O autorze
teledetekcja.blox.pl


Treść blogu (tekst) jest
udostępniona na licencji
Creative Commons:

Licencja Creative Commons























Kategorie: Wszystkie | Pocztówka z... | Refleksje a propos
RSS
niedziela, 28 sierpnia 2011

Dążąc ku ideałowi, poszukując rozwiązań lepszych niż idealne, Szkiełko i oko wybrało się w podróż, której celem stała się nowa lokalizacja i nowy serwer. Od teraz notatki Andrzej ze świata teledetekcji i okolic znajdziesz pod adresem: http://blog.teledetekcja.pl/. Zapraszam!

12:06, andrzej2098
Link Dodaj komentarz »
sobota, 21 maja 2011

Ogromny pożar magazynów w Wólce Kosowskiej (okolice Warszawy) został zaobserwowany przez sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) satelity Aqua 10 maja 2011, o godzinie  13.10 czasu polskiego (11.10 czasu uniwersalnego).


Pożar w Wólce Kosowskiej obserwowany przez MODIS. Pełna rozdzielczość pod TYM linkiem. Ryc.: NASA/GSCF/CBK PAN/A.Kotarba

Grafika po lewej stronie to efekt rejestracji promieniowania widzialnego, dostępnego również dla ludzkich oczu. Dym powstały w wyniku pożaru ma barwę ciemną, podobnie jak roślinność pokrywająca teren, co utrudnia jego dostrzeżenie. Roślinność, w przeciwieństwie do dymu, silnie odbija promieniowanie podczerwone, toteż jego uwzględnia w obserwacji (grafika środkowa) powoduje wzrost kontrastu na obrazie i chmura dymu jest znacznie wyraźniej dostrzegalna. Ostatnia z grafik(po prawej) prezentuje temperaturę powierzchni lądu, gdzie kolor żółty odpowiada 20 stopniom Celsjusza, a najciemniejsza czerwień to 40 stopni Celsjusza. Chmura dymu przysłaniając ląd, absorbuje promieniowanie cieplne Ziemi, w związku z czym w miejscu występowania chmury temperatura jest niższa nawet o 5-10 stopni Celsjusza, niż nad otaczającym terenem. Tak duża różnica świadczy o tym, iż dym jest bardzo gęsty (znajdujące się w atmosferze aerozol ma dużą masę optyczną).

Chmura dymu miała w przybliżeniu rozmiar 30 km x 10 km. Układała się liniowo, w kierunku południowym. Odpowiadało to kierunkowi wiatru, zaobserwowanemu na stacji meteorologicznej Warszawa-Okęcie. Gdyby wiatr wiał z kierunku przeciwnego chmura dymu byłaby widoczna nad całą Warszawa, prawdopodobnie utrudniając ruch lotniczy nad Okęciem.

MODIS nie pozwala na uzyskanie informacji w wyższej rozdzielczości przestrzennej niż 250 m. Jego ogromną zaletą jest natomiast zdolność do dostarczania danych dla każdego obszaru na Ziemi co najmniej dwa razy na dobę.

Naukowcy Zespołu Obserwacji Ziemi w Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk (CBK PAN) wykorzystują dane obserwacyjne z kilkudziesięciu sensorów satelitarnych m.in. do badania nagłych i niebezpiecznych dla człowieka zjawisk przyrodniczych, takich jak powodzie, susze, pożary czy burze.


Pożar w Wólce Kosowskiej - animacja obrazów satelity Meteosat

Share

16:54, andrzej2098
Link Dodaj komentarz »
poniedziałek, 24 stycznia 2011

I znów Wisła zalewa... tereny zalewowe - tereny nadrzecze sztucznie oddzielone od rzeki wałami. Ale natura ma to do siebie, że ile razy ktoś (świadomie lub nie) próbuje ją przechytrzyć, ona szybko przychodzi z korepetycjami. Techniki teledetekcji satelitarnej pozwalają nam te lekcje obserwować.

Obrazy, o których dziś opowiem, odzwierciedlają zmianę w intensywności odbicia sygnału radarowego, wynikającą m.in. ze zmiany szorstkości podłoża. Jeśli podłoże jest gładkie, impuls radarowy odbija się od niego niczym piłka od parkietu i nie wraca już do satelity. Co innego, gdy powierzchnia jest szorstka - wtedy sygnał rozprasza się w wielu kierunkach, także w kierunku, z którego nadszedł, a więc w kierunku satelity.

Z gładką powierzchnią mamy do czynienia np. w przypadku rzek i jezior. Zarówno w lecie, jak i zimie, gdy rolę gładkiej tafli pełni warstwa lodu. Sytuacja zacznie się zmieniać, gdy powierzchnia wody zmieni geometrię. Czy to w wyniku falowania, czy spękania i spiętrzenia lodu. Zamiast płaskiej tafli wody/lodu mamy urozmaiconą powierzchnię, bardziej szorstką. Dzięki temu zimą stosunkowo łatwo można wskazać miejsca, gdzie powstaje lodowy zator. Oto przykład z ostatnich dni.

Porównajmy dwa obrazy, uzyskane za pomocą radaru ASAR, zainstalowanego na pokładzie europejskiego satelity Envisat. ASAR wykorzystuje do obserwacji Ziemi fale elektromagnetyczne o długości 5,7 cm. Fale o takiej charakterystyce bez większych przeszkód przenikają przez atmosferę i znajdujące się w niej chmury, pokazując dopiero to, co znajduje się na powierzchni Ziemi. Dzięki temu możliwe jest otrzymywanie obrazów bez względu na zachmurzenie (a to w zimie w Polsce często przekracza 70% w skali miesiąca). Dane mają rozdzielczość około 150 metrów. To stosunkowo mało, nawet jak na największe polskie rzeki. Niemniej jednak nie aż tak mało, by nic nie dostrzec. Co więc widzimy?

zator lodowy na wiśle wyszogród
Powyżej: maj 2010, oczy sporej części Polski zwrócone są na Świniary, gdzie Wisła przerwała wał. Obszar zalany przez wodę widać na powyższym zobrazowaniu radarowym ASAR. Woda zaznaczona jest ciemnymi odcieniami szarości. Rys.: Andrzej Kotarba/CBK PAN/ESA.
Kliknij tu by zobaczyć grafikę w wyższej rozdzielczości, a tu by zobaczyć grafikę w wersji bez napisów.

Pierwszy z obrazów ASAR został wykonany 25 maja 2010. Widoczna na grafice część doliny Wisły dopiero co doświadczyła przejścia fali powodziowej. W okolicach Świniar wały przeciwpowodziowe okazały się za słabe i wody Wisły pokryły obszar zalewowy. Woda zaznaczona jest na grafice najciemniejszymi odcieniami szarości (słabe odbicie sygnału radarowego). Drugiego zobrazowania ASAR dokonał 6 stycznia 2011. Widzimy ten sam obszar, również zmagający się z rzeką, choć tym razem geneza wezbrania Wisły jest już nieco inna. Rzeka przedstawia się zarówno w najjaśniejszych, jak i najciemniejszych odcieniach szarości. Barwy bliższe czerni wskazują, że powierzchnia wody jest gładka - albo wolna od lodu, albo pokryta gładką warstwą zamarzniętej wody. Taką sytuację dostrzeżemy np. na Zbiorniku Włocławskim i w okolicach Płocka. Im bliżej Nowego Dworu Mazowieckiego, tym Wisła 'jaśniejsza' - powierzchnia rzeki w coraz większym stopniu pokryta jest spiętrzoną krą. Powierzchnia rzeki jest bardzo urozmaicona, szorstka - ASAR rejestruje silniejsze odbicie. Duże urozmaicenie terenu występuje również w miastach, stąd i one są zaznaczone kolorem białym, bez względu na porę roku.

zator lodowy na wisle wyszogród
Powyżej: styczeń 2011, oczy sporej części Polski kierują się na Wyszogród, w okolicach którego piętrzy się kra na Wiśle. Spiętrzony lód powoduje wzrost szorstkości podłoża, co zwiększa odbicie sygnału radarowego. Obszary o większej szorstkości w obrębie rzeki zaznaczają się jasnymi odcieniami szarości i bielą. Najbardziej szorstka powierzchnia Wisły występuje między nowym Dworem Mazowieckim a Wyszogrodem. Dalej, aż po Płock, widać wyższą szorstkość niż latem - tu lód najprawdopodobniej nie jest aż tak bardzo spiętrzony. Między Płockiem a Włocławkiem Wisła wygląda bardzo podobnie jak w lecie - jest gładka, co może oznaczać albo gładką taflę wody, albo gładką taflę lodu (lód nie spiętrzony). Rys.: Andrzej Kotarba/CBK PAN/ESA.
Kliknij tu by zobaczyć grafikę w wyższej rozdzielczości
, a tu by zobaczyć grafikę w wersji bez napisów.

Zestawmy teraz obydwa obrazy w jeden. Kolorystyka grafiki odpowiada wzrostowi (czerwień) lub spadkowi (niebieski) szorstkości podłoża. Na obszarze Wisły wiąże się ono z obecnością spiętrzonej kry. Im większe nasycenie czerwieni, tym większa zmiana szorstkości, a więc najprawdopodobniej tym większe spiętrzenie kry. Praktycznie nieistotne zmiany szorstkości podłoża wystąpiły na obszarze Zbiornika Włocławskiego.

zator lodowy na wisle wyszogród
Powyzej: zestawienie obrazów z maja 2010 i stycznia 2011. Kolor czerwony oznacza wzrost szorstkości. Na obszarze Wisły wynika on najprawdopodobniej z pojawienia się spiętrzonego lodu. Można również zauważyć wzrost szorstkości terenu w okolicy Świniar. To nie piętrzący się lód, ale znak, że majowa woda już zniknęła, a opadając i parując odsłoniła naturalne podłoże, które jest bardziej szorstkie niż tafla wody. Rys.: Andrzej Kotarba/CBK PAN/ESA.
Kliknij tu by zobaczyć grafikę w wyższej rozdzielczości
, a tu by zobaczyć grafikę w wersji bez napisów.

Jak widać satelitarne obrazowanie radarowe może sprawdzić się również w monitoringu rzek, szczególnie na okoliczność zjawisk postrzeganych przez społeczeństwo jako "zjawiska ekstremalne" lub "niebezpieczne". Dane radarowe przygotowywane przez Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk już dowiodły swej przydatności podczas powodzi w maju 2010. Kwestią czasu (i funduszy - niestety) jest ich stała obecność w centrach zarządzania kryzysowego.

Share

22:53, andrzej2098
Link Dodaj komentarz »
niedziela, 07 listopada 2010

ziemia, księżyc
ziemia, księżyc

Ziemia i jej księżyc. Fot: NASA/Johns Hopkins University /Carnegie Institution of Washington

Swego rodzaju fetyszem są dla mnie obrazy Ziemi, wykonywane z różnym miejsc Układu Słonecznego. To takie odwrócenie perspektywy. Wielokrotnie obserwując nocne niebo, w szczególności planety i ich księżyce, doświadczałem obrazu innych światów, jako małych lub większych punktów na sferze (tak wiem, punkt nie ma wielkości...). Porównywałem takie obrazy z tymi, które docierają z sond kosmicznych. I punkty stawały się innymi światami o nieskończenie dużej różnorodności krajobrazów. Szczególnie Mars. Gdy trafiam na zdjęcia Ziemi wykonane z orbity Marsa, widzę tylko biały punkt na marsjańskim nieboskłonie, mając przy tym świadomość niesamowitej złożoności tego, co ten punkt, ledwie kilka pikseli obrazu, skrywa. Cała ludzkość, wszystkie nasze bardzo ważne i bardzo nieistotne sprawy są tylko kilkoma jasnymi pikselami. Z perspektywy kosmicznej absolutnie nic wyjątkowego. Gdy wtedy spojrzeć raz jeszcze na rozgwieżdżone niebo, na te kilka tysięcy jasnych punktów - każdy z nich to też jakiś świat, o którym wiemy, że jest i nic ponad to. Dla kogoś kto pasjonuje się badaniami środowiska naturalnego, to zarazem paraliżująca niemoc poznania (zespół dziecka przed wystawa sklepu z cukierkami) i niezwykłe podniecenie, wynikające z bogactwa Wszechświata (tyle różnorodnych cukierków!). Zrobiło się sentymentalnie :)

Do rzeczy. Natrafiłem ostatnio na bardzo ciekawy obraz wykonany 6 maja 2010 przez instrument Wide Angle Camera sondy kosmicznej MESSENGER (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging). Widać na nim Ziemię i Księżyc, z odległości 183 milionów kilometrów. Czy gdyby nie ta informacja, te dwie białe plamy byłyby czymś więcej, niż tylko dwiema białymi plamami?

Share

sobota, 06 listopada 2010

W nagłówku mojego bloga widnieje radarowy obraz trzech wzniesień na indonezyjskiej wyspie Java. Jedno z nich (pierwsze z lewej) to Merapi, bardzo, bardzo aktywny stratowulkan. Niejako więc z obowiązku spieszę donieść, że Merapi po okresie względnego spokoju znów się przebudził i wiele wskazuje, że to najsilniejsza erupcja od dłuższego czasu. Specyfiką wulkanu są spływy/lawiny piroklastyczne, prawdopodobnie jedno z najmniej przyjemnych zjawisk związanych z aktywnością wulkaniczną. Nieprzyjemnych z pespektywy mieszkańców okolic wulkanów, bowiem na wyższym poziomie abstrakcji zjawisko jest bardzo spektakularne, czy dla miłośników przyrody wręcz piękne. Spływ piroklastyczny to pędząca z prędkością kilkuset kilometrów na godzinę, mieszanina gazów i skał (materiału piroklastycznego), rozgrzana nawet do 1000 stopni Celsjusza. Szanse na przeżycie zerowe. Niestety, okolice Merapi, jak cała Java, to obszar dość gęsto zaludniony i najnowsza erupcja pociągnęła już za sobą ofiary w ludziach.

Monitoring wulkanów i ich aktywności to jedno z zadań stawianych teledetekcji satelitarnej. Obrazowanie radarowe (tradycyjne i interferometryczne), optyczne (zarówno w zakresie widzialnym jak i podczerwieni), spektroskopia absorpcyjna - to tylko kilka technik pozwalających określić co się dzieje z wulkanem. Gdzie wydobywa się lawa, jaka ma temperaturę, w którym miejscu i jak szybko wypiętrza się stożek wulkaniczny, jakie gazy są emitowane do atmosfery. Tego wszystkiego możemy się dowiedzieć bez wychodzenia w teren, a co za tym idzie, bez ryzyka spotkania ze spływem piroklastycznym.

Merapi, erupcja, Aster, satelita

Merapi, erupcja, Aster, satelita
Powyżej: kolor czerwony i jego odcienie wskazują obszar występowanie obiektów o wysokiej temperaturze, spływów piroklastycznych na południowych stokach Merapi oraz lawy w kraterze wulkanu. W tle obraz rzeźby terenu - zwracają uwagę kaniony, którymi spływają gorące mieszaniny gazów i skał oraz lawy. Górny obraz daje ogólny kontekst obszaru, obraz dolny to już sam wulkan Merapi. Ryc: R.Simmon, J. Allen/NASA/GSFC.

W przypadku aktualnego epizodu wzmożonej aktywności Merapi, perspektywa orbitalna dostarcza również interesujących informacji. Szczęśliwym trafem, nad wulkanem przelatywał ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer), sensor satelity Terra, wyspecjalizowany w obserwacjach w podczerwieni. ASTER rejestruje promieniowanie w zakresie podczerwieni termalnej, co pozwala na wyznaczenie temperatury obrazowanych obiektów. 30 października ASTER zarejestrował gorący spływ na południowych stokach wulkanu, jeden z dwóch spływów jakie - wg lokalnych geologów - miały miejsce tego dnia. Powyższe grafika pokazuje lokalizację spływu ze zdjęć termalnych ASTER, nałożoną na model rzeźby opracowany na podstawie cyfrowego modelu terenu pochodzącego również  z obserwacji ASTER. Model terenu to jednak efekt obserwacji stereo w zakresie widzianym - już nieco inna historia.

Share

19:30, andrzej2098
Link Dodaj komentarz »
 
1 , 2 , 3 , 4 , 5 ... 27