Analiza wysokościowa gleby z pomocą ROSE-L i CHIME
Zbieranie zestawów danych o naszej glebie, z ziemi, powietrza oraz z kosmosu, jest częścią solidnego przygotowania do tych dwóch nowych europejskich satelitów, które mają rozszerzyć możliwości rodziny misji Sentinel Copernicus.
Latając nad Bawarią, naukowcy spędzili lato na testowaniu „oczu” dwóch przyszłych misji satelitarnych Europy. Ich celem było przygotowanie do nadchodzących satelitów Copernicus Sentinel – ROSE-L i CHIME. Zbierając ogromne ilości danych o glebie i roślinności w różnych długościach fal z powietrza oraz z ziemi, zespół stworzył unikalny zestaw danych, który nie tylko pomoże w dalszym rozwoju misji, ale również wesprze kluczową walidację, gdy satelity będą już na orbicie.
ROSE-L – skrót od Radar Observing System for Europe at L-band – oraz CHIME – Copernicus Hyperspectral Imaging Mission for the Environment – to dwie z sześciu nowych misji rozszerzenia Copernicus Sentinel.
Opracowane przez ESA, nowe misje rozszerzenia Copernicus Sentinel będą odpowiadać na pojawiające się potrzeby polityki UE, wypełnią lukę informacyjną dla użytkowników oraz rozszerzą możliwości obecnej floty misji Copernicus.
Wyposażony w potężny radar syntetyczny w paśmie L, ROSE-L będzie obserwować ląd, oceany i lód Ziemi, zarówno w dzień, jak i w nocy oraz w każdych warunkach pogodowych. Dostarczy częstych, wysokorozdzielczych obrazów oraz informacji, które nie są dostępne z dzisiejszych satelitów, w tym kluczowych informacji o lasach i pokryciu terenu. To pomoże w śledzeniu cyklu węgla lądowego i poprawie rachunkowości węgla.
W międzyczasie, CHIME będzie wyposażony w nowy spektrometr obrazowy, dostarczający systematycznych, wysokorozdzielczych obrazów hiperspektralnych. Ulepszy to sposób, w jaki monitorujemy rolnictwo i zarządzamy zasobami naturalnymi, ujawniając szczegóły dotyczące zdrowia upraw i jakości gleby. CHIME wesprze również zarządzanie lasami, monitorowanie wód śródlądowych i przybrzeżnych, a nawet wykrywanie minerałów na powierzchni Ziemi.
W ramach ich rozwoju, naukowcy zebrali się w Bawarii, w południowo-wschodnich Niemczech, na dwie kampanie terenowe, aby przetestować instrumenty do nadchodzących misji. Od marca do lipca 2025 r. zespoły z kilku instytutów współpracowały, aby zbudować kompleksowy zestaw danych rolniczych. Łącząc prace w terenie, badania w powietrzu i obserwacje satelitarne, kampanie zsynchronizowały wiele platform i czujników, aby śledzić glebę i roślinność na różnych skalach.
Jedna część kampanii skoncentrowała się na wysokowydajnym systemie radarowym w powietrzu, F-SAR, z Instytutu Mikrofali i Radaru Niemieckiego Centrum Aeronautyki i Astronautyki. Podczas kampanii naukowcy przeprowadzili 23 loty precyzyjne nad obszarem testowym, zaplanowane co sześć dni, aby dopasować się do cyklu obserwacyjnego, który ROSE-L będzie śledzić po wejściu na orbitę.
Pomiarami z samolotu stworzono unikalny zestaw danych obejmujący cztery zakresy częstotliwości radarowych – X-, C-, S- i L-pasm. Wykorzystując zaawansowane techniki, takie jak polarimetria, interferometria i tomografia, radar rejestrował szczegółowe informacje na temat warunków gleby i roślin.
Aby uzupełnić obserwacje radarowe, zespół z Ludwig-Maximilians-Universität München przeprowadził szczegółowe pomiary na ziemi. Zebrali kluczowe dane odniesienia na temat wilgotności gleby, chropowatości powierzchni, zawartości wody w roślinach i biomasy – wszystko to jest niezbędne do walidacji wyników radarowych. Dodatkowo, scatterometr wbudowany w wieżę automatycznie zbierał dane, aby śledzić zmiany w rosnącym polu pszenicy.
Następnie, aby wesprzeć rozwój misji CHIME, badacze wykorzystali HySpex, powietrzny system obrazowania o wysokiej rozdzielczości, który łączy czujniki wieloaspektowe i hiperspektralne. HySpex był szeroko stosowany w celu dostarczenia zbiorów referencyjnych dla misji satelitarnych, w tym Copernicus Sentinel-2, i jest dobrze ugruntowany w kalibracji i walidacji.
Oprócz HySpex, jeden lot przeprowadzony przez CzechGlobe, publiczną instytucję badawczą, z użyciem instrumentu HyPlant uzupełnił pomiary hiperspektralne. W tej kampanii dane HySpex zostały połączone z pomiarami terenowymi, aby wyznaczyć kluczowe parametry biofizyczne i biochemiczne, takie jak biomasa nadziemna, ułamkowe pokrycie roślinnością i wilgotność gleby.
Dodatkowo, misje PRISMA z Włoch i EnMAP z Niemiec były wielokrotnie zadawane do zbierania danych nad obszarem kampanii od marca, co dostarczyło wyjątkowego multitemporalnego zestawu danych. Te pomiary referencyjne są niezbędne do opracowania algorytmów wydobycia i zapewnienia dokładności przyszłych hiperspektralnych produktów CHIME.
Te letnie kampanie w Bawarii stanowią ważny krok naprzód dla europejskich misji rozszerzenia Copernicus Sentinel. Łącząc radar powietrzny, obrazowanie hiperspektralne i szczegółowe pomiary terenowe, naukowcy stworzyli unikalny zestaw danych, który poprowadzi rozwój ROSE-L i CHIME, zapewniając, że ich instrumenty dostarczą precyzyjne dane i wesprą walidację po wejściu na orbitę.
Wyniki wzmocnią zdolność Europy do monitorowania lasów, rolnictwa, gleb i wody, pokazując, jak Copernicus nadal dostarcza nowatorskich informacji dla zarządzania środowiskowego i działań na rzecz klimatu.
Kampanie w Bawarii podkreślają, jak ukierunkowane prace terenowe i pomiary z samolotów są niezbędną częścią przygotowań do nadchodzących misji Sentinel Copernicus w Europie. Budując solidny zestaw danych i walidując instrumenty przed startem, naukowcy zapewniają, że ROSE-L i CHIME dostarczą precyzyjnych, użytecznych informacji z orbity.
Vielen Dank, dass Sie den Artikel gelesen haben! Beobachten Sie uns unter Google Nachrichten.
