,

Desafiaments actuals europeus per a una contribució global a l’observació de la Terra: La nova iniciativa regional d’EuroGEOSS

10 de gener 2018

Els productes europeus derivats de dades de satèl·lit i les mesures in situ descriuen l’estat i l’evolució temporal del planeta. Combinats amb altres, ajudaran a comprendre com les activitats humanes estan contribuint al canvi global. Una contribució europea millor organitzada tindrà una influència encara més gran en la presa de decisions informades.

Estand informatiu a la GEOweek. Autor: Joan Masó.

Estand informatiu a la GEOweek. Autor: Joan Masó.

Des del començament de les seves operacions, el Grup d’Observacions de la Terra (GEO per les seves sigles en anglès) organitza una reunió plenària anual en què es reuneixen tots els estats membres i les organitzacions participants, se’ls informa del progrés cap als objectius de GEO i s’acorden les accions futures.

EuroGEOSS organitzarà les contribucions europees al Sistema de Sistemes Globals d'Observació de la Terra (GEOSS) i completarà el mapa d'activitats regionals amb els ja existents AmeriGEOSS, AfriGEOSS i Àsia-PacificGEOSS.

El 23 al 27 d’octubre es va celebrar la reunió plenària corresponent a l’any 2017, amb seu a Washington DC, representant una oportunitat per organitzar esdeveniments paral·lels per revisar l’estat de les activitats del programa de treball 2017-2020 sobre observació de la Terra. En el dia 23, alguns aspectes d’una nova activitat regional al programa de treball de GEO, anomenada EuroGEOSS, van ser debatuts. EuroGEOSS organitzarà les contribucions europees al Sistema de Sistemes Globals d’Observació de la Terra (GEOSS) i completarà el mapa d’activitats regionals amb els ja existents AmeriGEOSS, AfriGEOSS i Àsia-PacificGEOSS. La presentació d’EuroGEOSS va consistir en quatre esdeveniments consecutius. El primer va ser organitzat per CREAF. Va començar a les 8 del matí, va reunir unes 70 persones i va abordar el paper de la Recerca i Innovació en la iniciativa regional d’EuroGEOSS. Va ser estructurat en 3 blocs, cadascun començant per la projecció d’un vídeo curt d’aproximadament 10 minuts i seguit d’una discussió de 15 minuts.

 

Nivell regional europeu: aportació de productes globals a una imatge global

El tema del primer bloc va abordar l’ús combinat de conjunts de dades interdisciplinaris regionals per mostrar la capacitat de GEOSS a Europa. El vídeo projectat va ser:

El vídeo mostra una sessió TED on el científic d’observació de la Terra, Alan Belward, investigador del Joint Research Center a Ispra (Itàlia), explica que l’aigua és un recurs natural i la seva distribució canvia com a conseqüència de l’activitat humana, per exemple amb la construcció de preses, però també a causa dels efectes del canvi climàtic. La Comissió Europea, gràcies al programa Copernicus i en col·laboració amb Google, ha creat un mapa d’aigües superficials a nivell mundial. El conjunt de dades obert creat té una cobertura temporal que s’inicia al 1984 i té com a objectiu proporcionar les eines necessàries per prendre decisions polítiques basades en fets.

Després de veure el vídeo i durant la discussió, es van esmentar altres conjunts de dades regionals com el Mapa Forestal Mundial (Global Forest Map), el Mapa Global d’Assentaments Humans (Global Human Settlements), el Mapa Cobertures Terrestre Global (Global Land Cover) i la base de dades de Sòls Europeus (European Soil database). Avui és possible analitzar els canvis en aquestes i altres variables, però hem de considerar que alguns productes són força precisos, mentre que altres tenen una major incertesa (per exemple, els forestals) a causa d’una difícil separabilitat de l’espectre en algunes classes i altres limitacions tècniques. És per això que també és necessària una validació coordinada a nivell regional, europeu en aquest cas, que permeti un major grau de confiança en les dades.

 

L’enorme volum de dades de satèl·lit a processar i les sinèrgies entre productes de teledetecció i in situ són alguns factors que requereixen d’investigació addicional

La Unió Europea contribueix la flota Sentinel; un conjunt de satèl·lits d’observació de la Terra que complementen el llegat d’altres satèl·lits existents (com Landsat) i que cobreixen el globus produint un impacte que va més enllà d’Europa. No obstant això, aquesta gran quantitat de dades produïdes també està creant la dificultat de com construir una infraestructura informàtica distribuïda capaç de processar-los i quins seran els mètodes científics que caldrà usar per a interpretar-los i extreure’n conclusions que puguin utilitzar-se per a l’elaboració de polítiques. Tot i que Google Earth va ser el motor utilitzat en la construcció del mapa global de l’aigua superficial, la Comissió Europea està compromesa amb la creació del núvol europeu per a la ciència oberta (European Open Science Cloud, EOSC) i l’ESA està proporcionant els Serveis d’accés a Dades i Informació (DIES) per Copernicus.

Tot i que la tecnologia necessària ja està disponible, la manca de cobertura contínua i els alts costos associats a l'adquisició de dades segueixen sent factors limitants per al seu ús en aplicacions civils.

A més, hem de considerar que la teledetecció necessita ser complementada amb dades in-situ proporcionades pels experts, el que és particularment rellevant per als productes de biodiversitat i ecosistemes. Passar del rang de resolucions Landsat i Sentinel (10-100 m) a productes de satèl·lit de molt alta resolució (1-5 m) presenta encara complicacions. Tot i que la tecnologia necessària ja està disponible, la manca de cobertura contínua (tant espacial com temporal) i els alts costos associats a l’adquisició de dades segueixen sent factors limitants per al seu ús en aplicacions civils. Hem de considerar que els mapes de detecció de canvis es basen en sèries de temps homogènies, així com en un conjunt de variables prèviament acordades i semàntica controlada, i que en moltes ocasions fins que no s’ha realitzat suficient experimentació, no s’arriba al consens sobre les llegendes a adoptar.

 

Transformant dades en informació i coneixement útil

En el segon bloc, el fragment de vídeo projectat va ser extret del documental de la BBC:

En aquest fragment, Hans Rosling il·lustra com presentar dades formades per 100 000 registres sobre l’esperança de vida i els ingressos mitjans dels últims 200 anys a 200 països en un sol gràfic animat. És capaç de projectar una visió optimista que mostra que tots els països han abandonat el quadrant de baixos ingressos / baixa esperança de vida del gràfic (alguns més aviat i altres més tard) demostrant que la majoria de la gent està més sana i és més rica que fa 200 anys. Alhora correlaciona alguns comportaments espuris de l’animació amb esdeveniments socials i històrics. Després del vídeo, la discussió va versar sobre com podem transformar les dades en informació resumida útil, usant com a exemple la Pissarra virtual sobre el Desenvolupament Sostenible (Sustainable Development Goals Dashboard) elaborada pel Banc Mundial.

Hem de començar per entendre les necessitats de cada comunitat i dissenyar aplicacions que s'adaptin a les necessitats dels usuaris.

En el passat, la Infraestructura Comuna de GEOSS (GCI) s’ha centrat en la catalogació de dades i ara s’hauria d’anar més enllà i processar aquests conjunts de dades catalogats per oferir informació i coneixement. Aquesta capacitat s’ha demostrat anteriorment en diversos casos d’ús en projectes de recerca anteriors i actuals finançats per la Comissió Europea, com ECOPotential i NextGEOSS. En ells s’ha vist que no hi ha una solució màgica que cobreixi tots els casos d’ús i que hem de començar per entendre les necessitats de cada comunitat i dissenyar aplicacions que s’adaptin a les necessitats dels usuaris. El desafiament tècnic és utilitzar les noves interfícies de programació d’aplicacions (API) de la GCI per extreure dades que puguin presentar-se i interpretar-se millor. Però, en fer-ho, també podem presentar la informació des de diferents punts de vista que poden resultar contradictoris: de fet, el vídeo presenta la visió de l’increment mitjà de la riquesa, mentre que sabem que la riquesa tendeix a concentrar-se en un nombre reduït de persones. Potser EuroGEOSS necessiti complementar les dades d’observació de la Terra amb dades socioeconòmiques i opinions per connectar els impactes econòmics en la societat amb les decisions ambientals. Els responsables de la presa de decisions necessiten quantificar els impactes de les seves polítiques i l’observació de la Terra pot produir els indicadors necessaris (per exemple, per a alguns dels Objectius de Desenvolupament Sostenible, vegeu la iniciativa EO4SDG) però també han d’anticipar aquests impactes a partir de la realització de projeccions futures. En aquest sentit, hi ha la necessitat de disposar d’un component de modelització en EuroGEOSS interconnectat amb les dades d’observació de la Terra.

També és important destacar els continus impactes que la societat està causant en el medi ambient. Mostrar les evolucions temporals pot ser molt convincent en alguns casos, però per tenir un impacte encara més ampli, hem de proporcionar també formació sobre com utilitzar i interpretar les dades d’observació de la Terra. Un exemple és la necessitat de donar suport a les Oficines Nacionals d’Estadística en la introducció de més dades d’observació de la Terra en els seus processos de recopilació de dades per a complementar les tradicionals enquestes, fent possible una anàlisi global, però també una detecció localitzada de particularitats.

 

Dades més organitzats i accessibles

El tercer bloc es va dedicar a la implementació dels Principis de Gestió de Dades de GEOSS (Data Management Principles; DMP). Per presentar el tema va ser usada una història terrorífica (en realitat, una caricatura animada) de Karen Hanson, Alisa Surkis i Karen Yacobucci (Biblioteca de Ciències de la Salut; NYU):

En ella podem veure les dificultats d’un científic tractant d’obtenir les dades usades per realitzar un treball científic recentment publicat. El vídeo escenifica tot el que no s’ha de fer en la  gestió de dades. Durant la discussió, vam reconèixer que en els últims anys, s’ha treballat molt per definir principis de gestió de dades basats en estàndards reconeguts internacionalment i en implantar-los en nombrosos serveis de dades que actualment formen part de GEOSS. EuroGEOSS s’hauria de centrar en educar els administradors de dades sobre els beneficis de l’intercanvi de dades i proporcionar el suport necessari per mantenir els centres de dades. A més, els científics han de rebre reconeixement per la gestió adequada de les dades.

En alguns països mediterranis i en altres part del món, encara es necessiten esforços en prevenir la pèrdua de dades, en compartir-es i en millorar les seves infrastructures.

Els mecanismes adequats per a la publicació d’articles científics han d’anar en paral·lel amb els destinats a la publicació de dades, com l’Identificador Digital d’Objecte (DOI) per a dades i un sistema de citació per a dades adequat. La indústria de publicació científica s’està adaptant, al oferir també revistes que permeten descriure i exposar dades (la revista Science és un dels exemples existents). Revisar i verificar les dades segueix sent un desafiament. Això es deu al fet que la qualitat de les dades de detecció remota necessita ser validada amb observacions in situ i aquestes poden no estar fàcilment disponibles per als revisors que només poden confiar en les opinions dels experts. La situació és considerablement millor en els països més industrialitzats, però en alguns països mediterranis (per exemple, en l’àmbit geogràfic del projecte GEO-Cradle) i en altres parts del món, encara són necessaris esforços per evitar pèrdues de dades, millorar l’actitud sobre l’intercanvi de dades i un major suport per a les infraestructures de dades.

El dia va concloure amb un esdeveniment de la Comissió Europea en què es va exposar el concepte inicial de la iniciativa EuroGEOSS. Europa ha estat contribuint a GEOSS des del principi, i és la varietat en els orígens i temes d’aquestes contribucions el que va convèncer al Grup de Treball d’Alt Nivell i al Caucus Europeu que es necessita una iniciativa formal per articular la contribució europea d’una manera més visible i eficient. Després d’alguns mesos de disseny, Washington DC va ser l’escenari del llançament oficial d’EuroGEOSS.

, , , , , , ,

Joan Masó
Investigador del CREAF en temes de tecnologies i estàndards d’informació geospacial. Part del grup de recerca Grumets. Membre de l’Open Geospatial Consortium. President de la divisió d’Informàtica per a les ciències de la terra i de l’espai de l’EGU.
Articles relacionats
, ,
“Les ciutats creixeran un 56% cap al 2050 i cal que les fem més verdes si volem protegir la biodiversitat”
4 de maig 2018Verónica Couto Antelo
,
El Salton Sea
5 d'abril 2018Jaume Terradas
, ,
A quines fonts hi creixen més molses?
7 de març 2018Albert Naya i Díaz
Una ploma pel barret, madame?
26 de febrer 2018Jaume Terradas
,
Disponible la CREAF Talk d’Scott Ollinger sobre absorció de nitrogen i carboni als boscos
22 de febrer 2018CREAF

Follow CREAF on: