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

Снимки американских разведывательных спутников в открытом доступе

Сотни тысяч снимков американских разведывательных спутников Key Hole (“Замочная скважина”) находятся в открытом доступе на сервере Геологической службы США — USGS EarthExplorer.

В разделе Declassified Data (“Рассекреченные данные”) находится три набора данных:

* Declass 1 (1996): KH-1 – KH-4 Corona, KH-5 Argon и KH-6 Lanyard; 1960–1972 годы; пространственное разрешение — до 1.83 м
* Declass 2 (2002): KH-7 Gambit, KH-8 Gambit 3; 1963–1984 годы; пространственное разрешение — до 1.21 м
* Declass 3 (2013): KH-9 Hexagon; 1971–1984 годы; пространственное разрешение — до 0.6 м

EarthExplorer позволяет искать снимки KH, доступ к которым открыт. Однако скачать снимок можно только в случае, если он был кем-то оплачен и отсканирован с пленочного оригинала. Возле таких снимков стоят иконки “Download Options” и “Add to Bulk Download” (а в пункте Down Load Available метаданных — 1). Для остальных снимков нужно разместить заказ на сканирование пленки по цене $30 за кадр.

Еще одна проблема снимков КН — они требуют геопривязки. Геопривязанные снимки KH находятся в Corona @ CAST, но это лишь небольшая часть доступной коллекции. Технология геопривязки данных CORONA описана в статье: Iacone, B. et al. A Methodology for Georeferencing and Mosaicking Corona Imagery in Semi-Arid Environments. https://doi.org/10.3390/rs14215395

Сейчас данные KH используют археологи, работающие на Ближнем Востоке. С одной стороны, эти снимки имеют довольно высокое разрешение, а с другой — они фиксируют ландшафты, не нарушенные современным развитием сельского хозяйства и ростом городов. Благодаря этому, на снимках можно обнаружить следы древних дорог или оросительных систем.

В заключение — два факта о Corona: 1) Только в рамках программы Corona было запущено 144 спутника, 102 из которых сделали полезные снимки. 2) Высота орбиты первых спутников Corona составляла около 160 км над поверхностью Земли, более поздние миссии находились на высоте в 121 км.

Описание и получение данных спутников Key Hole (CORONA, ARGON, LANYARD) на gis-lab.info.

#данные #война #история #археология #keyhole

Бактрийско-Маргианская цивилизация

Бактрийско-Маргианский археологический комплекс — научное название цивилизации, которая существовала с XXIII по XVIII вв. до н. э. — в одно время с Древним Египтом, Индской цивилизацией (крупнейшие центры: Ракхигархи, Мохенджо-Даро и Хараппа) и Древневавилонским царством в Месопотамии.

На снимке из Bing — развалины Гонур-Депе (2300 лет до н. э., координаты: 38.213974,62.035675), крупнейшего города Бактрийско-Маргианской цивилизации, обнаруженного на юго-востоке Туркменистана.

#археология

Дистанционное зондирование в археологии

Толчок применению спутниковых методов дистанционного зондирования в археологии дало рассекречивание в 1996 году снимков американских разведывательных аппаратов Key Hole, сделанных на протяжении 1960-х и в начале 1970-х годов. Эти снимки имели высокое пространственное разрешение (кратно выше, чем у доступных тогда гражданских спутников), они были дешевы (распространялись по цене сканирования с пленочного оригинала) и на них были сняты места, которые больше не существуют (застроены, распаханы, затоплены, …).

В Центре передовых пространственных технологий университета Арканзаса собрали общедоступную базу данных Corona Atlas & Referencing System из 2 214 спутниковых снимков, на которых идентифицировано 803 археологических объекта (Corona — одна из многих американских программ по созданию разведспутников).

Спутниковые снимки позволили исследовать крупномасштабные объекты и связи между ними, для оценки которых не хватало возможностей аэрофотосъемки. С помощью спутниковых данных археологи смогли искать древние объекты в труднодоступных местах, и там, где наземные работы небезопасны.

Следующим знаковым событием в “спутниковой археологии” стало появление Google Earth и других сервисов спутниковых снимков высокого разрешения. Данных стало гораздо больше. Теперь можно не только искать исторические объекты, но и следить за их сохранностью. Так, в базе данных Endangered Archaeology in the Middle East & North Africa (EAMENA) хранятся спутниковые снимки и отчеты об археологических объектах, которые находятся под угрозой.

Объединение спутниковых снимков высокого разрешения и геоинформационных технологий регулярно приносит археологические открытия. Совсем недавно, сопоставляя снимки Google Earth c объектами базе EAMENA, археологи из Оксфордского университета обнаружили в северной части Аравийской пустыни признаки трех временных лагерей римской армии, хотя письменные источники не сообщают о кампаниях в этом регионе.

На снимке показан один из найденных лагерей.

#археология #keyhole

Воздушное лазерное сканирование в археологии

Спутниковые снимки чаще всего используются а археологии вместе с топографическими картами и цифровыми моделями рельефа для определения потенциальных мест исследований — мест, где в древности могли проживать люди. В отдельных случаях археологический объект можно найти прямо на снимке, но для этого должны сложиться удачные условия наблюдения, и возможно это только в регионах, где поверхность хорошо видна из космоса. Так что лесные массивы из числа перспективных объектов наблюдения можно сразу исключить. Основным методом дистанционного зондирования, применяемым в археологии, является воздушная лазерная (лидарная) съемка.

Вот хорошая вводная лекция по применению воздушного лазерного сканирования в археологии. Лектор — кандидат исторических наук, руководитель департамента археологии ООО "НИПИИ ЭТ "Энерготранспроект" Василий Новиков.

Слушатели узнают, как производится воздушное лазерное сканирование, какие преимущества есть у этого метода перед другими способами фиксации археологических объектов. На примере реальных работ (Ирак, Гнездово, Засечная черта в Тульской области и др.) показан диапазон возможностей лидарной съемки.

На снимке (источник): лидарная съемка позволяет выявлять в лесной зоне курганы высотой не более 20 см.

#лидар #археология

Рассекреченные снимки самолетов-разведчиков U2 в археологии

Закрываем гештальт по археологии)

Рассекреченные снимки американских самолетов-разведчиков U2, как и данные спутников Key Hole (CORONA), могут стать серьезным подспорьем в археологических исследованиях. Снимки, полученные с помощью камер U2, как правило, сделаны раньше снимков Key Hole и имеют болеем высокое разрешение.

Снимки U2 хранятся в National Archives and Records Administration (NARA). Для использования требуется геопривязка снимков. Кроме того, данные о маршрутах полетов и зонах съемки U2 не предоставляются, что затрудняет использование этого источника данных.

Подробней об использовании снимков U2 в археологических исследованиях можно узнать в статье Near Eastern Landscapes and Declassified U2 Aerial Imagery.

Разрешение аэрофотосъемки U2 в сравнении с разрешением спутниковых снимков Key Hole (KH). Пример из Ура (Телль аль-Мукайяр), Ирак. Слева: миссия U2 8648 (ролик 11L, кадр 1351, получен 30 октября 1959 года). Справа: CORONA KH-4B (1103-1041DA026, получен 4 мая 1968 года).

#археология #keyhole

Археологические открытия в Амазонии

Расширение использования воздушной лидарной съемки в последние несколько лет привело к резкому скачку числа археологических находок в Амазонии. Так, в прошлом году в Боливии была обнаружена новая археологическая культура — Касарабе*. Раньше, археологи использовали в этом районе данные оптической и радарной съемки, но эти данные не позволяли заглянуть под полог леса, обладали недостаточным пространственным разрешением и не могли обнаружить некоторые виды объектов, в частности, земляные сооружения. Последние в большом количестве обнаруживают на спутниковых снимках высокого разрешения, но сделать это можно только на безлесных территориях, а таких в Амазонии около 17%. Что же происходит на остальных 83%?

Винисиус Перипато, специалист по дистанционному зондированию из Национального института космических исследований Бразилии, искал земляные сооружения по лидарным данным, собранным за 5 лет наблюдений. Вместе с коллегами, он изучил 5315 кв. км данных, выявив более 900 известных земляных сооружений и обнаружив 24 ранее не зафиксированные постройки. Однако все их усилия походили на поиск иголки в стоге сена, так как покрытая лидарными данными территория охватывала лишь около 0,08% площади Амазонии.

Поэтому, основываясь на новых находках и ранее обнаруженных земляных сооружениях, Перипато с коллегами разработали компьютерную модель для прогноза мест возможного расположения земляных сооружений. Модель учитывала факторы, позволяющие людям выжить в данном регионе, в частности, расстояние до ближайшего источника воды, количество осадков, температуру и тип почвы.

Результаты моделирования показали, что до сих пор не обнаружено от 10272 до 23648 земляных сооружений. Подавляющее большинство из них, скорее всего, расположено в юго-западной части тропического леса.

Если результаты Перипато и его коллег окажутся верны, будет развеян миф о том, что Амазония — огромное пространство, покрытое девственными лесами, которое сформировалось под воздействием природных сил с минимальным участием человека. Напротив, вблизи мест, где были обнаружены земляные сооружения, наблюдается высокая концентрация 53 видов одомашненных деревьев. Среди них какао, бразильский орех, хлебный орех, каучуковое дерево и десятки других. Это свидетельствует о том, что жители региона изменяли природный ландшафт, чтобы иметь постоянный запас продовольствия и полезных материалов. Так что Амазония похожа скорее не на девственный лес, а на заброшенный сад. Следующий вопрос: почему он был заброшен?


Оригинальная статья (Peripato et al., 2023): http://www.science.org/doi/10.1126/science.ade2541
Статью можно свободно взять здесь.
Качественный пересказ результатов статьи в Smithsonian Magazine.
Подробности о модели и использованных данных — в дополнительных материалах к статье.

* Про открытие культуры Касарабе. Оригинальная статья: Prümers, H., Betancourt, C.J., Iriarte, J. _et al._ Lidar reveals pre-Hispanic low-density urbanism in the Bolivian Amazon. Nature 606, 325–328 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04780-4. Качественный пересказ в Smithsonian Magazine.

#лидар #археология

⭐️ 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

Учёные Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского обнаружили поселение позднего бронзового века на территории Караларского природного парка на Керченском полуострове [ссылка].

Сначала археологи намечали перспективные места для поиска поселений. Они определялись по пятнам более густой травянистой растительности, видимым на весенних космических снимках. Для определения точного места раскопок применяли магнитную съёмку. С её помощью были выявлены кластеры полуземлянок, что позволило предположить нахождение поселений позднего бронзового века.

#археология

”Terra preta” и наблюдения из космоса

Когда испанский конкистадор Франциско де Орельяна в 1541–42 годах плыл по Амазонке, монах-доминиканец Гаспар де Карвахаль, который вёл хронику экспедиции, сообщал о виденных им больших деревнях и фермах, и записывал рассказы индейцев о городах, раскинувшиеся вдали от реки. Долгое время всё это считали выдумкой. Действительно, население бассейна Амазонки к началу 1980-х составляло менее 200 000 человек. Хотя леса здесь богаты дикими растениями, почвы слишком бедны питательными веществами, чтобы поддерживать длительное выращивание сельскохозяйственных культур.

Но за последние 30 лет появилось немало свидетельств того, что в прошлом Амазонка была плотно заселена. Одним из сюрпризов стало открытие: terra preta de índio, “тёмной земли индейцев”, — смеси древесного угля и богатой питательными веществами почвы, которая имеет тёмный цвет и необычайно плодородна, составляя резкий контраст с окружающей оранжево-желтоватой, непродуктивной почвой.

Археологи полагают, что terra preta была создана путём вырубки и сжигания лесов. Её часто встречают вместе с археологическими находками, например, с остатками глиняной посуды. Эти почвы могут служить доказательством существования в этих местах развитой древней цивилизации.

Оценить масштаб распространения этой цивилизации крайне сложно. Многие места в Амазонии труднодоступны, а экспедиции стоят дорого. Здесь на помощь археологам приходит дистанционные наблюдения, в частности, спутниковые снимки.

Учёные предположили, что обнаружить terra preta под кронами деревьев можно по особенностям спектральной отражательной способности деревьев, растущих в районах с подобной почвой. Деревья используют питательные вещества почвы, эти почвы обладают разными свойствами, что сказывается на отражательной способности листьев деревьев.

Исследователи разработали модель, обучив её на выборке из 251 известных участков terra preta, и с помощью модели спрогнозировали новые районы, где могут располагаться почвы terra preta по всему бассейну Амазонки.

Учитывая, что почвы terra preta богаты питательными веществами, учёные ожидали, что деревья на них будут самыми высокими, с пышной кроной. Результат оказался прямо противоположным: деревья были ниже, и на участках преобладали пальмы. Возможно, это были потомки пальм, когда-то посаженных древними людьми.

#археология

Фонд НТИ запустил конкурс на создание дрона для поиска объектов под землей

Фонд поддержки проектов Национальной технологической инициативы (Фонд НТИ) организовал конкурс "Экспедиция" на создание беспилотника, который сможет искать объекты под землей, в том числе для ускорения археологических исследований.

Предполагается, что беспилотник будет оснащен металлоискателем, георадаром и рядом других сенсоров. Авторам проектов предстоит, в частности, разработать метод анализа данных, получаемых с этих устройств, с помощью нейросети. Отбор заявок от разработчиков открыт с 17 июля. Конкурс пройдет в несколько этапов.

Первые испытания планируется провести до конца года. В 2025–2026 годах пройдут второй и третий этап, а также финал. Размер призового фонда финала пока не объявлен, но известно, что суммарно он будет превышать 200 млн рублей.

🔗 Сайт конкурса
❇️ Карточка конкурса

#археология

Как дистанционное зондирование и ГИС-технологии внедряются в археологические исследования на Юге России [ссылка]

В мировой практике до начала раскопок обязательным является дистанционное изучение археологического памятника: спутниковая съемка, магнитная разведка и анализ полученных с их помощью данных. В южных регионах России (и не только) эта практика внедряется весьма активно, объяснил кандидат исторических наук, профессор кафедры всеобщей истории и международных отношений Кубанского государственного университета (КубГУ) Иван Марченко. Кроме того, важную роль в развитии новых технологий играет кооперация российских и зарубежных ученых и организаций.

“Зарубежным коллегам есть чему поучиться у российских археологов. В качестве примера можно привести методику раскопок и анализ материалов палеолитических стоянок: таких как Богатыри, Родники на Таманском полуострове, Мезмайская пещера в Краснодарском крае, пещера Ласок в Северной Осетии и многие другие”, — поделился Марченко.

На Юге России с применение ГИС-технологий позволило выявить систему древних дорог на Таманском полуострове, размежёвку хоры городов Азиатского Боспора и обнаружить неизвестные ранее археологические памятники. При помощи этих технологий изучена планировка таких уникальных городищ как Семибратнее и Красный Октябрь (Краснодарский край).

По мнению старшего преподавателя кафедры “Археология и история культуры” Донского государственного технического университета (ДГТУ) Александра Русакова, главным “трендом” в археологии последних десятилетий является междисциплинарный подход к исследованиям. Тут речь идет о привлечении к работе не только археологов и историков, но и специалистов других специальностей, в первую очередь естественнонаучного спектра. Достижения наук используются для датирования археологических материалов, изучения химического состава артефактов, генетических исследований и т.д.

“На сегодняшний день главная задача – получить максимально возможное количество информации в ходе археологических исследований. Такой подход применяется во многих странах, однако различается от экспедиции к экспедиции и зависит прежде всего от уровня финансирования”, — сообщил ученый.

📸 Большая часть археологических памятников Юга России представлена вот такими курганами.

#россия #археология

Спутниковые снимки KH-9 Hexagon помогли выявить археологические памятники эпохи халколита

Археологи выявили 85 ранее неизвестных курганов, 6 некрополей и 9 памятников эпохи халколита (переходный период от неолита к бронзовому веку) при обследовании бассейна реки Карачай вдоль северного предгорья Малого Кавказа в западном Азербайджане.

Для реконструкции изменений ландшафта во времени, оценки влияния современной деятельности человека и выявления потенциальных археологических объектов использовались снимки спутников KH-9 Hexagon 1976 года и современные данные Google Earth Pro. Затем было проведено традиционное полевое обследование выявленных объектов.

Заключительным этапом стало топографическое картографирование. Любопытно, что для создания ортофотопланов использовалась съемка с воздушного змея.

📸 Курганный комплекс Саффикюрд (Səfikürd) на ортофотомозаике, построенной по данным съемки с воздушного змея.

#археология

Открытые данные дистанционного зондирования для выявления археологических объектов

С помощью современных спутниковых данных можно находить признаки наличия скрытых сооружений или поселений, которые проявляются в изменении характера растительных условий и даже ландшафта, что позволяет значительно сузить радиус поиска археологических объектов. В работе (Данилов и др., 2024) рассмотрены возможности использования открытых данных дистанционного зондирования для выявления археологических объектов. Показано как применять спутниковые снимки (Landsat, Sentinel-2) и цифровые модели рельефа (SRTM, Copernicus и др.) для обнаружения и идентификации археологических объектов. Наиболее качественные результаты на предполевом этапе исследований получаются при комбинировании различных типов данных дистанционного зондирования и ГИС-моделирования.

📖 Данилов В. А., Морозова В. А., Федоров А. В., Шлапак П. А. Открытые данные дистанционного зондирования для выявления археологических объектов // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Науки о Земле. 2024. Т. 24, вып. 3. С. 150-158. https://doi.org/10.18500/1819-7663-2024-24-3-150-158

#археология