El grupo de investigación Estadística Espacial de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), liderado por la catedrática de Estadística, Informática y Matemáticas y directora del instituto INAMAT2 Lola Ugarte Martínez, ha desarrollado un procedimiento de fusión de imágenes satelitales procedentes de misiones diferentes que acaba de ser publicado en una de las revistas de mayor prestigio internacional en el campo de la teledetección, “Remote Sensing of Environment”. El trabajo, titulado “Unpaired spatio-temporal fusion of image patches (USTFIP) from cloud covered images”, también está en fase de consecución de una patente internacional y es, a su vez, fruto de un proyecto “prueba de concepto” concedido por la Agencia Estatal de Investigación en la convocatoria 2021.  

Tal y como explica el equipo investigador, mediante este proyecto se podrán completar series temporales de imágenes satelitales que no existen o que habitualmente quedan interrumpidas por la presencia de nubes u otros fenómenos atmosféricos o electrónicos. Las series resultantes tras aplicar el procedimiento contendrán imágenes satelitales de alta calidad (resolución espacial) y también de alta resolución temporal (imágenes diarias). Contribuirán por tanto a una mejor vigilancia de la Tierra, con “claros beneficios socioeconómicos”, según apunta el equipo investigador. Entre ellos, se encuentran la evaluación de riesgos (evaluación diaria de inundaciones o extensiones de incendios), la evaluación del cumplimiento de la Política Agrícola Comunitaria en Europa o el seguimiento de la masa forestal y del cambio climático.

Componentes del grupo de investigación Estadística Espacial de la Universidad Pública de Navarra autores del artículo de investigación publicado. De izda. a dcha., Unai Pérez Goya, Lola Ugarte; Ana Fernández Militino y Harkaitz Goyena.

Las imágenes que se persigue fusionar pueden ser de diferentes misiones satelitales como Landsat, Modis o Sentinel. Precisamente con la combinación de las diferentes resoluciones espaciales y temporales de dichas misiones y el novedoso algoritmo de fusión desarrollado por este equipo investigador se consigue optimizar la calidad de las imágenes faltantes o defectuosas.

Funcionalidades de la nueva plataforma web 

El proyecto desarrollado va a permitir la creación de una plataforma de procesamiento automático que facilita la fusión de imágenes en las tres misiones citadas, proporcionando imágenes optimizadas bajo petición. La plataforma permitirá seleccionar un intervalo de fechas concreto y una región de interés y, partiendo de esa información, accederá a las bases de datos de la NASA y de la Agencia Espacial Europea para obtener imágenes de libre distribución. Las imágenes se procesarán obteniendo imágenes diarias de buena calidad que se facilitarán a las personas usuarias mediante un servicio web. Adicionalmente, la plataforma permitirá hacer pedidos de algunos de los índices espectrales más utilizados para monitorizar la Tierra.

Tal y como explica el equipo investigador, la principal ventaja de esta plataforma es doble: por un lado, utilizará un novedoso algoritmo de fusión de datos para construir nuevas imágenes en días en los que no hay imágenes disponibles con la resolución requerida. El algoritmo será capaz de trabajar sin supervisión humana y en presencia de nubes. Por otro lado, la plataforma funcionará en un entorno ajustable, de manera que podrá incluir o eliminar nodos de procesamiento en función de las necesidades computacionales. Esta arquitectura, como se ha apuntado, proporcionará un servicio de procesamiento de imágenes bajo demanda.