Спутник ДЗЗ
3.64K subscribers
2.75K photos
150 videos
208 files
2.51K links
Человеческим языком о дистанционном зондировании Земли.

Обратная связь: @sputnikDZZ_bot
加入频道
В Иране запущен спутник “Нур-3”

По сообщению агентства ИРНА, Воздушно-космические силы Корпуса стражей исламской революции успешно запустили на орбиту иранский спутник "Нур-3". Для запуска была использована ракета-носитель "Касед". Спутник выведен на орбиту высотой 450 км. Агентство указывает, что новый спутник предназначен для дистанционного зондирования Земли.

Напомним, в апреле 2020 года Иран сообщил об успешном запуске в космос своего первого военного спутника "Нур". В переводе на русский нур — это “свет”, а касед — “гонец”.

Ранее представитель иранского правительства Али Бахадори Джахроми сообщил, что Иран через восемь лет намерен стать региональным центром в сфере запуска космических аппаратов и предоставления других космических услуг. По его словам, "основной площадкой для международных запусков станет космическая база Чабахар, которая в настоящее время строится под управлением Иранской космической организации".

#иран
Комбинация каналов для выделения гарей

Комбинация естественных цветов, как мы видели, плохо подходит для выделения на снимке выгоревших территорий (гарей). Естественные цвета — это когда красный канал сенсора играет роль красного цвета, зеленый канал — роль зеленого, а синий, соответственно, синего. Для сенсора Sentinel-2 MSI — это комбинация каналов 4/3/2.

Для картирования гарей используется комбинация коротковолнового инфракрасного канала (в роли красного цвета), ближнего инфракрасного (в качестве зеленого) и зеленого (в качестве синего) каналов. В Sentinel-2 — это комбинация каналов 12/8/3. Эта же комбинация используется для картирования наводнений.

Поскольку растения сильно отражают излучение в ближнем инфракрасном диапазоне, то растительность в такой комбинации цветов будет ярко-зеленой. Даже редкая растительность в пустынной местности Алжира занимает большую часть снимка 1️⃣ (снимок Sentinel-2 от 2.08.2023). Более темные оттенки зеленого цвета указывают на более густую растительность

Вода поглощает излучение всех трех диапазонов, поэтому она выглядит черной. А вот на снимке 2️⃣ в той же комбинации цветов вода имеет голубой цвет, поскольку в ней много осадочных пород. Это ливийское побережье в окрестностях города Дерны, пострадавшего от наводнения (снимок Sentinel-2 от 12.09.2023). Растворенные в воде осадочные породы отражают видимый свет, поэтому в данной комбинации каналов они выглядят синими. У самого берега осадочных пород больше и вода там выглядит голубой. Такой же цвет имеют высохшие озера, на дне присутствует влажная почва (внизу сцены). Поскольку вода и влажная почва хорошо выделяются в этой комбинации каналов, ее применяют для мониторинга наводнений. Ледяные облака, снег и лед имеют ярко-синий цвет, поскольку лед отражает видимый свет и поглощает инфракрасный. Это позволяет отличить воду от снега и льда, а также выделить облака, состоящие в основном из жидкой воды или кристаллов льда.

Выгоревшие участки земной поверхности отражают коротковолновое инфракрасное излучение и выглядят красными или красно-коричневыми. Горячие участки, такие как потоки лавы или пожары, также имеют ярко-красный или оранжевый цвет. Открытая почва, как правило, отражает коротковолновое инфракрасное излучение и имеет красный или розовый оттенок. Городские районы обычно имеют серебристый или фиолетовый цвет, в зависимости от материала и плотности застройки.

В комбинации для выделения гарей ближний инфракрасный канал 8 можно заменить на 8А, а зеленый канал 3 — на красный (4) или Red Edge 1 (5).

Код примера

#комбинация #пожары #GEE
В конце сентября на Среднем Урале установилась аномально жаркая и засушливая погода для осени, что явилось причиной возникновения природных пожаров на северо-востоке Свердловской области.

По данным космической съёмки, отмечаются очаги горения в Гаринском, Алапаевском, Таборинском и Туринском районах Свердловской области.

📸 Фото: спутник «Метеор-М»
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Пробуем R: R Online

Решив рассказать об использовании R для анализа данных дистанционного зондирования, мы попробовали подыскать онлайн-платформу, на которой будут выполнятся примеры.

Первым кандидатом был Colab. Но оказалось, что в него очень неудобно подгружать изображения. Связь с Google-диском удобно реализована для Python, но для R — это тот еще геморрой. Загружать каждый раз нужные снимки самому — тоже не вариант.

Хорошей альтернативой Colab’у является Noteable. Понадобится бесплатная регистрация, например, через Google-акааунт. Сейчас не спешите пробовать, лучше дочитайте текст до конца.

Можете зарегистрироваться в Noteable, зайти в него и открыть следующий проект. В проекте находится блокнот Jupyter с кодом (first.ipynb) и снимок “Канопуса-В”. Можете открыть блокнот и запустить код.

При выполнении кода возникает всего одна проблема — долго устанавливаются нужные пакеты. Мы ждали 4.5 минуты. Все остальное выполняется за доли секунды. И такое будет каждый раз в начале работы с блокнотом. В Colab, кстати, было бы то же самое.

Проблема оба раза была в онлайновых платформах. А может быть ну их, эти платформы? Если установить на локальном компьютере R и среду разработки RStudio, то на это уйдет 10 минут, зато всего один раз.

Поэтому мы выбрали такой вариант: к постам про R будем прикреплять скрипты и нужные для работы данные. Вы будете их скачивать к себе и пробовать. А сейчас мы расскажем как установить R и RStudio к себе на компьютер.

#R
Установка R и RStudio на локальный компьютер

Процесс опишем на примере установки для Windows. По Linux скажем несколько слов в конце (спойлер: установка для Linux проще).

1. Установка R

Зайдите на CRAN, выберете одно из зеркал (например, первое: https://cloud.r-project.org/) зайдите в него и нажмите там на ссылку Download R for Windows (пример).

Comprehensive R Archive Network — это основное хранилище пакетов R.

Здесь нас интересуют base и RTools. base — это бинарники самого R и его базовых пакетов. Там будет ссылка на скачивание. Выглядит, например, так: Download R-4.3.1 for Windows (мы ссылку не даем, она меняется с каждой новой версией).

При установке можно со всем соглашаться.

Rtools — это инструменты для того, чтобы компилировать пакеты R из исходников. Пока Rtools нам не нужен, так что можете переходить к следующему шагу. Но в будущем Rtools может пригодиться, например, если у новой библиотеки есть только исходные файлы и нет бинарников. При установке можно со всем соглашаться.

2. Установка RStudio

RStudio или RStudio Desktop — это лучшая среда разработки для R. Скачиваем ее здесь.

При первом запуске, RStudio попросит указать, с какой версией R вы работаете (Please select the version of R to use. 64 или 32?) Скорее всего, это 64-разрядная версия.

Вот и все про установку. Сейчас попробуем R в работе.

Да, про Linux. В распространенных дистрибутивах, вроде Ubuntu, R и RStudio устанавливаются прямо из репозиториев.

#R
* first.R — это R-скрипт,
* KV6_03723_ ... L2.tif — тестовый снимок.

Скачайте их. Создайте папку у себя на диске, и сложите туда скачанные файлы. Запустите RStudio двойным кликом по скрипту first.R.

На первых порах бывают проблемы с ошибкой “файл не найден”. Чаще всего, она возникает из-за неверного пути к файлу. Потому мы и попросили вас кликнуть прямо по скрипту. В этом случае рабочим каталогом становится каталог, где лежит скрипт (first.R).

Узнать рабочий каталог можно, выполнив `getwd()` в терминале RStudio. Устанавливается новый рабочий каталог функцией `setwd('путь')`.
R: начинаем работу

Для работы скрипта first.R нужно установить пакет terra. RStudio сама предложит установить недостающий пакет 1️⃣. Самостоятельно установить пакет можно в меню Tools/Install packages… или командой install.packages() — она закомментирована в скрипте.

Кнопка Run 2️⃣ запускает код строки, в которой находится курсор, или выделенный фрагмент кода.

Скрипт состоит из трех шагов:
1. Загружается пакет terra: library(terra)
2. Загружается растровый файл, содержимое которого сохраняется в переменной r.
r <- rast("KV6_03723_02652_00_KANOPUS_20190829_051616_051626.SCN1.PMS.L2.tif")
rast() — функция из пакета terra.

3. Содержимое переменной выводится на экран: plotRGB(r) 3️⃣.

Внимательный читатель наверняка уже заметил ряд “странностей” R: точка в имени функции install.packages(), необычный знак присваивания,… Об этом мы поговорим позже — сейчас главное проверить, что все работает.

У нас при загрузке terra выскочили 12 предупреждений (R советует: введите warnings() чтобы их просмотреть). У вас такого может и не быть. во всяком случае, не придавайте этому значения.

Мы знаем про
RStudio Cloud, но оно подходит для работы небольшой группы (класса).

#R
Наблюдение за Международной космической станцией

Сегодня вместо снимков с Международной космической станции у нас снимки самой станции:

1️⃣ Алтайский оптико-лазерный центр, 3 апреля 2008 года.
2️⃣ Emil Kraaikamp, 18 апреля 2010 года.
3️⃣ Thierry Legault, прохождение МКС по диску Солнца, 18 мая 2011 года. Виден шаттл "Индевор", за несколько минут до стыковки с МКС.

МКС очень популярна у астрофотографов. Подборка ссылок по теме и опыт наблюдений описаны на странице.

#МКС
Обзор канала за сентябрь

В сентябре мы…

📡 Знакомились с новыми источниками и коллекциями данных (#данные). Copernicus Browser — сервис распространения данных аппаратов Sentinel, лучше чем Copernicus Open Access Hub. NASA Carbon Monitoring System — данные наблюдений и результатов моделирования по оценке содержания углекислого газа в атмосфере. GISS Surface Temperature Analysis — глобальные данные о температуре поверхности Земли. Они рассчитываются в виде температурных аномалий, показывающих насколько сильно температура отклонилась от базового среднего значения 1951–1980 годов.

🛰 Изучали возможности Google Earth Engine (#GEE). Сравнивали площади пахотных земель, полученные по трем классификациям поверхности (#LULC) с пространственным разрешением 10 метров — ESA Worldcover, ESRI Land Cover и Dynamic World. Доводили “до готовности” радарные данные Sentinel-1. Прогнозировали перемещение урагана “Идалия” при помощи модели GEOS-CF. Учебник по GEE, с “живыми” примерами кода, собран здесь. Более крупные проекты находятся здесь.

🛰 Продолжали изучать радарные данные (#SAR #основы). Познакомились с характеристиками отраженного радарного сигнала — β0, σ0 и γ0: 1, 2, и 3. Увидели, как работа военных, и отчасти метеорологических, наземных радаров создает полосы радиопомех на спутниковых радарных снимках. Познакомились с разными вариантами процедуры обработки радарных данных Sentinel-1 в программе SNAP. Разобрались, как связаны между собой данные SLC и GRD. Рассмотрели режимы радарной съемки: Spotlight (прожекторный), Stripmap (маршрутный) и ScanSAR (обзорный). Собрали литературу по радарной съемке: 1, 2. Цикл заметок о радарной съемке продолжается.

🖥 Приступили к изучению R для анализа данных дистанционного зондирования. Рассмотрели возможности онлайновой работы с R, но все же остановились на варианте установки R и RStudio на локальный компьютер. Простейший скрипт, загружающий и воспроизводящий на экране снимок “Канопуса-В”, разбираем здесь.

📜 Вспоминали историю: 75-летие первого пуска ракеты Р-1 17 сентября 1948 года с полигона Капустин Яр. Пуск неудачный, ракета еще, по сути, “Фау-2”, но спустя 9 лет мы запустим первый спутник… В октябре 1969 года с борта советского космического корабля “Союз-7” была выполнена первая гиперспектральная съемка земной поверхности из космоса. Статья, с результатами съемки, есть в свободном доступе.

📖 Публиковали множество анонсов конкурсов и научных конференций. Найти их в канале можно по хештегам: #конкурс #конференции

📖📸 Познакомились с трудностями дешифрирования льда на радарных снимках, и с комбинацией спектральных каналов для выделения гарей и наводнений.

🖥📡 Завод “Протон” представил публике радар для дистанционного зондирования Земли с борта малых летательных аппаратов. Российский аналог STL — цифровая платформа MIDE для моделирования космических систем — разрабатывается на Факультете космических исследований МГУ.

🌊🔥 Наблюдали стихийные бедствия: наводнение в Греции и на северо-востоке Ливии, причиной которых стал ураган “Даниель”. Сравнивали снимки ливийского города Дерна до и после наводнения. Картировали площадь, пройденную огнем в результате лесных пожаров на севере Алжира.
🚀Следили за состоявшимися запусками и планами по созданию спутников дистанционного зондирования. В результате аварии ракеты-носителя “Электрон” был потерян радарный спутник Acadia 2 компании Capella Space. А вот Иран успешно запустил спутник “Нур-3”, который, по-видимому, является аппаратом военного назначения. Индийская SatSure планирует создание спутниковой группировки дистанционного зондирования в 2025 году. Таиландский спутник THEOS-2 планируется к запуску в октябре, а в конце ноября должен быть запущен первый спутник гонконгского производства, принадлежащий компании Hong Kong Aerospace Technology Group. Компания Satellogic в поисках госзаказов переезжает в США. Российская компания SR Space планирует создание группировки миниатюрных спутников дистанционного зондирования, а в мае 2024 года запланирован вывод на орбиту первого частного российского спутника сверхвысокого пространственного разрешения (50 см) от компании “Стилсофт”. Оперативную информацию о предстоящих и выполненных запусках можно найти здесь.

📖 Читали сами и знакомили вас с научными статьями: обзором исследований микроволновых методов восстановления характеристик ледяного покрова Арктики, оценкой индекса содержания азота по данным видимого и ближнего инфракрасного диапазонов (спойлер: заменить недоступные данные доступными не получилось), картированием поверхностных водоемов и зон затопления с помощью данных мультиспектральных оптических спутниковых сенсоров, микроволновым измерением запасов продуктивной влаги в почве, на глубине до 1 метра (информация из 1977 года), классификацией высокорослых и низкорослых сельскохозяйственных культур по данным Sentinel-2 и лидара GEDI.

Спасибо, что читаете.

#сентябрь2023
Благодарим, расположив в календарном порядке, телеграм-каналы, делавшие репосты и цитировавшие наши публикации в сентябре 2023 года:

* @twrussia
* @geneticdisease123
* @UzbekistanTtransparentWorld
* @IngeniumNotes
Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) приступило к реализации программы NEON (Near Earth Orbit Network). NEON — это новая группировка метеорологических спутников, которая идет на смену существующей Joint Polar Satellite System (JPSS). Поэтому, мы сначала коротко расскажем о JPSS, а после — о том, что нового будет в NEON.
Группировка метеоспутников Joint Polar Satellite System (JPSS) обеспечивает глобальные наблюдения, которые служат основой краткосрочных и долгосрочных прогнозов погоды. В состав группировки входят три спутника: NOAA/NASA Suomi National Polar-orbiting Partnership (Suomi NPP), NOAA-20 (ранее известный как JPSS-1) и NOAA-21 (ранее — JPSS-2). Планируется запустить еще два спутника — JPSS-3 (в 2027 году) и JPSS-4 (в 2032 году).

Спутники JPSS — это аппараты массой свыше 2 тонн. Высота их орбиты составляет около 830 км, наклонение — 98.79°.

На каждом спутнике JPSS установлено четыре прибора:

* Микроволновый зонд Advanced Technology Microwave Sounder (ATMS) — сканер с 22 каналами, обеспечивающий измерения, необходимые для получения профилей температуры и влажности атмосферы.
* Инфракрасный зонд Cross-Track Infrared Sounder (CrIS) — позволяет получать трехмерные профили температуры, давления и влажности с высоким разрешением.
* Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) — проводит глобальные наблюдения в видимом и инфракрасном диапазонах за параметрами суши, океана и атмосферы с высоким временным разрешением. Обладает значительно лучшими характеристиками, по сравнению с радиометром AVHRR, ранее устанавливавшемся на спутниках NOAA. Разработан на основе прибора MODIS.
* Ozone Mapping and Profiler Suite (OMPS) — комплекс из трех гиперспектральных приборов для оценки общего содержания озона и профиля озона в атмосфере.

Кроме того, спутники Suomi NPP, NOAA-20 и JPSS-4, несут приборы Clouds and the Earth's Radiant Energy System (CERES), которые регистрирует отраженное солнечное излучение и собственное излучение Земли. Свойства облаков определяются по одновременным измерениям CERES и VIIRS.

На снимке показано художественное изображение спутника Suomi NPP.

#погода #атмосфера