Columnista Invitado: Desde la tierra digital al internet de los lugares

Escrito por  Lunes, 22 Septiembre 2014 21:08

Este artículo describe brevemente algunos de los nuevos paradigmas de la geoinformática como la Tierra Digital (Digital Earth), el Internet de las cosas (The Internet of Things) y los grandes datos (Big Data), respecto a los retos que enfrentan como la sostenibilidad global y el medio ambiente, el territorio y el patrimonio cultural de la humanidad. Presenta los esfuerzos que el Politécnico de Milán ha realizado en la materia.

 

María Antonia Brovelli

Carolina Arias Muñoz

La sociedad actual se enfrenta a una serie de nuevos retos en los que la informática y específicamente la geoinformática juegan un papel fundamental. El primero se refiere al desarrollo de sistemas de observación necesarios para gestionar tanto el cambio ambiental global como local. Estos sistemas incluyen mediciones y monitoreo de la tierra, el aire, la calidad del agua, las condiciones atmosféricas, así como las medidas para el mejoramiento de la salud de los seres humanos, plantas y animales. Las mediciones se pueden hacer directamente por medio de sensores de contacto o de forma remota, las cuales apoyan el modelamiento u otras herramientas que crean información para la toma de decisiones ambientales.

 

El segundo reto es entonces el mejoramiento de los modelos de predicción relacionados con las condiciones ambientales futuras y sus impactos en la vida de las personas; estudiar y hacer modelos de cambios no lineales para mejorar la capacidad de predecir, a reconocer, evitar y (si es posible) adaptarse al brusco cambio climático global.

 

Finalmente, el desarrollo de sistemas de observación y la mejora de los modelos de predicción deben llevar a definir las correctas respuestas institucionales, económicas y de comportamiento para la sostenibilidad global; como también el apoyo a la innovación y el desarrollo de soluciones tecnológicas, políticas y sociales que mejoran la sostenibilidad global y el medio ambiente, el territorio y el patrimonio cultural de la humanidad.

 

 

La tierra digital -Digital Earth (DE)-

La visión de La tierra Digital -Digital Earth (DE)- fue propuesta por Al Gore en 1998 como un modelo multidimensional y multi-resolución del planeta, para contextualizar la enorme cantidad de información georeferenciada en relación con el entorno físico y socio-económico. Todos los días creamos 2,5 trillones (1018) de bytes de datos y el 80% son georeferenciados o datos georeferenciables. Esto representa una increíble cantidad de datos que corresponde cada día a una pila de DVDs que cubren la distancia de la Tierra a la Luna.

 

La Tierra Digital es un conjunto de archivos distribuido, multitemático, multiresolución y multiperspectiva del conocimiento georeferenciado que permite navegar no sólo a través del espacio, sino también en el tiempo, gracias al acceso a datos históricos, así como a las predicciones futuras sobre la base de modelos ambientales y/o sociales-económicos. Responde a las necesidades de los diferentes grupos de interés: científicos, tomadores de decisiones, comunidades, ciudadanos, niños... La Tierra Digital se basa en el libre acceso y la participación  (Geoweb 2.0, Scienza 2.0,...), a través de múltiples plataformas.

 

De acuerdo con este paradigma, será posible -a través de dispositivos actuales (ordenador, tableta, teléfono inteligente) y nuevos dispositivos (no inventados todavía) – acceder a datos, información, servicios, modelos, escenarios y previsiones: desde simples aplicaciones a complejos análisis relacionados con los temas ambientales y socio-económicos. Sensores fijos y móviles in-situ (en satélites, aviones, vehículos aéreos no tripulados,...), documentos digitales, medios sociales, generarán datos asociados a una ubicación en la Tierra y,  adicionalmente, contribuirán a crear los grandes datos o el Big Data en tiempo real, de los cuales se debe extraer información útil para satisfacer los desafíos de hoy. El problema en el pasado era la adquisición de los datos, ahora el desafío es la gestión inteligente de dichos datos para extraer información útil.

 

Desde el punto de vista de los datos georeferenciados, para entender la magnitud del Big Data se pueden citar como ejemplo las imágenes de satélite, que en el  pasado sólo lograban precisiones de 30 metros, y en la actualidad satélites como el nuevo World View-3 de Digital Globe, que cuenta con una precisión pancromática de 31 cm, con un promedio de tiempo de revisita de menos de 1 día y capaz de recoger hasta 680.000 km ² por día. Según la AGI (Analytical Graphics, Inc.) existen alrededor de 1.100 satélites activos, tanto públicos como privados con una amplia variedad de funciones: navegación GPS, predicción del clima, defensa nacional, la ciencia y la agricultura, seguimiento de los cultivos y las zonas de sequía; de los cuales el 60% se utiliza para las comunicaciones. Esto representa una inmensa cantidad de datos e información que cada vez crece en forma acelerada, lo que ahora es llamado el Big Geo Data y que entrará a formar parte fundamental de la Tierra Digital.

 

 

Desde el internet de las cosas (The Internet of Things) al internet de todo (Internet of Everything)

En un futuro no muy lejano, objetos (o cosas) estarán conectados y se comunicaran a través de la red (se espera tener 26 mil millones de dispositivos conectados en 2020) y, de acuerdo con su ubicación y el tiempo, van a reaccionar de diferentes maneras. El campo espacio-tiempo modelará el Internet de lugares, junto con el internet de las personas, el internet de la información y el internet de las cosas.

 

Aunque gran parte del auge de este concepto ha sido por objetos (o cosas) que pasan a formar parte del internet, el valor agregado del internet entra en juego cuando las cosas, personas, lugares y sistemas trabajan juntos. El internet de las cosas es sólo una pieza de este concepto -junto con el internet de las personas (como las redes sociales), presencia en internet de lugares (como Foursquare o cualquier lugar que puede transmitir información sobre sí mismo), y la internet de la información (por ejemplo, los sistemas de World Wide Web, compartir información a través de las API o servicios web). Esto describe un concepto que Gartner, Inc. llama el "Internet de Todo".

    

La Tierra digital e internet de todo son los espacios científicos y tecnológicos que serán la respuesta a los retos del desarrollo de sistemas de observación, el mejoramiento de los modelos de predicción y el desarrollo de soluciones tecnológicas, políticas y sociales; combinando una gestión efectiva del Big Geo Data. Para enfrentar este gran desafío el Politécnico de Milán, Italia, ha venido realizando distintas actividades de orden académico y científico por medio de sus laboratorios de investigación.

 

Uno de ellos es el laboratorio de geomática ( http://geomatica.como.polimi.it); es un grupo de investigación del departamento de Ingenieria civil y Ambiental (DICA) del Politécnico de Milán que se encuentra también en el campus de Como, Italia. Fundado en 1995, el laboratorio de geomática provee soporte informático a las actividades de investigación, como también a los cursos universitarios del DICA que se toman en la sede comasca del politécnico de Milán. 

 

Las líneas de investigación del grupo son variadas: las principales son las relacionadas con el sector de gravimetría, GNSS (Global Navigation Satellite systems), cartografía, Gis (Geographic Information Systems), Internet GIS, DTM (Digital terrain models) y fotogrametría. Los principales campos de interés del grupo consisten en la adquisición y análisis de datos relativos a la observación de la tierra, posicionamiento y topografía, algoritmos para análisis estadísticos, desarrollo de software GIS y webGIS para el procesamiento y la publicación/visualización web de datos espaciales, mediante software open source. El laboratorio de geomática cuenta con una estación permanente GNSS, una vasta instrumentación geodética y topográfica como también servers para el cálculo numérico, el análisis de DTM, procesamiento GNSS y GIS, publicación webGIS.

 

Los investigadores del laboratorio de geomática participan en numerosas asociaciones científicas de carácter nacional e internacional, en donde desempeñan puestos de capofila o son miembros de grupos específicos de trabajo. Entre los ejemplos más importantes están the International Association of Geodesy (IAG), international Service for the geoid (ISG) y el comité científico de la Sociedad Italiana de Fotogrametria y Topografia  (SIFET).

 

Específicamente en el campo del GIS y el WebGIS, las alianzas más signficativas del personal del laboratorio de geomática son las siguientes:

·         International Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS, www.isprs.org), asociación líder a nivel internacional en el campo de la ciencia y la tecnología para la adquisición, el análisis y la representación de objetos y procesos inherentes a la tierra. En particular, la profesora Maria Antonia Brovelli es co-chair del working group IV/5 “web and cloud Based Geospatial Services and Applications”. Por otra parte, el profesor Ludovico Biagi es secretario del working group IV/3 “Global DEM Interoperability”

·         Open Source Geospatial Fundation (OSGeo, http://www.osgeo.org), el organismo mundial encargado del desarrollo y difusión de software open source para aplicaciones geoespaciales (GIS y webGIS). En particular, la profesora Maria Antonia Brovelli es charter member de OSGeo y miembro de la comisión “Education and Curriculum”, que promueve el desarrollo de estrategias conjuntas para la creación y difusión de material didácticorelativa al software  GIS open source.

·         Desde febrero del 2013, el laboratorio de geomatica entró a formar parte de la iniciativa denominada “Geo for All” (http://www.geoforall.org) que promueve el uso y la difusión de datos y software libre, con el fin de garantizar una adecuada formación didáctica en el campo del GIS. Promovida desde OSGeo con la colaboración del International Cartographic  Association (ICA, http://icaci.org), la iniciativa tiene el objetivo de construir una oportunidad para unir centros de investigación, empresas y entes gubernamentales en el campo del software GIS open source y del Open Data. El ISPRS también se ha unido a la iniciativa. En particular, la profesora Maria Antonia Brovelli tiene el rol de miembro del Advisory Board encargado del “Geo For All”.

·         El Laboratorio di Geomatica es miembro de la Association of Geographic Information Laboratories for Europe (AGILE, http://www.agile-online.org), una asociación que continúa el desarrollo y el consolidamiento de una red de laboratorios europeos para la promoción de la didáctica y la investigación académica en el ámbito SIG.

 

Il Laboratorio di Geomática cuenta con una experiencia de 20 años en el campo de las aplicaciones GIS y Web GIS, donde estas tecnologías se encontraban y se encuentran ahora en continua evolución. A modo de ejemplo, algunas de las aplicaciones  WebGIS realizadas son las siguientes:

 

·         WebGIS delAdbpo (Autorità di bacino del fiume Po, http://www.adbpo.it/on-multi/ADBPO/Home/SistemaInformativoTerritoriale/AccessoalleareewebGISatlantedeipianistrumentidimonitoraggio.html). El área WebGIS (accesible a través del link al final de la página) permite la visualización, consulta, download e impresión de los estratos informativos existentes.

·         ArchaeoGEW, el webGISArqueológico de la Spina Verde de Como (http://webgis2.como.polimi.it/agew), que ofrece la interacción con un vasto número de niveles geográficos relacionados al Parque Spina Verde.

·         WebGIS del Parco 'Sorgenti del Torrente Lura' (http://webgis.como.polimi.it/carolura), realizado en el ámbito del proyecto  'C.A.R.O.' (Conoscere, Amare, Rispettare, Operare nel Territorio) en colaboración con el liceo científico Giuseppe Terragni di OlgiateComascoy con el Parque 'Sorgenti del Torrente Lura'. ElWebGIS permite la consulta de un número elevado de datos relacionados con el parque.

·         Proyecto Web C.A.R.T.E. (Web Catalogo e Archivio delle Rappresentazioni del Territorio e delle sue Evoluzioni, http://webcarte.como.polimi.it) se trata de la valorizacion de la cartografia histórico–catastral conservada en el Archivio di Stato di Como. Se creó un WebGIS para desktop y uno para dispositivos móviles (tabletysmartphone) con el fin de consultar la cartografía histórica; una aplicación que integra el servicio de Google StreetView para navegar virtualmente la cartografía histórica; un geocatálogo para la investigación y consulta de la cartografía y de los metadatos asociados.

·         Visualización Web multi-dimensional and multi-marcode mapas históricos (http://historicalmaps.como.polimi.it); se centra en la evolución histórica de la ciudad amurallada de Como. El WebGIS consta de dos paneles, uno junto al otro sincronizados, que ofrecen no sólo una pantalla 2D clásica, sino también una visualización en 3D, gracias a la tecnología de los globos virtuales. Una serie de comandos (incluyendo un conjunto de filtros temporales) se utilizan para personalizar dinámicamente la visualización de datos.

·         Aplicación de geo-crowdsourcing realizada con la colaboración de  la AdbPo (Autorità di Bacino del fiume Po, http://geomobile.como.polimi.it/adbpo_site) para la señalización, mediante dispositivos móviles, los fenómenos y los puntos de interés asociados a la gestión del agua. Los puntos señalados por los usuarios son publicados en un WebGISen el link http://geomobile.como.polimi.it/adbpo/segnalazioni.

·         Proyecto “I CamminidellaVia Regina – PercorsitransfrontalierilegatiallaVia Regina” (http://www.viaregina.eu) tiene como finalidad valorizar las zonas turístico-culturales de los itinerarios históricos de movilidad de la Via Regina. Entre los primeros resultados del proyecto (todavía en curso) existe un WebGIS focalizado sólo en el municipio de Cernobbio (http://viaregina.como.polimi.it/laps) y un WebGIS para recoger los datos señalados de los usuarios durante el primer  “mapparty” del proyecto, (http://viaregina.como.polimi.it/mapparty).

 

El Politécnico también cuenta con el laboratorio de hydroinformática, multidisciplinario en la investigación del manejo de los recursos hídricos. Se centra en el desarrollo de métodos y herramientas para un desarrollo sostenible más eficiente, equitativo y de largo plazo, como también la gestión de los recursos hídricos para hacer frente a los cambios climáticos y socio-económicos. Con el laboratorio buscamos desarrollar y demostrar la aplicación de nuevos conceptos, tecnología de ingeniería y herramientas TIC que apoyan la toma de decisiones en contextos complejos relacionados con el agua.

 

El laboratorio de hidroinformática está compuesto por investigadores de diferentes departamentos del Politécnico de Milán, incluyendo Ingeniería Civil y Ambiental (DICA), Electrónica, Información y Bioingeniería (DEIB), y Gestión (DIG).

 

María Antonia Brovelli.Graduada con honores en Física, PhD en Geodesia. Actualmente, profesora de Sistemas de Información Geográfica (SIG) en el Politécnico de Milán. De 2006 a 2011 docente de SIG en la ETH Zurich. De 2001 a 2011 fue la responsable científica del Laboratorio de Geomática del Politécnico de Milán. Desde 2011 es vicerectora del Campus de Como del Politécnico de Milán. Es copresidente del Grupo de Trabajo ISPRS IV/5 "Web and Cloud Based Geospatial Services and Applications". Editor asociado de Applied Geomatics Journal (Springer). Miembro del comité científico de la Fotogrametría y Topografía Sociedad Italiana (SIFET). Miembro de Comité de Educación OSGEO. Forma parte de la Junta Consultiva del ICA-OSGeo Lab Network.

 

Carolina Arias Muñoz.Graduada en Ingeniería Ambiental de la Universidad de Medellín, 2006. Máster en Ingeniería Ambiental y Geomática del Politécnico de Milán, 2012. Profesor asociado en la Universidad de San Buenaventura en Colombia desde 2007, en las áreas de planificación ambiental y Sistemas de Información Geográfica (SIG). Desde noviembre de 2013 es estudiante de doctorado en la Hydroinformatics Laben del Politécnico de Milán. Charter member del Open Source Geospatial Foundation, (OSGEO). Su actividad de investigación se centra en infraestructuras de datos espaciales y servicios web geoespaciales.

Califique este elemento
(1 Vote)
Leido 1741 veces Modificado por ultima vez Lunes, 29 Septiembre 2014 21:19

Ingrese su comentario

Por favor confirme que ingreso la informacion requerida. Codigo HTML no esta permitido

EDICIÓN EN CIRCULACIÓN (132)

Actividades Académicas

 

Sobre ACIS

La Asociación Colombiana de Ingenieros de Sistemas es una organización sin ánimo de lucro que agrupa a más de 1500 profesionales en el área de sistemas. ACIS nació en 1975 agrupando entonces a un número pequeño de profesionales en sistemas. Más información