requisitos de usuario para el componente espacio de...
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Requisitos de Usuario para el Componente Espacio de la próxima generación del programa Copérnicus Resumen de resultados FWC NEXTSPACE
Copernicus
Metodología
Serv
icio
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e C
op
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ico
(p
rin
cip
ale
s)
Requisitos de usuario
Análisis de carencias de producto y
especificaciones del servicio
Datos / Requisitos de Observación
(CSC) Requisitos de
Alto Nivel
Lagunas en la observación Análisis y Priorización
Flujo de trabajo para la definición de necesidades de observación de los usuarios
Co
misió
n
Euro
pea
Copernicus
Recopilación de necesidades de los usuarios
14 de septiembre de 2017 W/S sobre los Requisitos de Usuario de Copérnico 3
Copernicus
Requisitos de usuario: Terminología
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Se han registrado tres tipos de necesidades
1. Requisitos de Observación – observaciones tipo L1, L2 referidos directamente por los usuarios
2. Requisitos de Producto – productos complejos de observación (L3,L4), proporcionados por servicios de Copérnico o productos
derivados
3. Necesidades genéricas - referidas a otros elementos del sistema Copérnico (p.ej., segmento de tierra, acceso a datos)
Copernicus
Categorías de usuarios
14 de septiembre 2017 W/S sobre los Requisitos de Usuario de Copérnico 5
Copernicus
Áreas de mercado
14 de septiembre de 2017 W/S sobre los Requisitos de Usuario de Copérnico 6
Copernicus
Contexto del estudio
14 de septiembre de 2017 W/S sobre los Requisitos de Usuario de Copérnico 7
Proceso R/U por servicios específicos
Distribución de R/U a M/S
Abril 2017
Distribución de R/O a
la ESA
Talller de M/S
Publicación de U/R
Diciembre 2017
Publicación de U/R
Diciembre 2018
R/U v1
Interacción de los estados
miembros #1
R/U v2
Análisis de las Carencias de observación
Requisitos de Observación v1
R/O v2
Itercaión con la
ESA/EUM
R/U v3
Análisis de U/R en Servicios
Interacción usuarios y
partes interesadas
R/U v4
Otras Iteraciones con
estados miembros'
Interacción de estados miembros
#2
R/O v3
Otras iteracione
s
Septiembre 2017
Talleres de R/U y Grupos de Trabajo
Copernicus
Clima – conclusiones clave • Prioridad fases I-II y III del C3S
– Continuidad de las capacidades de observación para series multitemporales de registros de datos climáticos.
– Producción de 30 de los 50 GCOS-154 ECVs
• Adicionalmente, de una base de usuarios más amplia: – Seguimiento de las emisiones antropogénicas de CO2 (COP21) – Apoyo al Programa Mundial de Investigaciones Climáticas: circulación de
nubes, ciclo del agua, criosfera, circulación oceánica, fenómenos extremos, clima regional
– Seguimiento de los efectos del cambio climático para seguridad alimentaria y agricultura, bosques (sumideros de carbono), evaluación de los recursos hídricos, evaluación de los riesgos inducidos por el clima
• Fuentes: – GCOS-154, base de datos WMO OSCAR, base de datos CEOS, GMES PURE, Conferencia Científica
GCOS 2016, Publicación 2016 GCOS-200, recomendaciones COP21 – Contribuciones de los proyectos del Sistema de Información Sectorial relacionados con las políticas de
la UE – Taller de consulta de usuarios sobre el cambio climático, 11 /03/2016 – Taller de cubierta de nieve y polar, 23/06/2016 – Entrevistas con las principales partes interesadas: DG CLIMA, DG ENV, DG NEAR, DG RTD, Universidad
de Bristol, Centro de Cambio Climático Austríaco (CCCA)
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Casos de uso
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CLIMATE CHANGE OBSERVATON REQUIREMENTS ANALYSIS SUMMARY
Of the 50 classical ECVs, 28 are largely dependent on satellite observations
Impossible to measure from space
as of today
CO2 Partial Pressure
Ocean Acidity
Permafrost – proxy indicators
exist
Not covered by “enhanced continuity” in the timeframe 2016-2028
Ice Sheets + sea ice parameters in polar
regions
Ocean Salinity
Enhanced continuity needed
Precipitation
Wind Speed and Direction
Sea Level
CO2, CH4, O3 column and profile
CO, NO2, SO2, HCHO column
Sea Surface Temperature
Estimate of CO2 anthropogenic
emissions
Mean and Time Variable Gravity Field
Vegetation Height for Biomass estimation
Vegetation Type
Earth Radiation Budget
Snow Water Equivalent
30 ECVs selected by the C3S Other needs / requirements
Continuity needed
Significant Wave Height
Aerosol Optical Depth (AOD)
Cloud Properties
Water Vapour
Ocean Colour
Snow Cover
FAPAR
Leaf Area Index
Soil Moisture
Air Temperature
Lake Properties
Copernicus
Medio ambiente marino– conclusiones clave
Continuidad mejorada de los servicios existentes es clave para 300 productos marinos.
Requisitos futuros vinculados al seguimiento de las Variables Oceánicas Esenciales .
• Oceanografía operacional (física y biogeoquímica) y aplicaciones
• Requisitos adicionales para el uso combinado con el clima
– Emisiones de CO2 y GEI en el océano
– Acidez del océano
– Contaminación del agua y descarga fluvial (flujo, nutrientes)
Fuentes
– Estrategia de evolución del servicio de alto nivel GMES-PURE y CMEMS
– Políticas de la UE y directivas marinas como la estrategia "BLUE GROWTH”
– Políticas internacionales: convenios regionales, derecho del mar
– Colaboración con la comunidad oceanográfica internacional: GOOS, EuroGOOS y GODAE 10
Global 1-10 km
Regional < 1 km
Costero 50-100 m
24 h 6h
1-3h
Casos
de
uso
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MARINE OBSERVATION REQUIREMENTS ANALYSIS SUMMARY
Impossible to measure from space as of today
CO2 Partial Pressure
Not covered by “enhanced continuity” in the timeframe
2016-2028
Sea Surface Salinity
Ocean Colour
Transient Tracers in the Ocean Sea Ice parameters
monitoring in the Polar Regions
Geoid
Ocean Surface Winds
Sea State
SST
Sea Ice parameters
Sea Surface Height Ocean Acidity
Enhanced Continuity needed
The vast majority of the measurements linked to the space-based observation requirements are covered by Sentinel-3, Sentinel-6, and Sentinel-1 families, with the
support of planned Contributing Missions. As a consequence, continuity is the overarching priority for what concerns the Marine domain
Sediments Direct wave energy
Bathymetry
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Continuity needed
Chlorophyll-a
CDOM
Sea Surface Height
Sea Surface Temperature
SWH
Sediments
Copernicus
Atmósfera- conclusiones clave
• Prioridad continuidad de las observaciones con rendimiento y calidad de funcionamiento estables, incluidos los S4 y S5 previstos
– Esto permitiría, por ejemplo, el control horario de las emisiones de NO2
• Mejoras en la continuidad + alta resolución espacial y temporal
– Nuevas y mejores mediciones de columnas atmosféricas; estimación independiente emisiones de GEI, perfiles de CO2, CH4 y N2O
– Información sobre el ozono cercano a la superficie para aplicaciones de calidad del aire, salud de ecosistemas y productividad agrícola
– Aerosoles (tipo, distribución por tamaños, perfil vertical) para respaldar la calidad del aire y los productos de radiación solar (limb-sounding)
• Nuevos requisitos
– Información de perfiles para la troposfera superior y el ozono estratosférico y especies afines (las mediciones de sondas [limb-sounding] no están aseguradas)
– Cenizas volcánicas y mediciones de SO2 para nuevas aplicaciones (p.ej., emisiones de los buques)
• Fuentes: GMES PURE , MACCI/II/III , GCOS y CEOS, PASODOBLE, VAST, GeoCarbon Strategy, WCRP/SPARC, CAMS encuestas y entrevistas web, 1ª Asamblea General de CAMS (Junio, Atenas), Política de UE sobre contamienantes atmosféricos y metales pesados 12
Use
cases
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ATMOSPHERE MONITORING ATMOSPHERE REQUIREMENTS
ANALYSIS SUMMARY
Continuity needed
Aerosol Column
Water Vapour Column
Surface and Top-of-Atmosphere Radiation
Budget
Clouds
N2O Column
CFCs and HCFCs Column
Air Temperature Profile
BrO, ClO, CH4, C2H6 Column
Enhanced Continuity needed
CO2 and CH4 Column
O3 Column and Profile
HNO3 and PAN column
NO2 Column
Water Vapour Profile
Profile measurements of: Aerosols, CO2, CH4, CO, SO2, ClO, BrO, PSCs, NO2, N2O, HCl (including column), HOx, NOy, HNO3, C2H6, PAN, ClONO2, BrONO2
Not covered by “enhanced continuity” in the timeframe
2016-2028
Products for which space-based measurements are in early
infancy (R&D efforts needed)
PM 1, PM 2.5, PM 10
Estimate of CO2 anthropogenic emissions
Copernicus
Monitorización de la tierra – conclusiones clave
• Singularidad de los U/R del Área Tierra (Land) – Necesidades expresadas en términos de observación más que de información – Amplia gama de requisitos, centrados en gran medida en las observaciones y
tecnologías espaciales, abarcando desde la resolución muy alta hasta la resolución media
• Conclusiones principales de los U/R – Centrados en la extensión y sostenibilidad de las observaciones y servicios
actuales – Petición general de incremento de frecuencias, mayor resolución espacial,
mayor precisión – Servicios mejorados sobre el tipo de vegetación, biomasa, productos del agua
• Nuevos enfoques – Aplicación sistemática de series multitemporales para abordar los procesos
ambientales – Necesidad de explotación de datos adicionales: integración multisensor,
compuestos de fuentes multiples, etc – Requisitos para mejora de tecnologías: LIDAR, Hyperspectral, L-band
• Fuentes – 160 documentos fuente, 15 eventos, 25 entrevistas, encuestas web – Reuniones con las Entidades Encargadas – Agricultura y Silvicultura, Materias primas, Patrimonio cultura, Talleres costeros en 2016 y 2017 – EIONET, EAGLE, GLOBBIOMASS, GEO
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Casos
de
uso
15
LAND OBSERVATION REQUIREMENTS ANALYSIS SUMMARY
Not covered by “enhanced continuity” in the timeframe
2016-2028
Vegetation Height for Biomass estimation
Continuity needed
Earth surface radiation budget Soil Moisture
Land Surface Temperature Vegetation cover
Precipitation
Atmopsheric products
Water quality
MR and HR optical imagery incl. NIR and SWIR for Land Cover
maps
Land Surface Topography
Snow Cover
VHR optical imagery (1-5 m) incl NIR and SWIR for detailed Land Cover maps and Coastal
applications
Ground water volume estimates
The first generation of Copernicus ensures (and will ensure until 2026-2028) continuity for the vast majority of space based observations linked to the Land Monitoring domain.
Enhanced Continuity needed
Albedo& reflectance
Snow water equivalent
Fire radiative power
Copernicus
Gestion de emergencias- conclusiones clave
• Conclusiones principales
– La temporalidad es el requisito clave: 3-4 horas de revisita para “rush mode”. Entrega de producto en 4 horas. Importantes carencias del tiempo de observación para requisitos de seguimiento y recuperación
– La resolución espacial, cualquiera que sea el uso (cartografía rápida, recuperación, monitoreo regular) debe ser submétrica (74% del uso real)
– Mayor sinergia entre la observación espacial y la observación in situ para mejorar la resolución de pronóstico (downscaling), aprovechando al máximo todas las resoluciones de imagen
• Requisitos específicos – Ampliación de servicios: actividad volcánica y sísmica, contaminación química y deformación del suelo – Productos hidrológicos de mayor resolución (tiempo/espacio): sub-superficie, equivalente de agua de
nieve, delineación de inundaciones – Aumento de las observaciones térmicas día y noche para la detección y vigilancia de incendios
• Requisitos generales – Mejora del flujo de trabajo entre proveedores de datos, proveedores de servicios, usuarios finales y
mejora de la sinergia entre los diferentes servicios – Optimización de los recursos y mejor información para un sistema de pedidos más rápido y con
mejor imagen – Capacidad para productos a medida (p.ej., cenizas volcánicas)
• Fuentes: encuesta web, 3 talleres en 2016, entrevistas e interacciones con Entidades Delegadas 16
EMERGENCY MANAGEMENT OBSERVATION REQUIREMENTS
ANALYSIS SUMMARY
Emergency Management
Current EMS structure
A wider look (Adaptation and Mitigation, Risk Reduction, Humanitarian crises, etc.)
Enhanced continuity needed Not covered by “enhanced continuity” in the timeframe
2016-2028 VHR (< 1 m) Optical and Radar imagery
Soil Moisture
Atmospheric composition
Precipitation
Altimetry
Sea Ice parameters monitoring in the Polar regions
Cloud properties
Land Surface Temperature
Snow Water Equivalent
Ground water storage
detection of chemical pollutants in water and soil Volcanic eruptions and ash
plumes monitoring
VHR (< 10 m) NIR SWIR imagery
VHR (0.5-1m) Optical imagery every 24 hours
SO2 Total Column
CO2 total column
Continuity needed
Copernicus
Seguridad – conclusiones clave
• U/R muy técnicos y coherentes con la seguridad marítima, el control fronterizo y el apoyo a la acción exterior.
• Carencias de observación
– Tiempo de revisita, resolución espacial VHR/UHR (como en el caso de EMS) con barrido más amplios:
• Mejor aprovechamiento de Sentinels para requisitos de seguridad no relacionados con la VHR, p. ej.: análisis o indicadores regionales, previsión que apoya la asignación de tareas de imagen
• Mejor visibilidad y acceso a las misiones colaboradoras
– Mejor coordinación e integración de la información con otros servicios Copérnico
– Acceso a nuevas observaciones realizadas con nuevas tecnologías: Imágenes térmicas, hiperespectral, vídeo, LIDAR, plataforma de alta altitud y garantía de acceso in-situ como AIS
• Expectativas operativas
– Verdadera prioridad a los servicios de seguridad, control de datos confidenciales, certificación suministrada por Copérnico
– Diferentes sistemas de pedidos y adquisiciones, procedimientos simplificados, mayor flexibilidad, seguridad de adquisición
– Cronograma operacional mejorado para el plan de adquisición, validación, asignación de tareas por satélite, entrega en tiempo cuasi-real (es decir, orden de minutos)
– Diseño específico de la infraestructura de observación, lo que permite el monitoreo de áreas geográficas específicas, procesamiento rápido, …
• Fuentes: Interacciones con entidades de confianza, proyectos del FP7, 2015-16 ITTs, Resolución del EP sobre las capacidades espaciales para la seguridad y la defensa europeas, 08/06/2016, Talleres temáticos de seguridad.
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SECURITY OBSERVATION REQUIREMENTS ANALYSIS SUMMARY
VHR (0.5-1m) & HR (2.5-30m) Optical imagery
VHR SAR and Optical imagery
Scan SAR
VHR (0.5-1m) and HR (2.5-30m) SAR imagery
Wind speed and direction Air temperature and humidity
Sea Surface Height
VHR Hyperspectral imagery
Significant Wave height Sea Surface Temperature
Chlorophyll-a concentration Atmosphere aerosols Dust concentration
Ozone concentration Land Surface Temperature
Ocean Salinity NOx, SOx
SAR Interferometry
Polarimetric SAR imagery
VHR (< 1 m) NIR imagery
Full-color UHD Video streaming in Real Time
Sea Ice drift (full coverage of the Polar Region)
Continuity needed Enhanced Continuity needed Not covered by “enhanced
continuity” in the timeframe 2016-2028
Lidar imagery (multiple purposes)
Copernicus
Trazabilidad de los requisitos de usuario
La trazabilidad completa de la información se mantiene en una sola base de datos: cada requisito de observación puede rastrearse hasta el servicio original y los requisitos de los
usuarios Base de datos de
RU completa (información detallada: afiliación de usuarios,
dominio operativo, etc.)
Base de datos CSS (requisitos de
productos)
Base de datos de Requisitos
de Observación
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Copernicus
Conclusiones sobre la Fase de R/U
• Proceso necsitado de una diversidad significativa de conocimientos especializados
• El estudio es un elemento más de los procesos de delineación
• Actividades en desarrollo: – Dominios terrestre y gestión de emergencias análisis de requisitos del producto. – Consolidar las necesidades de modelización y los requisitos de observación en el dominio de
Atmosfera
• Logro de la BD trazabilidad entre – R/U, – Productos copernicus existentes y demandados a futuro – Requisitos de observación – Los datos, previa revisión de las tecnologías – Las políticas de la UE, – Los sectores económicos relacionados con la OT
• Tendencias que permiten identificar grupos de observación prioritarios
14 de septiembre de 2017 W/S sobre los Requisitos de Usuario de Copérnico 21
Copernicus EU
Copernicus EU www.copernicus.eu
Copernicus EU
R e q u i s i t o s d e U s u a r i o y r e s u m e n d e r e s u l t a d o s
W/S sobre los Requisitos de Usuario de Copérnico 14 de septiembre de 2017 DG-GROW, Copérnico