y ampliaron una asociación existente para ayudar a los gobiernos locales a mejorar su monitoreo y predicción de la calidad del aire para una mejor toma de decisiones.
La colaboración ampliada busca desarrollar algoritmos avanzados basados en el aprendizaje automático que vinculen los datos de la NASA con los flujos de datos de Google Earth Engine para generar mapas de calidad del aire de alta resolución casi en tiempo real.
“Estamos encantados con nuestra asociación con la NASA para hacer que la calidad del aire diario sea más procesable a nivel local”, dijo Rebecca Moore, directora de Google Earth, Earth Engine y Outreach en Google.
“Los conocimientos ambientales, como los mapas de calidad del aire de alta resolución, pueden ser herramientas útiles para las ciudades y las organizaciones comunitarias que pueden tomar medidas sobre el clima y la salud en sus vecindarios”, dijo Moore.
"Esta asociación de investigación científica con la NASA nos ayudará a mejorar la resolución, la validación y la utilidad de los mapas de calidad del aire tanto en el espacio como en el tiempo, brindando a todos más datos para tomar decisiones hacia un aire más limpio".
La contaminación del aire nociva afecta a las personas y al medio ambiente y, según la Organización Mundial de la Salud, la contaminación del aire es responsable de alrededor de 7 millones de muertes en todo el mundo cada año.
“El Banco Mundial ha estimado que el costo global de los daños a la salud causados por la contaminación del aire es de 8,1 billones de dólares, siendo las personas de países de ingresos bajos y medianos las más afectadas”, dijo Christoph Keller.
Es un científico investigador sénior de la Universidad Estatal de Morgan que trabaja con el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA y es el desarrollador principal del sistema de Pronóstico de Composición GEOS (GEOS-CF).
“Mitigar estos impactos requiere acceso gratuito a información de calidad del aire de alta calidad y alta resolución casi en tiempo real, que proporcionará esta asociación”.
El Acuerdo de Anexo de 2 años de la NASA y Google, firmado el 1 de julio de 2022, se basa en la investigación y la colaboración existentes en virtud de un Acuerdo de Ley Espacial en curso.
El objetivo del Acuerdo es mejorar el descubrimiento, el acceso y la usabilidad de los datos científicos de la NASA a través del almacenamiento y el intercambio de datos en Google Cloud Platform y Google Earth Engine.
Esta colaboración ampliada aprovecha la experiencia técnica y los datos de la NASA y Google para hacer que la información sobre el monitoreo y los pronósticos diarios de la calidad del aire sea más útil para las ciudades y las comunidades locales e informar sus esfuerzos de gestión de la calidad del aire y la acción climática.
Los resultados crearán estimaciones y pronósticos a escala de ciudad, casi en tiempo real, de contaminantes nocivos, como el dióxido de nitrógeno y las partículas finas.
Para lograr esto, como primer paso, Google incorporó dos nuevos conjuntos de datos de la NASA en el catálogo de Earth Engine que se actualizan automáticamente a diario.
Estos incluyen datos de los pronósticos de composición del sistema de observación de la Tierra Goddard de la NASA (GEOS-CF) y el análisis retrospectivo de la era moderna para investigación y aplicaciones, versión 2 (MERRA-2).
Estos proporcionan observaciones satelitales de contaminantes para ayudar a mapear y predecir regiones con mala calidad del aire.
Los científicos de la NASA ahora están desarrollando algoritmos de aprendizaje automático en Earth Engine para identificar las relaciones entre estos conjuntos de datos recientemente agregados y los datos recopilados de los vehículos de mapeo de Street View, las estaciones de monitoreo de la superficie y los satélites de monitoreo de la Tierra de Google, como el instrumento TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) a bordo del satélite Copernicus Sentinel-5 de la Agencia Espacial Europea (ESA), y el espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) a bordo de los satélites Terra y Aqua de la NASA.
La comprensión de estas relaciones permitirá al equipo del proyecto combinar datos atmosféricos de diferentes instrumentos de formas novedosas para generar mapas de calidad del aire en superficie continuos en el tiempo y de alta resolución casi en tiempo real.
Se utilizarán observaciones independientes para evaluar estos mapas de forma continua.
El aumento de la resolución espacial puede ayudar a inferir disparidades en la exposición a la contaminación del aire entre vecindarios o dentro de las ciudades.
*¿Qué pasa con la validación de estos nuevos modelos?Para refinar aún más los mapas de concentración para cubrir áreas incluso más pequeñas que una ciudad, los científicos de la NASA colaborarán con el equipo de Google Accelerated Science para integrar fuentes de datos ya disponibles en Google Earth Engine, como la ubicación de las principales fuentes de contaminación.
El equipo está aplicando primero esta nueva metodología a la región de San Francisco y luego se está expandiendo a las ciudades de la región del Bajo Mekong, Tailandia, Camboya, LaosVietnam a través de SERVIR.
SERVIR es una iniciativa conjunta de la NASA y la Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (USAID) que trabaja en asociación con organizaciones regionales.
El objetivo de la asociación Google-NASA es eventualmente proporcionar una cobertura global completa.
“Esta asociación es un gran paso adelante en la integración de datos de contaminación del aire de una variedad de fuentes críticas, desde observaciones a nivel del suelo hasta datos satelitales, en algoritmos avanzados de aprendizaje automático”, dijo Pawan Gupta, científico principal de la Asociación de Investigación Espacial de las Universidades (USRA) en el Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA.
“Esto puede permitirnos estimar la contaminación del aire a nivel local y ponerla a disposición de las propias comunidades, incluidas las más afectadas por la mala calidad del aire”.
Al alinearse con la política de datos abiertos y gratuitos de la NASA, la NASA y Google harán que todos los productos, algoritmos, flujos de trabajo, estudios de casos y tutoriales desarrollados como parte de esta asociación sean gratuitos y abiertos al público.
La asociación con Google es parte del Programa de Asociación Global de la División de Ciencias de la de la NASA.
Se puede encontrar más información sobre el programa en el sitio web del Programa de Ciencias Aplicadas de la División de Ciencias de la Tierra.
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