Exploiter le potentiel des données d'observation de la Terre - Évaluation environnementale

L'industrie de l'observation de la Terre a enfin atteint un point promis depuis longtemps. Les données d'évaluation de l'environnement régissent le besoin de connaissances et couvrent plusieurs secteurs, notamment l'agriculture, les finances, les services publics et l'urbanisme, en raison de leur qualité et de leur durabilité.

« Les données d'observation de la Terre constituent une source unique d'information commensurable. Les professionnels peuvent le combiner avec des données administratives, sociales et économiques à plusieurs échelles pour une analyse approfondie des politiques. »

— OECD

Selon les rapports, la demande mondiale de données et de services d'observation de la Terre atteindra la barre des 8 milliards de dollars d'ici 2029, contre 4,6 milliards de dollars en 2019. La demande, les marchés commerciaux et les données à faible coût sont les facteurs qui sous-tendent l'acceptation réussie des données d'évaluation de l'évaluation. À mesure que les prix des données diminuent, en particulier pour la résolution au sol d'un compteur pour les services à valeur ajoutée, on s'attend à ce que l'OE ralentisse malgré l'amélioration de sa consommation.

Tendances actuelles en matière d'observation de la Terre

À l'ère moderne de l'observation de la Terre, les satellites sont très précieux pour les entreprises et les biens publics en raison des progrès techniques et des technologies de pointe. Des satellites aussi petits que des cartes SIM et aussi peu coûteux que 2 000$ fourniront quotidiennement des téraoctets de photos de planètes et fourniront une foule d'applications alimentées par l'IA, qui avait auparavant une connaissance limitée des processus économiques, sociaux, environnementaux et industriels du monde.

Au cours des dernières années, les technologies satellitaires et les systèmes d'information géographique ont favorisé une connaissance approfondie de la région et l'interprétation de l'environnement. Les données satellitaires sont devenues plus facilement accessibles grâce à des données exhaustives et à haute résolution, ce qui contribue aux prévisions des catastrophes, à leur gestion et à leur atténuation. Il peut également classer des renseignements sur une grande variété de marchandises faisant l'objet d'un commerce mondial, comme les minéraux, les métaux, le pétrole et le gaz et les produits agricoles. Le marché de l'environnement se développera et se développera davantage dans les domaines de la prévision des risques, de la détection des risques, de l'évacuation, des mesures de réhabilitation et de la planification des infrastructures.

En raison de l'exactitude et de la durabilité des données, les données de l'OE guident le besoin de renseignements exploitables, et des secteurs tels que l'agriculture, les banques, les services publics et l'urbanisme l'ont adopté.

Une bonne base de données sur la diffusion régionale de l'activité environnementale et économique nécessite des politiques environnementales ciblées et efficaces. Traditionnellement, il y a eu des lacunes dans les données ou des incohérences dans la base de connaissances les plus récentes en matière de politiques environnementales. Les mesures in situ, les stations de repérage au sol, les observations de la Terre à partir de satellites, d'aéronefs et de drones peuvent fournir une base de données précise, opportune et proportionnée entre les pays, les territoires et les villes. Pour atteindre ce qui précède, nous devons harmoniser les rapports sur les ressources naturelles, les habitats et les puits climatiques partout dans le monde.

Alors que l'industrie de l'OE, l'innovation des moteurs et la propulsion des microsats s'améliorent continuellement, la résolution spatiale et la précision des calculs avec des caméras et des capteurs améliorés deviennent encore plus cruciales.

Comment les données d'observation de la Terre mennent-elles à la démocratisation ?

La « démocratisation de l'observation de la Terre » est une révolution silencieuse, car de plus en plus de personnes participent au segment de l'observation de la Terre.

Les données d'observation de la Terre constituent une catégorie de données factuelles représentant les signaux fixes produits par les satellites réfléchis par des objets sur l'atmosphère, les hauteurs ou les océans de la Terre. Une fois que les capteurs du satellite ont acquis l'information, ils les envoient à la station au sol par télémétrie pour un traitement ultérieur. La technologie EO nous a permis de suivre les améliorations régulières dans un chantier de fret, en plus de surveiller la ceinture de maïs des États-Unis.

Il y a eu une augmentation substantielle de la demande de données et de services d'observation de la Terre. L'augmentation de l'observation de la Terre entraînerait les limites de commercialisation du marché de l'observation de la Terre en ce qui concerne les nouveaux modèles commerciaux et les modalités de licence de polyvalence. En l'absence de cette infrastructure, il y aura des restrictions sur l'influence humaine pour surveiller la destruction des forêts, le déplacement des poteaux et la création de nouveaux centres de population. Par conséquent, l'industrie s'efforce de fournir un accès non réglementé et presque universel aux données et aux ressources d'observation de la Terre à un prix abordable.

Quelques applications des données d'observation de la Terre

1) Évaluation des milieux humides — La disponibilité de données pertinentes pourrait aider à détecter les emplacements, la taille et les propriétés de tous les milieux humides. Bien que les cartes de couverture terrestre soient parmi les utilisations les plus courantes des données d'OE, il reste difficile d'estimer l'état actuel et les changements dans les milieux humides. Au cours des dernières années, il y a eu une amélioration essentielle de la disponibilité et de la fiabilité des ensembles de données OE qui peuvent répondre aux besoins d'information des praticiens des milieux humides. Cette technologie a aidé à formuler et à introduire différents programmes internationaux, à résoudre les pénuries et à favoriser le développement intelligent des ressources.

2) Gestion des résidus — Les opérations minières et l'expansion de l'infrastructure entraînent des changements importants dans le paysage et ont des répercussions sociales, économiques et environnementales. Les résidus miniers sont un mélange de roches émiettées et d'effluents traités générés par l'extraction de métaux, de pierres ou de charbon. Ces résidus sont habituellement déposés et immergés dans des réservoirs (bassins de résidus) ou implantés derrière des barreaux pour prévenir le ruissellement des mines acides (barrages de résidus). Les systèmes politiques de données ouvertes d'observation de la Terre, comme Landsat de la NASA et Copernicus de l'ESA, ont réussi à rendre disponibles des données de télédétection à résolution spatiale. L'émergence de capacités de calcul à haute performance, telles que les grappes de GPU et les nuages, a encouragé davantage les réseaux d'apprentissage profond à classer la couverture terrestre, la segmentation sémantique et l'extraction de l'information à l'aide d'images de télédétection.

3) Surveillance de la faune — Bien que la trace GPS d'animaux provenant de l'espace ne soit pas exclusivement liée aux applications éloignées de la diversité biologique fondées sur des capteurs, puisqu'il n'y a pas d'images acquises depuis l'espace. L'OE a permis de trouver des animaux à l'aide de petits capteurs GPS, de suivre les mouvements des animaux et les itinéraires de migration. Cependant, il n'y a guère d'analyse détaillée de tous les différents capteurs et de leurs données d'observation de la Terre. Pourtant, ces connaissances mitigées sur la taille des capteurs, les capteurs individuels et la résolution spatiale et temporelle, le temps et la disponibilité des données sont essentielles pour les biologistes, les écologistes et les spécialistes de l'environnement. Ces professionnels doivent décider quelles données utiliser pour traiter les préoccupations les plus critiques en matière de surveillance de la faune.

Conclusion

Les observations de la Terre ne sont pas nouvelles ; les investissements récents dans les satellites, l'accès transparent et accessible aux données, l'évolution des algorithmes et le traitement des données permettent d'utiliser ces connaissances au-delà d'une communauté scientifique spécialisée. Ces technologies offrent la possibilité d'améliorer la gamme de mesures de données environnementales et leur fiabilité. Les approches et les données d'observation de la Terre sont notoirement sous-utilisées malgré leurs avantages. Les contraintes importantes, en particulier dans les économies en développement, comprennent le manque de normalisation des données d'évaluation environnementale, les données analytiques, le manque d'études de cas réussies pour prouver une hypothèse et le manque de coopération entre les autres pays développés.

Les OE recueillent régulièrement des données sur la surface de la Terre ; ce trésor de données a le potentiel de révéler des découvertes au-delà de l'imagination de quiconque !

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Références :

Pearlman, F., Lawrence, C.B., Pindilli, E.J., Geppi, D., Shapiro, C.D., Grasso, M., Pearlman, J., Adkins, J., Sawyer, G., et Tassa, A., 2019, Démonstration de la valeur des observations de la Terre — Méthodes, applications pratiques et solutions — Compte rendu des événements parallèles ouverts du Groupe on Earth Observations : U.S. Geological Survey Rapport des dossiers 2019—1033, 33 p., https://doi.org/10.3133/ofr20191033.

Tendances futures de la gestion de l'information géospatiale : la vision quinquennale à dix ans — Troisième édition, août 2020

Thomas, A, Edwards, SJ, Engels, J, McCormack, H, Hopkins, V & Holley, R 2019, « Données d'observation de la Terre et satellite dans la RAR pour la surveillance à distance des installations de stockage de résidus : une étude de cas de la mine Cadia, Australie », dans AJC Paterson, AB Fourie & D Reid (dir.), Compte rendu de la 22e Conférence internationale sur les résidus pâteux, épaissis et filtrés, Australian Centre for Geomechanics, Perth, p. 183—195, https://doi.org/10.36487/ACG_rep/1910_11_Thomas

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