LÍíneas de investigación
LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN
Están organizadas alrededor del desarrollo de soluciones a problemas planteados por algún actor de los sectores social, productivo o ambiental, desde la perspectiva de la teledetección y uso de la información espacial, todo esto enmarcado en gran medida en la actividad que desarrolla la CONAE, siguiendo su plan estratégico de acción. Este tipo de organización promueve intrínsecamente la constitución de equipos interdisciplinarios para abordar problemas complejos en los que investigadores y tecnólogos especialistas en temas particulares (tanto del IG como de otras instituciones académicas con las que se establecen alianzas) se reúnen en equipos multidisciplinarios para desarrollar la solución a un problema.
La epidemiologia panorámica se basa en el concepto de describir y modelar espacial y temporalmente los ambientes en que las enfermedades se desarrollan y asi construir mapeos de riesgo dinámicos. Esta abarca básicamente enfermedades transmitidas por el agua, por el aire y por vectores. Es esta el aŕea con mayor trayectoria del IG. Desde 1998 las investigaciones involucraron estudios y desarrollos sobre Chagas, dengue, leishmaniasis, fiebre hemorrágica Argentina, hantavirus, salud y emergencias ambientales. Los destinatarios del conocimiento producido fueron Ministerio de Salud de la Nación, ministerios de salud de diversas provincias argentinas y Ministerios de Salud de países de Latino América, transferencia realizada con un fuerte soporte de parte de la CONAE.
El cambio global, entendido como respuesta a la suma de presiones antrópicas y naturales sobre los ecosistemas, modifica el equilibro estacionario de nuestro planeta impactando de manera negativa en los seres que lo habitan. En este marco, es necesario realizar un monitoreo periódico a nivel espacial y temporal de indicadores de calidad ambiental de la hidrósfera, la atmósfera, la litósfera, la criósfera y la biósfera con el objetivo de detectar y analizar anomalías que puedan perturbar el normal desarrollo de la vida en la Tierra. Esta línea de investigación se focaliza en generar herramientas de monitoreo, modelado y gestión ambiental a partir de la integración de datos satelitales, mediciones de campo, análisis estadísticos multivariados y técnicas avanzadas de procesamiento de imágenes. Se trabaja principalmente en monitoreo y modelado de calidad de agua y aire en cooperación con instituciones públicas, lo que ha facilitado la generación de herramientas de monitoreo y control. Para ello se utilizan datos satelitales de los sensores LANDSAT8-OLI, TERRA/AQUA-MODIS, NPP-VIIRS de la NASA, Serie Sentinel de la Agencia Espacial Europea, COSMO-SkyMed y SAOCOM del sistema Italo Argentino para la Gestión de Emergencias (SIASGE II), entre otros. Las simulaciones y pronósticos de calidad de aire se realizan con el modelo de dispersión y transformación de contaminantes en la atmósfera CHIMERE. El objetivo a largo plazo es capitalizar la sinergia de la información satelital y las técnicas avanzadas de análisis numérico para detectar problemáticas ambientales a tiempo y proponer medidas de mitigación y adaptación.
Generación de productos y sistemas basados en información espacial para el monitoreo de la producción agrícola, forestal, ganadera y eventualmente hortícola (tipos de cultivos y productividad). Incluirá desarrollos enfocados a lotes (productores) y otros a nivel regional para aportar soluciones y/o nuevas herramientas para la gestión estatal tanto provincial como nacional.
Desarrollo de proyectos tendientes a potenciar la utilidad de las herramientas geoespaciales en el ámbito de la seguridad alimentaria en sus múltiples dimensiones (disponibilidad, acceso, utilización biológica). Los mismos son desarrollados en el marco de la problemática más general de seguridad humana y su relación al desarrollo sustentable y cambio climático.
En los albores de este milenio estamos experimentando la silenciosa revolución que la Inteligencia Artificial, y en particular el Aprendizaje Automático, están generando en los más variados ámbitos de aplicación. Los avances en esta disciplina se han unido a ingentes cantidades de datos con las que se puede entrenar a estos algoritmos logrando resultados, en muchos casos, sorprendentes. El aprendizaje automático se está convirtiendo en un paradigma estándar para el análisis de sensores remotos y de datos geocientíficos a escalas local y global.
Esta línea de trabajo no solo provee una respuesta integral a las demandas y necesidades de las otras líneas de trabajo en cuanto a desarrollo de algoritmos y metodologías para maximizar el aprovechamiento de las imágenes satelitales, sino que también abona la importante componente del desarrollo científico innovativo que implica el empujar la frontera del conocimiento en las áreas tales como: estadística, modelos y simulación, aprendizaje automática( IA y RN), optimización, visión por computadoras, fusión de datos, procesamiento avanzado de grandes volúmenes de datos y lo denominado minería de datos.
Así esta linea intenta explotar las áreas de solapamiento entre las ciencias de la computación, la matemática y el sensado remoto las cuales están en constante evolución y proveen un campo fértil interdisciplinario que utiliza métodos, procesos, algoritmos y sistemas científicos para extraer conocimientos , ideas y finalmente soluciones.
El desafío de conservar la biodiversidad, el funcionamiento ecosistémico y los servicios ambientales exige aproximaciones de paisaje, porque a esta escala se manifiesta la relación humano/naturaleza.
Bajo este enfoque respondemos a los objetivos/preguntas planteadas utilizando una combinación de datos de campo, variables derivadas de sensores remotos, Sistemas de Información Geográfica (SIG), estadística espacial y modelos predictivos. Estudiamos los Cambios en el uso de la tierra y su relación con la biodiversidad y los servicios ecosistémicos, a fin de proponer intervenciones de manejo a macroescala que permitan compatibilizar las actividades humanas con la conservación de la biodiversidad en el largo plazo. A su vez, trabajamos en Ecología del fuego estudiando los patrones de ocurrencia y propagación del fuego, mapeo de modelos de combustibles locales, simulaciones de propagación de incendios y recuperación de la vegetación en relación a la severidad del fuego y a los patrones climáticos a fin de delinear estrategias de manejo de combustible y reducir el impacto negativo del fuego sobre la vida silvestre y la infraestructura humana.
Esta línea de trabajo es la de mayor trayectoria, y con mayor cantidad de ejemplos concretos, pues nace con el Plan Espacial Nacional el cual establece como una de las áreas prioritarias de aplicación de la información espacial a la prevención, evaluación y control de emergencias y catástrofes tanto de origen natural como antropogénico. La implementación de nuevas aplicaciones, con énfasis en el desarrollo de modelos matemáticos que permitan prevenir las situaciones de emergencias o dar una alerta temprana con suficiente antelación, es uno de los objetivos de esta linea de investigación, poniendo el brazo académico de CONAE, el Instituto Gulich, al servicio de las tres jurisdicciones del Sistema Nacional de Emergencias.
El uso de la información espacial en caso de emergencias sanitarias vinculadas con catástrofes naturales o accidentes provocados por el hombre está íntimamente relacionado con el tema general de la gestión de emergencias.
Las siguientes acciones ilustran el alcance de esta línea:
- La implementación de sistemas geomáticos aplicando la información espacial en el manejo de emergencias.
- El uso generalizado de constelaciones y sistemas de constelaciones de satélites, de nuevos sensores, y la investigación de la sinergia entre los mismos que permita generar innovativos productos de fusión e integración de datos de diversas fuentes en tiempo casi real.
- El desarrollo de modelos, metodologías y sistemas integrados de información para: Pronóstico y dinámica de fuegos (mapas de material combustible, determinación de stress y riesgo de incendio, incendios de bosques y pasturas)
- El desarrollo y validación de sistemas para el monitoreo, prevención y alerta temprana de incendios y de inundaciones utilizando datos satelitales, datos espaciales, modelística y herramientas de SIG.
- Uso de técnicas interferométricas basadas en imágenes de microondas para la alerta temprana de riesgos sísmicos o volcánicos. Estudio de la dinámica de plumas de volcanes o de gases tóxicos.
- Uno de los objetivos deseados es la generación de productos de valor agregado a partir de información proveniente de sensores remotos a bordo de satélites que permitan dar respuesta a los requerimientos de los usuarios con incumbencia en alguna fase de las emergencias.