Grupo 55
Reto 1 IDEAM
De imágenes satelitales a datos de calidad del aire.
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reto #1- IDEAM
Resumen
El proyecto propone el desarrollo de una red integrada de monitoreo ambiental que combine las estaciones de monitoreo actuales en tierra, con tecnología avanzada de análisis de imágenes satelitales potenciados por inteligencia artificial. Este enfoque permitirá superar las barreras logísticas y técnicas que impiden el monitoreo eficaz en las vastas y remotas regiones de la Amazonía y Orinoquía.
Los objetivos específicos incluyen la implementación de tecnologías emergentes para la recolección y análisis de datos, la formación de alianzas estratégicas entre entidades gubernamentales, académicas y privadas, y la promoción del acceso abierto y en tiempo real a los datos de calidad del aire. Estas medidas están diseñadas para mejorar la toma de decisiones y políticas públicas, asegurando un ambiente más saludable y sostenible.
La propuesta metodológica combina técnicas de georeferenciación y procesamiento avanzado de imágenes satelitales con la validación de datos a través de comparaciones con mediciones terrestres existentes. Los resultados esperados incluyen un sistema robusto y escalable de monitoreo de calidad del aire que pueda ser replicado en otras regiones del país y adaptado a diferentes contextos ambientales y tecnológicos.
calidad del
Problemática
La falta de medición precisa de la calidad del aire en las regiones de la Amazonía y Orinoquía debido a la escacés de estaciones de monitoreo y control debido a las condiciones remotas y de dificil acceso en la zona.
Objetivos
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Diseñar un un código script que permita extraer la información de calidad de aire de imágenes satelitales.
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Aplicar un sistema tipo reporte que muestre las variaciones de niveles de calidad del aire de las zonas donde si se cuente con estaciones de monitoreo y control y la información recolectada por medio de imágenes satelitales.
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Representar la información de manera gráfica para conforntar la veracidad de los datos y poder aplicar el modelo en las zonas donde no se cuente con estaciones de control, como la Amazonia y Orinoquia.
ODS Seleccionados
ODS 3
ODS 7
ODS 13
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IDEAM: institución de ambiente con mayor interés en la solución plamteada al problema.
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Secretarias de ambiente: autoridad encargada del control y la seguridad de los ecosistemas y el medio ambiente.
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Secretarias de Salud: autoridad de la vigilancia de la salud y el bienestar.
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Ministerio de Ambiente y desarrollo sostenible: máxima autoridad encargada de la gestión y organización de la nación respecto a asuntos de medio ambiente y crecimiento sostenible.
Actores
Proceso de creación del prototipo Script
El presente prototipo es un sistema de extracción, procesamiento y análisis de datos de concentración de material particulado PM2.5 en Bogotá, Colombia, a partir de imágenes satelitales. Se compone de cuatro módulos principales implementados en scripts de Python y Google Earth Engine (GEE):
1. Extracción de Imágenes desde Google Earth Engine (GEE)
Se utiliza Google Earth Engine para obtener imágenes satelitales en formato NetCDF (.nc) con información de concentración de PM2.5. Estas imágenes son descargadas y almacenadas localmente para su posterior procesamiento.
2. Procesamiento y Análisis de Datos de PM2.5
Un segundo módulo extrae la información contenida en los archivos .nc y calcula el promedio de concentración de PM2.5 en la zona de interés, específicamente Bogotá. Se utilizan bibliotecas especializadas para manipular los datos geoespaciales y convertirlos en métricas comprensibles.
3. Análisis de Imágenes en Formato PNG desde CAMS
El tercer módulo se enfoca en imágenes satelitales en formato PNG proporcionadas por la plataforma Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS). Se procesa la imagen para extraer los valores de PM2.5 mediante un análisis de color basado en una escala predefinida, permitiendo así obtener concentraciones aproximadas en Bogotá.
4. Comparación de Datos con la Base SISAIRE del IDEAM
Un cuarto módulo, desarrollado directamente en Google Earth Engine, permite extraer datos satelitales de PM2.5 con el fin de compararlos con la base de datos SISAIRE del IDEAM, la cual contiene mediciones en tiempo real de estaciones terrestres en Colombia. Esta comparación tiene como objetivo evaluar la incertidumbre entre los valores estimados por satélite y los datos obtenidos de las estaciones locales, proporcionando un análisis más preciso sobre la calidad del aire en Bogotá.
Nuestro Equipo
Nuestro equipo está integrado por un CCO, CFO, CMO y COO y CTO, quienes trabajamos de forma colaborativa en la asignatura. Con el profesor como mentor, nos enfocamos en la comparación de imágenes satelitales, combinando análisis técnico, gestión de recursos, comunicación efectiva y coordinación operativa para lograr los objetivos planteados.
CEO
Carlos Andrés Gomez Montoya
Estudiante de Ingeniería Electrónica
Responsable de la dirección estratégica del proyecto, estableciendo alianzas clave y tomando decisiones de alto impacto.
CMO
Diego Van Eerde Simahan
Estudiante de Ingeniería Quimica
Desarrolla estrategias de comunicación para la difusión de resultados a audiencias clave.
COO
Gabriel Alejandro Cuellar Burgos
Estudiante de Ingeniería Civil
Supervisión operativa del proyecto, garantizando el cumplimiento de plazos y optimización de recursos.
CFO
Juan Sebastian Garcia Parada
Estudiante de Ingeniería Civil
Manejo de los recursos financieros y planificación presupuestaria.
CTO
Erick Efren Alexander Moreno Castillo
Estudiante de Ingeniería química
Responsable del liderazgo técnico y supervisión del desarrollo tecnológico.
Carlos Alberto Moncada Arístizabal
Mentor
Profesor de la Universidad Nacional, reconocido por su dedicación a la docencia y su contribución al ámbito académico. Con un enfoque en la mentoría y la investigación, guía a sus estudiantes en el desarrollo de proyectos innovadores, fomentando el pensamiento crítico y la aplicación práctica de conocimientos. Su experiencia y compromiso lo convierten en un pilar fundamental para la formación profesional de sus alumnos
