GEE-1. Отображение снимка на карте
Пример: https://code.earthengine.google.com/40a72a061da18016c0fbc207c5e1f62e
План:
1. Указываем район исследования
2. Выбираем снимок, покрывающий этот район
3. Отображаем снимок на карте
Сначала задаем точку с координатами (долготой и широтой). В примере это центр г. Гомель. Вокруг точки строим буфер — круг, радиусом 20 км., чтобы захватить город и окрестности.
Логика в непривычном порядке координат такая: долгота соответствует математической координате X, а широта — Y.
Задаем снимок из коллекции Sentinel-2 MSI: MultiSpectral Instrument, Level-2A. Выбираем из него красный, зеленый и синий каналы (RGB), и умножаем на масштабный множитель (для удобства, чтобы значения отражательной способности менялись в диапазоне от 0 до 1, а не от 0 до 10000).
Центрируем карту по району исследования и задаем масштаб отображения (чем больше число, тем крупнее масштаб).
Добавляем на карту слой со снимком, обрезанным по границам района. Напомним, что от исходного снимка остались три канала видимого света. Переменная
В результате получим снимок Гомеля.
#GEE
Пример: https://code.earthengine.google.com/40a72a061da18016c0fbc207c5e1f62e
План:
1. Указываем район исследования
2. Выбираем снимок, покрывающий этот район
3. Отображаем снимок на карте
// Задаем ROI
var point = ee.Geometry.Point(31.0000000, 52.4416667);
var bbox = point.buffer({'distance': 20000}).bounds();
Сначала задаем точку с координатами (долготой и широтой). В примере это центр г. Гомель. Вокруг точки строим буфер — круг, радиусом 20 км., чтобы захватить город и окрестности.
bounds строит вокруг буфера ограничивающий прямоугольник (так называемый bounding box). В нашем примере это квадрат. Район исследования нужен нам для обрезки снимка.Логика в непривычном порядке координат такая: долгота соответствует математической координате X, а широта — Y.
// Выбираем снимок
var image = ee.Image('COPERNICUS/S2_SR/20220701T085559_20220701T090240_T35UQU');
image = image.select(['B4', 'B3', 'B2']).multiply(0.0001);
Задаем снимок из коллекции Sentinel-2 MSI: MultiSpectral Instrument, Level-2A. Выбираем из него красный, зеленый и синий каналы (RGB), и умножаем на масштабный множитель (для удобства, чтобы значения отражательной способности менялись в диапазоне от 0 до 1, а не от 0 до 10000).
// Отображаем снимок на карте
Map.centerObject(point, 10);
Map.addLayer(image.clip(bbox), vis, 'True Color (432)');
Центрируем карту по району исследования и задаем масштаб отображения (чем больше число, тем крупнее масштаб).
Добавляем на карту слой со снимком, обрезанным по границам района. Напомним, что от исходного снимка остались три канала видимого света. Переменная
vis управляет отображением этих каналов на карте.В результате получим снимок Гомеля.
#GEE
Google for Developers
Sentinel-2 MSI: MultiSpectral Instrument, Level-2A (SR) [deprecated]
See also collection COPERNICUS/S2_SR_HARMONIZED that shifts data with PROCESSING_BASELINE '04.00' or above (after 2022-01-25) to be in the same range as in older scenes. Sentinel-2 is a wide-swath, high-resolution, multi-spectral imaging mission supporting…
Выбросы CO2 крупными акваториями бореальной, субарктической и арктической зон в период разрушения ледяного покрова
В период разрушения льда у ряда крупных северных озер наблюдается кратковременный сильный (по сравнению с фоном) выброс углекислого газа. Эффект, предположительно, вызван накоплением CO2 в озере за период ледостава, и резким его выбросом при разрушении льда.
Среднее содержание CO2 и CH4 в столбе воздуха определялось по данным реанализа CAMS EGG4 (2003–2020 гг.). Ошибки данных CAMS EGG4 по СH4 и CO2 в среднем находятся в пределах 1% в нижних слоях тропосферы.
Данные реанализа CAMS EGG4 были совмещены по пространству и времени с данными яркостных температур, полученных из продукта L1C SMOS за период 2012–2020 гг. Яркостная температура понадобилась для определения фенологических фаз крупных акваторий (водная поверхность, ледяной покров, разрушение ледяного покрова).
Источник
#вода #лед #CO2 #GEE
В период разрушения льда у ряда крупных северных озер наблюдается кратковременный сильный (по сравнению с фоном) выброс углекислого газа. Эффект, предположительно, вызван накоплением CO2 в озере за период ледостава, и резким его выбросом при разрушении льда.
Среднее содержание CO2 и CH4 в столбе воздуха определялось по данным реанализа CAMS EGG4 (2003–2020 гг.). Ошибки данных CAMS EGG4 по СH4 и CO2 в среднем находятся в пределах 1% в нижних слоях тропосферы.
Данные реанализа CAMS EGG4 были совмещены по пространству и времени с данными яркостных температур, полученных из продукта L1C SMOS за период 2012–2020 гг. Яркостная температура понадобилась для определения фенологических фаз крупных акваторий (водная поверхность, ледяной покров, разрушение ледяного покрова).
Источник
#вода #лед #CO2 #GEE
Кольца на воде
С появлением возможности получать космические снимки высокого разрешения, исследователи стали замечать в прибрежной зоне моря концентрические структуры в местах впадения рек. На снимке Sentinel-2 от 17 апреля 2022 г. (естественные цвета) видны концентрические структуры в устье р. Мзымты. Они проявляются на снимках видимого диапазона на расстоянии до 2.5 км от устья. Расстояние между полуокружностями составляет от 40 до 65 м. На радарных снимках концентрические структуры не наблюдаются.
Скорее всего, подобные концентрические структуры представляют собой проявления поверхностных волн. Напор вытекающих вод реки образует в море у устья область повышенного уровня воды, что и способствует генерации расходящихся круговых поверхностных волн.
Источник
#вода
С появлением возможности получать космические снимки высокого разрешения, исследователи стали замечать в прибрежной зоне моря концентрические структуры в местах впадения рек. На снимке Sentinel-2 от 17 апреля 2022 г. (естественные цвета) видны концентрические структуры в устье р. Мзымты. Они проявляются на снимках видимого диапазона на расстоянии до 2.5 км от устья. Расстояние между полуокружностями составляет от 40 до 65 м. На радарных снимках концентрические структуры не наблюдаются.
Скорее всего, подобные концентрические структуры представляют собой проявления поверхностных волн. Напор вытекающих вод реки образует в море у устья область повышенного уровня воды, что и способствует генерации расходящихся круговых поверхностных волн.
Источник
#вода
В качестве бонуса: еще немного устья Мзымты летом 2022 г. и GEE-скрипт, который строит эти снимки.
Northrop Grumman тестирует систему передачи солнечной энергии из космоса на землю
В конце декабря Northrop Grumman завершила наземные испытания критической технологии, необходимой для передачи солнечной энергии из космоса на землю.
Несколько лет назад американские военные возобновили работы над проектом космической солнечной электростанции — миссией Arachne.
В 2018 году Исследовательская лаборатория ВВС США заключила с Northrop Grumman контракт на 100 миллионов долларов на разработку полезной нагрузки для демонстрации ключевых компонентов прототипа космической солнечной энергетической системы.
В 2020 году Военно-морская исследовательская лаборатория провела эксперимент на борту космического самолета X-37B ВВС США, в ходе которого были успешно протестированы аппаратные средства для улавливания солнечного света и преобразования его в электрическую энергию постоянного тока.
В конце 2021 года Northrop Grumman продемонстрировала, что ее “многослойная плитка” (“sandwich tile”) способна преобразовывать солнечную энергию в радиочастотную. В недавнем эксперименте компания отрабатывала технологию фазированных решеток для управления радиочастотным лучом и, как утверждается, преуспела.
Демонстрация возможностей передачи солнечной энергии с орбиты на землю запланирована на 2025 год.
Утверждается, что с помощью космических солнечных электростанций удастся обеспечивать топливом удаленные военные базы. Сегодня топливо для генераторов приходится перевозить на грузовиках, что превращает колонны машин в мишени для противника. Доступ к солнечной энергии из космоса поможет снизить эту уязвимость.
Работы над проектами космических солнечных электростанций ведутся Китаем, Европейским космическим агентством (программа Solaris) и Великобританией.
#энергетика
В конце декабря Northrop Grumman завершила наземные испытания критической технологии, необходимой для передачи солнечной энергии из космоса на землю.
Несколько лет назад американские военные возобновили работы над проектом космической солнечной электростанции — миссией Arachne.
В 2018 году Исследовательская лаборатория ВВС США заключила с Northrop Grumman контракт на 100 миллионов долларов на разработку полезной нагрузки для демонстрации ключевых компонентов прототипа космической солнечной энергетической системы.
В 2020 году Военно-морская исследовательская лаборатория провела эксперимент на борту космического самолета X-37B ВВС США, в ходе которого были успешно протестированы аппаратные средства для улавливания солнечного света и преобразования его в электрическую энергию постоянного тока.
В конце 2021 года Northrop Grumman продемонстрировала, что ее “многослойная плитка” (“sandwich tile”) способна преобразовывать солнечную энергию в радиочастотную. В недавнем эксперименте компания отрабатывала технологию фазированных решеток для управления радиочастотным лучом и, как утверждается, преуспела.
Демонстрация возможностей передачи солнечной энергии с орбиты на землю запланирована на 2025 год.
Утверждается, что с помощью космических солнечных электростанций удастся обеспечивать топливом удаленные военные базы. Сегодня топливо для генераторов приходится перевозить на грузовиках, что превращает колонны машин в мишени для противника. Доступ к солнечной энергии из космоса поможет снизить эту уязвимость.
Работы над проектами космических солнечных электростанций ведутся Китаем, Европейским космическим агентством (программа Solaris) и Великобританией.
#энергетика
Поздравляю с наступающим Новым Годом! Желаю всем мира и добра. Спасибо, что читаете мой канал.
Одним из предшественников дистанционного зондирования является аэрофотосъемка. Идеи применить фотографию для топографических съемок земной поверхности возникли вскоре после публикации первых дагерротипов (1839 г.). С изобретением мокрого коллодионного процесса (1851 г.), вытеснившего дагерротипию, возможности применения фотографии существенно расширились, и уже в 1855 г. (по другим данным — в 1858 г.) парижский фотограф Надар сделал фотоснимок Парижа с воздушного шара с высоты 200 м.
В 1885 г. в России была сформирована Воздухоплавательная команда во главе с поручиком А. М. Кованько. 18 мая 1886 г. Кованько выполнил первую опытную воздушную съемку над С.-Петербургом, положив начало развитию аэрофотосъемки в России.
Значительный толчок развитию аэрофотосъемки дала Первая мировая война 1914 — 1918 гг.
На фотографиях из альбома немецкой 27-й эскадрильи Екатеринослав 1918-го года (источник).
#история
В 1885 г. в России была сформирована Воздухоплавательная команда во главе с поручиком А. М. Кованько. 18 мая 1886 г. Кованько выполнил первую опытную воздушную съемку над С.-Петербургом, положив начало развитию аэрофотосъемки в России.
Значительный толчок развитию аэрофотосъемки дала Первая мировая война 1914 — 1918 гг.
На фотографиях из альбома немецкой 27-й эскадрильи Екатеринослав 1918-го года (источник).
#история
После Первой мировой войны в разных странах аэрофотосъемка стала активно применяться для гражданских целей. Основателем гражданской аэросъемки в СССР считается Михаил Дмитриевич Бонч-Бруевич — генерал царской армии, брат Владимира Дмитриевича, и автор книги воспоминаний “Вся власть Советам!“. По мирной специальность он был инженером-геодезистом. В 1924 г. Михаил Дмитриевич возглавил аэрофотосъемочный отдел, созданный в системе Всесоюзного общества добровольного воздушного флота "Добролет". Он написал ряд статей и книг по геодезии и аэрофотосъемке, многие из которых можно найти в интернете. Например, “Аэрофотосъемка на службе социалистического хозяйства”.
Подробнее об истории аэрофотосъемки:
Виноградов Н. В. Аэрофотосъемка // Наука и жизнь, №2, 1941 г.
Развитие аэрофотосъемки в России. // Фрагмент из книги "Аэрофотосъемка. Летносъемочный процесс", А. И. Шершень, М., 1949 г.
#история
Подробнее об истории аэрофотосъемки:
Виноградов Н. В. Аэрофотосъемка // Наука и жизнь, №2, 1941 г.
Развитие аэрофотосъемки в России. // Фрагмент из книги "Аэрофотосъемка. Летносъемочный процесс", А. И. Шершень, М., 1949 г.
#история
Рекорд Ресурса-П
Ресурс-П (“Перспективный”) — спутники трудной судьбы. Второй и третий аппараты серии по два раза выходили из строя, восстанавливались, но так и не отработали на орбите положенный срок. В общем, хорошая иллюстрация непростого состояния российской космонавтики. Тем не менее, спутники это интересные и за ними числится, по крайней мере, один рекорд.
Масса Ресурса-П — 6275 кг. Запускались Ресурсы-П на солнечно-синхронную орбиту высотой 475 км и, судя по набору съемочной аппаратуры, должны были стать мастерами на все руки.
1. Оптико-электронный комплекс ГЕОТОН-Л1 позволяет получать снимки с разрешением 70 см в панхроматическом режиме и не хуже 3–4 м в пяти спектральных полосах. Ширина полосы съемки — 38 км.
2. Гиперспектральная аппаратура ГСА) ведет съемку в 96 каналах (максимальное число каналов — 255) (длина волны 0.4–1.1 мкм) с пространственным разрешением 25–30 м в полосе 25 км и спектральным разрешением 10 нм.
3. Комплекс широкозахватной мультиспектральной съемочной аппаратуры.
Теперь о рекорде. Ресурс-П определял содержание двуокиси азота (NO2) в тропосфере с пространственным разрешением 2.4 км. Лучший из нынешних приборов Sentinel-5P TROPOMI делает это с разрешением 3.5 х 5 км.
Окислы азота (NOх=NO+NO2) являются одним из индикаторов загрязнения атмосферы. В нижней тропосфере их основным источником является высокотемпературное горение топлива, в основном, на объектах промышленности, транспорта, при отоплении жилищ. Повышенные содержания NOx ведут к выпадению кислотных дождей. В присутствии в атмосфере свободных радикалов или летучих органических соединений окислы азота ведут к генерации озона. Поскольку диоксид азота (NO2) имеет полосы поглощения в видимой области спектра, его содержание в атмосфере может быть измерено спутниковыми методами дистанционного спектрометрического зондирования.
Эксперименты по съемке районов с повышенным антропогенным загрязнением, проведенные в 2016–2019 годах с помощью ГСА Ресурс-П впервые позволили идентифицировать местные источники загрязнения NO2, а также их шлейфы.
Четвертый спутник серии Ресурс-П планируется запустить в 2023 г.
#атмосфера
Ресурс-П (“Перспективный”) — спутники трудной судьбы. Второй и третий аппараты серии по два раза выходили из строя, восстанавливались, но так и не отработали на орбите положенный срок. В общем, хорошая иллюстрация непростого состояния российской космонавтики. Тем не менее, спутники это интересные и за ними числится, по крайней мере, один рекорд.
Масса Ресурса-П — 6275 кг. Запускались Ресурсы-П на солнечно-синхронную орбиту высотой 475 км и, судя по набору съемочной аппаратуры, должны были стать мастерами на все руки.
1. Оптико-электронный комплекс ГЕОТОН-Л1 позволяет получать снимки с разрешением 70 см в панхроматическом режиме и не хуже 3–4 м в пяти спектральных полосах. Ширина полосы съемки — 38 км.
2. Гиперспектральная аппаратура ГСА) ведет съемку в 96 каналах (максимальное число каналов — 255) (длина волны 0.4–1.1 мкм) с пространственным разрешением 25–30 м в полосе 25 км и спектральным разрешением 10 нм.
3. Комплекс широкозахватной мультиспектральной съемочной аппаратуры.
Теперь о рекорде. Ресурс-П определял содержание двуокиси азота (NO2) в тропосфере с пространственным разрешением 2.4 км. Лучший из нынешних приборов Sentinel-5P TROPOMI делает это с разрешением 3.5 х 5 км.
Окислы азота (NOх=NO+NO2) являются одним из индикаторов загрязнения атмосферы. В нижней тропосфере их основным источником является высокотемпературное горение топлива, в основном, на объектах промышленности, транспорта, при отоплении жилищ. Повышенные содержания NOx ведут к выпадению кислотных дождей. В присутствии в атмосфере свободных радикалов или летучих органических соединений окислы азота ведут к генерации озона. Поскольку диоксид азота (NO2) имеет полосы поглощения в видимой области спектра, его содержание в атмосфере может быть измерено спутниковыми методами дистанционного спектрометрического зондирования.
Эксперименты по съемке районов с повышенным антропогенным загрязнением, проведенные в 2016–2019 годах с помощью ГСА Ресурс-П впервые позволили идентифицировать местные источники загрязнения NO2, а также их шлейфы.
Четвертый спутник серии Ресурс-П планируется запустить в 2023 г.
#атмосфера
EOS SAT-1
3 января Falcon-9 компании SpaceX запустил сразу 114 спутников. Cреди них EOS SAT-1 — первенец спутниковой группировки EOS Data Analytics (EOSDA). Всего в группировке планируется 7 спутников. Полностью она будет развернута к 2025 году. Утверждается, что спутники компании EOSDA предназначены для мониторинга сельскохозяйственных культур и лесов по всему миру.
EOS SAT-1 будет иметь 10 спектральных каналов с разрешением 2.8–11.2 м. и панхроматический канал (1.5 м.).
Спектральные каналы EOS SAT-1 аналогичны первым 10 каналам Sentinel-2 MSI (S2), но имеют более высокое пространственное разрешение: Red, Green, Blue, NIR — 2.8 м., Red Edge 1 – Red Edge 3 и Narrow NIR — 5.6 м. (2x2.8), а Coastal Aerosol и Water Vapour — 11.2 м (4x2.8). Каналов SWIR на первом спутнике нет. На следующих спутниках обещают добавить канал для маскирования дымки (Cirrus, канал B10 у S2) и SWIR (1.565–1.655 нм) — аналог B11 S2.
Что может дать новый спутник? Во-первых, текстурные признаки разных событий на поле, которые раньше замазывались слишком низким разрешением S2. Например, можно будет обнаружить следы жатки комбайна, длина которой примерно равна длине пиксела S2, а теперь будет занимать целых три пиксела.
Красный край (red edge) фотосинтеза — это резкое усиление отражения а области NIR (700–800 нм) после низких значений в видимой области спектра. По cмещению красного края в область более коротких или длинных волн можно судить о состоянии растений. У S2 это не взлетело, но может что-то интересное выскочит на более высоком разрешении. Хотя лучше было бы сделать больше узких каналов в этой области спектра.
Наконец, неплохое разрешение Coastal Aerosol (11.2 м. против 60 м. у S2) позволяет надеяться на успехи в батиметрии.
Сам по себе спутник неплох. Проблема в конкурентах. Среди запущенных тем же “Фальконом” — 36 спутников SuperDove от Planet. Новые спутники имеют 8 спектральных каналов против 4 у Dove, и даже если они не улучшили пространственное разрешение (было 3 м.), эти спутники перекрывают возможности EOS SAT. Вот только группировка Planet уже насчитывает около 240 аппаратов, плюс наземная инфраструктура, налаженная обработка/распространение данных, клиентская база… В общем, чтобы отвоевать долю рынка EOSDA предстоит пройти по тонкой грани между стремлением завоевать известность и желанием быстро получить доход. Без страховки в виде государственных контрактов сделать это не проще, чем выступать под куполом цирка.
3 января Falcon-9 компании SpaceX запустил сразу 114 спутников. Cреди них EOS SAT-1 — первенец спутниковой группировки EOS Data Analytics (EOSDA). Всего в группировке планируется 7 спутников. Полностью она будет развернута к 2025 году. Утверждается, что спутники компании EOSDA предназначены для мониторинга сельскохозяйственных культур и лесов по всему миру.
EOS SAT-1 будет иметь 10 спектральных каналов с разрешением 2.8–11.2 м. и панхроматический канал (1.5 м.).
Спектральные каналы EOS SAT-1 аналогичны первым 10 каналам Sentinel-2 MSI (S2), но имеют более высокое пространственное разрешение: Red, Green, Blue, NIR — 2.8 м., Red Edge 1 – Red Edge 3 и Narrow NIR — 5.6 м. (2x2.8), а Coastal Aerosol и Water Vapour — 11.2 м (4x2.8). Каналов SWIR на первом спутнике нет. На следующих спутниках обещают добавить канал для маскирования дымки (Cirrus, канал B10 у S2) и SWIR (1.565–1.655 нм) — аналог B11 S2.
Что может дать новый спутник? Во-первых, текстурные признаки разных событий на поле, которые раньше замазывались слишком низким разрешением S2. Например, можно будет обнаружить следы жатки комбайна, длина которой примерно равна длине пиксела S2, а теперь будет занимать целых три пиксела.
Красный край (red edge) фотосинтеза — это резкое усиление отражения а области NIR (700–800 нм) после низких значений в видимой области спектра. По cмещению красного края в область более коротких или длинных волн можно судить о состоянии растений. У S2 это не взлетело, но может что-то интересное выскочит на более высоком разрешении. Хотя лучше было бы сделать больше узких каналов в этой области спектра.
Наконец, неплохое разрешение Coastal Aerosol (11.2 м. против 60 м. у S2) позволяет надеяться на успехи в батиметрии.
Сам по себе спутник неплох. Проблема в конкурентах. Среди запущенных тем же “Фальконом” — 36 спутников SuperDove от Planet. Новые спутники имеют 8 спектральных каналов против 4 у Dove, и даже если они не улучшили пространственное разрешение (было 3 м.), эти спутники перекрывают возможности EOS SAT. Вот только группировка Planet уже насчитывает около 240 аппаратов, плюс наземная инфраструктура, налаженная обработка/распространение данных, клиентская база… В общем, чтобы отвоевать долю рынка EOSDA предстоит пройти по тонкой грани между стремлением завоевать известность и желанием быстро получить доход. Без страховки в виде государственных контрактов сделать это не проще, чем выступать под куполом цирка.