Apoiar agências espaciais africanas com implementações localizadas do Open Data Cube

À medida que os dados de satélite, oportunos e acionáveis, se tornam cada vez mais uma ferramenta poderosa para a gestão de recursos terrestres, hídricos e ambientais, a capacidade de alojar localmente e adaptar infraestruturas de dados de observação da Terra está a emergir como uma consideração importante. Um esforço de colaboração recente entre a Digital Earth Africa (DE Africa) e Agência Espacial do Quénia (Arábia Saudita) exemplifica como os países podem localizar e personalizar Cubo de dados aberto (ODC) desdobramentos para satisfazer necessidades internas e nacionais específicas.

O ODC é um pacote de software gratuito e de código aberto que simplifica a gestão e análise de grandes quantidades de imagens de satélite e outros dados de observação da Terra. Permite aos utilizadores aceder, processar e analisar facilmente décadas de dados geográficos para monitorizar alterações na superfície da Terra ao longo do tempo. O ODC foi concebido para ajudar cientistas, investigadores e agências governamentais a tomar decisões mais informadas em áreas como questões ambientais, utilização do solo e gestão de recursos. A DE Africa é a maior operadora mundial da infraestrutura ODC.

Enquanto o DE Africa oferece uma infraestrutura digital de dados de acesso aberto que permite a qualquer pessoa usar livremente os seus conjuntos de dados de observação da Terra, a KSA manifestou interesse em desenvolver um modelo de acesso duplo: um ambiente de sandbox localizado com conjuntos de dados restritos para utilizadores internos autorizados, juntamente com um espaço acessível ao público para utilizadores gerais.

Estava previsto que, inicialmente, o ambiente de sandbox da Agência seria de acesso interno. No entanto, planos a longo prazo poderiam envolver a expansão para um modelo público, mantendo permissões em camadas para diferentes tipos de utilizadores. Esta abordagem garantiria a proteção de dados sensíveis ou estratégicos, ao mesmo tempo que incentivaria uma utilização pública mais ampla de conjuntos de dados abertos.

Apoiar a implementação

Victoria Neema, cientista de dados da DE Africa baseada no Quénia, explica que, para apoiar a iniciativa, a DE Africa forneceu orientações com base no seu próprio quadro de referência “Africa Cube in a Box”. “Trata-se de uma instância de ODC facilmente implementável, baseada em portátil,” diz Neema, “que funciona como um repositório base para implementações locais ou na nuvem, compatível com as ferramentas e infraestruturas da Digital Earth Africa. A KSA poderia usar este modelo de implementação como base – quer diretamente, quer adaptando componentes selecionados – para se adequar à sua configuração específica.”

Jacques Matara, Diretor Adjunto de Investigação e Inovação Espacial na KSA, afirma que a implementação da Agência está a seguir, em última análise, um caminho mais complexo. “Estamos a optar por um ambiente de computação de alto desempenho (HPC) implementado localmente, em vez de uma infraestrutura totalmente baseada na nuvem, como a plataforma usada pela DE Africa, baseada na AWS. Embora esta abordagem exija maior capacidade técnica para gerir, alinha-se melhor com as nossas políticas de governação de dados e segurança no tratamento de conjuntos de dados.”

Superar desafios técnicos

Com o apoio da equipa DE Africa, a Agência superou os desafios iniciais de integração. Diferenças fundamentais, particularmente entre ambientes locais e na nuvem, significaram que as soluções não puderam ser aplicadas na totalidade. No entanto, sessões de trabalho colaborativo com a equipa de cientistas da DE Africa ajudaram a alinhar os requisitos técnicos e promoveram a troca de conhecimentos sobre tópicos como a indexação de dados remotos diretamente de buckets Amazon S3 em vez de descarregar conjuntos de dados completos. Isto permitiu à agência aceder aos dados sem incorrer em elevados custos de armazenamento, uma consideração crítica para imagens de satélite em larga escala.

Um modelo escalável para outros?

Matara afirma: “O processo ainda está nas suas fases iniciais, mas é algo que a KSA tem estado empenhada em perseguir para nos permitir alavancar os conjuntos de dados abertos e prontos para análise da DE África num ambiente único para o Quénia, para satisfazer as nossas necessidades específicas de análise e modelagem de dados.”

Esta iniciativa poderá servir como um modelo para outras organizações ou governos em África que procurem implementar capacidades semelhantes de observação da Terra, localizadas. No entanto, é importante notar que cada implementação terá de ser adaptada às restrições e objetivos locais, especialmente ao equilibrar o desempenho, a acessibilidade e a governação de dados.

Este projeto realça a adaptabilidade do ODC, tal como implementado pela Digital Earth, e reforça o valor da partilha colaborativa de conhecimento para construir capacidade local na tomada de decisões baseada em dados.