A Digital Earth Africa lança o novo serviço continental Rolling Monthly GeoMAD

15 de agosto de 2023

A Digital Earth Africa orgulha-se de lançar um novo serviço continental operacional, fornecendo mensalmente compósitos de alta resolução sem nuvens para todo o continente africano. Este serviço é o mais recente de uma série de produtos de observação da Terra da Digital Earth Africa concebidos para apoiar a tomada de decisões informadas para o desenvolvimento sustentável e a ação climática. O Rolling Monthly GeoMAD desempenha um papel crucial na medição e monitorização das mudanças na superfície da Terra, que são passos críticos na abordagem dos desafios relacionados com o clima específicos de cada país e na identificação de prioridades de ação.

Ao combinar várias imagens, a abordagem cria efetivamente um único pixel composto de alta qualidade com ruído espacial reduzido a partir de uma pilha temporal de observações. Através do fornecimento de uma cobertura contínua e sem nuvens e de informações estatísticas derivadas sobre todo o continente, o Rolling Monthly GeoMAD oferece novas oportunidades para monitorizar a evolução das alterações da paisagem, incluindo o crescimento e a saúde das culturas, e constitui um contributo importante para abordagens de aprendizagem automática para a deteção de alterações, cartografia da ocupação do solo e monitorização ambiental.

Disponível mensalmente a partir de janeiro de 2019, o serviço fornece mais uma fonte rotineira, fiável e gratuita de dados de observação da Terra prontos para análise da Digital Earth Africa. Expandindo os actuais serviços DE Africa Sentinel-2 GeoMAD (que são produzidos numa base anual e semestral), o Rolling Monthly GeoMAD é produzido para todo o continente, mas numa base mensal. Utilizando uma janela móvel de três meses, este novo GeoMAD condensa três meses de imagens de satélite para criar dois componentes de saída; os geomedianos que são compostos sem nuvens para cada banda espetral, e três camadas de Desvio Absoluto Mediano (MAD) que são medidas estatísticas de ordem superior que calculam a variação relativa ao geomediano.

Apoiar a monitorização agrícola e a segurança alimentar

O Rolling Monthly GeoMAD é uma componente essencial de um quadro de ponta a ponta do DE Africa para a cartografia de tipos de culturas, que conduz os utilizadores através das etapas de recolha de dados no terreno, desenvolvimento de modelos e produção de mapas. A informação operacional sobre o crescimento das culturas e a produção agrícola é um passo essencial na abordagem da segurança alimentar nacional e na identificação de riscos potenciais.

Através de uma parceria entre o DE Africa, o Fundo Monetário Internacional e o Programa Alimentar Mundial, Kelsee Bratley, candidata a doutoramento na Universidade de Boston, tem estado a utilizar o Monthly Rolling GeoMAD para mapear terrenos de cultivo em Moçambique, a fim de compreender os impactos de fenómenos climáticos extremos na produção agrícola nacional.

Kelsee concluiu que "o produto Rolling Monthly GeoMAD melhorou significativamente a identificação de áreas agrícolas e resultou em maior precisão de classes, o que proporcionou uma visão mais precisa da paisagem agrícola de Moçambique"

As variações entre o geomediano e as medições individuais são captadas pelas três camadas de Desvio Absoluto Mediano (DAM). As camadas MAD podem ser utilizadas isoladamente ou em conjunto com o geomediano para obter informações sobre a superfície terrestre e compreender as alterações ao longo do tempo, tais como a evolução da agricultura de regadio durante a estação seca.

Figura 1 Animação a cores reais baseada numa série temporal interpolada do Rolling Monthly GeoMAD (à esquerda) para 2022 sobre uma zona agrícola na Tanzânia (à esquerda), comparada com os valores do desvio absoluto da mediana espetral (à direita). As animações mostram como as áreas irrigadas podem ser distinguidas das áreas de sequeiro durante a estação seca (julho a outubro).

Resolver as lacunas de dados devidas à frequente cobertura de nuvens

O Rolling Monthly GeoMAD pode ser particularmente útil quando se analisam áreas com forte nebulosidade, como as zonas tropicais ou costeiras de África. A natureza composta do serviço também fornece resumos melhorados para áreas de elevada precipitação, que podem estar nubladas em capturas de imagens diárias individuais. O serviço combina os valores de reflectância da superfície sem nuvens durante o período de tempo especificado para criar um valor representativo (o geomediano) para cada pixel. Este valor pode ser utilizado para gerar imagens de cores reais que representam o que está no solo.

Figura 2 Animação mensal composta a cores verdadeiras baseada numa série temporal interpolada do Rolling Monthly GeoMAD (em cima à esquerda) para 2022 sobre a República Centro-Africana, uma região propensa a nuvens, acompanhada do número de observações claras disponíveis na imagem geomediana (em cima à direita). As animações mostram imagens relativamente sem nuvens disponíveis a partir de poucas observações nítidas de junho a outubro, que é um período de precipitação elevada (em baixo).

Pode explorar a versatilidade dos dados do Rolling Monthly GeoMAD a partir da Mapa de África da Digital Earth navegando para Surface Reflectance, Rolling Monthly GeoMAD (Sentinel-2), no catálogo e selecionando opções no menu pendente "Style".

Para mais informações sobre o GeoMAD, consulte os detalhes do produto em Digital Earth Africa Docs. Os utilizadores da Sandbox podem ver uma demonstração sobre o carregamento e a utilização do Rolling Monthly GeoMAD numa caderno de demonstração.