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Análisis de datos de emisiones del satélite Sentinel-5P con ArcGIS Pro


07/09/2020 - 13:13 - Deja un comentario
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La pandemia del COVID-19 ha llevado a que los bloqueos en todos los países de la Unión Europea cambien la forma en que las personas viven y trabajan en los últimos meses. Ha tenido un gran impacto en la sociedad, pero una historia más positiva es que las emisiones contaminantes en todo el mundo se están reduciendo (artículo de Naciones Unidas). ¿Cómo se cartografían estos cambios? En este artículo (basado en el post original de Tom Blake), indico el flujo de trabajo para descargar, procesar y visualizar los datos de emisiones del el satélite Sentinel-5P con ArcGIS Pro.

Satélite Sentinel -5P (Fuente: ESA)

Los datos

Los satélites Sentinel de la Agencia Espacial Europea recopilan gran variedad de imágenes y datos atmosféricos a nivel mundial. Muchos de estos datos, que cubren un amplio período de tiempo, están disponibles para el público a través de Copernicus Open Access Hub. Estos datos se pueden utilizar para analizar las emisiones y otros fenómenos atmosféricos. Sin embargo, puede resultar complejo explotar los datos y saber cómo usarlos para visualizarlos y analizarlos. Por esta razón, a continuación, dejo los pasos detallados para procesar los datos.

Para los datos de diferentes tipos de emisiones, los datos de Sentinel-5p se pueden descargar de manera gratuita desde Sentinel-5P Pre-operations Data Hub. En este caso, vamos a descargar datos de emisiones de dióxido de nitrógeno. Una vez que elegidos los datos deseados, es posible descargar una variedad de archivos que cubren varios días o semanas para ver el cambio – ya que los datos de emisiones pueden variar ampliamente de un día para otro y los promedios muestran los cambios de una manera más representativa. Para este caso recopilamos datos de 2 semanas.

Una vez descargados los datos, estos se pueden agregar a ArcGIS Pro seleccionando la opción Multidimensional Raster Layer del menú desplegable Add Data.

 

 

Al agregar estos archivos, se muestran una variedad de variables diferentes para mostrar los datos. Es recomendable seleccionar sólo una o dos variables que se vayan a analizar, ya que cada variable se transforma en una capa ráster independiente por cada elemento. Si se seleccionan todas las variables, se complicará posteriormente la gestión y el análisis de las variables.

En este caso se han empleado los datos de la columna troposférica de dióxido de nitrógeno, pero Sentinel-5p recoge gran cantidad de variables atmosféricas. Una vez agregados los datos, se pueden identificar las unidades de medida utilizadas haciendo clic en las propiedades de la capa y consultando la pestaña de Source.

 

El análisis

La función ráster Cell Statistics permite calcular el valor medio de todos los archivos ráster. Esto permite obtener una lectura con el promedio de las emisiones de dióxido de nitrógeno durante el período de tiempo analizado. Repitiendo este proceso durante un período diferente, se pueden comparar las emisiones. Para asegurarse de que ambas capas tienen la misma escala, puede utilizar Apply Symbology desde la herramienta de capa para replicar los rangos de simbología para capas separadas.

Los resultados

Una vez analizados ambas series temporales, puede ajustar la simbología o utilizar otras herramientas como ArcGIS Web AppBuilder para crear una aplicación y comparar los dos períodos, resaltando la diferencia entre ambos. Algunos ejemplos de los datos recopilados para Italia y España muestran que ciertas áreas donde las emisiones se concentran alrededor de las zonas pobladas han disminuido ligeramente de 2019 a 2020.

Los siguientes mapas contienen datos de emisiones de Sentinel-5P para el período 2019-2020:

 

 

Los datos que recopilados muestran algunos de los cambios que se han producido en Europa durante el mes de marzo de 2020. Los datos para el Reino Unido no muestran un cambio tan significativo como Italia o España. Esto se debe probablemente a diferencias en el momento en que se establecieron las políticas gubernamentales, por lo que es probable que los cambios en las emisiones entren en vigor más adelante. Como las tasas de emisión cambian constantemente con el tiempo, los datos también se actualizan cada 5 días (resolución temporal de Sentinel-5P).

 

Autoría del artículo:Antonio San José Albacete. Basado en el post de Tom Blake

07/09/2020 - 13:13
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