Monitorización de la dinámica de cambios mediante imágenes de satélite Sentinel

En un mundo como el actual, donde la escasez de determinados recursos no deja de acentuarse, la gestión de los recursos naturales y un desarrollo sostenible son dos aspectos clave para crear un futuro mejor para todos. Para ello, comprender cómo cambian los paisajes a lo largo del tiempo es una forma rápida y eficaz para adaptarse.

Tradicionalmente, identificar estos cambios resultaba muy costoso y podía llevar mucho tiempo, ya que se dependía de estudios de campo o fotografías aéreas.

En la actualidad, la tecnología satelital simplifica enormemente el proceso de seguimiento de los cambios en la superficie terrestre. Basta con obtener unas cuantas imágenes Sentinel en formato GeoTIFF o de otras fuentes con una gran cantidad de datos para seguir la dinámica de los cambios en ecosistemas, ciudades y regiones agrícolas con una eficiencia y precisión notables.

Satélites Sentinel

Los satélites Sentinel forman parte del programa Copérnico, coordinado y gestionado por la Comisión Europea a través de la Agencia Espacial Europea. Cada misión ha sido lanzada en una fecha concreta y con distintos objetivos. Así, mientras la familia de satélites de Sentinel-2 aporta imágenes ópticas terrestres de resolución media, los satélites Sentinel-4 y Sentinel-5 se usan para controlar y vigilar la composición atmosférica en el planeta.

La misión Sentinel-2 es la más conocida e importante, y actualmente cuenta con 3 satélites a la espera del lanzamiento del cuarto satélite en 2028. Uno de los aspectos más valorados de esta familia de satélites es su capacidad para capturar datos en hasta 13 bandas espectrales diferentes, que van desde la luz visible hasta el infrarrojo cercano.

Con una anchura de barrido de casi 300 km, puede conseguirse una cobertura completa de la superficie terrestre cada 5 días, aproximadamente. Puesto que los satélites operan en una órbita síncrona con el Sol, sobrevuelan el mismo punto de la Tierra a la misma hora cada día. Esto facilita que la recopilación de datos sea fiable y consistente.

Disponibilidad y aplicaciones de Sentinel-2

Gracias a su política de fuente de datos abierta y a su archivo de datos históricos, que comienza en 2015, Sentinel-2 es una de las fuentes más usadas y fáciles de encontrar. Sus imágenes están disponibles en numerosas plataformas en línea y software de análisis de datos satelitales, así como en el Ecosistema de datos espaciales de Copernicus (CDSE), que recopila las imágenes de todas las misiones del programa.

Su versatilidad hace que puedan usarse tanto por quienes se están iniciando en la teledetección como para expertos de diferentes campos. Y es que el número de aplicaciones de las imágenes de Sentinel-2 es enorme. Por ejemplo, se usan en la ingeniería civil y la planificación urbana para la construcción de nuevos barrios o comprender qué zonas podrían verse afectadas ante una potencial inundación o corrimiento de tierras.

La agricultura también es una de las grandes beneficiadas del uso de imágenes de Sentinel-2. Sus imágenes con una revisita corta y predecible ayudan a monitorizar y controlar las condiciones del campo para que cualquier imprevisto se descubra al momento y se puedan tomar medidas proactivas cuanto antes para proteger el rendimiento de los cultivos. Otras actividades y sectores, como la evaluación del progreso de la construcción de edificios e infraestructura o la gestión de crisis relacionadas con el clima son algunas de las numerosas opciones en las que los datos de esta familia de satélites se usan en el día a día en la vida real.

El papel del análisis de datos y la inteligencia artificial

Las imágenes satelitales son un excelente recurso para obtener información, pero mucha de ella no es fácilmente visible por el ojo humano. Además, El volumen de imágenes satelitales captadas a diario es cada vez mayor, generando datos de forma continua sobre la superficie terrestre. Para poder hacer frente a semejante cantidad de datos, los usuarios deben recurrir a soluciones automatizadas de procesamiento de datos, que se apoyan en tecnologías como la IA o el aprendizaje automático.

Estos análisis automatizados no solo permiten dejar atrás los análisis manuales, bastante más lentos, sino que también aportan una mayor precisión y rapidez en tareas como, por ejemplo, detectar cambios en la superficie terrestre al comparar dos o más imágenes tomadas en diferentes fechas. En el caso de los modelos más avanzados, pueden identificar por sí mismos patrones asociados a diferentes cuestiones, como la degradación del suelo, la deforestación o el estrés hídrico en las plantas.

Este procesamiento de datos capaz de gestionar grandes volúmenes de datos casi en tiempo real resulta especialmente relevante en contextos donde la rapidez es crítica, como la gestión de desastres naturales o la monitorización de incendios forestales. Al combinarlo con modelos predictivos o una mayor capacidad computacional no solo podemos conocer el presente, también se podrá anticipar tendencias futuras.

El seguimiento de la dinámica de los cambios en la Tierra es fundamental para comprender mejor los procesos medioambientales, gestionar los recursos naturales y responder eficazmente ante potenciales riesgos. Desde la monitorización de bosques y sistemas agrícolas hasta la detección de fenómenos naturales extremos, los datos satelitales ofrecen una visión detallada y objetiva de un planeta en constante transformación. A medida que la tecnología satelital y las capacidades de análisis avanzan será posible diseñar mejores estrategias sostenibles para construir un futuro más resiliente.

Autora: Kateryna Sergieieva

Es doctora en Tecnologías de la información y cuenta con 15 años de experiencia en teledetección. Es la científica responsable del desarrollo de tecnologías de monitorización por satélite y detección de cambios en las características de la superficie. Kateryna es autora de más de 60 publicaciones científicas.