Liberar el potencial de los datos de observación de la Tierra: evaluación ambiental

La industria de la observación de la Tierra finalmente ha llegado al punto prometido desde hace mucho tiempo. Los datos de la OE regulan la necesidad de conocimiento y abarcan varios sectores, incluidos la agricultura, las finanzas, los servicios públicos y la planificación urbana, debido a su calidad y durabilidad.

«Los datos de observación de la Tierra son una fuente única de información conmensurable. Los profesionales pueden combinarlos con datos administrativos, sociales y económicos a múltiples escalas para analizar políticas en profundidad».

— OCDE

Según los informes, la demanda mundial de datos y servicios de observación de la Tierra alcanzará los 8 mil millones de dólares en 2029, frente a los 4 600 millones de dólares de 2019. La demanda, los mercados comerciales y los datos de bajo costo son las fuerzas impulsoras que impulsan la aceptación exitosa de los datos de observación astronómica. A medida que bajen los precios de los datos, en particular los que tienen una resolución de un metro en el suelo para servicios de valor añadido, se prevé que la energía eólica disminuya a pesar de la mejora de su consumo.

Tendencias actuales en la observación de la Tierra:

En la era moderna de la observación de la Tierra, los satélites son muy valiosos para las empresas y los bienes públicos debido a los avances técnicos y las tecnologías innovadoras. Los satélites, tan pequeños como las tarjetas SIM y con un precio de hasta 2.000 dólares, ofrecerán terabytes de fotografías de planetas al día y ofrecerán una serie de aplicaciones basadas en la inteligencia artificial, que anteriormente tenía una visión limitada de los procesos económicos, sociales, ambientales e industriales del mundo.

En los últimos años, las tecnologías satelitales y los sistemas de información geográfica han promovido el conocimiento detallado de la región y la interpretación del medio ambiente. Los datos satelitales son ahora más accesibles gracias a la gran cantidad de datos de alta resolución que contribuyen a la predicción de desastres, su gestión y mitigación. También puede clasificar la información sobre una amplia variedad de bienes comercializados a nivel mundial, como minerales, metales, petróleo y gas y productos agrícolas. El mercado de petróleo oxigenado se desarrollará y ampliará aún más en lo que respecta a la previsión de riesgos, la detección de riesgos, la evacuación, las medidas de rehabilitación y la planificación de infraestructuras.

Debido a la precisión y durabilidad de los datos, los datos de EO guían la necesidad de información procesable, y sectores como la agricultura, la banca, los servicios públicos y la planificación urbana los han adoptado.

Una buena base de datos para la difusión regional de la actividad ambiental y económica necesita políticas ambientales específicas y eficaces. Tradicionalmente, ha habido lagunas de datos o incoherencias en la base de conocimientos más reciente sobre política medioambiental. La medición in situ, las estaciones de seguimiento terrestres y las observaciones de la Tierra desde satélites, aeronaves y drones pueden proporcionar una base de datos específica, oportuna y proporcionada entre naciones, territorios y ciudades. Para lograr lo anterior, debemos armonizar los informes sobre los recursos naturales, los hábitats y los sumideros climáticos en todo el mundo.

Si bien la industria de la electroerosión, la innovación de los motores y la propulsión de los microsats mejoran continuamente, la resolución espacial y la precisión de los cálculos con cámaras y sensores mejorados son cada vez más cruciales.

¿Cómo conducen los datos de observación de la Tierra a la democratización?

La «democratización de la observación de la Tierra» es una revolución silenciosa a medida que más personas participan en el segmento de observación de la Tierra.

Los datos de observación de la Tierra constituyen una categoría de datos fácticos que representan señales fijas producidas por satélites reflejadas desde objetos en la atmósfera, las alturas o los océanos de la Tierra. Una vez que los sensores de los satélites adquieren la información, la envían a la estación terrestre por telemetría para su posterior procesamiento. La tecnología EO nos ha permitido llevar un registro de las mejoras periódicas en un depósito de carga, además de monitorear el cinturón de maíz de EE. UU.

Ha habido un aumento sustancial en la demanda de datos y servicios de observación de la Tierra. El aumento de la observación de la Tierra elevaría los límites de comercialización del mercado de observación de la Tierra en lo que respecta a los nuevos modelos comerciales y a la versatilidad de los plazos de concesión de licencias. Al carecer de esta infraestructura, se restringirá la influencia humana para monitorear la destrucción de los bosques, los cambios en los polos y la creación de nuevos centros de población. Por lo tanto, la industria está haciendo esfuerzos para proporcionar un acceso no regulado y casi universal a los datos y los recursos de observación de la Tierra a un precio asequible.

Algunas aplicaciones de los datos de observación de la Tierra

1) Evaluación de humedales: la disponibilidad de datos relevantes podría ayudar a detectar la ubicación, el tamaño y las propiedades de todos los humedales. Si bien los mapas de cobertura terrestre se encuentran entre los usos más comunes de los datos de la OE, estimar el estado actual y los cambios en los humedales sigue siendo un desafío. En los últimos años, se ha producido una mejora esencial en la disponibilidad y confiabilidad de los conjuntos de datos de la OE, que pueden satisfacer las necesidades de información de los profesionales de los humedales. Esta tecnología ha ayudado a formular e introducir diferentes programas internacionales, resolver la escasez y fomentar el desarrollo inteligente de los recursos.

2) Gestión de relaves: las operaciones mineras y la expansión de la infraestructura crean cambios significativos en el paisaje y tienen impactos sociales, económicos y ambientales. Los relaves mineros son una mezcla de roca desmenuzada y efluentes procesados que se generan durante la extracción de metales, piedras o carbón. Por lo general, estos relaves se depositan y se sumergen en depósitos (estanques de relaves) o se implantan tras las rejas para evitar la escorrentía ácida de las minas (presas de relaves). Los sistemas de políticas de datos abiertos de observación de la Tierra, como el Landsat de la NASA y el Copernicus de la ESA, han puesto a disposición con éxito datos de teledetección con resolución espacial. La aparición de capacidades informáticas de alto rendimiento, como los clústeres de GPU y las nubes, ha alentado aún más a las redes de aprendizaje profundo a clasificar la cobertura terrestre, la segmentación semántica y la extracción de información mediante imágenes de teledetección.

3) Monitoreo de la vida silvestre: si bien el rastreo GPS de los animales desde el espacio no está relacionado exclusivamente con aplicaciones de diversidad biológica distantes basadas en sensores, ya que no hay imágenes adquiridas desde el espacio. La OE ha permitido encontrar animales con pequeños sensores GPS, que permiten rastrear los movimientos de los animales y las rutas de migración. Sin embargo, apenas hay un análisis detallado de todos los distintos sensores y sus datos de observación de la Tierra. Sin embargo, precisamente este conocimiento contradictorio sobre el tamaño de los sensores, los sensores individuales y la resolución espacial y temporal, el tiempo y la disponibilidad de datos es vital para los biólogos, los conservacionistas y los científicos ambientales. Estos profesionales deben decidir qué datos usar para abordar los problemas más críticos de monitoreo de la vida silvestre.

Conclusión

Las observaciones de la Tierra no son nuevas; las inversiones recientes en satélites, el acceso transparente y accesible a los datos, los algoritmos en evolución y el procesamiento de datos permiten el uso de este conocimiento más allá de una comunidad científica especializada. Estas tecnologías brindan oportunidades para mejorar la gama de métricas de datos ambientales y su confiabilidad. Los enfoques y datos de observación de la Tierra están notoriamente infrautilizados a pesar de sus ventajas. Las principales limitaciones, particularmente en las economías en desarrollo, incluyen la falta de estandarización de los datos de la Tierra y los datos analíticos, la falta de estudios de casos exitosos que prueben una hipótesis y la falta de cooperación entre otros países desarrollados.

Los EO recopilan datos de forma rutinaria de la superficie de la Tierra; ¡este tesoro de datos tiene el potencial de revelar hallazgos más allá de la imaginación de cualquiera!

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Citas:

Pearlman, F., Lawrence, C.B., Pindilli, E.J., Geppi, D., Shapiro, C.D., Grasso, M., Pearlman, J., Adkins, J., Sawyer, G. y Tassa, A., 2019, Demostración del valor de las observaciones de la Tierra: métodos, aplicaciones prácticas y soluciones: actas de eventos paralelos del Grupo de Observaciones de la Tierra: Informe de archivo abierto del Servicio Geológico de los Estados Unidos 2019-1033, 33 págs., https://doi.org/10.3133/ofr20191033.

«Tendencias futuras en la gestión de la información geoespacial: la visión de cinco a diez años» — Tercera edición, agosto de 2020

Thomas, A, Edwards, SJ, Engels, J, McCormack, H, Hopkins, V y Holley, R 2019, «Datos de observación de la Tierra y satélite InSAR para el monitoreo remoto de instalaciones de almacenamiento de relaves: un estudio de caso de la mina Cadia, Australia», en AJC Paterson, AB Fourie & D Reid (eds), Actas de la 22a Conferencia Internacional sobre Relaves en Pasta, Espesados y Filtrados, Centro Australiano de Geomecánica, Perth, págs. 183 a 195, https://doi.org/10.36487/ACG_rep/1910_11_Thomas

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