Данни от наблюдението на Земята в услуга на човечеството

По-интелигентните решения на проблемите в реалния свят започват с по-добри данни — а наблюдението на Земята може да осигури именно това благодарение на европейските усилия за отваряне на достъпа до огромното количество спътникови данни, които се събират всеки ден.

от Гарет Уилмър

Представете си ситуация, в която космическите технологии не само служат за изследване на отдалечени звезди, но и играят ключова роля в предотвратяването на епидемии, още преди те да настъпят, или в предвиждането и наблюдението на природни бедствия, като например катастрофални наводнения.

Точно това е целта на европейските изследователи, които работят по програмата за наблюдение на Земята (EO) — те преобразуват спътниковите данни в реални решения, насочени към защита на хората и опазване на планетата.

Наблюдение на комарите

От 2020 г. е в действие иновативната услуга Система за ранно предупреждение за болести, пренасяни от комари (EYWA), която анализира спътникови изображения с висока разделителна способност, за да проследява местата, където комарите се размножават. Причината? С увеличаването на разпространението на болести, предавани от комари, поради климатичните промени, навременната информация може да спаси много животи.

Д-р Харис Контоес, директор „Научни изследвания” в Института по астрономия, астрофизика, космически приложения и дистанционни изследвания към Националната обсерватория на Атина, Гърция, посочва, че това е отличен пример за практическото приложение на данни от наблюдението на Земята.

„Това винаги е било значителен проблем, поради засегнатите милиони хора по света. През последното десетилетие обаче, случаите на тези заболявания се увеличават, даже в северноевропейски държави”, обяснява Контоес, координатор на EYWA.

Системата на EYWA, основана на данни, дава възможност на местните власти да реагират бързо, насочвайки действията си към местата за размножаване на комари преди тяхното популационно увеличение. Резултатът от този подход? В някои региони броят на комарите е намален наполовина. В момента EYWA защитава около 30 милиона души — от фермери в Гърция до местни жители в Камерун.

Зад този успех стои международен екип от специалисти, ръководен от Националната обсерватория на Атина, който работи съвместно с партньори в сферата на наблюдението на Земята, здравеопазването, климатичното моделиране и анализа на данни.

Данни от наблюдението на Земята за ежедневни проблеми

EYWA е само един от многото успехи, реализирани в рамките на по-широка инициатива, която насърчава използването на данните от наблюдението на Земята за практически нужди.

Европейската група за наблюдение на Земята (EuroGEO), която е приносът на Европа към световния алианс GEO, обединява правителства, изследователи и бизнеси, за да осигури практическо използване на спътниковите данни за разнообразни цели — включително отговор на извънредни ситуации, селско стопанство, обществено здраве и климатична устойчивост.

Например, услугата за наблюдение на внезапни наводнения на EuroGEO е помогнала на общности в Централна Европа да се справят с опустошителните наводнения през 2024 г. И това е само началото. Очакванията са стойността на пазара на данни от наблюдението на Земята да се увеличи почти три пъти до 2030 г., въпреки че значителна част от тези ценни данни все още не се използва ефективно.

От пилотни проекти към устойчиви решения

EYWA е един от многото примери за успешни проекти в рамките на финансирания от ЕС проект e-shape, който тества 37 различни приложения както в Европа, така и извън нея. От наблюдение на замърсяването на въздуха до прогнозиране на качеството на водите за водолази — тези пилотни инициативи демонстрират възможностите, когато учените и крайни потребители си сътрудничат за разработването на инструменти.

Въпреки това предизвикателството остава разширяването на тези проекти. „Устойчивостта зависи от придобиването на средства и удовлетворяването на реални нужди,” подвляга Контоес. „Тази поддръжка привлича допълнителни инвестиции, включително частни.”

Услугата EYWA вече е получила финансова подкрепа от ЕС, гръцката Фондация за научни изследвания и иновации, Фондацията „Бил и Мелинда Гейтс”, както и от наградата Horizon за ранно предупреждение за епидемии. Основният цел обаче остава подобни услуги да станат трайни.

„Потребителите на услуги за наблюдение на Земята искат да видят устойчивостта на приложените решения,” добавя Контоес.

Силата на съвместното проектиране

EuroGEO насърчава концепцията за „съвместно проектиране”, при която инструментите се създават в тясно взаимодействие с реалните потребители. 

„Става въпрос за диалог с потребителите, за ангажираността им и изграждането на партньорства,” казва проф. Тиери Раншен, директор на Центъра за наблюдение, въздействия и енергия към Парижкото национално висше минно училище (Mines Paris – PSL) и ръководител на инициативата e-shape.

Тази стратегическа насока определя следващата стъпка в развитието на EuroGEO, включваща създаването на стабилна, постоянна управленска структура, известна като Секретариат на EuroGEO (EuroGEOSec). За разлика от предходни инициативи, текущата не цели стартиране на нови пилотни проекти, а свързване на вече съществуващите, осигуряване на тяхната дългосрочна устойчивост и преодоляване на бариерите между данните, програмите и хората.

Този стремеж към интеграция и сътрудничество е сбитно представен в подхода #OneEuroGEO, който изразява амбицията на Европа да създаде истинска свързана екосистема за наблюдение на Земята.

Този модел функционира чрез работни групи на EuroGEO — специализирани екипи, насочени към решаване на проблеми в области като устойчивост при бедствия, здравеопазване, селско стопанство, енергетика и други. Тези групи не само споделят данни, но също така обединяват инструменти, модели и експертни познания, внедряват облачна инфраструктура и осигуряват достъп до мрежи за интернет на нещата (IoT), като дори организират обучения за местни потребители.

Данни, които да работят за хората

Основната цел е да се преодолее разликата между структурите, които събират спътникови данни, и тези, които имат нужда от тях. EuroGEO се стреми да улесни използването на спътникова информация от местните власти и националните агенции, например, за контрол на болести или управление на последствията от климатични промени.

В момента над 100 терабайта данни от наблюдението на Земята постъпват всеки ден благодарение на програми като „Коперник” и „Дестинация Земя”. Но, за съжаление, често пъти местните власти и работещите на предна линия нямат достъп до тези данни или не са в състояние да ги използват. EuroGEOSec си поставя за задача да промени този сценарий, за да могат дори здравен работник в Португалия да има достъп до същите спътникови данни, които бихме могли да намерим в националната агенция в Брюксел.

„Днес ситуацията в ЕС е разпокъсана,” отбелязва Раншен. „Работим, за да я направим по-единна, но това изисква значителна координация.”

През 2025 г. EuroGEOSec планира да предостави пътна карта, с която да улесни достъпа и използването на данни от наблюдението на Земята от министерства, общини и дори отделни граждани.

„През следващите години очакваме истински бум в данните от наблюдението на Земята,” предвижда Раншен. „Въпросът е как да осигурим, че те ще бъдат използвани по най-оптимален начин и в колкото се може повече области.”

От мониторинга на комарите от космоса до издаването на предупреждения за наводнения в реално време, отговорът е очевиден: данните, които получаваме от орбита, могат да трансформират живота на Земята към по-добро.

Изследванията, представени в тази статия, са финансирани от програмата „Хоризонт” на ЕС. Възгледите на интервюираните лица не отразяват непременно позицията на Европейската комисия. Статията първоначално е публикувана в Horizon, списанието на ЕС за изследвания и иновации.