Спутник ДЗЗ
3.12K subscribers
2.43K photos
139 videos
187 files
2.19K links
Человеческим языком о дистанционном зондировании Земли.

Обратная связь: @sputnikDZZ_bot
加入频道
Комбинация каналов 5-4-3 (NIR, Red, Green) применяется для изучения состояния растительного покрова, мониторинга дренажа и почвенной мозаики, а также изучения сельскохозяйственных культур. Растительность в этой комбинации имеет оттенки красного, городская застройка — зелено-голубые цвета, почва — от темно до светло коричневого или серого, лед, снег и облака — белые или светло голубые. Насыщенные оттенки красного являются индикаторами здоровой и/или широколиственной растительности. Более светлые оттенки характеризуют травянистую растительность или редколесья/кустарники. Хвойные леса по сравнению с лиственными имеют более темно-красную или даже коричневую окраску. Подробнее — см. здесь.

#комбинация #R
Многослойные растровые данные

Загрузим тестовый снимок КА “Канопус-В-ИК” и переименуем его каналы (слои):

r <- rast("KANOPUS_20190829.tif")
names(r) <- c("blue","green","red","nir")

# class : SpatRaster
# dimensions : 1440, 2052, 4 (nrow, ncol, nlyr)
# resolution : 2.1, 2.1 (x, y)
# extent : 624695.4, 629004.6, 6086649, 6089673 (xmin, xmax, ymin, ymax)
# coord. ref. : WGS 84 / UTM zone 44N (EPSG:32644)
# source : KANOPUS_20190829.tif
# names : blue, green, red, nir


Для выделения подмножества слоев растра используют двойные квадратные скобки [[]] или функцию subset. Аргументами служат индексы или имена интересующих слоев:

# Канал 1 (синий)
r[[1]]
# Снова канал 1 (синий)
r[["blue"]]
# Все каналы, кроме 1 (2:4)
r[[-1]]
# Каналы красный и NIR (3:4)
r[[c("red","nir")]]


На выходе всякий раз получаем новый растровый объект (SpatRaster).

subset() работает аналогично:

subset(r, c(3,2,3,1))
subset(r, 2:3)
subset(r, c("red","blue"))


Первый аргумент — исходный растр, второй — вектор заданных слоев.

Рассчитаем два спектральных индекса — NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) и NDWI (Normalized Difference Water Index):

ndvi <- (r[[4]] - r[[3]]) / (r[[4]] + r[[3]])
ndwi <- (r["green"] - r["nir"]) / (r["green"] + r["nir"])


NDVI характеризует количество фотосинтетически активной биомассы. NDWI — это, по сути, перевернутый NDVI: водные объекты имеют высокие значения этого индекса, а растительность — низкие (отрицательные). На снимке водных объектов нет, зато есть дороги и городская застройка, получающие положительные значения NDWI.

Арифметические и логические операции применяются отдельно к каждому слою растровых данных:

r <- rast(matrix(1:16, ncol = 4, nrow = 4))
# Составим многослойный растр,
# комбинируя исходный
s <- rast(list(r,2*r,r^2,r+1))
names(s) <- paste("Layer",1:4)
s
# class : SpatRaster
# dimensions : 4, 4, 4 (nrow, ncol, nlyr)
# resolution : 1, 1 (x, y)
# extent : 0, 4, 0, 4 (xmin, xmax, ymin, ymax)
# coord. ref. :
# source(s) : memory
# names : Layer 1, Layer 2, Layer 3, Layer 4
# min values : 1, 2, 1, 2
# max values : 16, 32, 256, 17

s+10
s > 5
s + r


В последнем случае значения каждого пикселя однослойного растра r прибавляются к значениям соответствующих пикселей для каждого слоя s.

Арифметические операции над растровыми данными с разным числом слоев выполняются по обычному правилу: растр с меньшим числом слоев циклически повторяется до тех пор, пока число его слоев не сравняется с числом слоев “более многослойного” растра, после чего выполняется нужная операция. Например:

s1 <- rast(list(r,2*r))
# class : SpatRaster
# dimensions : 4, 4, 2 (nrow, ncol, nlyr)
# resolution : 1, 1 (x, y)
# extent : 0, 4, 0, 4 (xmin, xmax, ymin, ymax)
# coord. ref. :
# source(s) : memory
# names : lyr.1, lyr.1
# min values : 1, 2
# max values : 16, 32

s + s1
# class : SpatRaster
# dimensions : 4, 4, 4 (nrow, ncol, nlyr)
# resolution : 1, 1 (x, y)
# extent : 0, 4, 0, 4 (xmin, xmax, ymin, ymax)
# coord. ref. :
# source(s) : memory
# names : Layer 1, Layer 2, Layer 3, Layer 4
# min values : 2, 4, 2, 4
# max values : 32, 64, 272, 49


Фактически, s (4 слоя) складывается не с s1 (два слоя), а с комбинацией rast(list(s1,s1)), содержащей 4 слоя.

#R
“Канопус-В-ИК” МСС (Многозональная Съемочная Система):

* Канал 1 (синий): 0,46 – 0,52 мкм
* Канал 2 (зеленый): 0,51 – 0,60 мкм
* Канал 3 (красный): 0,63 – 0,69 мкм
* Канал 4 (ближний ИК): 0,75 – 0,84 мкм

Основные характеристики целевой аппаратуры КА “Канопус-В-ИК” — ссылка.
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Охват (экстент)

Равенство геометрий двух растров означает, что у них одинаковое число строк и столбцов, одинаковые размеры пикселей в одной и той же системе координат. Наверное, и охват у таких растров тоже одинаков? А вот здесь не все так просто.

Создадим тестовый растр

r <- rast(matrix(1:16, ncol = 4, nrow = 4))
# class : SpatRaster
# dimensions : 4, 4, 1 (nrow, ncol, nlyr)
# resolution : 1, 1 (x, y)
# extent : 0, 4, 0, 4 (xmin, xmax, ymin, ymax)
# name : lyr.1
# min value : 1
# max value : 16


(Мы показываем только нужные нам сведения про r).

Функция ext возвращает объект класса SpatExtent

class(ext(r))


Давайте немного уменьшим охват r

new_ext <- ext(r) - 0.25
# SpatExtent : 0.25, 3.75, 0.25, 3.75 (xmin, xmax, ymin, ymax)


Заметим, что произошло не просто вычитание числа — произошло именно сокращение охвата: нижние границы увеличились, тогда как верхние уменьшились.

Теперь обрежем r по уменьшенному охвату и сравним геометрии до и после обрезки:

r_crp <- crop(r, new_ext)
compareGeom(r, r_crp)
# [1] TRUE


Геометрии снова одинаковы! Выясняется, что и охват r_crp не уменьшился:

# class       : SpatRaster 
# dimensions : 4, 4, 1 (nrow, ncol, nlyr)
# resolution : 1, 1 (x, y)
# extent : 0, 4, 0, 4 (xmin, xmax, ymin, ymax)


Оказывается, что пока центр ячейки (пиксела) не окажется за пределами нового охвата никакой обрезки растра не происходит. Может сами проверить это, сокращая охват r на значения, меньшие 0.5.

Как только центр ячейки окажется за пределами сократившегося охвата, эта ячейка исчезнет их растра:

new_ext <- ext(r) - 0.51
r_crp <- crop(r, new_ext)
# class : SpatRaster
# dimensions : 2, 2, 1 (nrow, ncol, nlyr)
# resolution : 1, 1 (x, y)
# extent : 1, 3, 1, 3 (xmin, xmax, ymin, ymax)
# name : lyr.1
# min value : 6
# max value : 11

compareGeom(r, r_crp)
# Ошибка: [compareGeom] extents do not match


Исходный растр 4 х 4, потеряв граничные ячейки, превратился в растр размера 2 х 2.

#R
На всякий случай напомним, что в закрепе есть ссылка на пост Работа с пространственными данными в R. Там собираются все наши публикации по этой теме.
Суда, проходящие через Баб-эль-Мандебский пролив, показаны на снимке Sentinel-1A, сделанном 18 декабря 2022 года (относительная орбита 116, поляризация VV).

#снимки
Forwarded from Space Energy
💫 Компания Space Energy провела успешные летные испытания прототипа суборбитальной ракеты «Чайка» 🚀

Прототип представляет собой одноступенчатую твердотопливную ракету для тестирования телеметрии, парашютных систем спасения ступени и системы связи для поиска. Все системы отработали штатно.
В процессе полета бортовые телеметрические системы производили сбор всех параметров непрерывно и без сбоев. Корпус ракеты, двигатель, стабилизаторы, внутренние компоненты выполнены из легких и сверхпрочных композитных материалов.
Это первый запуск частной космической компании на Дальнем Востоке. Дальнейшие испытания запланированы на весну 2024 года.
Модель атмосферной поправки GACOS работает в условиях Камчатского региона

Спутниковая радарная интерферометрия позволяет фиксировать смещения земной поверхности, но чтобы выделить полезный сигнал — компоненту смещений, — необходимо устранить различного рода шумы и помехи, среди которых наибольшие проблемы создают фазовые задержки, связанные с влиянием атмосферы.

В работе показано, что модель атмосферной поправки GACOS (Generic Atmospheric Correction Online Service), предназначенная для коррекции полей смещений поверхности, успешно работает даже в условиях Камчатского региона, которые весьма сложны для выполнения интерферометрии из-за резкой смены погодных условий, расчлененного рельефа и низкого отношения сигнал/шум в интерферограммах. Применение модели GACOS позволило уменьшить максимальную стандартную ошибку в полях смещений с 2,2 см до 1,1 см.

#InSAR
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Данные Global Highres Mining Footprints

В awesome-gee-community-catalog размещены Global Highres Mining Footprints — глобальные данные, состоящие из 74 548 полигонов, которые охватывают около 66 000 кв. км объектов горнодобывающей промышленности: карьеров, отвалов, отстойников, хвостохранилищ, площадок кучного выщелачивания и инфраструктуры переработки/измельчения породы.

Полигоны построены по спутниковым данным высокого пространственного разрешения. Разработчики стремились к тому, чтобы полигоны точно очерчивали границы объектов, не захватывая пространство вокруг них.

Подробности можно узнать в: Tang, L., Werner, T. T. (2023). Global mining footprint mapped from high-resolution satellite imagery. Communications Earth & Environment, 4(1). https://doi.org/10.1038/s43247-023-00805-6 Кроме самих данных, здесь представлен пространственный анализ распределения карьеров и отдельно — карьеров малой площади, среди которых встречаются участки незаконной добычи полезных ископаемых.

Скачать данные целиком можно на Zenodo.

Код примера

Данные не являются классификацией. В атрибуте Name встречается указание на тип добываемого сырья (Au, Fe и т. п.), год (наблюдения?) или номер (без расшифровки). К тому же заполнен атрибут далеко не всегда.

#GEE #данные
Проблема с верхней ступенью ракеты Firefly Aerospace Alpha не позволила вывести спутник на целевую орбиту

22 декабря в 17:32 Всемирного времени с базы Космических сил США “Ванденберг” выполнен пуск ракеты-носителя легкого класса Alpha компании Firefly (миссия “Fly the Lightning”) с малым космическим аппаратом Tantrum компании Lockheed Martin.

Подъем ракеты прошел штатно и верхняя ступень достигла переходной орбиты. Предполагалось, что примерно через 40 минут после этого будет запущен двигатель верхней ступени для перехода на круговую орбиту, а затем произойдет отделение полезной нагрузки.

Вместо этого Firefly прекратила сообщать информацию о запуске, а через несколько часов данные слежения Космических сил США показали два новых объекта на эллиптических орбитах с параметрами около 215 х 523 км. Это позволило предположить, что разгонный блок не сработал. Через 12 часов после запуска компания Firefly подтвердила эту информацию,

Малый космический аппарат Tantrum создан на базе платформы Nebula компании Terran Orbital. На его борту находился демонстратор полезной нагрузки — широкополосная электронно-управляемая антенна (Electronically Steerable Antenna, ESA). Такая антенна не имеет движущихся частей. Основным ее преимуществом является сокращение в разы сроков ввода в эксплуатацию, которые сейчас, как правило, составляют несколько месяцев. Новая антенна должна стать основой архитектуры будущих спутников дистанционного зондирования Земли компании Lockheed Martin.

Состоявшийся пуск стал четвертым для компании Firefly и третьим пуском с клиентской полезной нагрузкой. Три месяца назад Alpha успешно вывела на орбиту спутник Victus Nox в интересах Космических сил США. Запуск в октябре 2022 года также достиг орбиты. Однако полезная нагрузка в виде малых спутников сгорела в атмосфере через несколько дней после запуска, так как была выведена на эллиптическую орбиту вместо более высокой круговой орбиты. Компания Firefly объявила тот запуск успешным. Первый запуск Alpha, состоявшийся в сентябре 2021 года, не достиг орбиты из-за отключения одного из двигателей первой ступени. В последующих запусках первые ступени отрабатывали штатно.

Firefly сообщила, что связь со спутником была установлена и операции по его запуску продолжаются. Однако низкий перигей орбиты космического аппарата указывает на то, что он, скорее всего, сойдет с орбиты в течение нескольких недель.

Firefly планировала увеличить количество полетов Alpha: четыре полета запланированы на 2024 год, а шесть — на 2025 год. Компания работает над созданием новых производственных мощностей, способных строить до 24 ракет Alpha в год.

Параллельно Firefly разрабатывает первую ступень для Antares 330 — новой версии ракеты Antares компании Northrop Grumman. Предполагается, что эта ступень будет использоваться и в новой ракете-носителе под названием MLV. Компания надеется, что Antares 330 будет готова к эксплуатации в середине 2025 года, а MLV — в конце 2025 года.

#война
У шлейфов, создаваемых в море мутной речной водой, есть научное название — плюмы. Точнее, речные плюмы. Мы познакомились с этим термином, изучая тезисы.

Речной плюм — это опресненная водная масса, образующаяся в море в результате перемешивания речного стока и соленых морских вод. Речной плюм составляет тонкий поверхностный слой моря, лежащий выше более плотных соленых вод.

Площади речных плюмов, образованных крупнейшими реками мира, достигают сотен квадратных километров. Поэтому, несмотря на относительно небольшой объем, речные плюмы в зависимости от сезона занимают до 21 % всей площади шельфа Мирового океана.

Речные плюмы являются переходной водной массой между речным стоком и морскими водами и играют роль связующего звена между материковыми и океаническими природными системами. В результате этого речные плюмы существенно влияют на многие физические, биологические и геохимические процессы в прибрежных и шельфовых районах моря.

На снимке, сделанном 16 июня 2023 года со спутника Sentinel-2, показан плюм реки Бзыбь.

Код GEE

#вода #GEE
Запущены немецкие военные радарные спутники SARah-2 и 3

24 декабря 2023 г. в 13:11 Всемирного времени с базы Космических сил США "Ванденберг" выполнен пуск ракеты-носителя Falcon-9FT Block-5 (F9-284) с двумя радарными спутниками SARah-2 и 3 в интересах Министерства обороны Германии. Пуск прошел успешно, космические аппараты выведены на околоземную орбиту.

Идентичные аппараты SARah-2 и 3, массой 1800 кг каждый, построены немецкой компанией OHB-System и являются переработанной версией аппаратов SAR-Lupe, для замены которых на орбите и предназначены. Подробнее про историю спутников SARah можно узнать здесь. Отметим только, что их запуск должен был состояться еще в 2020 году.

#война #германия #SAR
Отвлечемся немного от дистанционного зондирования Земли на годовщину события, которое повлияло на все развитие отечественной науки и техники, в том числе — на развитие космонавтики.

72 года назад, 25 декабря 1951 года принята в эксплуатацию Малая Электронно-Счетная Машина (МЭСМ) — первая электронная вычислительная машина (ЭВМ) в СССР и в континентальной Европе, разработанная коллективом Лаборатории №1 (спецмоделирования и вычислительной техники) киевского Института электротехники АН УССР под руководством Сергея Алексеевича Лебедева.

“В начале 1948 г. нашему не слишком большому коллективу Сергей Алексеевич сообщил, как всегда очень спокойно и по-деловому, что в самые короткие сроки мы должны создать и сдать в эксплуатацию электронную вычислительную машину — ЭВМ и что это будет главной работой нашей лаборатории на ближайшие 2–3 года” (Дашевский Л. Н., Шкабара Е. А. “Как это начиналось”).

Проектирование, монтаж и отладка МЭСМ были выполнены в течение трёх лет. В разработке участвовали 12 человек, включая самого Лебедева, и 15 технических сотрудников. Для сравнения: на разработку ENIAC ушло пять лет, задействовано было 13 разработчиков и более 200 техников.

Тоненькую книжку Дашевского и Шкабары легко найти в сети (мы приложим ее ниже). Из книги можно узнать много интересного об организации работы, о том почему в крайне стесненных обстоятельствах послевоенных лет проект по созданию первой отечественной ЭВМ завершился успехом.

#история