Contaminación lumínica

En todo el mundo se instalan fuentes de iluminación artificial externa nocturna, que en muchos casos proveen más luz de la necesaria, o lo hacen de forma incorrecta.

El control de esta iluminación posibilita, no sólo mejoras medioambientales (se ha demostrado el impacto ecológico en especies animales y vegetales), y el cumplimiento de leyes relacionadas, sino también un ahorro energético y económico considerable, entre otros beneficios.

El primer paso para solucionar este problema pasaría por identificar las fuentes de iluminación, evaluar su potencia y clasificación (tipo). De esta forma, se podría corregir la dirección de la luz y su potencia, sustituir las lámparas contaminantes y poco eficientes, iluminar sólo las zonas que lo necesiten y en el horario que lo necesiten, evitar la intrusión lumínica en las viviendas , etc.

 

Alternativas

Una solución, a pequeña escala, pasaría por hacer un inventario y medir fuentes de iluminación desde tierra. El resultado de esta adquisición de datos, sin embargo, difícilmente permitiría un análisis geográfico general, y además, obviaría información como la luz que va en dirección al cielo.

Así pues, parece que la alternativa más razonable pasa por adquirir información desde sensores aerotransportados. Aunque también se podría obtener desde sensores embarcados en satélites, estos suelen proporcionar una escasa resolución espacial, reduciendo su objetivo a estudios más generales de contaminación lumínica.

Si bien es cierto que existen varios sensores de captura de imágenes, las condiciones de luminosidad que se dan por las noches requiere de una configuración espectral adaptada a las diferentes fuentes (halogenuro metálico, vapor de sodio de alta presión, vapor de mercurio de alta presión ...).

En este sentido, además de permitir la citada clasificación, un sensor hiperespectral parece la mejor opción, ya que, además de recoger el espectro en detalle, detecta emisiones que están fuera de la visión humana, y que en consecuencia son poco útiles y pueden evitarse.

En cuanto a los algoritmos de proceso de imagen, hay que exigir que permitan una georreferenciación precisa y un filtrado correcto, para poder cruzar el resultado con otros datos y para evitar la intrusión de señal no deseada respectivamente.

 

Descripción de la solución

El ICGC dispone de un sensor hiperespectral aerotransportado, que recoge un importante volumen de información en todo el espectro visible y el infrarrojo cercano, empleando hasta 288 bandas.

También se han probado varias combinaciones de parámetros a la hora de capturar datos (velocidad, altura, tiempo de integración, resolución espectral...), para conocer la configuración óptima según las necesidades que se planteen.

Además de la configuración del vuelo y el dispositivo, se realiza una corrección radiométrica y aplican varios filtros para eliminar el ruido electrónico que se da al propio sensor en condiciones nocturnas.

También se pueden efectuar correcciones atmosféricas para mejorar resultados, aunque aumentan la complejidad del proceso.

Evidentemente, la ortorectificación y georreferenciación de las imágenes obtenidas son vitales para poder localizar y analizar geográficamente las emisiones de luz. Estas tareas son bien conocidas por el ICGC, ya que se aprovechan las técnicas de generación de ortofotos.

Productos resultantes son los mapas de luminancias (densidades de luz en una dirección), calculadas según la visión fotópica y escotópica, y los mapas de radiación total.

Con los estudios realizados en laboratorio en el ICGC, con su sensor y varios tipos de lámparas, se ha podido determinar la firma espectral de las mismas, habilitando de esta forma su clasificación en las imágenes del territorio.

Una posibilidad para complementar todos estos estudios es la obtención de datos en diferentes franjas horarias, aspecto importante ya que la necesidad de luz varía y hay adecuarla a la normativa que así lo regula.

El ICGC también ha realizado trabajos con imágenes de satélite, haciendo posible entonces la obtención de mapas de contaminación lumínica a escalas pequeñas, habitualmente empleados en planes de actuación más generales (a nivel de región o país).

 

Artículos

• Detección de la iluminación exterior urbana nocturna con el sensor aerotransportado CASI 550. [507,2 kB]
  A.Tardà et al., Setmana Geomàtica, 2011.

 

Proyectos realizados

• Estudio de la contaminación lumínica con el CASI (de Tarragona a la Bisbal de Falset). Oficina para la Prevención de Contaminación Lumínica.
• Estudio de las emisiones lumínicas nocturnas con imágenes DMSP-OLS. Oficina para la Prevención de Contaminación Lumínica.

 

Aplicaciones relacionadas

• Eficiencia energética de construcciones