Tracasa obtiene un contrato marco de 4 millones de euros de la Comisión Europea

Hasta comienzos de 2024, la empresa pública del Gobierno de Navarra realizará la validación del Servicio de Gestión de Emergencias de Copernicus, el programa de observación de la Tierra de la Unión Europea

 

Mapa de inundaciones en Orihuela (España), en septiembre de 2019. Fuente: Copernicus.

 

Tracasa ha obtenido un contrato marco de 4 millones de euros de la Comisión Europea, con el que está realizando la validación del Servicio de Gestión de Emergencias de Copernicus, el programa de observación de la Tierra de la Unión Europea. Tracasa, que ha logrado este encargo por tercera vez consecutiva desde 2012, va a desarrollar este trabajo hasta comienzos de 2024.

Tracasa, empresa pública del Gobierno de Navarra adscrita al departamento de Desarrollo Económico y Empresarial, desarrolla sus principales servicios en cartografía, gestión del territorio y sistemas de información territorial, y ofrece soluciones a medida para la modernización de administraciones públicas y entidades de carácter privado, tanto a nivel nacional como internacional.

En este sentido, la experiencia acumulada a lo largo de estos años por Tracasa en materia de cartografía y tratamiento y gestión de datos e imágenes de satélite, el carácter multidisciplinar de sus equipos de trabajo y el conocimiento adquirido en numerosas labores en el entorno de las instituciones europeas han resultado claves para su elección por parte del Centro Común de Investigación (CCI) de la Comisión Europea, ubicado en Ispra (Italia).

El consejero de Desarrollo Económico y Empresarial, Manu Ayerdi, valora “muy positivamente” la noticia de la renovación por tercera vez consecutiva de este contrato marco: “Es una muestra del sólido posicionamiento en el ámbito internacional de la sociedad pública. Asimismo, es muy satisfactorio apreciar la importante contribución que realiza el entramado público a la competitividad de Navarra”.

Verificación y contacto con usuarios

Isabel Goñi Turumbay, responsable del proyecto en Tracasa, resume la labor que desarrolla la empresa en este contrato marco: “Realizamos acciones y análisis bajo demanda a través de activaciones que debemos resolver en un tiempo concreto. Nos encargamos, entre otras actividades, de la verificación de la calidad de una muestra de productos creados por el subcomponente de cartografía rápida (Rapid Mapping, en inglés) o por el subcomponente de cartografía de riesgo y recuperación (Risk and Recovering Mapping), y del contacto con usuarios para analizar el impacto del servicio”.

Otras actividades que se incluyen en el contrato marco son la realización de trabajo de campo para recoger datos in situ, la validación de información temática cartográfica, el análisis del contexto de la emergencia y la búsqueda de fuentes de información alternativas, y la evaluación del valor añadido que aportan los productos en los usuarios.

Como novedad respecto a los anteriores contratos, Tracasa lidera una red de expertos en valoración de riesgos de desastres naturales, con el objetivo de potenciar las labores de consultoría que ya realizaba en el anterior contrato, centradas en desarrollar y testar nuevas metodologías de trabajo que permitan implantar nuevas soluciones y mejorar los servicios de mapeo.

 

Reunión virtual de parte del equipo de Tracasa que trabaja en el proyecto. De izquierda a derecha, en la fila superior, Teresa de Blas Corral, Raquel Ciriza Labiano, Maite Zabaltza Jimeno y María Cabello Martínez. En la segunda fila, Idurre Barinagarrementeria Arrese, Mikel Viñuales Lasheras, Esperanza Amezketa Lizarraga e Isabel Goñi Turumbay. En la fila inferior, Arantzazu Larrañaga Urien, Uxue Donezar Hoyos y Fermín Ros Elso.

 

El programa Copernicus de la Unión Europea

El Servicio de Gestión de Emergencias de Copernicus proporciona información geoespacial puntual y precisa de cualquier parte del mundo (extraída de datos de teledetección por satélite y completada con diversas fuentes) a todos los agentes que participan en la gestión de catástrofes naturales, situaciones de emergencia de origen humano y crisis humanitarias.

El programa Copernicus está coordinado y gestionado por la Comisión Europea, y en su ejecución colaboran los estados miembros de la Unión Europea y diversas entidades europeas, entre ellas, el Centro Común de Investigación, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA).

Tracasa emplea imágenes de satélite para monitorizar el crecimiento de cultivos y la presencia de plagas en zonas de pinares

Dentro del proyecto PyrenEOS, la empresa pública del Gobierno de Navarra ha creado los servicios Sen2Crop y Sen2Health, que permiten avanzar en una gestión más eficiente e innovadora de los recursos naturales

 

Imagen de una búsqueda del servicio Sen2Crop, con el detalle de una parcela.

El proyecto PyrenEOS, liderado por el Gobierno de Navarra, ha contado con financiación de la Unión Europea a través del programa Interreg-Poctefa, que se nutre de Fondos FEDER. Además del Gobierno de Navarra y Tracasa, han participado en las diferentes líneas del proyecto PyrenEOS el departamento francés de Pirineos Atlánticos, la Universidad Pública de Navarra, INTIA, la Fundación HAZI, Telespazio France y el centro francés CEREMA.

Sen2Crop: monitorización de cultivos con Sentinel-1

El servicio Sen2Crop está dirigido a cualquier agricultor que quiera conocer la evolución que está teniendo su cultivo respecto a años anteriores, ya que permite monitorizar su crecimiento en una parcela concreta, de forma automática y en tiempo real, en base a un indicador de crecimiento obtenido a partir de imágenes de Sentinel-1.

“La herramienta se ha desarrollado para los recintos SIGPAC de Navarra catalogados como tierra arable con cultivos extensivos de invierno, tanto de secano como de regadío, y dividiendo el territorio en siete comarcas agroclimáticas”, explica Arantzatzu Larrañaga Urien, del departamento de Sistemas de Información Territorial (SIT) de Tracasa, que concreta que para tener las referencias de cada parcela “se han procesado un total de 133 imágenes de Sentinel-1 desde octubre de 2016 a marzo de 2020”.

“A través del servicio, el usuario puede comparar, dentro de la parcela seleccionada y el cultivo implantado, el indicador de crecimiento en el año agrícola actual, 2019-2020, así como la comparativa con los tres años agrícolas anteriores: 2016-2017, 2017-2018 y 2018-2019”, detalla Larrañaga, que concreta que dentro de Tracasa también ha trabajado en la puesta en marcha de este servicio Álvaro Huarte Sanz, del departamento de SIT de Tracasa.

 

Imagen de una búsqueda del servicio Sen2Health.

 

Sen2Health: monitorización de plagas con Sentinel-2

Por su parte, el servicio Sen2Health ha sido desarrollado para monitorizar, en base a series anuales de imágenes de Sentinel-2, la afección de plagas en cultivos permanentes o zonas forestales, concretamente para recintos con uso predominante de Pinus radiata dentro del Mapa de Cultivos y Aprovechamientos: 352 parcelas de Navarra que suponen unas 1.750 hectáreas.

“Teniendo en cuenta estas condiciones de partida, el servicio Sen2Health muestra tres índices de vegetación (OSAVI, OSAVI1510 y NDVI) obtenidos a partir de series de imágenes de Sentinel-2 a nivel de parcela. Con ellos podemos visualizar variaciones en la vegetación que indiquen posibles afecciones en los pinos, en concreto, enfermedades conocidas como banda marrón y banda roja que están originadas por hongos”, expone Lourdes Albizua Huarte, del departamento de Sistemas de Información Territorial de Tracasa, que ha trabajado en el desarrollo de este servicio junto a Uxue Donezar Hoyos (SIT de Tracasa) y Álvaro Huarte Sanz.

Acceso a los dos servicios

Ambos servicios, procesados íntegramente en la nube, se actualizan de forma periódica, ofreciendo nueva información a los usuarios sobre las parcelas analizadas. Actualmente, el acceso a Sen2Crop y Sen2Health puede realizarse a través del siguiente enlace.

Tracasa incorpora sus servicios a la plataforma virtual del Polo de Innovación Digital

Bajo la denominación de IRIS y actualmente en fase piloto, aspira a convertirse en la referencia para las entidades navarras interesadas en la transformación digital y a aglutinar el liderazgo científico en Navarra

Página principal de la plataforma virtual IRIS.

 

Tracasa ha incorporado recientemente a la plataforma virtual IRIS sus servicios más innovadores, principalmente dentro de las líneas temáticas de ciencia de datos e inteligencia artificial:

  • 2D-3D. Reconocimiento de objetos
  • 2D-3D. Segmentación de objetos
  • Ingeniería de características
  • Modelos de clasificación y clustering
  • Machine Learning – Deep Learning – Generative Adversarial Networks (GAN)
  • Series temporales y analítica de secuencias de datos
  • Teoría de grafos y Graph Database

Estas líneas temáticas están enmarcadas en las áreas de negocio que mayor avance digital han tenido en los últimos años, en las que el desarrollo tecnológico está permitiendo ver un futuro prometedor: el tratamiento de información geoespacial, la digitalización del territorio, las ciencias de la tierra (GeoScience), las plataformas Smart, Digital Twins e IoT, las ciencias de la computación (HPC, HTC, GPU) y los sistemas de información alfanumérica y gráfica.

En este sentido, IRIS recoge las actividades y tecnologías que los agentes del sistema navarro de I+D+i (SINAI) y otras entidades que están promoviendo la transformación digital de Navarra ofrecen a empresas y administraciones. De esta forma, IRIS aspira a convertirse en la referencia a la que cualquier entidad navarra acuda para abordar el camino de su transformación digital y el espacio de colaboración entre los agentes implicados en este cambio.

Presentación

La plataforma virtual fue presentada el 22 de junio, en una fase piloto, por el consejero de Desarrollo Económico y Empresarial del Gobierno de Navarra, Manu Ayerdi, y por el consejero de Universidad, Innovación y Transformación Digital del Gobierno de Navarra, Juan Cruz Cigudosa. En la presentación, los dos consejeros estuvieron acompañados por Paula Noya, directora de Cooperación Tecnológica y Excelencia de ADItech, la entidad coordinadora durante la fase piloto.

IRIS forma parte de la hoja de ruta establecida para el desarrollo del Polo de Innovación Digital en el marco de la Comisión Intedepartamental presidida por el Consejero de Desarrollo Económico y Empresarial, e integrada por los consejeros de Universidad, Innovación y Transformación Digital; de Ordenación del Territorio, Vivienda, Paisaje y Proyectos estratégicos; y de Relaciones Ciudadanas y Acción Exterior.

El Polo de Innovación Digital, además de la plataforma virtual IRIS, incluye el desarrollo de un espacio físico en el que convivirán infraestructuras ya existentes junto con nuevas infraestructuras estratégicas. El Polo de Innovación Digital potenciará las fortalezas de Navarra y el talento diferencial existente y reconocido internacionalmente, y desarrollará tecnologías que se revelen esenciales en la transformación digital. En este sentido, apuesta por la inteligencia artificial, la supercomputación y la ciberseguridad, así como por tecnologías en el ámbito de la automatización y la robótica.

Desde una perspectiva innovadora, IRIS presenta una serie de características que apoyan la transformación digital de una forma integral. Por un lado, cuenta con la implicación de entidades comprometidas con la transformación digital de la industria, como NASERTIC, UPNA, Naitec, AIN, SODENA, CEIN, Tracasa, Tracasa Instrumental, el Colegio de Ingenieros Industriales, el Colegio de Ingenieros Técnicos Industriales, ANAIT, clústeres, la Cámara de Comercio y Dinabide, y por otro lado, está abierta a la participación de cualquier empresa que se quiera involucrar en la plataforma, tanto para aportar equipamiento o servicios como para solicitarlos y acceder a ellos.

De la misma forma, también abarca todos los aspectos que pueden estar involucrados en la transformación digital: formación, consultoría, transferencia de I+D+i, validación experimental de nuevas tecnologías, networking y apoyo e impulso del emprendimiento. Además, incorpora actuaciones ya desarrolladas con anterioridad, como el observatorio IN4.0, y estará en contacto con otras iniciativas a nivel europeo que complementen y refuercen la oferta de colaboración existente en IRIS.

Polo de Innovación Digital

Navarra quiere competir en el ámbito europeo en la candidatura para pasar a integrar la Red Europea de Polos de Innovación Digital. A la espera de la correspondiente convocatoria europea al efecto, la administración foral, conjuntamente con el resto de entidades participantes en el Polo, avanza en el proyecto con esta experiencia piloto consistente en la creación de un espacio virtual de acceso en un entorno colaborativo a una serie de tecnologías y servicios de valor añadido vinculados a las citadas tecnologías, propiciando un cambio de cultura, la transferencia del conocimiento, sinergias y cooperación entre entidades.

Fuentes: Gobierno de Navarra y Tracasa.

 

SAUSSURE 4X, el detalle de las cosas

INTELIGENCIA APLICADA AL INCREMENTO DE RESOLUCIÓN ESPACIAL DE IMÁGENES

Cuando se trata de extraer información de imágenes procedentes de plataformas como los satélites, la resolución geométrica de éstas es uno de los principales factores que determinará sus posibles usos, y la precisión de los resultados a obtener.

La constelación de satélites Sentinel-2 de la ESA pone a disposición de la comunidad, imágenes multiespectrales de manera abierta y con una alta frecuencia de refresco. El inconveniente radica en su resolución espacial, alrededor de 10 metros por pixel en el mejor de los casos, lo que limita sus posibles aplicaciones.

Existen muchas metodologías para aumentar la resolución espacial de estas imágenes. Algunos enfoques se centran en mejorar las bandas de menor resolución (20m. y 60m.) empleando la información de las bandas RGB y NIR (10m), esta estrategia permite generar imágenes Sentinel-2 con sus 13 bandas a 10m.

En Tracasa hemos querido llegar mucho más allá, y con nuestro modelo Saussure 4X conseguimos mejorar la resolución de las bandas RGB y NIR pasando de los 10 metros a los 2.5 metros.

¿Cómo lo hemos conseguido?

Hasta ahora, para afrontar este reto solo se utilizaban métodos tradicionales de interpolación y re-muestreo, tales como interpolación lineal, bilineal, cúbica, bicúbica… 

En nuestro caso para aumentar la resolución hasta un factor de 4 veces la original, hemos aplicado técnicas de deep learning, mediante redes neuronales convolucionales de vanguardia.

Valorando la mejora conseguida

Para interpretar los resultados hemos empleado un sistema de medidas ampliamente utilizadas en el análisis de imágenes como son el PSNR y el SSIM. Estas medidas son indicadores de calidad de los resultados en función de una imagen objetivo a alcanzar. A mayor valor en la métrica mejor se ajustará la imagen al resultado óptimo.

  PSNR SSIM
Bicubic 34.71 0.9230
Superresolución 35.47 0.9387

Resultados

En las siguientes imágenes Sentinel-2, se pueden observar varios ejemplos de muestra de zonas de Pamplona. La imagen original tiene 10 metros por pixel, y nuestra propuesta superresolucionada 2,5 metros por pixel.

Fuente: Tracasa

Este modelo nos permite superresolucionar imágenes multiespectrales de una manera más precisa de como se venía realizando hasta el momento, y se nos abre un gran abanico de posibilidades y aplicación a otros proyectos.