Возможности Sentinel-2 для оценки выбросов метана
В (Varon et al., 2021) продемонстрирована возможность использования прибора Sentinel-2 MSI для обнаружения и количественной оценки аномально больших точечных источников метана с высоким пространственным разрешением (20 м) и высокой периодичностью съёмки (2–5 суток).
Кривая оптической толщины метана (CH4), углекислого газа (CO2) и водяного пара показана на рисунке ⬆️. Приближённо, её можно считать аналогом кривой спектров поглощения этих веществ. Для обнаружения и оценки концентрации метана в столбе атмосферы используются спектральные каналы коротковолнового инфракрасного диапазона (SWIR) — B11 (∼1560–1660 нм) и B12 (∼2090–2290 нм). Канал B12, в целом, более чувствителен к метану, чем канал B11.
Поглощение водяного пара и CO2 в этих двух диапазонах создает риск появления артефактов при определении метана. Однако водяной пар и CO2 обычно не испускаются вместе с метаном и потому оказывают пренебрежимо малое влияние на определение точечных источников метана.
В работе представлены три метода определения концентрации метана в столбе атмосферы: сравнение яркостей пикселей канала B12 в разные моменты времени (с шлейфом метана и без него), сравнение яркостей каналов B12 и B11, а также комбинированный метод. Последний метод, как правило, показывает лучшие результаты. Важно: для измерений используются данные Sentinel-2 Top-of-Atmosphere, не прошедшие атмосферную коррекцию.
Лучшие результаты, с точки зрения точности оценки концентрации выбросов метана, метод показал на однородных поверхностях лишенных растительности. На неоднородных ландшафтах, вроде сельскохозяйственных угодий и городской застройки, точность снижалась в несколько раз. В таких случаях авторы рекомендуют сегментировать изображения. В целом, метод лучше подходит для обнаружения шлейфов метана, чем для оценки его концентрации.
Метод легко переносится на другие спутниковые сенсоры, имеющие аналогичные каналы SWIR, в частности, на сенсоры спутников Landsat. Так, предложенный метод используется в работе (Tai-Long He et al., 2024), показавшей увеличение выбросов метана в Туркменистане после распада СССР. Успеху применения метода во многом способствовал аридный ландшафт района исследований.
В завершение — обзор спутниковых методов количественной оценки выбросов метана в коротковолновом инфракрасном диапазоне, от глобального масштаба до точечных источников:
📖 (Jacob D. J. et al., 2022) Quantifying methane emissions from the global scale down to point sources using satellite observations of atmospheric methane.
#GHG #CH4 #sentinel2
В (Varon et al., 2021) продемонстрирована возможность использования прибора Sentinel-2 MSI для обнаружения и количественной оценки аномально больших точечных источников метана с высоким пространственным разрешением (20 м) и высокой периодичностью съёмки (2–5 суток).
Кривая оптической толщины метана (CH4), углекислого газа (CO2) и водяного пара показана на рисунке ⬆️. Приближённо, её можно считать аналогом кривой спектров поглощения этих веществ. Для обнаружения и оценки концентрации метана в столбе атмосферы используются спектральные каналы коротковолнового инфракрасного диапазона (SWIR) — B11 (∼1560–1660 нм) и B12 (∼2090–2290 нм). Канал B12, в целом, более чувствителен к метану, чем канал B11.
Поглощение водяного пара и CO2 в этих двух диапазонах создает риск появления артефактов при определении метана. Однако водяной пар и CO2 обычно не испускаются вместе с метаном и потому оказывают пренебрежимо малое влияние на определение точечных источников метана.
В работе представлены три метода определения концентрации метана в столбе атмосферы: сравнение яркостей пикселей канала B12 в разные моменты времени (с шлейфом метана и без него), сравнение яркостей каналов B12 и B11, а также комбинированный метод. Последний метод, как правило, показывает лучшие результаты. Важно: для измерений используются данные Sentinel-2 Top-of-Atmosphere, не прошедшие атмосферную коррекцию.
Лучшие результаты, с точки зрения точности оценки концентрации выбросов метана, метод показал на однородных поверхностях лишенных растительности. На неоднородных ландшафтах, вроде сельскохозяйственных угодий и городской застройки, точность снижалась в несколько раз. В таких случаях авторы рекомендуют сегментировать изображения. В целом, метод лучше подходит для обнаружения шлейфов метана, чем для оценки его концентрации.
Метод легко переносится на другие спутниковые сенсоры, имеющие аналогичные каналы SWIR, в частности, на сенсоры спутников Landsat. Так, предложенный метод используется в работе (Tai-Long He et al., 2024), показавшей увеличение выбросов метана в Туркменистане после распада СССР. Успеху применения метода во многом способствовал аридный ландшафт района исследований.
В завершение — обзор спутниковых методов количественной оценки выбросов метана в коротковолновом инфракрасном диапазоне, от глобального масштаба до точечных источников:
📖 (Jacob D. J. et al., 2022) Quantifying methane emissions from the global scale down to point sources using satellite observations of atmospheric methane.
#GHG #CH4 #sentinel2
Продукт EMIT Methane Point Source Plume Complexes [ссылка] содержит данные о шлейфах точечных источников метана, полученные с помощью гиперспектрометра EMIT, размещённого на борту Международной космической станции.
Характеристики продукта:
* Временной охват: 1 августа 2022 г. – н.в.
* Временное разрешение: переменное (в зависимости от орбиты МКС, освещенности Солнцем и расположения района интереса)
* Пространственный охват: 52° с.ш. – 52° ю.ш.
* Пространственное разрешение: 60 м
* Единицы измерения данных (вертикального столба выбросов): parts per million meter (ppm m)
* Задержка в предоставлении данных: идентификация шлейфов метана происходит примерно через неделю после наблюдения и может меняться в зависимости от скорости передачи данных с МКС и необходимости ручного анализа.
Внимание! Первоначальный выпуск данных будет включать только гранулы, в которых были обнаружены шлейфы метана.
Данные EMIT уже появились на GEE: EMIT Methane Enhancement и EMIT Methane Plume Complexes.
#GHG #данные #GEE
Характеристики продукта:
* Временной охват: 1 августа 2022 г. – н.в.
* Временное разрешение: переменное (в зависимости от орбиты МКС, освещенности Солнцем и расположения района интереса)
* Пространственный охват: 52° с.ш. – 52° ю.ш.
* Пространственное разрешение: 60 м
* Единицы измерения данных (вертикального столба выбросов): parts per million meter (ppm m)
* Задержка в предоставлении данных: идентификация шлейфов метана происходит примерно через неделю после наблюдения и может меняться в зависимости от скорости передачи данных с МКС и необходимости ручного анализа.
Внимание! Первоначальный выпуск данных будет включать только гранулы, в которых были обнаружены шлейфы метана.
Данные EMIT уже появились на GEE: EMIT Methane Enhancement и EMIT Methane Plume Complexes.
#GHG #данные #GEE
Global Methane Emitters Tracker (GMET) [ссылка] содержит оценки выбросов ископаемого топлива на месторождениях нефти, газа и угля, трубопроводах для транспортировки природного газа, предлагаемых проектах и запасах, а также атрибуцию шлейфов метана, полученных с помощью дистанционного зондирования.
По состоянию на ноябрь 2023 года первая версия трекера содержит оценки выбросов метана для добычи угля и газопроводов, атрибуцию наблюдений за шлейфами метана для нефтегазовой инфраструктуры Северной Америке и наблюдений за угольными шахтами по всему миру. В будущих версиях трекера обещают расширить охват атрибуции шлейфов. GMET также связывает данные GEM's Oil & Gas Extraction Tracker с оценками выбросов метана, разработанными Climate TRACE (https://climatetrace.org/downloads).
Данные доступны для загрузки и просмотра с помощью интерактивной карты и сводных таблиц. Каждый угольный и нефтегазовый актив связан с отдельным информационным бюллетенем на GEM.wiki, содержащим ссылки и дополнительную информацию. Методика проекта описана здесь.
🗺 Карта
📊 Сводные таблицы
🛢 Скачать данные
#данные #GHG #CH4
По состоянию на ноябрь 2023 года первая версия трекера содержит оценки выбросов метана для добычи угля и газопроводов, атрибуцию наблюдений за шлейфами метана для нефтегазовой инфраструктуры Северной Америке и наблюдений за угольными шахтами по всему миру. В будущих версиях трекера обещают расширить охват атрибуции шлейфов. GMET также связывает данные GEM's Oil & Gas Extraction Tracker с оценками выбросов метана, разработанными Climate TRACE (https://climatetrace.org/downloads).
Данные доступны для загрузки и просмотра с помощью интерактивной карты и сводных таблиц. Каждый угольный и нефтегазовый актив связан с отдельным информационным бюллетенем на GEM.wiki, содержащим ссылки и дополнительную информацию. Методика проекта описана здесь.
🗺 Карта
📊 Сводные таблицы
🛢 Скачать данные
#данные #GHG #CH4
IMEO Methane Data
Вот уже несколько лет при программе ООН по окружающей среде (ЮНЕП) существует International Methane Emissions Observatory (IMEO), которая готовит разные интересные отчёты и поддерживает систему обнаружения и оповещения о крупных выбросах метана (Methane Alert and Response System, MARS).
Всё это, отчёты и MARS, опирается на данные о выбросах метана IMEO Methane Data — глобальный общедоступный набор данных об эмпирически подтвержденных выбросах метана. Сейчас IMEO Methane Data находится на стадии бета-версии и будет постепенно дополняться новыми данными и функциями.
Для обнаружения точечных источников выбросов IMEO использует данные космических сенсоров:
* ESA Sentinel-2 и Sentinel-3
* Italian Space Agency (ASI) PRISMA
* DLR EnMAP
* NASA EMIT
* NOAA GOES
* NASA/USGS Landsat 8 и Landsat 9.
Подробнее о спутниковых миссиях по измерению парниковых газов можно узнать на Greenhouse Gas Satellite Missions Portal.
Для получения данных о точечных выбросах метанах по снимкам Sentinel-5P/TROPOMI, IMEO сотрудничает с Нидерландским институтом космических исследований SRON. Компания Kayrros SAS обеспечивает обнаружение крупных метановых шлейфов по данным Sentinel-5P/TROPOMI с помощью своей платформы Methane Watch, данные которой также используются в IMEO Methane Data.
🛢Скачать IMEO Methane Data
#GHG #CH4 #данные
Вот уже несколько лет при программе ООН по окружающей среде (ЮНЕП) существует International Methane Emissions Observatory (IMEO), которая готовит разные интересные отчёты и поддерживает систему обнаружения и оповещения о крупных выбросах метана (Methane Alert and Response System, MARS).
Всё это, отчёты и MARS, опирается на данные о выбросах метана IMEO Methane Data — глобальный общедоступный набор данных об эмпирически подтвержденных выбросах метана. Сейчас IMEO Methane Data находится на стадии бета-версии и будет постепенно дополняться новыми данными и функциями.
Для обнаружения точечных источников выбросов IMEO использует данные космических сенсоров:
* ESA Sentinel-2 и Sentinel-3
* Italian Space Agency (ASI) PRISMA
* DLR EnMAP
* NASA EMIT
* NOAA GOES
* NASA/USGS Landsat 8 и Landsat 9.
Подробнее о спутниковых миссиях по измерению парниковых газов можно узнать на Greenhouse Gas Satellite Missions Portal.
Для получения данных о точечных выбросах метанах по снимкам Sentinel-5P/TROPOMI, IMEO сотрудничает с Нидерландским институтом космических исследований SRON. Компания Kayrros SAS обеспечивает обнаружение крупных метановых шлейфов по данным Sentinel-5P/TROPOMI с помощью своей платформы Methane Watch, данные которой также используются в IMEO Methane Data.
🛢Скачать IMEO Methane Data
#GHG #CH4 #данные