El estudio de los efectos del cambio global desde el cielo entra en la era Big Data

Un nuevo método desarrollado por el CREAF y la Universidad Autónoma de Barcelona permite procesar automáticamente miles de imágenes satélite tomadas por el Landsat sin intervención manual ni necesidad de datos atmosféricos. 

Desde hace 40 años los satélite Landsat fotografían cada 16 días todo nuestro territorio con una resolución de 30m (cada 18 días y con resolución de 60m en el caso de las más antiguas). Estas imágenes permiten contrastar cómo ha cambiado el territorio durante las últimas décadas. Para ello, es necesario que estas imágenes sean lo más comparables y corregirlas de los efectos de la atmósfera y del relieve sobre la iluminación. A esta corrección se le llama corrección radiométrica y se ha hecho hasta ahora mediante un proceso manual, utilizando un algoritmo, que en manos de un experto corregía una imagen cada 30 minutos aproximadamente. Ahora, el CREAF y la Universidad Autónoma de Barcelona han publicado un nuevo método en la International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation que permite corregir imágenes satélite sin intervención manual. "Este nuevo método permite que mientras las máquinas trabajan corrigiendo sin cesar una larga serie de imágenes, los expertos dediquen su tiempo a los posteriores análisis menos mecánicos y mucho más interesantes", comenta Lluís Pesquer investigador del CREAF y miembro del grupo Grumets (CREAF-UAB).

Este nuevo método es un cambio de paradigma porque hace posible corregir terabytes de imágenes sin dedicar muchos recursos humanos y, por tanto, hace posibles proyectos que antes eran inviables.

El algoritmo desarrollado por el CREAF, además, no necesita disponer de los datos atmosféricos del momento en que se tomó la imagen. Esto le da una ventaja frente a otros algoritmos de corrección, que sí necesitan esta información, y le permite corregir automáticamente imágenes Landsat antiguas y en períodos y regiones donde no disponemos de estos datos.

Proyectos Big Data para estudiar el cambio global

Hasta ahora, con el método manual y las limitaciones de tiempo y recursos, los proyectos sobre cambio global o sobre temas ambientales se basaban de forma mayoritaria en productos de menor resolución espacial (por ejemplo MODIS de 500 m) o en algunos casos en un número de imágenes limitado, por ejemplo una selección reducida. "Este nuevo método de corrección nos permite trabajar en volúmenes de información de lo que se llama Big Data, un nuevo escenario donde cambian y se amplían radicalmente nuestras posibilidades de investigación y metodologías de trabajo", comenta Xavier Pons, profesor del Departamento de Geografía de la UAB y jefe del grupo Grumets (CREAF-UAB). De hecho, este nuevo método ya se está aplicando al proyecto DinaClive con el objetivo de evaluar a través de miles de imágenes de satélite cómo han cambiado las cubiertas y los usos del suelo de toda la Península Ibérica en 40 años, qué factores han modificado el paisaje (urbanización, cambio climático, sequía, invasiones biológicas, incendios, etc) y cuáles son los impactos reales del de cambio global sobre el territorio.

Líderes en investigación en teledetección

El grupo GRUMETS (Grupo de Investigación Métodos y Aplicaciones en Teledetección y Sistemas de Información Geográfica) es un grupo de investigación consolidado y financiado, reconocido por la Generalitat, formado principalmente por personal de la UAB y el CREAF y dirigido por el Dr. Xavier Pons, catedrático del Departamento de Geografía de la UAB. Sus miembros trabajan en el campo de la teledetección desde finales de los años 80, y han colaborado con entidades referentes como son el Instituto Cartográfico de Cataluña (ICC), con el Instituto Geográfico Nacional (IGN) o con la Agencia Europea del Espacio (ESA), entre otros.

GRUMETS ha participado en numerosos proyectos aplicados; uno de los más destacados es el SatCat, el repositorio más importante de imágenes satélite de Cataluña, u otros como el de la gestión del agua en Cataluña con teledetección, que mereció el Premio de Medio Ambiente 2007 y que se llevar a cabo con la Generalidad de Cataluña (ACA y Dep. de Agricultura). Desde el punto de vista de la investigación, el grupo ha participado en proyectos internacionales como el Geo-Pictures, destinado a proporcionar imágenes en situaciones de emergencias humanitarias, cuando las redes de comunicaciones funcionan especialmente mal, o el proyecto GeoViQua, destinado a la visualización y parametrización de la calidad de los datos geográficos, liderado por GRUMETS desde el CREAF y en la que también participa la ESA.

Recursos fotográficos donde se puede ver con imágenes satélite el efecto de los factores de cambio global

(Extraídos del SatCat, la base de datos de imágenes satélite de Catalunya)

 Fotos aeropuerto

http://www.creaf.uab.cat/temp/xp/PortAeroportLlobregat_etc.zip

La construcción de grandes infraestructuras está modificando nuestro medio natural a gran velocidad.

Fotos crecimiento urbano

http://www.creaf.uab.cat/temp/xp/CreixementUrba.zip

El crecimiento urbano ha sido exponencial la última década y ha cubierto de cemento un porcentaje muy alto del territorio.

Fotos Delta del Ebro costa

http://www.creaf.uab.cat/temp/xp/DeltaEbre.zip

El Delta del Ebro está perdiendo metros de costa los último años debido al menor aporte de sedimentos por parte del río y al crecimiento del nivel del mar.

Fotos cultivos Lérida

http://www.creaf.uab.cat/temp/xp/Expansio_de_regadius_a_la_Plana_de_Lleida.zip

Desde el aire se observa la expansión de regadío en Lérida ha modificado substancialmente el territorio ilerdense.

Fotos incendios

http://www.creaf.uab.cat/temp/xp/Incendis.zip

Desde el aire podemos ver cómo los incendios también son uno de los factores de cambio global que más está modificando el territorio ibérico.

Fotos nieve

http://www.creaf.uab.cat/temp/xp/Innivacio.zip

Desde el aire podemos comparar la cantidad de nieve de hoy en día con la que había hace unos años.