Mapa interactivo de contaminación lumínica

El mapa de contaminación lumínica tiene dos capas base (mapas de carreteras e híbridos de Bing), superposiciones VIIRS / World Atlas y superposición de características de puntos (SQM, SQC y Observatorios).

Se deben evitar las comparaciones anuales directas ya que hay demasiados factores involucrados. Si desea un análisis de los cambios de radiancia (VIIRS / DMSP) durante un período de tiempo, utilice la aplicación Lighttrends.

Para más información ver la ayuda.
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Expresiones de gratitud

Muchas gracias a P. Cinzano y F. Falchi (Universidad de Padua) por su permiso para reproducir el mapa anterior, que fue tomado de lightpollution.it/dmsp. El ISTIL - Istituto di Scienza e Tecnologia dell'Inquinamento Luminoso (Instituto de Ciencia y Tecnología de Contaminación Luminosa) de Thiene, Italia, apoyó parte del estudio para el Atlas Mundial del Brillo Artificial del Cielo.

Cómo la luz se dispersa creando contaminación lumínica y resplandor celeste

La siguiente ilustración muestra cómo parte de la luz que emitimos en el suelo termina en las lentes de las cámaras a bordo de los satélites.

La farola emite luz en muchas direcciones diferentes. Algunos de los rayos de luz ("1") se dirigen hacia el cielo y viajan completamente a través de la atmósfera de la Tierra. De estos rayos, unos pocos ("2") serán detectados por los satélites a medida que pasan por el lado nocturno de nuestro planeta. En otros casos ("3"), los rayos son dispersados ​​de regreso al suelo por partículas de polvo o moléculas en la atmósfera, formando el conocido "resplandor celeste" que se ve sobre las ciudades. Ocasionalmente, los rayos dirigidos hacia abajo ("4") se reflejan desde el suelo hacia el cielo, donde podrían escapar de la atmósfera y ser vistos por los satélites. Por último, algunos rayos dispersos hacia abajo ("5") llegan a los telescopios de los astrónomos, bloqueando efectivamente su visión del universo.

La cantidad de luz detectada por los satélites es una buena estimación básica de la total cantidad de luz emitida o dispersada hacia arriba desde el suelo. Si hacemos algunas suposiciones acerca de cuánta luz regresa a la Tierra como resultado de la reflexión o dispersión en la atmósfera, entonces podemos trabajar hacia atrás para descubrir cuánta luz debe haber dejado el suelo. Con esta información, los investigadores pueden obtener mucha información interesante sobre el uso de la luz por parte de los humanos en particular, y sobre los patrones de su comportamiento global en general.

La historia de la luz en la noche Datos satelitales

Algunos de los primeros satélites artificiales, lanzados en la década de 1960 para monitorear el clima, podían ver las luces nocturnas de la Tierra, pero sus cámaras no eran lo suficientemente potentes como para realizar mediciones científicamente útiles. Casi al mismo tiempo, el Departamento de Defensa de EE. UU. Comenzó su Programa de Satélites Meteorológicos de Defensa para recopilar información meteorológica en apoyo de las prioridades militares estadounidenses. Durante parte de cada órbita que hace un satélite DMSP, está a la sombra de la Tierra en el lado nocturno de nuestro planeta, donde sus cámaras ven no solo las nubes y los continentes, sino también las luces de nuestras ciudades.

En diciembre de 1972, el DMSP se desclasificó y sus datos se pusieron a disposición de la comunidad científica civil. Los investigadores de la contaminación lumínica se dieron cuenta de inmediato del valor de esta nueva fuente de datos. Los modelos de cómo la luz viaja a través de la atmósfera de la Tierra predicen que las fracciones de esa luz escaparán al espacio o se dispersarán de regreso al suelo, y las imágenes DMSP podrían usarse como un control crucial de esas predicciones. Al principio, estos controles se realizaron en imágenes DMSP individuales, que solo mostraban una pequeña parte de la Tierra a la vez.

En 2001, se publicó un "Atlas mundial" de luz artificial por la noche, hecho a partir de imágenes individuales tomadas en noches sin nubes sin luz de luna. Mediante una cuidadosa calibración de los datos y un modelo de cómo se transmite la luz a través de la atmósfera de la Tierra, el Atlas Mundial arrojó las primeras mediciones globales de la cantidad de luz causada por los humanos. Sin embargo, debido a que el propósito del DMSP era pronosticar el clima, las cámaras a bordo de los satélites DMSP no tenían la capacidad de ver detalles finos en el terreno. Muchas ciudades fueron vistas simplemente como zonas brillantes de luz, sin grandes detalles.

Más recientemente, en 2011, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de los Estados Unidos (NOAA) lanzó el satélite Suomi National Polar-orbiting Partnership, o Suomi NPP, satélite. Suomi NPP llevó a orbitar una cámara llamada Suite de Radiómetro de Imagen Infrarroja Visible (VIIRS). Esta cámara está equipada con algunos de los mejores sensores y lentes volados en misiones espaciales civiles, y ha transformado la forma en que vemos la Tierra por la noche. Mientras que las imágenes nocturnas de los satélites DMSP podían ver objetos tan pequeños como unos 3 kilómetros de tamaño, VIIRS puede ver objetos de menos de 1 kilómetro. Como resultado, podemos ver detalles finos como carreteras y circunvalaciones alrededor de las ciudades. Puede leer más sobre las capacidades técnicas de DMSP y VIIRS aquí.

La avalancha virtual de datos producidos por los satélites DMSP y Suomi NPP ahora está disponible para el público. Aquí hay algunos sitios web donde puedes ver las imágenes por ti mismo.

Este sitio toma imágenes DMSP y VIIRS y las superpone en un Google Maps interactivo que permite a los usuarios desplazarse alrededor de la Tierra, y acercarse y alejarse en áreas particulares de interés. Está disponible un mapa para cada año de 2008 a 2015, con la excepción de 2011. La comparación de diferentes años muestra cómo está cambiando la cantidad de luz en cualquier lugar particular de la Tierra. La figura a continuación, que muestra la región del mar Mediterráneo oriental (fila superior) y un zoom en el área suroeste de Londres, Reino Unido (fila inferior), ilustra cómo la resolución de las imágenes mejoró significativamente después de que los datos VIIRS estuvieron disponibles en 2012.

Tenga en cuenta que aunque los mapas de 2012 y 2015 son de la misma fuente, se ven muy diferentes. Las imágenes de 2012 se presentan de una manera que enfatiza la luz tenue en las áreas rurales a expensas de los núcleos de la ciudad, que son brillantes y sin rasgos distintivos. Las imágenes de los mapas 2013-15, en comparación, se escalan de una manera que refleja con precisión las grandes diferencias de brillo dentro de las ciudades, pero puede hacer que las áreas rurales parezcan especialmente oscuras. En la imagen a continuación, que abarca unos 250 kilómetros y se centra en la ciudad estadounidense de Chicago, muestra la luz nocturna del área metropolitana de Chicago resuelta en ciudades y suburbios individuales.

Los lectores interesados ​​pueden obtener los últimos datos de VIIRS directamente a través del sitio web de NOAA. Se encuentran disponibles imágenes promedio diarias y mensuales. ¡Tenga en cuenta, sin embargo, que estos son archivos muy grandes!

Jurij Stare, de Eslovenia, creó un sitio web como el Blue Marble, pero con una característica adicional: los mapas de luz están calibrados en unidades reales, lo que permite a los usuarios hacer comparaciones simples (pero cuantitativas) de la cantidad de luz dirigida hacia arriba en diferentes partes del mundo. Su sitio web superpone imágenes DMSP y VIIRS en la parte superior de un mapa interactivo de Bing. El siguiente ejemplo muestra el noroeste de Europa, que contiene algunos de los territorios más contaminados por la luz del mundo, junto con una escala (derecha) que muestra el significado de los colores en una escala de unidades físicas.

La escala de colores en este mapa es especialmente útil para evaluar la cantidad de luz proyectada desde las ciudades hacia las zonas rurales.

El poder real de los mapas de Blue Marble y Lightpollution.info está en la capacidad de mirar las regiones de la Tierra a lo largo del tiempo para ver si la cantidad de luz que sale del suelo está cambiando para bien o para mal. Esta imagen compara imágenes VIIRS del delta del río Níger en el sur de Nigeria en 2012 (izquierda) y 2015 (derecha). El aumento dramático de la luz entre estos dos años se debe a una mayor extracción de petróleo en esta región, que ahora supera los 2 millones de barriles de petróleo por día.

Publicado por primera vez en 2001, este mapa interactivo del mundo presenta los datos satelitales de manera un poco diferente a otros sitios. En lugar de elegir los colores para indicar la cantidad total de luz recibida por los sensores en el satélite, el World Atlas usa colores para mostrar cuánta luz medida en el suelo es atribuible a fuentes artificiales dispersadas por la atmósfera de la Tierra. Sobre la base de la luz real medida en el satélite y un modelo de cómo la luz se dispersa por el aire, los investigadores pueden predecir cuánto de la luz que se dirige al cielo termina en el suelo. Esto da una indicación de cuánto "resplandor del cielo" hay, ocultando nuestra vista de las estrellas en el cielo nocturno.

Si bien los mapas de World Atlas se parecen superficialmente a los de los sitios web mencionados, hay más "brillo" aparente en áreas alejadas de los centros urbanos, como en esta vista de Australia:

La cantidad de colores es mayor, lo que permite una distinción más fina entre los niveles de luz artificial. Por ejemplo, los contornos grises exteriores arriba indican niveles de brillo artificial del cielo solo 5% sobre el fondo natural, lo que indica cielos extremadamente oscuros. La extensión de las regiones grises muestra que la luz de las ciudades llega mucho más lejos en las zonas rurales de lo que los investigadores creían anteriormente. Este tipo de representación de los datos satelitales también hace que sea más fácil distinguir sitios con cielos nocturnos verdaderamente "prístinos", esencialmente vírgenes por la contaminación lumínica.

En junio de 2016 se publicó una nueva actualización importante del Atlas Mundial, que incorpora el último análisis de datos de VIIRS. Tenga en cuenta que los usuarios de Google Earth pueden descargar una superposición KMZ para proyectar los mapas del Atlas Mundial en el mundo.

Por último, hay una fuente adicional de imágenes de las luces nocturnas de la Tierra: los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional. Usando cámaras digitales SLR y una montura de seguimiento de la Tierra, los astronautas han acumulado miles de tales imágenes.

El proyecto Cities At Night tiene como objetivo el crowdsourcing de identificación de ciudades en las imágenes. Los objetivos de muchas de las imágenes de los astronautas son desconocidos, porque la información de posición registrada para la Estación Espacial solo se refiere al punto en la Tierra exactamente debajo de su trayectoria de vuelo, mientras que las imágenes de los astronautas se toman con mayor frecuencia en direcciones que se alejan de la trayectoria. Cities At Night se basa en la familiaridad de los usuarios con sus propias ciudades para reconocer los patrones de carreteras y otras estructuras iluminadas que aparecen en las imágenes. Las imágenes identificadas se presentan en una base de Google Maps con marcadores que apuntan a las imágenes originales. El siguiente ejemplo muestra una imagen identificada de Beijing, China.

Debido a la baja órbita de la Estación Espacial, con un promedio de 410 kilómetros sobre la superficie de la Tierra, las imágenes de astronautas de las ciudades tienen la resolución más alta de todas. Muestran carreteras, aeropuertos, incluso edificios con iluminación individual. También nos cuentan cómo colores de las ciudades por la noche están cambiando. Estas dos imágenes son de la ciudad italiana de Milán, tomadas desde la Estación Espacial Internacional en 2012 (izquierda) y 2015 (derecha).

El centro de la ciudad se volvió notablemente más azul en el ínterin después de que Milán convirtió gran parte de su iluminación municipal de lámparas de vapor de sodio de baja presión en lámparas LED blancas. Otros instrumentos, como VIIRS, también están sintiendo estos cambios. Sin embargo, tenga en cuenta que VIIRS no es especialmente sensible a la luz azul adicional emitida por los nuevos sistemas de alumbrado público de LED blanco, por lo que las ciudades que han hecho el cambio a LED (como Milán) Aparecer haberse oscurecido en los últimos años, aunque probablemente no lo hicieron.

¿Qué otra información interesante sobre nuestro planeta (y sus habitantes) está esperando ser descubierta en imágenes de la Tierra en la noche desde la órbita? ¡Echa un vistazo por ti mismo!

(Nota del editor: esta publicación se actualizó en julio de 2016 para incluir información sobre el Atlas mundial del brillo del cielo artificial recientemente actualizado.)

Cambiar zoom

Use la rueda de desplazamiento del mouse para cambiar el zoom o presione los botones +/- en la barra de herramientas. También puede acercarse al rectángulo deseado dibujándolo con la tecla Mayús y arrastrar con el mouse. Otra forma de acercarse es simplemente hacer doble clic en el mapa y se acercará.

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La luz artificial también dificulta la vida de los observadores del cielo y los astrónomos, que necesitan cielos oscuros para hacer observaciones detalladas de los cielos.

El sitio web, creado como parte de un proyecto financiado por la Unión Europea conocido como GEOEssential, permite a los usuarios acercarse a regiones específicas y retroceder en el tiempo para ver cómo las emisiones de luz en un área en particular han cambiado en las últimas décadas. El mapa presenta carreteras, ciudades y otros puntos de referencia que facilitan la búsqueda de ubicaciones específicas.

Kyba quería que la herramienta fuera útil tanto para los científicos como para el público en general. "Se libera una gran cantidad de datos satelitales de forma gratuita en línea para todos, pero el hecho de que sea gratuito no significa que sea accesible", dijo. "La idea es dar esta herramienta a todos, para que todos en el mundo tengan acceso a estos datos".

El mapa incorpora datos de satélites espías ahora fuera de servicio que operaron de 1992 a 2013. El satélite de la Asociación Nacional de Orbita Polar Suomi, operado conjuntamente por la NASA y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, es la fuente de datos desde 2012 hasta la actualidad. El mapa se actualiza automáticamente cada vez que se obtienen nuevas imágenes de satélite.

Kyba utiliza el sitio web como parte de un esfuerzo por comprender cómo está cambiando la luz artificial y el "brillo del cielo" que producen las ciudades. Está planeando que el código del sitio web esté disponible de forma gratuita para que se puedan crear herramientas similares utilizando diferentes conjuntos de datos de satélites.

"Se podría hacer algo con hielo marino o temperaturas atmosféricas, o los datos sobre cuándo los árboles obtienen sus hojas", dijo Kyba. "Para cualquier conjunto de datos satelitales que pueda imaginar, podría producir un sistema similar para observar las tendencias a lo largo del tiempo, por lo que espero que otras personas lo adapten para sus propios usos".

Superposiciones, características y mapa base

La sección "Capas de mapa" del menú derecho contiene controles que le permiten seleccionar una superposición, características y mapa base deseados. La superposición y las características tienen un control deslizante debajo de la selección que puede usar para cambiar su opacidad. La opacidad predeterminada se establece en 60%. Base

Hay dos capas base disponibles, Bing Road e Hybrid, que es una mezcla entre el mapa de tipo Satélite y Road. Estos dos mapas base son proporcionados por el servicio REST de Microsoft.

Opciones de SQM / SQC / Observatorios

haga clic en la "rueda dentada" para mostrar opciones adicionales para la función seleccionada. Puedes ie. filtrar los puntos SQM por nombre o fecha. La opción de observatorios contiene campos adicionales utilizados para encontrarlos y evaluar sus niveles de contaminación lumínica.

Gobernante

Mide la distancia y el acimut. Haga clic izquierdo para iniciar la medición, haga doble clic para finalizar. El acimut está disponible si la línea no está segmentada y representa el ángulo desde el inicio de la línea hasta el final. Se admiten múltiples mediciones. Para borrar todas las mediciones, haga clic nuevamente en el icono de la regla para desactivarlo.

Información del punto

Al hacer clic con el botón izquierdo en el mapa, aparece una ventana emergente que muestra las coordenadas clicadas (sistema de coordenadas WGS84 en grados, minutos, segundos), el valor de la superposición y elevación de VIIRS / DMSP visibles (250m SRTM 4 http://srtm.csi.cgiar.org) en metros en la ubicación clicada. Para World Atlas hay un poco más de información disponible. Si no hay otro control activo, este es el control predeterminado cuando se hace clic izquierdo en el mapa a menos que la capa SQM / SQC esté visible. En tal caso, la información SQM / SQC se muestra primero si hace clic en un punto SQM / SQC.

Información del área usando un polígono

Muestra estadísticas de la capa VIIRS / DMSP / WA visible que se cruza con el polígono dibujado. Para dibujar el polígono, haga clic con el botón izquierdo y haga doble clic con el botón izquierdo para finalizar. La ventana emergente resultante se puede mover agarrando su marco y reposicionándolo. El botón Raw GeoTIFF exportará los datos originales sin procesar recortados por el polígono. El botón RGB GeoTIFF exportará los datos RGB recortados por el polígono. La exportación no solo está disponible para la superposición de World Atlas.

Información del área usando un círculo

Muestra estadísticas de la capa VIIRS / DMSP / WA visible que se cruza con el círculo dibujado. Para dibujar el círculo, haga clic con el botón izquierdo, luego mueva el mouse y luego haga clic con el botón izquierdo para terminar en el radio deseado. La ventana emergente resultante se puede mover agarrando su marco y reposicionándolo. El botón Raw GeoTIFF exportará los datos originales sin procesar recortados por el polígono. El botón RGB GeoTIFF exportará los datos RGB recortados por el polígono. La exportación no solo está disponible para la superposición de World Atlas.

Agregar una medida SQM

La activación de esta opción le permite agregar su propia medición SQM al mapa.

En el campo de nombre ingrese su nombre o nombre de lugar (no obligatorio).
El campo de fecha / hora debe contener su hora local (¡muy importante!) La medida fue tomada. Puede seleccionar desde el applet de calendario o ingresarlo manualmente. Debe estar en formato AAAA-MM-DD HH: mm.
El valor SQM contiene el valor, mientras que la casilla de verificación "SQM-L" debe estar marcada si su SQM tiene una lente.
El comentario debe contener sus comentarios sobre la medición o la información adicional sobre el lugar (no obligatorio).
Antes de enviar el formulario, se debe escribir una verificación de captcha en el cuadro de texto Verificación.
Presione enviar para enviar el formulario.
Si tiene éxito, cerrar el formulario mostrará su medida agregada. Mueva el mapa para que la capa se actualice y asegúrese de que el filtro no esté activo y posiblemente oculte el punto agregado.

Buscar lugares

Ubicado en la esquina superior izquierda del mapa. Ingrese un lugar y, al seleccionarlo en un menú desplegable, volverá a colocar el mapa en él. También es posible ingresar coordenadas manualmente en un formato de "latitud, longitud" y seleccionarlo desde un menú desplegable que se acercará a esas coordenadas.

Pantalla coordinada

Ubicado en la esquina inferior derecha del mapa. Muestra las coordenadas actuales del cursor del mouse o el último toque si está utilizando un dispositivo con pantalla táctil. Haga clic con el botón izquierdo en la visualización de coordenadas para alternar entre los modos de visualización decimal y grados / minutos / segundos.