Huella urbana global revelada en una resolución sin precedentes

La urbanización está cambiando nuestro planeta. En la actualidad, aproximadamente la mitad de los siete mil millones de habitantes del mundo viven en ciudades. Para 2050, se espera que esa proporción aumente a dos tercios. Y debido a que la población mundial está aumentando, para entonces, más de seis mil millones de personas vivirán en ciudades.

La vida urbana supone una carga importante para el medio ambiente. Las ciudades necesitan ser alimentadas con agua, energía y alimentos, por lo que requieren las infraestructuras complejas que lo hacen posible. Todo esto debe hacerse de manera sostenible.

Y eso plantea algunas preguntas importantes. ¿Cuántas ciudades hay en la Tierra y qué parte de la superficie está cubierta por áreas edificadas?

En este sentido, los países desarrollados están bien mapeados, pero no ocurre lo mismo con el mundo en desarrollo, donde vive una proporción significativa de personas. Además, los intentos de detectar espacios urbanos utilizando imágenes tomadas desde el espacio están plagados de problemas: imágenes de baja resolución, cobertura de nubes y ambigüedades en la forma en que se interpretan los datos.

Lo que se necesita es una forma de mapear áreas urbanas desde el espacio en alta resolución y de una manera que no se vea afectada por la cobertura de nubes y sin las ambigüedades que introducen las imágenes tradicionales.

Hoy, Thomas Esch del Centro Aeroespacial Alemán en Wessling, Alemania, y algunos amigos revelan un mapa global de urbanización que cumple con todos estos requisitos. El resultado es un conjunto de datos de todo el planeta con una resolución de 12 metros que mapea la huella urbana global con una precisión y resolución sin precedentes.

Este documento presenta un nuevo inventario de la presencia humana en la Tierra... que refleja el patrón de asentamientos humanos en una resolución espacial única hasta ahora, dice el equipo.

Hasta ahora, las estimaciones de la huella urbana mundial se han basado en gran medida en imágenes ópticas del suelo. Estas imágenes están ampliamente disponibles pero tienen importantes inconvenientes.

Para empezar, las imágenes tienen una resolución espacial medida en cientos de metros. Eso plantea dudas de inmediato sobre su capacidad para detectar pequeñas aldeas rurales y resolver áreas no desarrolladas en las ciudades.

La cobertura de nubes también oscurece el suelo, por lo que la cobertura actualizada puede ser irregular en algunos lugares. Y luego está la cuestión de cómo identificar las áreas edificadas. No existe una forma inequívoca de detectar áreas edificadas en imágenes de este tipo.

Como resultado, las estimaciones de los geógrafos de la huella urbana global difieren en tamaño en un orden de magnitud. Claramente se necesita un mejor enfoque.

Ingrese a Esch y compañía, quienes han creado una base de datos global de áreas edificadas basada en imágenes de radar de apertura sintética de una misión en órbita terrestre llamada TanDEM-X. Consiste en un par de naves espaciales que han estado orbitando la Tierra en formación cercana, a solo unos cientos de metros de distancia, desde 2007.

Estas naves espaciales toman imágenes de radar del suelo desde ángulos ligeramente diferentes, lo que permite a los investigadores crear un mapa tridimensional del planeta. En total, Esch y compañía han procesado 470.000 pares de imágenes para crear su mapa de todo el planeta.

Este mapa tiene una resolución espacial de 12 metros, pero debido a que está en 3D, el mapa también revela cambios en la elevación vertical. De hecho, es sencillo detectar estructuras verticales como paredes.

Eso hace que la tarea de identificar automáticamente las áreas construidas sea mucho más fácil. Y debido a que el radar pasa directamente a través de las nubes, los datos no se ven afectados por la cobertura de nubes.

El resultado es un mapa de la huella urbana global de una precisión y resolución sin precedentes. Presentamos una nueva máscara de asentamientos globales en una resolución espacial única hasta ahora, la Huella Urbana Global, dicen Esch y compañía.

Ese es un trabajo impresionante y tiene implicaciones significativas para la forma en que los geógrafos, sociólogos y legisladores entenderán la forma en que la urbanización está cambiando nuestro planeta.

En 1950, la población rural mundial era el doble de grande que la urbana. En 2008, la población urbana superó a la población rural por primera vez y la tasa de urbanización sigue aumentando.

El primer paso para comprender el impacto de este proceso es producir un mapa preciso. Ahora, el difícil proceso de contar el número de ciudades y medir la proporción del uso del suelo urbano puede comenzar en serio.

El mapa está disponible en: https://geoservice.dlr.de/web/maps/eoc:guf:4326

Ref: arxiv.org/abs/1706.04862 : Abriendo nuevos caminos en el mapeo de asentamientos humanos desde el espacio: la huella urbana global

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