Investigadors de la Universitat d’Alacant desenvolupen noves aplicacions per a la tecnologia dels satèl·lits Sentinel de la Comissió Europea

Investigadors de el Grup de Senyals, Sistemes i Telecomunicació de la Universitat d’Alacant han desenvolupat un estudi que permet aplicar la tecnologia de cartografia espacial de la Terra a partir de radars satelitales a el control, vigilància i classificació de cultius amb una precisió superior a l’80 per cent .

L’aplicació d’aquesta tecnologia, que opera des dels satèl·lits Sentinel-1 (A i B) que l’Agència Espacial Europea va posar en òrbita el 2014 i 2016, ofereix noves possibilitats i major fiabilitat aplicada a la política agrària comuna Europea ja que l’estudi mostra que les dades de radar Sentinel-1 de Copernicus, juntament amb el processament interferomètric, poden millorar encara més la cartografia dels cultius. Això, al seu torn, ajudarà a millorar les previsions de rendiment dels cultius, les estadístiques de producció, l’avaluació dels danys causats per la sequera i les tempestes, etc.

El catedràtic de l’àrea de Teoria del Senyal i Comunicacions, de el departament de Física, Enginyeria de Sistemes i Teoria del Senyal, i membre de l’Institut Universitari d’Investigació Informàtica de la Universitat d’Alacant, Juan Manuel López Sánchez, detalla que «l’elaboració de mapes de cultiu mitjançant imatges de satèl·lit s’ha basat tradicionalment en les dades procedents de satèl·lits òptics, que treballen a la zona de l’espectre visible i infraroig, gràcies a la sensibilitat d’aquestes freqüències a les característiques biològiques de les plantes. No obstant això, aquestes dades estan sempre afectats per les condicions d’il·luminació solar i no poden aconseguir-se en zones cobertes per núvols. Com a alternativa, els satèl·lits que operen amb radars per a adquirir les imatges no tenen aquestes limitacions i, per tant, proporcionen un esquema d’adquisició consistent en el temps. Des del llançament de dos satèl·lits Sentinel-1 (A i B) en 2014 i 2016, respectivament, és possible obtenir una imatge cada 6 dies de qualsevol punt d’Europa «.

La missió Sentinel-1 es compon de dos satèl·lits idèntics, cadascun dels quals porta un instrument de radar avançat per proporcionar un subministrament d’imatges de la superfície de la Terra, tant de dia com de nit i en qualsevol condició meteorològica. Aquestes imatges s’utilitzen per a nombroses aplicacions, com la vigilància dels gels marins i les inundacions, així com moviments en la superfície terrestre mitjançant el procés d’interferometria (InSAR), que consisteix a comparar imatges de el mateix lloc procedents de passades consecutius de el satèl·lit per revelar les diferències produïdes entre les adquisicions d’imatges. L’estudi dut a terme pels investigadors de la Universitat d’Alacant ha anat més enllà de les aplicacions previstes inicialment i ha demostrat la utilitat d’aquesta tecnologia en l’àmbit agrari.

«L’anàlisi de les sèries temporals mostra que la coherència cau en presència de el creixement de l’cultiu, mentre que augmenta fora de temporada», descriu Alejandro Mestre Quereda, de la Universitat d’Alacant i autor principal de la feina. «Atès que les dates de cultiu i la durada de la campanya són típiques per a cada tipus de cultiu, aquesta resposta característica ha permès generar mapes de tipus de cultiu amb una precisió global de el 80%».

Juan Manuel López Sánchez incideix que «alguns tipus de cultius que estaven mal classificats per la intensitat o la coherència es distingeixen millor per la combinació d’ambdós tipus de dades. En altres paraules, les dues fonts d’informació són realment complementàries».

Resultats de l’estudi

Amb el treball dut a terme fins a la data en aquests projectes s’ha demostrat la capacitat de les sèries temporals interferomètriques per classificar diferents tipus de cultiu. En un experiment dut a terme en una àrea agrícola de la província de Sevilla, amb 17 cultius diferents presents, es van aconseguir precisions superiors a l’80% només emprant aquestes dades. S’ha comprovat que en les èpoques en què els cultius estan en ple desenvolupament, la mesura associada a la semblança de les imatges (anomenada coherència) disminueix dràsticament, sent molt més alta en absència de cultius. Per tant, els diferents calendaris de cultiu (dates de sembra i recol·lecció) associats a cada espècie es mostren de manera evident en aquestes dades.

projectes

En concret, el Grup de Senyals, Sistemes i Telecomunicació de la UA participa en dos projectes complementaris en els quals s’està analitzant el contingut d’informació de les dades proporcionades per la interferometria radar emprant els satèl·lits Sentinel-1.

Informació i Foto: Universitat Alacant