Un nuevo mapa más preciso de la vida humana en la Tierra
Huella urbana
22 noviembre 2016
Un revolucionario mapa con la práctica totalidad de los asentamientos humanos en la Tierra ya está disponible para los investigadores. A diferencia de esfuerzos cartográficos anteriores, el conjunto de datos ‘Global Urban Footprint’ (GUF) no solo muestra los centros urbanos, sino también minúsculas aldeas rurales.
El mapa GUF ofrece un retrato en blanco y negro de la presencia humana sobre nuestro planeta a fecha de 2012, con una resolución de hasta 12 m, capaz de mostrar incluso viviendas aisladas.
A partir de este mes, el conjunto de datos GUF 2012 está disponible online de forma gratuita a través de la Plataforma de Explotación Temática Urbana (U-TEP) de la ESA, con una resolución espacial total de 12 m para usos científicos y una versión de 84 m de resolución, más sencilla de manejar, para cualquier uso sin ánimo de lucro.
“Antes no disponíamos de todos los poblados en áreas rurales —explica Thomas Esch, del Centro Aeroespacial Alemán (DLR), encargado de elaborar el mapa—. Pero estos podrían resultar clave para comprender la distribución demográfica o los vectores de enfermedades, por ejemplo, o para abordar la presión sobre la biodiversidad”.
“Además, estos asentamientos rurales siguen siendo el hogar de casi la mitad de la población mundial, unos 3.000 millones de personas”.
Ellen Hamilton, especialista principal en asuntos urbanos del Banco Mundial, añade: “U-TEP brindará un enorme servicio a todos los que trabajan con las ciudades del mundo”.
Superordenador Salomon de IT4Innovations
En órbita, los astronautas tienen grandes dificultades para detectar a simple vista signos de presencia humana, hasta que cae la noche y se enciende la iluminación artificial. Este mapa GUF 2012 se ha creado empleando principalmente visión por radar, ya que puede detectar las estructuras verticales típicas de los entornos edificados, sin tener en cuenta las condiciones meteorológicas.
Los satélites de radar alemanes TerraSAR-X y TanDEM-X obtuvieron a lo largo de dos años más de 180.000 imágenes en alta resolución que abarcaban toda la superficie de la Tierra.
Estos datos por satélite, de 3 m de resolución, son casi cien veces más detallados que los datos ópticos del estadounidense Landsat, utilizados habitualmente para cartografiar extensiones urbanas.
Los datos de radar se han combinado con otras fuentes, como modelos digitales de terreno. En total, el equipo procesó más de 20 millones de conjuntos de datos, con un volumen de entrada de más de 320 terabytes, incluyendo una comprobación de control de calidad automatizada, que pretende garantizar la máxima precisión, como criterio para los patrones de urbanización.
Huella urbana de Delhi
La plataforma U-TEP de la ESA se ha utilizado para procesar una nueva capa óptica adicional en el mapa, basada en más de 400.000 imágenes multiespectrales procedentes de Landsat, lo que añade una dimensión más de información para los usuarios.
El manejo de tal cantidad de datos solo ha sido posible gracias a la plataforma basada en la nube de la ESA, que ofrece todos los recursos informáticos necesarios. Como reconoce Mattia Marconcini, miembro del equipo que ha elaborado el mapa: “Hace cinco años carecíamos de la tecnología necesaria, por lo que habría sido imposible”.
Esta nueva capa auxiliar también sirve de base para un nuevo mapa “Global Urban Footprint +” para 2015, creado a partir de datos de Landsat en combinación con imágenes del satélite europeo Sentinel-1, y que ofrecerá una resolución espacial de 30 m.
El objetivo final es distribuir los datos de GUF, previa petición, a usuarios en cualquier momento y lugar del planeta a través de la plataforma U-TEP y de los los datos de Sentinel-1 y Sentinel-2.
U-TEP es una de las seis Plataformas de Explotación Temática (TEP) desarrolladas por la ESA para suministrar datos a las comunidades de usuarios. Estas plataformas basadas en la nube ofrecen un entorno online para acceder a información, herramientas de procesamiento y recursos informáticos para la colaboración. Las seis TEP ofrecen información procedente de grandes conjuntos de datos medioambientales, recopilados por la constelación del programa Copernicus y otros satélites de observación de la Tierra.
VERSIÓN EN INGLÉS : ENGLISH VERSION
Urban footprint
18 November 2016
A landmark global map showing nearly every human settlement on Earth is now available to researchers. Compared to previous mapping efforts, the satellite-based ‘Global Urban Footprint’ dataset shows not just urban centres, but also tiny rural hamlets.
The black-on-white Global Urban Footprint (GUF) map is a portrait of the human presence on Earth in 2012, to a maximum resolution of 12 m, covering even single houses.
Starting this month, the GUF 2012 dataset is freely available via ESA’s online Urban Thematic Exploitation Platform (U-TEP) at full spatial resolution of 12 m for scientific use, along with an easier to handle 84 m version for any non-profit use.
“Previously we just weren’t getting all the villages in rural areas,” says Thomas Esch of DLR German Aerospace Center, which produced the map. “But these might be crucial to understanding population distribution or disease vectors, for example, or assessing pressures on biodiversity.
“Such rural settlements are currently still home to almost half of the global population – around three billion people.”
“U-TEP will provide a tremendous service to all of us working with the world’s cities,” comments Ellen Hamilton, Lead Urban Specialist at the World Bank.
IT4Innovations Salomon supercomputer
Orbiting astronauts find it notably difficult to spot any signs of human habitation with the naked eye – until nightfall, when artificial lights switch on. This GUF 2012 map was made using primarily radar vision because it can detect vertical structures typical of built environments, working on an all-weather basis.
German radar satellites TerraSAR-X and TanDEM-X acquired more than 180 000 high-resolution images covering all of Earth’s surface over two years.
This 3 m-resolution satellite imagery is almost 100 times more detailed than US Landsat optical data, commonly used for mapping urban extent.
The radar data were combined with additional inputs such as digital terrain models. In all, the team processed more than 20 million datasets with an input volume of more than 320 terabytes, including an automated quality assurance check – aiming to ensure maximum accuracy, as a yardstick of urbanisation patterns.
Urban footprint Delhi
ESA’s U-TEP platform has now been used to process a new auxiliary optical layer for the map based on more than 400 000 Landsat multispectral images – giving an added dimension of information to users.
Handling such a huge dataset only became practical thanks to ESA’s cloud-based U-TEP, which provides all the computing resources needed. “Even five years ago the technology wasn’t there,” says map team member Mattia Marconcini – it would have been impossible.”
This new auxiliary layer is also serving as a basis for a follow-on “Global Urban Footprint +” map for 2015 derived from Landsat in combination with Europe’s Sentinel-1 satellite imagery and showing a spatial resolution of 30 m.
Ultimately on-demand Global Urban Footprint processing will be made available to users for any time and any place on Earth through the U-TEP and Europe’s Sentinel-1 and Sentinel-2 data.
U-TEP is one of six Thematic Exploitation Platforms developed by ESA to serve data user communities. These cloud-based platforms provide an online environment to access information, processing tools and computing resources for collaboration. TEPs allow knowledge to be extracted from large environmental datasets produced through Europe's Copernicus programme and other Earth observation satellites.
Related articles
ESA
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
No hay comentarios:
Publicar un comentario