Dos projectes, en els quals participa el Grup de Senyals, Sistemes i Telecomunicació de la UA, apliquen la cartografia espacial al control i la vigilància de la coberta terrestre, i augmenten la precisió de la tecnologia utilitzada fins avui en els mapes de cultiu.
Lestudi demostra que la tecnologia de radars satel·litaris millora significativament les dades sobre els cultius, cosa que permet millorar les previsions de rendiment, estadístiques de producció o lavaluació de danys.
Investigadors del Grup de Senyals, Sistemes i Telecomunicació de la Universitat dAlacant han desenvolupat un estudi que permet aplicar la tecnologia de cartografia espacial de la Terra a partir de radars satel·litaris al control, vigilància i classificació de cultius amb una precisió superior al 80 per cent.
Laplicació daquesta tecnologia, que opera des dels satèl·lits Sentinel-1 (A i B) que lAgència Espacial Europea va posar en òrbita en 2014 i 2016, ofereix noves possibilitats i més fiabilitat aplicada a la Política Agrària Comuna Europea, ja que lestudi mostra que les dades del 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, lavaluació dels danys causats per la sequera i les tempestes, etc.
El catedràtic de làrea de Teoria del Senyal i Comunicacions, del Departament de Física, Enginyeria de Sistemes i Teoria del Senyal, i membre de lInstitut Universitari dInvestigació Informàtica de la Universitat dAlacant, Juan Manuel López Sánchez, detalla que «lelaboració de mapes de cultiu mitjançant imatges de satèl·lit sha basat tradicionalment en les dades procedents de satèl·lits òptics, que treballen en la zona de lespectre visible i infraroig, gràcies a la sensibilitat daquestes freqüències a les característiques biològiques de les plantes. No obstant això, aquestes dades estan sempre afectades per les condicions dil·luminació solar i no sen poden aconseguir 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 dadquisició 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 sis dies de qualsevol punt dEuropa».
La missió Sentinel-1 es compon de dos satèl·lits idèntics, cada un dels quals porta un instrument de radar avançat per a proporcionar un subministrament dimatges de la superfície de la Terra, tant de dia com de nit i en qualsevol condició meteorològica. Aquestes imatges sutilitzen per a nombroses aplicacions, com la vigilància dels gels marins i les inundacions, així com moviments en la superfície terrestre mitjançant el procés dinterferometria (InSAR), que consisteix a comparar imatges del mateix lloc procedents de passades consecutives del satèl·lit per a revelar les diferències produïdes entre les adquisicions dimatges. Lestudi dut a terme pels investigadors de la Universitat dAlacant ha anat més enllà de les aplicacions previstes inicialment i ha demostrat la utilitat daquesta tecnologia en làmbit agrari.
«Lanàlisi de les sèries temporals mostra que la coherència cau en presència del creixement del cultiu, mentre que augmenta fora de temporada», descriu Alejandro Mestre Quereda, de la Universitat dAlacant i autor principal del treball. «Atès que les dates de cultiu i la duració 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 del 80 %».
Juan Manuel López Sánchez remarca que «alguns tipus de cultiu que estaven mal classificats per la intensitat o la coherència es distingeixen millor per la combinació dels dos tipus de dades. En altres paraules, les dues fonts dinformació són realment complementàries».
Resultats de lestudi
Amb el treball dut a terme fins avui en aquests projectes sha demostrat la capacitat de les sèries temporals interferomètriques per a classificar diferents tipus de cultiu. En un experiment dut a terme en una àrea agrícola de la província de Sevilla, amb disset cultius diferents presents, es va arribar a precisions superiors al 80 % solament usant aquestes dades. Sha 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, i és 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 sanalitzen el contingut dinformació de les dades proporcionades per la interferometria radar usant els satèl·lits Sentinel-1.
El primer projecte, denominat SInCohMap, està finançat per lAgència Espacial Europea (ESA) i es va concebre precisament per a mesurar la contribució de la interferometria radar en la classificació de cobertes i usos del sòl, en general, i de tipus de vegetació en particular. A més de la UA hi participen lempresa DARES Technology, EURAC Research (Itàlia), Universitat Politècnica de Catalunya, IGIK (Polònia) i la Universitat de Rennes-1 (França).
El segon, denominat TeMuSA, està finançat per lAgència Estatal dInvestigació, Ministeri de Ciència i Innovació i Fons FEDER, i hi ha un paquet de treball dedicat a lexploració dels nous tipus de dades de radar (entre les quals hi ha les de Sentinel-1) en la classificació de cultius.