Батиметрия по снимкам Landsat
Ученые из Геологической службы США разработали новый способ измерения глубины океана (батиметрии) в мелководных прибрежных зонах по снимкам спутников Landsat.
На мелководье солнечный свет проникает в воду и отражается от морского дна. Это позволяет ученым соотнести “увиденный” спутником отраженный свет с глубиной воды. Сложность спутниковой батиметрии обусловлена тем, что измеренное излучение является результатом сложного взаимодействия физических факторов, в основном, оптических свойств воды, отражательной способности дна и глубины. Расчеты довольно просты для прозрачной воды и чистого дна, но становятся гораздо сложнее, если свет, например, взаимодействует с планктоном в толще воды или с покрытым травой морским дном.
Физическое моделирование оптически доминирующих компонентов, таких как растворенное в воде органическое вещество, фитопланктон и взвешенные частицы, позволили ученым инвертировать коэффициенты ослабления воды и получить метод определения глубины, работающий без внешней калибровки (хотя его можно уточнить, включив батиметрические измерения из других источников). Компромисс заключается в том, что модель учитывает оптические свойства обычных компонентов океана, таких как фитопланктон и взвешенные частицы в толще воды, а также трава или песок на морском дне. Но если присутствуют необычные компоненты, такие как цветение определенного вида фитопланктона или редкий вид темного вулканического морского дна, точность модели снижается.
В прозрачной воде удалось составить карту глубин, превышающих 20 метров, что гораздо глубже, чем ожидали ученые.
📸 Карты вы сами посмотрите в статье, а мы покажем снимок коралловых рифов Флорида-Кис (Florida Keys), которые послужили одним из тестовых участков данного исследования. Снимок сделан 22 февраля 2024 года спутником Landsat 8 (естественные цвета).
📖 Kim, M., Danielson, J., Storlazzi, C., & Park, S. (2024). Physics-Based Satellite-Derived Bathymetry (SDB) Using Landsat OLI Images. Remote Sensing, 16(5), 843. https://doi.org/10.3390/rs16050843
#вода #снимки #океан
Ученые из Геологической службы США разработали новый способ измерения глубины океана (батиметрии) в мелководных прибрежных зонах по снимкам спутников Landsat.
На мелководье солнечный свет проникает в воду и отражается от морского дна. Это позволяет ученым соотнести “увиденный” спутником отраженный свет с глубиной воды. Сложность спутниковой батиметрии обусловлена тем, что измеренное излучение является результатом сложного взаимодействия физических факторов, в основном, оптических свойств воды, отражательной способности дна и глубины. Расчеты довольно просты для прозрачной воды и чистого дна, но становятся гораздо сложнее, если свет, например, взаимодействует с планктоном в толще воды или с покрытым травой морским дном.
Физическое моделирование оптически доминирующих компонентов, таких как растворенное в воде органическое вещество, фитопланктон и взвешенные частицы, позволили ученым инвертировать коэффициенты ослабления воды и получить метод определения глубины, работающий без внешней калибровки (хотя его можно уточнить, включив батиметрические измерения из других источников). Компромисс заключается в том, что модель учитывает оптические свойства обычных компонентов океана, таких как фитопланктон и взвешенные частицы в толще воды, а также трава или песок на морском дне. Но если присутствуют необычные компоненты, такие как цветение определенного вида фитопланктона или редкий вид темного вулканического морского дна, точность модели снижается.
В прозрачной воде удалось составить карту глубин, превышающих 20 метров, что гораздо глубже, чем ожидали ученые.
📸 Карты вы сами посмотрите в статье, а мы покажем снимок коралловых рифов Флорида-Кис (Florida Keys), которые послужили одним из тестовых участков данного исследования. Снимок сделан 22 февраля 2024 года спутником Landsat 8 (естественные цвета).
📖 Kim, M., Danielson, J., Storlazzi, C., & Park, S. (2024). Physics-Based Satellite-Derived Bathymetry (SDB) Using Landsat OLI Images. Remote Sensing, 16(5), 843. https://doi.org/10.3390/rs16050843
#вода #снимки #океан
👍8🔥2
Комбинированное использование данных спутников PACE и SWOT
Спутник NASA PACE (https://pace.gsfc.nasa.gov) ведет гиперспектральную съемку мирового океана и, в частности, позволит различать виды фитопланктона. Спутник SWOT (https://swot.jpl.nasa.gov), совместный проект NASA и CNES, собирает данные о высоте поверхности воды с помощью радарного интерферометра и альтиметра.
📹 Анимация показывает данные, полученные PACE и SWOT над одним из районов северной части Атлантического океана. PACE снял данные о фитопланктоне 8 августа 2024 года. Поверх них наложены данные об уровне моря, полученные SWOT 7 и 8 августа 2024 года.
На анимации видно, что более высокая концентрация фитопланктона 8 августа совпадала с областями, где уровень воды был ниже. Вихри, вращающиеся против часовой стрелки в Северном полушарии, обычно оттягивают воду от своего центра. Это приводит к относительно меньшей высоте поверхности моря в центре, которая втягивает более холодную, богатую питательными веществами воду из глубины океана. Эти питательные вещества действуют как удобрение, способствуя росту фитопланктона в освещенных солнцем водах у поверхности.
Таким образом, комбинированное использование данных SWOT и PACE позволяет лучше понять связи между динамикой океана и водными экосистемами. Это может улучшить управление рыболовством, поскольку фитопланктон составляет основу большинства морских пищевых цепочек, а также уточнить расчеты объемов углерода, обменивающегося между атмосферой и океаном. Последнее, в свою очередь, может показать, как изменяются районы океана, поглощающие избыток атмосферного углерода.
#океан #планктон #InSAR #альтиметр #гиперспектр
Спутник NASA PACE (https://pace.gsfc.nasa.gov) ведет гиперспектральную съемку мирового океана и, в частности, позволит различать виды фитопланктона. Спутник SWOT (https://swot.jpl.nasa.gov), совместный проект NASA и CNES, собирает данные о высоте поверхности воды с помощью радарного интерферометра и альтиметра.
📹 Анимация показывает данные, полученные PACE и SWOT над одним из районов северной части Атлантического океана. PACE снял данные о фитопланктоне 8 августа 2024 года. Поверх них наложены данные об уровне моря, полученные SWOT 7 и 8 августа 2024 года.
На анимации видно, что более высокая концентрация фитопланктона 8 августа совпадала с областями, где уровень воды был ниже. Вихри, вращающиеся против часовой стрелки в Северном полушарии, обычно оттягивают воду от своего центра. Это приводит к относительно меньшей высоте поверхности моря в центре, которая втягивает более холодную, богатую питательными веществами воду из глубины океана. Эти питательные вещества действуют как удобрение, способствуя росту фитопланктона в освещенных солнцем водах у поверхности.
Таким образом, комбинированное использование данных SWOT и PACE позволяет лучше понять связи между динамикой океана и водными экосистемами. Это может улучшить управление рыболовством, поскольку фитопланктон составляет основу большинства морских пищевых цепочек, а также уточнить расчеты объемов углерода, обменивающегося между атмосферой и океаном. Последнее, в свою очередь, может показать, как изменяются районы океана, поглощающие избыток атмосферного углерода.
#океан #планктон #InSAR #альтиметр #гиперспектр
👍9
Материалы вебинара “Явление апвеллинга в Северо-Западной Африке - Африканский континент”
Апвеллинг — это прибрежное океанографическое явление, когда поверхностные ветры и эффект Кориолиса оттесняют поверхностные воды, позволяя холодным, богатым питательными веществами водам подниматься вверх из глубины. Эти питательные вещества питают морские пищевые цепочки, благодаря чему зоны апвеллинга отличаются высоким биоразнообразием и обеспечивают 50% мирового улова рыбы, хотя занимают всего 1% площади океана.
Апвеллинг имеет решающее значение для устойчивого рыболовства, например, в течениях Гумбольдта и Бенгуэлы, которые кормят миллионы людей во всем мире.
🔗 Страница вебинара
🔗 Материалы: Jupyter-блокнот и связанные с ним файлы + обучающее видео.
Использованные данные:
🐟 WIND_GLO_PHY_L4_NRT_012_004
🐟 GLOBAL_ANALYSISFORECAST_PHY_001_024
🐟 GLOBAL_ANALYSISFORECAST_BGC_001_028
👨🏻💻 Руководство по работе с Copernicus Marine Service в python на Anaconda.
#океан
Апвеллинг — это прибрежное океанографическое явление, когда поверхностные ветры и эффект Кориолиса оттесняют поверхностные воды, позволяя холодным, богатым питательными веществами водам подниматься вверх из глубины. Эти питательные вещества питают морские пищевые цепочки, благодаря чему зоны апвеллинга отличаются высоким биоразнообразием и обеспечивают 50% мирового улова рыбы, хотя занимают всего 1% площади океана.
Апвеллинг имеет решающее значение для устойчивого рыболовства, например, в течениях Гумбольдта и Бенгуэлы, которые кормят миллионы людей во всем мире.
🔗 Страница вебинара
🔗 Материалы: Jupyter-блокнот и связанные с ним файлы + обучающее видео.
Использованные данные:
🐟 WIND_GLO_PHY_L4_NRT_012_004
🐟 GLOBAL_ANALYSISFORECAST_PHY_001_024
🐟 GLOBAL_ANALYSISFORECAST_BGC_001_028
👨🏻💻 Руководство по работе с Copernicus Marine Service в python на Anaconda.
#океан
👍7
Seabed 2030: общедоступные батиметрические данные
Фонд “Ниппон” (Nippon Foundation) и General Bathymetric Chart of the Oceans (GEBCO) создали проект “Seabed 2030” (https://seabed2030.org) для мобилизации и объединения усилий по созданию общедоступной карты мирового океана к 2030 году.
Некоторые 🛢 данные GEBCO можно загрузить уже сейчас ⬆️. Данные хранятся в форматах netCDF, Esri ASCII raster, а также GeoTiff, и обновляются ежегодно в июне.
🌍 Скачать данные для заданной пользователем области интереса можно в GEBCO Gridded Bathymetry Data Download (https://download.gebco.net/)
#океан #данные
Фонд “Ниппон” (Nippon Foundation) и General Bathymetric Chart of the Oceans (GEBCO) создали проект “Seabed 2030” (https://seabed2030.org) для мобилизации и объединения усилий по созданию общедоступной карты мирового океана к 2030 году.
Некоторые 🛢 данные GEBCO можно загрузить уже сейчас ⬆️. Данные хранятся в форматах netCDF, Esri ASCII raster, а также GeoTiff, и обновляются ежегодно в июне.
🌍 Скачать данные для заданной пользователем области интереса можно в GEBCO Gridded Bathymetry Data Download (https://download.gebco.net/)
#океан #данные
👍6
Орбитальный эксперимент по интерферометрической альтиметрии GNSS-R: обзор миссии и первые результаты
В 2023 году Китай запустил первый в мире космический интерферометрический альтиметр GNSS-R (iGNSS-R), который обладает двухчастотным многолучевым сканированием, интерферометрической обработкой и совместимостью с тремя спутниковыми навигационными системами: BeiDou, GPS и Galileo.
В работе (Sun et al., 2025) приведен обзор конструкции полезной нагрузки iGNSS-R и анализ двухчастотных измерений delay mapping (DM). Предложен усовершенствованный алгоритм извлечения задержки распространения между отраженными и прямыми сигналами GNSS, который позволяет измерять высоту поверхности моря (Sea surface height, SSH).
Для проверки использовалось перекрестное сравнение с результатами радарных спутниковых альтиметров Jason-3 и Sentinel-6 в качестве эталонов. Точность определения SSH составила 17,2 см при разрешении 40 км. Это представляет собой прорывное улучшение по сравнению с предыдущими усилиями в области альтиметрии GNSS-R.
Успешная демонстрация технологии iGNSS-R открывает новые возможности для экономически эффективного мониторинга уровня моря с широким охватом.
📊Геометрия сбора отраженного сигнала.
📖 Sun, Y. et al. (2025). First In-Orbit Validation of Interferometric GNSS-R Altimetry: Mission Overview and Initial Results. Remote Sensing, 17(11), 1820. https://doi.org/10.3390/rs17111820
#GNSSR #китай #океан
В 2023 году Китай запустил первый в мире космический интерферометрический альтиметр GNSS-R (iGNSS-R), который обладает двухчастотным многолучевым сканированием, интерферометрической обработкой и совместимостью с тремя спутниковыми навигационными системами: BeiDou, GPS и Galileo.
В работе (Sun et al., 2025) приведен обзор конструкции полезной нагрузки iGNSS-R и анализ двухчастотных измерений delay mapping (DM). Предложен усовершенствованный алгоритм извлечения задержки распространения между отраженными и прямыми сигналами GNSS, который позволяет измерять высоту поверхности моря (Sea surface height, SSH).
Для проверки использовалось перекрестное сравнение с результатами радарных спутниковых альтиметров Jason-3 и Sentinel-6 в качестве эталонов. Точность определения SSH составила 17,2 см при разрешении 40 км. Это представляет собой прорывное улучшение по сравнению с предыдущими усилиями в области альтиметрии GNSS-R.
Успешная демонстрация технологии iGNSS-R открывает новые возможности для экономически эффективного мониторинга уровня моря с широким охватом.
📊Геометрия сбора отраженного сигнала.
📖 Sun, Y. et al. (2025). First In-Orbit Validation of Interferometric GNSS-R Altimetry: Mission Overview and Initial Results. Remote Sensing, 17(11), 1820. https://doi.org/10.3390/rs17111820
#GNSSR #китай #океан
👍3🔥2❤1😡1