Superare i colli di bottiglia nella distribuzione dei dati di osservazione della Terra
I satelliti offrono enormi quantità di dati che possono essere utilizzati per il monitoraggio ambientale, la difesa e la sicurezza, la logistica, la produzione alimentare, le assicurazioni e molti altri settori; ciononostante, la loro distribuzione agli utenti finali rappresenta una sfida. «Le missioni di osservazione della Terra generano quantità sempre maggiori di dati, mentre gli utenti si aspettano che le informazioni siano disponibili molto più rapidamente», osserva Paloma Fonseca, architetta software presso il gruppo tecnologico spagnolo GMV Aerospace and Defence(si apre in una nuova finestra). «Una delle sfide principali consiste nel fornire informazioni tempestive senza sovraccaricare le reti di comunicazione, né compromettere l’interoperabilità tra i diversi sistemi.»
Ecosistemi di osservazione della Terra distribuiti e interoperabili
Ridurre i tempi di risposta necessari per fornire informazioni agli utenti rappresenta una sfida importante, così come lo è la capacità di aggiungere valore ai dati disponibili combinando le informazioni provenienti da diverse missioni, pur mantenendo la sicurezza e la sovranità dei dati. Il progetto MESEO(si apre in una nuova finestra) è stato avviato al fine di soddisfare la domanda di servizi di osservazione della Terra (OT) più rapidi e reattivi e di integrare i dati provenienti da fonti diverse in maniera migliore, il che aprirà inoltre nuove opportunità commerciali per i fornitori di servizi di OT, consentendo loro di fornire informazioni più fruibili e accurate. Il progetto si è prefissato di sviluppare un ecosistema di OT più distribuito e interoperabile; a tal riguardo, un obiettivo chiave era quello di ridurre i trasferimenti di dati superflui e di effettuare l’elaborazione dei dati il più vicino possibile alla tecnologia di raccolta degli stessi. A tal fine, per i satelliti sono state sviluppate funzioni di elaborazione a bordo potenziate, tra cui l’analisi delle immagini basata sull’intelligenza artificiale. «L’elaborazione delle informazioni più vicino al luogo in cui i dati vengono generati consente di trasmettere solamente i dati più rilevanti», spiega Fonseca.
Il monitoraggio delle emissioni di metano e la classificazione delle colture
Al centro del quadro di MESEO risiede il Centro di coordinamento di OT, una piattaforma digitale che coordina le funzioni di elaborazione distribuite tra satelliti, infrastrutture di terra e fornitori di dati esterni. I dati mirati e tempestivi vengono quindi forniti agli utenti, come gli agricoltori o i servizi di emergenza, e sono accessibili tramite un’interfaccia informatica standardizzata. Oltre al Centro di coordinamento di OT, sono state sviluppate interfacce comuni e meccanismi di sicurezza per garantire l’interoperabilità tra i diversi sistemi di OT. Allo scopo di dimostrarne le capacità, sono stati selezionati due casi d’uso rilevanti per convalidare la catena di elaborazione end-to-end e illustrare le modalità di funzionamento congiunto dei singoli componenti insieme all’interno del quadro di MESEO. Il primo riguardava il monitoraggio delle emissioni di metano: i miglioramenti ottenuti consentirebbero alle agenzie ambientali di elaborare più rapidamente i dati relativi a tali emissioni, favorendo una maggiore reattività nel monitoraggio climatico e nelle attività normative. Il secondo, quindi, era incentrato sulla classificazione delle colture, che consente alle autorità agricole di generare mappe colturali su vaste aree a supporto del monitoraggio ambientale, della sicurezza alimentare e dell’elaborazione delle politiche. «Per il rilevamento delle emissioni di metano, le immagini appena acquisite vengono raffrontate con quelle precedentemente archiviate per identificare le emissioni di metano», aggiunge Fonseca. «Per la classificazione delle colture, viene effettuata un’elaborazione su larga scala di immagini satellitari multitemporali archiviate.»
Agenzie ambientali e fornitori di servizi commerciali
Il team è fiducioso che il progetto, il cui completamento è previsto per la fine di novembre 2026, apporterà benefici a una vasta gamma di utenti nel settore dell’OT, tra cui autorità pubbliche, agenzie ambientali, organizzazioni di ricerca, operatori di OT e fornitori di servizi commerciali. «Sebbene sia stato dimostrato attraverso due casi d’uso rappresentativi, il quadro di MESEO è stato progettato come una base flessibile in grado di supportare molti altri servizi di OT», afferma Fonseca. «Nuove capacità di elaborazione e nuovi servizi possono essere integrati attraverso le stesse interfacce standardizzate, consentendo all’ecosistema di evolversi parallelamente all’emergere di missioni future e nuove esigenze degli utenti». Al tempo stesso, la prossima fase di MESEO si concentrerà sull’ulteriore sviluppo dei singoli componenti e sul sostegno alla loro adozione attraverso ulteriori attività di convalida, diffusione e collaborazione con le parti interessate del settore industriale e istituzionale.
