Kujutise krediit: ESA
Euroopa Kosmoseagentuur näitas oma maapealse seiresatelliidi Envisat suutlikkust jälgida sisemaa järvede ja jõgede veetaset; laigud Maal, mis olid varasema radari kõrgusemõõtmise korral nähtamatud. Envisati pardal asuv Radar Altimeter 2 saadab 800 km kõrguselt sekundi jooksul 1800 radarimpulssi ja arvutab seejärel, kui kaua nad tagasi pöörduvad - see näitab seadme täpset kaugust planeedist. Võistkond, kes poreeris Envisati töötlemata andmete kaudu, mõtles välja viisi, kuidas saada jõe veetasemeid spetsiifiliste radari ehhooside abil. ESA vabastab teadlaste uurimiseks 12-aastase jõetaseme.
Juba üle kümne aasta on ESA kasutanud satelliite, et põgeneda radaripulssidelt Maalt ja mõõta täpselt ookeani- ja maapinna kõrgust. Kuid sisemaa järved ja jõed on olnud tõhusad pimeala radari kõrguse mõõtmiseks? vähemalt siiani.
Järgmisel nädalal tutvustas ESA uut tootevalikut, mis kannab nime Altimetry jõgede ja järvede tase ning mis pakub Envisati ja ERSi radari kõrgusemõõtjate põhjal varem ligipääsmatut teavet suuremate järvede ja jõgede veetasanditest kogu Maa pinnal.
Hüdroloogid saavad seda uut teavet kasutada planeedi ümbritsevate jõekõrguste jälgimiseks, globaalse soojenemise mõju hindamiseks ja abiks veeressursside haldamisel. Siseveekogud on olulised nii vee kui ka toidu peamisteks allikateks nende läheduses elavatele inimestele. Samuti on nad sageli maksimaalse bioloogilise mitmekesisusega piirkonnad ja esindavad piirkondlike kliimamuutuste varajasi näitajaid.
On välja töötatud uus töötlemise algoritm jõgede ja järvede taseme leidude ekstraheerimiseks radari kõrgusemõõtja töötlemata andmetest. Arendustööd juhtis Suurbritannia De Montforti ülikooli professor Philippa Berry: „Uus radari kõrgusemõõtja toode on hüdroloogidele suur samm edasi. See annab neile uue tööriista nii veekogude taseme ajalooliste muutuste kui ka kriitiliselt oluliste andmete uurimiseks, mida saab kasutada vee kättesaadavuse, hüdroelektrienergia tootmise, üleujutuse ja põua ning üldiste kliimamuutuste prognoosimismudelites. ”
ESA keskkonnasatelliidi Envisat pardal lendav radari kõrgusmõõtur 2 (RA-2) on kosmoselaevade ERS-1 ja ERS-2 varasemate radarikõrgusemõõtjate täiustatud järg. Oma 800 km kõrguselt polaarselt orbiidilt saadab see Maale sekundis 1800 eraldi radariimpulssi, seejärel registreerib, kui kaua nende kajad tagasi pöörduvad? planeerides nende teekonda nanosekundi täpsusega, et arvutada täpne kaugus allpool olevast planeedist.
Radari kõrgusmõõtjaid hakati kosmoses lennutama esimest korda 1970. aastatel NASA Skylabi ja Seasat pardal. Need varased jõupingutused keskendusid kindlalt ookeanidele, kuna vähem siledad maapinnad andsid kirjeldamatuid signaale. Kuid kui tehnoloogia täiustus, said usaldusväärsed andmed ka maapinna kõrguse kohta. Envisat RA-2-l on uuenduslik nelikveosüsteem, mis võimaldab tal säilitada radarilepingut ka siis, kui allpool asuv maastik liigub ookeanilt jääle või kuival maal.
Kuid jõed ja järved on osutunud raskemateks eesmärkideks. Suured järved ja laiad jõed, nagu näiteks Amazon, naasid sageli märja radarisignaali, kuid lähedalasuvate kuivade maade kaja moonutas enamikku selliseid signaale.
Uskudes, et jõgede ja järvede täieõiguslik seire on siiski teostatav, sõlmis ESA sobiva tarkvaratoote väljatöötamiseks De Montforti ülikooliga lepingu, Lancasteri ülikooliga nõustades põllu hüdroloogiat.
De Montforti ülikooli meeskond püüdis hoolikalt läbi kaevata jõgede ja järvede kaudu omandatud palju gigabaidiseid töötlemata andmeid, võttes arvesse tekkinud kajakujusid. Nad sorteerisid erinevad kajakujud eraldi kategooriatesse, seejärel lõid automatiseeritud protsessi, et tuvastada need kujundid märgade signaalide sees ja lõpuks kaevandada neilt kasutatavad andmed.
“Selleks tuleb analüüsida iga üksiku kaja kuju ja arvutada täpne aeg, mis vastab järve või jõe kajakomponendile,” selgitas professor Berry. Lisaks ümbritseva maa kaja tuvastamisele ja eemaldamisele on selle protsessi keeruliseks ka saarte ja liivabaaride sagedane esinemine, eriti jõesüsteemides. Kuid lõpuks on see lähenemisviis osutunud tõepoolest väga tõhusaks, kui kõrguste edukas leidmine on suurem osa Maa peamistest jõgede ja järvede süsteemidest. "
Järgmisel nädalal ilmuvad esimesed tutvustustooted, kasutades seda uut algoritmi, mis sisaldab viimase seitsme aasta representatiivseid andmeid Aafrika ja Lõuna-Ameerika jõgede ja järvede kohta. Plaan on see, et seejärel töödeldakse viimase 12 aasta globaalseid kõrgusemõõtjate andmeid uuesti, et saada hüdroloogidele ajaloolist teavet, mis on pikaajaliste suundumuste hindamisel hindamatu väärtus.
ESA kavatseb oma põhisegmenti paigaldada ka operatiivtarkvara, et lõpuks saaks toote kasutajateni toimetada peaaegu reaalajas, kolme tunni jooksul või vähem pärast selle kosmosest omandamist.
Hüdroloogid ei vaja uute andmete kasutamiseks eelnevaid teadmisi radari kõrgusmõõtmise kohta. Üks toode, mida tuntakse kui River Lake Hydrology, pakub jõgede ristumiskohtadele vastavaid andmeid, just nagu oleks olemas tegelikud jõemõõtjad.
Sellised gabariidid on traditsiooniline viis jõgede ja järvede taseme mõõtmiseks, kuid nende arv in situ on viimase kahe aastakümne jooksul järsult vähenenud. Uus toode kompenseerib seda kasvavat maapealsete andmete puudumist.
Teine toode kannab nime River Lake Altimetry, mis on mõeldud kõrgusemõõtjatele ja pakub kõiki veekogu ristumiskohti koos üksikasjaliku teabega kõigi instrumentaal- ja geofüüsikaliste paranduste kohta.
Mõlema toote eelvaateid saab juurde pääseda spetsiaalse veebisaidi kaudu (vt parempoolset riba) või tasuta CD-l? e-post [e-posti aadress on kaitstud], et koopiat tellida. Mõlemad tooted kuulutatakse ametlikult välja konverentsil Hydrology from Space, mis algab esmaspäeval, 29. septembril Toulouses.
Algne allikas: ESA uudisteade
