Пожары в Канаде: Британская Колумбия

Хотя лесные пожары в Канаде сейчас реже мелькают в новостях, они никуда не исчезли. Начавшись в июне на востоке страны, пожары постепенно сместились к западному побережью, и сейчас бушуют в провинциях Альберта и Британская Колумбия. Всего в этом году в Канаде сгорело больше 10 млн гектаров леса. Прошлый “рекорд” составлял 7.1 млн гектаров и был зафиксирован в 1997 году.

На снимке, сделанном прибором MODIS 12 июля, серый дым отдельных пожаров виден в центре сцены, а на востоке он смыкается в сплошную серую пелену.

Данные MOD09GQ, композит каналов: красного, ближнего ИК и снова красного (‘sur_refl_b01’, 'sur_refl_b02' и 'sur_refl_b01’).

#пожары

В Ставропольском крае планируется организовать производство малых космических аппаратов

На встрече министра промышленности и торговли РФ Дениса Мантурова и губернатора Ставропольского края Владимира Владимирова обсуждались вопросы организации производства малых космических аппаратов дистанционного зондирования Земли. Производство планируется создать на базе мощностей группы компаний “СтилСофт”.

В 2022 году компания “СтилСофт” основала конструкторское бюро по разработке космических систем дистанционного зондирования Земли. Уже разработан проект собственного малого спутника — “Стилсат-1” (на рисунке). Заявленные параметры аппарата: пространственное разрешение: 0.5 м (панхром) и 1.5 м (мультиспектр), масса 270 кг, ширина полосы захвата 12 км. Кроме того, одно из подразделений компании — “СтилСпэйс” — оказывает услуги по предоставлению спутниковых снимков, спутниковому мониторингу объектов и ГИС-аналитике.

Очаги возгораний и тепловые аномалии на острове Родос (Греция) по данным прибора MODIS на 21 июля 2023 года.

Карта на сервисе Worldview

NASA Worldview — это инструмент для интерактивной визуализации спутниковых снимков. Он позволяет просматривать более тысячи глобальных слоев спутниковых изображений, большинство из которых обновляются ежедневно и доступны в течение трех часов после наблюдения. Также доступны снимки геостационарных спутников Himawari и GOES, которые предоставляются с периодичностью 10 минут (за последние 90 дней).

#пожары

Годовщина запуска Landsat 1

51 год назад, 23 июля 1972 года ракетой Дельта-900 со второго стартового комплекса авиабазы Ванденберг в Калифорнии (США) был запущен спутник Earth Resources Technological Satellite 1 (ERTS 1). Позже спутник был переименован в Landsat, и стал первым аппаратом одноименной программы дистанционного зондирования Земли, которая продолжается до сих пор.

На протяжении нескольких лет Landsat 1 снабжал информацией о сельскохозяйственных и лесных ресурсах, геологическом строении, минеральных ресурсах, водных ресурсах, загрязнении окружающей среды, морских ресурсах и метеорологических явлениях. В 1976 году на снимках Landsat обнаружили крошечный необитаемый остров в 20 километрах от восточного побережья Канады. Впоследствии, остров назвали в честь спутника — Landsat Island. Выключен аппарат был 6 января 1978 года.

На рисунке (источник) представлена мозаика 48 континентальных штатов США, впервые составленная из спутниковых снимков. На это потребовалось 595 снимков Landsat 1, сделанных в период с 25 июля по 31 октября 1972 года. Были использованы данные 5-го (красного) канала прибора Multi-spectral Scanner System.

#landsat

Сегодня будет "китайский" день — коллеги запустили много всего интересного.

Группировка Tianmu-1 — ГНСС-рефлектометрия

20 июля 2023 г. в 03:20 UTC с космодрома Цзюцюань выполнен пуск ракеты-носителя Куайчжоу-1А с четырьмя спутниками типа Тяньму-1 (Tianmu-1). Космические аппараты успешно выведены на околоземную орбиту. Всего на орбите находится 10 аппаратов Тяньму-1.

Спутники Тяньму-1 иногда называют коммерческими метеорологическими, но это не дает представления о способе получения данных этими спутниками. А занимаются они ГНСС-рефлектометрией.

С распространением глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), появились новые способы использования их данных. ГНСС работают в микроволновом L-диапазоне (длины волн: 15–30 см). Сигнал ГНСС принимается почти везде, общедоступен, непрерывен и практически всепогоден. Почему бы не использовать его для дистанционного зондирования? И вот с помощью отраженных сигналов ГНСС определяют уровень поверхности океана, скорость и направление ветра над океаном, влажность почвы, толщину льда и снега. Это направление называют ГНСС-рефлектометрией (GNSS-Reflectometry) и сейчас оно очень популярно. Потенциально, сфера применений GNSS-R близка к сфере применения радаров L-диапазона.

GNSS-R может быть реализован в наземной, воздушной и космической конфигурациях. Спутники для ГНСС-рефлектометрии гораздо дешевле и проще радарных, потому что только принимают сигнал L-диапазона. Так, спутники Тяньму-1 являются малогабаритными: масса четырех аппаратов в сумме не превышает заявленной грузоподъемности носителя — 225 кг (на солнечно-синхронную орбиту высотой 500 км).

Доступность данных спутниковых миссий Cyclone Global Navigation Satellite System (CYGNSS) и TechDemoSat-1 (TDS-1) привела к лавинообразному росту числа публикаций, посвященных ГНСС-рефлектометрии. Вот один из свежих обзоров:

Rodriguez-Alvarez, N.; Munoz-Martin, J.F.; Morris, M. Latest Advances in the Global Navigation Satellite System—Reflectometry (GNSS-R) Field. Remote Sens. 2023, 15, 2157. https://doi.org/10.3390/rs15082157

Среди новых приложений рефлектометрии:

● Мониторинг плотности зеленых водорослей на поверхности моря.
● Мониторинг разливов нефти.
● Обнаружение некоторых видов морского мусора (таких, которые гасят волны: сети, бутылки, упаковки для продуктов питания, пакеты). Заметим, что обнаружение морского мусора на основе изменений мощности отраженного сигнала, в настоящее время, показывает неудовлетворительные результаты.
● Обнаружение крупных наземных и надводных целей — самолетов и кораблей.
● Определение скорости течения в реках.

#GNSSR #китай

Короткий рекламный ролик миссии HydroGNSS — для иллюстрации концепции ГНСС-рефлектометрии: https://www.youtube.com/watch?v=30pemNtyBVA

Запущены три спутника дистанционного зондирования Земли Sixiang 01–03

23 июля 2023 г. в 02:50 UTC с космодрома Тайюань выполнен пуск ракеты-носителя "Чанчжэн-2D" с четырьмя спутниками: экспериментальным спутником связи Yinhe Hangtian Lingxi 03 и тремя спутниками дистанционного зондирования — Sixiang 01 (Kuangda Nanhu), Sixiang 02 (Hongkou Fuxing), Sixiang 03 (Zhongdian Nongchuang). Пуск успешный, космические аппараты выведены на околоземную орбиту.

Компания Sixiang Technology работает в области финансового страхования, коммерческого применения и обеспечения безопасности крупных инфраструктурных объектов. Спутниковая группировка Sixiang весьма необычна: она включает аппараты для съемки в оптическом и тепловом диапазонах, а также радар.

Дальнейшая информация взята с форума NSF.

Благодаря долгосрочному развитию бизнеса и исследованиям и разработкам продуктов, компания Sixiang Technology постепенно выяснила потребности клиентов в данных и продуктах. Для более полного удовлетворения потребностей клиентов компания Sixiang Technology приняла решение о запуске трех спутников, включая оптический спутник (разрешение на уровне метра, стереопара, ширина излучения 100 км), спутник теплового инфракрасного излучения и спутник радиолокации с синтезированной апертурой (SAR).

В настоящее время компания Sixiang Technology работает в области финансового страхования, коммерческого применения и обеспечения безопасности крупномасштабной инфраструктуры. Такие заказчики предъявляют высокие требования к своевременности выпускаемой продукции. Будь то различные региональные конфликты в мире или стихийные бедствия, им необходимо своевременно получать соответствующие данные, своевременно предоставлять клиентам услуги и помогать им анализировать риски. Для обеспечения стабильности и непрерывности данных необходим спутник, на работу которого в меньшей степени влияют климатические условия.

Kuangda Nanhu (1️⃣ и 2️⃣). Клиентам Sixiang Technology важна непрерывность поступления данных. Поэтому первым спутником кампании стал радар. Про него известно, что он имеет высокое (субметровое) разрешение и использует фазированную антенную решетку.

Hongkou Fuxing 3️⃣. Вторым стал спутник оптического наблюдения с широкой полосой обзора. У существующих оптических сенсоров высокого разрешения полоса захвата достаточно узкая — порядка десяти километров. Компания Sixiang Technology применила некий метод “сращивания” данных от нескольких сенсоров. В результате удалось получить данные метрового разрешения и обеспечить полосу обзора около 100 км. Аппарат имеет возможность выполнять стереосъемку.

Zhongdian Nongchuang 4️⃣. Третий спутник осуществляет съемку в тепловом инфракрасном диапазоне. Заявляется, что он будет снимать, среди прочего, под углом к надиру, что позволит увеличить ширину полосы обзора.

#китай #SAR #LST

Сегодня возвращаемся к радарам. Заметки по радарной съемке накапливаются здесь.

Интерпретация радарных снимков: поляризация сигнала

На рисунке 1️⃣ показана пара снимков, сделанных в октябре 1994 года радаром L-диапазона спутника SIR-C, и охватывающих часть острова Суматра в Индонезии. Большая часть территории представляет собой тропический лес, перемежающийся с большими участками, расчищенными под плантации масличных пальм. Недавно расчищенные участки, на которых тропический лес свели не позже, чем за пять лет до даты съемки, на снимке в поляризации HH (передается и принимается сигнал горизонтальной поляризации) выглядят как яркие полигоны. Старые вырубки, на которых растут высаженные пальмы, плохо различимы на HH-снимке, но выглядят гораздо темнее на HV-снимке (передается сигнал горизонтальной поляризации, принимается сигнал вертикальной поляризации). Цепочка озер в правом нижнем углу сцены выглядит темной на обоих снимках из-за зеркального отражения.

Выбор поляризации (точнее, комбинации поляризаций передаваемого и принимаемого сигнала), используемой в радарной съемке, зависит от изучаемых особенностей ландшафта. Самую подробную информацию о материалах поверхности дают радарные системы, работающие во всех четырех вариантах поляризации: HH, HV, VH, VV (рисунок 2️⃣). Однако при проектировании радарных систем приходится искать компромисс между пространственным разрешением, шириной полосы захвата и числом доступных поляризаций. В тех случаях, когда полные поляриметрические данные недоступны, используются двухполяризационные радарные системы, реализующие два варианта поляризаций: HH и HV или VV и VH.

На рисунке 3️⃣ показаны поляриметрические композитные изображения, построенные на основе радарных снимков L-диапазона, сделанных с беспилотника. В композитах красным цветом показана поляризация HH, зеленым — поляризация HV, а синим — поляризация VV. На снимке 3️⃣а ледник Хофсйокудль (Hofsjokull) в Исландии окрашен в оттенки зеленого и пурпурного цветов (в верхней части изображения). Эти цвета указывают на различные механизмы рассеяния, которые, в свою очередь, могут быть использованы для получения выводов о состоянии поверхности ледника. Зеленый оттенок обусловлен деполяризованным рассеянием (в том числе, относительно большим рассеянием в поляризации HV) в зоне абляции, где происходит уменьшение массы ледника, происходит таяние и поверхность более шероховатая. На больших высотах поверхность ледника более гладкая, и в радарном отклике преобладает обратное рассеяние поляризаций HH и VV.

На рисунке 3️⃣b показан снимок радара UAVSAR окрестностей Баия-де-Сан-Лоренсо — рукава залива Фонсека, вдающегося в Гондурас. Залив окружен сложной сетью естественных дренажных каналов, проходящих через мангровые болота. В 1999 г. мангровые заросли в этом регионе были объявлены "водно-болотными угодьями международного значения" в соответствии с Рамсарской конвенцией. Холмы в левом и правом нижних углах сцены имеют ярко-зеленый цвет, что объясняется усилением кросс-поляризованного излучения HV от деревьев, растущих на склонах, слишком крутых для земледелия.

На более низких высотах сельскохозяйственные поля расположены на более сухих землях, а пруды аквакультуры перемежаются с мангровыми болотами. Зеленые участки на болотах (с относительно более высоким уровнем обратного рассеяния HV) содержат больше крупной древесной биомассы, в то время как красные, пурпурные и синие участки, как правило, очищены от деревьев. Относительные доли обратного рассеяния HH и VV определяются шероховатостью поверхности, типом растительности и углом падения радара.

Для простоты предположим, что каждая сцена может быть описана как комбинация трех типов рассеяния 4️⃣ (слева): 1) от шероховатой поверхности, 2) объемного рассеивания и 3) двойного отражения. К категории “поверхностных рассеивателей” (на 4️⃣ выделены синим цветом) относятся поля с редкой растительностью, открытая почва, а также дороги и другие асфальтированные поверхности. К рассеивателям с двойным отражением (4️⃣, красный цвет) относятся здания, стволы деревьев, столбы и другие вертикальные конструкции, которые отклоняют первоначальное первое прямое отражение обратно к радару. Наконец, растительный полог, например, полог леса, относится к категории объемных рассеивателей (4️⃣, зеленый цвет), поскольку сигналы при распространении через структуру растительного полога многократно отражаются.

Оказывается, что эти все типы рассеяния вносят разные вклады в разные поляризации. Каждая комбинация поляризаций "предпочитает" определенные типы рассеяния. Энергия отраженного сигнала в отдельных поляризациях подчиняется схеме, показанной на рисунке 4️⃣ (справа).

#SAR #основы