10 metod, dzięki którym dane z Sentinel-1 pozwalają nam dostrzeż naszą rzeczywistość.
W miarę jak zbliża się wystrzelenie satelity Sentinel-1C, zastanawiamy się nad niektórymi z wielu sposobów, w jakie misja Copernicus Sentinel-1 zapewniła nam niezwykły wgląd radarowy w naszą planetę na przestrzeni lat.
Misja Copernicus Sentinel-1 zapewnia obrazowanie radarowe w każdych warunkach pogodowych, w dzień i w nocy, w celu globalnego monitorowania lądów i oceanów Ziemi. Misja i dane wspierają kluczowe obszary, takie jak zarządzanie środowiskiem, reagowanie na katastrofy i badania nad zmianami klimatu.
Dane z Sentinel-1 przyczyniają się do licznych usług i zastosowań programu Copernicus, w tym monitorowania lodu morskiego w Arktyce, śledzenia gór lodowych, rutynowego mapowania lodu morskiego i pomiarów prędkości lodowca. Odgrywa również istotną rolę w nadzorze morskim, takim jak wykrywanie wycieków ropy naftowej, śledzenie statków w celu zapewnienia bezpieczeństwa morskiego i monitorowanie nielegalnej działalności połowowej.
Dodatkowo jest szeroko stosowany do obserwacji deformacji gruntu spowodowanych osiadaniem, trzęsieniami ziemi i aktywnością wulkaniczną, a także do mapowania lasów, zasobów wodnych i glebowych. Misja ta ma kluczowe znaczenie dla wspierania pomocy humanitarnej i reagowania na kryzysy na całym świecie.
Seria Sentinel-1 rozpoczęła się od Sentinel-1A, wystrzelonego w kwietniu 2014 roku, a następnie Sentinel-1B w 2016 roku. Każdy satelita jest wyposażony w instrument radarowy z syntetyczną aperturą w paśmie C (SAR), który działa w czterech trybach i zapewnia rozdzielczość przestrzenną do 5 m i zasięg do 410 km.
Chociaż Sentinel-1B został wycofany w 2022 r. z powodu awarii elektrycznej, Sentinel-1A pozostaje w pełni operacyjny i znacznie przekroczył swoją oczekiwaną żywotność wynoszącą siedem lat.
Nadchodzące wystrzelenie Sentinel-1C przywróci pełną moc misji jako konstelacji dwóch satelitów.
Po wejściu na orbitę Sentinel-1C będzie kontynuował dziedzictwo misji, zapewniając wysokiej jakości obrazy radarowe wspierające badania naukowe i szeroki zakres zastosowań. W szczególności wprowadza on ulepszone możliwości monitorowania ruchu morskiego, co jeszcze bardziej rozszerza użyteczność misji.
W dzisiejszym artykule badamy różnorodny zakres zastosowań danych z satelity Copernicus Sentinel-1.
W dniu 6 lutego 2023 r. seria trzęsień ziemi zabiła ponad 55 000 osób w Turcji i Syrii, w najgorszych trzęsieniach ziemi, jakie region ten widział od 20 lat.
Ten interferogram pokazuje przemieszczenie powierzchni cosejsmicznej w obszarze w pobliżu Gaziantep, wygenerowane z wielu skanów Sentinel-1 - przed i po trzęsieniach ziemi.
Dzięki połączeniu danych z misji Copernicus Sentinel-1, uzyskanych przed i po trzęsieniu ziemi, zmiany na ziemi, które wystąpiły między dwiema datami akwizycji, prowadzą do kolorowych wzorów interferencyjnych na obrazach, znanych jako "interferogram", umożliwiając naukowcom ilościowe określenie ruchu ziemi.
Te interferogramy pozwalają naukowcom lepiej zrozumieć naturę trzęsień ziemi i ryzyko dalszych zagrożeń w przyszłości.
Lód morski jest jednym z najważniejszych fizycznych elementów szelfu kontynentalnego Morza Beringa. Bezprecedensowo niska pokrywa lodu morskiego na północnych morzach Beringa zimą 2019 r. spowodowała kaskadę skutków, które gwałtownie przekształciły regionalny ekosystem morski, potęgując wyzwania stojące przed społecznościami, które na nim polegają. Ten obraz Sentinel-1 przedstawia Cieśninę Beringa w marcu 2019 r., praktycznie bez lodu. Nieliczne płaty lodu morskiego są pokazane w jasnoniebieskich kolorach.
Dane Sentinel-1 są niezbędne dla Copernicus Marine Service (CMEMS), umożliwiając bezpieczną nawigację na lodowatych wodach, ulepszając modelowanie klimatu i wspierając ocenę zmian środowiskowych w regionach polarnych.
Dostarczając terminowe i dokładne informacje o lodzie morskim, Sentinel-1 pomaga CMEMS zapewnić bezpieczeństwo i zrównoważony rozwój operacji morskich. Jego obrazy radarowe są szczególnie skuteczne w tworzeniu map lodowych o wysokiej rozdzielczości, rozróżniając cieńszy, żeglowny lód pierwszego roku od grubszego, bardziej niebezpiecznego lodu wieloletniego, a także monitorując góry lodowe i prognozując warunki lodowe na coraz bardziej ruchliwych wodach Arktyki.
Zdjęcia satelitarne Sentinel-1 przed i po pokazują zasięg wycieku ropy u wybrzeży Trynidadu i Tobago w lutym 2024 roku. Incydent miał miejsce, gdy statek Gulfstream osiadł na mieliźnie i wywrócił się u południowych wybrzeży wyspy Tobago, uwalniając ropę do otaczających wód.
Radar Sentinel-1 jest bardzo skuteczny w monitorowaniu wycieków ropy, ponieważ może wykrywać subtelne zmiany na powierzchni oceanu spowodowane przez plamy ropy. Plamy te tłumią ruch fal, pozostawiając wyraźne sygnatury radarowe, które wyglądają jak ciemne smugi na jaśniejszym tle. Ponieważ technologia radarowa mierzy teksturę powierzchni, wycieki ropy są łatwe do zidentyfikowania na obrazach.
Sentinel-1 jest kamieniem węgielnym nadzoru morskiego, dostarczając wysokiej rozdzielczości obrazy radarowe nie tylko do monitorowania wycieków ropy, ale także ruchu statków i śledzenia nielegalnych połowów. Sentinel-1 jest szczególnie istotny dla CleanSeaNet Europejskiej Agencji Bezpieczeństwa Morskiego (EMSA), dostarczając 80% danych wykorzystywanych do wykrywania i oceny wycieków ropy - wspierając szybką reakcję i bezpieczeństwo morskie na wodach europejskich.
W październiku 2024 r. Hiszpania doświadczyła jednej z najgorszych powodzi od dziesięcioleci po ulewnych deszczach, które nawiedziły wschodnią prowincję Walencji. Burze skoncentrowały się nad dorzeczami Magro, Turia i Poyo, uwalniając potoki błotnistej wody, które zamieniły ulice wiosek w rzeki, zniszczyły domy i zmiotły mosty i pojazdy.
Powyższy obraz radarowy wykorzystuje dane z dwóch akwizycji obrazów (z 19 i 31 października 2024 r.), aby zilustrować poważne powodzie (na niebiesko) w Parku Narodowym Albufera.
Sentinel-1 jest idealny do monitorowania powodzi, ponieważ jego technologia radaru z syntetyczną aperturą (SAR) może przenikać przez chmury i działać w ciemności, zapewniając niezawodne obrazowanie w ekstremalnych warunkach pogodowych, gdy czujniki optyczne mogą zawieść.
Dane z Sentinel-1 są szeroko wykorzystywane przez Copernicus Emergency Management Service (CEMS), dostarczając krytycznych danych wspierających reagowanie na katastrofy i działania naprawcze.
Huragan Helene był niszczycielskim cyklonem tropikalnym, który spowodował rozległe szkody i ofiary śmiertelne, które rozciągały się od północno-zachodniej Florydy w USA, gdzie burza wylądowała 26 września 2024 r., Do Tennessee, Georgii i Karoliny Północnej.
Huragan Helene był ściśle monitorowany za pomocą danych radarowych Sentinel-1 w celu oceny jego pola wiatru nad powierzchnią oceanu. Technologia ta odgrywa kluczową rolę w zrozumieniu dynamiki burz i przewidywaniu ich skutków.
Czujniki satelitarne, szczególnie te działające na częstotliwościach mikrofalowych, mogą przechwytywać dane dotyczące prędkości i kierunku wiatru na powierzchni oceanu w różnych warunkach pogodowych. Pole wiatru oceanicznego (OWI), pochodzące z Sentinel-1, dostarczyło szczegółowych szacunków wektorów wiatru na wysokości 10 m nad powierzchnią oceanu. Informacje te są niezbędne dla meteorologów do analizy intensywności i trajektorii burzy.
W 2021 roku Sentinel-1 był świadkiem oderwania się góry lodowej A-74 od szelfu lodowego Brunt na Antarktydzie. Obrazy radarowe pokazały następnie, że góra lodowa kilka miesięcy później obracała się wokół zachodniego krańca Brunt, lekko ocierając się o szelf lodowy, zanim kontynuowała podróż na południe.
Sentinel-1 jest idealny do monitorowania regionów takich jak Antarktyda, ponieważ jego technologia radaru z syntetyczną aperturą (SAR) może widzieć przez chmury, deszcz i ciemność, zapewniając ciągłe gromadzenie danych w ekstremalnych warunkach kontynentu.
Ta zdolność pozwala Sentinel-1 śledzić ruch lodowców, mierzyć utratę lodu i monitorować zmiany w pokrywie lodowej z niezwykłą precyzją, niezależnie od utrzymującej się pokrywy chmur lub ciemności w nocy polarnej.
Ten obraz brazylijskiego stanu Mato Grosso został stworzony przez połączenie trzech oddzielnych akwizycji radarowych z Sentinel-1 wykonanych w odstępie lat, aby pokazać zmiany w uprawach i pokryciu terenu w czasie.
W przeciwieństwie do obrazów z satelitów przenoszących instrumenty optyczne lub "podobne do kamery", obrazy uzyskane za pomocą radaru są interpretowane poprzez badanie intensywności sygnału radarowego rozproszonego wstecznie, który jest związany z właściwościami gruntu, takimi jak jego chropowatość.
Podczas gdy kolory w kolorze szarym przedstawiają brak zmian między akwizycjami, plamy niebieskiego, zielonego i czerwonego wskazują na znaczące zmiany w czasie (od 2015-2019). Jak pokazują te kolorowe prostokątne kształty, znaczna część lasów tropikalnych została wycięta i oddana pod uprawę.
Sentinel-1 jest nieocenionym narzędziem do monitorowania wylesiania, dzięki technologii radaru z syntetyczną aperturą (SAR), ponieważ pozwala na wykrywanie zmian w pokrywie leśnej, nawet na obszarach o gęstym zachmurzeniu lub w nocy. Analizując dane radarowe w czasie, Sentinel-1 może śledzić utratę lasów i zmiany w użytkowaniu gruntów, oferując kluczowe informacje do monitorowania środowiska.
Ten obraz Sentinel-1 pokazuje część delty Mekongu - głównego regionu produkcji ryżu w południowo-zachodnim Wietnamie. Obraz ten łączy trzy akwizycje radarowe z Sentinel-1 wykonane w odstępie około miesiąca, aby pokazać zmiany w uprawach i warunkach gruntowych w czasie. Jasne kolory na obrazie pochodzą ze zmian na ziemi, które wystąpiły między akwizycjami.
Połączenie obrazów radarowych z misji Copernicus Sentinel-1 może pomóc w monitorowaniu i mapowaniu ewolucji upraw ryżu. Czujniki radarowe są szczególnie przydatne ze względu na ich zdolność do wykrywania podmokłego gruntu i penetracji wilgotnego zachmurzenia typowego dla azjatyckich regionów uprawy ryżu.
Ciała wodne odbijają sygnał radarowy z dala od satelity, przez co woda wydaje się ciemna. Statki na rzece można zobaczyć jako jasne, wielokolorowe kropki.
Sentinel-1 jest bardzo skuteczny w monitorowaniu rolnictwa, ponieważ dostarcza szczegółowych informacji na temat wilgotności gleby, struktury upraw i wzorców wzrostu, które są niezbędne do oceny stanu i wydajności rolnictwa.
Stolica Indonezji, Dżakarta, jest domem dla 10 milionów ludzi i jest również jednym z najszybciej tonących miast na świecie. Naukowcy sugerują, że część megamiasta może zostać całkowicie zanurzona do 2050 r.
Dzięki wykorzystaniu dużej liczby radarowych zdjęć satelitarnych w okresie dwóch lat, możliwe jest dokładne obliczenie osiadania gruntu. Ten obraz przedstawia średnie wskaźniki przemieszczenia gruntu na podstawie danych radarowych Sentinel-1 z lat 2017-2018.
Poprzez porównanie obrazów radarowych w czasie, dane z Sentinel-1 mogą być wykorzystane do wygenerowania szczegółowych map przemieszczeń, niezbędnych do śledzenia osiadania, osuwisk, aktywności wulkanicznej i stabilności infrastruktury.
W marcu 2021 r. korek w Kanale Sueskim przyciągnął uwagę całego świata, gdy Ever Given, jeden z największych kontenerowców na świecie, utknął bokiem w poprzek drogi wodnej. Statek zablokował cały ruch w obu kierunkach na sześć dni, powodując znaczne zakłócenia w globalnym handlu.
Zdjęcia Sentinel-1 podkreślają wpływ blokady, pokazując rutynowy ruch morski na lewym zdjęciu przed korkiem i ogromny 400-metrowy statek blokujący kanał na zdjęciu po prawej stronie.
Sentinel-1 jest cennym narzędziem do monitorowania ruchu statków; jego radar wykrywa powierzchnię morza, która odbija sygnał od satelity, przez co woda wydaje się ciemna. W przeciwieństwie do tego, metalowe obiekty, takie jak statki, pojawiają się jako jasne kropki na tle ciemnego oceanu, umożliwiając łatwą identyfikację i śledzenie.
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
