Спутник ДЗЗ
2.87K subscribers
2.21K photos
124 videos
175 files
1.95K links
Человеческим языком о дистанционном зондировании Земли.

Обратная связь: @sputnikDZZ_bot
加入频道
14 октября 2023 года произошло кольцеобразное солнечное затмение, наблюдавшееся на территории США, Центральной Америки, Колумбии и Бразилии.

Кольцеобразные солнечные затмения — самый редкий вид затмений. На их долю приходится всего 5% затмений. Кольцеобразные затмения случаются, когда лунный диск проецируется на солнечный и, имея видимый угловой диаметр меньше последнего, не закрывает Солнце целиком, а оставляет узкое, не затмившееся яркое красно-оранжевое кольцо (рисунок 1️⃣).

На снимке 2️⃣, полученном прибором EPIC спутника DSCOVR (Deep Space Climate Observatory) в 16:58 по всемирному времени, видно, как тень от Луны падает на юго-восточное побережье Техаса.

#снимки
Учебники проекта SEOS

Science Education through Earth Observation for High Schools (SEOS) — проект по использованию данных ДЗЗ из космоса в старших классах школы. В рамках проекта было разработано 17 учебных пособий по основам дистанционного зондирования и его применению в разных областях науки и техники.

Учебники переведены на несколько европейских языков, причем один из них — Начала дистанционного зондирования — на русский язык. Уровень изложения — школьный.

Учебникам больше 10 лет, но они — про основы, которые с тех пор не изменились.

#основы
Извержение вулкана Безымянный

Камчатский полуостров, расположенный вдоль Тихоокеанского огненного кольца, насчитывает более 300 вулканов. Снимок извержения вулкана Безымянный, которое началось 16 октября, был сделан в тот же день спутником Landsat 8.

В центре снимка находится вулкан Ключевской — самый высокий действующий вулкан Евразии. Он выпустил небольшой шлейф газа и пара, уходящий на северо-восток. Вершина горы отбрасывает на снег тень конической формы, так как солнце находится низко в осеннем небе.

В июне 2023 г. Камчатская группа реагирования на вулканические извержения (KVERT) сообщила о начале извержения на Ключевском, а в июле на его юго-восточном склоне возник новый лавовый поток, хорошо видимый на снимке. Взрывные извержения вулкана продолжаются до сих пор. Вместе с газом и паром в воздух поднимается пепел, что иногда приводило к повышению цветового кода опасности до оранжевого — третьего уровня по четырехцветной шкале. За несколько дней до получения снимка активность Ключевского усилилась: по склонам вулкана стекала лава, а раскаленные материалы взлетали в воздух на высоту до 300 метров над кратером.

16 октября KVERT отметила рост активности на вулкане Безымянный, когда со склонов горы сошли лавины обломков. На снимке этот вулкан расположен в центре внизу. Безымянный также извергает шлейф газа, пара и пепла — гораздо больше, чем у Ключевского, но трудно различимый из-за облачного покрова на снимке.

#вулкан
На этой неделе будет много R. Хочется поскорей перейти к работе с пространственными данными и снимками, но без знакомства с основами языка толку не будет.

Основ будет немного — примерно на одну университетскую пару, нарезанную на кусочки отдельных постов. R будет по утрам. Кому он не нужен — потерпите немного. Про другое будет вечером.
Арифметические операции и переменные

Арифметические операции в R выглядят так же, как и во многих других языках программирования:

3+2
2*(4-1)/6
3^2; sqrt(4) # ';' служит для разделения выражений в строке
1/0


А вот запись операции присваивания имеет особенности. Она обозначается стрелкой влево (<-) или знаком равенства (=)

{r}
a = 3
a

b <- "XOR"
(b <- 5)

"ФЕИ" -> c # можно и так!


Стрелка используется для совместимости с очень старыми версиями R, так что можете спокойно использовать =.

Мы будем использовать стрелку: 1) по привычке, 2) чтобы отличать присваивание от других операций. Например, от задания значений по умолчанию для аргументов функций — там всегда используется =.

Комментарий начинается с #. Блочных комментариев нет.

Если нужно вывести в консоль значение переменной, то строку, в которой это значение присваивается, окружают скобками: (b <- 5).

При назначении имен переменных и функций придерживаются правил:

1. Использовать для имен только латинские буквы, символ подчеркивания `'_', цифры и точку '.'`.
2. Имя не должно начинаться с цифры или точки: `plot_new2` и `plot.new` — правильно, а `.plot` и `2plot` — неправильно.
3. Не давать объектам имена, занятые распространенными функциями или ключевыми словами (особенно это касается `T`, `F`, `NA`, `NaN`, `Inf`).

Еще одна особенность R состоит в том, что в именах переменных можно использовать точку (.). Точку применяют для разделения смысловых частей имени, как символ подчеркивания в других языках. Например, функция install.packages() служит для установки новых пакетов расширений. Это именно функция, а не метод packages() объекта install.

R чувствителен к регистру: Var, var и VAR — это разные имена.

#R
Тексты про пространственные данные и R собираем вместе (см. ниже) и помещаем в закреп.
Работа с пространственными данными в R

Начало работы

* R Онлайн
* Установка R и RStudio на локальный компьютер
* Первый скрипт

Основы языка

* Арифметические операции и имена
* Типы данных: числовые, строковые, логические
* Особые величины
* Структуры данных (обзор):
векторы — часть 1, часть 2, часть 3
матрицы и массивы
списки
таблицы
* Управление ходом вычислений
условные операторы
циклы
* Базовая графика
* Функции, функциональное программирование

Пространственные данные

* Растровые данные
* Чтение растровых данных. Метаданные
* Создание растровых данных
* Арифметические и логические действия с растровыми данными
* Многослойные растровые данные
* Охват (экстент)
* Изменение пространственного разрешения
* Замена системы координат
* Слияние и изменение размеров
* Применение функций к слоям данных
* Применение функций к слоям данных-2: app, lapp, tapp и xapp
* Категоризация значений: classify
* Доступ к ячейкам данных
* Фильтрация
* Отображение растровых данных
* SpatRasterDataset и SpatRasterCollection

* Векторные данные
* Создание векторных объектов: точки, линии и полигоны
* Чтение и запись данных
* Перепроецирование

* Взаимодействие растров и векторов
* Обрезка и маскирование растров по векторным данным
* Извлечение значений растров

...

Основные пакеты R для работы с пространственными данными
Справка по функциям пакета terra
Ссылки по работе с пространственными данными в R

#R
Спутниковую группировку наблюдения Земли “Грифон” включат в проект “Сфера”

ТАСС сообщил, что проект "Грифон" включат в программу создания многоспутниковой группировки "Сфера".

Проект будет реализовываться на базе специализированного отраслевого оператора с привлечением внешних инвестиций, сообщили в Роскосмосе.

Программа "Сфера" предполагает создание на орбите пяти спутниковых группировок, предоставляющих телекоммуникационные услуги, и еще пяти группировок дистанционного зондирования Земли. Одной из таких группировок станет “Грифон”.

"Грифон" — проект спутниковой группировки наблюдения Земли, которая будет включать 136 космических аппаратов на базе платформы CubeSat. Она позволит получать данные каждые 30 часов с территории России и не реже 38 часов по всему миру, — сообщает ТАСС. Вероятно, речь идет о том, что территория России будет полностью покрыта данными спутниковой съемки за 30 часов.

Ранее, Роскосмос сообщал, что инициатором создания группировки “Грифон” является головной институт госкорпорации — ЦНИИмаш, “в партнерстве с ведущими ВУЗами страны”.

ComNews сообщает, что группировка "Грифон" будет состоять из космических аппаратов, ведущих обзорную съемку. Она должна дополнять группировку сверхвысокодетального мониторинга "Беркут".

Источник рисунка

#россия
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Числовые данные

В R три числовых типа данных:

* numeric — вещественные двойной точности (= double);
* integer — целые;
* complex — комплексные.

Числа по умолчанию создаются вещественными

a <- 1 # или a <- 1.0
class(a)
str(a)


Функция class отвечает на вопрос, к какому типу данных (классу) относится объект. Функция str возвращает структуру объекта: тип данных, к которому относится объект и его значение.

Чтобы создать целое число, его запись нужно завершить буквой L.

b <- 10L
class(b)


Целое число можно преобразовать из вещественного с помощью функции as.integer:

b <- as.integer(a)


Для проверки принадлежности к тому или иному типу данных используют функции is.*

is.integer(b)
is.integer(a)
is.numeric(a)


Комплексное число получается добавлением к целому или вещественному мнимой части, обозначенной символом i:

c <- sqrt(-1)     # так не пойдёт!
str(c)
c <- sqrt(-1+0i) # правильный способ
class(c)


Неявное приведение числовых типов данных выполняется по схеме:

integer -> numeric -> complex

Например, складывая целое и вещественное числа, мы получим в результате вещественное число, а добавляя к сумме комплексное число получим комплексный же результат.

Явное приведение типов данных выполняется при помощи функций as.*:

as.numeric(1.5+1i) # при потере мнимой части выдается предупреждение


#R
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Символьные (строковые) данные

Данные символьного типа character представляют собой строки, заключенные в одинарные или двойные кавычки

s1 <- "Text string."
s2 <- 'Another string.'
s12 <- paste(s1,s2)
str(s12)


Соединение строк (конкатенация) выполняется функцией paste.

Кавычки одного типа могут находиться внутри кавычек другого типа:

"First 'attempt'"
'Second "attempt"'


Если тип кавычек совпадает, то внутренние кавычки нужно экранировать при помощи '\':

"Third \"attempt\""


Выделить подстроку позволяет функция substr:

substr("abcdefg",3,5) # выделить подстроку с 3-го по 5-й элемент


Функции sub и gsub заменяют часть строки, соответствующую заданному образцу. sub заменяет только первое вхождение, а gsub выполняет глобальную замену подстроки

# sub("что_заменять", "на_что_заменить", "где_искать")
sub("a","A","rama") # sub = substitute
gsub("a","A","rama") # gsub = global substitute
sub("a","A",c("mama","rama","banana"))


#R
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Логические данные

Данные, относящиеся к логическому типу logical, имеют всего два значения: TRUE ("истина") и FALSE ("ложь").

Чаще всего, данные этого типа возникают при сравнении переменных:

x = 2; y = 5
z = x > y # x больше y?
z # напечатаем полученное логическое значение
class(z)


Основные логические операции: & (И), | (ИЛИ) и "!" (НЕ):

a = TRUE; b = FALSE # Можно короче: a = T; b = F
a & b # u И v
a | b # u ИЛИ v
!a # НЕ-u


Находясь в одном выражении с числами, данные логического типа приводятся к соответствующему числовому типу данных: FALSE представляется как 0, а TRUE — как 1

1 + FALSE
1 + TRUE
class(as.integer(1) + TRUE)


Схема неявного приведения типов в R выглядит так:

logical -> числовые типы -> character

Например:

paste(FALSE, 1.0, "test")


Явное приведение типов выполняется функциями семейства as.*, а проверку можно выполнить с помощью функций is.*.

Элементарные типы данных в R не ограничиваются числовыми, строковыми и логическими. Есть еще категориальные данные (факторы), даты и другие типы. Но о них мы поговорим позже.

#R
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Особые величины

Inf, -Inf — бесконечности ∞ и -∞, NaN — не-число (Not-a-Number):

-1 / 0
0 / 0
Inf / NaN
log(Inf)
Inf + NA


NA (Not Available) — пропуск в данных. Например, под числа зарезервировано место, но сами числа не заданы:

(bird_counts <- c(1, 5, NA, 8, NA))


NULL — ничто:

(bird_counts <- c(1, 5, NULL, 8, NULL))


#R
О создании космических аппаратов для проекта «Сфера»

Роскосмос заключил контракт на разработку и изготовление шести космических аппаратов (первый этап развёртывания) системы спутникового ШПД «Скиф», входящей в федеральный проект «Сфера». Защита эскизного проекта планируется до конца 2023 года. Комплектация и начало изготовления спутников — в следующем году. Их попарный запуск — в 2026 и 2027 годах.

Запущенный в прошлом году демонстрационный аппарат «Скиф-Д» завершает этап лётно-экспериментальной отработки, успешно защитив орбитально-частотный ресурс системы.

Кроме того, Роскосмос ведет работу по включению в «Сферу» многоспутниковой системы обзорной съёмки «Грифон» с привлечением внешних инвестиций. Её 136 малых космических аппаратов обеспечат получение данных с территории России каждые 30 часов.

Также в 2023 году Госкорпорацией подписан контракт и начаты работы по формированию облика низкоорбитальной системы прямого спутникового доступа (Direct-to-Cell). После чего начнётся эскизное проектирование системы и создание двух экспериментальных аппаратов. В проекте сделан упор на привлечение частных и малых инновационных компаний и институтов.

Подробности — в материале на сайте!
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Визуализация лесных пожаров в Канаде

Питер Атвуд (Peter Atwood) создал впечатляющую анимацию рекордных лесных пожаров в Канаде с мая по октябрь 2023 года, с использованием модели NASA GEOS-FP и данных о пожарах FIRMS. За этот период:

* Наблюдалось более 6 500 пожаров
* Выгорело 18,5 млн. га леса, что составляет около 5% площади лесов Канады
* Эвакуировано около 200 тысяч человек

У Питера Атвуда есть сайт и X с массой интересных карт и видео.

А
тем временем, пожароопасный сезон в Канаде продолжается.

#пожары
Сегодня, с утра, познакомимся со структурами данных в R. Подробнее — будет в четверг и в пятницу.

Во вторую половину дня будет про углеродные кредиты и про то, как оценивать биомассу леса, чтобы такие кредиты получить. На примере Verra.