Descripció del projecte
Els patrons d’ús del sòl són el resultat de factors naturals i socioeconòmics i de la seva utilització per l’home en el temps i l’espai. La informació sobre les dinàmiques del territori és essencial per a la selecció, planificació i gestió territorial.
En general, la caracterització del tipus de coberta del sòl i del seu ús així com la identificació dels seus canvis al llarg del temps són factors claus per a moltes aplicacions diferents, com ara la monitorització del medi ambient, la silvicultura, la hidrologia, l’agricultura i la geologia, i molt d’altres. D’aquest punt de vista, la informació obtinguda mitjançant l’anàlisi de series temporals d’adquisicions fotogramètriques tant aeroportades com de satèl·lit permet la identificació de dinàmiques de la coberta del territori. Mitjançant el desenvolupament de mètodes de control de canvi basats en la teledetecció, és possible l’avaluació dels atributs estàtics de l’ocupació del sòl (tipus, quantitat i disposició) i dinàmics (tipus i taxes de variació) en el temps de regions de territori grans i petites, i conseqüentment la recuperació d’ informació valuosa per a la gestió del territori.
Actualment aquestes taques es realitzen a nivell operatiu per fotointerpretació, amb costos molts alts en termes de temps (i de recursos) per qualsevol procés d’actualització de les bases de dades topogràfiques a diferent escales. L’automatització del pas de detecció del canvi al territori per poder reduir la zona de busca a la que aplicar la metodologia clàssica de fotointerpretació permetria reduir significativament tota aquesta cadena, proporcionant finalment una informació geoespacial oficial actualitzada en les publicacions anuals del mapes del territori.
Un punt crític en qualsevol plantejament d’una solució automàtica de detecció de canvi ha estat fins ara la disponibilitat d’un nombre limitat d’imatges (mostres) del territori, normalment limitada a dos (abans i després del canvi) i la baixa resolució espacial. Les noves missions Sentinel-1 i Sentinel-2 de l’Agència Espacial Europea, emmarcades dins el projecte Copernicus, han portat a la generació d’un flux d’imatges gratuïtes del territori amb temps de mostreig mai vist fins ara. Per al cas radar, els dos sensors 1A i 1B proporcionen una imatge del territori cada 6 dies amb resolució a terra de 10m; pel que fa al cas òptic, els sensors 2A i 2B proporcionen una imatge amb 10m de mida de píxel cada 5 dies. La disponibilitat d’aquesta informació tant detallada al llarg de temps dona per primera vegada la possibilitat d’explorar l’eix temporal per dur a terme una caracterització dels píxels no tan sols en base a la seva radiometria en el espai sinó també a la seva estabilitat en el temps.
El projecte d’investigació que es proposa per realitzar un doctorat industrial pretén d’una banda desenvolupar tècniques d’anàlisi de grans volums de dades d’observació de la Terra amb noves tècniques de gestió de BigData i aprenentatge automàtic (en anglès deep learning), per tal de desenvolupar arquitectures de detecció de canvis sobre el territori així com de determinació dels usos i cobertes del sòl. En particular s’analitzaran des de les cobertures amb dades aerotransportades amb càmeres fotogramètriques a l’anàlisi i avaluació de les millores que en la detecció de canvis i determinació de cobertes, geoinformació addicional, com poden ser dades hiperespectrals o des de satèl·lit, en particular les aportades pel programa Copernicus, ens poden aportar.
