Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ)
Термины и сокращения, #термины
Организации: NASA, NOAA, DARPA и другие
Спектральные каналы Landsat 8/9 и Sentinel-2, MODIS
Спектральные сигнатуры

📚Основы дистанционного зондирования Земли, #основы
#индексы (спектральные, вегетационные, ...)
#комбинация каналов
#история ДЗЗ
Научно-популярные лекции по ДЗЗ
Лекции школы молодых учёных (ИКИ РАН): 2015-2017, 2018-2019, 2020-2021, 2022-2023
Рекомендованные практики мониторинга ЧС (UN-SPIDER)
Космическое образование в России: раз, два.

Поиск / Справочная информация
Общий каталог искусственных космических объектов (GCAT)
Спутники и съемочная аппаратура
Российские спутники ДЗЗ, #МВК
Информация о запусках
Орбиты спутников
#наблюдение за спутниками
Где взять научную литературу #книга #журнал
ИИ-поиск, патентный поиск, поиск наборов данных
#справка

Google Earth Engine
📚Учебник по Google Earth Engine
🌍 Список всех данных Google Earth Engine
Проекты и примеры кода
Учебные ресурсы
Полезные ссылки
#GEE

📚🖥 Работа с пространственными данными в R

Спутниковые и другие данные — #данные
Бесплатные спутниковые снимки, в т.ч. высокого разрешения
🛰 Sentinel-1, Радары на GEE
🛰 Sentinel-2
🛰 Landsat Collection 2, снимки Landsat
🛰 CBERS
#LULC — Land Use & Land Cover
#DEM
#границы
#nrt — Земля из космоса в реальном времени
Международная хартия по космосу и крупным катастрофам: список активаций
Погода: фактическая, реанализ, прогнозы
#ЧС

Тематические задачи
#лес, #AGB (надземная биомасса)
#пожары
#вода — водные объекты, наводнения, качество воды
#лед
#погода, #климат
#атмосфера
#археология
#сельхоз
#LST — температура земной поверхности

Типы данных
#гиперспектр
#SAR #InSAR
#лидар
#LST
#GNSSR
#ro
#SIF

Конференции, школы, семинары
#конференции

Конкурсы и чемпионаты
#конкурс

Новости военного ДЗЗ
#война #sigint #SSA

⭐️Все хештеги

Глобальные навигационные спутниковые системы как инструмент ДЗЗ

Развитие глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) приводит к появлению новых способов их использования. Универсальные и общедоступные сигналы ГНСС дают высокоточный, непрерывный и всепогодный инструмент дистанционного зондирования Земли.

Преломление сигналов спутников ГНСС, совместно с наземными наблюдениями, позволяет определять наличие тропосферных водных паров, температуру и давление, параметры тропопаузы и мн. др. Эта область называется ГНСС-метеорологией.

Отраженные сигналы ГНСС дают возможность определять уровень поверхности океана, скорость и направление ветра над океаном, влажность почвы, толщину льда и снега. Использование отраженных сигналов ГНСС называют ГНСС-рефлектометрией.

Сигнал ГНСС — очень слабый, к тому же его мощность сильно ослабевает после рассеяния на цели, так что обнаружить отраженный сигнал становится непросто. Группа китайских исследователей под руководством Веннинга Гао предложила метод обработки сигналов ГНСС. Опуская технические подробности, теперь по рассеянному сигналу ГНСС можно обнаруживать небольшие движущиеся цели, вроде автомобилей. Таким образом, появилась ГНСС-скаттерометрия.

#GNSSR #SAR

ГНСС работают в L-диапазоне. Сигналы в нем хорошо проникают сквозь растительность. Разница в мощности отраженного сигнала от сухой и влажной поверхности позволяет составлять карты водных объектов и болот. В результате ГНСС-рефлектометрия (вверху) находит водные объекты, скрытые под пологом леса, чего оптические сенсоры (внизу) сделать не могут.

#GNSSR

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

Китайские частные метеоспутники Yunyao-1

С китайскими спутниками не всегда просто разобраться. Например, есть такие космические аппараты (КА) Jilin-1 Hongwai c индексами от A01 до A08. Hongwai, если что, означает “инфракрасный”. Разработчиком является Chang Guang Satellite Technology Co, на что указывает присутствие в названии Jilin-1. Иногда в числе разработчиков указывают и Tianjin Yunyao Aerospace Technology Co (сокращенно: Yunyao Aerospace).

КА Jilin-1 Hongwai A01–A06 имеют и другие названия: Tianjin Binhai-1 и Yunyao-1 04–08. Они запущены в августе 2022 года на орбиту высотой около 500 км с наклонением около 97°. В состав полезной нагрузки каждого КА входит прибор для ГНСС-радиозатменных измерений характеристик атмосферы и ионосферы, а также камера, осуществляющая съемку в длинноволновом ИК-диапазоне. Еще два подобных КА были запущены в январе 2023 года.

Оказалось, что эти аппараты являются частью группировки метеорологических спутников, создаваемой китайской компанией Yunyao Aerospace. Компания планирует создать орбитальную группировку численностью 90 спутников. Она должна обеспечить глобальный охват и равномерное распределение информации об атмосфере, ионосфере и состоянии морской поверхности.

Часть группировки, названная Walker, располагается на орбитах с высоким наклонением (97°), в 12 орбитальных плоскостях по 6 спутников в каждой. Все Hongwai относятся именно к Walker’у.

Другая часть группировки будет находится на орбитах с наклонением 50°, в 6 орбитальных плоскостях по 3 спутника в каждой. К ней относятся три запущенных в январе нынешнего года КА Yunyao-1 18–20. Полезная нагрузка этих КА включает прибор для ГНСС-рефлектометрии поверхности океана.

Насколько нам известно, Yunyao Aerospace — первая китайская группировка частных метеоспутников. Остальные группировки такого рода — американские: Tomorrow.io, PlanetiQ, Muon Space и Acme.

#GNSSR #ro #погода #китай

⭐️ СТРАНЫ / КОМПАНИИ / СПУТНИКИ

Страны: #австралия #германия #индия #иран #испания #канада #китай #португалия #россия #США #япония и т. п.
Но:
#корея обозначает Северную и Южную Кореи
#РБ — Республика Беларусь
#UK — Великобритания

Компании: #planet #maxar

Спутники: #landsat #sentinel1 #sentinel2

⭐️ ДЗЗ

Методы и приборы
#альтиметр
#гиперспектр — гиперспектральная оптическая съемка
#лидар
#оптика — мультиспектральная оптическая съемка
#радиометр — микроволновой радиометр
#dnb — ночная съёмка (day / night band)
#SIF — солнечно-индуцированная флуоресценция хлорофилла
#ro — радиозатменный метод
#SAR — радарная съемка
#InSAR — радарная интерферометрия
#LST — съемка в тепловом инфракрасном диапазоне
#GNSSR — ГНСС-рефлектометрия
#sigint — радиоэлектронная разведка

Виды орбит: #ГСО — геостационарная, #VLEO — сверхнизкая

#основы — обучающие материалы по ДЗЗ
#обучение курсы, обучающие сервисы и т. п.
#история — в основном, история ДЗЗ
#индексы — спектральные индексы
#комбинация — комбинации каналов

Данные
#данные — коллекции данных ДЗЗ, наземных данных, карты и т.п.
#датасет — набор данных для машинного обучения
Дополнительные хештеги, описывающие данные:
#LULC — Land Use & Land Cover
#осадки
#SST — Sea Surface Temperature
#nrt — (near real time) изображения, получаемые в режиме, близком к реальном времени
#debris — космический мусор
#границы — административные границы
#DEM — цифровая модель рельефа (ЦМР)
#keyhole — рассекреченные снимки разведспутников

Литература, справочная информация
#справка — спектральные каналы, орбиты спутников, поиск данных и т.п.
#обзор
#книга — текст книги прикреплён к сообщению.
#журнал — статьи по ДЗЗ, опубликованные в выпуске журнала
Дополнительные хештеги:
#наблюдение — ресурсы для наблюдения спутников и орбиты спутников
#космодромы

#конференции — анонс конференций/семинаров/школ, посвященных ДЗЗ и анализ их материалов.
#конкурсы — анонс конкурсов/чемпионатов/олимпиад.
#МВК — материалы заседаний Межведомственной комиссии (МВК) по использованию результатов космической деятельности.

#снимки — поучительные (хоть в чем-то интересные) снимки, первые снимки

Программные инструменты / Языки
#нейронки #софт #GEE #R #tool #python #ГИС
#ИИ #FM — Foundation Model (Remote Sensing Foundation Model)

⭐️ ОТРАСЛИ / ТЕМАТИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ

#археология #атмосфера #вода #война #засуха #климат #лед #лес #нефть #океан #оползни #наводнение #пожары #почва #растительность #севморпуть #сельхоз #снег
#AGB — надземная биомасса
#ЧС — мониторинг стихийных бедствий и катастроф
#GHG — парниковые газы
Отдельные газы: #CO2 #NO2
#энергетика — космическая энергетика
#SSA — Space Situational Awareness

Спутники дистанционного зондирования, выведенные на орбиту миссией Transporter-10 (Продолжение)

Три КА предназначены для мониторинга выбросов метана:

* спутник MethaneSat будет использоваться для наблюдения за выбросами метана, в первую очередь, в районах добычи нефти и газа. Спутник может собирать данные в полосе шириной 200 км с разрешением 100 x 400 м.
* 2 КА (GHOSt-4 и GHOSt-5) пополнят группировку гиперспектральной съемки компании Orbital Sidekick. Эти 90-килограммовые спутники способны обнаруживать выбросы метана с пространственным разрешением 8 м.

Два частных метеорологических спутника запущены в интересах Министерства обороны США:

* RROCI-2 компании Orion Space Solutions — демонстрационный 12U CubeSat для Космических сил США, предназначенный для сбора данных о характеристиках облаков.
* MuSat-2 компании Muon Space — 67-килограммовый спутник, измеряющий характеристики атмосферы и ионосферы радиозатменным методом, а также использующий технологию ГНСС-рефлектометрии для измерения скорости ветра у поверхности океана.

Две компании осуществляют миссии по отработке технологий космической ситуационной осведомленности (space situational awareness):

* Американская True Anomaly проводит демонстрационную миссию двух первых КА Jackal, массой около 275 кг каждый. Эти аппараты будут выполнять операции по рандеву и сближению, получая при этом мультиспектральные снимки друг друга. True Anomaly нацелена на оборонный рынок.
* Sentry/Scout-1 6U Cubesat компании Quantum Space снабжен оптической полезной нагрузкой для наблюдения за объектами в космосе.

Австралийская компания Space Machines Company запустила свой первый свободно летающий аппарат для развертывания спутников — Optimus OTV. Полезная нагрузка на борту 270-киллограммого аппарата включает инерциальную навигационную систему от Advanced Navigation, камеру наблюдения за космическим пространством от HEO Robotics, гиперспектральную камеру от Esper, процессор обработки изображений в космосе от Spiral Blue, сетевой процессор от Dandelion и процессор искусственного интеллекта от ANT61.

#ro #оптика #гиперспектр #SSA #GNSSR #GHG #австралия

Швейцарские учёные научились детектировать сильные грозы с помощью данных GPS

Исследование швейцарских учёных из ETH Zurich показало, что данные GPS можно использовать для обнаружения сильных штормовых явлений. Учёные обнаружили, что сильные дожди и грозы влияют на соотношение сигнал/шум данных GPS. Эти выводы помогут раннему обнаружению экстремальных погодных явлений.

Такая система раннего обнаружения в будущем может быть применяться, в частности, для обеспечения безопасности полётов. Благодаря плотной сети GPS-станций вокруг аэропорта экстремальную погоду можно спрогнозировать в режиме реального времени, и дать соответствующие предупреждения и рекомендации. Помимо совершенствования метода, учёные планируют расширить свою исследовательскую работу по всей Швейцарии, а также на европейском уровне — для масштабирования разработанного ими метода.

Всё сказанное выше в равной степени относится и к другим глобальным навигационным спутниковым системам (ГНСС). Универсальные и общедоступные сигналы ГНСС (L-диапазон) предоставляют специалистам новый высокоточный, непрерывный и всепогодный инструмент дистанционного зондирования Земли.

#GNSSR

Объявлены победители конкурса визуализации открытых спутниковых данных Pale Blue Dot, организованного NASA [ссылка]

Задача конкурса заключалась в использовании открытых данных NASA для создания визуализаций, способствующих достижению целей устойчивого развития, объявленных ООН. Необходимо было использовать как минимум один общедоступный набор данных наблюдения Земли, собранный NASA, а все используемые данные должны были находиться в свободном и открытом доступе.

В статье приведены ссылки на решения победителей и репозитории с кодом.

Нам показались интересными данные, на которых основывалось решение одного из победителей конкурса — H2plastic из Бразилии. Они использовали данные о концентрации микропластика в океане, полученные группировкой спутников CYGNSS методом ГНСС-рефлектометрии:

🔗 CYGNSS Ocean Microplastic Concentration (Version 1.0)

#GNSSR #данные

🛰 CUAVA-2 — CubeSat 6U, разработанный в Сиднейском университете (Австралия), в числе демонстрационных полезных нагрузок, оснащён и прибором для GPS-рефлектометрии.

📸 Художественное изображение спутника CUAVA-2 на орбите.

#GNSSR

Новые данные спутников CYGNSS

Physical Oceanography DAAC NASA (PO.DAAC) выпустил этим летом несколько новых наборов данных, полученных спутниками группировки CYGNSS (Cyclone Global Navigation Satellite System):

🔹 L1 Calibrated Raw IF v1.0
🔹 тепловой поток поверхности океана L2 Ocean Surface Heat Flux V3.2
🔹 концентрация микропластика в океане L3 Ocean Microplastic Concentration V3.2
🔹 влажность почвы L3 Soil Moisture V3.2
🔹 ежемесячный набор данных Watermask L3 Monthly Watermask V3.1

Данные предоставляются в формате netCDF4 и имеют временной диапазон от 1 августа 2018 года до настоящего времени с приблизительной задержкой в 6 дней.

Кроме того, выпущены данные

🔹 Cyclone Global Navigation Satellite System (CYGNSS) Science Data Record (SDR) Version 3.2 (V3.2) Level 3 — скорость ветра с предоставлением в режиме, близком к реальному времени (NRT).

Эти данные распространяются в формате netCDF-4, и охватывают период с 1 августа 2018 года по настоящее время с приблизительной задержкой от 2 до 24 часов.

Группировка малых спутников CYGNSS, запущенная 15 декабря 2016 года, состоит из восьми аппаратов, и предназначена для измерения скорости приповерхностного ветра во внутреннем ядре тропических циклонов, но используются и в “сухопутных” приложениях (пример). Данные CYGNSS имеют высокое временное разрешение и охватывают тропические широты в полосе от 38° северной широты до 38° южной широты. Измерения осуществляются методом ГНСС-рефлектометрии, то есть рефлектометрии, использующей сигналы глобальных навигационных спутниковых систем — GPS, ГЛОНАСС, Beidou и т. п. Конкретно CYGNSS использует сигналы GPS.

📊 Пример данных CYGNSS Level 2 Ocean Surface Heat Flux Climate Data Record (CDR) о параметрах теплового потока поверхности океана с разрешением 25 км x 25 км, полученных прибором Delay Doppler Mapping Instrument на борту группировки спутников CYGNSS (источник).

#GNSSR #данные #океан

Применение данных ГНСС-рефлектометрии из космоса в Китае — презентация Координационной группы по метеорологическим спутникам (Coordination Group for Meteorological Satellites, CGMS) июня 2024 года.

#GNSSR #китай

Как спутники TROPICS следили за ураганом “Хелен”

Американские спутники группировки TROPICS наблюдали за ураганом “Хелен” (Helene) на протяжении всего его жизненного цикла. Собранные данные показывают 📹, как тропическая депрессия сформировалась в ураган 4-й категории*, который обрушился на Флориду. Затем ураган продолжил движение вглубь США, постепенно ослабевая до уровня тропической депрессии, но при этом вызвал катастрофические наводнения в западной части штата Северная Каролина.

Миссия NASA TROPICS (Time-Resolved Observations of Precipitation structure and storm Intensity with a Constellation of Smallsats) состоит из четырех космических аппаратов форм-фактора CubeSat 3U, каждый из которых оснащен 12-канальным пассивным микроволновым радиометром. TROPICS обеспечивает съемку в диапазонах 91 и 205 ГГц, зондирование температуры в диапазоне 118 ГГц и зондирование влажности в диапазоне 183 ГГц. Пространственное разрешение в надире составляет около 27 км для температуры и 17 км для влажности и осадков, а ширина полосы обзора — около 2000 км. Основная научная цель миссии TROPICS — связать структуру температуры, влажности и осадков с эволюцией интенсивности тропических циклонов.

Наноспутники TROPICS измеряют температуру, влажность воздуха и осадки с пространственным разрешением, сопоставимым с разрешением современных “больших” микроволновых радиометров, но с беспрецедентным временным разрешением: среднее время повторного посещения составляет 60 минут.

TROPICS — это краткосрочная демонстрационная миссия, которая поддерживает концепцию метеорологических наблюдений с высокой периодичностью при помощи малых спутников. Подобные группировки малых спутников могут быть гораздо более экономически эффективными, чем их “большие” аналоги, а запуск группировки малых спутников может обеспечить более частое покрытие по сравнению с одиночным “большим” космическим аппаратом.

📖 Материалы семинара по совместному использованию данных TROPICS и CYGNSS — 2023 Joint Applications Workshop on NASA's TROPICS and CYGNSS Satellite Missions.


*См. шкалу ураганов Саффира — Симпсона.

#микроволны #погода #GNSSR