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Comprender y monitorear el desarrollo urbanístico con Copernicus

Más de la mitad de la población mundial vive actualmente en ciudades y el número aumenta continuamente. Las ciudades son lugares que cambian dinámicamente, en el centro de la vida moderna, pero también enfrentan desafíos importantes relacionados con el cambio climático, la contaminación y la expansión urbana (a menudo caracterizada por un desarrollo urbano de baja densidad). Por tanto, las ciudades deben volverse más resilientes, sostenibles y seguras para sus ciudadanos. Para cumplir con estos objetivos, se necesita una planificación urbana adecuada basada en información actualizada y confiable. Aquí es donde interviene el programa Copernicus: ayudando a monitorear y comprender las áreas urbanas. En un artículo anterior de Copernicus Observer, vimos cómo los servicios de Copernicus ayudan a las ciudades a adaptarse al cambio climático. En el artículo de hoy veremos cómo el Servicio de Monitoreo Terrestre de Copernicus proporciona datos importantes para respaldar la planificación urbana y la toma de decisiones.

 

Planificación Urbana Inteligente con el Servicio Copernicus de Monitoreo de Tierra


El objetivo general de la planificación urbana es garantizar una infraestructura urbana en funcionamiento que proporcione todos los servicios básicos (transporte, gestión de residuos, etc.) y cree un lugar agradable para vivir (seguro, limpio, verde, etc.). A este desafío se suma el impacto cada vez mayor que tienen las ciudades en el medio ambiente y los ecosistemas circundantes, así como los desafíos provocados por el cambio climático.

Esta no es una tarea fácil: los planificadores urbanos deben lidiar con problemas interdisciplinarios complejos y compensaciones entre la creciente urbanización y la limitada tierra disponible, un movimiento hacia los suburbios, que requiere una infraestructura de transporte adecuada y la necesidad de hacer que las ciudades sean más sostenibles y "verdes". Para garantizar la gestión sostenible de las ciudades y la urbanización, los planificadores urbanos y los responsables de la toma de decisiones deben tener acceso a información confiable y detallada sobre el uso del suelo y el tipo de desarrollo urbano.

Esto lo proporciona el Atlas Urbano: un producto del Servicio de Monitoreo de Tierra de Copernicus (componente local) que proporciona datos comparables de cobertura y uso de la tierra para Áreas Urbanas Funcionales (FUA).

 

Example of the “look and feel” of the final Urban Atlas product for the city of Brussels. Source: Mapping Guide for the European Urban Atlas; European Union, 2016

Ejemplo del "look and feel" del producto final de Urban Atlas para la ciudad de Bruselas. Fuente: Guía cartográfica para el Atlas urbano europeo; Unión Europea, 2016

 

El primer conjunto de datos del Atlas Urbano, Urban Atlas 2006, proporciona datos comparables paneuropeos de cobertura y uso del suelo para 319 áreas urbanas funcionales (FUA). El Atlas Urbano actualizado de 2012 cubre 785 AUF para la UE28 (todavía se incluye el Reino Unido), los países de la AELC, los Balcanes Occidentales y Turquía. Se agregó una capa arbolado urbano para las FUA seleccionadas, así como la altura del edificio para las áreas urbanas dentro de las capitales del EEA39 y estimaciones de población para cada polígono. La información de la altura del edificio se basa en imágenes estéreo IRS-P5 y conjuntos de datos derivados como el modelo de superficie digital, el modelo de terreno digital y el DSM normalizado. Estos datos brindan una nueva posibilidad de explorar áreas urbanas en "3D".

El Atlas Urbano 2018 cubre 788 FUA para la UE27, países de la AELC, los Balcanes Occidentales, Turquía y el Reino Unido. También hay dos productos Change (2006-2012 y 2012-2018), que muestran el cambio de uso del suelo y el desarrollo urbano entre las distintas versiones de Urban Atlas.

 

Figure 1: Extract of Montpellier (France) Functional Urban Area – Urban Atlas 2012. Area of change detection with respect to 2018 identified by the violet circle. Figure 2: Extract of VHR1-2 Urban Atlas 2012 in the same area of Figure 1. Area of change detection with respect to 2018 identified by the violet circle.

 Figura 1: Extracto del Área Urbana Funcional de Montpellier (Francia) - Atlas Urbano 2012. Área de detección de cambios con respecto a 2018 identificada por el círculo violeta. Figura 2: Extracto de VHR1-2 Urban Atlas 2012 en la misma zona de la Figura 1. Área de detección de cambios con respecto a 2018 identificada por el círculo violeta.

Figure 3: Extract of Montpellier (France) Functional Urban Area – Urban Atlas 2018. Area of change detection with respect to 2012 identified by the violet circle. Figure 4: Extract of VHR_IMAGE_2018 in the same area of Figure 3. Area of change detection with respect to 2012 identified by the violet circle.

Figura 3: Extracto del Área Urbana Funcional de Montpellier (Francia) - Atlas Urbano 2018. Área de detección de cambios con respecto a 2012 identificada por el círculo violeta. Figura 4: Extracto de VHR_IMAGE_2018 en la misma zona de la Figura 3. Zona de detección de cambio con respecto a 2012 identificada por el círculo violeta.

 

La gran cantidad de datos confiables proporcionados bajo el producto Atlas Urbano permite a las autoridades públicas y a los planificadores comprender mejor los cambios, las presiones y las necesidades dentro de las comunidades urbanas y, por lo tanto, planificar de manera más adecuada el futuro.

Otro aspecto importante de la planificación urbana es garantizar que haya suficientes espacios verdes. No solo con fines estéticos, recreativos y de bienestar, sino también porque ayudan a reducir la contaminación, mejoran la retención de agua de lluvia y los niveles de humedad, aumentan la biodiversidad y, de manera crucial, ayudan a reducir la temperatura del aire. Los espacios verdes jugarán un papel cada vez más importante ya que el cambio climático seguirá afectando negativamente a las ciudades en los próximos años.

En esta área, los planificadores urbanos también pueden hacer uso de los productos Copernicus para evaluar el "verdor" actual de una ciudad e identificar áreas donde se necesitan más espacios verdes. Uno de ellos es el Urban Atlas Street Tree Layer que proporciona información sobre hileras o parches contiguos de árboles que cubren 500 m² o más y con un ancho mínimo de 10 metros sobre "Superficies artificiales" dentro de las áreas urbanas funcionales. Sin embargo, no incluye bosques adyacentes a áreas urbanas o árboles a lo largo de una red de carreteras fuera de las áreas urbanas. Otro producto útil es el mapa Green Linear Elements dentro del producto Zonas Ribereñas. Los Elementos Lineales Verdes (GLE) son elementos del paisaje estructural ecológicamente significativos, como setos y líneas de árboles, que actúan como importantes vectores de dispersión de la biodiversidad. El mapa GLE proporciona información geoespacial sobre la ocurrencia y distribución espacial de estos elementos.

 

Green Linear Elements in Rotterdam, Netherlands. Source: Copernicus Land Monitoring Service

"Elementos Lineales Verdes" en Rotterdam, Países Bajos. Fuente: Servicio de Monitoreo Terrestre de Copernicus

 

Por último, pero no menos importante, saber cuántas personas viven en un área de interés es muy importante para los planificadores urbanos. Las estimaciones de población se incluyen en el Atlas Urbano mencionado anteriormente (hasta ahora, solo para Urban Atlas 2012), como un atributo de las entidades poligonales. Sin embargo, también se encuentra disponible otra herramienta basada en datos de Copernicus: la Capa Global de Asentamientos Humanos. El GHSL proporciona información espacial global, análisis basados ​​en evidencia y conocimiento que describe la presencia humana en el planeta a lo largo del tiempo. Los datos de población y áreas urbanizadas de GHSL se basan en los datos de Copernicus Sentinel. Incluye una capa construida Sentinel-1 para el año de referencia 2016 y una capa construida Sentinel-2 para el año de referencia 2018. Para maximizar el uso de los datos de Copernicus Earth Observation y garantizar una actualización regular de esta información, se propone integrar en el Servicio de Gestión de Emergencias de Copernicus la producción de cuadrículas de población y áreas urbanizadas. Los nuevos productos proporcionarán datos estandarizados gratuitos de alta calidad sobre el estado de los asentamientos humanos y su dinámica, tanto en términos de áreas urbanizadas como de población.

 

Apoyar la planificación urbana en ciudades con necesidades específicas

 

Algunas ciudades tienen necesidades específicas debido a su ubicación en zonas costeras o a lo largo de ríos y arroyos (zonas ribereñas). De hecho, históricamente, los asentamientos humanos a menudo se establecieron cerca de un río o el mar. Estos asentamientos humanos se han convertido ahora en ciudades y los planificadores urbanos en estas áreas tienen necesidades específicas. Aquí es donde el Servicio de Monitoreo Terrestre de Copernicus vuelve a ofrecer un valor agregado a través de los productos "Zonas Ribereñas" y "Zonas Costeras".

Además de los elementos lineales verdes mencionados anteriormente, el producto Zonas Ribereñas también ofrece un mapa de cobertura/uso de la tierra (para 2012) específicamente dedicado a las áreas alrededor de ríos y arroyos. Estos datos pueden proporcionar información valiosa a los planificadores urbanos que se adapte a las características ambientales específicas de las zonas ribereñas. El conjunto de datos para el año de referencia 2018 se publicará en el segundo trimestre de 2021.

Lo mismo ocurre con el producto Zonas Costeras. Dado que alrededor del 40% de la población de la UE vive a menos de 50 km del mar y las presiones ambientales crecientes en estas áreas, muchos planificadores urbanos necesitan datos específicamente relevantes para las zonas costeras. El producto Zonas Costeras proporciona datos de cobertura y uso de la tierra para 2012 y 2018, así como un producto de cambio de 2012-2018 para áreas costeras hasta 10 km tierra adentro.

Por lo tanto, estos dos productos CLMS proporcionan datos muy necesarios para comprender y gestionar mejor el desarrollo urbano en estas áreas que enfrentan desafíos adicionales.

 

Datos CLMS en uso en ciudades de Europa


Praga, como muchas ciudades europeas, adolece de una brecha de datos e información entre las áreas administrativas de la ciudad y las regiones circundantes. Si bien la ciudad de Praga produce datos geográficos detallados y actualizados para la planificación y la toma de decisiones, la cobertura de la región metropolitana en general es más débil. El Atlas Urbano se utiliza en esta área metropolitana para el seguimiento y la evaluación de varios tipos de desarrollo, como la extensión espacial y la distribución de edificios residenciales, centros logísticos y parques industriales o áreas comerciales. Al tomar el Atlas Urbano 2006 y 2012 como base y acompañarlo con una clasificación adicional de imágenes aéreas entre 1989 y 1999, los responsables de adoptar decisiones de Praga obtuvieron una imagen más realista del desarrollo del uso de la tierra en los últimos 28 años. Esta comparación y conocimiento proporcionaron una guía para las políticas de planificación futuras, que pueden estar mejor orientadas y ser más eficientes. "Los datos de Copernicus abren la puerta a la planificación metropolitana inteligente", dijo Ondřej Boháč del Instituto de Planificación y Desarrollo de Praga para la publicación "El uso cada vez mayor de Copernicus en las regiones de Europa".

 

The outlook on the Prague Analytical Planning Report which is based on the use of Copernicus Urban Atlas data. Available at: http://uap.iprpraha.cz.

Perspectiva del Informe de planificación analítica de Praga, que se basa en el uso de datos de Copernicus Urban Atlas. Disponible en: http://uap.iprpraha.cz.

 

Otros servicios para ciudades están disponibles a través de la "Plataforma de Explotación Temática Urbana" (Urban TEP) que proporciona datos, métodos e infraestructura para ayudar a crear ciudades sostenibles en todo el mundo. La plataforma tiene como objetivo promover nuevas oportunidades para permitir la creación y salvaguarda de ciudades habitables mediante la explotación de oportunidades proporcionadas por EO y big data. Los datos adquiridos de satélites, incluidos Copernicus Sentinels, se procesan en productos como la capa de asentamiento humano global antes mencionada, la huella de asentamiento mundial, la huella urbana global, el uso del suelo y el desarrollo de la cobertura del suelo, etc. La información geográfica basada en satélites ofrece una imagen actual y completa de el entorno construido, mientras que al mismo tiempo se documentan los cambios a lo largo del tiempo. Ayuda a diferenciar entre las formas de asentamiento urbano y rural y a introducir sistemas de categorización y delimitación. De esta manera, Urban TEP proporciona conocimiento de los impulsores comunes regionales y globales de la urbanización y cómo los sistemas urbanos dinámicos interactúan con el paisaje natural y artificial que los rodea, lo cual es esencial para la gestión del desarrollo urbano.

 

The outlook on the Data Exploration Interface of the Urban TEP Platform. The layers available include the spatial distribution of human settlements, spatial distribution and density of Global Urban Footprint, Global Human Settlement Area, World Settlement Footprint and others. Available at: https://urban-tep.eu/puma/tool. 

Perspectiva de la interfaz de exploración de datos de la plataforma Urban TEP. Las capas disponibles incluyen la distribución espacial de los asentamientos humanos, la distribución espacial y la densidad de la "Huella Urbana Global", el "Área de Asentamiento Humano Globa"l, la "Huella del Asentamiento Mundial" y otros. Disponible en: https://urban-tep.eu/puma/tool.

 

Las autoridades de Urbanismo y Ordenación del Territorio también pueden recurrir al servicio de seguimiento del crecimiento urbano proporcionado por ICube SERTIT, que se desarrolló dentro del proyecto H2020 EUGENIUS (Grupo Europeo de Empresas para una Red de Información que Utiliza el Espacio). El servicio fue desarrollado con el fin de configurar y controlar los planes urbanísticos locales, para monitorear el desarrollo dentro de las áreas edificadas autorizadas y para evaluar los espacios disponibles restantes en los documentos de planificación urbana. Utiliza los datos de Copernicus Sentinel-2 para derivar esta información, en combinación con los datos de otras misiones contribuyentes de Copernicus. Esto permite refinar el monitoreo a una escala más detallada y la información obtenida también complementa los productos centrales de Copernicus relacionados con áreas urbanas (como el Atlas Urbano mencionado anteriormente).

 

Información para dar forma a las Smart Cities del mañana


Mejorar la resiliencia de las ciudades, aumentar la eficiencia de la infraestructura urbana y cambiar hacia un "enfoque inteligente" de las ciudades son algunas de las prioridades actuales de los diseñadores urbanos. Los datos y productos de Copernicus pueden ayudar a llenar los vacíos en los datos ambientales, proporcionar datos sobre el crecimiento urbano, la densidad de población, los índices de vegetación y más. Estos datos son necesarios para que las ciudades aborden los desafíos causados ​​por la creciente urbanización y comprendan mejor los efectos del cambio climático y se adapten a ellos. Las ciudades de toda Europa pueden contar con los datos de Copernicus para proporcionarles toda la información necesaria para ser más resilientes, habitables y sostenibles.

 

Publicado en la web de Copernicus el 29 de abril de 2021. Enlace al original: https://bit.ly/3nvS9KZ