Nuevo Modelo Digital del Terreno a partir de la 2º Cobertura del proyecto PNOA-LiDAR

Un modelo digital del terreno (MDT) es una estructura numérica de datos que representa la distribución espacial de una variable cuantitativa y continua. Son representaciones tridimensionales de la superficie terrestre, donde se muestra la topografía de una región, es decir, las variaciones en la altitud o altura de ese terreno. El tipo de MDT más conocido es el modelo digital de elevaciones (MDE), en el que la variable representada es la cota del terreno en relación a un sistema de referencia concreto.

Los modelos digitales del terreno constituyen la base para un gran número de aplicaciones en ciencias de la Tierra, ambientales e ingeniería de diverso tipo.

1. Ingeniería Civil y Construcción

• Diseño y construcción de infraestructuras: Se utilizan para planificar carreteras, puentes, túneles, ferrocarriles y otras infraestructuras, permitiendo ajustar los proyectos a la topografía existente y optimizar los costos.
• Obras hidráulicas: En la construcción de presas, canales y sistemas de riego, los MDT ayudan a evaluar la dirección del flujo de agua y las pendientes naturales.
• Urbanismo y planificación: Los modelos permiten planificar el desarrollo urbano, considerando el relieve para optimizar la distribución de viviendas, carreteras y áreas comerciales.

2. Agricultura de Precisión

• Gestión de cultivos: Los MDT son útiles para diseñar estrategias de riego, identificar zonas propensas a la erosión y optimizar el uso de fertilizantes.
• Control de la erosión: Ayudan a detectar zonas con riesgo de erosión por el agua y el viento, facilitando la implementación de prácticas sostenibles.

3. Gestión de Desastres Naturales

• Modelado de inundaciones: Se emplean para prever cómo se propagará el agua durante una inundación, analizando la pendiente y las cuencas fluviales.
• Simulación de deslizamientos de tierra: Al analizar la pendiente del terreno y otros factores, los MDT ayudan a predecir posibles zonas de deslizamiento.
• Evaluación del riesgo sísmico: Al conocer la topografía detallada de una región, es posible evaluar cómo un terremoto podría afectar las estructuras y el terreno.
  

4. Sistemas de Información Geográfica (SIG)

• Creación de mapas en 2D y 3D: Los MDT se utilizan para generar mapas precisos en sistemas de información geográfica, proporcionando información geoespacial detallada para la toma de decisiones.
• Análisis geoespacial: Permiten realizar análisis de visibilidad (como línea de visión en defensa y seguridad) y estudios de rutas óptimas.

5. Medio Ambiente y Conservación

• Gestión de cuencas hidrográficas: Se utilizan para estudiar el comportamiento del agua en diferentes terrenos, mejorando la gestión de cuencas y evitando problemas como la escasez de agua o la erosión.
• Monitorización del cambio climático: Los MDT ayudan a estudiar el impacto de los cambios en la elevación, como el derretimiento de glaciares, el retroceso de costas y otros fenómenos relacionados con el cambio climático.
• Conservación de la biodiversidad: Son útiles en la planificación de áreas protegidas, identificando corredores ecológicos y hábitats basados en la topografía.

6. Exploración Minera y Energética

• Exploración de recursos minerales: Los MDT permiten analizar la topografía de terrenos potencialmente ricos en minerales, facilitando la identificación de sitios de exploración.
• Energía eólica y solar: Ayudan a identificar sitios óptimos para la instalación de turbinas eólicas y paneles solares, basándose en la elevación y la exposición al viento o al sol.

7. Arqueología

• Detección de sitios arqueológicos: Mediante el análisis del terreno y la identificación de patrones de elevación inusuales, los MDT ayudan a descubrir y documentar sitios arqueológicos ocultos.
• Reconstrucción del paisaje antiguo: Permiten simular cómo era el paisaje en el pasado, proporcionando a los arqueólogos una mejor comprensión de cómo las antiguas civilizaciones interactuaban con su entorno.

8. Cartografía y Topografía

• Actualización de mapas topográficos: Los MDT son esenciales para la creación y actualización de mapas topográficos detallados, fundamentales para la navegación y la planificación.
• Mediciones de altitud y pendiente: Ofrecen información precisa sobre la altitud de un área y las pendientes, datos clave para la geología y la planificación de rutas.

9. Simulación y Realidad Virtual

• Simuladores de vuelo y entrenamiento militar: Los MDT se utilizan para crear entornos realistas en simuladores de vuelo o simulaciones militares, proporcionando una representación precisa del terreno.
• Videojuegos: Se emplean en la creación de entornos realistas en videojuegos, especialmente aquellos que involucran simulación y exploración de paisajes.

10. Telecomunicaciones

• Planificación de redes de telecomunicaciones: Los MDT ayudan a optimizar la ubicación de torres de comunicación para maximizar la cobertura de la señal, teniendo en cuenta la topografía del terreno.

11. Investigación Científica

• Geología y geomorfología: Los geólogos usan MDT para estudiar la formación y evolución de paisajes, tectónica de placas y otros fenómenos geológicos.
• Investigación hidrológica: Son esenciales para estudiar el comportamiento de ríos, lagos y otros cuerpos de agua, y su interacción con el relieve.

Los datos de partida para la generación de los MDTs son los ficheros de nubes de puntos LiDAR clasificados. Este nuevo Modelo digital del Terreno se ha realizado con el segundo ciclo del proyecto PNOA-LiDAR, cuya adquisición se inició en el 2015 y finalizó en el 2021. Esta cobertura se capturó con una densidad heterogénea desde los 0,5 puntos por m² hasta los 4 puntos, con la excepción de Navarra a 14.

Además, como información auxiliar también se emplean las capas de hidrografía de Información Geográfica de Referencia del Sistema Cartográfico Nacional.

Los pasos a seguir para la elaboración del MDT son los siguientes:

• Generación de los modelos con un paso de malla de 2 metros a partir de la clase terreno (clase 2) de la nube de puntos LiDAR.
• Edición de los modelos eliminando posibles artefactos y rellenando huecos mediante interpolaciones en zonas sin dato LiDAR.
• Edición de las zonas de agua embalsada y de mar para poner cota constante.
• Control de calidad de los modelos.Recorte de los ficheros por la cuadrícula del MTN25 para distribuirlo por hojas en el Centro de descargas del CNIG

Ya está disponible para su visualización a través de los servicios WMS y WMTS la nueva actualización del Modelo Digital del Terreno de la 2º cobertura LiDAR del proyecto PNOA-LIDAR del IGN con un paso de malla de 2 metros. Salvo en Castilla y León SW donde está disponible la 1ª Cobertura con paso de malla 5 m.

Visto parcialmente en blog IDEE.

Nuevo satélite Sentinel-2C de Copernicus

El Programa Copernicus, liderado por la Unión Europea en colaboración con la Agencia Espacial Europea (ESA), amplía su capacidad de observación de la Tierra con el lanzamiento del nuevo satélite Sentinel-2C.

El pasado 5 de septiembre, Sentinel-2C, que sustituirá paulatinamente en sus funciones al Sentinel-2A, lanzado en 2015, partió desde el puerto espacial europeo de Kurú (Guayana francesa), a bordo de un cohete Vega que lo situó en su órbita, a unos 780 kilómetros de la Tierra.

Este nuevo satélite forma parte de la constelación de satélites Sentinel, integrada en el programa Copernicus, cuyo objetivo es observar nuestro planeta y dar información precisa y actualizada para mejorar la gestión del medio ambiente, comprender y mitigar los efectos del cambio climático y garantizar la seguridad ciudadana.

Características y objetivos principales:

1. Imágenes multiespectrales: Sentinel-2C está equipado con un instrumento multiespectral (MSI) que captura imágenes en 13 bandas espectrales, que van desde el espectro visible (luz que el ojo humano puede ver) hasta el infrarrojo. Esto permite una gran variedad de aplicaciones en la gestión de tierras, vegetación, agua, y para el monitoreo de desastres naturales.

2. Alta resolución: Las imágenes de Sentinel-2C tienen una resolución de hasta 10 metros en algunas bandas, lo que permite un seguimiento detallado de los cambios en la superficie terrestre, como la expansión urbana, la deforestación, o el estado de los cultivos agrícolas.

3. Cobertura global y rápida: Gracias a la constelación de satélites (Sentinel-2A, 2B, y ahora 2C), el sistema puede observar cualquier lugar de la Tierra cada 5 días. Esto permite un monitoreo frecuente y actualizado.

4. Aplicaciones agrícolas: Uno de los usos más importantes del Sentinel-2C es en la agricultura, donde las imágenes multiespectrales se utilizan para evaluar la salud de los cultivos, la productividad y la gestión del riego. También ayuda a identificar plagas o deficiencias de nutrientes en las plantas.

5. Monitoreo ambiental: Sentinel-2C se utiliza para el monitoreo ambiental, incluidos bosques, cuerpos de agua, y áreas costeras. También es fundamental en la vigilancia del cambio climático, dado que su capacidad para observar grandes áreas en detalle ayuda a analizar los efectos del cambio climático en los ecosistemas y la biodiversidad.

6. Apoyo en la respuesta a desastres: La alta frecuencia de revisita del Sentinel-2C lo convierte en una herramienta esencial para la evaluación de daños en caso de desastres naturales, como inundaciones, incendios forestales o terremotos.

La misión Copernicus Sentinel-2, en la que se integra Sentinel-2C, se basa en una constelación de dos satélites idénticos que vuelan en la misma órbita pero separados 180°: el Sentinel-2A, que será reemplazado después de un breve periodo de observaciones en paralelo, y el Sentinel-2B. Juntos, cubren toda la superficie terrestre y las aguas costeras de la Tierra cada cinco días.

El nuevo Sentinel-2C está equipado con una cámara multiespectral de alta resolución, que proporcionará imágenes continuas con resoluciones de 10, 20 y 60 metros y una anchura de barrido única de 290 kilómetros. Sus datos tendrán aplicaciones en agricultura, vigilancia de la calidad del agua, gestión de catástrofes naturales (incendios forestales, volcanes, inundaciones) y en la detección de emisiones de metano.

Cámara Multiepectral  [Creditos: Airbus Defence and Space]

Este lanzamiento refuerza el compromiso de Europa con la monitorización ambiental y la sostenibilidad. La integración de los datos de este nuevo satélite con los ya existentes permitirá una visión más detallada y global del estado del planeta, lo que es crucial en tiempos de creciente preocupación por las crisis ambientales globales. El lanzamiento del Sentinel-2C es clave para garantizar la continuidad del flujo de datos y la mejora en la capacidad de observación global. Contribuye a evitar huecos en la cobertura debido a fallos o desactivaciones de los satélites predecesores, lo que asegura que el programa Copernicus siga proporcionando datos cruciales para la toma de decisiones ambientales, económicas y de seguridad.

Visto parcialmente en Blog IDEE.