INTRODUCCIÓN

Tradicionalmente no ha sido fácil trabajar conlos datos de satélite debido a la complejidad delos formatos, el tamaño de los propios datos y lanecesidad de tener un software de lectura muyespecializado. La motivación que hay detrás deéste proyecto ha sido la de desarrollar una inter-fase que facilite el uso de los datos satélite per-mitiendo un cierto nivel de manipulación y mejo-ra de las imágenes. Generalizando, enteledetección, se puede pensar en dos tipos deusuarios de los datos satélites: los que necesitantrabajar con los datos brutos y aquellos que tienensuficiente con una visión cualitativa y, en defini-tiva, les basta con las imágenes de satélite proce-sadas. Es para estos últimos que se ha construido

Revista de Teledetección. 2006. Número Especial: 105-108

Número Especial - Junio 2006 105

SAIDIN (SAtellite Image Database INterface) unsistema de distribución de datos satélite vía web

O. Chic, R. Olivella, E. García-Ladona y J. Fontochic@icm.csic.es

Institut de Ciències del Mar (CMIMA-CSIC)

Passeig Marítim de la Barcelonesa 37-49. 08003 Barcelona

RESUMEN

Durante los últimos dos años se ha desarrollado unsistema que permite distribuir mapas de temperatura delmar en tiempo casi real del Mediterráneo Occidental apartir de la antena instalada en el CMIMA en Barcelo-na. Recientemente, el sistema se ha completado con eldesarrollo de la aplicación SAIDIN (SAtellite ImageDatabase INterface) que permite la visualización, mani-pulación y distribución de datos de temperatura(AVHRR/NOAA), viento (SeaWinds/QuikSCAT) ydatos promediados de clorofila diaria, semanal y men-sual (SeaWiFS/OrbView2). Además, SAIDIN permiteanalizar los quicklooks de las imágenes NOAA, propor-cionando una valiosa información complementaria a laque se extrae de los mapas de temperatura. Igualmente,se ha implementado una aplicación de control de cali-dad de las imágenes y se está trabajando en la integra-ción de datos provenientes de otras fuentes (Puertos delEstado, Servei Catala de Meteorologia).

Dirección SAIDIN: http://saidin.cmima.csic.es/

PALABRAS CLAVE: temperatura superficial delmar, AVHRR, QuikSCAT, SeaWiFS, tiempo casi real.

ABSTRACT

Last 2 years a system to distribute temperaturemaps of West Mediterranean in near real-time fromdata acquired by an antenna builded-in CMIMA (Bar-celona) was developed. Recently, it was complemen-ted with a software application called SAIDIN (Sate-llite Image Database Interface) that allows tovisualize, manipulate and distribute temperature data(AVHRR/NOAA), wind (SeaWinds/QuikSCAT) andchlorophyll (SeaWiFS/OrbView2). Quicklooks couldalso be analyzed giving a good complementary infor-mation. Another quality control application allows todelete bad images or mark images as not good foraverages. In the near future new average products willbe included.

SAIDIN URL http://saidin.cmima.csic.es/

KEY WORDS: sea surface temperature, AVHRR,QuikSCAT, SeaWiFS, near real-time.

Figura 1. Antigua aplicación de visualización de losmapas de temperatura.

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una aplicación que se ejecuta directamente desdeun navegador a través de la red y que se ha bauti-zado con el nombre de SAIDIN.

SAIDIN es la evolución natural de un navegadorde imágenes (Figura 1) que sólo permitía seleccio-nar un rango temporal, acotado a un mes concreto,y visualizar las imágenes a través de un navegadordesarrollado con Javascript que interaccionaba conun servlet Java.

SISTEMA TOTALMENTE AUTOMATI-ZADO DE RECEPCIÓN

En los dos últimos años, se ha desarrollado un sis-tema de tiempo casi real (Figura 2) que permite laadquisición de imágenes, su procesado y publicaciónen la web en aproximadamente 1h. Las imágenes sonadquiridas mediante la Estación de Recepción deimágenes de Satélite (ERS, http://www.cmima.csic.es/serveis/sat/) del CMIMA-CSIC (Centre Medi-terrani d’Investigacions Marines i Ambientals), pro-cedentes de las plataformas NOAA, Feng Yun, Spot yOrbView2 hasta Diciembre del 2004. Se procesanhasta obtener un mapa de temperaturas del Medite-rráneo Occidental a la máxima resolución de 1.1 kmen el nadir y se publican en la web vía la aplicaciónSAIDIN (http://saidin.cmima.csic. es/).

El sistema ejecuta rutinas de corrección radio-métrica, geométrica y atmosférica de maneraautomática utilizando scripts desarrollados en elCMIMA utilizando como base el API del softwa-re Terascan de SeaSpace. Ha habido otros siste-mas en producción con un diseño parecido (Milleret al., 1997).

La corrección atmosférica, y más concretamen-te, el enmascaramiento de las nubes, no estáresuelta de una manera completamente satisfacto-ria. Bajo determinadas condiciones atmosféricas(nubes bajas en una atmósfera muy seca, nebli-nas, advecciones de arena...) el producto de tem-peratura que se obtiene, no presenta la calidaddeseada y es necesario procesar las imágenesmanualmente. Se está trabajando para mejorarestos algoritmos aunque es un problema no solu-cionado todavía. Una vez filtradas las nubes, seaplican las ecuaciones de split-window (McClainet al., 1985) para obtener mapas de temperaturaque inmediatamente después se publican en laweb. Durante el procesado, también se crea unquicklook de la imagen y se generan los metada-tos con la información de la geometría del pase,tamaño de la imagen… que representa una infor-mación adicional que complementa la de losmapas de temperatura.

La arquitectura del sistema de recepción, se puededividir en tres subsistemas: subsistema receptor,subsistema informático de control y archivo de datosy subsistema de procesado y web. El subsistemareceptor consta de una antena de 2.4 m de diámetro,un receptor universal para satélites polares y un sis-tema de control de la antena y adquisición de datos.El subsistema informático consta de un PC equipa-do con un grabador de DVD y una unidad de alma-cenamiento DLT/DAT. El subsistema de procesadoy web está montado sobre una máquina conGNU/Linux y el software Terascan (para más infor-mación http://www.cmima.csic.es/serveis/ sat/insta-lacions.php).

¿QUÉ ES SAIDIN?

La implementación de SAIDIN surgió de lanecesidad de mejorar el clásico navegador de imá-genes y ofrecer una aplicación web interactiva.Por un lado, se diseñó para facilitar una serie deopciones: la búsqueda dentro de un catálogo deimágenes satélite, el realce de la imagen (brillo ycontraste), la visualización mediante una vistasinóptica y a máxima resolución. Por otro lado, sedesarrolló para potenciar una serie de caracteristi-cas: la extracción de datos de manera interactiva apartir de un panel de información píxel a píxel(con su latitud, longitud, temperatura y DN, parael caso de datos SST), la representación de lasimágenes pudiendo seleccionar varias paletas

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Figura 2. Esquema del sistema a tiempo casi real deadquisición y de la aplicación SAIDIN.

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(blanco y negro, color y cebra (Figura 4), la dis-tribución de datos vía web permitiendo a los usua-rios que se bajen y guarden una o varias imágenesa la vez (comprimidas o en su formato PNG ori-ginal).

Aprovechando las posibilidades que da el diseñode este sistema, la interfase del usuario cambia deaspecto y funcionalidades dependiendo del tipo dedatos satélite que se hayan seleccionado. Por ejem-plo, en el caso de los datos SeaWiFS, toda la colum-na derecha se reordena con dos únicos paneles:realce de brillo y contraste y el historial de accionesejectudadas por el usuario.

Además, SAIDIN también ofrece funcionalida-des interesantes en relación a actividades marinasoperacionales y de monitorización. Cuando es apli-cable, SAIDIN permite la superposición y combi-nación de información provenientes de otras fuen-tes de datos. Los trazos de color negro de la Figura3 son trayectorias de boyas lagrangianas utilizadasa través del sistema ARGOS.

Otras funcionalidades de SAIDIN son la super-posición de la información de boyas costeras, pro-porcionadas por la red observacional de Puertos delEstado. Este es un punto importante teniendo encuenta la futura mejora de las ecuaciones de split-window para datos SST.

TECNOLOGÍA

Desde un punto de vista técnico, SAIDIN es unaaplicación cliente-servidor Java basada en la tecno-logía de applets y servlets, probada sobre servido-res Apache y Tomcat. Desde el punto de vista delusuario, la aplicación se puede lanzar desde la webconectándose a http://saidin.cmima.csic.es/, y tam-bién se puede ejecutar como aplicación standalone(utilizando la opción download de la web) permi-tiendo el acceso remoto a cualquier base de datospotencial de imágenes. Este último modo es másrápido y no requiere de ningún navegador para car-gar la aplicación. SAIDIN se implementó utilizan-do dos API de Java: una libreria gráfica avanzadallamada Java2D junto con otra de diseño graficoconocida como Swing.

El sistema está diseñado como una aplicaciónweb de tipo war, y ello tiene la ventaja de que todala aplicación está contenida en un único fichero ytoda la configuración en un único fichero XML.Con este diseño, SAIDIN es fácilmente portable aotras instituciones que quieran distribuir sus pro-

pios datos satélite vía internet, teniendo en cuentaque es necesario una estructura especial de sucatálogo de imágenes y unos nombres específicospara cada archivo.

SAIDIN se encuentra en contínuo desarrollopara proporcionar más funcionalidades en el futu-ro. Se tiene previsto que se puedan añadir datosde otras fuentes como las boyas del ServicioCatalán de Meteorología o las imágenes del saté-lite MODIS y la posibilidad de configurar SAI-DIN para ser usado como una de las herramientade visualización del Live Access Server de laNOAA (http://ferret.wrc.noaa.gov/ Ferret/LAS/).

BASE DE DATOS Y PRODUCTOSOPERACIONALES

Actualmente están disponibles los siguientes pro-ductos que se irán ampliando en el futuro.

• Temperatura Superficial del Mar (TSM) entiempo casi real de AVHRR NOAA de la zonaWestMed [35n-46.5n][15w-16.5e] desde Mayo2001 hasta la actualidad y quicklooks NOAAAVHRR. La resolución espacial es de 1.1 km enel nadir.

• Datos de viento procedentes del QuikScat/Sea-Winds de la zona WestMed [35n-46.5n][15w-16.5e] y de las Islas Canarias [25n-32n][21w-9w] desde Junio 1999 a la actualidad tanto enformato dato como formato imagen(http://podaac.jpl.nasa.gov). Resolución espa-cial: 0.25º, precisión: 2m/s, 20º. Procesados porel ICMAN/ CSIC (Figura 3).

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Figura 3. Imagen de vientos extraída del sensor Quikscaty procesada por el ICMAN (CSIC).

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• Promedios diarios, semanales y mensuales declorofila de SeaWiFS de la zona WestMed [35n-46.5n][15w-16.5e] desde 1997 a 2003. Procesa-dos por el ICMAN (CSIC). En el futuro se pro-cesará MODIS.

CONTROL DE CALIDAD

Con una periodicidad aproximada de un mes, serealiza un control visual de la calidad de los datos.Se borran las imágenes que no posean la calidadmínima exigida (errores de transmisión, problemasen la adquisición de la señal abordo del satélite...) yse marcan las imágenes que, aún teniendo algúndefecto y no ser aptas para hacer el promediado detemperatura (algoritmo Maximum Pixel Value), sillevan información suficiente como para no serborradas de la base de datos.

Por otro lado, posteriormente a la campañaOMEGA’97, se hizo un pequeño estudio estadísticocomparando los datos in situ del termosalinómetrodel BIO Hespérides con los datos satélite captura-dos con la antena que posee el barco con un resul-tado de rms=0.7 que es compatible con el errorcomúnmente aceptado para los datos de temperatu-ra procedentes de AVHRR/NOAA. Próximamente,se pretende mejorar el control de calidad incopor-porando los datos suministrados en tiempo casi realpor las boyas de Puertos del Estado y del ServicioCatalán de Meteorología (MeteoCAT).

AGRADECIMIENTOS

El proyecto ha sido financiado por el proyectoMAMA (EVR1-CT-2001-20010) [2002-2005]Mediterranean network to Assess and upgradeMonitoring and forecasting Activity in theregion”de 3 años de duración financiado por laComunidad Europea, con miembros de todos lospaíses costeros, que persigue establecer una redmultinacional y una plataforma regional para laobservación y predicción continuada en el Medite-rráneo (MedGOOS). Emilio García-Ladona agrade-ce el soporte dado por el proyecto ESEOO Estable-cimiento de un Sistema Español de OceanografíaOperacional (VEM2003-20577-C14-10).

BIBLIOGRAFÍA

MILLER, P., GROOM, S., McMANUS, A.,SELLEY, J. y MIRONNET, N. 1997. Panorama:A semi-automated AVHRR and CZCS system forobservation of coastal and ocean processes,RSS97: Observations and Interactions. Procee-dings of the Remote Sensing Society, pp. 539-544.

MONALDO, F. 1997. Primer on the Estimation ofSea Surface Temperature Using TeraScan Pro-cessing of NOAA AVHRR Satellite Data. Ver-sion 2.0 S1R-96M-03. The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory(http://fermi.jhuapl.edu/).

McCLAIN, E. P., PICHEL, W. G. y WALTON, C.C. 1985. Comparative performance of AVHRR-based multichannel sea surface temperature. J. Geophys. Res. 90: 11587-11601.

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Figura 4. Imagen de temperatura con una paleta zebra quepermite destacar mejor las estructuras de mesoescala.

Figura 5. Imagen de temperatura con la trayectoria deuna boya lagrangiana lanzada dentro del proyectoESEOO superpuesta (captura de pantalla de la aplica-ción SAIDIN).

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