30 Nov 2020 Los servicios del programa Copernicus

Finalizamos con este post la serie dedicada a Copernicus, el programa de observación de la tierra. En esta ocasión nos centraremos en la multitud de servicios que ofrece el programa Copernicus y cómo podemos utilizarlos en nuestros proyectos.

Servicios

Los servicios que ofrece Copernicus se organizan según las mismas áreas temáticas del programa. Es decir: cambio climático, seguridad, gestión de emergencias, atmósfera, medio marino y ámbito terrestre.

Todos los datos capturados por las misiones Sentinel, las misiones contributivas y las mediciones in situ –que ya vimos en el post Copernicus, el programa de observación de la Tierra-, son procesados y analizados para generar la información de todos ellos.

Cada uno de los servicios es independiente de los demás y traza su propio camino. Asimismo, también es diferente su nivel de madurez. Mientras los servicios relativos a emergencias y al ámbito terrestre fueron declarados operativos hace ya unos años, en 2012, los relativos al medio marino y a la atmósfera lo fueron en 2015. Otros en cambio, se declararon operativos más recientemente, como el vinculado al cambio climático, en 2018.

En este sentido, y como usuarios de la información que proveen dichos servicios, nos encontramos que los portales o las APIs de acceso a la información son diferentes para cada uno de ellos. Hecho que implica disponer de diferentes credenciales y familiarizarse con los distintos entornos.

La información

El volumen de información que ofrecen los servicios Copernicus es francamente extensa. Nos encontramos con multitud de datasets e indicadores vinculados a cada una de las áreas temáticas.

Este es el enlace con los portales de acceso a la información de todos los servicios: https://www.copernicus.eu/en/access-data/conventional-data-access-hubs

Buscar la información necesaria para un proyecto determinado y acceder a ella es ya una tarea en sí misma. Por este motivo, desde la Comisión Europea se ha desarrollado una herramienta que facilita la búsqueda de información a partir palabras clave: Copernicus Information Products Search.

Mostramos a continuación un par de ejemplos en los que sería conveniente utilizar servicios Copernicus.

Caso práctico 1: Estado de los cultivos

En el ámbito de la agricultura se utiliza frecuentemente el Índice de Área Foliar (IAF). Se trata de un indicador de referencia para caracterizar la vegetación, permitiendo por ejemplo evaluar el desarrollo y crecimiento de los cultivos o bien determinar el daño producido por plagas y enfermedades en el follaje.

A partir de imágenes de satélite y aplicando diferentes algoritmos, podemos llegar a obtener este índice sobre una determinada área o región. Sin embargo, este cálculo es complejo, sobre todo para usuarios no especializados. Asimismo, y dependiendo de la zona a analizar, implica descargar y procesar grandes volúmenes de datos procedentes de las imágenes de satélite.

En este caso, resultaría especialmente útil el uso de uno de los servicios Copernicus. Concretamente, el servicio de ámbito terrestre ofrece información sobre este indicador: https://land.copernicus.eu/global/products/lai

A partir de imágenes capturadas por los sensores OLCI y PROBA-V (a bordo del satélite Sentinel-3 y SPOT, respectivamente) se genera una imagen cada 10 días con los valores del IAF.

Utilizando la aplicación Copernicus Global Land Service podréis seleccionar la zona de la que queréis obtener datos y proceder a su descarga. Con un Sistema de Información Geográfica o cualquier otra herramienta para analizar datos geoespaciales, se podrá visualizar y analizar esta información.

Caso práctico 2: Datos de contaminación

En artículos anteriores (Teledetección y Python para analizar los efectos de la COVID-19) mostramos algunos procesos para evaluar la incidencia de la contaminación a partir de imágenes de satélite. En esta ocasión realizábamos todas las fases del proyecto: búsqueda y descarga, corrección y procesado de las imágenes, y visualización del resultado.

El servicio atmósfera de Copernicus ofrece múltiples capas de información relativas a la contaminación. Si encajan con las que necesitamos en nuestros proyectos, podemos utilizarlas libremente. De este modo, nos ahorraremos las fases vinculadas a la descarga, corrección y procesado, que en determinadas ocasiones pueden resultar muy tediosas.

Para utilizar el servicio atmósfera de Copernicus, es necesario registrarse en el portal Atmosphere Data Store. Una vez registrados, tendremos acceso a la API. En este enlace figuran las instrucciones para configurar y utilizar la API desde diferentes sistemas operativos: https://ads.atmosphere.copernicus.eu/api-how-to

El mismo portal Atmosphere Data Store ofrece herramientas para la búsqueda de datos. Asimismo, una vez encontrado un determinado dataset, ofrece el código para proceder a su descarga a través de la API.

Este es un ejemplo del código a ejecutar para la descarga de los datos de contaminación por CO2 durante el año 2020:

import cdsapi

c = cdsapi.Client()

c.retrieve(
    'cams-global-emission-inventories',
    {
        'version': 'latest',
        'format': 'zip',
        'variable': 'carbon_dioxide_excl_short_cycle',
        'source': 'anthropogenic',
        'year': '2020',
    },
    'download.zip')

Conclusión

Los servicios Copernicus ofrecen multitud de datos procesados y a punto para ser utilizados.

Antes de empezar a desarrollar cualquier proyecto que requiera el uso de datos procedentes de la percepción remota, es muy conveniente consultar el catálogo de productos de estos servicios Copernicus. Puede que nos encontremos con la información que necesitamos, y nos ahorraremos muchas horas de trabajo.