La urbanización está cambiando nuestro planeta. Hoy en día, alrededor de la mitad de los 7.000 millones de habitantes del mundo vive en ciudades. Para 2050, se espera que esa proporción aumente en un 66%. Y puesto que la población mundial está aumentando, para entonces habrá más de 6.000 millones de personas viviendo en núcleos urbanos.

La vida urbana supone una importante carga para el medio ambiente. Las ciudades necesitan agua, energía y alimentos, para lo que dependen de complejas infraestructuras. Pero todas deben hacerse de forma sostenible. Y eso plantea algunas preguntas importantes: ¿cuántas ciudades hay en la Tierra y qué proporción de su superficie está cubierta con zonas edificadas?

Los países desarrollados están bien mapeados, pero no se puede decir lo mismo del mundo en desarrollo, donde hay una proporción importante de habitantes. Es más, los intentos de localizar espacios urbanos con imágenes desde el espacio tienen muchos problemas: imágenes de baja resolución, cobertura de nubes y ambigüedades a la hora de interpretar los datos.

Por tanto, hace falta una forma de cartografiar las áreas urbanas desde el espacio a alta resolución que no se vea afectada por la nubosidad y elimine las ambigüedades de una imagen tradicional.

Y eso es justo lo que ha hecho el investigador del Centro Aeroespacial Alemán en Wessling (Alemania) Thomas Esch y varios compañeros. El equipo ha presentado un mapa global de urbanización que cumple con todos estos requisitos. El resultado es un conjunto de datos de todo el planeta a una resolución de 12 metros que mapea la huella urbana global con una precisión y resolución sin precedentes. "Este trabajo ofrece un nuevo inventario de la presencia humana en la Tierra que refleja el patrón de asentamientos humanos a una resolución espacial hasta ahora única", afirma el equipo.

Hasta ahora, las estimaciones de la huella urbana global se basaban en imágenes ópticas del suelo. Y aunque estas imágenes están ampliamente disponibles, tienen importantes inconvenientes. Para empezar, su resolución espacial se mide en cientos de metros. Eso genera dudas sobre su capacidad para localizar pequeñas aldeas rurales y áreas subdesarrolladas dentro de las ciudades.

La cobertura de nubes también puede ocultar el terreno, por lo que las lecturas pueden ser irregulares en algunos lugares. Y luego está la cuestión de identificar las áreas edificadas, ya que no existe ninguna manera certera de detectar áreas urbanizadas en imágenes de este tipo.

Como resultado, las distintas estimaciones de la huella urbana global difieren bastante. Es evidente que se necesita un enfoque mejor.

Aquí es donde entra en escena el equipo de Esch, que ha creado una base de datos global de zonas construidas basada en imágenes de radar de apertura sintética de una misión en la órbita terrestre llamada TanDEM-X y compuesta por un par de naves espaciales que llevan desde 2007 orbitando la Tierra en estrecha formación, ya que sólo hay un par de cientos de metros de distancia entre ellas.

Estas naves espaciales toman imágenes de radar del terreno desde ángulos ligeramente distintos, lo que permite crear un mapa tridimensional del planeta. En total, el equipo de Esch ha procesado 470.000 pares de imágenes para crear su mapa del planeta al completo. El mapa tiene una resolución espacial de 12 metros, pero dado que está en 3D,  también revela cambios en la elevación vertical. De hecho, resulta sencillo detectar estructuras verticales como paredes. Eso facilita mucho la tarea de identificar automáticamente las áreas urbanizadas. Y ya que el radar atraviesa las nubes, los datos no se ven afectados por ellas.

El resultado es un mapa de la huella urbana global de una precisión y resolución sin precedentes. Los investigadores detallan:  "Introducimos una nueva máscara de asentamientos globales con una resolución espacial hasta ahora única, la Huella Urbana Global".

Es un trabajo impresionante que tendrá importantes implicaciones en cómo los geógrafos, sociólogos y políticos entenderán cómo la urbanización está cambiando nuestro planeta.

En 1950, la población rural mundial era el doble de la urbana. En 2008, la población urbana superó la población rural por primera vez, y la tasa de urbanización continúa acelerándose. El primer paso para comprender el impacto de este proceso consiste en producir un mapa preciso. Ahora toca el difícil proceso de contar el número de ciudades y medir la proporción de uso de la tierra urbana.

El mapa está disponible en: https://geoservice.dlr.de/web/maps/eoc:guf:4326

Ref: arxiv.org/abs/1706.04862: Breaking New Ground In Mapping Human Settlements From Space—The Global Urban Footprint