El Proyecto de Archivo de la Tierra y el mapeo 3D de la Tierra

El Proyecto de Archivo de la Tierra y el mapeo 3D de la Tierra

Los científicos han pasado mucho tiempo preocupándose por el futuro del planeta y lo que podría venir con el futuro cambio climático y los rápidos cambios evidentes en la superficie de la Tierra. Si bien esto es una preocupación, otros científicos han señalado que será importante documentar cómo se ve la Tierra ahora, lo que también puede proporcionar algunas lecciones importantes sobre cómo nos adaptamos como planeta a cualquier cambio y proporcionar un plano para los futuros esfuerzos de conservación. El Proyecto de Archivo de la Tierra, iniciado en 2019, es un proyecto que proporcionará un mapa tridimensional detallado de toda la Tierra, lo que podría ayudar a abordar importantes objetivos de conservación y planificación futura.

Datos Lidar de toda la Tierra

El objetivo del proyecto del Archivo de la Tierra está simplemente expuesto en el sitio web: “escanear toda la superficie de la Tierra antes de que sea demasiado tarde”. Esta imagen tan marcada se puede abordar utilizando la tecnología de detección y alcance de la luz (Lidar), que proporciona exploraciones detalladas con láser que pueden penetrar bajo las nubes y las copas de los bosques. De hecho, el LIDAR tiene el potencial de proporcionar algunos de los mapas tridimensionales más detallados posibles dadas las densas nubes de puntos que crea el escaneo láser. Este objetivo del proyecto del Archivo de la Tierra fue impulsado por sus experiencias en América Central para un proyecto arqueológico, donde observaron, mientras cartografiaban la cubierta forestal y la región circundante, los vastos cambios que se estaban produciendo a su alrededor. Esto impulsó el lanzamiento del Proyecto de Archivo de la Tierra como una forma de archivar el aspecto actual de la Tierra. La intención entonces sería no sólo servir como una vara de medir cuánto ha cambiado la Tierra, sino también proporcionar un archivo para reconstruir partes de la Tierra que puedan ser reconstituidas a su hábitat natural, si surge la necesidad.

Desafíos para la creación de un archivo de datos 3D de la Tierra

El problema de un proyecto de este tipo es que las imágenes detalladas del LIDAR, del orden de unos 30 centímetros de resolución, se crean típicamente utilizando aviones montados con instrumentos LIDAR. Esto permitiría una reconstrucción detallada de las copas de los bosques, de las formas de tierra menores y de las regiones urbanas, entre otras cosas. Se estima que este tipo de trabajo costaría más de 15 millones de dólares sólo para cartografiar la selva amazónica. Una meta a largo plazo podría ser obtener el Lidar de fuentes satelitales, aunque los satélites actuales oscilan entre 25-100 metros de diámetro de huellas en lugares para la resolución del Lidar. Además, uno de los mejores satélites LIDAR, GEDI, sólo está enfocado en alrededor del 4% de la superficie terrestre, lo que significa que las aeronaves, o tal vez los vehículos aéreos no tripulados, seguirán siendo la principal forma de recopilar datos de alta resolución. La alternativa, por lo tanto, ha sido lanzar un esfuerzo de recaudación de fondos a gran escala para permitir que los vuelos proporcionen mapas 3D detallados. Sin embargo, es probable que haya problemas logísticos, dadas las tensiones geopolíticas y el hecho de que algunos estados pueden considerar simplemente los esfuerzos de cartografía en 3D como una posible labor de espionaje.

Soluciones de crowdsourcing y patrocinio

Una posible solución es el patrocinio o el respaldo de las empresas. Un esfuerzo similar de mapeo 3D también ha sido un objetivo de Niantic, el desarrollador del popular juego de realidad aumentada Pokémon Go. La idea es que cualquiera pueda subir fotos de todo el mundo y estas fotos, usando la estructura para el movimiento (SfM) podrían ser creadas en imágenes 3D. Potencialmente, se podrían crear modelos detallados en 3D usando fotografías para gran parte del planeta, aunque posiblemente los lugares remotos aún carezcan de datos. De hecho, Niantic se llama a sí misma una compañía de plataformas de realidad aumentada a escala planetaria. Aunque los objetivos de Niantic podrían ser hacer que juegos como Pokémon Go u otros similares sean más rentables para los entusiastas de la realidad aumentada, la similitud de los objetivos podría significar que hay un beneficio mutuo entre los científicos y los desarrolladores de juegos que podría crear una posible colaboración. Alternativamente, podría significar que podríamos tener que utilizar una combinación de escaneos con LIDAR 3D y fotogrametría para crear tanto una vista a nivel del suelo como a vista de pájaro para mapas 3D de la Tierra con resolución submétrica. Esto podría ser más factible financieramente, al mismo tiempo que se utiliza el poder del crowdsourcing. Por supuesto, el beneficio del Lidar es su capacidad de penetrar en las copas de los bosques, lo que las fotografías no pueden hacer. Por lo tanto, una posibilidad es también enfocar los esfuerzos donde mejor se adaptan, como el Lidar en regiones forestales más densas y la fotografía y el mapeo en 3D en otras regiones.

El equipo 6D se reunió en su oficina para construir una malla fundida en minutos.

Los científicos saben que la Tierra de hoy es probable que cambie dramáticamente en el futuro cercano y documentarlo puede significar un esfuerzo relativamente caro para crear modelos 3D de la Tierra en alta resolución. Los objetivos de este esfuerzo podrían chocar con limitaciones financieras y, por lo tanto, una posible solución es asociarse con empresas como Niantic que quiere crear también mapas 3D detallados de la Tierra, aunque utilizando fotografías más básicas. También se podrían utilizar datos con menos resolución. La combinación del Lidar y la fotogrametría 3D podría ser una solución tanto para los científicos como para los desarrolladores de juegos.

Referencias

[1]    For more on the project, see:  https://www.theeartharchive.com/.

[2]    For more on GEDI, see:  Dubayah, R., Blair, J. B., Goetz, S., Fatoyinbo, L., Hansen, M., Healey, S., et al. (2020). The Global Ecosystem Dynamics Investigation: High-resolution laser ranging of the Earth’s forests and topography. Science of Remote Sensing1, 100002. https://doi.org/10.1016/j.srs.2020.100002.

Traducido desde: gislounge

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