Demandas de información del Servicio de Vigilancia Terrestre de Copernicus y el SIOSE de Alta Resolución

Demandas de información del
  Servicio de Vigilancia Terrestre de
    Copernicus y el SIOSE de Alta
              Resolución
Necesidad de datos de alto nivel de detalle y su facilitación mediante datos
                              de referencia

               Julián Delgado (jdhernandez@mitma.es)
                     Instituto Geográfico Nacional - España

Copernicus
• Programa de observación y monitorización
  de la Tierra de la UE
• Proporciona datos de manera operacional y
  servicios de información de forma gratuita
  sobre numerosas áreas de aplicación
  (espacio, tierra, mar y aire)
• Establecido para promover el desarrollo
  social, económico, político y científico
• Implementado mediante:
Componente Espacial (satélites)
Componente In-Situ (datos de
  referencia)
Servicios
https://www.copernicus.eu/

Copernicus Land Monitoring Service (CLMS)
             • Proporciona información geoespacial a través
               de imágenes y datos de referencia
                •   Cubiertas y usos del suelo
                •   Parámetros biofísicos
                •   Mosaicos de imágenes
                •   Modelos digitales terreno
                •   Datos hidrográficos
             Aplicaciones: planificación espacial, gestión
             forestal, gestión del agua, agricultura, seguridad
             alimentaria y gestión de emergencias.
             https://land.copernicus.eu/

Copernicus Land Monitoring Service (CLMS)

      Global   Pan-europeo   Local   Imágenes y datos de referencia

Portofolio CLMS
Pan-European
   • CORINE Land Cover (vector, 25 ha, 44 classes LC/LU, 6 years, versions 1990-00-06-12-18)
   • CORINE Land Cover Plus (vector 0.5ha & raster 10m, EAGLE data model, 3-6 years, version 2018)
   • High Resolution Layers (raster, 20m-10-5m, themes imperviousness, forest, grassland, water&wetness, small woody features, 3 years, versions 2012-15-18)
   • Biophysical parameters Snow&Ice (snow cover, snow state, persistent snow, ice cover, river-lake ice extent, 20m) 10 days
   • Biophysical parameters Phenology and Productivity (vegetation indices, seasonal trajectories, 10m) 10 days
   • European Settlement Map (raster, 2.5m, 8 classes, 3 years, version 2012-15)
   • European Ground Motion Service

Local
   • Urban Atlas (vector, 0.25 ha, 27 classes LC/LU, 6 years, version 2006-12-18, 788 FUAs), building heights (raster 10m, 2012) and Street Tree Layer (vector, 500m2, versions 2012-18)
   • Riparian Zones (vector, 0.5 ha, +100 classes LC/LU, 6 years, version 2012)
   • Natura 2000 (vector, 0.5 ha, 54 classes LC/LU/MAES, 6 years, versions 2006-12-18)
   • Coastal zones (vector, 0.5 ha, 27 classes LC/LU, 6 years, versions 2012-18)

Imagery
   • Image mosaics – HR (raster, 3 years, versions 2006-2009-2012-2015 20m, from 2018 10m)
   • Image mosaics – VHR (raster, 2.5m-0.5, 3 years, versions 2012)

Reference data
   • EU-DEM (raster, 25m, version 2011)
   • EU-Hydro (vector, 1:50.000, version 2006/12)
   • Eurostat LUCAS (points, 2x2 km, +100 classes LC/LU, 2001-2006, 2009, 2012, 2015, 2018)

          https://land.copernicus.eu/product-portfolio/overview

Ejemplo de CLC+ Backbone capa raster

Ejemplo de CLC+ Backbone capa vectorial

Ejemplo de clasificación del CLC+
Backbone capa vectorial mediante la
capa raster e información añadida

Contexto Copernicus

Aplicabilidad de Copernicus
• Copernicus 2.0, 2021-27 (y CLMS) preparado
  para:
   • Asistir al Green Deal, 8th Enviromental Action
     Plan, Climate Ambition 2030-2050, etc. en 4
     políticas prioritarias
       • LULUCF, Biodiversity Strategy 2030, new CAP Good
         Agricultural and Environmental Conditions (GAECs),
         Urban Sustainability (air quality, climate adaptation,
         urban Green plans)
   • Herramienta para el Reporting & Monitoring de
     políticas medioambientales
   • Asegurar continuidad y consistencia en los datos
   • Accesibilidad y puntualidad en la información
   • Provisión sólida de los servicios

                                                                  Pixabay/kevinbism

Demandas de información del CLMS
• In Situ Component. Stay of Play Report 2021
https://insitu.copernicus.eu/library/reports
• Ofrece un estudio de las necesidades de
  datos espaciales y de observaciones para
  cada Servicio Copernicus y productos
• Muestra los resultados del análisis
  transversal, destacando las principales
  brechas / problemas / faltas de información
  que surgen en el análisis y proporciona la
  recomendaciones.

Demandas CLMS
(cubiertas y usos del suelo)
• Una precisión o resolución
  espacial insuficiente, una
  cobertura espacial y temporal
  incompleta. Los años de
  referencia de los conjuntos de
  datos fuente no coinciden con
  los años de referencia de los
  productos Copernicus. Destaca
  la disponibilidad limitada de
  conjuntos de datos sobre el uso
  del suelo, así como sus niveles
  de detalle. Son
  significativamente críticos de
  los productos Locales y Pan-
  Europeos CLMS.

Demandas CLMS
(redes de transporte)
• Existe una criticidad baja general
  para los productos Pan-Europeos,
  mientras que es media para estas
  características para los producto
  Locales.
• Los conjuntos de datos de
  referencia son proporcionados
  por iniciativas de crowdsourcing
  (OSM), Estados miembros u
  organizaciones comerciales (los
  cuales no son explotados
  completamente por los Servicios
  debido a su costes y licencias).

Demandas CLMS (hidrografía)
• Los conjuntos de datos
  disponibles solo cumplen
  parcialmente, ya que no
  alcanzan el objetivo requerido
  principalmente para el nivel de
  detalle y la frecuencia de
  actualización. Los proveedores
  de datos son principalmente el
  EEA (EU-Hydro) y los Estados
  miembros (WISE)
• Criticidad media para productos
  Locales y Pan-Europeos del
  CLMS

Demandas CLMS (ortoimágenes)
• Tanto productos Locales como Pan-Europeos
  del CLMS, poseen una criticidad media o
  baja. La cobertura del conjunto de datos
  espaciales y temporales, así como la
  actualización frecuencia son inferiores a los
  objetivos del Servicio.
• Políticas de datos y la difusión puede
  conducir a mayores esfuerzos.
• Los conjuntos de datos de referencia
  disponibles sólo cumplen parcialmente los
  requisitos. Generalmente tienen una
  cobertura espacial incompleta, no alcanzan
  el objetivo temporal o no son puramente
  datos in situ.
• Los proveedores de datos son los Estados
  miembros o los proveedores comerciales.

Implicaciones nacionales
• Conjuntos de datos de alto nivel de detalle al servicio de la Comisión
  Europea
• Utilización para el seguimiento de políticas europeas, generando
  posibles dualidad de valores entre datos nacionales (reportados) y
  continentales (obtenidos desde Copernicus)
• Necesidad de datos nacionales de mayor detalle para contribuir y
  validar los productos europeos (los productos actuales CLMS tienen
  resoluciones de 10m, 20m o 0,25 UMR)
• Consciente de todas las temáticas
• Existente o generado por integración de datos oficiales

Modelo productivos CLMS
• Iniciativa de los productos
     • Encargos directos de la Comisión Europea en función de las demandas de
       datos en políticas europeas
     • Detección de necesidades de datos desde el Copernicus User Forum y
       aprobados por el Comité Copernicus
     • No existe procedimiento reglado para la propuesta de nuevos productos
• Fase previa a la producción para la definición técnica de productos
  entre EEA, NRCs, ETCs y resto de expertos
• Producción por parte de la EEA
     • Preferencia por contratos públicos a empresas
     • Alternativa mediante contratos a NRCs o ETCs (p.e. CLC)
• Verificación por parte de las empresas productoras, ETCs, NRCs
• NRCs como vías de provisión de datos nacionales

• NRC Land Cover  Instituto Geográfico Nacional

SIOSE
• Sistema de Información sobre la    • IGR ocupación del suelo
  Ocupación del Suelo en España.       (cubiertas y usos)
  Integración de la información
  oficial en todas sus temáticas
  (agrícola, natural, artificial)
  satisfaciendo las necesidades de
  información para usuarios          • Cooperativo y descentralizado
  nacionales, autonómicos e            AAPP, dirigido por el IGN, PNOT
  internacionales, reduciendo
  esfuerzos y costes                   MINISTERIO
                                       DE FOMENTO
                                                    MINISTERIO DE AGRICULTURA,
                                                    ALIMENTACIÓN Y MEDIO AMBIENTE
                                                                                    MINISTERIO
                                                                                    DE HACIENDA
                                                                                                  MINISTERIO
                                                                                                  DE DEFENSA
                                                                                                               MINISTERIO DE CIENCIA,
                                                                                                               INNOVACIÓN Y UNIVERSIDADES

SIOSE Alta Resolución
• Evolución metodológica y productiva centrada en alcanzar un mayor nivel
  de detalle geométrico, temático y temporal, fomentando el uso de datos
  abiertos y estimulando la innovación
• Basado en la reutilización e integración de información oficial de
  referencia nacional y autonómica para el estudio del territorio
• Máxima resolución posible desde
  las fuentes de referencia (1 m2)
• Modelo datos orientado a objetos
                                                                          AR
  y a los usuarios
• Procesamiento masivo
• Automatización que posibilita
  objetividad, reducción costes,
  mayores frecuencia                 Fuentes de datos   Fase automática   Fase manual
                                                             (IGN)        (AGE+CCAA)

Residencial 60%
Comercial 40 %

                  Capa de usos del suelo

                     Edificación 35%
                     Arbolado urbano 10%
                     Zona pavimentada 55%

                                     Capa de cubiertas del suelo

SIGPAC
                   Recintos, Uso,   Foto Fija        Parcelas         IGR
                   Coef. Regadío    MFE              REFCAT, Tipo     Hidrografía
                                    Categorización   Construc.        Transportes
                   Declaración      ‘forestal’,      Geometría, Nº
                   Agricultores     Recintos, Tipo   plantas          BTN
PNOA               Cód. Producto,   Estructural,     Inmuebles
Ortoimágenes       Sist. Explot.,   Especie,         Uso del suelo,   CCAA
Lidar (m2 Edif.,   Variedad,        Distribución,    m2 construido,
Vegetación)        Especie, Tipo    Estado           Fecha            SIOSE 2014

     OT             SIGPAC              MFE           Catastro               …

Contribución del SIOSE al CLMS                  Cambios
                                                              SIOSE
                    SIOSE   SIOSE      SIOSE       SIOSE      2014-
                    2005    2009       2011        2014       2017

                                                  SIOSE AR   SIOSE AR
Producción                                          2014     2017 (±1)
Contribución         CLC                CLC
Verificación        2006            UA, RZ, N2K              CLC, HRL
                                        HRL        HRL         CLC+
                                       2012        2015        2018

Tareas IGN como NRC Land Cover
• Tareas 2017-2019
    • Producción del CLC 2018 por generalización desde el SIOSE 2014 + cambios 2014-18
    • Verificación del Componente Local 2012 (Urban Atlas, Riparian Zones, Natura 2K*) mediante el contraste con
       datos nacionales
    • Verificación de las HRL2015 (impreviourness, forest*, grassland, water&wetland, small woody features*)
       mediante el contraste con datos nacionales
    • Participación en EAGLE para el diseño del nuevo CLC
    * en colaboración con MAPA, MITERD
• Tareas 2019
    • Identificación de los de datos españoles en uso del suelo para el nuevo CLC, en colaboración con MAPA,
      MITECO, Catastro
• Tareas 2020-21
    • Verificación de las HRL2018 (impreviourness, forest*, grassland, water&wetland*) mediante contraste con
      datos nacionales
    *en colaboración con MAPA, MITECO
    • Verificación del CLC-Backbone 2018
    • Contribución con datos españoles de uso del suelo

Contribución del SIOSE al CLC+
• Asistencia técnica a la EEA
   • EAGLE: definición del modelo datos
     https://land.copernicus.eu/Eagle/
   • CLC-Core User Experience: plataforma de cálculo.
     Reglas de ingestión de datos nacionales y
     extracción de instancias
• Verificación del CLC-Backbone
• Contribución con datos de usos del suelo al
  CLC-Core
   • Instancias genéricas en coordinación con MAPA,
     MITECO, Catastro
   • Instancia LULUCF en coordinación con MITERD

Diseminación SIOSE
• Web SIOSE (www.siose.es)
• Centro de Descargas CNIG
       • SIOSE 2005, 2009, 2011, 2014 y SIOSE AR (Galicia Costa) resto CCAA a los
         largo de 2022
       • CLC 1990, 2000, 2006, 2012, 2018, Urban Atlas 2012, Riparian Zones 2012,
         High Resolution Layers 2015, Natura 2K 2012
• Bajo petición SIOSE AR 2014 y 2017
• Servicios web
       • WMS (WMTS) y WFS INSPIRE últimas versiones SIOSE y CLC disponibles
       • WMS OGC versiones anteriores SIOSE y CLC
• Iberpix: Visualización y identificación básica sobre SIOSE y CLC
  últimas versiones disponibles
• Visor SIOSE en desarrollo
• Story Map sobre la evolución de la Ocupación del Suelo en España
https://ign-esp.maps.arcgis.com/apps/MapSeries/index.html?appid=ba26e12cbd14476e9e2acd213bcafe26

Conclusiones
• El Programa Copernicus necesita disponer de datos de referencia para
  el desarrollo de sus Servicios. CLMS demanda datos geoespaciales
  sobre ocupación del suelo
• Los productos CLMS se utilizarán para políticas europeas
• Los Estados Miembros debemos poder contribuir al CLMS con datos
  oficiales, para que sean usados para la producción y/o validación de
  los productos CLMS
• Los datos nacionales proporcionados deben contemplar todas las
  temáticas de la ocupación del suelo (agrícola, natural, artificial, etc.) y
  ser del mayor detalle posible y estar disponible en tiempo y forma

Gracias
Julián Delgado (jdhernandez@mitma.es)
     Instituto Geográfico Nacional - España