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:
3. Содержимое переменной выводится на экран:
Внимательный читатель наверняка уже заметил ряд “странностей” R: точка в имени функции
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
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
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.
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
📖 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
* @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.
National Environmental Satellite, Data, and Information Service
Near Earth Orbit Network (NEON)
NOAA’s Near Earth Orbit Network (NEON) Program will develop future low Earth orbit (LEO) environmental satellites. Low and medium Earth observations.
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
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
Near Earth Orbit Network
Особенность группировки NEON заключается в том, что она будет состоять из малых и средних спутников. Вместо большого спутника со множеством приборов будет несколько малых спутников, с отдельными приборами.
Первым аппаратом, запущенным по программе NEON, будет спутник QuickSounder. На нем планируется установить модернизированный прибор Advanced Technology Microwave Sounder (ATMS), наследующий одноименному прибору со спутников JPSS. QuickSounder должен быть разработан и запущен в течение трех лет. Предположительно, аппарат будет создан на базе коммерческой спутниковой платформы.
Второй спутник NEON должен нести новый прибор — микроволновой зонд Sounder for Microwave-Based Applications (SMBA). Сейчас разработку облика SMBA параллельно ведут компании Ball Aerospace, Northrop Grumman, Orbital Micro Systems и Spire Global. Через год NASA и NOAA выберут тот или иной вариант SMBA, и компанию-производителя. Планируется запуск нескольких спутников с зондом SMBA, под общим названием — NEON Series One.
Спутники NEON Series Two будут нести усовершенствованные приборы типа VIIRS. Пока про эту группу спутников больше ничего не известно.
После завершения работы группировки JPSS в 2038 году, NEON останется основной группировкой NOAA по сбору данных для прогнозирования погоды.
#погода #атмосфера
Особенность группировки NEON заключается в том, что она будет состоять из малых и средних спутников. Вместо большого спутника со множеством приборов будет несколько малых спутников, с отдельными приборами.
Первым аппаратом, запущенным по программе NEON, будет спутник QuickSounder. На нем планируется установить модернизированный прибор Advanced Technology Microwave Sounder (ATMS), наследующий одноименному прибору со спутников JPSS. QuickSounder должен быть разработан и запущен в течение трех лет. Предположительно, аппарат будет создан на базе коммерческой спутниковой платформы.
Второй спутник NEON должен нести новый прибор — микроволновой зонд Sounder for Microwave-Based Applications (SMBA). Сейчас разработку облика SMBA параллельно ведут компании Ball Aerospace, Northrop Grumman, Orbital Micro Systems и Spire Global. Через год NASA и NOAA выберут тот или иной вариант SMBA, и компанию-производителя. Планируется запуск нескольких спутников с зондом SMBA, под общим названием — NEON Series One.
Спутники NEON Series Two будут нести усовершенствованные приборы типа VIIRS. Пока про эту группу спутников больше ничего не известно.
После завершения работы группировки JPSS в 2038 году, NEON останется основной группировкой NOAA по сбору данных для прогнозирования погоды.
#погода #атмосфера
Радарная группировка iQPS и связь IDRS
Японская компания Institute for Q-shu Pioneers of Space, Inc. (iQPS) планирует создать группировку из 36 спутников QPS-SAR, оснащенных радарами Х-диапазона, которая позволит вести наблюдения в любой точке мира с 10-минутным интервалом между съемками.
iQPS успешно запустила и эксплуатирует спутники QPS-SAR-1 (IZANAGI) и QPS-SAR-2 (IZANAMI) (примеры снимков). Затем, в октябре 2022 года в результате аварии ракеты-носителя были потеряны аппараты QPS-SAR-3 и -4. QPS-SAR-5 должна была запустить обанкротившаяся Virgin Orbit. Наконец, в июне нынешнего года был успешно выведен на орбиту третий спутник группировки — QPS-SAR-6 (AMATERU-III).
25 июля компания iQPS опубликовала снимки AMATERU-III с разрешением по азимуту 46 см и по дальности — 39 см, что является самым высоким пространственным разрешением среди японских коммерческих радарных спутников.
Любопытно, что AMATERU-III снабжен терминалом IDRS. Эта технология реализует двусторонний канал передачи данных, опирающийся на группировку геостационарных спутников INMARSAT-4 и позволяет компаниям-операторам спутников на низкой околоземной орбите в любой момент связаться со своими спутниками, без необходимости ждать, пока спутник пройдет над наземной станцией.
1️⃣ Гавань Йокогамы (Япония). В верхней части снимка видна пристань Дайкоку, в нижней — стадион Йокогамы.
2️⃣ Небоскребы Минато Мираи в Йокогаме.
3️⃣ Район причала Хонмоку в Йокогаме. Видны козловые краны и скопление контейнеров.
4️⃣ Хорошо заметно колесо обозрения (в центр), опоры канатной дороги и патрульные катера береговой охраны Японии у пирса.
5️⃣ Мост через залив Иокогама. Четко различимы главные опоры и балки моста, а также отражение моста от поверхности моря.
6️⃣ Причальная зона Дайкоку. В рядах автомобилей, ожидающих погрузки, хорошо различимы отдельные машины.
#япония #SAR
Японская компания Institute for Q-shu Pioneers of Space, Inc. (iQPS) планирует создать группировку из 36 спутников QPS-SAR, оснащенных радарами Х-диапазона, которая позволит вести наблюдения в любой точке мира с 10-минутным интервалом между съемками.
iQPS успешно запустила и эксплуатирует спутники QPS-SAR-1 (IZANAGI) и QPS-SAR-2 (IZANAMI) (примеры снимков). Затем, в октябре 2022 года в результате аварии ракеты-носителя были потеряны аппараты QPS-SAR-3 и -4. QPS-SAR-5 должна была запустить обанкротившаяся Virgin Orbit. Наконец, в июне нынешнего года был успешно выведен на орбиту третий спутник группировки — QPS-SAR-6 (AMATERU-III).
25 июля компания iQPS опубликовала снимки AMATERU-III с разрешением по азимуту 46 см и по дальности — 39 см, что является самым высоким пространственным разрешением среди японских коммерческих радарных спутников.
Любопытно, что AMATERU-III снабжен терминалом IDRS. Эта технология реализует двусторонний канал передачи данных, опирающийся на группировку геостационарных спутников INMARSAT-4 и позволяет компаниям-операторам спутников на низкой околоземной орбите в любой момент связаться со своими спутниками, без необходимости ждать, пока спутник пройдет над наземной станцией.
1️⃣ Гавань Йокогамы (Япония). В верхней части снимка видна пристань Дайкоку, в нижней — стадион Йокогамы.
2️⃣ Небоскребы Минато Мираи в Йокогаме.
3️⃣ Район причала Хонмоку в Йокогаме. Видны козловые краны и скопление контейнеров.
4️⃣ Хорошо заметно колесо обозрения (в центр), опоры канатной дороги и патрульные катера береговой охраны Японии у пирса.
5️⃣ Мост через залив Иокогама. Четко различимы главные опоры и балки моста, а также отражение моста от поверхности моря.
6️⃣ Причальная зона Дайкоку. В рядах автомобилей, ожидающих погрузки, хорошо различимы отдельные машины.
#япония #SAR
Роскосмос приступил к созданию группировки малых спутников дистанционного зондирования Земли
Генеральный директор госкорпорации “Роскосмос” Юрий Борисов на Международном астронавтическом конгрессе в Баку заявил: "Мы приступили к созданию группировки опорного типа сверхмалых спутников под названием "Грифон". Это 136 аппаратов на орбите, которые с высокой интенсивностью будут давать информацию о любой территории нашей страны и всей территории мира".
#россия
Генеральный директор госкорпорации “Роскосмос” Юрий Борисов на Международном астронавтическом конгрессе в Баку заявил: "Мы приступили к созданию группировки опорного типа сверхмалых спутников под названием "Грифон". Это 136 аппаратов на орбите, которые с высокой интенсивностью будут давать информацию о любой территории нашей страны и всей территории мира".
#россия