isardSAT ha liderat el desenvolupament d’un nou processador per identificar la línea de costa a partir de dades SAR. Aquest nou producte permet monitorar l’erosió de la costa arreu del món, independentment del clima i del moment del dia.
Imatges SAR sobre la costa de Norfolk (Regne Unit © isardSAT
Les zones costaneres són especialment vulnerables al canvi climàtic, no només per les inundacions i les tempestes, sinó per l’erosió i l’augment del nivell del mar. Aquests factors posen en risc l’11% de la població mundial, 896 milions de persones que viuen prop dels oceans.
Al Regne Unit, les projeccions actuals mostren que l’augment del nivell del mar serà d’entre 0,27 i 1,12 metres a finals de segle. Tanmateix, la majoria de les ciutats costaneres més poblades del planeta es troben a l’hemisferi sud, on les dades d’Observació de la Terra no sempre es troben disponibles.
Dades SAR: observació de la costa a través dels núvols, en qualsevol momento del dia
Habitualment, el canvi de la línea de la costa s’ha monitorat a partir d’imatges òptiques, subjectes a l’efecte de les marees. Els satèl·lits poden registrar diferents línies d’aigua per a un mateix segment de costa segons el moment en què passen, i això dificulta la definició de la línia de costa.
Un nou estudi liderat per isardSAT mostra els bons resultats d’un processador de costa a partir d’imatges SAR. Al tractar-se d’una tecnologia de microones, és capaç d’identificar les característiques de la superfície de la Terra a tot el món, independentment de les condicions meteorològiques o de la llum present. El processador ha estat desenvolupat conjuntamente amb desenvolupat amb l’Institut Hidràulic de Cantàbria, el British Geological Survey, la Universitat de Maynooth i el Geological Survey of Ireland.
Bull Island: una platja en desaparició
A la platja de Bull Island (Irlanda), un dels casos d’estudi, el perfil de costa obtingut pel processador de costa SAR mostra una elevada similitud amb les dades obtingudes pel Digital Shoreline Analysis System (DSAS). Es tracta d’una eina dissenyada per l’United States Geological Survey, d’ús habitual a la zona, i es basa en una avaluació òptica de la línia de vegetació al llarg del temps.
El resultat sobre Bull Island confirma la tendència alarmant de regressió de la costa, arribant als 10 m anuals en algunes zones. És a dir, en el període de temps analitzat (2016 a 2022), algunes zones de l’illa han perdut fins a 60 metres d’amplada superficial.
Comparació de les tendències de canvi anual de la costa (m/any) detectades per l’eina DSAS (negre) i el processador SAR desenvolupat per isardSAT (vermell i blau). El perfil mostra una elevada correlació entre els dos resultats. © isardSAT
Revelant la dinàmica litoral
Més enllà de detectar la línia de costa, el processador ha estat capaç d’identificar la dinàmica litoral en alguns llocs estudiats. És el cas de Start Bay (Anglaterra), on els resultats van mostrar la rotació estacional de la platja. A la platja de Salinas (Espanya), les dades del processador van permetre identificar, per primera vegada, els patrons de canvi de costa causats per la hidrodinàmica.
“En el monitoratge de la costa, hi ha un cert escepticisme a utilitzar dades SAR, en favor de dades òptiques”, explica Salvatore Savastano, autor principal de l’estudi. “No obstant això, la tecnologia SAR té un gran potencial i ens permet detectar característiques superficials que els sensors òptics no poden captar. Estem treballant per optimitzar els beneficis d’aquesta tecnologia, millorant el nostre producte fins i tot en escenaris més complexos, la qual cosa n’ampliarà l’aplicabilitat”, afegeix Savastano.
A la platja de Salinas (Astúries), la línia de costa es va identificar filtrant tots els punts de línia de costa detectats (imatges 1 i 2) i creant polígons a partir de la definició de la línia de costa (imatge 3). © isardSAT, Google Earth.
Monitoratge de la costa al Regne Unit i arreu del món
isardSAT està involucrat en dos projectes amb seu al Regne Unit que serviran com a oportunitat per implementar i millorar aquest processador SAR per al seguiment costaner. A la iniciativa UK Gravel Barriers, liderada pel British Geological Survey, el processador de la costa s’utilitzarà per generar un conjunt de dades de l’evolució de la costa en els darrers anys. Aquesta informació serà clau per caracteritzar els perills a les costes de grava del Regne Unit, millorant la seva modelització i estudi.
L’altre és A Global Shoreline Capability, finançat per l’Agència Espacial del Regne Unit i liderat per Argans Ltd. Aquest projecte té com a objectiu desenvolupar un processador de dades de costa que sigui aplicable a nivell mundial per millorar els plans de gestió a tot el món, permetent generar indicadors costaners a les nacions amb poques dades geoespacials.
Aquest projecte utilitzarà dades SAR per construir un model digital del terreny (DTM) per complementar les imatges òptiques. Aquesta eina substituirà els DTM actuals basats en models de detecció i rang de llum (LiDAR), proporcionats per l’Agència Europea de Medi Ambient (EEA) i amb limitacions geogràfiques, especialment a l’hemisferi sud.
Les dades obtingudes pel processador també s’utilitzen actualment en el projecte Climate Impetus, i s’estan validant amb dades òptiques a través de Lobelia Earth. Aquesta informació permetrà disposar de dades de l’erosió litoral a Catalunya amb una àmplia cobertura espacial i temporal, i es determinaran les zones més vulnerables.
Referència
Savastano, S.; Gomes da Silva, P.; Sánchez, J.M.; Tort, A.G.; Payo, A.; Pattle, M.E.; Garcia-Mondéjar, A.; Castillo, Y.; Monteys, X. Assessment of Shoreline Change from SAR Satellite Imagery in Three Tidally Controlled Coastal Environments. J. Mar. Sci. Eng. 2024, 12, 163. https://doi.org/10.3390/jmse12010163
