INEGI explora datos geoespaciales en el monitoreo del desarrollo

Las observaciones de la Tierra, como son las imágenes capturadas a través de satélites que giran alrededor de nuestro planeta, tienen el potencial de brindar información útil para el monitoreo, reporte y cumplimiento de los marcos de políticas globales. Por ejemplo, la utilidad de esta fuente de datos se ha vinculado a varios indicadores de la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas; la iniciativa EO4SDG del Grupo de Observaciones de la Tierra reporta en su Plan Estratégico de Implementación 2020-2024 que las observaciones de la Tierra pueden contribuir directa o indirectamente a 11 de los 17 Objetivos para el Desarrollo Sostenible (ODS), y el Grupo de Trabajo sobre Información Geoespacial del Grupo Interagencial de Expertos para los ODS ha generado una lista de 24 indicadores para los cuales la información geoespacial puede contribuir de manera directa o indirecta.

Otro marco global que se beneficia de las imágenes satelitales son el Marco de Sendai para la Reducción del Riesgo de Desastres, como pandemias, deslaves o deslizamientos de tierra, inundaciones, sequías, amenazas volcánicas y sismos, entre otros. El Informe 2019 de evaluación global sobre la reducción del riesgo de desastres (GAR, 2019), primero sobre el avance del Marco Sendai, reporta la utilización de imágenes satelitales para la identificación de zonas propensas a deslaves o deslizamientos de tierra y detalla el proyecto Sentinel Asia (SA), relacionado a actividades para compartir y proporcionar información como imágenes satelitales para la región de Asia y el Pacífico que sea relevante al tema de desastres. Por su parte, el Grupo de Trabajo en Desastres del Comité de Satélites de Observaciones de la Tierra se creó con los objetivos de contribuir al Marco Sendai y de apoyar los esfuerzos de gestión del riesgo de desastres por medio de observaciones satelitales de la Tierra y análisis científicos.

Los satélites son también esenciales para el cumplimiento de los tratados ambientales internacionales como el Acuerdo de París, enfocado a combatir el cambio climático, ya que los gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono, metano y óxido nitroso, y los cambios de temperatura también se monitorean desde satélites, lo que los hace esenciales para comprender las implicaciones atmosféricas, terrestres y oceánicas del cambio climático.

A pesar de su gran y diversa utilidad, el manejo computacional de las imágenes satelitales presenta importantes desafíos en términos de: 1) volumen (la cantidad de información disponible se ha incrementado por 10 en los últimos 5 años; hoy estos datos ya sobrepasan las escalas de Petabytes); 2) velocidad o la frecuencia con la que la información se genera (tan solo el programa de la Agencia Espacial Europea, Sentinel-2, está capturando una imagen de todo punto en la superficie de la Tierra cada 5 días), y 3) variedad (hay una gran heterogeneidad en los datos por la amplia diversidad de sensores y resoluciones). Estas son las 3 v’s de los “grandes datos”, mejor conocidos como Big Data; un término que se adjudica a las fuentes de datos que no se pueden manejar de la forma tradicional. Existen ya iniciativas que están marcando la ruta para combatir estos retos y  aprovechar de una forma más eficiente las imágenes satelitales. Sobre esta línea, el Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) implementó el Cubo de Datos Geoespaciales de México, una plataforma que revoluciona la forma en la que los usuarios interactúan con los datos. Esta innovadora herramienta permite reorganizar la información generada por satélites, facilitando al usuario su acceso en un formato listo para el análisis.

El Cubo de Datos cuenta con datos del territorio nacional correspondientes a las últimas tres décadas, generados por los satélites Landsat de la NASA.1 La plataforma dispone contiene más de 118,000 de dichas imágenes desde 1984 hasta la fecha. Al observar nuestro territorio y las variaciones y cambios que presenta a través del tiempo a nivel pixel pero con cobertura nacional, y derivar tendencias de comportamiento de variables importantes relacionadas con la agricultura, la abundancia de la vegetación, la extensión de cuerpos lagos y lagunas, la línea de costa, presencia temporal de agua relacionada con inundaciones o la identificación de nuevos asentamientos rurales y urbanos, tenemos mayores insumos y sustento para evaluar y monitorear la implementación de políticas a nivel nacional, regional y local. En pocas palabras, el Cubo de Datos Geoespaciales está diseñado para producir información que nos permite dar seguimiento a lo que sucede en nuestro territorio para a partir de ello tomar decisiones.

A partir del análisis estadístico del Cubo de Datos, el INEGI ha publicado el Programa Geomediana Landsat. Este producto resume en una sola imagen las observaciones dadas por los satélites durante todo un año, simplificando aún más la identificación de cambios significativos de un año al siguiente, o tal vez cada cinco años, dependiendo del tema particular de interés. Mediante este monitoreo del territorio mexicano, la Geomediana Landsat permitirá dar respuesta a preguntas como: ¿Qué tanto han crecido ciudades como Mérida, Aguascalientes y Guanajuato en los últimos 15 años? ¿Cómo ha evolucionado la vegetación en México en los últimos 30 años? ¿Qué tanto se extiende la actividad agrícola en Guanajuato?

Un ejemplo es la zona de Montes Azules y Marqués de Comillas en la Selva Lacandona de Chiapas, donde se puede observar la buena conservación de la vegetación en el Área Natural Protegida (ANP). Un ANP es el nombre designado a una porción del territorio cuyo fin es conservar la biodiversidad representativa para asegurar el equilibrio y la continuidad de los procesos evolutivos y ecológicos y, cuyas características no han sido esencialmente modificadas. Contrario a Marqués de Comillas, la zona de Montes Azules es un ANP, decretada en 1978, y con suficiente motivo: Montes Azules es una de las zonas con mayor diversidad genética tanto en México como en el continente Americano, que con apenas el 0.16% del territorio nacional cuenta con una biodiversidad que representa el 20% de las especies nacionales de plantas, el 30% de las aves, el 27% de los mamíferos y el 17% de los peces dulceacuícolas. La UNESCO también la incluye en la Red Mundial de Reservas de la Biósfera.

La imagen muestra la frontera entre estas dos regiones, establecida justamente por el Río Usumacinta. El color rojo de la imagen muestra vegetación, mientras el color azul es la pérdida de ésta. Como podemos observar, justamente dentro del área que fue salvaguardada, a la izquierda del río, es donde se ha conservado mucho mejor la vegetación. Conocer con tal precisión la presencia de vegetación nos facilita validar el efecto positivo de la protección de estas zonas, así como tener alertas casi en tiempo real que permitan tomar decisiones oportunas, en el caso de que las imágenes presentaran variaciones indeseables.

Por tanto, en el INEGI, el Cubo de Datos desempeñará un papel esencial en la base de la dimensión ambiental. Adicionalmente, en combinación con datos demográficos y estadísticos georreferenciados tiene el potencial de analizar y modelar condiciones para evaluar los impactos en todos los sectores y regiones. Por ejemplo, al integrar los datos de los Censos de Población y Vivienda, podemos estimar la población que se localiza en los nuevos asentamientos humanos durante los años no censales con mayor frecuencia que recursos más tradicionales como las encuestas intercensales. El Laboratorio de Ciencia de Datos del INEGI, integrará el Cubo con Datos estadísticos georreferenciados, para implementar un sistema a escala nacional que mapee imágenes a datos obtenidos en campo mediante técnicas computacionales de aprendizaje de máquina como el Deep Learning. Los usuarios de dicha herramienta se pretenden que sean investigadores y expertos en la materia como estadísticos, matemáticos y economistas pero también los tomadores de decisiones en el ámbito federal y local que requieran de datos relacionados a los temas ya mencionados y, posiblemente, muchos más. Serán las demandas de información las que definan los productos que se generarán con el Cubo. Los datos globales y abiertos como las imágenes satelitales, puestas a disposición a través del Cubo de Datos Geoespaciales México, ofrecen información de calidad, oportuna y veraz para la toma de decisiones en beneficio del desarrollo sostenible para no dejar a nadie, en ningún rincón del país, atrás.

* Paloma Merodio (@PalomaMerodio) es vicepresidenta del INEGI.

 

 

1 Landsat es un programa satelital operado por la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio de los Estados Unidos, más conocida como NASA, y el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS).