Immagine satellitare delle luci notturne dentro e intorno al Niger, Africa (delineato). L'accesso aperto ai dati satellitari di cinque città del Niger e della Nigeria dal 2000 al 2005 consentirà il monitoraggio dei movimenti stagionali della popolazione umana. Credito:Nita Bharti, Penn State
Un massiccio rilascio di dati satellitari di sorveglianza passiva delle luci notturne potrebbe aiutare i ricercatori in campi che vanno dall'agricoltura all'epidemiologia. I ricercatori della Penn State e dell'Università di Southampton nel Regno Unito hanno fornito accesso aperto a dati satellitari dettagliati sulla luminosità per cinque città del Niger e della Nigeria dal 2000 al 2005, così come metodi dettagliati per analizzare i dati per tenere traccia dei movimenti stagionali della popolazione. Un documento che descrive i dati e i metodi, che può essere applicato ad altre popolazioni e altri set di dati simili, è disponibile in linea, rivista ad accesso aperto Dati scientifici .
"Questo tipo di set di dati non è mai stato rilasciato prima, " ha detto Nita Bharti, assistente professore di biologia alla Penn State e autore principale dell'articolo. "Inizialmente lo abbiamo utilizzato per tenere traccia dei cambiamenti stagionali nelle dimensioni della popolazione per aiutare le campagne di vaccinazione a raggiungere livelli di copertura più elevati in aree in cui malattie come il morbillo rappresentano ancora una grande minaccia. In seguito abbiamo ricevuto molte richieste di accesso a questi dati da ricercatori in diversi campi. I dati e il codice associato in "R", un software di calcolo statistico open source, sono ora disponibili apertamente su "ScholarSphere, ' ad accesso libero di Penn State, archivio dati online."
I dati provengono dal Defense Meteorological Satellite Program (DMSP), che è un programma del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti gestito dall'Air Force Space Command che si concentra in gran parte sulle nuvole e su altre osservazioni meteorologiche. I satelliti DMSP acquisiscono immagini termiche a infrarossi, che vengono utilizzati per studiare la copertura nuvolosa, e immagini visive della terra. Le fotografie vengono scattate quotidianamente durante il giorno e la notte. Scegliendo solo immagini notturne, i ricercatori possono misurare la luce antropogenica, correlata all'attività umana, per affrontare una serie di domande di ricerca.
Dati sulla luminosità di cinque città del Niger e della Nigeria. Riga in alto:a sinistra:mappa dell'Africa, Niger ombreggiato in grigio; A destra:mappa del Niger che mostra quattro principali città del Niger e una città della Nigeria, che è stato incluso anche in questo studio. Riga centrale:mappa dei pixel di ogni città inclusa in questa analisi. Il colore del pixel indica la luminosità media relativa (giallo/arancione =più luminoso; rosso =sopra la media; grigio chiaro =media o leggermente al di sotto; grigio scuro =sotto la media). Riga inferiore:luminosità relativa attenuata per ogni pixel in ogni città tracciata rispetto al giorno dell'anno. La media per ogni pixel è tracciata a zero, lo spessore della linea rossa è correlato alla luminosità media. Linee verticali tratteggiate delimitano l'inizio e la fine della stagione delle piogge annuale per ogni città. Credito:Nita Bharti, Penn State
"Nessuno stava davvero usando le immagini visive fino a quando il DMSP non ha iniziato a rilasciare composizioni annuali della Terra di notte, " ha detto Bharti. "Ma i compositi annuali sono davvero utili solo se si considerano cambiamenti annuali o su scala più lunga. Abbiamo deciso di scavare negli archivi per estrarre ed elaborare le immagini quotidiane. Possiamo quindi cercare le differenze tra le immagini su scale temporali più brevi e vedere cose come i cambiamenti stagionali nelle popolazioni, che sono davvero importanti per le malattie infettive e gli interventi di sanità pubblica. Senza queste immagini, sarebbe incredibilmente difficile e richiederebbe un'enorme quantità di lavoro sul campo per vedere i cambiamenti dettagliati della popolazione in sei anni".
Oltre al rilascio dei dati, i ricercatori forniscono anche metodi dettagliati per analizzare questo tipo di dati, che potrebbe essere applicato ad altri set di dati simili per periodi di tempo e luoghi diversi.
"Una delle cose che volevamo trasmettere è il valore di questo tipo di dati di sorveglianza passiva, " ha detto Bharti. "I satelliti raccolgono questo tipo di dati da decenni e anche se queste particolari immagini sono state inizialmente raccolte per studiare la copertura nuvolosa, possiamo usarli per affrontare molte diverse domande di ricerca. è non convenzionale, ma è là fuori ed è ragionevolmente facile da accedere ed è sottoutilizzato, forse perché le persone non sanno bene cosa farne o come ottenerlo. Ecco perché abbiamo pubblicato questi metodi come una sorta di road map".