El Sentinel 2 inmortaliza coches y aviones tricolores desde el espacio

19 de octubre 2015

El nuevo satélite  tiene una resolución de 10 metros y capta elementos que nunca se habían visto desde el espacio con satélites equivalentes del mismo tipo. En elementos que se mueven, la información de los tres píxeles de tres bandas que conforman imágenes de color  se ve separada y estos objetos saltan a la vista aunque sean más pequeños de un píxel. Esta nueva característica es interesante en el campo de la investigación en movilidad o de transporte por carretera.

Cuando intentas aprenderte de memoria la nueva flota Sentinel de la Agencia Espacial Europea (ESA), te explican que el Sentinel 2 es como el Landsat (y que el Sentinel 3 es como el Envisat, el Sentinel 4 como el Meteosat y el Sentinel 5 como el Modis). El Sentinel 2 se lanzó el 23 de junio de 2015 y la verdad sea dicha, desde entonces los expertos deseabamos recibir las nuevas imágenes, disponibles después del proceso inicial de calibración, enviadas desde el espacio. Finalmente, con las primeras fotos ya en el ordenador, pudimos observarlas detenidamente. Enseguida nos chocó una imagen que, de forma muy evidente, mostraba tres aviones, uno rojo, uno verde y otro azul, sobrevolando el paisaje. Nunca habíamos visto nada parecido en todas las imágenes Landsat que habíamos examinado durante décadas. Yo personalmente estaba muy sorprendido, seguramente también porque las máquinas voladoras de cualquier tipo son una de mis pasiones, y empecé a dar vueltas a este misterio.

Imatge general captada des del Sentinel 2

Imagen general captada desde Sentinel 2

Zoom de la imatge anterior on ja es veuen els tres avions

Zoom de la imagen anterior donde se ven tres aviones

La primera explicación que me vino a la cabeza fue la siguiente: el Sentinel 2 tiene una resolución de 10 metros (un píxel de la imagen equivale a un recuadro de territorio de 10×10 metros) y la serie Landsat tiene una resolución de 30 metros. Este cambio puede parecer pequeño, pero marca la diferencia. En la imagen, vemos las cuatro estelas que dibuja en el cielo un avión de cuatro motores. No hay demasiados aviones de cuatro motores; podríamos asumir que se trata de un Airbus 380. Un A380 mide 79,7 metros de punta a punta de las alas y por tanto encaja perfectamente con el avión de 8 píxeles que se ve en las imágenes tomadas desde el espacio.

Zoom ampliat dels tres avions

Zoom ampliat dels tres avions

¿Y por qué tres aviones en tres colores diferentes? Parece que los tres canales de colores RGB no se capturan exactamente en el mismo momento. De hecho, vemos una separación de unos 12 píxeles en la dirección este-oeste entre un avión y el otro, lo que serían unos 120 metros de separación en la realidad. Suponiendo que el avión volaba a 900 km/hora de velocidad crucero (que son 250 m/s), esto significa unos 0,5 segundos de separación entre el canal rojo y el verde, los 125 metros que vemos.

Imatge general del Sentinel 2 on es veuen carreteres

Y ahora entra la magia de la resolución subpíxel: ¿Podríamos también ver coches en las imágenes? Está claro que un coche es bastante más pequeño que un píxel de 10×10 metros, por lo que, en principio, no lo deberíamos ver. Sin embargo, si algunas veces hemos oído mencionar la resolución subpíxel, sabremos que la intensidad de un píxel representa un promedio de la señal recibida desde todo el recuadro de 10×10 metros. Así pues, un píxel que contiene un coche, contendría una cierta cantidad de señal proveniente de este coche. Esto significa que si un coche se mueve a 80 km h (22 m/s), en el tiempo que se toman las señales rojo, verde y azul el coche se habría desplazado hasta un píxel (10m). Esto quiere decir que un coche a 80 km/h se verá como una secuencia de un píxel de color azulado, un píxel verdoso y un píxel rojizo.

Zoom de la xarxa viària

Zoom de la xarxa viària

¡Y eso es exactamente lo que vemos en las imágenes donde hay carreteras!

Zoom ampliat on es veuen els píxels tricolor que dibuixen els cotxes en moviment

Zoom ampliat on es veuen els píxels tricolor que dibuixen els cotxes en moviment

Tengo la intuición de que esto es más que un pasatiempo. Quizá sea otra demostración de que, con la imaginación, pueden surgir aplicaciones inesperadas de los nuevos sensores, tales como estudios de transporte por carretera con Sentinel 2! (y olvídense de los aviones; siento decirlo, pero esto será sólo una anomalía molesta).

Agradecer a Oscar Gonzalez que nos hizo dar cuenta de esta anomalía.

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Joan Masó
Investigador del CREAF en temas de tecnologías y estándares de información geoespacial. Parte del grupo de investigación Grumets. Miembro del Open Geospatial Consortium. Presidente de la división de Informática para las ciencias de la tierra y del espacio del EGU
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