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Copernicus, el programa de observación de la Tierra

¿Quieres analizar el incremento de la masa forestal de una región?, ¿llevas a cabo un proyecto vinculado al riesgo de avenidas fluviales?, ¿estás trabajando en una aplicación que informará a los usuarios sobre la calidad del aire? Estos son solamente algunos ejemplos de aplicaciones que pueden desarrollarse utilizando datos del programa de observación de la Tierra Copernicus.

Iniciamos con éste una serie de posts que vamos a publicar en relación al programa Copernicus y en los que vamos a descubrir el proceso de captura de estos datos, cómo podemos visualizarlos, acceder a ellos y obtenerlos para desarrollar nuestras aplicaciones, cómo utilizar los principales servicios de información de Copernicus y algunos ejemplos de cómo procesar las imágenes Copernicus para extraer información útil de ellas.

Empezamos con una breve introducción al programa Copernicus y a sus principales componentes.

El programa Copernicus

Copernicus es el programa civil de observación de la Tierra coordinado y gestionado por la Comisión Europea y la Agencia Europea del Medio Ambiente con el objetivo de proporcionar información precisa y actualizada en seis áreas temáticas:

Servicios del programa Copernicus de observación de la Tierra
Servicios del programa Copernicus. Fuente: Copernicus

Toda esta información está diseñada fundamentalmente para ofrecer una visión global del estado de salud de la Tierra, con el objetivo de ayudar a los gobiernos a preparar legislaciones en torno al medio ambiente y a supervisar de forma eficaz su aplicación. Pero también se quiere fomentar su uso por parte de empresas, organizaciones e investigadores de tal modo que puedan desarrollarse nuevas funcionalidades y aplicaciones que saquen el máximo provecho a toda esta información.

Para ofrecer todos estos servicios de información, Copernicus hace uso de diferentes fuentes de datos: los proporcionados por la familia de satélites Sentinel, los datos procedentes de las misiones contributivas y los datos in situ.

Los Sentinel

La familia de satélites Sentinel está especialmente diseñada para cubrir las necesidades del programa Copernicus. Puestos en órbita a través de la Agencia Espacial Europea (ESA), el primero en ser lanzado al espacio fue el Sentinel 1-A, en abril de 2014. Posteriormente y de forma progresiva se han ido lanzando los Sentinel 2, 3 y 5P. Está previsto que en el año 2021 toda la familia esté operativa y suministrando datos.

Familia satélites Sentinel del porgrama Copernicus de observación de la Tierra
Satélites Sentinel. Fuente: Copernicus

Las misiones contributivas

Junto a las imágenes de satélite ofrecidas por los Sentinel, el programa Copernicus se nutre también de datos procedentes de otras misiones (contributing missions), que juegan un papel fundamental para ofrecer los diferentes servicios de información. Algunas de estas misiones están promovidas y gestionadas por la misma Agencia Espacial Europea. Pero también por los estados miembros de la Unión Europea, Eumesat y operadores privados internacionales. En función de la tipología de datos que ofrecen, se agrupan en 5 categorías:

  • Radares de Apertura Sintética (SAR) para observar día y noche la superficie terrestre y los océanos.
  • Sensores ópticos para monitorizar la actividad terrestre y dinámicas oceánicas.
  • Sistemas de altimetría para tomar mediciones del nivel del mar.
  • Radiometros para monitorizar datos relativos a la temperatura terrestre y marítima.
  • Espectómetros para mediciones relativas a la calidad del aire.




Misión contributiva Radarsat 2 que proporciona datos al programa Copernicus de observación de la Tierra
Missión contributiva Radarsat 2. Fuente: Belgian Earth Observation

Datos in situ

Finalmente, Copernicus recopila también datos in situ a partir de sensores terrestres, marinos y aéreos, que complementan el conjunto de datos ofrecidos por los sensores ubicados en los satélites citados anteriormente.

Acceso a los datos del programa del programa Copernicus

Tanto los datos de observación de la Tierra facilitados por los satélites Sentinel como los datos e información proporcionados por los seis servicios de Copernicus se consideran bienes públicos y están a disposición de los usuarios de forma gratuita, íntegra y abierta.

Para acceder a ellos, se han puesto en marcha diversos portales, aplicaciones y servicios pensados por los diferentes perfiles de usuarios.

Portales de acceso a los datos

En este sentido, tenemos por ejemplo aplicaciones como LandViewer o EO Browser que permiten visualizar imágenes procedentes de los Sentinel y de misiones contributivas a través de un navegador web. Pero que también ofrecen funcionalidades más avanzadas como realizar combinaciones de bandas, detectar cambios, visualizar series de datos temporales y realizar animaciones.

Retroceso del mar de Aral obtenido con  el visor EO Browser del programa Copernicus
Ejemplo de animación realizada con Sentinel Hub para mostrar el retroceso del mar de Aral. Fuente: Elaboración própia.

En este post publicado por Ferran Orduña encontraréis el procedimiento a seguir para llevar a cabo composiciones de imágenes utilizando Land Viewer: Composición online de imágenes de satélite con Land Viewer.

Para la búsqueda y descarga de los datos en bruto capturados por los Sentinel, uno de los portales más utilizados es el Copernicus Open Access Hub. Ofrece diferentes opciones de filtro para identificar escenas de los satélites Sentinel-1, Sentinel-2 y Sentinel-3 y su previsualización en un mapa. Todos los datos capturados por los Sentinel están disponibles en este portal de forma gratuita, aunque para acceder a la descarga es obligatorio darse de alta como usuario de la plataforma.

Acceso a través de la API

Quienes necesitan acceder a los datos Sentinel de forma periódica, pueden utilizar también la API que ofrece el servicio Copernicus Open Access Hub. Aunque con algunas restricciones, es una buena solución para obtener las imágenes a través de nuestros propios scripts.

Las plataformas DIAS

Por otro lado, la Comisión Europea y la ESA han impulsado también la creación de las plataformas DIAS (Data Information Access System). Estas plataformas facilitan la infraestructura para acceder y procesar los datos y servicios del programa Copernicus. También permiten desarrollar y alojar en ellas aplicaciones basadas en estos datos. Aunque los datos y servicios de Copernicus son públicos y abiertos, su gestión y almacenamiento a través de estas plataformas puede tener un coste para los usuarios.

Servicios DIAS del programa Copernicus
Servicios DIAS. Fuente: Copernicus

Copernicus Academy

Copernicus Academy es una red de universidades, centros de investigación, escuelas de negocio y organizaciones, que nace con el objetivo de potenciar el intercambio de conocimientos y experiencias en torno a los datos y servicios del programa Copernicus.

La red promueve también la creación de materiales educativos, talleres y cursos entorno los datos, servicios y aplicaciones de Copernicus para formar a investigadores, científicos y emprendedores. De este modo se podrá sacar el máximo provecho al programa.

Actualmente, la red Copernicus Academy está formada por más de 150 miembros y se trabaja activamente para que más empresas, instituciones y universidades vinculadas a la teledetección formen parte de ella.

Red miembros Copernicus Academy
Red de miembros de la Copernicus Academy. Fuente: Copernicus

Tal y como anunciamos en un post anterior, el Servicio de SIG y Teledetección (SIGTE) de la Universitat de Girona forma parte de esta red, y por ello contribuimos con la creación de materiales educativos y de difusión, y la utilización de datos Sentinel en nuestros proyectos.

Copernicus Relays

Junto a la Copernicus Academy, encontramos a la red de Copernicus Relays. Los miembros de esta red actúan como embajadores de Copernicus, y tienen como objetivo la coordinación y promoción de actividades en torno al programa.

Actualmente, 85 miembros forman parte de la red de Copernicus Relays.

Una vez realizada esta pequeña introducción al programa Copernicus de observación de la Tierra, os emplazamos a leer el próximo post, en el que nos centraremos en cómo acceder y utilizar los principales visores de imágenes Sentinel.

Josep Sitjar
Josep Sitjar
Geógrafo y máster en medio ambiente, análisis y gestión del territorio. Actualmente estoy cursando un grado superior en desarrollo de aplicaciones web. Trabajo en el Servicio de SIG y Teledetección (SIGTE) de la Universitat de Girona participando en numerosos proyectos técnicos vinculados al mundo de los SIG y al desarrollo de aplicaciones web map.
Carla Garcia
Carla Garcia
Geógrafa, trabajo como técnico SIG en el Servicio de SIG y Teledetección (SIGTE) de la Universitat de Girona. Durante los últimos cuatro años he realizado mi trabajo de doctorado en geografía física sobre los sistemas dunares de la costa catalana. En mis trabajos de investigación he aplicado técnicas de teledetección mediante el uso de datos LiDAR para estudiar la dinámica geomorfológica de los sistemas eólicos litorales.


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