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lunedì 11 marzo 2013

Perché anche i dati satellitari devono essere liberi

Quando si parla di open data, ed in particolare di open data geografici, si fa spesso riferimento a quelli prodotti dalla pubblica amministrazione.Oggi però proviamo a capire perchè è opportuno che anche i dati satellitari debbano essere liberi, ovvero disponibili con licenze che ne consentano l'uso a chiunque, anche con finalità di tipo commerciale.
Si intuisce subito che la questione è un po' delicata se si pensa agli ingenti investimenti che ci sono dietro al lancio ed all'operatività di un satellite per l'osservazione della Terra. Questi satelliti vengono lanciati tipicamente dalle Agenzie come la NASA, l'ESA ed in Italia l'ASI, con finalità spesso legate al monitoraggio ambientale o climatico, e quindi di tipo pubblico, che curano l'interesse della comunità.

Per fortuna sempre più spesso, ormai, le data policy di queste agenzie vanno nella direzione di liberalizzare l'accesso ai dati. C'è una grande discussione in corso sulla politica di licenza che la Commissione Europea vorrà applicare alle missioni Sentinel del programma Copernicus, e per chi volesse approfondire consiglio la lettura dei documenti prodotti dall'EARSC (l'associazione delle aziende europee del remote sensing) che tanto sta spingendo a favore di una politica di open data per le Sentinelle. Nel frattempo però l'ESA si è portata avanti con il lavoro, ed ha iniziato a distribuire, come open data, numerosi dataset acquisiti dalle missioni ERS ed Envisat. Con il chiaro obiettivo di "tirare la volata" ai dati Sentinel.

Landsat 8
Prenderò spunto da un interessante documento dell'EARSC, "Open data study - Final Report", che approfondisce il discorso delle politiche open applicate alle immagini satellitari.

In questo report, che si può sfogliare in calce a questo articolo, è citato l'esempio dei dati Landsat per spiegare quali vantaggi economici può portare una politica open data se applicata alle immagini da satellite.

L'USGS, il Servizio Geologico degli Stati Uniti, ha infatti lanciato in orbita il mese scorso il nuovo satellite Landsat 8 mantenendo, anche per le immagini che saranno acquisiti da questo nuovo sensore, la politica di accesso libero ai dati che ha già avviato nel 2008 sul catalogo storico di dataset satellitari Landsat.

Dalla vendita delle immagini agli open data
Quello della missione Landsat è un caso esemplare, perché in 40 anni, cambiando i satelliti ed i gestori dei satelliti stessi, sono cambiate tante volte le politiche di accesso ai dati. Solo nel 2008, come dicevo, si è passati da una politica basata sulla vendita dei dati al libero accesso agli stessi, e l'impatto di questo ultimo cambiamento è chiaramente visibile dal l'aumento nel volume di dati scaricati, come mostrato in figura.

Fonte: http://www.usgs.gov/climate_landuse/contacts/presents/Larsen_WestFAST_jan2013.pdf
Prima di raggiungere questo traguardo,  i dati potevano essere ottenuti solo a pagamento. Questo con il tempo aveva creato del malcontento nell'opinione pubblica americana perché tradizionalmente gli utenti principali di questi dati erano militari, enti pubblici ed enti di ricerca governativi: tutte strutture finanziate dal governo. La critica poggiava sull'evidenza che il cittadino pagava due volte per i dati Landsat: i satelliti erano stati costruiti con i soldi dello Stato, e quindi con le tasse dei cittadini; gli enti pubblici poi usavano ancora soldi pubblici per comprare i dati da un’azienda sovvenzionata dal governo!

Quando finalmente, il governo degli Stati Uniti decise che i dati raccolti dal sistema satellitare Landsat sarebbero stati disponibili gratuitamente per tutti gli utenti [2], il numero di download delle immagini esplose!

In una recente analisi dell'impatto della data policy delle immagini Landsat [3] è stato calcolato che, soltanto fino a giugno 2011, l'accesso libero ai dati ha portato alla distribuzione di oltre 5,7 milioni di immagini, da tutto il catalogo di dati Landsat. Oltre 250.000 immagini al mese: una statistica incredibile, tanto più se si considera che nel 2001, quando era stato stabilito il record nella distribuzione dei dati, erano state vendute circa 25.000 immagini in tutto l'anno.
53 scene al giorno scaricate in media nel 2001 (l'anno del record), a fronte di 5.000 al giorno nel 2011.
100 volte tanto! A riprova che la disponibilità di dati open crea un'altissima domanda da parte dell'utenza.

Ricadute economiche legate alla liberalizzazione dei dati
Quando si parla di immagini satellitari, le politiche tese alla liberalizzazione comportano diversi effetti interessanti. A fronte dell'improvvisa impennata nella domanda di dati, che è abbastanza normale, c'è un innanzitutto un aspetto da non trascurare: l’ente pubblico non deve più sostenere i costi legati alla gestione delle operazioni commerciali. Si pensi banalmente a quanto costa mantenere un sistema dedicato di fatturazione e contabilità. Un immediato balzo di efficienza per l'ente pubblico quindi, con un risparmio di spesa.

A fronte delle minori entrate legate alla vendita dei dati, si dirà.

In realtà, come spesso accade quanto gli Enti pubblici decidono di vendere i propri dati, anche le entrate realizzate dal USGS erano abbastanza basse e coprivano a malapena il costo dell'intero sistema di vendita.

C'è un altro aspetto da prendere in considerazione, ed è quello legato alle dinamiche di mercato, cioè alla sensibilità della domanda al prezzo, da parte delle diverse tipologie di utenti.
Ogni volta che per i dati Landsat veniva annunciato un imminente aumento dei prezzi, si constatava un raddoppio della domanda nei mesi precedenti l'aumento, ed un rispettivo calo delle vendite immediatamente a seguito dell’aumento [4]. E questo è abbastanza normale. Si deve notare però che nel 1983, quando i prezzi triplicarono, i ricavi derivanti dall'acquisto da parte di enti pubblici aumentarono di 5 volte, mentre il valore degli acquisti privati scese del 30% circa [5].
Perché?
Perché la domanda di dati da parte del settore pubblico è evidentemente anelastica, come si dice in economia. Che il dato sia gratuito o a pagamento, l'ente se ne ha bisogno, lo compra. Aumenta il prezzo? Lo compra lo stesso. (erano altri tempi, è vero...)
Insomma quelli disposti a pagare i prezzi più alti erano gli enti pubblici, gli utenti accademici e magari i militari. Se questi erano i principali utenti, al tempo in cui i dati Landsat erano a pagamento, il risultato è che per lo più si verificava una mera circolazione di denaro pubblico nel circuito statale!

Questo risultato, apparentemente un po' confuso e sorprendente, dimostra piuttosto la sensibilità rispetto al prezzo degli utenti commerciali. La maggior parte dei download di quei dati Landsat era fatto da "bravi utenti pubblici", e quindi il calo maggiore si manifestava nel settore commerciale.
A dimostrazione che le politiche a pagamento creano una barriera all'ingresso nell'uso dei dati, ed è ragionevole dedurre che l'impatto più forte ricade proprio sulle Piccole e Medie Imprese.
Effetti delle Open Data Policy per i Public Sector Bodies (PSB)
Fonte: EARSC Open data study - Final Report

In sintesi, tutta questa storia ci racconta che liberalizzando l'uso dei dati Landsat gli americani hanno ottenuto l'effetto di aumentare l'efficienza nell'utilizzo dei dati da parte degli enti pubblici e dei ricercatori, favorendo al tempo stesso l'accesso ai dati da parte di privati e aziende, che su quelle immagini possono fare del business, contribuendo in questo modo all'economia del Paese.

Verso gli Open EO Data
Quali ricadute economiche potranno avere da noi delle politiche tese alla liberalizzazione dei dati EO?
(EO viene da Earth Observation, che è il modo in cui vengono chiamati i dati telerilevati da satellite)

Vale anche per i dati EO quello che è ormai assodato circa l'importanza della PSI e la liberalizzazione dei dati pubblici, che in Europa e in Italia darebbe un forte sprone all'economia in un periodo complicato come quello presente. Ne beneficerebbero i cittadini, i professionisti e certamente le PMI del comparto teconologico. Il tema mi sta particolarmente a cuore ed in questi giorni ne ho discusso con Giovanni SylosClaudio e Pietro Blu che mi hanno aiutato a ragionare sui contenuti di questo articolo. 

Personalmente credo molto nel contributo che gli archivi storici di dati satellitari possono dare allo studio dell'evoluzione di certi fenomeni nel tempo (desertificazione, consumo di suolo, urban sprawl ecc.) ed al calcolo di indicatori statistici a supporto delle politiche di governo del territorio. Ho in mente un'offerta di servizi cloud based che sfruttino modelli automatici di processamento dei dati, e di questo certamente tornerò a parlare in un prossimo futuro.

Giovanni mi spiegava che la maggiore disponibilità di dati di osservazione della Terra aumenta poi la consapevolezza degli utenti circa le potenzialità di utilizzo delle immagini, causandone l'aumento della domanda. E' già accaduto quando Google ha pubblicato le immagini satellitari con Google Earth. Questo causa un'importante ricaduta per le aziende dell'aerospazio del Paese che "possiede" il satellite, con la ghiotta opportunità di offrire stazioni di acquisizione a paesi terzi,  valorizzando le competenze ed il know-how dell'industria nazionale nella progettazione e sviluppo di infrastrutture di ground segment.

Ancora, i dati open tendono a diventare uno standard, come è stato per OpenStreetMap e come progressivamente sta accadendo per i dati Landsat. Gli standard sono un grande veicolo di esportazione di prodotti e servizi a valore aggiunto, e ciò rappresenta un ulteriore vantaggio per le aziende in grado di fare innovazione e di valorizzare la propria esperienza nell'utilizzo dei dati di una missione nazionale. 

Pietro Blu mi ricordava infine che lo stesso progetto OpenStreetMap, che è un progetto libero e su base volontaria, potrà beneficiare della disponibilità di dati di base, periodicamente aggiornati, grazie ai quali aggiornare lo stradario ed altre eventuali informazioni cartografiche. Il risultato sarà un grafo stradale sempre più affidabile, completo ed aggiornato, disponibile anche per utilizzi di tipo commerciale. 

Naturalmente queste sono solo alcune delle possibili applicazioni di questi dati. Se ne avete in mente altre... raccontatemele!  






[1] Chronicling the Landsat Legacy Laura Rocchio, SSAI; The Earth Observer, Nov-Dec 2011
[2] Landsat Data Distribution Policy, January 2008, https://landsat.usgs.gov/documents/Landsat_Data_Policy.pdf 
[3] Wulder, M.A., et al., Opening the archive: How free data has enabled the science and monitoring promise of Landsat, Remote Sensing of Environment (2012), doi:10.1016/j.rse.2012.01.010
[4] Encouraging Private Investment in Space Activities; Report to the US Congress, 1991.
[5] USGS EROS data centre Annual report for Landsat sales 1987