Benvinguda

Ponencia plenaria

En aquesta xerrada tractarem sobre l'accés a imatges de satèl·lit d'alta resolució.

Per a un projecte de detecció d'objectes a partir d'imatges de satèl·lit es va necessitar adquirir imatges de satèl·lit d'alta resolució. Parlarem de les diferents resolucions submètriques que existeixen, farem esment als diferents satèl·lits així com les companyies que els operen. Diferenciarem entre les empreses propietàries de sensors i les 'resellers' que comercialitzen les imatges d'altres companyies.

Explicarem com hem d'enfrontar-nos al repte de programar noves adquisicions o bussejar en els arxius d'imatges de les companyies. També parlarem, fins on els NDAs ens deixen, dels rangs de preus en els quals es mouen les companyies i ensenyarem alguns dels preus que hi ha publicats.

Finalment farem esment a dues empreses: una que té una xarxa de satèl·lits pròpia i una altra que comercia amb imatges d'altres companyies, i parlarem de les bondats i febleses de tots dos models.

Una xerrada que permetrà tenir una idea general de com enfrontar-nos al món de l'adquisició d'imatge d'alta resolució.

Per tal que una imatge satèl·lit de Planet arribi al teu navegador han hagut de passar moltes coses. Començant pel disseny, fabricació, llançament i calibrat del satèl·lit, passant per la priorització o tasking dels seus objectius, fins a arribar a la presa i downlink de la imatge. Una vegada obtinguda, la imatge es rectifica i processa per a poder-se ofrir mitjançant una interfície o API.

En aquesta xerrada, s'explicarà com Planet treballa en cadascuna d'aquestes etapes.

L'illa de calor urbana representa la diferència de temperatura superficial entre una àrea urbana i la seva àrea periurbana. Aquest fenomen pot ser més o menys intens al llarg de l'any i depenent de l'hora del dia, en funció del suport ambiental (ubicació geogràfica, topografia, hidrologia, règim climàtic, cobertura de sòl) i de l'entorn construït. És un dels indicadors clau per a determinar els nivells de confort tèrmic esperables per a les persones que habiten una àrea urbanitzada, així com per determinar riscos per a la seva salut o impediments per al desenvolupament d'activitats productives. Permet conèixer com la superfície construïda, els materials i la textura d'aquesta cobertura interactuen amb la biota i el clima per a generar condicions tèrmiques específiques així com aquestes condicions fan necessari implementar sistemes de condicionament passiu o que impliquin consum d'energia.

Tradicionalment, els càlculs de la temperatura superficial s'han realizat mitjançant treball en camp (amb dispositius fixos en determinats punts de l'àrea a estudiar o dispositius mòbils que mesuren la temperatura en certs recorreguts), no obstant, aquests mètodes són complexos, en requerir d'instruments delicats -a vegades subjectes a vandalisme en espais públics-, la necessitat d'interpolar els resultats per a la resta de l'àrea estudiada, i mà d'obra especialitzada. Per això resulta difícil comptar amb medicions exhaustives i contínues de tota l'àrea urbana al llarg del temps.

No obstant, la teledetecció amb els sensors a bord de satèl·lits, permet analitzar grans superfícies de manera constant. Els obstacles es redueixen pràcticament a les condicions de cobertura del cel, ja que no es poden efectuar medicions en presència de núvols. Aquest fet però queda superat pel curt període de temps que transcòrre entre medicions a cada punt del territori (12 h per a Sentinel, per exemple) i el gran nivell de detall (1x1 km/píxel). Així mateix, a la disponibilitat d'imatges satèl·lit en repositoris digitals de lliure accés cal afegir la relativa facilitat per a processar-les en programari lliure, l'automatització de tasques per a gran quantitat de dades, i el cost menor en quant a instruments necessaris per a dur-ho a terme, per la qual cosa la teledetecció presenta grans avantatges operatius per a realitzar estudis, fins i tot a escala regional o històrics.

En aquest treball es presenta el mètode desenvolupat per a analitzar la variació de l'illa de calor en diverses ciutats mitjanes argentines durant el 2019. Es van utilitzar imatges del sensor SLSTR de Sentinel 3 (nivell 2) obtingudes en el Copernicus Open Access Hub i processades amb el programari lliure SNAP, tots dos de l'European Spacial Agency. Aquest mètode és part d'un estudi a gran escala per a conèixer els diferents nivells d'intensitat de l'illa de calor com a base per a desenvolupar premisses d'ordenament territorial i ús del sòl que permetin un desenvolupament urbà més sostenible.

En els últims quinze anys l'Àrea de geotècnia i prevenció de riscos geològics de l’ICGC ha desenvolupat nombrosos projectes de teledetecció aplicats a moviments del terreny utilitzant diferents tècniques i dispositius d'anàlisis i auscultació de les superfícies del terreny. En particular, els despreniments de roques tenen origen en parets i zones verticals, per a l'estudi de les quals resulten de gran utilitat els models 3D. Com a resultat d'aquests projectes, s'ha adquirit una gran quantitat de dades 3D d'alta resolució.

Alguns d'aquests projectes s'emplacen en el massís de Montserrat i en les columnes basàltiques de Castellfollit de la Roca. Tots dos emplaçaments representen casos singulars de risc de caiguda de roques a causa de l'alta ocupació i a la necessitat de preservació del medi natural. En col·laboració amb el grup de recerca RISKNAT de la Universitat de Barcelona (UB) s'han desenvolupat metodologies de monitoratge per a la identificació i classificació dels canvis de la superfície dels cingles, basada en la comparació de campanyes adquirides amb làser escàner terrestre i, més recentment, la fotogrametria digital. Per a la classificació, alineació i comparació dels núvols de punts, s'usa el programari lliure de processament de núvols de punts 3D CloudCompare i les seves aplicacions.

Durant aquests anys s'han plantejat la discussió sobre com es representen les dades i resultats de naturalesa 3D. Fins ara aquests resultats han estat presentats de manera estàtica, on l'usuari final només disposa dels resultats en format d'imatge fixa de projecció 2D i sense la possibilitat d'interactuar amb ells. Des del 2019 i gràcies als avanços tecnològics 3D, s'han estat testant solucions dinàmiques que permetin servir núvols densos de punts 3D mitjançant un visor web.

Hem realitzat proves pilot satisfactòries amb el processador de codi obert basat en WebGL de Potree, desenvolupat per l’Institute of Computer Graphics and Algorithms de Viena (Àustria). Potree ens ha permès generar visors webs independents capaços de visualitzar de manera eficient milions de punts en temps real a través d'Internet amb prestacions convencionals de maquinari i connexió. A més, aquesta visualització permet compartir aquest conjunt de dades amb els usuaris finals sense la necessitat d'instal·lar aplicacions d'escriptori ni transferir grans quantitats de dades. Així mateix permet a l'usuari final analitzar i validar les dades mostrades amb unes certes eines d'explotació, com són l'ajust de visualització, el mesurament de longitud 2D i 3D, àrea 3D, volums, la generació de perfils verticals i l'exportació de dades.

Edusat és una plataforma web d'autoaprenentatge en l'àmbit de la teledetecció que té com a objetiu apropar a professors, investigadors i professionals les dades del programa Copernicus.

La plataforma web d'autoaprenentatge Edusat pretén apropar la ciència de la Teledetecció a un públic no especialitzat. Les imatges recollides pels sensors que porten incorporats els satèl·lits ens permeten evidenciar els canvis ambientals i territorials a gairebé temps real. Gràcies als recursos que ofereix aquest lloc web, els estudiants, els professors, els investigadors i la ciutadania en general, aprendrà a identificar, monitoritzar i analitzar els canvis de la superfície terrestre provocats per el canvi ambiental global a partir d'imatges obtingudes pels satèl·lits.

La plataforma web Edusat és un recurs didàctic que ofereix, per una banda, conceptes teòrics sobre la Teledetecció i el canvi ambiental global i, per una altre banda, proporciona els coneixements per a processar imatges de satèl·lit. D'aquesta forma, l'usuari aprèn a identificar fenòmens com els incendis forestals, la contaminació atmosfèrica, el desgel dels glaciars, la deforestació o el creixament urbà a través de la Teledetecció.

La localització i la descripció de cossos d'aigua és un coneixement vital i estratègic, el valor del qual va en augment arran de la crisi climàtica.
Resulta de vital importància conèixer la seva evolució espacio-temporal, fet que ajuda a comprendre les dinàmiques naturals, les conseqüències de l'acció humana en els ecosistemes i a contribuir a una millor presa de decisions.

Fins a la publicació del 'Global Surface Water (GSW), la medició de canvis a gran escala temporal i alta resolució espacial era molt incompleta.

No obstant, les dades estaven disponibles i ben catalogades en les imatges satèl·lit (Landsat 5, 7 i 8), obtingudes entre 1984 i 2015. També es disposava ja de la tecnologia de magatzematge i accés a aquestes dades (Google Earth Engine) així com el coneixement per a la seva correcta manipulació i anàlisi (JRC-Ispra, Comissió Europea).

El resultat final és la quantificació global dels canvis en l'aigua superficial dels últims 32 anys a una resolució de 30 metres.

Cada píxel de cadascun, dels 3.8 milions d'imatges Landsat disponibles, s'ha classificat com a aigua, terra o observació no vàlida (2.45 Petabytes). Aquesta ha estat la base per al càlcul de l'estacionalitat, intensitat de canvi, transició de classes, etc.

L'objectiu d'aquesta presentació és mostrar el següent pas dins d'aquest projecte conjunt entre JRC, Google i la ONU: la visualització dels resultats del GSW, juntament amb altres dades externes com la qualitat de l'aigua i l0evolució de manglars, en una aplicació web-GIS focalitzada en ecosistemes d'aigua dolça.

L'aplicació desenvolupada és la porta oficial d'accés a l'indicador de l'ONU SDG 6.6.1 (Change in the extent of water-related ecosystems over estafi).

La majoria de les dades mostrades a través de l'aplicació són el resultat de l'agregació espacial dels resultats del GSW en diversos nivells:

-Conques d'aigua, des de nivell 3 al 8
-Nivells administratius (GAUL): del nivell 0 al 2

De nou el big data computing (Google) és imprescindible per a aquests càlculs, creuant i analitzant dades generades pel GSW amb les geometries resultat de la intersecció de totes les capes geogràfiques citades anteriorment.

Al JRC emmagatzemem aquests resultats en una base de dades PostGIS, connectada a un Geoserver amb l'extensió VectorTiles.

La interfície web, basada en MappoxGL, permet un ràpid accés a diverses capes de geometries vectorials (polígons) i a les seves dades associades, visualitzats en forma de gràfics estadístics i taules.

El resultat és la visualització d'informació en:

- Llacs i rius
- Reserves d'aigua
- Manglars
- Aiguamolls
- Qualitat de l'aigua.

A través d'aquest projecte esperem posar a la disposició del públic una eina intuïtiva que ajudi a l'exploració i anàlisi de tots els àmbits relatius als ecosistemes d'aigua dolça amb diversos nivells de detall.

SDG 6.6.1: https://www.sdg661.app/
App: https://map.sdg661.app/

Les fonts geohistòriques constitueixen un grup documental amb un valor incalculable i són protagonistes d'un variat i detallat conjunt de recerques. Aquesta tendència en l'estudi i ús d'aquestes fonts s'ha anat consolidant, tenint un paper cada vegada més destacat.

A l'hora que aquest camp ha anat creixent, també han florit unes necessitats que, de ser solucionades, potenciaria la seva ja de per si àmplia productivitat. Els principals reptes es centren en la dificultat de maneig d'un gran volum de dades heterogènies, i en la necessitat de poder connectar diferents projectes realitzats sense els mitjans tecnològics actuals.

A més, donat el creixent nombre de recerques és vital treballar en la interoperabilitat dels estudis. Per fer front a tots aquests reptes i aconseguir generar un gran Big Data històric es requereix de la creació d'una gran comunitat d'investigadors i persones interessades a les quals es doti de les eines i metodologies necessàries.

En aquesta línia, IDEO-GEOHIS treballa en la creació d'aquest marc generant prototips que permetin avançar en aquest gran objectiu. Concretament, a través d'aquesta comunicació, es mostra el model de dades SIGECAH amb les seves últimes novetats i la seva implementació en PostgreSQL.

Des d'aquest gestor de base de dades, a més de comptar amb una potent extensió espacial, també es pot realitzar una ràpida connexió amb altres exemples de programari lliure com QGIS i Geoserver, com es podrà comprovar, presentant dos casos d'èxit:

- Un prototip desenvolupat per a obtenir una actualització de dades històriques.
- Un exemple centrat en les fonts geohistòriques -les Respuestas Generales del Catastro de Ensenada-, que abasten més de 15.000 localitats de la Corona de Castella i els seus resultats seran extrapolables a altres qüestionaris del segle XVIII, com el del Cadastre de Patiño o l'Audiència d'Extremadura.

Topotresc és un projecte personal col·laboratiu que ofereix una visualització de dades OSM orientat a l'excursionisme i a altres activitats a la muntanya, que inclou corbes de nivell i ombreig de relleu d'alta resolució. Una informació molt més detallada que altres mapes disponibles a la xarxa gràcies a les dades d'elevació de l’ICC i IGN d'alta resolució.
https://www.topotresc.com

Tota la tecnologia és lliure (open source) i les dades són obertes amb llicències CC en general; ICC, IGN i per descomptat el treball desinteressat dels contribuïdors d’OpenStreetMap. Totes les eines per a processar les dades, convertir-los de format, renderitzar les capes i generar les tessel·les poden trobar-se lliurement a internet (Linux, Docker, Mapnik, PostgreSQL, GDAL, OGR, Osmium, Leaflet...), així com la informació necessària i l'experiència de molts altres projectes a Github.

La renderització està especialment adaptada a mostrar d'una forma clara tots els elements relacionats amb l'excursionisme, com els senders amb diversos nivells de dificultat i visibilitat, refugis, fonts, etc.

Els senders oficials (GR, PR, SL) també estan ressaltats amb el seu codi i nom.

Transports Metropolitans de Barcelona té obert a la ciutadania un portal de dades i serveis per a desenvolupadors, amb informació oficial sobre el transport públic de les xarxes de metro i busos urbans de la ciutat, en https://developer.tmb.cat

Al portal es poden trobar dades per a la descàrrega estàtica com les línies, parades, estacions, horaris, recorreguts, accessos, correspondències, mobiliari i bescanviadors de totes dues xarxes. Aquesta informació s'ofereix en formats estàndard *geojson, *kml, *csv i *gtfs.

Així mateix, disposa d'una API amb serveis de Trànsit (les mateixes entitats de descàrrega, però en una API permanentment actualitzada), Planner (càlcul de rutes multimodal) i iBus (pas dels pròxims autobusos per una parada).

Tota la informació que s'ofereix és de naturalesa geogràfica i bona part d'ella té també component temporal.

Els serveis de l'API estan basats en programari lliure geoespacial com GeoServer o OpenTripPlanner, i s'utilitza OpenStreetMap com a cartografia de referència per al 'routing' a nivell de carrer.

A més, les mateixes dades i serveis que s'ofereixen en el portal són els que s'usen en les aplicacions oficials de TMB, com el seu web, el servei 'vull anar' i les seves Apps.

En aquesta ponència abordarem:

- Dades i serveis disponibles.
- Condicions d'ús, accés, documentació.
- El codi lliure i dades lliures en els quals es basen.
- Demostracions (xules) d'ús.

L'Institut Geogràfic Nacional (IGN) va publicar al març de 2017 la primera versió de la Informació Geogràfica de Referència de Xarxes de Transport (IGR-RT), amb l'objectiu inicial de donar compliment als requisits d’INSPIRE, al mateix temps que pretenia satisfer les necessitats dels restants productes del propi IGN en la mateixa matèria.

Posteriorment a la publicació de la primera versió s'ha treballat en la seva actualització i millora i han sorgit diversos casos d'ús de l’IGR-RT per a propòsits diferents dels que inicialment s'havien plantejat. Això ha permès detectar incidències en el conjunt de dades, al mateix temps que es posava de manifest la necessitat de fer evolucionar el model de dades, canviar els formats en què es distribueix i la periodicitat en la publicació de les noves versions.

Un d'aquests casos d'ús és la generació de rutes òptimes entre diferents punts del territori a través de la xarxa viària. Aquest cas d'ús va néixer d'una sol·licitud del Ministeri de Transició Ecològica i Repte Demogràfic, que es va posar en contacte amb l'IGN/CNIG per a plantejar la possibilitat de calcular el cost en temps i la distància en quilòmetres des de la capital de cadascun dels municipis de l'Estat fins a l'hospital més pròxim, el municipi de més de 20.000 habitants més pròxim i el municipi de més de 50.000 habitants més pròxim.

La raó d'aquesta petició partia d'un estudi que buscava avaluar el risc de despoblament dels municipis espanyols i que prenia la distància als diversos equipaments i serveis socioculturals i sanitaris com un dels factors que a priori contribuïa a augmentar aquest risc.

Presentant l'exercici realitzat per a calcular les rutes, pretenem mostrar la metodologia utilitzada, però sobretot les dificultats trobades durant el seu desenvolupament i les limitacions actuals que l’IGR-RT presenta per a aquesta mena d'usos.

En línies generals, es considera que els coneixements adquirits durant l'anàlisi realitzada han permès posar a prova les dades de xarxa viària recopilats en l’IGR-RT, així com obrir la porta a la possibilitat d'oferir nous serveis als ciutadans per part de l'IGN. No els relatius al càlcul de ruta òptima (per a això existeixen nombrosos programes comercials, tant d'ús lliure com de pagament), sinó sobretot pel que fa al càlcul d'isòcrones, que entenem que pot ser de gran utilitat per a nombrosos usuaris i institucions.

Durant les darreres dècades l'activitat pesquera a Catalunya ha disminuït de manera notable. El mal estat dels recursos vius marins explotats ha provocat la reducció de la flota pesquera i la regressió d'aquesta activitat econòmica. La col·laboració entre els sectors pesquer, científic i administratiu és bàsica per a la gestió d'aquesta activitat econòmica a llarg termini de manera sostenible.

La creació d’ICATMAR (Institut Català de Recerca per la Governança de la Mar), un òrgan de col·laboració entre la Generalitat de Catalunya i el CSIC, té com a objectiu formalitzar i canalitzar aquesta col·laboració entre sectors. Dins d'aquest, existeix un projecte de seguiment i assessorament cientificotècnic a l'administració i confraries de Catalunya en gestió pesquera. Aquest projecte parteix de l'experiència i coneixements del departament de Recursos Renovables Marins de l'Institut de Ciències de la Mar (CSIC).

El projecte va començar l'octubre de 2018 posant en marxa, d'una banda, una campanya d'observacions de camp a bord de barques de pesca i, per un altra, la seva arquitectura tecnològica. Un dels elements clau és la recopilació de dades i la seva estructuració per a poder ser analitzats i visualitzats, amb l'objectiu d'orientar científicament la gestió de l'activitat pesquera a Catalunya.

Un equip de biòlegs observadors s'embarca periòdicament en vaixells de les diferents flotes pesqueres i realitza una recollida de mostres i dades a bord. Les mostres són analitzades amb posterioritat en l'Institut de Ciències de la Mar i les dades obtingudes són introduïdes a través d'una aplicació web desenvolupada en Django (Python) i emmagatzemats en una BBDD (PostgreSQL-PostGIS). Els resultats de l'anàlisi d'aquestes dades i l'encreuament de dades entre el Sistema de Localització de Vaixells (SLB) i les notes de venda de les llotges pesqueres, s'utilitzen per a generar diferents productes utilitzant QGIS i PostGIS i així poder respondre a una part de la problemàtica relacionada amb la gestió i conservació dels recursos pesquers a Catalunya.

En aquesta presentació, exemplificarem aquest flux de treball mitjançant la resolució d'una pregunta aplicada a la gestió pesquera i visualitzarem resultats de les anàlisis biològiques i geogràfiques.

Els espais verds urbans (EVU) són beneficiosos per als ciutadans que resideixen a les ciutats. D'una banda, proporcionen serveis eco sistèmics que ajuden a mitigar els efectes del canvi climàtic a les ciutats. I d'altra banda, també fomenten hàbits de vida saludables i les relacions socials en proporcionar un espai físic perquè aquestes es puguin donar. Una branca dels estudis epidemiològics són els estudis ecològics, orientats a estudiar poblacions en àrees d'anàlisi agregada.

La metodologia que proposem s'emmarca dins d'aquest paraigua. A Espanya la unitat mínima d'anàlisi territorial és la secció censal (SC). Aquest estudi pretén estimar l'exposició a EVU a escala de SC; establint com base de l'anàlisi el mapa cadastral d'edificis, que serviran per a tenir en compte les posicions dels edificis dins de cada SC i el nombre d'habitatges que contenen. Aquest mètode és transversal i incorpora les dues metodologies més utilitzades per al càlcul d’EVU: l'Índex de Diferència Normalitzada de Vegetació (NDVI) i la proporció d’EVU diferenciada a través de mapes de cobertes del sòl (MCS). La metodologia està disponible per al seu ús a través d'una llibreria de R (https://github.com/jsegu/greennessr).

Per a validar el nostre mètode, s'ha comparat amb els mètodes existents en una anàlisi d’autocorrelació espacial en catorze ciutats espanyoles. Després hem estimat l'exposició a EVU en diferents escenaris climàtics utilitzant les mateixes ciutats. En el cas del NDVI, el nostre mètode fa augmentar la I de Moran (0,19) i en el MCS l'augment és (0,4). Hem trobat relacions entre el clima i EVU, en ciutats de clima més humit es presenten valors EVU més alts. També hem trobat que hi ha una lleugera correlació positiva de Spearman (0,37) entre les metodologies utilitzades, però aquest efecte no depèn del clima.

Finalment dir que el nostre mètode millora les estimacions de les metodologies anteriors i el fet de seleccionar com a font de dades el NDVI o els MCS dependrà dels objectius de l'estudi i de la disponibilitat de dades.

Aquest darrer any, per norma general, ens hem hagut d'adaptar al ritme i a les possibilitats que ha anat marcant la COVID19. Limitacions, restriccions i recomanacions han estat (i segueixen encara), vigents des de l'inici de la pandèmia. Des del principi d'aquesta nova realitat, des del SIGTE ens vàrem plantejar què podíem fer per a millorar o facilitar en la mesura de les nostres possibilitats, determinats aspectes que ens afecten a tots. Així, mitjançant dades espacials obertes i fonts diverses, i amb l'ús de tecnologies lliures geoespacials, vàrem planificar la implementació d'algunes aplicacions i projectes amb un triple objectiu:

- Informar de l'estat i progressió de la pandèmia
- Ajudar a les persones a prendre decisions en relació a la mobilitat i a les restriccions
- Demostrar que l'ús combinat de tecnologies i dades lliures, són uns bons aliats per donar suport a la presa de decisions per part de les administracions competents.

Al llarg de la presentació es mostraran algunes d'aquestes aplicacions i projectes, fent especial èmfasis en les dades utilitzades en cada cas, així com les limitacions i condicions que es deriven del seu ús.

En els últims anys han tingut lloc importants canvis tecnològics i conceptuals, tant en l'àmbit de la cartografia i les tecnologies geoespacials com en el dels estudis urbans que han situat al mapa en una nova posició teòrica i pràctica per a entendre el fenomen urbà actual. Aquesta 'era urbana' suposa, més enllà d'aspectes demogràfics, l'extensió de l'urbà més enllà de les fronteres o límits de la ciutat 'tradicional', una extensió que és tant física -amb noves tipologies, densitats i formes d'urbanització-, com a funcional i política.

Renovar les pràctiques cartogràfiques pot ser una de les respostes als nous reptes que plantegen els espais urbans, que necessiten maneres diferents de narrar, visualitzar i comunicar les complexes formes que aquestes adopten i els processos i dinàmiques que hi tenen lloc. La representació cartogràfica de l'espai urbà, especialment quan es realitza des d'una concepció espacial cartesiana i absoluta, implica un complex procés d'abstracció que produeix una imatge simplificada i limitada de les realitats a través d'un conjunt de decisions sobre quins elements seran inclosos o no, quines categories i àmbits utilitzar per a agregar la informació i com es traduiran aquestes dades a un llenguatge gràfic. El resultat serà sempre una representació gràfica parcial, que obviarà molts elements i relacions també existents, donada la complexitat i multiplicitat que caracteritza l'espai urbà.

Una alternativa per a unes representacions més inclusives i complexes és la introducció del pensament topològic, que en el context dels estudis urbans obre una oportunitat per a repensar conceptes importants però poc estudiats com, per exemple, els relatius a les distàncies, la verticalitat, les escales i temporalitats urbanes o a les complexes relacions entre els diferents territoris i llocs. Existeixen alguns exemples cartogràfics, històrics i recents, que mostren el potencial d'aquestes representacions espacials alternatives per a comprendre i visualitzar aquestes altres dimensions urbanes normalment ocultes en les representacions utilitzades de manera més habitual en els àmbits que utilitzen els Sistemes d'Informació Geogràfica sense reconèixer les limitacions del llenguatge cartogràfic. La qüestió a resoldre és de quines maneres aquestes alternatives poden arribar a ser incorporades a les pràctiques cartogràfiques urbanes actuals que utilitzen les tecnologies geoespacials com a eina analítica. Això pot arribar a permetre superar una visió de la cartografia centrada en l'objectivitat i en una mètrica exacta que mesura la distància en termes lineals per a adoptar un nou criteri que accepti la subjectivitat, la relativitat i la distància relacional pròpia d'una concepció espacial topològica.

El aquest resum es descriu el Treball de Final de Màster (TFM) del màster en Geoinformació de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), en la seva especialització en Desenvolupament de Geoaplicacions. És en aquest context en el qual neix el projecte 'Desenvolupament d'una tecnologia smartphone per a estudiar l'ús i percepció de l'espai públic', que consisteix en el desenvolupament d'una aplicació mòbil per a permetre estudiar l'ús i la percepció de l'espai públic per part dels habitants de la ciutat de Barcelona. Mentre que l'aplicació podrà ser utilitzada per qualsevol persona, l'explotació de les dades recollides a través d'ella serà d'ús exclusiu del Grup d'Estudis en Mobilitat, Transport i Territori (GEMOTT), del Departament de Geografia de la Universitat Autònoma de Barcelona, qui fou el client final del projecte.

En quant a l'arquitectura i funcionalitats del sistema, està compost en essència per una aplicació web mòbil, denominada 'Ambulate', capaç de registrar i georeferenciar les rutes que recorren els usuaris, però també de mostrar a l'usuari un formulari georreferenciat sobre les percepcions de l'espai en el qual es troba. Aquest formulari es mostra en el moment en el qual l'usuari s'ha detingut de manera perllongada o quan es troba en una zona d'interès. D'aquesta manera, tant les rutes i formularis geolocalitzats com les respostes als mateixos s'envia i emmagatzema en una base de dades PostgreSQL. D'altra banda, aquest client mòbil permet a l'usuari no solament veure un resum de les seves estadístiques, com pot ser el total de quilòmetres recorreguts o el nombre de formularis omplerts, sinó que també l'hi permet veure la geolocalització i propietats de totes aquestes entitats sobre una base d'OpenStreetMap. Per últim, i amb l'objectiu de donar suport i monitorització en temps real per part del GEMOTT, el sistema compta amb un client d'escriptori en el qual es pot visualitzar, i fins i tot descarregar en format GeoJSON, tota la informació registrada a la base de dades, permetent així l'explotació d'aquestes dades per un client SIG com, per exemple, QGIS.

Tot el codi de l'aplicació web mòbil es troba obert i lliure en un repositori propi de *GitHub - https://github.com/fmariv/ambulate -.

En el projecte es realitzà tant el disseny com la implementació completa del sistema: la base de dades d'una banda, i per l'altra, el desenvolupament del disseny gràfic i funcional, donant com a resultat una eina sòlida per a la recollida d'informació.

L'anàlisi espai-temps de la vegetació a la mina de Barruecopardo que es presenta en aquest document s'ha realitzat a petició de l'empresa SALORO SLU i concerneix l'activitat minera de l'empresa en el jaciment de Barruecopardo, província de Salamanca.
Després de la posada a punt de la mina, el 2019 es van iniciar les feines d'extracció comercial del mineral. L'empresa vol conèixer si aquesta activitat genera un impacte negatiu en la vegetació que envolta la mina per a, si escau, prendre les mesures correctores que siguin necessàries. Per tant, l'objectiu d'aquest estudi és determinar si l'activitat minera afecta negativament a la vegetació de l'entorn de la mina de Barruecopardo.

La metodologia utilitzada per a desenvolupar l'estudi està basada en la teledetecció, ja que s'ha comprovat que l'ús de dades multi temporals obtingudes a partir d'imatges satèl·lit d'alta resolució temporal permet monitoritzar els impactes acumulatius associats a les operacions mineres.

Entre els nombrosos índexs que existeixen per a avaluar l'evolució de la vegetació, s'ha triat l'Índex de Vegetació de Diferència Normalitzada (NDVI), índex usat per a estimar la quantitat, la qualitat i el desenvolupament de la vegetació en base a la intensitat de la radiació en el canal vermell i infraroig pròxim de l'espectre electromagnètic que la vegetació emet o reflecteix.
S'ha recorregut a plataformes de l'ESA i la NASA per a accedir a les dades i s'ha utilitzat programari específic per a l'adquisició, pre-processament i processament de les imatges. A més, s'ha comptat amb una màquina virtual facilitada per l'ESA per a executar processos demandants de gran capacitat de processament.

S'ha analitzat el període d'activitat minera a partir de dades del satèl·lit Sentinel 2 del programa europeu Copernicus. S'ha obtingut l'NDVI de 44 imatges Sentinel 2, amb resolució de 10 m i periodicitat mensual des del març de 2017 fins a octubre de 2020.
S'han estudiat els valors mensuals, les seves tendències i les seves variacions, inter i intra anuals, tant numèricament com espacialment. També s'ha fet una anàlisi de la sèrie temporal mitjançant la tècnica RGB per a visualitzar els canvis en diferents unitats temporals. A més, s'han fet aquestes anàlisis considerant la proximitat a la petjada minera i la presència de diferents cobertures presents en l'àrea d'estudi obtingudes del Corine Land Cover 2018.

Per a poder tenir una sèrie temporal de referència s'ha recorregut al producte MOD13Q1 facilitat per la NASA, disposant així de l'NDVI des de l'1 de gener de 2001 fins al 13 de setembre de 2020, amb resolució espacial de 250 m i periodicitat de 16 dies, analitzant l'evolució temporal de l'NDVI, la seva tendència i les anomalies mensuals el 2019 i 2020.

Tot el que fem es basa en dades, la font dels quals sovint combina diferents components desacoblats (bases de dades, serveis web, streams, ...). Automatitzar els fluxes de dades, agregar fases condicionals, gestionar les credencials de forma segura,... sol ser una tasca feixuga i repetitiva que molts desenvolupadors fan una i altre vegada, generant codi difícil de mantenir a llarg termini.

Amb els frameworks d'Integració de Processos podem simplificar i reutilitzar l'experiència d'altres desenvolupadors. Inclús podem arribar a crear automatitzacions i fluxes de treball de dades complets snese escriure una sola línia de codi.

En aquesta presentació veurem com utiiltzar Apache Camel i Syndesis per a crear integracions de manera senzilla.

Un dels problemes creixents entre els projectes de ciència ciutadana està vinculat a la presa de dades sobre el terreny, ja que molts d'aquests projectes tenen un component espacial significatiu. Aquests projectes requereixen la presa de fotografies i informació de diversa tipologia sobre un punt geogràfic.

Alguns dels projectes de ciència ciutadana desenvolupen aplicacions específiques, perquè els voluntaris les instal·lin en els seus telèfons mòbils. Aquesta solució és molt pràctica perquè aprofita la capacitat de posicionament d'aquests dispositius, així com l'execució de programes per a la recollida de dades. No obstant, el desenvolupament específic d'aplicacions per a mòbils sol estar restringit al pressupost dels projectes i solen estar dissenyades específicament per a cadascuna d'ells. Això ens porta al fet que si es participa en diversos projectes, s'ha de tenir instal·lades diverses aplicacions, cadascuna amb les seves especificacions pròpies.

Des de Mapeado colaborativo - Geoinquietos Zaragoza (mapcolabora.org) juntament amb la Fundació Ibercivis (ibercivis.es) plantegem la creació d'una plataforma comuna que faciliti la recollida de dades georeferenciades per a diversos projectes de ciència ciutadana. CitMApp és l'aplicació resultant d'aquesta idea.

CitMApp és una aplicació per a dispositius Android, lliure i de codi obert (github.com/ibercivis/citmapp) que permet la recollida de dades en temps real i afavoreix la posada en marxa d'anàlisis científiques per a projectes de ciència ciutadana. Els usuaris recullen la posició i activitat, realitzen mesuraments o capten imatges rellevants de fenòmens del seu interès que podran ser ampliats posteriorment per la comunitat d'usuaris.

L'aplicació utilitza com a base la llibreria OSMdroid i fa ús de l’OSMBonusPack. A més, per a la visualització d'imatges en línia utilitza la llibreria Picasso i per als HTTP Request empra la llibreria Volley. Les dades es gestionen en els servidors d’Ibercivis.

A CitMApp cada projecte té el seu espai en un formulari específic. Sobre la mateixa app, sense necessitat de desenvolupaments propis, sense complicacions i de manera senzilla es poden muntar tasques pròpies, i una vegada introduïdes les dades sobre el terreny, sol·licitar una taula amb tota la informació disponible.

El projecte per al monitoratge de la qualitat de les aigües a Aragó, #RiosCiudadanos (riosciudadanos.csic.es), és la primera iniciativa que ha utilitzat aquesta aplicació per a la consecució dels seus objectius. En aquest projecte de l'Institut Pirinenc d'Ecologia - CSIC, prop de 80 voluntaris estan prenent mostres d'aigua en més d'un centenar de punts de la geografia aragonesa, fent ús de CitMApp per a pujar les dades obtingudes i el seu processament.

Múltiples factors són els que provoquen que el 46% de la població de Burundi pateixi inseguretat alimentària: una alta densitat demogràfica, feble creixement econòmic, pobresa generalitzada de la població rural, desnutrició i desigualtat de gènere, agreujat per tensions polítiques i socials.
En aquest context, s'inicia el projecte de cooperació al desenvolupament de Creu Roja en 12 comunes rurals de Burundi, on es persegueix l'augment de la resiliència de la població, les bones pràctiques nutricionals, d'higiene i agro-pastorals per a una millora integral de les persones i el seu territori.

MISSINGMAPS I LA IMPORTÀNCIA DELS MAPES

Molts dels llocs més vulnerables són al seu torn, els menys cartografiats. Aquestes circumstàncies són limitants i recurrents en els projectes. Per això el nostre primer objectiu és produïr mapes detallats d'aquestes àrees, capturar informació relacionada amb els mitjans i condicions de vida i obtenir les dades que ens ajudaran en la presa de decisions.

Els primers passos en la producció dels mapes es fan de forma remota gràcies a imatges satèl·lit i a la comunitat de voluntaris. Aquesta és la base del Moviment ``MissingMaps``, on organitzacions humanitàries de tot el món, col·laboren per a donar resposta a aquests buits en el mapa, amb el suport d'eines col·laboratives de codi obert i la comunitat d’OpenStreetMap.

Creu Roja Espanyola, membre de MissingMaps des de 2020, ha organitzat nombrosos esdeveniments de mapeig col·laboratiu o mapatons, on voluntaris identifiquen elements fàcilment reconeixibles en les imatges de satèl·lit, com per exemple edificis, carreteres o rius, a través de la plataforma humanitària d’OSM. Posteriorment, els mapajadors d'OSM validen les dades recol·lectades en els mapatons. Les comunitats involucrades en terreny afegeixen les capes de coneixement local, fent possible disposar de mapes oberts i detallats a OSM, tant per a les comunitats del nostre projecte com per a qualsevol persona en el món.

EMPODERAR LA PRESA DE DECISIONS AMB QGIS

Un bon mapa amb dades contrastades en terreny és el primer pas per a comprendre les dinàmiques de les comunitats rurals.
Això ens permet fer un pas més, ajudant-nos d'eines lliures d'anàlisi espacial amb QGIS i dades obertes de diverses organitzacions, per a la presa de decisions, podent respondre a preguntes com:

- Quina és l'estimació de població en les comunes, sent aquest un nivell administratiu sense dades oficials?
- Quina és la distància entre poblats i centres de comerç? per a poder veure el cost de recorreguts dels agricultors als centres de comerç.
- On es troben els serveis socials, centres de salut i centres educatius?
- Quines són les zones de major risc de desastres naturals? de cara a millorar la resiliència dels cultius, la ubicació dels magatzems d'aliments, els recursos hídrics i poder planificar així adequadament els usos del territori.

El departament del Pla de la Ciutat de l’Ajuntament de Barcelona té, entre altres, la funció d'actualitzar i publicar les dades de la cartografia topogràfica municipal, oficial i única en tot el territori que abasta el municipi. Aquesta funció requereix que la cartografia topogràfica estigui actualitzada, segons els canvis continus del territori, de manera àgil perquè els usuaris en puguin disposar amb garanties en qualsevol moment. Per tant, els processos d'actualització i publicació han d'estar optimitzats tant en velocitat, en eficiència com en qualitat.

D'altra banda, és una prioritat en la infraestructura de descàrregues cartogràfiques i dades geo-referenciades de l’Ajuntament de Barcelona utilitzar formats oberts, no propietaris i basats en estàndards que facilitin l'ús i el suport generalitzat per part de la comunitat d'usuaris de la geo-informació de la ciutat.

El programari QGIS permet mostrar les dades i publicar-los amb estructures estàndards i adaptades a diferents usuaris a partir d'una mateixa font de dades que es manté actualitzada. La publicació de la cartografia topogràfica en format Geopackage generada amb QGIS, ha aportat l'estandardització i agilitat necessària per a l'ús i anàlisi massiu d'aquestes dades.
El camí fins a arribar a aquesta publicació ha requerit depurar les dades inicials en format CAD i, definir i executar els processos de conversió d'aquestes dades en una base de dades relacional GIS. Els projectes QGIS han facilitat la creació de diferents estructures de dades adaptades a l'usuari i als estàndards, requerits tant per a compartir dades amb altres sistemes d'informació com per les classificacions requerides per la IDE.

A partir de les línies cartogràfiques es genera un mosaic que delimita tot el terme municipal amb polígons que es corresponen amb els usos implícits en la morfologia urbana, garantint la cobertura del territori i el rigor mètric implícit en la cartografia topogràfica en la qual es basa, per a mantenir la coherència amb el Pla Cartogràfic de Catalunya. El manteniment de les dades es fa en un únic repositori de dades i és continu, immediat i automàtic, amb una periodicitat mensual en la publicació dels canvis del territori.
Amb l'objectiu de garantir l'agilitat en la visualització i publicació de les dades, s'han creat catàlegs d'elements que permeten discriminar la visualització segons la seva superfície i el nivell de zoom. També ha estat necessari simplificar geometries i unificar nivells per a disposar d'un model senzill i amb bon rendiment en les publicacions.

D'aquesta manera, des de finals del 2020 es publica la cartografia topogràfica en un Mapa Topogràfic Municipal mitjançant un format de fàcil difusió (Geopackage) generat a partir de projectes QGIS. Les publicacions estan disponibles a la web de descàrregues CARTOBCN, oferint a l'usuari un producte estàndard, actualitzat, editable i amb rigor mètric, topològic i complert.

El taller consistirà en una explicació i treball pràctic sobre com obtenir imatges procedents de drons i com aquestes poden ser processades a través de software lliure per a l'obtenció d'ortofotomapes i núvols de punts. També es treballarà amb aquests resultats des d'un software SIG.

Al taller es veurà el treball realitzat amb OpenDroneMaps i tots els seus serveis disponibles, que han creat un flux de treball d'algoritmes que ens permeten processar imàtges aèrees, col·locar punts de control a camp per a una correcta georreferenciació, i fins i tot processar imatges de càmeres multiespectrals i tèrmiques.

Al final del taller l'alumne haurà vist diversos programes per a la captura d'imatges i sabrà quins són els principals aspectes a tenir en compte per a la seva obtenció. També sabrà com processar imatges mitjançant el software OpenDronMaps.

Software: OpenDronMaps, WebODM, QGIS, Pix4D, Missionplanner

Nivell: introductori

Coneixements requerits: coneixements bàsics de SIG

El taller té com a objectiu aprendre a processar imatges de satèl·lit Landsat i/o Sentinel utilitzant el software QGIS. Al llarg del taller s'exploraran les millors combinacions de bandes a l'hora d'interpretar diferents usos del sòl.

Treballarem amb el complement SCP (semi-automatic classification plugin) mitjançant el qual podrem realitzar classificacions supervisades per obtenir una capa d'usos del sòl. Veurem com millorar el resultat obtingut en la classificació d'usos del sòl mitjançant l'ús d'algunes tècniques com la introducció de l'índex NDVI o la reducció de l'efecte dels núvols.

Software: QGIS i el plugin SCP

Coneixements requerits: coneixements bàsics de QGIS

Nivell: intermedi

Taller pràctic de QGIS per a tècnics en SIG amb l'objectiu d'aprendre a crear vistes i mapes que canvien amb el temps.

Durant el taller es duran a terme diferents exercicis en els quals s'utilitzaran varies eines o propietats de QGIS. En concret, es treballarà amb:

- Simbologia que canvia amb el temps utilitzant simbologia basada en regles. Ús de funcions.
- Objectes espacials que apareixen i desapareixen en funció de l'hora o del dia.
- Objectes espacials que es mouen en el temps, cotxes, animals, etc.
- Ús del plugin 'Time Manager' per a crear gifs animats i treballar amb una línea temporal.
- Ús del plugin MMQGIS per a crear animacions.
- Mapes en format Mesh, mapes climàtics.

Per a dur a terme la primera part del taller es requereix l'ús d'expressions de QGIS. Abans de realitzar aquesta part s'explicaran les funcions que s'utilitzaran.

Software: QGIS Desktop

Nivell: intermedi

Coneixements requerits: coneixements bàsics de QGIS Desktop

Introducció a les tecnologies opensource que s'utilitzen en la majoria de stacks GIS.

En el taller es treballarà amb els següents aspectes:

- Introducció al món GIS: projeccions, serveis OGC, estàndards...
- Mapes raster vs mapes vectorials.
- Stack opensource típic: PostgreSQL + PostGis - Geoserver - OpenLayers/Leaflet/CARTO. Exemple i guia sobre com muntar-ne un mitjançant Docker (s'oferiran les imatges de cadascún d'ells per tal d'agilitzar el taller).
- Com mostrar les dades espacials d'un .csv mitjançant aquest stack.
- Stack modern: Vector Tiles amb MVT
- Últimes tecnologies: WebGL, Spatial Data Science: CARTOframes

Software: CARTO

Nivell: introductori

Coneixements requerits: cap

El taller te com a objectiu entendre què és un MSIB video, explicar els estàndards que s'utilitzen en GeoInteligencia (STANAG 4609) i com interpretar la telemetría (dades binàries 'klv') en temps real d'un UAV. Així mateix, s'exposarà en quins àmbits s'utilitza aquesta tecnologia i les potencials aplicacions.

Es durà a terme una introducció a tots els conceptes teòrics, així com una visió global del plugin QGIS Full Motion Video, per a postriorment aprofundir en les seves funcionalitats i algoritmes mes destacats.

El taller acabarà amb una demo, en la qual els assistents es podràn instal·lar el plugin i provar-l'ho amb uns vídeos d'exemple, tant d'un DJI com d'un dron militar (RQ-1 Predator).

Software: QGIS Desktop, python

Nivell: Introductori

Coneixements requerits: Cap