1. Introducción al enfoque

Este apartado introduce el contexto, la necesidad y el enfoque conceptual del sistema.
Su objetivo es que el alumno comprenda por qué se ha desarrollado la plataforma, qué problema aborda y cuál es su papel dentro de la gestión de la calidad del agua en embalses.

1.1 Necesidad de la monitorización continua de la calidad del agua

Los embalses son sistemas dinámicos, en los que la calidad del agua puede variar de forma significativa tanto en el tiempo como en el espacio.

Procesos como: - la eutrofización, - la proliferación de algas y cianobacterias, - o episodios puntuales de deterioro de la calidad,

pueden desarrollarse en pocos días y afectar de manera heterogénea a distintas zonas del embalse.

Para una gestión eficaz, no es suficiente conocer el estado del agua en un único punto o en una fecha aislada. Es necesario disponer de una visión continua y espacialmente distribuida del estado del embalse.

1.2 Limitaciones de los métodos tradicionales de control

Los sistemas tradicionales de control de la calidad del agua se basan principalmente en muestreos puntuales en campo, que presentan limitaciones estructurales:

  • Número reducido de puntos de muestreo.
  • Frecuencia temporal limitada (mensual, trimestral, etc.).
  • Dificultad para detectar:
  • eventos de corta duración,
  • gradientes espaciales dentro del embalse,
  • cambios rápidos entre campañas.

Aumentar la frecuencia de muestreo mejora la información disponible, pero implica un incremento significativo de costes y recursos.

Estas limitaciones no invalidan el muestreo tradicional, pero sí evidencian la necesidad de herramientas complementarias.

1.3 El enfoque Cyan'EAU como solución complementaria

Surge como una plataforma de apoyo al control tradicional de la calidad del agua, no como un sustituto.

Su enfoque se basa en: - el uso de datos de Observación de la Tierra, - la integración con datos de campo, - y el procesamiento automático y sistemático de la información.

Este enfoque permite: - aumentar la frecuencia de observación, - obtener una visión espacial completa del embalse, - detectar tendencias y anomalías de forma temprana.

1.4 Principios básicos del enfoque

El diseño del sistema se apoya en una serie de principios clave:

  • Integración de múltiples fuentes de datos
    Satélites, muestreos de campo y productos derivados se combinan en un único sistema.

  • Procesamiento homogéneo y reproducible
    Todos los datos siguen los mismos flujos y criterios de cálculo.

  • Monitorización continua en el tiempo
    El análisis no se limita a fechas aisladas, sino a series temporales.

  • Análisis espacial por píxel
    Cada zona del embalse se analiza de forma independiente.

  • Enfoque operativo
    El sistema está diseñado para su uso real por el organismo gestor.

1.5 De la observación al apoyo a la toma de decisiones

No se limita a mostrar imágenes o mapas.
Su objetivo es transformar datos en información útil para la gestión.

El sistema genera:

  • indicadores derivados,
  • series temporales,
  • alertas automáticas,

que permiten:

  • vigilar el estado del embalse,
  • detectar situaciones anómalas,
  • priorizar actuaciones y recursos.

Es importante destacar que una alerta no es una orden, sino un elemento de información que debe ser interpretado en su contexto.

1.6 Papel del usuario en el sistema

El uso correcto requiere un papel activo del usuario.

El sistema:

  • proporciona información objetiva y sistemática,

pero corresponde al usuario:

  • interpretar los resultados,
  • contrastarlos con conocimiento local y datos de campo,
  • tomar las decisiones finales.

Está diseñado para reforzar el criterio profesional, no para sustituirlo.

1.7 Ideas clave del enfoque

  • La calidad del agua en embalses es dinámica y variable.
  • El muestreo puntual es necesario, pero insuficiente por sí solo.
  • Aporta una visión continua y espacial.
  • El sistema apoya la toma de decisiones, pero no decide.
  • La interpretación responsable es clave para su uso correcto.

3. Fuentes de datos y ámbito de trabajo

Este apartado describe las fuentes de información que alimentan el sistema y el ámbito territorial en el que se aplica.
El objetivo es que el alumno comprenda qué tipos de datos se utilizan, qué aporta cada fuente y por qué es necesaria su integración.

3.1 Ámbito territorial y embalses de estudio

Se aplica inicialmente a un conjunto de embalses seleccionados dentro de un ámbito territorial concreto.

El sistema:

  • trabaja a escala de embalse,
  • permite el análisis espacial interno de cada masa de agua,
  • y está diseñado para ser ampliable a otros embalses.

La selección del ámbito responde a criterios:

  • ambientales,
  • operativos,
  • y de disponibilidad de datos.

Escala de trabajo

La escala de trabajo se sitúa entre:

  • la escala local (píxel),
  • y la escala de embalse completo.

Esto permite:

  • analizar patrones espaciales internos,
  • identificar zonas problemáticas,
  • comparar comportamientos dentro de un mismo embalse.

3.2 Datos de Observación de la Tierra

La base principal del sistema son los datos satelitales de Observación de la Tierra.

Estos datos permiten: - observación frecuente, - cobertura espacial completa, - análisis histórico y continuo.

3.2.1 Tipos de satélites utilizados

Cyan'EAU utiliza principalmente satélites ópticos de resolución media, entre ellos:

  • Sentinel-2

  • Alta resolución espacial

  • Alta frecuencia de revisita
  • Acceso libre y continuo

Estos satélites son especialmente adecuados para:

  • aguas continentales,
  • análisis multitemporal,
  • aplicaciones operativas.

3.2.2 Productos derivados de los satélites

A partir de las imágenes satelitales se generan distintos productos, como:

  • reflectancias corregidas,
  • índices espectrales,
  • variables biofísicas estimadas,
  • series temporales por píxel.

Estos productos son la base para:

  • análisis de estado,
  • detección de anomalías,
  • generación de alertas.

3.3 Datos de campo de calidad del agua

Los datos de campo son un componente esencial del sistema.

Se obtienen mediante:

  • campañas de muestreo en embalses,
  • mediciones in situ,
  • análisis de laboratorio.

Función de los datos de campo

Los datos de campo se utilizan para:

  • validar productos satelitales,
  • calibrar algoritmos,
  • interpretar correctamente los resultados,
  • contextualizar las estimaciones satelitales.

Sin datos de campo, los productos satelitales carecen de referencia real.

3.4 Integración de fuentes

El valor añadido reside en la integración coherente de múltiples fuentes de datos.

El sistema combina:

  • información satelital,
  • datos de campo,
  • conocimiento del territorio,
  • procesamiento automático.

Principios de integración

La integración se basa en:

  • coincidencia temporal
    Los datos se comparan en fechas próximas.

  • coincidencia espacial
    Los datos se emparejan a nivel de píxel o zona.

  • normalización de formatos y estructuras
    Todos los datos siguen reglas comunes.

3.5 Ventajas de la combinación de fuentes

La combinación de datos permite:

  • aumentar la fiabilidad de los resultados,
  • reducir la incertidumbre,
  • detectar errores o inconsistencias,
  • mejorar la interpretación final.

El uso conjunto de satélites y muestreos en campo es una condición imprescindible para un sistema operativo fiable.

3.6 Mensajes clave del bloque

  • Trabaja con múltiples fuentes de datos.
  • Los satélites aportan cobertura y frecuencia.
  • Los datos de campo aportan referencia y validación.
  • La integración coherente es clave para la fiabilidad.
  • El sistema está diseñado para crecer y adaptarse.