Από RemoteSensing Wiki

Εικόνα 1: Χάρτης πιθανότητας υπόγειων ρευμάτων νερού.

Οι Δορυφόροι Βοηθούν στον Εντοπισμό νερού στον Νίγηρα

Το σύστημα WADE της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (European Space Agency, ESA), μέρος του προγράμματος TIGER της ESA απαντάει σε βασικές ανάγκες για την διαχείριση υδατικών πόρων στην περιοχή Σαλεχ του Νίγηρα. Η περιοχή αυτή αντιμετωπίζει σοβαρά προβλήματα λειψυδρίας με αποτέλεσμα να απειλείται η διατροφική της ασφάλεια. Το συγκεκριμένο σύστημα είναι δημιούργημα της ιταλικής εταιρίας ACS σε συνεργασία με το Περιφερειακό Κέντρο για την Μόνιμη Ενδοπολιτειακή Επιτροπή για τον Έλεγχο της Ξηρασίας στο Σαλεχ (AGRHYMET).

Το πληροφοριακό σύστημα της ACS ενσωματώνει δεδομένα από δορυφορικά ραντάρ τύπου Συνθετικού Διαφράγματος (SAR) τα οποία συλλέγουν τα δορυφορικά συστήματα ERS και Envisat. Αρχικά, το πληροφοριακό σύστημα ενοποίησε δεδομένα τα οποία είχαν συλλεχθεί μεταξύ του 1993 και του 2007 με εντόπια δεδομένα (in-situ) και αφορούσαν 100.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα της περιοχής του δυτικού Νίγηρα. Βάση αυτών τον δεδομένων καταρτίστηκαν χάρτες κατάταξης υδατικών πόρων (η σωμάτων) σε ετήσια βάση. Στην συνέχεια το αποτελέσματα πιστοποιήθηκαν σε σχέση με τα δεδομένα από ενενήντα δειγματοληπτικά σημεία που συνέλεξε η AGRHYMET. Τα αποτελέσματα κατέδειξαν 100% πιστότητα για τους μόνιμους υδατικούς πόρους και 75% για τους ήμι-μόνιμους υδατικούς πόρους.

Το σύστημα είναι εγκατεστημένο από το 2008 στις εγκαταστάσεις της AGRHYMET στην πρωτεύουσα Νιαμέι του Νίγηρα και υστέρα από την εκπαίδευση του προσωπικού στο σύστημα, αυτό λειτουργεί παρέχοντας υπηρεσίες παρακολουθήσεις των υδατικών πόρων. Ο Ισσιφου Αλφαρι, διευθυντής της υπηρεσίας AGRHYMET δήλωσε ότι παρακολούθηση των μόνιμων και ήμι μόνιμων σωμάτων υδατικών πόρων είναι εξαιρετικής σημασίας για τις δραστηριότητες βοσκής και αρδευτικής καλλιέργειας στις ήμι-άνυδρες περιοχές. Περαιτέρω δήλωσε ικανοποιημένος από το σύστημα και την απόδοση του.

Το πρόγραμμα TIGER της ESA έχει δημιουργηθεί με στόχο να εκμεταλλευτεί τεχνολογίες τηλεπισκόπησης και παρατήρησης με σκοπό να απαντήσει σε επείγουσες ανάγκες για συνεπείς πληροφορίες σε σχέση με υδατικούς πόρους στην Αφρική.

Εικόνα 1: Η πλατφόρμα MUSAS που χρησιμοποιήθηκε για την μελέτη. Λεπτομέρεια εγκατάστασης συλλεκτών κάτω αριστερά.

Εικόνα 2: Σύγκριση εικόνων RGB και θερμογραφικής καταγραφής.

Εικόνα 3: Συνδυασμός εικόνων και κατηγοριοποίηση επιφανειών για την εγκατάσταση Φ/Β πάνελ.

Αυτόματη Ανάλυση και Ταξινόμηση Επιφανειών Στέγασης Για την Εγκατάσταση Ηλιακών Συλλεκτών

Το παρόν άρθρο διερευνά τις δυνατότητες μιας μεθοδολογίας για αυτοματοποιημένο τηλεπισκοπικό προσδιορισμό καταλληλότητας κτιριακών στεγών ως επιφάνειες που μπορούν να δεχτούν την εγκατάσταση συστημάτων ηλιακών συλλεκτών. Μια χαμηλού κόστους εναέρια πλατφόρμα εφοδιασμένη με οπτικούς και θερμογραφικούς αισθητήρες χρησιμοποιείται για να συλλέξει το σύνολο των αναγκαίων δεδομένων. Η γεωμετρία που προκύπτει από προαναφερόμενο νέφος σημείων, προερχόμενο από φασματικές εικόνες μεσώ μεικτής επεξεργασίας με χρήση φωτογραμμετρικών τεχνικών και εφαρμογή αλγορίθμων υπολογιστικής όρασης σε συνάρτηση με τις θερμοκρασίες που εξάγονται από επεξεργασία των θερμογραφικών εικόνων παίζουν καθοριστικό ρόλο στην εκτίμηση μιας σειράς αναγκαίων στοιχείων όπως επιφάνεια, κλίσεις, προσανατολισμός, καθώς και την ύπαρξη εμποδίων.

Αυτή η πλούσια σε δεδομένα γεωμετρία επιτελεί καθοριστικό εργαλείο στην επιλογή των κατάλληλων ζωνών επιφάνειας για την εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών ανά στεγή. Αυτό το πληροφοριακό πλαίσιο ενισχύεται με δεδομένα εκτίμησης της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας για την κάθε επιφάνεια. Μια ιδιαίτερα χρήσιμη ιδιότητα της προτεινόμενης μεθοδολογίας είναι η ικανότητας να επεξεργάζεται δεδομένα από πληθώρα διαφορετικών αισθητήρων αναρτημένων σε εναέριες πλατφόρμες. Μεσώ αυτής της μεθοδολογίας επιτυγχάνεται ένας διττός στόχος, πρώτιστος η αποτελεσματική και σε μεγάλη κλίμακα έκτασης, εκτίμηση των κατάλληλων επιφανειών για την συστημάτων ηλιακών συλλεκτών και δευτερευόντως η συγκέντρωση στοιχείων που επιτρέπουν την εκτίμηση της παραγωγικότητας διαφορετικών συστημάτων ηλιακών συλλεκτών σε σχέση με τα εκάστοτε τεχνικά χαρακτηριστικά τους.

Εικόνα 1: Αποτελέσματα κατάτμισης με USPO (Unsupervised Segmentation Parameter Optimization) (μέση) και δευτεροβάθμια κατάτμιση με SWV (Simple Weighted Vote) για κάθε μια από τις περιοχές μελέτης.

Μια Ήμι-αυτοματοποιημένη Αλυσίδα Επεξεργασίας Ανοιχτού Λογισμικού Για την Ταξινόμηση Αστικών Αντικείμενων

Αυτή η μελέτη παρουσιάζει την εξέλιξη μιας ήμι-αυτοματοποιημένης αλυσίδα επεξεργασίας ανοιχτού λογισμικού για την ταξινόμηση αστικών αντικείμενων βάση εδαφοκάλυψης και χρήσης γης. Η αλυσίδα επεξεργασίας υλοποιείται στην γλώσσα προγραμματισμού Python και βασίζεται σε υπάρχοντα προγράμματα λογισμικού GRASS GIS και R. Η πλήρης αλυσίδα εργαλείων είναι ελεύθερα λογισμικά και μπορούν να προσαρμοστούν στη ανάγκες του εκάστοτε χρήστη.

Για τον σκοπό της αυτοματοποίησης οι ερευνητές έχουν αναπτύξει δυο υπό-εφαρμογές συμβατές με το πρόγραμμα λογισμικού GRASS GIS οι οποίες επιτρέπουν στους χρήστες να επιτελέσουν δυο βασικές λειτουργίες. Η πρώτη λειτουργία άφορα την βελτιστοποίηση των παραμέτρων κατάτμησης δίχως επίβλεψη όπως αυτή η έννοια χρησιμοποιείται στο πεδίο της τεχνητής νοημοσύνης και των μηχανών μάθησης. Η δεύτερη λειτουργιά αφορά την ταξινόμηση δεδομένων που προέρχονται από αισθητήρες τηλεπισκόπησης με την χρήση αρκετών ξεχωριστών ταξινομητών μηχανικής μάθησης ή του συνδυασμού των προβλέψεων τους μέσω συστημάτων ψηφοφορίας.

Για τον έλεγχο της απόδοσης της επεξεργαστικής αλυσίδας έγινε χρήση υπό-μετρικών πολυφασματικών και υψομετρικών δεδομένων τα οποία προήλθαν από δυο περιοχές με πολύ διαφορετικά περιβάλλοντα. Τα πρώτα δεδομένα προήλθαν από την Ουαγκαντούγκου στην Μπουρκίνα Φάσα, η οποία βρίσκεται στην υπό-σαχάρια Αφρική και τα δεύτερα δεδομένα από την Λιέγη του Βελγίου, το οποίο βρίσκεται στην Δυτική Ευρώπη. Με την χρήση συστημάτων ιεραρχικής ταξινόμησης η συνολική ακρίβεια προσέγγισε το 93% στο πρώτο επίπεδο, με την εφαρμογή πέντε κλάσεων ταξινόμησης, και περίπου στο 80% στο δεύτερο επίπεδο, με την εφαρμογή πέντε κλάσεων ταξινόμησης.

Εικόνα 1: Δειγματοληψία πετρελαιοκηλίδων.

Εικόνα 2: Μεταβολή χαρακτηριστικών πετρελαιοκηλίδας ως προς το χρόνο.

Εικόνα 3: Eντοπισμός πετρελαϊκών διαρροών μέσω εικόνων SAR.

Μέθοδοι Γεωχημικής Εκτίμησης για την Ανίχνευση Διαρροών Πετρελαίου με χρήση Ground Truth Δορυφορικών Δεδομένων.

Στην βιομηχανία πετρελαίου τα ραντάρ συνθετικού διαφράγματος (Synthetic Aperature Radar ή SAR) έχουν πλέον καταστεί ένα τυπικό εργαλείο για χρήση σε συστήματα επικύρωσης απόμακρων και μη παράκτιων περιοχών υποψήφιων προς εξερεύνηση υδρογονανθράκων. Ο αισθητήρας ενός συστήματος ραντάρ συνθετικού διαφράγματος εκπέμπει σήματα ράδιοακτινοβολίας και κατασκευάζει μια εικόνα βάση της ανακλώμενης ακτινοβολίας πίσω στον δορυφόρο. Η δημιουργία υγρασίας στα ωκεάνια τριχοειδή κύματα των πετρελαϊκών επιφανειακών επιστρωματώσεων (film) είναι απόρροια των πετρελαιοκηλίδων, των φυσικών επιστρωματώσεων από τα θαλάσσια μικροστρώματα, των βιολογικών οργανισμών και στοιχείων όσο και διάφορων φυσικών διεργασίες όπως οι ροές των θαλάσσιων ρευμάτων ή των ανεμών παράγουν μια ανώμαλη χαμηλή σκέδαση. Ένα πρόγραμμα δοκιμών πεδίου καταρτίστηκε και εκτελέστηκε για να δοκιμάσει ένα εύρος διαφορετικών μεθόδων δειγματοληψίας με σκοπό τον καλύτερο τρόπο προσδιορισμού της αληθείας εδάφους για τις διαρροές φυσικών υδρογονανθράκων στις ωκεάνιες επιφάνειες. Επιπλέον το πρόγραμμα αυτό στόχευε στην χρήση για τις δοκιμές ένα μεγάλο εύρος από διαφορετικά πεδία για να εξετάσει τις γεωχημικές μεταβολές που συσχετίζονται με την δημιουργία και χρονική ωρίμανση των κηλίδων.

Το πρόγραμμα εκτελέστηκε στο Coal Oil Seep Field κάνοντας χρήση αρκετών δειγματοληπτικών μεθόδων ωκεάνιων επιφανειών. Οι τρεις μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν ήταν η Conventional Headspace Gas (C1 to C5), η Gasoline plus Range Solid Phase Microextraction σε δείγματα νερού από ωκεάνια επιφάνεια σε σφραγισμένα δοχεία και η μέθοδο επιφανειακής επαφής, η οποία περιλαμβάνει την χρήση General Oceanics, Shell, and Gore Samplers. Μελέτες βαθμονόμησης προσδιόρισαν ότι απαιτούνται δυο δειγματοληπτικές μεθόδοι για τη κατάλληλη συλλογή του κατώτερου σημείου βρασμού (για τους ελαφρείς υδρογονάνθρακες και βενζίνες) και του υψηλού μοριακού βάρους (C12 και άνω) υδρογονάνθρακες. Το Gore Sorber Slick Sampler είναι μια τροποποιημένη εκδοσή της μονάδα δειγματοληψίας εδάφους. Αυτή η μονάδα λειτουργεί βέλτιστα με φρέσκες διαρροές που περιέχουν κλάσματα ελαφρων υδρογονανθράκων (C2 με C26). Η μονάδα δειγματοληψίας General Oceanics Oil Sampler with a DCM Solvent Extraction λειτουργεί βέλτιστα με κλάσματα υδρογονανθράκων υψηλότερου μοριακού βάρους (C15 και ανώ) συμπεριλαμβανόμενων των βιοδεικτών που εξάγονται από το πετρέλαιο.

Εικόνα 1: Μια συλλογή εικόνων δορυφόρου GOES-8 πάνω από το ηφαίστειο Cerro Azul κατά τη διάρκεια της έκρηξης του στις 15/09/1998.

Εικόνα 2: Landsat 7 (band 6) βραδινή λήψη της δυτικής πλευράς του Pinatubo. Με λευκό φαίνεται το ζεστό νερό στον υδροφόρο ορίζοντα τo 1991 λίγο μετά την έκρηξη του.

Εικόνα 3: Σειρά εικόνων SPOT MSS που δείχνουν την αναγέννηση της βλάστησης στην περιοχή από το 1991, το 1994 το 1996 και το 1998 στην ΒΑ πλευρά.

Παρατήρηση Ηφαιστείων και Μείωση Κίνδυνου μέσω της Τηλεπισκόπησης

Οι εκρήξεις ηφαίστειων είναι εντυπωσιακά άλλα εξαιρετικά επικίνδυνα φαινόμενα για να μελετηθούν από μικρή απόσταση. Ταυτόχρονα παρουσιάζουν εξαιρετικές δυσκολίες να μελετηθούν λόγω τόσο της πολυποίκιλης δραστηριότητας τους όσο και της συνήθως απομακρυσμένης τους τοποθεσίας. Είναι γνωστά τα τραγικά συμβάντα στα ηφαίστεια Galeras και του βουνού Unzen που προκλήθηκαν από την ηφαιστειακή τους δραστηριότητα κατά την διάρκεια της δεκαετίας το 1990. Οι μελέτες των ενεργών ηφαίστειων από κοντινή απόσταση καταδεικνύουν με τον πιο έντονο τρόπο τους κίνδυνους που απορρέουν από αυτά

Την τελευταία δεκαετία έχει σημειωθεί μεγάλη πρόοδος στα τηλεπισκοπικά εργαλεία που χρησιμοποιούνται για την παρατήρηση των ηφαίστειων και της παρατήρησης της δραστηριότητας τους μέσω τηλεπισκόπησης. Ακόμα περισσότερες εξελίξεις αναμένονται την επόμενη δεκαετία με την εκτόξευση και λειτουργία διαστημοπλοίων νέας τεχνολογίας από αρκετές χώρες . Συγκεκριμένα η NASA με το σκάφος Terra θα προσδώσει ικανότητες δίχως προηγούμενο στη παρακολούθηση ηφαίστειων. Για την δημιουργία των αλγορίθμων που θα εκτελούν την καθημερινή παρακολούθηση των ενεργών ηφαίστειων δούλεψαν για σχεδόν μια δεκαετία μια ομάδα είκοσι ηφαιστειολόγων με ειδίκευση στην τηλεπισκόπηση. Ταυτόχρονα πληροφορίες από αισθητήρες από εναέριες πλατφόρμες παρέχουν πολύτιμα δεδομένα και ταυτόχρονα λειτουργούν ως πειραματικά δοκιμαστήρια για μελλοντικά συστήματα τοπογραφίας και θερμικής χαρτογράφησης τα οποία θα είναι εγκατεστημένα σε διαστημικές πλατφόρμες. Πολλά κομμάτια του Η/Μ φάσματος, από το υπεριώδες έως το μικρο κυματικό, χρησιμοποιούνται για να μελετηθούν φαινόμενα όπως τα σύννεφα ηφαιστειακής τέφρας, οι θερμικές ανωμαλίες που συσχετίζονται με τις ενεργές ροές της λάβας όσο και τις εδαφικές παραμορφώσεις από τις εισβολές της. Επίσης, με την χρήση δορυφόρων και αεροσκαφών έχει υλοποιηθεί τοπογραφική χαρτογράφηση για τον εντοπισμό επιφανειακών αλλαγών λόγω της διάβρωσης που προκύπτει από τις πυροκλαστικές ροές ή την δημιουργία νέων πεδίων ροής της λάβας.

Αυτό το άρθρο μεθοδολογικής τηλεπισκόπησης εξετάζει διάφορες μεθόδους που χρησιμοποιούνται για να συλλεχθούν δεδομένα για ηφαίστεια στην Χαβάη, Νησιά Γκαλαπάγκος και στις Φιλιππίνες μέσω συστημάτων ERS-2, GOES, Landsat, RADARSAT, SPOT and TOPSAR. Επιπλέον τονίζεται η άξια δεδομένων που προέρχεται από την χρήση της τηλεπισκόπησης κυρίως για την παρατήρηση ηφαίστειων σε απόμακρες περιοχές όπως για παράδειγμα στην Νοτιά Αμερική, Κεντρική Αφρική και Ινδονησία. Παράλληλα το άρθρο προσφέρει μια συζήτηση για τις εξελισσόμενες τεχνικές που επιτρέπουν την σχεδόν σε πραγματικό χρόνο δορυφορική παρατήρηση μιας ηφαιστειακής έκρηξης με στόχο την δημιουργία νέων συστημάτων βοηθείας για την αντιμετώπιση και μείωση κίνδυνου από ηφαιστειακές καταστροφές.

Πηγή: http://www.isprs.org/proceedings/XXXIII/congress/part7/905_XXXIII-part7.pdf

Εφαρμογή με Δεδομένα Τηλεπισκόπησης σε σχέση με τα Δικαιώματα Γης για Εγκατάστασης Πετρελαιαγωγών

Τα δίκτυα πετρελαιαγωγών όσο και αγωγών μεταφοράς αερίου παίζουν σημαντικό ρόλο στην οικονομία του Καναδά. Παρότι η πλειονότητα των αγωγών είναι τοποθετημένοι σε υπόγειες θέσεις εξακολουθούν να απειλούν το εύθραυστο φυσικό περιβάλλον. Κατά την διάρκεια των τελευταίων δέκα ετών η παρακολούθηση αυτών των δικτύων εκτελείται με την βοήθεια ασπρόμαυρων αεροφωτογραφιών, επίγειας ερευνάς ή εναέρια επιθεώρηση. Η πετρελαϊκή βιομηχανία ενδιαφέρεται για όλα τα προβλήματα που μπορούν να προκύψουν στο δίκτυο όπως διαρροές από ατυχήματα, παραβιάσεις εξαιτίας ανθρωπινής δραστηριότητας καθώς και μεταβολές της επίγεια τοπογραφίας εξαιτίας πυρκαγιών, πλημμυρών ή άλλων φυσικών γεγονότων.

Μεσώ του Τοπικού Προγράμματος Περιβαλλοντικών Αιτήσεων (Local Environmental Applications Program), η εταιρεία NOVA Gas Transmission Ltd. συνεργάζεται με το Καναδικό Κέντρο Τηλεπισκόπησης (Canada Centre for Remote Sensing ή CCRS) σε ένα πρόγραμμα για την χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης με σκοπό την παρακολούθηση δικαιωμάτων χρήσης γης (pipeline right-of-way ή ROW) για εγκατάσταση αγωγών. Τον Ιούλιο του 1997 το Καναδικό Κέντρο απέκτησε δεδομένα από δορυφορικές και εναέριες πλατφόρμες που αφορούσαν τον αγωγό Western Main που διατρέχει το Κόχραν στην Αλμπέρτα του Καναδά. Σε διάστημα λίγων εβδομάδων από την απόκτηση των δεδομένων από εναέριες πλατφόρμες πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις και στο έδαφος.

Αυτό το άρθρο συζητά ορισμένες ιδιαίτερα ενδιαφέρουσες πτυχές που συσχετίζονται με χρήση συστημάτων γεωγραφικών πληροφοριών και τηλεπισκόπησης στο συγκεκριμένο πρόγραμμα. Συγκεκριμένα επικεντρώνει στα εξής: (α) Σχήματα/τρόποι αποθήκευσης εικόνων προερχόμενες από εναέριες ή δορυφορικές πλατφόρμες, (β) Διαφορετικές χωρικές αναλύσεις των δεδομένων, (γ) διαφορετικά πρότυπα δεδομένων, (δ) Η διαχείριση των προϊόντων που προέρχονται από εικόνες σε μορφή ράστερ και (ε) οπτικοποίηση και παρουσίαση των αποτελεσμάτων. Παράλληλα περιγράφει την δομή ενός ψηφιακού δίσκου για την παρουσίαση των αποτελεσμάτων του προγράμματος.

Εικόνα 1: Σύγκριση της υγρασίας του καυσίμου όπως έχει καταγραφεί από μετεωρολογικό σταθμό και όπως υπολογίστηκε από δορυφορικές εικόνες NOAA-AVHRR την περίοδο 1-10 Ιουνίου 1995. Το κόκκινο πλαίσιο είναι η έκταση που κάηκε την περίοδο 2-17 Ιουνίου 1995.

Εικόνα 2: Πλατφόρμα ανίχνευσης πιθανών εστιών φωτιάς και ενεργών πυρκαγιών βασισμένο σε εικόνες (EFFIS - European Forest Fire Information System) (http://effis.jrc.ec.europa.eu)

Χρήση Τηλεπισκόπησης για την Διαχείριση Δασικών Πυρκαγιών από Φυσικά Αίτια

Οι δασικές πυρκαγιές από φυσικά αίτια αποτελούν μια από τις πιο σημαντικές πήγες διατάραξης των φυτικών και ζωικών οικοσυστημάτων. Πάρα ταύτα αποτελούν ένα αναπόσπαστο κομμάτι της οικολογικής αλυσίδας με σημαντικές ωφέλειες αλλά και αρκετούς κίνδυνους. Ένας από αυτούς, ίσως ο πιο σημαντικός είναι η επίπτωση τους στο φαινόμενο της παγκόσμια υπερθέρμανσης εξαιτίας της έκλυσης μεγάλων ποσοτήτων διοξειδίου του άνθρακα. Εξαιτίας της απειλής που παρουσιάζουν αυτές οι πυρκαγιές προς τις ανθρώπινες δραστηρίοτητες και όσο και το ευρύτερο περιβάλλον έχουν αναπτυχθεί επιχειρησιακά συστήματα παρακολούθησης, εντοπισμού, πρόβλεψης και έλεγχου. Το κεφάλαιο αυτό περιγράφει στο πρώτο μέρος την χρήση συστημάτων τηλεπισκόπησης για την διαχείριση καταστάσεων πριν ξεσπάσει μια πυρκαγιά με στόχο την πρόληψη ενώ το δεύτερο μέρος επικεντρώνει στην χρήση τέτοιων συστημάτων για τον εντοπισμό πυρκαγιάς και την εκ των ύστερων καταγραφή των καταστροφών στο πεδίο.

Η καταγραφή, μέσω τηλεπισκόπησης, της υγρασίας της βλάστησης που είναι και το καύσιμο για την έναρξη μιας τέτοιας πυρκαγιάς αποτελεί μια βασική προσέγγιση της διαχείρισης τέτοιων πυρκαγιών. Μια δεύτερη προσέγγιση είναι η χρήση αισθητήρων που καταγράφουν θερμική - υπέρυθρη ακτινοβολία. Η υπέρυθρη ακτινοβολία παρουσιάζει καλύτερη συσχέτιση με τους κατάλληλους δείκτες π.χ. της υγρασίας βλάστησης.

Στην μελέτη υποστηρίζεται ότι υπάρχουν ορισμένες θετικές συνέργειες μεταξύ των δυο προηγούμενων προσεγγίσεων. Τέλος, εξετάζει την χρησιμότητα και αποτελεσματικότητα των αισθητήρων σε δορυφορικές πλατφόρμες (όπως τα ALOSPALSAR, TerraSAR-X και RADARSAT-2) για σκοπό αυτό. Η τελευταία αυτή προσέγγιση βασίζεται στις παρατηρούμενες διάφορες τις σκέδασης επιστροφής (back-scatter) μεταξύ διαφορετικών στοιχείων ενδιαφέροντος. Στο δεύτερο μέρος στο επίπεδο του εντοπισμού της πυρκαγιάς όσο και για την καταγραφή της ζημιάς στο πεδίο, η μελέτη παρουσιάζει κυρίως την χρήση οπτικών αισθητήρων.

Εικόνα 1: Παραδείγματα εικόνων SAR πάνω από τον κόλπο Μπαρατάρια. Οι μπλε και κίτρινες γραμμές είναι ίδιες σε όλες τις εικόνες και υποδηλώνουν μια περιοχή ιδιαίτερου ενδιαφέροντος μιας πετρελαιοκηλίδας από το Deepwater Water Horizon που εκτείνεται από τον ποταμό Μισισίπι, δυτικά προς τον κόλπο Terrebonne κατά μήκος της κεντρικής ακτής της Λουιζιάνα.

Εικόνα 2: ENVISAT SAR εικόνα στις 19 Ιουνίου 2010. Ο καιρός περιπλέκει την αναγνώριση των πετρελαιοκηλίδων. Στην εικόνα απεικονίζεται μια τυπική καλοκαιρινή καταιγίδα για τον κόλπο όπου οι φωτεινές περιοχές υποδεικνύουν περιοχές με βροχή ενώ οι σκούρες περιοχές υποδηλώνουν απάνεμες περιοχές. Εικόνες σαν και αυτές αποκλείονται από την ανάλυση.

Εικόνα 3: Πετρελαιοκηλίδες στη δυτική Λουιζιάνα. Πάνω είναι η αρχική εικόνα (CosmoSky-Med SAR) και κάτω το αποτέλεσμα της επεξεργασίας (TCNNA output).

Εικόνα 4: Πάνω είναι η εικόνα από τον RADARSAT-2 στη Φλώριδα, όπου με σκούρο χρώμα φαίνονται οι πετρελαιοκηλίδες ενώ με ανοιχτό γκρι η βροχή. Κάτω παρουσιάζεται το αποτέλεσμα της ανάλυσης.

Ανίχνευση Πετρελαίου από την Καταστροφή της Πλατφόρμα Εξόρυξης Πετρελαίου Deepwater Horizon.

Κατά την διάρκεια οποιασδήποτε διαρροής πετρελαίου σε θαλάσσια περιοχή, οι επιπλέουσες πετρελαιοκηλίδες που προσεγγίζουν την ακτογραμμή απειλούν ένα ευρύ φάσμα από παράκτια περιβάλλοντα. Για να εκτιμήσουν οι ερευνητές την παρουσία πετρελαίου κοντά στις ακτογραμμές κατά την διάρκεια της διαρροής πετρελαίου από την Deepwater Horizon, έλεγξαν την βιβλιοθήκη εικόνων από ραντάρ συνθετικού διαφράγματος που συλλεχθεί κατά την διάρκεια του γεγονότος. Ο στόχος αυτής της προσπάθειας ήταν να προσδιορίσουν ποιες εικόνες απεικόνιζαν ακτογραμμές και εμφάνιζαν σημάδια ρύπανσης από πετρέλαιο. Στο σύνολο των 715 εικόνων που αποτυπώθηκαν μέσω ραντάρ συνθετικού διαφράγματος κατά την διάρκεια του γεγονότος στην Deepwater Horizon μετά από την ανάλυση και επεξεργασία εντοπίστηκαν 188 εικόνες με καθαρή απεικόνιση πετρελαίου.

Από αυτές τις 188 εικόνες, οι 156 εικόνες προσδιόριζαν την ύπαρξη πετρελαίου εντός 10 χιλιόμετρων από τις ακτογραμμές κάτω από κατάλληλες συνθήκες για τον εντοπισμό πετρελαίου στα δεδομένα από ραντάρ συνθετικού διαφράγματος. Οι ερευνητές διαπίστωσαν την ύπαρξη ανιχνευόμενου πετρελαίου στις εικόνες ραντάρ συνθετικού διαφράγματος από την Δυτική Λουιζιάνα έως την Δυτική Φλόριντα, συμπεριλαμβανόμενων εγγύς ακτών, βάλτων και νησιών. Ο υψηλός αριθμός από εικόνες ραντάρ συνθετικού διαφράγματος που ελήφθησαν από την περιοχή του Κόλπου Μπαρατάρια στην Λουιζιάνα το 2010 επέτρεψαν στους ερευνητές να δημιουργήσουν ένα χάρτη επίμονης πετρελαϊκής μόλυνσης της εγγύς ακτογραμμής. Αυτή η ανάλυση φανέρωσε ότι σε ορισμένες περιοχές εντός του κόλπου Μπαρατάρια η ύπαρξη επιπλέοντος πετρελαίου μπορούσε να ανιχνευτεί ακόμα και έως 29 διαφορετικές ήμερες του 2010. Οι περιοχές κοντά στις ακτογραμμές που επιδείκνυαν επίμονη ύπαρξη επιπλέοντος πετρελαίου μπορούσαν να συναρτηθούν καλά με περιοχές που οι επιτόπιες έρευνες καταδείκνυαν βαριά πετρελαϊκή μόλυνση επί της ακτής.

Οι ερευνητές συμπέραναν ότι δορυφορικά ραντάρ συνθετικού διαφράγματος μπορούσαν να ανιχνεύσουν πετρελαιοκηλίδες κοντά στις ακτογραμμές ακόμα και σε καλυπτόμενες περιοχές. Αυτό τα δεδομένα μπορούν να χρησιμεύσουν στην εκτίμηση πιθανής έκθεσης μιας ακτογραμμής σε πετρέλαιο δίχως την χρήση πλωτών η εναέριων μέσων. Η μέθοδο χρήσης δορυφορικών ραντάρ συνθετικού διαφράγματος έχουν σημαντικά πλεονεκτήματα στην περίπτωση που τα πληρώματα επιφορτισμένα με την εκτίμηση πετρελαϊκής μόλυνσης και διαρροής δυσκολεύονται λόγω περιορισμών στην πρόσβαση όπως στην περίπτωση του γεγονότος στην Deepwater Horizon και συγκεκριμένα λόγω πετρελαιοκηλίδας που εμφανίζει εκτεταμένη χωροχρονική διάσταση

Πηγή: http://www.mdpi.com/2072-4292/9/6/567

Τηλεπισκόπηση της Φωτοσυνθετικής Δραστηριότητας επί της Λεκάνης του Αμαζονίου.

Παρότι η ποσοτικοποίηση της ευ μεγέθους ανταλλαγής άνθρακα που λαμβάνει χώρα στη λεκάνη του Αμαζονίου παραμένει μια πρόκληση, έχει σημειωθεί πρόοδος καθότι η κοινότητα των ερευνητών του πεδίου που ασχολείται με την τηλεπισκόπηση έχει αρχίσει να μετακινείται από την χρήση παραδοσιακών δεικτών βλάστησης βασισμένους στην ανάκλαση όπως ο δείκτης Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), σε πιο λειτουργικούς δείκτες όπως ο δείκτης Photochemical Reflectance Index (PRI).

Αυτός ο νέος δείκτης μαζί με δορυφορικές εκτιμήσεις της διακοπής του φωτός από τον θόλο βλάστησης (canopy light interception) και τον ηλιακά προκαλούμενου φθορισμό (Sun-Induced Fluorescence ή SIF) προσδίδει βελτιωμένες εκτιμήσεις του Gross Primary Production (GPP). Αυτή η εργασία ιχνηλατεί την ανάπτυξη αυτών των νέων προσεγγίσεων, συγκρίνει τα αποτελέσματα των αναλύσεων από πολυετή δεδομένα τα οποία έχουν συλλεχθεί σε εύρος της λεκάνης του Αμαζονίου. Επίσης προτείνει περαιτέρω βελτιώσεις στον σχεδιασμό οργάνων όσο και στην συλλογή και επεξεργασία δεδομένων.

Οι ερευνητές επιδεικνύουν ότι οι εκτιμήσεις του δείκτη PRI είναι σε καλή γενική συμφωνία με μετρήσεις της αποδοτικότητας της χρήσης του φωτοσυνθετικού φωτός με χρήση πύργων περιστροφική ροής σε τέσσερις περιοχές στην λεκάνη του Αμαζονίου. Οι τιμές r2 κινούταν μεταξύ 0.37 και 0.51 για τις περιοχές με βορινή ροή και έως 0.78 για τις περιοχές με νοτιά ροή. Αυτά τα αποτελέσματα αποτελούν σημαντική πρόοδο σε σχέση με τις προηγούμενες προσεγγίσεις και γίνεται προσπάθεια να εγκαθιδρυθεί ένα σύνδεσμος μεταξύ φωτοσυνθετικής δραστηριότητας σε παγκόσμια κλίμακα και δεδομένα προερχόμενα από τηλεσκοπικές μεθόδους.

Όταν δε ο δείκτης PRI συνδυάζεται με μετρήσεις του Ηλιακά προκαλούμενου Φθορισμού (Sun-Induced Fluorescence) προσδίδει ρεαλιστικές εκτιμήσεις της εποχιακής διαφοροποίησης τις φωτοσύνθεσης στον Αμαζόνιο οι οποίες συναρτώνται καλά με τις υγρές και ξηρές εποχές. Είναι αναμενόμενο ότι τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας θα καθοδηγήσουν την ανάπτυξη βελτιωμένων προσεγγίσεων για την εκτίμηση της φωτοσυνθετικής δραστηριότητας στους τροπικούς.

Πηγή: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29375895