipi di espansione urbana di ciascun continente per ogni due anni. Su scala globale, l'espansione del bordo è il modello principale negli ultimi 30 anni. Fatta eccezione per Oceania (con incrementi non significativi) e Nord America (con fluttuazioni dopo il 2008), le proporzioni di espansione dei margini nella maggior parte dei continenti mostrano una crescita lineare, indicando che l'espansione urbana (cioè, edge espansione) è diffuso e in accelerazione. Su tutto, la percentuale di espansione dei margini in Nord America è più alta, probabilmente a causa dell'espansione urbana a bassa densità in questa regione. Dal punto di vista temporale, L'Africa e l'Asia non solo hanno la velocità di urbanizzazione più rapida degli ultimi decenni, ma sono le aree principali con espansione urbana accelerata.