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
Дистанционное измерение влажности почвы при помощи ридберговских атомов и сигналов со спутников

В статье

📖 Arumugam, D., Park, J.-H., Feyissa, B., Bush, J., & Mysore Nagaraja, S. P. (2024). Remote sensing of soil moisture using Rydberg atoms and satellite signals of opportunity. Scientific Reports, 14(1). https://doi.org/10.1038/s41598-024-68914-6

авторы поднимают важную проблему современных методов дистанционных измерений в микроволновом диапазоне: из-за узкополосной микроволновой электроники невозможно настраивать параметры сенсоров в широком диапазоне спектра. Приходится ограничиваться измерением какой-то одной величины. Например, для изучения таких взаимосвязанных характеристик как количество выпавших осадков и влажность почвы, необходимы отдельные спутниковые радары, работающие в разных диапазонах. Это существенно ограничивает возможности изучения динамически связанных процессов в земной системе. Чтобы иметь возможность измерять одновременно (или спустя короткий промежуток времени) несколько характеристик, необходим радар широкого спектра. Необходима перестраиваемая радарная система, не зависящая от конкретного диапазона микроволновой электроники.

В качестве сенсоров для такой системы предлагается использовать атомные датчики Ридберга.

Атомные датчики Ридберга — это высокочувствительные квантовые детекторы широкого спектра, которые можно настраивать для работы с волнами от микро- до миллиметрового диапазона. При этом нет необходимости в использовании электроники, специфической для радиодиапазона. Атомные датчики Ридберга могут использовать для дистанционного зондирования уже существующие сигналы, например, от навигационных и коммуникационных спутников.

Датчики Ридберга основаны на использовании ридберговских атомов. Ридберговские атомы — это водородоподобные атомы и атомы щелочных металлов, у которых внешний электрон находится в высоковозбуждённом состоянии (вплоть до уровней порядка 1000). Размер ридберговского атома может превышать размер находящегося в основном состоянии того же самого атома почти в 106 раз.

Ридберговские атомы обладают рядом специфических свойств, включая повышенную реакцию на электрические и магнитные поля. Эти свойства позволяют использовать их в качестве сенсоров сверхслабых электромагнитных полей.

В работе ⬆️ представлен метод дистанционного определения влажности почвы при помощи наземной радарной рефлектометрии на основе атомных датчиков Ридберга. Для измерений использовались радиосигналы спутников XM-радио (2,320–2,345 ГГц).

Построенная экспериментальная установка не позволяет настраивать широкий спектр частот из-за использования антенны и фильтра. Однако авторы посвятили отдельный раздел статьи описанию пути к созданию систем микроволнового дистанционного зондирования в широком диапазоне: Roadmap to broad-spectrum remote sensing.

📊 Схема дистанционного зондирования влажности почвы на основе отраженных спутниковых сигналов и датчиков Ридберга.

Популярно о ридберговских атомах:

📖 Зеленер Б.Б., Зеленер Б.В., Зеленер Е.Б. (2018). Удивительный мир ридберговских атомов. Энергия: Экономика, Техника, Экология, 10, 2–9. https://doi.org/10.31857/s023336190002438-7

#микроволны
Сенсорно-независимые данные MODIS & VIIRS LAI/FPAR (2000–2022)

Набор пространственных данных Sensor-Independent MODIS & VIIRS LAI/FPAR CDR (2000–2022) охватывает важнейшие биофизические параметры: индекс листовой поверхности (Leaf Area Index, LAI) и долю фотосинтетически активной радиации (Fraction of Photosynthetically Active Radiation, FPAR или FAPAR*), необходимые для характеристики наземных экосистем.

При подготовке данных особое внимание уделялось ограничениям, имевшимся в существующих глобальных продуктах LAI/FPAR, в том числе, проблемам пространственно-временной согласованности и точности. Методика создания набора данных описана в:

📖 Pu, J., Yan, K., Roy, S., Zhu, Z., Rautiainen, M., Knyazikhin, Y., & Myneni, R. B. (2024). Sensor-independent LAI/FPAR CDR: reconstructing a global sensor-independent climate data record of MODIS and VIIRS LAI/FPAR from 2000 to 2022. Earth System Science Data, 16(1), 15–34. https://doi.org/10.5194/essd-16-15-2024

Данные создавались как сенсорно-независимые на основе стандартных продуктов LAI/FPAR Terra MODIS, Aqua MODIS и VIIRS. Они охватывают временной интервал с 2000 по 2022 год и содержат данные LAI/FPAR в различных пространственных разрешениях: 500 м, 5 км и 0,05° с шагами по времени 8 суток и два месяца. Набор данных доступен в синусоидальной проекции, а также в WGS 1984.

Доступ к данным:

🛢 Zenodo
🌍 Google Earth Engine

📊 Схема создания данных.


*FPAR или FAPAR (Fraction of Absorbed Photosynthetically Active Radiation) — доля падающей фотосинтетически активной радиации (400–700 нм), поглощаемой растительностью.

#данные #климат #GEE
Симметричный конус Таранаки

Среди пастбищ Северного острова Новой Зеландии возвышается заснеженный конус вулкана Таранаки (высота 2518 метров), окруженный тёмно-зелёным лесом.

На снимке спутника Landsat 8, сделанном в июне 2023 года, гора Таранаки (Taranaki) находится в центре. К северо-западу от неё видны два старых и потухших вулкана, Каитаке (Kaitake) и Пуакаи (Pouakai).

В самой широкой части кольца вокруг горы преобладают леса из риму (rimu) и камахи (kāmahi) — высоких вечнозеленых деревьев родом из Новой Зеландии. Выше находится “Лес гоблинов”, состоящий из сплетённых и перекрученных зарослей всё того же камахи. Ещё выше, леса уступают место тонким поясам субальпийской и альпийской растительности.

Нынешний изящный и симметричный вид вулкана не должен вводить в заблуждение. По некоторым подсчетам, его конструкция разрушалась и восстанавливалась 16 раз, и каждый цикл приводил к сходу со склонов горы крупных обломочных лавин. Крутые склоны, рыхлые осадочные породы, большое количество осадков — всё это способствует склонности горы к обрушению. Отложения этих лавин, накопившись, образовали полуостров, на котором стоит гора.

Последнее извержение вулкана Таранаки произошло более 200 лет назад, и ученые дают 30–50-процентную вероятность того, что он начнёт извергаться в ближайшие 50 лет. Периодически со склонов горы сходят селевые потоки.

Но несмотря на все присущие вулкану угрозы, симметричный конус Таранаки стал культовым в новозеландской культуре. Он изображен на этикетках товаров, почтовых марках и даже на валюте этой страны.

#снимки
🙏Благодарим, расположив в календарном порядке, телеграм-каналы, делавшие репосты и цитировавшие наши публикации в сентябре 2024 года:

* @gis_proxima
* @twrussia
* @IngeniumNotes
* @meteovestiru
* @rscc_rscc
* @UzbekistanTtransparentWorld
* @bmpd_cast
* Ядерный буревестник
* @shironin_space
* @solar_lunar
* @grishkafilippov
* @wind_vostok
* @newspacecorp
* @control_space_channel
* @naukaidannye
* @ykuthydromet
* @Cosmonaut_without_a_spacesuit
* @sergeyshakhmatov

Спасибо, коллеги!
Третья международная конференция по космическому образованию «Дорога в космос» начинается. День 1️⃣

Открытие конференции — 9:30
Начало пленарных заседаний — 9:40

📹 Трансляция пленарных заседаний

🔗 Программа конференции

Цели конференции — обсудить задачи и проблемы космического образования в России и за рубежом в школах, вузах и аспирантуре, вопросы популяризации космических исследований и привлечения молодежи для будущей работы в космической отрасли.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Список космических и суборбитальных запусков в сентябре 2024 года [источник].

#справка
launches_2024-09.csv
10.2 KB
Список космических и суборбитальных запусков в сентябре 2024 года.
FABDEM V1.2

FABDEM (Forest And Buildings removed Copernicus DEM) — это глобальная карта высот, которая удаляет смещения высоты зданий и деревьев из цифровой модели рельефа (ЦМР) Copernicus GLO 30. Данные доступны с шагом сетки 1” (примерно 30 м на экваторе) для всего земного шара.

FABDEM V1.2 — обновленная версия FABDEM V1.0. Изменения подробно описаны в файле FABDEM-V1-2 Changelog.pdf, приложенном к данным. Вместе с данными поставляется geojson тайлов FABDEM.

🛢 FABDEM V1.2

Данные FABDEM распространяются по лицензии Creative Commons “CC BY-NC-SA 4.0”.

📖 Сравнение FABDEM V1.2 и FABDEM V1.0.

#DEM #данные
CGMS-52-CMA-WP-19_PPT.pdf
1.4 MB
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
Картинка — просто чтобы оценить масштабы распространения ГНСС-рефлектометрии в Китае.
Космонавты наблюдают земную поверхность с помощью гиперспектрометра [ссылка]

30 сентября по программе полёта российского сегмента Международной космической станции космонавты выполняли эксперименты по наблюдению Земли: “Экон-М” (фотосъёмка Земли для оценки экологической обстановки) и “Ураган”гиперспектральная съёмка земной поверхности в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах спектра.

#МКС
Ещё один пример автоматизированной технологии мониторинга посевов по данным дистанционного зондирования из космоса ⬇️. В этот раз — от учёных из Красноярского края

#россия #сельхоз
🛰️🌱 Российские учёные разработали систему мониторинга посевов с помощью спутников. Эти технологии помогают аграриям контролировать состояние полей и своевременно реагировать на изменения, что повышает урожайность и оптимизирует использование ресурсов. Данные о температуре, осадках и вегетационных индексах, собранные со спутников, интегрируются в цифровые карты и веб-сервисы.

👆🏼 Читайте выше о том, как космические технологии меняют сельское хозяйство.

#Грани_РАН
Forwarded from SPUTNIX
⚡️ Зафиксировали исторический момент!

Рейс контейнеровоза Flying Fish 1 по Северному морскому пути стал первым в истории для судов типа Panamax. Если простыми словами, это очень большие грузовые суда.

Контейнеровоз преодолел путь из Санкт-Петербурга в Шанхай всего за 21 день со средней скоростью 16 узлов или около 30 км/час. Значимым для всего мира это событие делает также и тот факт, что теперь задокументировано официально — маршрут через Суэцкий канал по времени занял бы на две недели больше.

🗣 Данные о классе судна, его местоположении, скорости, флаге и месте назначения зафиксированы нашей спутниковой группировкой SITRO-AIS и переданы в российский облачный сервис для отслеживания морского трафика SiAIS, разработанный нашими коллегами также из Sitronics Group. Сейчас в нём содержится информация о 10 тысячах морских портов по всему миру и 570 тыс. судов разных классов и предназначений. Каждый из космических аппаратов, созданных «СПУТНИКС», принимает несколько миллионов сообщений в сутки.

Отметим, что до конца 2024 года группировка SITRO-AIS пополнится ещё несколькими десятками аппаратов, которые мы сейчас активно готовим к запуску🚀
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Унифицированная модель глубокого обучения для глобального прогнозирования надземной биомассы, высоты и покрытия полога по мультисенсорным спутниковым данным

В 📖 препринте, подготовленном сотрудниками американской компании Descartes Labs, представлена методика, использующая мультисенсорные мультиспектральные снимки с разрешением 10 метров и модель на основе глубокого обучения, которая позволяет прогнозировать плотность надземной биомассы (AGBD), высоту полога (CH), проективное покрытие (canopy cover, CC), а также оценивать неопределенность каждой из трёх величин.

В качестве входных данных модели используются отражательная способность Sentinel-2, коэффициент обратного рассеяния Sentinel-1 и ЦМР SRTM. Модель обучена на миллионах глобальных измерений GEDI-L2/L4.

Авторы проверили возможности модели, развернув её на всей территории земного шара в 2023 году, а также ежегодно с 2016 по 2023 год на отдельных территориях. Модель достигла средней абсолютной ошибки (MAE) для AGBD (CH, CC) в 26,1 млн/га (3,7 м, 9,9%) и среднеквадратичной ошибки в 50,6 млн/га (5,4 м, 15,8%) на глобальном тестовом наборе данных, демонстрируя значительное улучшение по сравнению с ранее опубликованными результатами.

🗺 Карта плотности надземной биомассы (AGBD) на 2023 год (источник).

#AGB #лес
Россия с 2025 по 2034 годы планирует запустить серию новых спутников наблюдения Земли [ссылка]

С 2025 по 2034 годы Россия планирует запустить серию гидрометеорологических спутников для дистанционного зондирования Земли, в том числе, арктического региона. Как сообщил на президиуме Российской академии наук директор Департамента научно-технических проектов госкорпорации "Роскосмос" Сергей Зайцев: "Сегодня у нас в стране мы пытаемся максимальное внимание уделять гидрометеорологическому направлению, поэтому у нас сформирована триада из космических систем. Это космические аппараты, размещенные на геостационарной орбите, высоко-эллиптические космические системы [наблюдения] за северными широтами, эта система уникальная в мире, и низкоорбитальный сегмент, представленный спутниками Метеор-М".

В частности, планируется в 2025 году запустить космический аппарат 🛰"Арктика-МП". Он служит для обеспечения гидрометеорологической информацией, в том числе прогнозом погоды, в региональном и в глобальном масштабах. Кроме того, спутник будет ретранслировать сигналы аварийных радиобуев КОСПАС-САРСАТ.

В 2026 году планируется запустить спутник высокодетального наблюдения "Ресурс-ПМ", в 2032 году планируется вывести на орбиту спутники "Ионосфера-М-ОП", "Метеор-МП" и "Стереоскоп".

Спутник 🛰"Ресурс-ПМ" будет осуществлять картографирование, мониторинг чрезвычайных ситуаций и получать данные для поиска углеводородных ресурсов.

🛰"Ионосфера-М-ОП" — космический аппарат нового поколения для исследования космической погоды (гелиогеофизической обстановки). Спутник будет наблюдать за Солнцем и солнечной активностью, мониторить состояние ионосферы и геомагнитную активность.

Космический аппарат 🛰"Метеор-МП" позволит получить гидрометеорологические данные в глобальном масштабе для составления прогноза погоды, контролировать опасные погодные явления и предупреждать об их приближении, контролировать радиационную и гелиогеофизическую обстановку.

Космический аппарат 🛰"Стереоскоп" представляет собой спутник нового поколения, предназначенный для обзорного наблюдения Земли (по-видимому, для стереосъемки — Спутник ДЗЗ).

В 2034 году на орбиту планируется вывести спутник 🛰"Океан" для анализа и прогноза состояния акваторий морей, океанов, ледяного покрова в Арктике, Антарктике, контроля за чрезвычайными ситуациями природного и техногенного характера, контроля состояния водной среды, мониторинга промысловых районов Мирового океана и информирования рыболовного флота.

Отвечая на вопрос о том, существуют ли в России аналоги системы "Старлинк" Зайцев отметил, что эта система "не столь оптимальна с точки зрения построения и стоимости ее создания". "Мы предлагали другую систему "Скиф" на высоких орбитах, в нее входило меньшее количество космических аппаратов, мы остаемся ее приверженцами".

#россия