OBSERVANDO LA TIERRA, IMPULSANDO SOLUCIONES DE DESARROLLO GLOBAL. Extraído de Radiant.Earth Insight
La misión de Radiant.Earth es hacer que las imágenes y los datos de observación de la Tierra (EO) sean más fáciles de descubrir, analizar y aplicar para obtener conocimientos únicos sobre los problemas que la comunidad de desarrollo global encuentran a diario. La ciencia de la teledetección y el mercado de la observación de la Tierra está evolucionando rápidamente gracias a las innovaciones de la computación en la nube, el aprendizaje automático, la tecnología de drones y el movimiento NewSpace. Incluso para los expertos más conocedores e informados, es difícil mantenerse al día con esta ola de innovación. Esto es especialmente cierto para los profesionales dedicados a brindar soluciones en el campo.
Este artículo es el primero de una serie en curso sobre el valor de los datos de EO, los conceptos básicos de la ciencia de la teledetección, las diferencias entre los datos comerciales y "abiertos", y muchos más temas. Esperamos que le ayude a mantenerse al tanto de lo que está sucediendo en el campo de EO a nivel mundial y por qué es relevante para usted como profesional del desarrollo global. Esperamos que encuentre estos artículos de valor y nos haga saber de usted los temas que le gustaría que cubramos o las preguntas que tenga.
El mercado de la teledetección y el desarrollo global
La gente ha estado viendo imágenes de la Tierra desde la década de 1840, cuando las cámaras estaban atadas a globos y cometas. La tecnología ha avanzado significativamente desde entonces y hoy estamos tomando más imágenes que nunca, utilizando instrumentos altamente sofisticados. En 2017, se rompió el récord mundial por el número de lanzamientos de satélites. En 2018, existe una posibilidad razonable de que vuelva a romperse. El "costo para el espacio", es decir, el costo por unidad de masa para poner un satélite en órbita, está disminuyendo con empresas como Space X que construyen cohetes reutilizables combinados con la capacidad de construir satélites mucho más pequeños pero de menor duración, conocidos como cubesats. Las barreras para adquirir y utilizar datos de observación de la Tierra (EO) nunca han sido más bajas. En 2014, un artículo en Nature predijo que "satélites pequeños, livianos y baratos [que toman] imágenes en tiempo real de franjas del planeta" podrían transformar el mercado de EO. Planet (anteriormente Planet Labs) anunció a fines de 2017 que había completado su Misión 1, "obtener imágenes de toda la masa terrestre de la Tierra todos los días".
¿Ha llegado el enjambre?
La política libre y abierta adoptada por la Agencia Espacial Europea (ESA) y la NASA y el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) ha impulsado un crecimiento exponencial en los usuarios que descargan datos de observación de la Tierra. Por ejemplo, USGS informa más de 68 millones de descargas de datos de Landsat 8 entre diciembre de 2008 y septiembre de 2017. La Unión Europea se ha embarcado en el programa Copernicus, que en el momento de redactar este artículo (marzo de 2018) ha lanzado seis de sus satélites Sentinel: 1 (a & b), 2 (a & b), 3 (a) y 5p - con más planes en 2018 y los años siguientes. La misión Copernicus tiene en su núcleo la continuidad del servicio, lo que significa que podemos esperar cobertura hasta al menos 2030.
Los actores comerciales tradicionales, incluidos Digital Globe (adquirido por MacDonald Dettwiler and Associates a fines de 2017) y Airbus, han estado lanzando satélites multiespectrales significativamente más grandes y con una resolución mucho más alta durante las últimas dos décadas. Estos satélites de última generación entregan imágenes con una resolución espacial de hasta 31 cm. En 2014, el gobierno de EE. UU. Relajó sus restricciones sobre la resolución de imágenes, al permitir que las empresas vendan datos con una resolución espacial más alta.
Una avalancha de datos
Los instrumentos satelitales de observación de la Tierra se dividen en dos categorías generales: sensores pasivos y sensores activos. Los sensores pasivos son, con mucho, los generadores de imágenes más comunes; miden la cantidad de energía electromagnética reflejada por la superficie o la atmósfera de la Tierra; se ven afectados por la cobertura de la nube. Los sensores activos, como Sentinel 1, que es un satélite de radar de apertura sintética (SAR) de banda C, envían un pulso de energía a la superficie y luego registran los retornos al sensor.
Con tantos satélites EO en órbita hoy, tenemos muchos más datos de los que los usuarios pueden ver con sus ojos. Las imágenes espaciales son un excelente ejemplo de "big data" y tradicionalmente se han procesado localmente en máquinas operadas por especialistas. Sin embargo, el costo del almacenamiento y la computación en la nube se ha reducido drásticamente en los últimos años. Esto ha iniciado una explosión en el uso de datos de EO por parte de las empresas y un crecimiento en las nuevas empresas que innovan para ofrecer nuevos conocimientos sobre el mundo que nos rodea. Ya sea contando la cantidad de autos en los estacionamientos de una gran tienda y relacionándola con el precio de las acciones de esa compañía, o monitoreando el maíz para predecir los rendimientos y, por lo tanto, los precios de las materias primas, el volumen de datos de EO y la capacidad de procesarlos rápidamente está cambiando nuestro mundo.
Observación de la Tierra para socorro en casos de desastre
Una de las principales ventajas de los datos de EO es que nos brindan una visión imparcial de nuestro planeta. Permite el seguimiento regular de nuestro ecosistema como nunca antes. Desde el mapeo detallado de la cubierta forestal mundial para cuantificar los cambios antropogénicos hasta la configuración e información de la política internacional, todos estos pueden ser guiados e informados por los datos de EO.
Actualmente existen muchos programas para la respuesta a desastres; destacaremos tres a continuación. Durante una crisis, el acceso a los datos debe ser rápido, de alta calidad y decididamente accesible para permitir que la información fluya hacia los esfuerzos de ayuda lo más cerca posible del tiempo real. En la actualidad, no es posible tener imágenes de satélite en tiempo real, pero el tiempo casi real es cada vez más factible.
Primero, el Espacio Carta Internacional y los Grandes Desastres. Los datos son proporcionados por las 15 organizaciones espaciales miembros de la Carta. Cada miembro ha comprometido recursos para respaldar las disposiciones de la Carta y, por lo tanto, está ayudando a mitigar los efectos de los desastres en la vida humana y la propiedad. Puede investigar su trabajo e imágenes a través de su portal web.
En segundo lugar, el Servicio de Gestión de Emergencias de Copernicus. En 2016, este servicio se activó 41 veces; a fines de 2017, se había activado 82 veces. Proporciona un recurso cartográfico mundial fiable, así como servicios europeos de riesgo de incendio e inundación.
Finalmente, hace casi un año DigitalGlobe lanzó el Programa de Datos Abiertos. Este programa abre el producto DigitalGlobe First Look que permite a los socorristas ver imágenes previas y posteriores al evento de su gama de sensores de alta resolución. Se invita a los socios a realizar solicitudes a través de su protocolo. Otras empresas comerciales también tienen programas similares, como el servicio de datos de desastres de Planet. Todos estos programas permiten que la información precisa fluya hacia los lugares que más los necesitan; la velocidad de entrega de estos datos es el desafío más importante.
Observación de la Tierra para el desarrollo sostenible: píxeles para las personas
Poner fin a la pobreza es el Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS) número uno de las Naciones Unidas. Sin embargo, los datos confiables sobre la riqueza pueden ser increíblemente difíciles de encontrar, si es que existen. Los datos de observación de la Tierra son una solución coherente pero relativamente económica para este problema. En 2016, la Universidad de Stanford informó sobre el mapeo de la pobreza utilizando imágenes satelitales de muy alta resolución (VHR) y aprendizaje automático. Los investigadores utilizaron la iluminación nocturna como un indicador del crecimiento económico, combinada con datos satelitales VHR y encuestas sobre el terreno. Como hemos señalado anteriormente con el lanzamiento de más sensores, estamos en la cúspide de una revolución de datos que proporcionará una cobertura espacial y temporal significativa, ofreciendo una mayor amplitud de conocimiento sobre nuestro planeta que nunca.
Los datos de observación de la Tierra proporcionarán información crítica para abordar todos estos objetivos, desde el mapeo de la infraestructura con datos de VHR hasta la comprensión de nuestro clima a través de sensores como Sentinel 5P, que ha estado brindando datos de monitoreo de la capa de ozono, la contaminación del aire y la composición atmosférica de alta calidad sin igual desde finales de 2017. La observación de la Tierra es un componente tan clave para abordar los 17 ODS de la ONU que la ESA ha descrito cómo se pueden utilizar los datos satelitales para abordar cada uno de ellos.
Considerando este aspecto, es posible sumar los R-cuadrado correspondientes a la relación entre cada parámetro (físicos y químicos) del suelo y el rendimiento de cada cultivo, para obtener el R-cuadrado acumulado. Luego, ordenando los parámetros de mayor a menor en función de se valor de R-cuadrado acumulado, podemos tener una idea de la jerarquía de los factores limitantes, en función de su nivel gravedad. También, esta información le permite saber qué o cuales prácticas de manejo utilizar para levantar los pisos de rendimiento.
Pero, ¿qué ocurre cuando el principal factor limitante de rendimiento es un parámetro que resulta muy difícil de manejar (por ejemplo alto contenido de arcilla)? En los casos donde no es posible levantar los pisos de rendimiento, podemos optar por economizar recursos utilizando tecnología de aplicación variable de insumos (VRT), la cual nos permite obtener un beneficio económico en relación al manejo tradicional.
Las siguientes son algunas de las iniciativas en curso más importantes para abordar los ODS:
1. EO4SD - Observación de la Tierra para el Desarrollo Sostenible, un programa de la ESA que se centra en el desarrollo urbano, la agricultura y el desarrollo rural y la gestión de los recursos hídricos. Estos son los tres ámbitos en los que se centran el Banco Mundial y la ESA en 2015-2018.
2. GEO - Grupo de Observaciones de la Tierra y los Objetivos de Desarrollo Sostenible. - "Observaciones de la Tierra al servicio de la Agenda 2030"
3. UNGGIM - La iniciativa de las Naciones Unidas sobre la Gestión de la Información Geoespacial Global, que establece la agenda para el desarrollo de la información geoespacial global y para promover su uso para abordar los desafíos globales clave.
4. GPSDD - Global Partnership for Sustainable Development Data, una red global que reúne a gobiernos, el sector privado y organizaciones de la sociedad civil dedicadas a utilizar la revolución de los datos para alcanzar los ODS.
Cada vez más, la atención se centra en extraer valor de los datos satelitales vinculándolos a conjuntos de datos existentes o utilizando el Internet de las cosas (IoT) a través de sensores in situ o datos de colaboración colectiva. Son las imágenes combinadas con otros tipos de datos y nuevas tecnologías lo que nos permite impulsar soluciones a escala.
2018 se perfila como otro año de crecimiento para la observación de la Tierra
En 2018, Radiant.Earth informará regularmente sobre la industria de la observación de la Tierra, compartiendo con nuestros lectores noticias sobre lanzamientos de satélites, nuevos desarrollos, nuevos participantes en el mercado, así como los establecidos, y seguirá de cerca esta industria multimillonaria. Radiant.Earth se centra en el uso de imágenes de la Tierra para lograr un impacto global positivo.
Autora: Anne Hale Miglarese, Founder & CEO of Radiant.Earth. Follow via @OurRadiantEarth
Enlace al artículo original: https://medium.com/radiant-earth-insights/observing-the-earth-fueling-global-development-solutions-1c69fd5632bc
