STREAMO integra dati geospaziali nei flussi operativi ESA

Il progetto STREAMO è un progetto di osservazione della Terra dell’ESA incentrato sull’integrazione dei dati di osservazione della Terra stratosferica nei flussi di lavoro geospaziali operativi. Sfrutta le immagini acquisite dalle piattaforme HAPS per generare livelli di dati standardizzati e pronti per l’analisi.

Grazie alla capacità di collegare l’acquisizione e la distribuzione dei dati attraverso infrastrutture scalabili, STREAMO supporta applicazioni avanzate di osservazione della Terra e promuove l’innovazione dei dati geospaziali in ambiti quali il monitoraggio ambientale, l’analisi delle infrastrutture e i casi d’uso relativi ai criteri ESG (ambientali, sociali e di governance).

Partner chiave: Latitudo40, Stratobotic ed ESA

Il progetto STREAMO si basa su una partnership complementare che integra acquisizione, elaborazione e supporto programmatico nell’ambito di un progetto di osservazione della Terra dell’ESA:

Latitudo40: Sviluppa pipeline di elaborazione e trasforma i dati di osservazione della Terra stratosferica in prodotti geospaziali standardizzati e pronti per l’analisi, consentendo applicazioni di osservazione della Terra scalabili.

Stratobotic: Fornisce capacità di acquisizione dati tramite piattaforme HAPS, garantendo la raccolta continua e ad alta risoluzione di dati di osservazione della Terra stratosferica su aree specifiche.

Agenzia Spaziale Europea: supporta il progetto STREAMO nell’ambito del suo programma di osservazione della Terra, promuovendo l’innovazione nei dati geospaziali e facilitando l’integrazione delle tecnologie emergenti nei servizi operativi di osservazione della Terra.

Obiettivi del progetto e applicazioni per l’osservazione della Terra

Il progetto STREAMO, nell’ambito di un progetto di osservazione della Terra dell’ESA, mira a rendere operativi i dati di osservazione della Terra stratosferica trasformando le acquisizioni ad alta risoluzione in prodotti geospaziali scalabili per applicazioni avanzate di osservazione della Terra.

Obiettivi principali:

• Standardizzare i dati di osservazione della Terra stratosferica in formati pronti per l’analisi.
• Integrare i set di dati derivati da HAPS nei flussi di lavoro geospaziali operativi
• Colmare il divario tra la copertura satellitare e la precisione aerea.
• Consentire l’accesso scalabile tramite piattaforme dati interoperabili

Applicazioni per l’osservazione della Terra:

• Monitoraggio ambientale: stato di salute della vegetazione, cambiamenti nell’uso del suolo, valutazione della biodiversità
• Analisi urbana: mappatura ad alta risoluzione, rilevamento dell’isola di calore urbana, pianificazione delle infrastrutture
• Monitoraggio industriale: analisi termica per emissioni ed efficienza energetica
• Analisi dei rischi e dei fattori ESG: supporto per strategie di sostenibilità basate sui dati.

Operando ad altitudini comprese tra 18 e 25 km, le piattaforme HAPS consentono un monitoraggio continuo con una risoluzione temporale superiore a quella dei satelliti e una copertura più ampia rispetto ai droni, rafforzando l’innovazione dei dati geospaziali e sbloccando nuove capacità per l’osservazione continua della Terra.

Pseudo-satelliti ad alta quota: un nuovo paradigma per l’osservazione della Terra

I pseudo-satelliti ad alta quota (HAPS) sono piattaforme senza equipaggio che operano nella stratosfera, tipicamente ad altitudini comprese tra 18 e 25 km, ben al di sopra del traffico aereo commerciale e dei sistemi meteorologici. Posizionati tra i satelliti e i droni, gli HAPS consentono una nuova classe di osservazione della Terra, combinando dati di osservazione della Terra ad alta risoluzione con capacità di monitoraggio continuo.

A differenza dei sistemi orbitali, che sono vincolati dai tempi di rivisitazione, gli HAPS possono rimanere sopra un’area target per periodi prolungati, da diverse ore a più giorni, consentendo l’acquisizione continua di immagini stratosferiche. Ciò permette un monitoraggio quasi in tempo reale con una risoluzione temporale significativamente più elevata.

Le caratteristiche principali dell’osservazione della Terra tramite HAPS includono:

• Risoluzione spaziale paragonabile a quella dei sistemi aerei (livello sub-metrico)
• Monitoraggio persistente dell’osservazione della Terra su aree di interesse localizzate.
• Riduzione della latenza nell’acquisizione e nella trasmissione dei dati.
• Impiego flessibile per missioni mirate.

Immagini stratosferiche a complemento dei dati

Colmando il divario tra la copertura su scala satellitare e il livello di dettaglio dei droni, gli pseudo-satelliti ad alta quota stanno ridefinendo il modo in cui i dati di osservazione della Terra ad alta risoluzione vengono acquisiti e utilizzati in applicazioni ambientali, urbane e industriali.

Le immagini stratosferiche acquisite tramite pseudo-satelliti ad alta quota (HAPS) integrano i dati satellitari, superando le principali limitazioni in termini di risoluzione temporale e flessibilità operativa. Mentre i satelliti offrono una copertura globale con tempi di rivisitazione che vanno da ore a giorni, le piattaforme HAPS, operanti a 18-25 km di altitudine, consentono un monitoraggio continuo dell’osservazione della Terra su specifiche aree di interesse.

Questa integrazione migliora i flussi di lavoro di osservazione della Terra combinando:

• Copertura satellitare su scala regionale
• Osservazione della Terra HAPS per acquisizione localizzata ad alta frequenza
• Dati di osservazione della Terra ad alta risoluzione a livello sub-metrico

Le immagini stratosferiche sono particolarmente efficaci in scenari che richiedono un’osservazione continua, come il monitoraggio delle infrastrutture, il rilevamento dei cambiamenti ambientali e la gestione delle emergenze. Riducendo la latenza e consentendo la raccolta mirata dei dati, i sistemi HAPS fungono da livello complementare all’interno di architetture di osservazione della Terra multisorgente, migliorando sia l’accuratezza che la tempestività dell’analisi geospaziale.

Stratobotic e CubeHAPS Technology

Stratobotic è un fornitore di tecnologie specializzato in robotica stratosferica e pseudo-satelliti ad alta quota, che sviluppa piattaforme per applicazioni avanzate di osservazione della Terra e dello spazio vicino. Nell’ambito di STREAMO, rende possibile l’osservazione della Terra tramite pseudo-satelliti ad alta quota (HAPS) grazie al suo sistema CubeHAPS.

Principali funzionalità di CubeHAPS:

• Opera a un’altitudine di circa 18-25 km, al di sopra dei sistemi meteorologici e del traffico aereo.
• Supporta il monitoraggio persistente dell’osservazione della Terra su aree di interesse specifiche.
• Garantisce l’acquisizione stabile di dati di osservazione della Terra ad alta risoluzione con basse interferenze atmosferiche.
• Consente una pianificazione flessibile delle missioni e un rapido dispiegamento.

Grazie ad architetture modulari e scalabili, CubeHAPS migliora la qualità e la continuità delle immagini stratosferiche, posizionando gli pseudo-satelliti ad alta quota come risorsa complementare all’interno dei flussi di lavoro avanzati di osservazione della Terra.

Livelli di dati STREAM su EarthDataPlace

Il progetto STREAMO mette a disposizione tre livelli di dati di osservazione della Terra pronti per l’analisi, accessibili su EarthDataPlace e progettati per supportare flussi di lavoro geospaziali scalabili attraverso un mercato di dati di osservazione della Terra.

Livelli di dati geospaziali disponibili:

• RGB + DEM: immagini ottiche ad alta risoluzione integrate con dati altimetrici
• Multispettrale: dati multibanda per l’analisi ambientale e del territorio
• Termiche: misurazioni della temperatura superficiale per ottenere informazioni climatiche e industriali.

Generati a partire da acquisizioni stratosferiche, questi set di dati di EarthDataPlace forniscono input standardizzati e interoperabili per applicazioni avanzate di osservazione della Terra.

Livello RGB + DEM: informazioni cartografiche e del terreno ad alta risoluzione

I dati RGB + DEM combinano immagini ottiche ad alta risoluzione (bande rosse, verdi e blu) con un modello digitale di elevazione (DEM) per fornire informazioni geospaziali integrate in 2D e 3D. Questo set di dati supporta una rappresentazione precisa del terreno e l’analisi spaziale.

Componenti chiave:

• Immagini RGB: mappatura visiva dettagliata con risoluzione sub-metrica
• DEM: dati di elevazione che consentono la precisione verticale e la modellazione della superficie

Capacità:

• Mappatura 3D di ambienti geospaziali
• Flussi di lavoro avanzati per l’analisi del terreno tramite satellite
• Estrazione migliorata delle caratteristiche per la valutazione di infrastrutture e terreni.

Questa fusione migliora le applicazioni di osservazione della Terra basate su modelli digitali di elevazione, fornendo contesto spettrale e topografico in un unico set di dati.

Principali applicazioni e casi d’uso

Le principali applicazioni dei dati DEM RGB sfruttano l’integrazione di immagini ottiche e modelli digitali di elevazione (DEM) per analisi geospaziali ad alta precisione:

• Mappatura geospaziale 3D: generazione di modelli di superficie dettagliati per la pianificazione urbana e la progettazione infrastrutturale.
• Analisi del terreno tramite satellite: valutazione di pendenza, altitudine e morfologia ai fini della gestione del rischio e del territorio.
• Monitoraggio delle infrastrutture: mappatura degli asset e rilevamento dei cambiamenti con risoluzione sub-metrica.
• Analisi ambientale: modellazione del bacino idrografico e classificazione delle forme del terreno

Questo set di dati migliora la precisione e la coerenza nelle applicazioni di osservazione della Terra basate sul terreno.

Strato termico: temperatura superficiale e informazioni climatiche

I dati di telerilevamento termico misurano la radiazione infrarossa emessa per ricavare la temperatura della superficie terrestre, consentendo un’analisi quantitativa della distribuzione del calore negli ambienti naturali e costruiti.

Caratteristiche principali:

• Dati termici satellitari: mappatura della temperatura superficiale con elevato dettaglio spaziale.
• Rilevamento di gradienti e anomalie di temperatura
• Capacità di acquisizione diurna/notturna

Valore fondamentale:

• Supporta il monitoraggio climatico EO
• Consente l’analisi dell’isola di calore urbana
• Fornisce input concreti per le valutazioni ambientali e industriali

Applicazioni chiave

Le principali applicazioni dei dati satellitari termici sfruttano le misurazioni ad alta risoluzione della temperatura superficiale del suolo per analisi geospaziali avanzate:

• Analisi dell’isola di calore urbana: identificazione di punti critici e differenze di temperatura in aree urbane densamente popolate
• Monitoraggio climatico tramite osservazione della Terra: rilevamento di anomalie termiche e tendenze a lungo termine
• Monitoraggio industriale: analisi delle dispersioni termiche e individuazione dei punti critici di emissione
• Efficienza energetica: valutazione delle prestazioni e delle infrastrutture degli edifici.

Questi set di dati migliorano la coerenza temporale e supportano un processo decisionale ambientale e operativo basato sui dati.

Strato multispettrale: monitoraggio ambientale avanzato

I dati multispettrali catturano la riflettanza in diverse bande spettrali (ad esempio, visibile e vicino infrarosso), consentendo un’analisi dettagliata delle proprietà della superficie che va oltre le immagini standard.

Caratteristiche principali:

• Dati satellitari multispettrali: acquisizione multibanda per l’analisi spettrale
• Supporta l’analisi NDVI per la valutazione dello stato di salute della vegetazione.
• Consente la classificazione della copertura del suolo e dei materiali di superficie

Valore fondamentale:

• Monitoraggio avanzato della vegetazione tramite osservazione della Terra
• Rilevamento dei cambiamenti ambientali
• Approfondimenti concreti per le applicazioni dei dati satellitari ESG

Applicazioni chiave

Le principali applicazioni dei dati satellitari multispettrali sfruttano l’analisi spettrale per estrarre informazioni ambientali e sull’uso del suolo:

• Analisi NDVI: valutazione dello stato di salute, dello stress e della produttività della vegetazione.
• Monitoraggio della vegetazione EO: monitoraggio delle colture, gestione forestale, tracciamento della biodiversità
• Classificazione dell’uso del suolo: identificazione delle tipologie di superficie e rilevamento dei cambiamenti nel tempo
• Dati satellitari ESG: un supporto per la rendicontazione della sostenibilità e la valutazione del rischio ambientale.

Questi set di dati consentono una risoluzione temporale più elevata e un monitoraggio più mirato rispetto ai sistemi satellitari tradizionali.

Valore strategico dell’integrazione di EarthDataPlace

L’integrazione dei dataset STREAMO in EarthDataPlace è in linea con la visione di Latitudo40 di promuovere la democratizzazione dei dati di osservazione della Terra. Rendendo accessibili i prodotti stratosferici e derivati da satellite attraverso una piattaforma centralizzata, gli utenti possono accedere a dataset ad alta risoluzione senza dover gestire complesse infrastrutture di acquisizione o elaborazione. Questo approccio riduce le barriere tecniche ed estende l’accesso ai dati satellitari a una gamma più ampia di soggetti interessati.

Distribuzione dei dati scalabile e interoperabile

EarthDataPlace funziona come una piattaforma di dati geospaziali scalabile, consentendo la distribuzione standardizzata dei layer di dati STREAMO. I set di dati vengono forniti come prodotti pronti per l’analisi, garantendo:

• interoperabilità con i flussi di lavoro EO esistenti
• integrazione tramite API nei sistemi aziendali
• coerenza in molteplici contesti geografici

Questa infrastruttura supporta un’acquisizione efficiente dei dati e accelera i tempi di ottenimento di informazioni utili per le applicazioni avanzate di osservazione della Terra.

Supporto ai criteri ESG e al processo decisionale basato sui dati

Fornendo set di dati strutturati e affidabili, EarthDataPlace favorisce l’adozione di soluzioni di dati ESG. Le organizzazioni possono integrare i layer di STREAMO nei processi di monitoraggio ambientale, valutazione del rischio e reporting di sostenibilità.

La disponibilità di dati ad alta frequenza e alta risoluzione consente di:

• maggiore trasparenza nelle metriche ESG
• monitoraggio continuo degli indicatori ambientali
• processo decisionale basato sui dati a livello operativo e strategico

In questo contesto, EarthDataPlace funge da elemento chiave per ampliare l’impatto dell’osservazione della Terra in diversi settori.

Tutti i layer saranno presto disponibili su EarthDataPlace di Latitudo 40. Seguiteci sui social media per tutti gli aggiornamenti sul rilascio ufficiale.

Fonte: Latitudo 40