Ежемесячные обзоры ESPI Insights
Есть такая организация — European Space Policy Institute (ESPI), европейский think-tank в области космонавтики. Штаб-квартира находится в Вене (Австрия). Раз в месяц ESPI публикует обзоры основных событий в космонавтике — ESPI Insights.
Вот несколько новостей из майского выпуска.
🪖 В США пытаются создать Космическую национальную гвардию (Space National Guard). Чем она будет заниматься — неясно. Но у Военно-воздушных сил своя национальная гвардия уже есть, почему бы ей не быть у Космических сил США. Бюрократы из Вашингтона пока сопротивляются…
🛰 Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) заключило четыре контракта в рамках программы "Distributed Radar Image Formation Technology" (DRIFT) с компаниями Umbra, PredaSAR (подразделение Terran Orbital), Northrop Grumman и Jacobs. Программа развивает так называемое "Мозаичное военное видение" (Mosaic Warfare Vision) DARPA и направлена на демонстрацию новых методов получения радарных данных от спутниковых группировок. Umbra и PredaSAR, получившие 4,5 млн. долларов и 500 тыс. долларов соответственно, сосредоточатся на совместных методах сбора изображений для повышения возможностей обнаружения объектов. Northrop Grumman и Jacobs получили контракты на сумму до 3.9 млн и 4 млн долларов, и займутся разработкой алгоритмов обработки радарных данных.
🛰 Компании Bayanat и Yahsat из Объединенных Арабских Эмиратов* объявили о комплексной программе, направленной на создание национальной группировки радарных спутников. Группировка из пяти спутников будет создаваться совместно с финской компанией ICEYE. Первый спутник планируется запустить в первой половине 2024 года.
*Bayanat — поставщик геопространственных решений в ОАЭ, Yahsat — основной поставщик спутниковых решений в ОАЭ.
Выпуск ESPI Insights за май 2023 года.
#аналитика #война #SAR
Есть такая организация — European Space Policy Institute (ESPI), европейский think-tank в области космонавтики. Штаб-квартира находится в Вене (Австрия). Раз в месяц ESPI публикует обзоры основных событий в космонавтике — ESPI Insights.
Вот несколько новостей из майского выпуска.
🪖 В США пытаются создать Космическую национальную гвардию (Space National Guard). Чем она будет заниматься — неясно. Но у Военно-воздушных сил своя национальная гвардия уже есть, почему бы ей не быть у Космических сил США. Бюрократы из Вашингтона пока сопротивляются…
🛰 Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) заключило четыре контракта в рамках программы "Distributed Radar Image Formation Technology" (DRIFT) с компаниями Umbra, PredaSAR (подразделение Terran Orbital), Northrop Grumman и Jacobs. Программа развивает так называемое "Мозаичное военное видение" (Mosaic Warfare Vision) DARPA и направлена на демонстрацию новых методов получения радарных данных от спутниковых группировок. Umbra и PredaSAR, получившие 4,5 млн. долларов и 500 тыс. долларов соответственно, сосредоточатся на совместных методах сбора изображений для повышения возможностей обнаружения объектов. Northrop Grumman и Jacobs получили контракты на сумму до 3.9 млн и 4 млн долларов, и займутся разработкой алгоритмов обработки радарных данных.
🛰 Компании Bayanat и Yahsat из Объединенных Арабских Эмиратов* объявили о комплексной программе, направленной на создание национальной группировки радарных спутников. Группировка из пяти спутников будет создаваться совместно с финской компанией ICEYE. Первый спутник планируется запустить в первой половине 2024 года.
*Bayanat — поставщик геопространственных решений в ОАЭ, Yahsat — основной поставщик спутниковых решений в ОАЭ.
Выпуск ESPI Insights за май 2023 года.
#аналитика #война #SAR
Патентный поиск
Базы данных для патентного поиска: https://wipo-analytics.github.io/manual/databases.html
Нам, для разведочного поиска, хватило Google Patents c экспортом результатов в CSV.
Список патентных баз взят из The WIPO Manual on Open Source Patent Analytics (2nd edition). Это официальное руководство Всемирной организации интеллектуальной собственности (ВОИС) по проведению патентных исследований с помощью бесплатных программных инструментов. Описано, как скачивать, обрабатывать и визуализировать патентные данные в R. Предварительных знаний в области программирования не требуется.
#R
Базы данных для патентного поиска: https://wipo-analytics.github.io/manual/databases.html
Нам, для разведочного поиска, хватило Google Patents c экспортом результатов в CSV.
Список патентных баз взят из The WIPO Manual on Open Source Patent Analytics (2nd edition). Это официальное руководство Всемирной организации интеллектуальной собственности (ВОИС) по проведению патентных исследований с помощью бесплатных программных инструментов. Описано, как скачивать, обрабатывать и визуализировать патентные данные в R. Предварительных знаний в области программирования не требуется.
#R
Супер-карьер Калгурли
”Супер-карьер” (Super Pit) — крупнейший открытый золотой рудник Австралии (-30.78, 121.51), имеет 3,5 километра в длину, 1,6 километра в ширину и свыше 600 метров в глубину. Рудник является частью так называемой "Золотой мили", где золото добывают непрерывно с 1893 года. Расположен он в Западной Австралии, почти в 600 километрах от Перта.
Рядом с Супер-карьером находится городок Калгурли-Боулдер, с населением около 33 000 человек. Первая золотая лихорадка здесь случилась примерно в 1890 году. Но легкодоступное золото быстро исчезло, и на смену старателям-одиночкам пришли промышленники.
В наши дни работающие 24/7 огромные грузовики ежедневно вывозят из карьера более 200 000 тонн породы. Руда измельчается, добавляется вода, чтобы образовалась грязеподобная суспензия, которая перекачивается во флотационные камеры. В суспензию добавляется воздух и на поверхности образуется пена, в которой содержится золото. Отходы называются “хвостами” и сбрасываются в пруды — полигоны к востоку и к северу от Супер-карьера видно на снимке Landsat 8 (24 января 2021 года, path/row 109/81).
Как и на большей части Западной Австралии, в Калгурли жаркое лето и прохладная зима. Водоемы, видимые на снимке к югу от Калгурли и в левом верхнем углу, являются полусухими солеными озерами.
Об истории Калгурли — от золотой лихорадки до конца 1940-х годов — рассказывает трилогия Катарины Сусанны Причард: “Девяностые годы” (1946), “Золотые мили” (1948) и “Крылатые семена” (1950). Если захотите узнать о пионерах этого края, старателях, шахтерах — стоит ее прочитать.
#снимки
”Супер-карьер” (Super Pit) — крупнейший открытый золотой рудник Австралии (-30.78, 121.51), имеет 3,5 километра в длину, 1,6 километра в ширину и свыше 600 метров в глубину. Рудник является частью так называемой "Золотой мили", где золото добывают непрерывно с 1893 года. Расположен он в Западной Австралии, почти в 600 километрах от Перта.
Рядом с Супер-карьером находится городок Калгурли-Боулдер, с населением около 33 000 человек. Первая золотая лихорадка здесь случилась примерно в 1890 году. Но легкодоступное золото быстро исчезло, и на смену старателям-одиночкам пришли промышленники.
В наши дни работающие 24/7 огромные грузовики ежедневно вывозят из карьера более 200 000 тонн породы. Руда измельчается, добавляется вода, чтобы образовалась грязеподобная суспензия, которая перекачивается во флотационные камеры. В суспензию добавляется воздух и на поверхности образуется пена, в которой содержится золото. Отходы называются “хвостами” и сбрасываются в пруды — полигоны к востоку и к северу от Супер-карьера видно на снимке Landsat 8 (24 января 2021 года, path/row 109/81).
Как и на большей части Западной Австралии, в Калгурли жаркое лето и прохладная зима. Водоемы, видимые на снимке к югу от Калгурли и в левом верхнем углу, являются полусухими солеными озерами.
Об истории Калгурли — от золотой лихорадки до конца 1940-х годов — рассказывает трилогия Катарины Сусанны Причард: “Девяностые годы” (1946), “Золотые мили” (1948) и “Крылатые семена” (1950). Если захотите узнать о пионерах этого края, старателях, шахтерах — стоит ее прочитать.
#снимки
Режим “черного неба”
"Черное небо" — это режим, который вводится при возникновении метеорологических условий, когда затруднено рассеивание вредных примесей в атмосфере.
Нисходящие потоки воздуха при антициклоне 1️⃣, характерном для азиатской части России зимой, прибивают загрязняющие вещества к земле. Поэтому в это время года в городах Сибири часто вводят режим "черного неба".
Как это явление видно из космоса (и видно ли оно вообще) — рассмотрим на примере Красноярска, где режим “черного неба” объявлялся 16–18 марта 2023 года.
Нам понадобится продукт MCD19A2. Это комбинация данных MODIS Terra и Aqua, содержащая значения оптической толщины аэрозоля (aerosol optical depth, AOD).
Аэрозолями называют твердые или жидкие частицы, содержащиеся в воздухе. Оптическая толщина аэрозоля характеризует количество света, потерянное из-за наличия аэрозолей на вертикальном пути света через атмосферу. Значение AOD = 0.01 соответствует чрезвычайно чистой атмосфере, а значение AOD = 0,4 — сильному туману.
В данных MCD19A2 содержатся две оценки AOD — ‘Optical_Depth_047’ и ‘Optical_Depth_055’.
Первая рассчитана на основе синего канала MODIS (0.47 мкм), вторая — на основе красного (0.55 мкм). Обычно в литературе советуют использовать ‘Optical_Depth_055’, как более надежную, но мы посмотрим обе. Облачность в данном продукте уже отмаскирована, а качество измерений AOD характеризует маска качества 'AOD_QA', точнее ее биты с 8-го по 11-й. Работают с ней так же, как с маской облачности.
На рисунке 2️⃣ показана средняя оптическая толщина аэрозоля за 5–20 марта 2023 года (‘Optical_Depth_047’). Видно, что большая часть территории города отмаскирована из-за облачности. Даже участок, для которого известны значения оптической толщины, построен по данным 19 марта, уже после окончания “черного неба”.
Код: https://code.earthengine.google.com/b755a545e548b628ebf7c75d005d404d
Таким образом, спутниковые измерения AOD в оценке “черного неба” не помогут — нужны данные наземных измерений. У нас таких данных нет, зато мы располагаем результатами моделирования.
Помните модель GEOS (Goddard Earth Observing System)? На Google Earth Engine представлены данные GEOS Composition Forecast — данные моделирования химического состава атмосферы с высоким пространственным разрешением (0,25°).
Возьмем ретроспективные данные, воспроизводящие (replay) расчеты GEOS-CF за 16–17 марта 2023 года. Среди нескольких десятков переменных, нас интересует ‘AOD550_BC’ — оптическая толщина аэрозоля, связанного с сажей (black carbon). Расчеты показывают, что ситуация с аэрозолем в воздухе на Красноярском была, вроде бы, не так плоха. Особенно, если сравнивать ее с некоторыми районами Китая. На практике, сравнивать нужно именно с местными условиями — строить временные ряды оптической толщины аэрозоля для окрестностей Красноярска и соответствующие региональные карты.
Кроме ретроспективных данных, на GEE есть прогнозы, сделанные GEOS-CF на срок до 5 суток. В этих данных нас больше всего интересует концентрация мелких твердых частиц (PM2.5). Для выбора интересующей даты прогноза используют свойства 'creation_time' и 'forecast_time'. Прогноз на 28 июня представлен на рисунке 3️⃣ .
Код: https://code.earthengine.google.com/e0465c6a9123a89fc70ba8a5d1e534dd
Ясно, что в этом виде карта не пригодна для практического применения. Но у вас есть все, чтобы довести ее до нужного состояния.
#атмосфера #GEE #данные
"Черное небо" — это режим, который вводится при возникновении метеорологических условий, когда затруднено рассеивание вредных примесей в атмосфере.
Нисходящие потоки воздуха при антициклоне 1️⃣, характерном для азиатской части России зимой, прибивают загрязняющие вещества к земле. Поэтому в это время года в городах Сибири часто вводят режим "черного неба".
Как это явление видно из космоса (и видно ли оно вообще) — рассмотрим на примере Красноярска, где режим “черного неба” объявлялся 16–18 марта 2023 года.
Нам понадобится продукт MCD19A2. Это комбинация данных MODIS Terra и Aqua, содержащая значения оптической толщины аэрозоля (aerosol optical depth, AOD).
Аэрозолями называют твердые или жидкие частицы, содержащиеся в воздухе. Оптическая толщина аэрозоля характеризует количество света, потерянное из-за наличия аэрозолей на вертикальном пути света через атмосферу. Значение AOD = 0.01 соответствует чрезвычайно чистой атмосфере, а значение AOD = 0,4 — сильному туману.
В данных MCD19A2 содержатся две оценки AOD — ‘Optical_Depth_047’ и ‘Optical_Depth_055’.
Первая рассчитана на основе синего канала MODIS (0.47 мкм), вторая — на основе красного (0.55 мкм). Обычно в литературе советуют использовать ‘Optical_Depth_055’, как более надежную, но мы посмотрим обе. Облачность в данном продукте уже отмаскирована, а качество измерений AOD характеризует маска качества 'AOD_QA', точнее ее биты с 8-го по 11-й. Работают с ней так же, как с маской облачности.
На рисунке 2️⃣ показана средняя оптическая толщина аэрозоля за 5–20 марта 2023 года (‘Optical_Depth_047’). Видно, что большая часть территории города отмаскирована из-за облачности. Даже участок, для которого известны значения оптической толщины, построен по данным 19 марта, уже после окончания “черного неба”.
Код: https://code.earthengine.google.com/b755a545e548b628ebf7c75d005d404d
Таким образом, спутниковые измерения AOD в оценке “черного неба” не помогут — нужны данные наземных измерений. У нас таких данных нет, зато мы располагаем результатами моделирования.
Помните модель GEOS (Goddard Earth Observing System)? На Google Earth Engine представлены данные GEOS Composition Forecast — данные моделирования химического состава атмосферы с высоким пространственным разрешением (0,25°).
Возьмем ретроспективные данные, воспроизводящие (replay) расчеты GEOS-CF за 16–17 марта 2023 года. Среди нескольких десятков переменных, нас интересует ‘AOD550_BC’ — оптическая толщина аэрозоля, связанного с сажей (black carbon). Расчеты показывают, что ситуация с аэрозолем в воздухе на Красноярском была, вроде бы, не так плоха. Особенно, если сравнивать ее с некоторыми районами Китая. На практике, сравнивать нужно именно с местными условиями — строить временные ряды оптической толщины аэрозоля для окрестностей Красноярска и соответствующие региональные карты.
Кроме ретроспективных данных, на GEE есть прогнозы, сделанные GEOS-CF на срок до 5 суток. В этих данных нас больше всего интересует концентрация мелких твердых частиц (PM2.5). Для выбора интересующей даты прогноза используют свойства 'creation_time' и 'forecast_time'. Прогноз на 28 июня представлен на рисунке 3️⃣ .
Код: https://code.earthengine.google.com/e0465c6a9123a89fc70ba8a5d1e534dd
Ясно, что в этом виде карта не пригодна для практического применения. Но у вас есть все, чтобы довести ее до нужного состояния.
#атмосфера #GEE #данные
1️⃣ Схема циклона и антициклона.
2️⃣ Средняя оптическая толщина аэрозоля в окрестностях Красноярска 15–20 марта 2023 года.
3️⃣ Концентрация мелких твердых частиц PM2.5: прогноз на 28 июня 2023 года.
2️⃣ Средняя оптическая толщина аэрозоля в окрестностях Красноярска 15–20 марта 2023 года.
3️⃣ Концентрация мелких твердых частиц PM2.5: прогноз на 28 июня 2023 года.
Радар с синтезированной апертурой
Ранее мы столкнулись с проблемой низкого разрешения радара по азимуту (вдоль направления полета). Чтобы увеличить это разрешение, нужно увеличивать длину антенны. Но длинная антенна рано или поздно перестанет помещаться под головной обтекатель ракеты-носителя. Есть другой способ решения этой проблемы. Его мы и рассмотрим.
В 1952 году Карл Уайли, инженер компании Goodyear Aircraft Cooperation, сделал важное открытие, которое позволило решить проблему разрешения по азимуту. Он заметил, что существует однозначное соответствие между координатой отражающего объекта вдоль пути радара (относительно радара) и мгновенным доплеровским сдвигом частоты сигнала, отраженного этим объектом (и полученного радаром). Далее он предположил, что частотный анализ записанных сигналов обеспечит более высокое разрешение вдоль направления полета, чем то, которое достигается системами без учета частоты (фазы) отраженного сигнала. Открытие Уайли назвали “синтезом апертуры”* и оно является ключевым элементом всех современных радарных систем с высоким разрешением.
На рисунке 1️⃣ показаны последовательные положения антенны, в которых радар испускает импульсы. Каждый импульс направляется к цели (Т), а отраженные от цели сигналы (отклики) собираются той же антенной. Радарная система сохраняет фазы откликов для каждого положения радара, по мере перемещения реального луча через сцену. Так как скорость движения космического аппарата с радаром намного меньше скорости, с которой распространяются импульсы (скорости света), то каждая точечная цель, за время перемещения радара в ее окрестности, оказывается освещенной тысячами импульсов.
Доплеровский сдвиг — это изменение частоты волны в зависимости от относительных скоростей передатчика и цели. В пределах широкого луча антенны (рисунок 2️⃣), отклики от объектов, расположенных впереди радарной платформы, будут иметь более высокие частоты. И наоборот, отклики из области позади радарной платформы будут иметь более низкие частоты. Отклики от объектов, расположенных вблизи центральной линии ширины луча, будут иметь незначительный сдвиг частоты или не будут иметь его вовсе.
Система обработки сигналов радара выполняет взвешивание, сдвиг и суммирование всех этих тысяч сигналов, фокусируясь на каждой точечной цели по очереди. Затем она строит изображение, помещая полный энергетический отклик, полученный при фокусировке на конкретной цели, в положение на изображении, соответствующее этой цели.
Таким образом, обрабатывая отклики в соответствии с их доплеровскими сдвигами, можно получить очень малую эффективную ширину луча: энергия отраженного сигнала, распределенная по многим импульсам, концентрируется в одном месте, благодаря обработке сигнала. Это приводит к огромному увеличению энергии отклика от цели, по сравнению с откликом от единичного импульса. Благодаря этому, удается синтезировать космические антенны, длиной в несколько километров. Все космические радары, служащие для получения изображений, являются радарами с синтезированной апертурой (РСА) или, по-английски, Synthetic-aperture radar (SAR).**
Итак, последовательные положения реальной антенны рассматриваются так, как если бы они были последовательными элементами одной длинной антенны. На рисунке 3️⃣ видно, что цели, расположенные ближе к траектории радара, просматриваются пропорционально меньшим количеством элементов синтезированной антенны, чем точки на дальней дистанции. То есть эффективная длина антенны увеличивается с дальностью. Это приводит к практически постоянному разрешению по азимуту независимо от дальности (рисунок 4️⃣).
*Фактически, речь идет о синтезе длины антенны.
**Поэтому по отношению к космическим радарам мы рассматриваем термины “радар” и “SAR” как синонимы.
#SAR #основы
Ранее мы столкнулись с проблемой низкого разрешения радара по азимуту (вдоль направления полета). Чтобы увеличить это разрешение, нужно увеличивать длину антенны. Но длинная антенна рано или поздно перестанет помещаться под головной обтекатель ракеты-носителя. Есть другой способ решения этой проблемы. Его мы и рассмотрим.
В 1952 году Карл Уайли, инженер компании Goodyear Aircraft Cooperation, сделал важное открытие, которое позволило решить проблему разрешения по азимуту. Он заметил, что существует однозначное соответствие между координатой отражающего объекта вдоль пути радара (относительно радара) и мгновенным доплеровским сдвигом частоты сигнала, отраженного этим объектом (и полученного радаром). Далее он предположил, что частотный анализ записанных сигналов обеспечит более высокое разрешение вдоль направления полета, чем то, которое достигается системами без учета частоты (фазы) отраженного сигнала. Открытие Уайли назвали “синтезом апертуры”* и оно является ключевым элементом всех современных радарных систем с высоким разрешением.
На рисунке 1️⃣ показаны последовательные положения антенны, в которых радар испускает импульсы. Каждый импульс направляется к цели (Т), а отраженные от цели сигналы (отклики) собираются той же антенной. Радарная система сохраняет фазы откликов для каждого положения радара, по мере перемещения реального луча через сцену. Так как скорость движения космического аппарата с радаром намного меньше скорости, с которой распространяются импульсы (скорости света), то каждая точечная цель, за время перемещения радара в ее окрестности, оказывается освещенной тысячами импульсов.
Доплеровский сдвиг — это изменение частоты волны в зависимости от относительных скоростей передатчика и цели. В пределах широкого луча антенны (рисунок 2️⃣), отклики от объектов, расположенных впереди радарной платформы, будут иметь более высокие частоты. И наоборот, отклики из области позади радарной платформы будут иметь более низкие частоты. Отклики от объектов, расположенных вблизи центральной линии ширины луча, будут иметь незначительный сдвиг частоты или не будут иметь его вовсе.
Система обработки сигналов радара выполняет взвешивание, сдвиг и суммирование всех этих тысяч сигналов, фокусируясь на каждой точечной цели по очереди. Затем она строит изображение, помещая полный энергетический отклик, полученный при фокусировке на конкретной цели, в положение на изображении, соответствующее этой цели.
Таким образом, обрабатывая отклики в соответствии с их доплеровскими сдвигами, можно получить очень малую эффективную ширину луча: энергия отраженного сигнала, распределенная по многим импульсам, концентрируется в одном месте, благодаря обработке сигнала. Это приводит к огромному увеличению энергии отклика от цели, по сравнению с откликом от единичного импульса. Благодаря этому, удается синтезировать космические антенны, длиной в несколько километров. Все космические радары, служащие для получения изображений, являются радарами с синтезированной апертурой (РСА) или, по-английски, Synthetic-aperture radar (SAR).**
Итак, последовательные положения реальной антенны рассматриваются так, как если бы они были последовательными элементами одной длинной антенны. На рисунке 3️⃣ видно, что цели, расположенные ближе к траектории радара, просматриваются пропорционально меньшим количеством элементов синтезированной антенны, чем точки на дальней дистанции. То есть эффективная длина антенны увеличивается с дальностью. Это приводит к практически постоянному разрешению по азимуту независимо от дальности (рисунок 4️⃣).
*Фактически, речь идет о синтезе длины антенны.
**Поэтому по отношению к космическим радарам мы рассматриваем термины “радар” и “SAR” как синонимы.
#SAR #основы
1️⃣ Последовательность положений реальной антенны, образующая синтетическую апертуру.
2️⃣ Доплеровский сдвиг при взаимном перемещении радара и цели.
3️⃣ Изменение эффективной длины антенны с дальностью до цели.
4️⃣ Изменение с расстоянием размера ячейки разрешения на местности для систем с реальной апертурой (a) и систем с синтезированной апертурой (b).
Источники рисунков:
* 1 — Lusch D. Introduction To Microwave Remote Sensing. Michigan State University, 1999.
* 2–4 — Lillesand T.M., Kiefer R.W., Chipman J. Remote Sensing and Image Interpretation (7th edition), Wiley, 2015. Chapter 6.
2️⃣ Доплеровский сдвиг при взаимном перемещении радара и цели.
3️⃣ Изменение эффективной длины антенны с дальностью до цели.
4️⃣ Изменение с расстоянием размера ячейки разрешения на местности для систем с реальной апертурой (a) и систем с синтезированной апертурой (b).
Источники рисунков:
* 1 — Lusch D. Introduction To Microwave Remote Sensing. Michigan State University, 1999.
* 2–4 — Lillesand T.M., Kiefer R.W., Chipman J. Remote Sensing and Image Interpretation (7th edition), Wiley, 2015. Chapter 6.
Вот еще одна иллюстрация последовательности наблюдений, используемой для формирования синтетической апертуры (источник). Обозначения: V — скорость движения радарной платформы, P — цель (координата цели в положении вдоль трассы: x = 0), R0 — расстояние от радара до цели P, β — ширина луча антенны радара.
Длина синтезированной антенны вычисляется по формуле (см. также)
L_SA = λ / L * R0 ≈ β * R0,
где λ — длина волны радара, L — длина реальной антенны радара.
Длина синтезированной антенны вычисляется по формуле (см. также)
L_SA = λ / L * R0 ≈ β * R0,
где λ — длина волны радара, L — длина реальной антенны радара.
Засуха в Канзасе. U.S. Drought Monitor
Штат Канзас производит около четверти урожая озимой пшеницы США. Но в нынешнем году урожай под угрозой: из-за засухи, преследовавшей штат на протяжении большей части вегетационного периода, пшеничные поля заполнены чахлыми коричневеющими растениями.
Перед началом уборки, которая длится с июня до середины июля, данные U.S. Drought Monitor показали, что около двух третей посевов пшеницы в штате большую часть нынешнего года находились в условиях экстремальной или исключительной засухи. Засушливым был и прошлый год.
Согласно карте 1️⃣, условия засухи наблюдаются на 79% территории Канзаса: 6% посевов озимой пшеницы, в основном в центре штата, находились в условиях исключительной засухи, 46% — в условиях экстремальной засухи и 22% — в условиях сильной засухи. По данным Министерства сельского хозяйства США, более половины урожая пшеницы в штате в середине июня оценивались как "плохой" или "очень плохой" и всего 1% посевов — как находящийся в "отличном" состоянии. С исключительной засухой столкнулись также некоторые районы Небраски и Техаса, но там фермеры реже выращивают озимую пшеницу.
В течение трех лет подряд наблюдалась Ла-Нинья — явление, характеризующееся более холодной, чем обычно, температурой поверхности океана в центральной и восточной части тропической зоны Тихого океана. Ла-Нинья часто приносит сухую погоду на юго-запад США. В конце весны этого года Ла-Нинья сменилась Эль-Ниньо, который обычно приносит дождливую погоду на средний запад США. Но, видимо, Эль-Ниньо еще не набрал обороты. На 20 июня в условиях засухи в Канзасе находятся 64% площадей посевов кукурузы и 57% сои.
U.S. Drought Monitor — карта, показывающая районы США, подверженные засухе. Публикуется еженедельно, начиная с 1999 года, и находится в свободном доступе. В Google Earth Engine есть копия данных Drought Monitor: https://gee-community-catalog.org/projects/usdm/
Код: https://code.earthengine.google.com/4b63e0827987739140f6bf423414b28f
На карте используется пять классов засушливых условий: аномально сухая погода (abnormally dry – D0), которая показывает районы только вступающие в засуху или уже выходящие из нее, и четыре уровня засухи: умеренная (moderate – D1), сильная (severe – D2), экстремальная (extreme – D3) и исключительная (exceptional – D4).
U.S. Drought Monitor — не прогноз, а результат анализа метеорологических данных. Засуха — очень сложное явление. У нее есть масса разновидностей и у каждой свои критерии наступления. Создатели Drought Monitor выбрали пять самых известных критериев 2️⃣, и по их согласованной оценке присваивают засухе ту или иную категорию.
Результаты оценки засух по критериям появляются во вторник утром. Еще два рабочих дня уходит на изучение последних данных. Если в среду в зоне засухи выпадет много осадков, то засуха будет удалена с карты только на следующей неделе. Засуха — медленно меняющаяся опасность: чтобы положить ей конец, может потребоваться не один хороший дождь, особенно если засуха длится долгое время.
#данные #GEE #сельхоз
Штат Канзас производит около четверти урожая озимой пшеницы США. Но в нынешнем году урожай под угрозой: из-за засухи, преследовавшей штат на протяжении большей части вегетационного периода, пшеничные поля заполнены чахлыми коричневеющими растениями.
Перед началом уборки, которая длится с июня до середины июля, данные U.S. Drought Monitor показали, что около двух третей посевов пшеницы в штате большую часть нынешнего года находились в условиях экстремальной или исключительной засухи. Засушливым был и прошлый год.
Согласно карте 1️⃣, условия засухи наблюдаются на 79% территории Канзаса: 6% посевов озимой пшеницы, в основном в центре штата, находились в условиях исключительной засухи, 46% — в условиях экстремальной засухи и 22% — в условиях сильной засухи. По данным Министерства сельского хозяйства США, более половины урожая пшеницы в штате в середине июня оценивались как "плохой" или "очень плохой" и всего 1% посевов — как находящийся в "отличном" состоянии. С исключительной засухой столкнулись также некоторые районы Небраски и Техаса, но там фермеры реже выращивают озимую пшеницу.
В течение трех лет подряд наблюдалась Ла-Нинья — явление, характеризующееся более холодной, чем обычно, температурой поверхности океана в центральной и восточной части тропической зоны Тихого океана. Ла-Нинья часто приносит сухую погоду на юго-запад США. В конце весны этого года Ла-Нинья сменилась Эль-Ниньо, который обычно приносит дождливую погоду на средний запад США. Но, видимо, Эль-Ниньо еще не набрал обороты. На 20 июня в условиях засухи в Канзасе находятся 64% площадей посевов кукурузы и 57% сои.
U.S. Drought Monitor — карта, показывающая районы США, подверженные засухе. Публикуется еженедельно, начиная с 1999 года, и находится в свободном доступе. В Google Earth Engine есть копия данных Drought Monitor: https://gee-community-catalog.org/projects/usdm/
Код: https://code.earthengine.google.com/4b63e0827987739140f6bf423414b28f
На карте используется пять классов засушливых условий: аномально сухая погода (abnormally dry – D0), которая показывает районы только вступающие в засуху или уже выходящие из нее, и четыре уровня засухи: умеренная (moderate – D1), сильная (severe – D2), экстремальная (extreme – D3) и исключительная (exceptional – D4).
U.S. Drought Monitor — не прогноз, а результат анализа метеорологических данных. Засуха — очень сложное явление. У нее есть масса разновидностей и у каждой свои критерии наступления. Создатели Drought Monitor выбрали пять самых известных критериев 2️⃣, и по их согласованной оценке присваивают засухе ту или иную категорию.
Результаты оценки засух по критериям появляются во вторник утром. Еще два рабочих дня уходит на изучение последних данных. Если в среду в зоне засухи выпадет много осадков, то засуха будет удалена с карты только на следующей неделе. Засуха — медленно меняющаяся опасность: чтобы положить ей конец, может потребоваться не один хороший дождь, особенно если засуха длится долгое время.
#данные #GEE #сельхоз
1️⃣ Карта U.S. Drought Monitor на 20 июня 2023 года.
2️⃣ Категории засухи, используемые в U.S. Drought Monitor.
2️⃣ Категории засухи, используемые в U.S. Drought Monitor.
Запущены "Метеор-М" № 2-3 и 42 малых космических аппарата
27 июня 2023 г. в 14:34:49 МСК с космодрома Восточный выполнен пуск ракеты-носителя "Союз-2.1б" с разгонным блоком "Фрегат" и метеорологическим спутником "Метеор-М" № 2-3. В качестве попутной нагрузки на борту находятся 42 малых космических аппарата. Пуск выполнен успешно, разгонный блок с космическими аппаратами выведен на околоземную орбиту. Дальнейшее выведение космических аппаратов на расчетные орбиты будет продолжено с помощью разгонного блока.
В числе 42 малых аппаратов запущены:
* 16 университетских образовательных CubeSat’ов проекта Space π по программе “Дежурный по планете”.
* 9 космических аппаратов по программе “УниверСат” в образовательных и научных целях.
* 17 космических аппаратов в интересах российских и зарубежных коммерческих заказчиков.
Поздравляем всех причастных! Следим за дальнейшим выведением космических аппаратов.
27 июня 2023 г. в 14:34:49 МСК с космодрома Восточный выполнен пуск ракеты-носителя "Союз-2.1б" с разгонным блоком "Фрегат" и метеорологическим спутником "Метеор-М" № 2-3. В качестве попутной нагрузки на борту находятся 42 малых космических аппарата. Пуск выполнен успешно, разгонный блок с космическими аппаратами выведен на околоземную орбиту. Дальнейшее выведение космических аппаратов на расчетные орбиты будет продолжено с помощью разгонного блока.
В числе 42 малых аппаратов запущены:
* 16 университетских образовательных CubeSat’ов проекта Space π по программе “Дежурный по планете”.
* 9 космических аппаратов по программе “УниверСат” в образовательных и научных целях.
* 17 космических аппаратов в интересах российских и зарубежных коммерческих заказчиков.
Поздравляем всех причастных! Следим за дальнейшим выведением космических аппаратов.
Forwarded from Госкорпорация «Роскосмос»
Космический аппарат «Метеор-М» № 2-3, запущенный с космодрома Восточный ракетой-носителем «Союз-2.1б», добрался до нужной орбиты и отделился от «Фрегата». Разгонный блок продолжает выводить на целевые орбиты 42 российских и иностранных попутных спутников.
«Метеор-М» № 2-3 будет изучать природные ресурсы Земли, мониторить климат и окружающую среду. На нём установлена аппаратура системы поиска и спасания КОСПАС-САРСАТ.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Геометрические особенности радарных снимков: искажение масштаба вдоль наклонной дальности
Геометрия радарных изображений принципиально отличается от геометрии изображений оптических. Оптическая съемка сохраняет угловые соотношения между объектами сцены и их изображениями в фокальной плоскости сенсора (рисунок 1️⃣). Радар же, в первую очередь, представляет собой средство измерения расстояний. Это обуславливает такие особенности радарных изображений, как искажение масштаба вдоль наклонной дальности и смещение рельефа.
Радар собирает данные вдоль направления, по которому к нему возвращаются отраженные от объектов наблюдения сигналы. Это направление называется наклонной дальностью. Но для практического применения радарных данных, их нужно спроецировать на поверхность Земли, то есть преобразовать из наклонной дальности в наземную дальность. Соответственно, исходные радарные снимки — это изображения, сделанные вдоль наклонной дальности, а целевые снимки — это изображения, сделанные вдоль наземной дальности.
У изображений, сделанных вдоль наклонной дальности, расстояние между пикселями в направлении дальности прямо пропорционально интервалу времени между принятыми импульсами. Этот интервал, в свою очередь, пропорционален расстоянию от радара до объекта (а не горизонтальному расстоянию от линии надира до объекта). В результате, такое изображение сжимается вблизи от радара и расширяется по мере удаления от него. Напротив, в представлении радарных снимков, связанном с наземной дальностью, пиксели изображения располагаются на расстоянии, прямо пропорциональном их расстоянию вдоль теоретической плоской поверхности земли.
На рисунке 2️⃣ в точках A, B и C расположены объекты одинакового размера, равноудаленные друг от друга. Соответствующие наземные дальности этих точек — GRA, GRB и GRC. Основанное на времени возврата сигнала, изображение вдоль наклонной дальности покажет разные расстояния между объектами, а также разную ширину объектов. В результате меняется масштаб изображения, который имеет минимум вблизи радара и увеличивается по гиперболическому закону до максимума в дальней зоне. Таким образом, вдоль наклонной дальности ширина объектов A1 < B1 < C1, а расстояние AB < BC. Применяя гиперболическую поправку, можно сформировать изображение по наземной дальности практически постоянного масштаба с шириной объектов A = B = C и расстоянием AB = BC. Из рисунка 2️⃣ видно, что наземная дальность GR может быть получена из наклонной дальности SR и высоты съемки H, в предположении, что поверхность плоская.
При заданной ширине полосы обзора, изменение масштаба изображения уменьшается с увеличением высоты съемки. Таким образом, спутниковые системы имеют меньшие искажения масштаба изображения по дальности, чем воздушные системы.
#SAR #основы
Геометрия радарных изображений принципиально отличается от геометрии изображений оптических. Оптическая съемка сохраняет угловые соотношения между объектами сцены и их изображениями в фокальной плоскости сенсора (рисунок 1️⃣). Радар же, в первую очередь, представляет собой средство измерения расстояний. Это обуславливает такие особенности радарных изображений, как искажение масштаба вдоль наклонной дальности и смещение рельефа.
Радар собирает данные вдоль направления, по которому к нему возвращаются отраженные от объектов наблюдения сигналы. Это направление называется наклонной дальностью. Но для практического применения радарных данных, их нужно спроецировать на поверхность Земли, то есть преобразовать из наклонной дальности в наземную дальность. Соответственно, исходные радарные снимки — это изображения, сделанные вдоль наклонной дальности, а целевые снимки — это изображения, сделанные вдоль наземной дальности.
У изображений, сделанных вдоль наклонной дальности, расстояние между пикселями в направлении дальности прямо пропорционально интервалу времени между принятыми импульсами. Этот интервал, в свою очередь, пропорционален расстоянию от радара до объекта (а не горизонтальному расстоянию от линии надира до объекта). В результате, такое изображение сжимается вблизи от радара и расширяется по мере удаления от него. Напротив, в представлении радарных снимков, связанном с наземной дальностью, пиксели изображения располагаются на расстоянии, прямо пропорциональном их расстоянию вдоль теоретической плоской поверхности земли.
На рисунке 2️⃣ в точках A, B и C расположены объекты одинакового размера, равноудаленные друг от друга. Соответствующие наземные дальности этих точек — GRA, GRB и GRC. Основанное на времени возврата сигнала, изображение вдоль наклонной дальности покажет разные расстояния между объектами, а также разную ширину объектов. В результате меняется масштаб изображения, который имеет минимум вблизи радара и увеличивается по гиперболическому закону до максимума в дальней зоне. Таким образом, вдоль наклонной дальности ширина объектов A1 < B1 < C1, а расстояние AB < BC. Применяя гиперболическую поправку, можно сформировать изображение по наземной дальности практически постоянного масштаба с шириной объектов A = B = C и расстоянием AB = BC. Из рисунка 2️⃣ видно, что наземная дальность GR может быть получена из наклонной дальности SR и высоты съемки H, в предположении, что поверхность плоская.
При заданной ширине полосы обзора, изменение масштаба изображения уменьшается с увеличением высоты съемки. Таким образом, спутниковые системы имеют меньшие искажения масштаба изображения по дальности, чем воздушные системы.
#SAR #основы