potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · serwis monitorowania stanu...

30
Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof. dr hab. Katarzyna Dąbrowska-Zielińska Warszawa, 4.10.2010 Instytut Geodezji i Kartografii Spotkanie informacyjne ws. implementacji Programu GMES w Polsce

Upload: others

Post on 19-Aug-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery

Potencjalne możliwości

zastosowania nowych produktów

GMES w Polsce

Prof. dr hab. Katarzyna Dąbrowska-Zielińska

Warszawa, 4.10.2010 Instytut Geodezji i Kartografii

Spotkanie informacyjne ws. implementacji Programu GMES w Polsce

Page 2: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

EnvisatZdjęcia w różnych pasmach widma

SPOT-5Zdjęcia trójwymiarowe

Satelita GeoEyeRozdzielczość 25 cm

RapidEyesZdjęcia codzienne

PleyadesRozdzielczość 70 cm

Satelity dostarczające danych w Programie GMES

Sentinel

PRZEGLĄD WSPÓŁCZESNYCH SATELITÓW

Page 3: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Przegląd współczesnych satelitów

PROMIENIOWANIE OPTYCZNE JEST REJESTROWANE

PRZEZ SATELITY PASYWNE, DO KTÓRYCH ZALICZA SIĘ:

1) SATELITY wykonujące zdjęcia z dużą rozdzielczością przestrzenną (HR) Satelity Francuskie SPOT (rozdzielczość przestrzenna 20-2,5 m)

FORMOSAT2 (możliwość rewizyty; rozdzielczość 8-2m)

RapidEye (konstelacja 5ciu satelitów, rozdzielczość 5m);

IRS rewizyta co 4 dni (rozdzielczość 5,8 m)

2) SATELITY wykonujące zdjęcia z bardzo dużą rozdzielczością przestrzenną (VHR) Satelity IKONOS-2 (1m);

QuickBird-2 (0,6m);

GeoEye-1 (0,5m);

Kompsat2 (1m);

Cartosat-2 (<1m);

World-View-1 (0,5m).

Page 4: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Przegląd współczesnych satelitów

3) SATELITY WIELOFUNKCYJNE – z zainstalowanymi systemami optycznymi

i mikrofalowymi

Envisat (urządzenia radarowe-pasmo C oraz 9 innych urządzeń do ciągłej

obserwacji lądów i oceanów);

ALOS – PALSAR (pasmo L) oraz AVNIR (rozdzielczość 10 m)

SATELITY AKTYWNE(rejestrujące promieniowanie mikrofalowe):

ERS 2;

TerraSAR-X;

RADARSAT

Page 5: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Przegląd współczesnych satelitów

WSPÓŁCZESNE KONSTELACJE SATELITÓW

WYKONUJĄCYCH ZDJĘCIA W WIDMIE OPTYCZNYM

Page 6: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Przegląd współczesnych satelitów

PRZYSZŁE SATELITY W PROGRAMIE GMES

Nowe Konstelacje Satelitów z Grupy Pleyades 1 i 2

Rozdzielczość zdjęć – 0,5 m (jeden zakres) i 2 m (kilka zakresów spektralnych),

Zdjęcia spektroskopowe,

Czas rewizyty - 1 dzień.

Misja specjalna dla GMES - SENTINEL

Zapewnieniem operacyjnego działania komponentu

Kosmicznego jest 5 serii Misji SENTINEL + istniejące

i przyszłe Misje Europejskie prowadzone przez EU,

ESA, EUMETSAT.

Komponent Kosmiczny jest wkładem Europy

do Systemu GEOSS

Page 7: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Przegląd współczesnych satelitów

MISJA MISJE SENTINELSentinel 1 - koniec 2011

informacje dla Serwisu Lądowego i Morskiego – RADAR

Sentinel 2 – 2012

informacje dla Serwisu Lądowego - zdjęcia optyczne wysoko-rozdzielcze

Sentinel 3 – 2012

informacje dla Serwisu Morskiego i monitoringu globalnego

Sentinels 4 i 5 – 2017 - 2019

dostarczy danych do monitorowania składu atmosfery z orbity geostacjonarnej i biegunowej.

Segment obserwacji naziemnych uzupełnia Kosmiczny Segment GMES

Page 8: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery

Współczesne satelity w Serwisie Monitorowania Stanu Atmosfery

• Satelity: NOAA i AURA

• Cloudsat, Calipso• Orbical Carbon Observatory

Przyszłe satelity w programie GMES

Sentinel – 1 (2011) – informacje w zakresie promieniowania mikrofalowego w dzień i w nocy, informacje o pogodzie,

Sentinel – 4 (2017) – orbita geostacjonarna – serwis obserwacji atmosfery

Sentinel – 5 (2019) – zastąpi pomiary wykonywane przez radiometr SCIAMACHY (Envisat)

Page 9: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery

Opady atmosferyczne

Promieniowanie mikrofalowe rejestrowane techniką pasywną, zobrazowania w paśmie podczerwonym z satelitów

geostacjonarnych (duża częstotliwość danych), dane radarowe pozyskane techniką aktywną (kalibracja)

Budżet radiacyjny ZiemiZobrazowania wielospektralne, promieniowanie słoneczne, wielospektralne zobrazowania z satelitów geostacjonarnych

Temperatura w wyższych warstwach atmosfery

Promieniowanie mikrofalowe uzyskane techniką pasywną, zobrazowania w paśmie podczerwonym w dużej rozdzielczości

przestrzennej do re-analizy

Wiatr w wyższych warstwach atmosfery

Zobrazowania w paśmie widzialnym i podczerwonym,

Prędkość i kierunek wiatru

Promieniowanie mikrofalowe uzyskane techniką pasywnąi aktywną

BAD

AN

IA

ATM

OSF

ERY

Rodzaj badania Techniki pozyskiwania danych satelitarnych

Page 10: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery

Page 11: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Mórz

Współczesne satelity w Serwisie Monitorowania Mórz

SeaWiFS, Seastars, AQUA, Jason

Satelity Meteorologiczne: Meteosat, GOES, MSG, NOAA, METEOR

Satelity MikrofaloweERS, ENVISAT, ALOS

Page 12: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Mórz

Rodzaj badania

Temperatura oceanów Zobrazowania w paśmie podczerwonym i mikrofalowym

Poziom wód oceanicznych

Techniki nieobrazowe, altymetria

Zlodzenie Promieniowanie mikrofalowe techniką pasywną (DMSP, AMSRE), SAR, zobrazowania w paśmie widzialnym i podczerwieni termalnej

Zasolenie Promieniowanie mikrofalowe

Zabarwienie oceanów Wielospektralne zobrazowania w paśmie widzialnym

Techniki pozyskiwania danych satelitarnychRodzaj badaniaBA

DA

NIE

OC

EAN

ÓW

Page 13: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Mórz

MISJA SENTINEL 3 (2013)

Serwis Monitorowania Mórz

Wiele instrumentów na pokładzie satelity do określenia

parametrów takich jak:

topografia mórz,

temperatura mórz i lądów,

kolor oceanów.

UŻYTKOWNICY:BEZPIECZEŃSTWO GOSPODARKI MORSKIEJ

Informacja o wysokości fal,

Temperatura wody,

Monitorowanie zanieczyszczeń wód,

Monitorowanie kry lodowej i kierunku jej przemieszania.

Page 14: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Mórz

Page 15: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Powierzchni Ziemi

Współczesne satelity w Serwisie Monitorowania Powierzchni Ziemi

1) SATELITY wykonujące zdjęcia z dużą rozdzielczością przestrzenną (HR)

Satelity Francuskie SPOT (rozdzielczość przestrzenna 20-2,5 m)

FORMOSAT2 (możliwość rewizyty; rozdzielczość 8-2m)

RapidEye (konsolidacja 5ciu satelitów) (rozdzielczość 5m);

IRS rewizyta co 4 dni (rozdzielczość 5,8 m)

2) SATELITY wykonujące zdjęcia z bardzo dużą rozdzielczością przestrzenną (VHR)

Satelity IKONOS-2 (1m);

QuickBird-2 (0,6m);

GeoEye-1 (0,5m);

Kompsat2 (1m);

Cartosat-2 (<1m);

World-View-1 (0,5m).

Page 16: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Powierzchni Ziemi

Altymetria

Poziom wód w jeziorach Altymetria

Zobrazowania wielospektralne, o szerokim zakresie spektrum

Pokrycie terenu Wielospektralne zdjęcia w zakresie widzialnym i bliskiej podczerwieni

zdjęcia w zakresie widzialnym i bliskiej podczerwieni

zdjęcia w zakresie widzialnym i bliskiej podczerwieni

SAR w zakresie fal L i P, Laserowa Altymetria

Dane mikrofalowe wykonane techniką pasywną i aktywną (skaterometr i SMOS)

Pokrywa śnieżna VIS/NIR/IR and mikrofalowe zdjęcia optyczne

BAD

AN

IE L

ĄD

ÓW

Rodzaj badania Techniki pozyskiwania danych satelitarnych

Pożary lasów Wielospektralne obrazy w paśmie optycznym, bliskiej podczerwieni, SWIR, TIR

Wilgotność gleb

Biomasa

fAPAR

LAI

Albedo

Przepływ rzek

Page 17: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Powierzchni Ziemi

MISJA SENTINEL 2 – Serwis Lądowyorbita biegunowa, wysoko-rozdzielcze dane (13 zakresów) z dużą częstotliwością

rewizyt (zastąpi dane z satelity SPOT). Lepsza identyfikacja cech krajobrazu, dodatkowy zakres czerwony do szacowania roślinności.

UŻYTKOWNICY: Informacje dla serwisu monitorowania powierzchni Ziemi, Serwisu Zarządzania Kryzysowego: powodzie, susze, erupcja wulkanów, Serwisu bezpieczeństwa - akcje humanitarne

Sektor rolniczy, leśny, planowanie przestrzenne: mapy pokrycia terenu;

Zmiany użytkowania, wskaźniki roślinne,

Powierzchnia liści, zawartość chlorofilu

Wilgotności gleby, wilgotność liści

Monitorowanie obszarów nadbrzeży morskich

oraz koryt rzek.

Symulowany obraz z satelity Sentitel 2

Page 18: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Powierzchni Ziemi

MISJA SENTINEL 3 (2013)

UŻYTKOWNICY:

MONITOROWANIE ZMIAN UŻYTKOWANIA ZIEMI:

zmiany pokrycia terenu,

monitoring lasów,

określanie aktywności fotosyntetycznej,

wykrywania pożarów,

zmiany klimatu.

Page 19: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Powierzchni Ziemi

WSPÓŁCZESNE INFORMACJE

DOSTARCZANE DO SERWISU

MONITOROWANIA POWIERZCHNI ZIEMI

SERWISY DOSTARCZANE PRZEZ

INSTYTUT GEODEZJI I KARTOGRAFII

Page 20: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Powierzchni Ziemi

NAJNOWSZE MODELE TERENU z TanDEM-X –

rozdzielczość 12 m, dokładność pionowa 2m.

Page 21: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Powierzchni Ziemi

MAPY SATELITARNE

Page 22: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Powierzchni Ziemi

KLASYFIKACJA OBIEKTOWA POKRYCIA TERENU

NA PODSTAWIE OBRAZÓW SATELITARNYCH KOMPSATMAPA UZYTKOWANIA TERENU WYKONANA NA PODSTAWIE danych z satelity KOMPSAT2

– Projekt GEOLAND2

Page 23: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Powierzchni Ziemi

WARSZAWA - ZMIANY UŻYTKOWANIA TERENU

Page 24: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Powierzchni Ziemi

Page 25: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis lądowy – Monitorowanie Upraw

Wskaźniki roślinne

0

1

2

3

4

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

K w i M a j C z e L i pd e k a d a

p l o

n

( t /

h a

)

prognoza dane GUS z końca roku

1999 PL zboża

0

1

2

3

4

10 11 1 2 13 14 15 16 1 7 1 8 19 20

K w i M a j C z e L i pd e k a d a

p l o

n

( t /

h a

)

prognoza dane GUS z końca roku

2000 PL zboża

0

1

2

3

4

1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0

K w i M a j C z e L i pd e k a d a

p l o

n

( t /

h a

) prognoza dane GUS z końca roku

2001 P L zb o ża

0

1

2

3

4

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

K w i M a j C z e L i pd e k a d a

p l o

n

( t /

h a

)

prognoza dane GUS z końca roku

2003 PL zboża

0

1

2

3

4

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

K w i M a j C z e L i pd e k a d a

p l o

n

( t /

h a

)

prognoza dane GUS z końca roku

2004 PL zboża

Prognoza plonów zbóż - lata 1999-2004Prognoza plonów zbóż - lata 1999-2004na podstawie tylko danych satelitarnych na podstawie tylko danych satelitarnych

AVHRR/NOAAAVHRR/NOAA

0

1

2

3

4

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

K w i M a j C z e L i pd e k a d a

p l o

n

( t /

h a

)

prognoza dane GUS z końca roku

2002 PL zboża

Page 26: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Zarządzania Kryzysowego

SERWIS ZARZĄDZANIA KRYZYSOWEGO

System wczesnego ostrzegania• Susze• Powodzie• Pożary

Spadek wielkości plonów wywołany suszą

Page 27: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Zarządzania Kryzysowego

PORÓWNANIE STANU ROZWOJU UPRAW W POLSCE

KWIECIEŃ 2010 MAJ 2010 CZERWIEC 2010

SERWIS INFORMACJI O STANIE ROŚLIN I PROGNOZIE PLONÓW NA PODSTAWIE ANALIZY OBRAZÓW

SATELITARNYCH NOAA AVHRR

Maj 2010 Czerwiec 2010 Lipiec 2010

Page 28: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery

Page 29: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery

MAPA POŻARÓW LASÓW W POLSCE

Page 30: Potencjalne możliwości zastosowania nowych …...2010/10/04  · Serwis Monitorowania Stanu Atmosfery Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce Prof

Dziękuję

Dziękuję