La nuova frontiera dei dati geospaziali

Tecnologia e innovazione
Nel XIX secolo questi dati aiutavano a identificare le cause del colera, invece oggi vengono utilizzati negli ambiti più disparati, dal miglioramento dei raccolti al monitoraggio degli effetti del cambiamento climatico.

Nel 1854, durante un'epidemia di colera a Londra, il medico John Snow disegnò una mappa con la localizzazione dei decessi e lì ebbe un’idea geniale: grazie alla visualizzazione sulla mappa, collegò l'epidemia a una pompa d'acqua contaminata nel quartiere di Soho, smentendo l'ipotesi prevalente che la malattia si diffondesse attraverso i miasmi dell'aria. Da quel giorno, la sua analisi dettagliata ha rivoluzionato l'uso del modo in cui visualizziamo i dati.

Oggi siamo bombardati da quella che gli anglosassoni definiscono data visualization: i dati geospaziali vengono utilizzati per qualsiasi cosa, dalla realizzazione di piani di sicurezza elaborati dai governi alla ricerca dei migliori cartelloni pubblicitari per i professionisti del marketing, fino a una maggiore resa dei raccolti per gli agricoltori. Un settore con grandi potenzialità di crescita è quello ambientale, per esempio analizzando dove è meglio installare gli impianti di energia rinnovabile, come prevenire gli incendi, come proteggere i beni dai danni legati al clima o come garantire la sostenibilità delle catene di approvvigionamento.

L’evoluzione degli strumenti

I software di mappatura geospaziale più comuni sono ormai accessibili e gratuiti per tutti: Google Maps e piattaforme open-source come OpenStreetMap hanno reso i dati geospaziali più facili da usare, condividere e comprendere per un pubblico più vasto. “È un settore che esiste da più di 40 anni, ma tradizionalmente è stato una nicchia a sé stante, perché bisognava frequentare un corso di geografia per poter fare analisi geospaziali o analisi spaziali”, spiega Javier de la Torre, fondatore e Chief Strategy Officer di CARTO, una start-up geospaziale che ha raccolto 61 milioni di dollari nel 2021.

“La tendenza a cui stiamo assistendo ora è la confluenza del geospazio nell'analisi digitale generale, facendola diventare una colonna in più nel database”, prosegue de la Torre. Innanzitutto, la buona notizia è che ci sono più dati. “L'esplosione di dati sociali e non, provenienti da fonti come gli smartphone, fornisce informazioni spaziali e temporali molto approfondite per comprendere le diverse attività da studiare”, afferma Jing Gao, professore associato di Geospatial Data Science dell'Università del Delaware.

Ma oltre ai telefoni e agli smart device, le informazioni provengono sempre più spesso dai satelliti: “quando ho iniziato questo lavoro, la maggior parte dei satelliti era gestita da agenzie governative o da società controllate dal governo. Oggi, invece, abbiamo satelliti commerciali avanzati che raccolgono dati ad altissima risoluzione spaziale, aggiornati quotidianamente per una copertura globale”, prosegue Jing Gao.

Questi nuovi satelliti offrono molte più informazioni, come l'aggiunta delle dimensioni termiche ai dati geospaziali, e possono misurare direttamente le emissioni di metano con precisione, fino al livello dei singoli siti. “In passato, il rilevamento del metano richiedeva l'impiego di costosi droni o aerei direttamente sul campo, mentre oggi i satelliti consentono un monitoraggio globale”, ha spiegato Daniel Seidel, fondatore di LiveEO, una startup di monitoraggio delle infrastrutture basata su dati satellitari.

Una migliore tecnologia non significa solo avere più dati disponibili, ma anche la possibilità di analizzarli in modo più efficace, efficiente ed economico. “In passato l'analisi geospaziale richiedeva un costoso lavoro manuale da parte degli specialisti, ma ora con l'intelligenza artificiale si riducono i costi operativi”, prosegue Seidel.

L’imperativo della sostenibilità

L'attento monitoraggio dei cambiamenti ambientali è oggi il principale caso d'uso della tecnologia geospaziale avanzata. E questo non solo per gli studi scientifici, ma anche per le imprese commerciali che devono gestire i rischi e rispettare le normative più severe.

LiveEO si è focalizzata sul monitoraggio degli asset dopo che, nel 2017, grandi tempeste hanno causato danni a infrastrutture come ferrovie e linee elettriche in Germania. Le conseguenze del maltempo hanno mostrato come le infrastrutture critiche coprano vaste aree e i processi di ispezione tradizionali abbiano molti punti ciechi, afferma Seidel. “In futuro ci saranno più eventi estremi come le tempeste e le infrastrutture in molti Paesi stanno diventando sempre più datate. Queste due tendenze ci impongono di prendere più decisioni basate sui dati”.

Piccoli dettagli di localizzazione possono avere un impatto enorme. Gli incendi a Maui, anche se ancora in fase di indagine, sembrano essere nati dove le linee elettriche erano invase dalla vegetazione. Le informazioni sulla posizione potrebbero segnalare tali rischi prima che si manifestino come disastri e i proprietari di beni rilevanti devono individuare i rischi emergenti prima che si manifestino. La siccità, ad esempio, rende instabile il suolo, provocando problemi di subsidenza, come lo sprofondamento o lo spostamento di terreni, ponti e condutture.

Gli incentivi per aziende e governi per rafforzare il monitoraggio satellitare

Se guardiamo ai prossimi anni, la legislazione spingerà le aziende a investire ulteriormente nelle capacità geospaziali. La direttiva dell'Unione Europea sulla due diligence di sostenibilità aziendale richiederà alle aziende di rispettare i diritti umani e gli standard ambientali nelle loro catene di approvvigionamento. Secondo Seidel, i nuovi regolamenti dell'UE richiedono di dimostrare che materie prime come l'olio di palma, il caffè e il legname non hanno causato la deforestazione in altri Paesi, altrimenti le aziende dovranno pagare delle multe. LiveEO utilizza i dati satellitari per aiutare gli attori della catena di approvvigionamento a dimostrare lo stato di deforestazione. “Poiché i dati satellitari possono fornire la prova dello stato di deforestazione, le aziende sono ora incentivate a eseguire un monitoraggio costante”, osserva Seidel.

L'intelligence geospaziale può anche supportare decisioni più mirate in materia di mitigazione del clima. CARTO sta lavorando con le autorità urbane per progettare misure di adattamento. “Una città voleva dare priorità alle aree in cui piantare alberi per mitigare il calore urbano. Per scegliere su quali zone puntare, sono stati inseriti parecchi set di dati in un modello di valutazione, che ha accorpato sette o otto set di dati per ottenere un unico ranking”, spiega de la Torre. “L'intelligenza artificiale genera spiegazioni in linguaggio naturale per il punteggio di ogni area, sottolineando come hanno contribuito fattori quali la distanza dai parchi, le temperature storiche e lo stato socioeconomico”.

A tutta IA

L'Intelligenza Artificiale generativa e le piattaforme cloud come BigQuery, Snowflake e Databricks potrebbero contribuire ad ampliare ulteriormente le capacità geospaziali tra le imprese e le funzioni.

L'azienda di telecomunicazioni BT, ad esempio, ha realizzato un nuovo sistema Conversational GIS alimentato da Intelligenza Artificiale per un'azienda di cartelloni e pubblicità esterna, consentendo agli inserzionisti di disporre di un'interfaccia conversazionale per progettare campagne pubblicitarie e trovare l'inventario dei cartelloni, invece di utilizzare complessi strumenti tradizionali. Gli utenti possono esprimere gli obiettivi della campagna in modo conversazionale e l’IA suggerisce parametri e filtri pertinenti per affinare la ricerca. La catena di supermercati britannica Asda sta utilizzando la piattaforma per pianificare l'ubicazione degli armadietti per la spesa, mentre la società ferroviaria britannica Network Rail l'ha utilizzata per analizzare il potenziale ritorno degli investimenti per l'installazione di pannelli solari nelle stazioni e lungo le linee ferroviarie.

A lungo termine, i dati geospaziali saranno essenziali per aiutare l'umanità ad adattarsi alle incertezze della crisi climatica. “In questo momento abbiamo abbastanza dati e potenza di calcolo per permetterci di comprendere le conseguenze a lungo termine e su larga scala delle nostre azioni”, afferma Jing Gao.  “È possibile farlo con modelli computazionali di diversi processi come il cambiamento climatico, il cambiamento demografico, l'urbanizzazione e metterli insieme in un mondo simulato, lasciandoli interagire per 50 o 100 anni”.