RemoteSensing Wiki - Συνεισφορές χρήστη [el]

Τηλεπισκοπικοί αισθητήρες για την παρακολούθηση των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου

2010-03-05T09:43:36Z

Ilianabakola:

<big>'''Το πρόβλημα'''</big>

Όπως έχει αναφερθεί, την κυρίαρχη επίδραση στην τάση συγκέντρωσης των αερίων θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα αποτελεί η εκπομπή του διοξειδίου του άνθρακα κατά την καύση των φυσικών καυσίμων. Έτσι, η κατανόηση και η παρακολούθηση του παγκόσμιου κύκλου του άνθρακα αποτελεί επιτακτική ανάγκη για τις επερχόμενες δεκαετίες, τόσο παγκοσμίως όσο και ξεχωριστά για κάθε χώρα. Ο παγκόσμιος κύκλος του άνθρακα συνδέει τα τρία κυρίαρχα συστατικά του γήινου συστήματος: την ατμόσφαιρα, τους ωκεανούς και τη γη. Σε καθεμία από τις παραπάνω περιοχές, υπάρχουν αποθηκευμένες μεγάλες πηγές (δεξαμενές) άνθρακα σε άμεσα ανταλλάξιμες μορφές. Για πολλούς αιώνες, πριν τη βιομηχανική επανάσταση, οι διάφορες πηγές του άνθρακα βρίσκονταν σε ισορροπία, όμως μετά την ανάπτυξη της γεωργίας και της βιομηχανίας έλαβαν χώρα σημαντικές αλλαγές, οι οποίες επιτάχυναν την μεταφορά των μορφών του άνθρακα από τις γεωλογικές (φυσικά καύσιμα) και τις χερσαίες δεξαμενές στην ατμόσφαιρα. Εξαιτίας της συνεκτικότητας μεταξύ των δεξαμενών, οι αυξημένες ατμοσφαιρικές συγκεντρώσεις του άνθρακα επηρεάζουν τις δεξαμενές στου ωκεανούς και στο έδαφος.

[[εικόνα:h000.jpg|center|400px|]]

Σχήμα 1: Το φαινόμενο του θερμοκηπίου
<big>'''Η Μεθοδολογία'''</big>

Η χρήση τηλεπισκοπικών αισθητήρων μπορεί να παρέχει μια παγκόσμια, συνοπτική όψη των διαδικασιών που λαμβάνουν χώρα ως μέρος της αλυσίδας του άνθρακα. Οι κυριότερες εφαρμογές των αισθητήρων αυτών, είναι:

• Παγκόσμια χαρτογράφηση της χρησιμοποίησης της γης, των αλλαγών στην επιφάνεια της γης και των χαρακτηριστικών βλάστησης που είναι σημαντικά για τις συνολικές διαδικασίες του άνθρακα. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται αισθητήρες, όπως AATSR, AVHRR, ETM+ και MODIS.

• Παρακολούθηση χαρακτηριστικών εποχιακής καλλιέργειας και παραγωγής σε παγκόσμιο επίπεδο, με χρήση του αισθητήρα AVHRR.

• Ανίχνευση φωτιάς και χαρτογράφηση καμένων περιοχών: σε πολλές περιοχές του κόσμου, οι φωτιές αποτελούν την κυρίαρχη διαταραχή στη βλάστηση και οδηγούν σε σημαντικές μεταβολές στην εκπομπή του άνθρακα από τα οικοσυστήματα. Για την ανίχνευση και τη χαρτογράφηση εκτεταμένων φωτιών σε δάση και λιβάδια, χρησιμοποιούνται θερμικοί και οπτικοί αισθητήρες, ενώ και οι αισθητήρες ραντάρ έχουν αρχίσει να αποδεικνύονται χρήσιμοι για τους σκοπούς αυτούς.

<big>'''Συμπέρασμα'''</big>

Η μεγαλύτερη πρόκληση για την παρακολούθηση της αλυσίδας του άνθρακα τηλεπισκοπικά, είναι η ανάπτυξη κατάλληλων οργάνων και αισθητήρων για τη μέτρηση της συνολικής συγκέντρωσης του διοξειδίου του άνθρακα με πλήρη κάλυψη

Τηλεπισκοπικοί αισθητήρες για την παρακολούθηση των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου

2010-03-05T09:43:06Z

Ilianabakola:

Αρχείο:H000.jpg

2010-03-05T09:42:21Z

Ilianabakola:

Τηλεπισκοπικοί αισθητήρες για την παρακολούθηση των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου

2010-03-05T09:39:24Z

Ilianabakola: New page: <big>'''Το πρόβλημα'''</big> Όπως έχει αναφερθεί, την κυρίαρχη επίδραση στην τάση συγκέντρωσης των αερίων θε...

<big>'''Το πρόβλημα'''</big>

Όπως έχει αναφερθεί, την κυρίαρχη επίδραση στην τάση συγκέντρωσης των αερίων θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα αποτελεί η εκπομπή του διοξειδίου του άνθρακα κατά την καύση των φυσικών καυσίμων. Έτσι, η κατανόηση και η παρακολούθηση του παγκόσμιου κύκλου του άνθρακα αποτελεί επιτακτική ανάγκη για τις επερχόμενες δεκαετίες, τόσο παγκοσμίως όσο και ξεχωριστά για κάθε χώρα. Ο παγκόσμιος κύκλος του άνθρακα συνδέει τα τρία κυρίαρχα συστατικά του γήινου συστήματος: την ατμόσφαιρα, τους ωκεανούς και τη γη. Σε καθεμία από τις παραπάνω περιοχές, υπάρχουν αποθηκευμένες μεγάλες πηγές (δεξαμενές) άνθρακα σε άμεσα ανταλλάξιμες μορφές. Για πολλούς αιώνες, πριν τη βιομηχανική επανάσταση, οι διάφορες πηγές του άνθρακα βρίσκονταν σε ισορροπία, όμως μετά την ανάπτυξη της γεωργίας και της βιομηχανίας έλαβαν χώρα σημαντικές αλλαγές, οι οποίες επιτάχυναν την μεταφορά των μορφών του άνθρακα από τις γεωλογικές (φυσικά καύσιμα) και τις χερσαίες δεξαμενές στην ατμόσφαιρα. Εξαιτίας της συνεκτικότητας μεταξύ των δεξαμενών, οι αυξημένες ατμοσφαιρικές συγκεντρώσεις του άνθρακα επηρεάζουν τις δεξαμενές στου ωκεανούς και στο έδαφος.

<big>'''Η Μεθοδολογία'''</big>

Η χρήση τηλεπισκοπικών αισθητήρων μπορεί να παρέχει μια παγκόσμια, συνοπτική όψη των διαδικασιών που λαμβάνουν χώρα ως μέρος της αλυσίδας του άνθρακα. Οι κυριότερες εφαρμογές των αισθητήρων αυτών, είναι:
• Παγκόσμια χαρτογράφηση της χρησιμοποίησης της γης, των αλλαγών στην επιφάνεια της γης και των χαρακτηριστικών βλάστησης που είναι σημαντικά για τις συνολικές διαδικασίες του άνθρακα. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται αισθητήρες, όπως AATSR, AVHRR, ETM+ και MODIS.

• Παρακολούθηση χαρακτηριστικών εποχιακής καλλιέργειας και παραγωγής σε παγκόσμιο επίπεδο, με χρήση του αισθητήρα AVHRR.

• Ανίχνευση φωτιάς και χαρτογράφηση καμένων περιοχών: σε πολλές περιοχές του κόσμου, οι φωτιές αποτελούν την κυρίαρχη διαταραχή στη βλάστηση και οδηγούν σε σημαντικές μεταβολές στην εκπομπή του άνθρακα από τα οικοσυστήματα. Για την ανίχνευση και τη χαρτογράφηση εκτεταμένων φωτιών σε δάση και λιβάδια, χρησιμοποιούνται θερμικοί και οπτικοί αισθητήρες, ενώ και οι αισθητήρες ραντάρ έχουν αρχίσει να αποδεικνύονται χρήσιμοι για τους σκοπούς αυτούς.

<big>'''Συμπέρασμα'''</big>

Η μεγαλύτερη πρόκληση για την παρακολούθηση της αλυσίδας του άνθρακα τηλεπισκοπικά, είναι η ανάπτυξη κατάλληλων οργάνων και αισθητήρων για τη μέτρηση της συνολικής συγκέντρωσης του διοξειδίου του άνθρακα με πλήρη κάλυψη

Μπακόλα Ηλιάνα

2010-03-05T09:35:19Z

Ilianabakola:

Add Your Content Here
* [[Συγκοινωνίες ]]

* [[Store Locator]]

* [[Real Estate]]

* [[On-Line Ορθοφωτογραφία από Ψηφιακή Φωτογραμμετρική Μηχανή]]

* [[Οι δυνατότητες τηλεπισκόπησης με χρήση στρατοσφαιρκών πλατφορμών για την πρόληψη του φαινομένου των κατολισθήσεων]]

* [[H εφαρμογή των GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) στην παρακολούθηση καιρικών φαινομένων]]

* [[Εφαρμογή οργάνου GOME: Ανίχνευση επιπέδου όζοντος και άλλων αερίων]]

* [[Χρήση ηλιακά συγχρονισμένων δορυφόρων πολικής τροχιάς]]

* [[Eφαρμογές του SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field of view Sensor)]]

* [[Eφαρμογές Ραντάρ συνθετικού ανοίγματος SAR (Synthetic Aperture Radar)]]

* [[Xρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων για την πρόληψη πυρκαγιών]]

* [[Ο ρόλος των τηλεπισκοπικών συστημάτων για την παρακολούθηση του κύκλου νερού]]

* [[Χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων για την πρόβλεψη φαινομένων που σχετίζονται με τους ωκεανούς]]

* [[Ο ρόλος των δορυφόρων παρακολούθησης ERS-1 και ERS-2 στην πρόβλεψη πλημμύρων και σεισμών]]

* [[Τηλεπισκοπικοί αισθητήρες για την παρακολούθηση των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου]]

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο)]]

Ο ρόλος των δορυφόρων παρακολούθησης ERS-1 και ERS-2 στην πρόβλεψη πλημμύρων και σεισμών

2010-03-04T17:41:10Z

Ilianabakola: New page: <big>'''Το πρόβλημα'''</big> Κάθε χρόνο έντονες βροχοπτώσεις επιδρούν σημαντικά στη γη, προκαλώντας αξιοσημ...

<big>'''Το πρόβλημα'''</big>

Κάθε χρόνο έντονες βροχοπτώσεις επιδρούν σημαντικά στη γη, προκαλώντας αξιοσημείωτες καταστροφές σε πόλεις, σε δρόμους, σε γεωργικές καλλιέργειες και ακόμη χειρότερα αρκετές φορές καταγράφονται απώλειες σε ανθρώπινες ζωές. Ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα και ζητούμενα σε τέτοιες επικίνδυνες και επείγουσες καταστάσεις είναι η απόκτηση μιας συνολικής εικόνας του φαινομένου, ώστε να αντιληφθούμε την πραγματική έκταση των πλημμυρισμένων περιοχών και να προβλέψουμε τις πιθανές εξελίξεις. Η παρακολούθηση από αέρα είναι συνήθως αδύνατη λόγω των απαγορευτικών καιρικών συνθηκών και αν το φαινόμενο είναι ιδιαίτερα εκτεταμένο, η διαδικασία θα ήταν πολύ χρονοβόρα και δαπανηρή. Πολλά αστικά κέντρα στον κόσμο βρίσκονται σε πεδιάδες ή κοιλάδες που συγκεντρώνουν με μεγάλους ρυθμούς τα νερά των έντονων βροχοπτώσεων με αποτέλεσμα να υπόκεινται σε καταστροφικές πλημμύρες, έτσι η άμεση αναγνώριση και απόκριση σε πλημμυρισμένες περιοχές να καθίστανται απαραίτητα για την αποφυγή της μετατροπής ενός περιβαλλοντικού φαινομένου σε μια τεράστια φυσική και ανθρώπινη καταστροφή.
Μετά την υποχώρηση και τη σίγαση των έντονων βροχοπτώσεων και των πλημμύρων οι κρατικές αρχές, οι ασφαλιστικές εταιρείες και λοιποί φορείς χρειάζονται μια πιο ακριβή εκτίμηση των κατεστραμμένων περιοχών, τόσο για την αποτίμηση των ζημιών όσο και για την κάλυψη και προστασία που θα χρειαστεί να παρέχουν στους πολίτες από τους ενδεχόμενους φυσικούς κινδύνους. Έτσι, καθίσταται απαραίτητη η χάραξη λεπτομερειακών χαρτών που περιλαμβάνουν τις επικίνδυνες και προσβληθείσες περιοχές τόσο για εκτίμηση των ενδεχόμενων επικίνδυνων σημείων όσο και ως δεδομένο εισόδου σε υδρολογικά μοντέλα τα οποία χρησιμοποιούνται για το σχεδιασμό και τη ρύθμιση της πορείας των δημιουργούμενων χειμάρρων.

<big>'''Η Μεθοδολογία'''</big>

Οι δορυφόροι ERS-1 και ERS-2 του Ευρωπαϊκού Διαστημικού Γραφείου (ESA) χρησιμοποιούν ένα όργανο παρακολούθησης το επονομαζόμενο SAR –Synthetic Aperture Radar, το οποίο μπορεί να συλλέγει δεδομένα και πληροφορίες ανεξαρτήτως καιρικών συνθηκών. Πρόκειται για μια εξαιρετική δυνατότητα ανίχνευσης των καταστροφικών χειμερινών πλημμύρων που συμβαίνουν κάθε χρόνο στην Ευρώπη και σε περιόδους κατά τις οποίες ο καιρός είναι συνεχώς συννεφιασμένος και βροχερός.
Για την καλύτερη ανίχνευση, αναγνώριση και αναπαράσταση των πλημμυρισμένων περιοχών, συνήθως χρησιμοποιείται μια πολυχρονική τεχνική. Η συγκεκριμένη τεχνική χρησιμοποιεί άσπρες και μαύρες εικόνες από το ραντάρ, οι οποίες καλύπτουν την ίδια περιοχή, αλλά σε διαφορετικές χρονικές στιγμές και ημερομηνίες και οι οποίες στη συνέχεια οδηγούνται στα τρία διαφορετικά κανάλια μιας έγχρωμης εικόνας και συγκεκριμένα στο μπλε, στο κόκκινο και στο πράσινο. Η προκύπτουσα πολυχρονική εικόνα αποκαλύπτει καθαρά τις αλλαγές στην επιφάνεια της γης από την παρουσία χρώματος στην εικόνα. Η απόχρωση του χρώματος δείχνει την ημερομηνία που συνέβη η αλλαγή, ενώ η ένταση του χρώματος δείχνει το βαθμό της αλλαγής. Αρκετές από τις τεχνικές, αυτές, απαιτούν τη χρήση μιας εικόνας αναφοράς από κάποιο αρχείο, η οποία δείχνει τη φυσιολογική κατάσταση. Το συγκεκριμένο ραντάρ συνθετικού ανοίγματος SAR, δε χρησιμοποιείται μόνο για την χαρτογράφηση και ανίχνευση πλημμυρισμένων περιοχών αλλά και για ένα άλλο ιδιαίτερα σημαντικό και ενδιαφέρον περιβαλλοντικό φαινόμενο, το σεισμό. Παρακολουθώντας περιοχές ιδιαίτερα επιρρεπείς σε σεισμούς μέσω του SAR και μετρώντας ακόμα και τις πιο μικρές και λεπτές αλλαγές στην επιφάνεια της γης, οι οποίες πολλές φορές είναι προάγγελοι σεισμών, μπορούμε να βοηθήσουμε στην πρόβλεψη των σεισμών καθώς επίσης στη διαχείριση και εκτίμηση των συγγενών κινδύνων.

<big>'''Συμπεράσματα'''</big>

Το συγκεκριμένο όργανο παρακολούθησης των παραπάνω περιβαλλοντικών φαινομένων, αποτελεί μέρος του ωφέλιμου φορτίου στους δορυφόρους ERS-1 και ERS-2, του ευρωπαϊκού διαστημικού γραφείου ESA (European Space Agency), στον Ιαπωνικό δορυφόρο JERS-1 και στον δορυφόρο Radarsat του Καναδά. Στο μέλλον, περισσότεροι δορυφόροι όπως ο Envisat του ESA, θα χρησιμοποιούν το συγκεκριμένο σύστημα περιβαλλοντικής παρακολούθησης. Εκτός από τις παραπάνω εφαρμογές το ραντάρ συνθετικού ανοίγματος, το οποίο όπως έχει ήδη ειπωθεί είναι ένα όργανο παρακολούθησης και μέτρησης που μπορεί να καταγράψει και να ανιχνεύσει πληροφορία σε όλες τις περιβαλλοντικές και φωτεινές συνθήκες, είναι ένα εξαιρετικό όργανο για την ανίχνευση πετρελαίου σε υγρές επιφάνειες.

Μπακόλα Ηλιάνα

2010-03-04T17:39:08Z

Ilianabakola:

Add Your Content Here
* [[Συγκοινωνίες ]]

* [[Store Locator]]

* [[Real Estate]]

* [[On-Line Ορθοφωτογραφία από Ψηφιακή Φωτογραμμετρική Μηχανή]]

* [[Οι δυνατότητες τηλεπισκόπησης με χρήση στρατοσφαιρκών πλατφορμών για την πρόληψη του φαινομένου των κατολισθήσεων]]

* [[H εφαρμογή των GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) στην παρακολούθηση καιρικών φαινομένων]]

* [[Εφαρμογή οργάνου GOME: Ανίχνευση επιπέδου όζοντος και άλλων αερίων]]

* [[Χρήση ηλιακά συγχρονισμένων δορυφόρων πολικής τροχιάς]]

* [[Eφαρμογές του SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field of view Sensor)]]

* [[Eφαρμογές Ραντάρ συνθετικού ανοίγματος SAR (Synthetic Aperture Radar)]]

* [[Xρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων για την πρόληψη πυρκαγιών]]

* [[Ο ρόλος των τηλεπισκοπικών συστημάτων για την παρακολούθηση του κύκλου νερού]]

* [[Χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων για την πρόβλεψη φαινομένων που σχετίζονται με τους ωκεανούς]]

* [[Ο ρόλος των δορυφόρων παρακολούθησης ERS-1 και ERS-2 στην πρόβλεψη πλημμύρων και σεισμών]]

* [[]]

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο)]]

Ο ρόλος των δορυφόρων παρακολούθησης ERS-1 και ERS-2 της γης στην πρόβλεψη πλημμύρων και σεισμών

2010-03-04T17:37:42Z

Ilianabakola: New page: <big>'''Στόχος εφαρμογής'''</big> Κάθε χρόνο έντονες βροχοπτώσεις επιδρούν σημαντικά στη γη, προκαλώντας αξ...

<big>'''Στόχος εφαρμογής'''</big>

Κάθε χρόνο έντονες βροχοπτώσεις επιδρούν σημαντικά στη γη, προκαλώντας αξιοσημείωτες καταστροφές σε πόλεις, σε δρόμους, σε γεωργικές καλλιέργειες και ακόμη χειρότερα αρκετές φορές καταγράφονται απώλειες σε ανθρώπινες ζωές. Ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα και ζητούμενα σε τέτοιες επικίνδυνες και επείγουσες καταστάσεις είναι η απόκτηση μιας συνολικής εικόνας του φαινομένου, ώστε να αντιληφθούμε την πραγματική έκταση των πλημμυρισμένων περιοχών και να προβλέψουμε τις πιθανές εξελίξεις. Η παρακολούθηση από αέρα είναι συνήθως αδύνατη λόγω των απαγορευτικών καιρικών συνθηκών και αν το φαινόμενο είναι ιδιαίτερα εκτεταμένο, η διαδικασία θα ήταν πολύ χρονοβόρα και δαπανηρή. Πολλά αστικά κέντρα στον κόσμο βρίσκονται σε πεδιάδες ή κοιλάδες που συγκεντρώνουν με μεγάλους ρυθμούς τα νερά των έντονων βροχοπτώσεων με αποτέλεσμα να υπόκεινται σε καταστροφικές πλημμύρες, έτσι η άμεση αναγνώριση και απόκριση σε πλημμυρισμένες περιοχές να καθίστανται απαραίτητα για την αποφυγή της μετατροπής ενός περιβαλλοντικού φαινομένου σε μια τεράστια φυσική και ανθρώπινη καταστροφή.
Μετά την υποχώρηση και τη σίγαση των έντονων βροχοπτώσεων και των πλημμύρων οι κρατικές αρχές, οι ασφαλιστικές εταιρείες και λοιποί φορείς χρειάζονται μια πιο ακριβή εκτίμηση των κατεστραμμένων περιοχών, τόσο για την αποτίμηση των ζημιών όσο και για την κάλυψη και προστασία που θα χρειαστεί να παρέχουν στους πολίτες από τους ενδεχόμενους φυσικούς κινδύνους. Έτσι, καθίσταται απαραίτητη η χάραξη λεπτομερειακών χαρτών που περιλαμβάνουν τις επικίνδυνες και προσβληθείσες περιοχές τόσο για εκτίμηση των ενδεχόμενων επικίνδυνων σημείων όσο και ως δεδομένο εισόδου σε υδρολογικά μοντέλα τα οποία χρησιμοποιούνται για το σχεδιασμό και τη ρύθμιση της πορείας των δημιουργούμενων χειμάρρων.

<big>'''Μεθοδολογία'''</big>

Οι δορυφόροι ERS-1 και ERS-2 του Ευρωπαϊκού Διαστημικού Γραφείου (ESA) χρησιμοποιούν ένα όργανο παρακολούθησης το επονομαζόμενο SAR –Synthetic Aperture Radar, το οποίο μπορεί να συλλέγει δεδομένα και πληροφορίες ανεξαρτήτως καιρικών συνθηκών. Πρόκειται για μια εξαιρετική δυνατότητα ανίχνευσης των καταστροφικών χειμερινών πλημμύρων που συμβαίνουν κάθε χρόνο στην Ευρώπη και σε περιόδους κατά τις οποίες ο καιρός είναι συνεχώς συννεφιασμένος και βροχερός.
Για την καλύτερη ανίχνευση, αναγνώριση και αναπαράσταση των πλημμυρισμένων περιοχών, συνήθως χρησιμοποιείται μια πολυχρονική τεχνική. Η συγκεκριμένη τεχνική χρησιμοποιεί άσπρες και μαύρες εικόνες από το ραντάρ, οι οποίες καλύπτουν την ίδια περιοχή, αλλά σε διαφορετικές χρονικές στιγμές και ημερομηνίες και οι οποίες στη συνέχεια οδηγούνται στα τρία διαφορετικά κανάλια μιας έγχρωμης εικόνας και συγκεκριμένα στο μπλε, στο κόκκινο και στο πράσινο. Η προκύπτουσα πολυχρονική εικόνα αποκαλύπτει καθαρά τις αλλαγές στην επιφάνεια της γης από την παρουσία χρώματος στην εικόνα. Η απόχρωση του χρώματος δείχνει την ημερομηνία που συνέβη η αλλαγή, ενώ η ένταση του χρώματος δείχνει το βαθμό της αλλαγής. Αρκετές από τις τεχνικές, αυτές, απαιτούν τη χρήση μιας εικόνας αναφοράς από κάποιο αρχείο, η οποία δείχνει τη φυσιολογική κατάσταση. Το συγκεκριμένο ραντάρ συνθετικού ανοίγματος SAR, δε χρησιμοποιείται μόνο για την χαρτογράφηση και ανίχνευση πλημμυρισμένων περιοχών αλλά και για ένα άλλο ιδιαίτερα σημαντικό και ενδιαφέρον περιβαλλοντικό φαινόμενο, το σεισμό. Παρακολουθώντας περιοχές ιδιαίτερα επιρρεπείς σε σεισμούς μέσω του SAR και μετρώντας ακόμα και τις πιο μικρές και λεπτές αλλαγές στην επιφάνεια της γης, οι οποίες πολλές φορές είναι προάγγελοι σεισμών, μπορούμε να βοηθήσουμε στην πρόβλεψη των σεισμών καθώς επίσης στη διαχείριση και εκτίμηση των συγγενών κινδύνων.

<big>'''Συμπεράσματα'''</big>

Το συγκεκριμένο όργανο παρακολούθησης των παραπάνω περιβαλλοντικών φαινομένων, αποτελεί μέρος του ωφέλιμου φορτίου στους δορυφόρους ERS-1 και ERS-2, του ευρωπαϊκού διαστημικού γραφείου ESA (European Space Agency), στον Ιαπωνικό δορυφόρο JERS-1 και στον δορυφόρο Radarsat του Καναδά. Στο μέλλον, περισσότεροι δορυφόροι όπως ο Envisat του ESA, θα χρησιμοποιούν το συγκεκριμένο σύστημα περιβαλλοντικής παρακολούθησης. Εκτός από τις παραπάνω εφαρμογές το ραντάρ συνθετικού ανοίγματος, το οποίο όπως έχει ήδη ειπωθεί είναι ένα όργανο παρακολούθησης και μέτρησης που μπορεί να καταγράψει και να ανιχνεύσει πληροφορία σε όλες τις περιβαλλοντικές και φωτεινές συνθήκες, είναι ένα εξαιρετικό όργανο για την ανίχνευση πετρελαίου σε υγρές επιφάνειες.

Μπακόλα Ηλιάνα

2010-03-04T17:34:45Z

Ilianabakola:

Add Your Content Here
* [[Συγκοινωνίες ]]

* [[Store Locator]]

* [[Real Estate]]

* [[On-Line Ορθοφωτογραφία από Ψηφιακή Φωτογραμμετρική Μηχανή]]

* [[Οι δυνατότητες τηλεπισκόπησης με χρήση στρατοσφαιρκών πλατφορμών για την πρόληψη του φαινομένου των κατολισθήσεων]]

* [[H εφαρμογή των GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) στην παρακολούθηση καιρικών φαινομένων]]

* [[Εφαρμογή οργάνου GOME: Ανίχνευση επιπέδου όζοντος και άλλων αερίων]]

* [[Χρήση ηλιακά συγχρονισμένων δορυφόρων πολικής τροχιάς]]

* [[Eφαρμογές του SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field of view Sensor)]]

* [[Eφαρμογές Ραντάρ συνθετικού ανοίγματος SAR (Synthetic Aperture Radar)]]

* [[Xρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων για την πρόληψη πυρκαγιών]]

* [[Ο ρόλος των τηλεπισκοπικών συστημάτων για την παρακολούθηση του κύκλου νερού]]

* [[Χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων για την πρόβλεψη φαινομένων που σχετίζονται με τους ωκεανούς]]

* [[Ο ρόλος των δορυφόρων παρακολούθησης ERS-1 και ERS-2 της γης στην πρόβλεψη πλημμύρων και σεισμών]]

* [[]]

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο)]]

Χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων για την πρόβλεψη φαινομένων που σχετίζονται με τους ωκεανούς

2010-03-04T17:22:32Z

Ilianabakola:

<big>'''Στόχος εφαρμογής'''</big>

Στα επερχόμενα χρόνια, η ανάγκη για κατανόηση και πρόβλεψη των φαινομένων και των διαδικασιών που σχετίζονται με τους ωκεανούς καθώς και των αιτιών τους θα αυξηθεί σημαντικά, αφού θα απαιτηθούν αποτελεσματικοί χειρισμοί και λήψεις αποφάσεων προκειμένου να ελαχιστοποιηθούν δυσχερείς και προβληματικές καταστάσεις. Οι επιστήμονες θα χρειαστούν μια μεγάλη ποικιλία πληροφοριών, ώστε με εξομοίωση σε αριθμητικά μοντέλα, να παρέχουν αναλύσεις για μια μεγάλη ποικιλία φαινομένων και διαδικασιών που επηρεάζουν το κλίμα:
• Η κατανόηση των δυναμικών της κυκλοφορίας του ωκεανού θα απαιτήσει συστηματικές μετρήσεις των ρευμάτων των ωκεανών τουλάχιστον εβδομαδιαία.

• Οι παγκόσμιες, ακριβείς και μακροχρόνιες μετρήσεις της θερμοκρασίας των ωκεανών, είναι μεγάλης σημασίας για μελέτες σχετικές με την ενεργειακή ισορροπία του πλανήτη, για την κατανόηση των μηχανισμών με τους οποίους οι ωκεανοί μεταβάλλουν το κλίμα και τον καιρό και για την πρόβλεψη των ενδεικτών του φαινομένου El Niño.

• Το μέσο επίπεδο των ωκεανών πρέπει να παρακολουθείται για πολλές επερχόμενες δεκαετίες για τη χρησιμοποίησή του σε κλιματολογικά μοντέλα-τα οποία υποδεικνύουν μια μελλοντική αύξηση στο επίπεδο των ωκεανών εξαιτίας των παγκόσμιων αλλαγών- και για το σχεδιασμό μέτρων που θα μειώσουν τις καταστροφικές συνέπειες σε χώρες που βρίσκονται σε πολύ χαμηλά υψόμετρα.

• Περισσότερο ακριβείς πληροφορίες απαιτούνται σχετικά με την τοποθεσία, την έκταση και το πάχος των παγωμένων θαλάσσιων περιοχών για την ανίχνευση των αλλαγών στις πολικές περιοχές οι οποίες σχετίζονται άμεσα με το παγκόσμιο κλίμα.

• Μία ακολουθία βιολογικών, χημικών και φυσικών παραμέτρων πρέπει να παρακολουθηθεί για την κατανόηση, την πρόβλεψη και τη διαχείριση των πιθανών επιδράσεων των κλιματολογικών μεταβολών στην ποσότητα, στην ποικιλία και στην παραγωγικότητα του θαλάσσιου πληθυσμού και κυρίως της αλιείας.

[[εικόνα:k22.jpg|center|400px|]]
Σχήμα 1:Καταγραφή θερμοκρασίας θαλάσσιων επιφανειών από δορυφόρο για την παροχή κρίσιμων ενδεικτών των παγκόσμιων μεταβολών

<big>'''Xρησιμότητα'''</big>

Η συνεχής μετανάστευση ανθρώπων προς παράκτιες κοινότητες, η αυξημένη ποσότητα αγαθών που υπάρχουν στη θάλασσα, ηεκμετάλλευση των ορυκτών και των αποθεμάτων ορυκτελαίων που βρίσκονται σε πολύ βαθιά νερά, η δημιουργία εγκαταστάσεων στα ανοιχτά των θαλασσών, η ανύψωση του επιπέδου της επιφάνειας των θαλασσών απειλώντας με καταστροφή τα παράκτια συστήματα προστασίας, η αυξανόμενη μόλυνση των θαλάσσιων νερών λόγω της εκτεταμένης χρήσης των αζωτούχων λιπασμάτων, η εθνική ασφάλεια καθώς και η ανάγκη να διατηρηθεί και να προστατευτεί η αλιεία, πιέζουν για αυξημένη προσοχή και παρακολούθηση των ανοιχτών ωκεανών και των θαλάσσιων περιοχών κατά τη διάρκεια του επόμενου αιώνα. Η ελαχιστοποίηση της απώλειας ζωής και περιουσίας και η αποφυγή της περιβαλλοντικής υποβάθμισης και των καταστροφών απαιτούν σημαντικές βελτιώσεις στην πληροφόρηση σχετικά με τους ωκεανούς, η οποία είναι κρίσιμης σημασίας για του ειδικούς που λαμβάνουν αποφάσεις για τη διαχείριση θεμάτων κοινού ενδιαφέροντος, όπως:

• Η συχνότητα των τυφώνων και των τεράστιων κυμάτων που υψώνονται στις έντονες καταιγίδες.

• Η μόλυνση (π.χ. νιτρικά άλατα, πετρέλαιο και βιομηχανικά χημικά από το έδαφος τα οποία επη

• Εκροή πετρελαίων και άλλα ναυτικά ατυχήματα. Εναπόθεση αποβλήτων, συμπεριλαμβανομένων και των ραδιενεργώ
αποβλήτων.

• Παράκτια διάβρωση και εξαφάνιση του θαλάσσιου οικοσυστήματος. Αύξηση τοξικής φυκώδους βλάστησης.

• Εξάντληση αποθεμάτων ψαριών και υποβιβασμός της βιοποικιλότητας στον ωκεανό.

• Ασφάλεια των φορτηγών πλοίων, των επιβατηγών πλοίων, των επιβατών και των χειριστών σκαφών στα ανοιχτά των θαλασσών.

<big>'''Συμπεράσματα'''</big>

Η αναγνώριση της αυξημένης ανάγκης για έγκυρες και περιεκτικές πληροφορίες σχετικές με το θαλάσσιο περιβάλλον οδήγησε το 1990 στο σχηματισμό του συστήματος παρακολούθησης των παγκόσμιων ωκεανών GOOS (Global Ocean Observing System). Πρόκειται για ένα διαρκές παγκόσμιο σύστημα για παρακολούθηση ,μοντελοποίηση και ανάλυση των θαλάσσιων και ωκεάνιων μεταβλητών.

Χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων για την πρόβλεψη φαινομένων που σχετίζονται με τους ωκεανούς

2010-03-04T17:21:54Z

Ilianabakola:

<big>'''Στόχος εφαρμογής'''</big>

Στα επερχόμενα χρόνια, η ανάγκη για κατανόηση και πρόβλεψη των φαινομένων και των διαδικασιών που σχετίζονται με τους ωκεανούς καθώς και των αιτιών τους θα αυξηθεί σημαντικά, αφού θα απαιτηθούν αποτελεσματικοί χειρισμοί και λήψεις αποφάσεων προκειμένου να ελαχιστοποιηθούν δυσχερείς και προβληματικές καταστάσεις. Οι επιστήμονες θα χρειαστούν μια μεγάλη ποικιλία πληροφοριών, ώστε με εξομοίωση σε αριθμητικά μοντέλα, να παρέχουν αναλύσεις για μια μεγάλη ποικιλία φαινομένων και διαδικασιών που επηρεάζουν το κλίμα:
• Η κατανόηση των δυναμικών της κυκλοφορίας του ωκεανού θα απαιτήσει συστηματικές μετρήσεις των ρευμάτων των ωκεανών τουλάχιστον εβδομαδιαία.

• Οι παγκόσμιες, ακριβείς και μακροχρόνιες μετρήσεις της θερμοκρασίας των ωκεανών, είναι μεγάλης σημασίας για μελέτες σχετικές με την ενεργειακή ισορροπία του πλανήτη, για την κατανόηση των μηχανισμών με τους οποίους οι ωκεανοί μεταβάλλουν το κλίμα και τον καιρό και για την πρόβλεψη των ενδεικτών του φαινομένου El Niño.

• Το μέσο επίπεδο των ωκεανών πρέπει να παρακολουθείται για πολλές επερχόμενες δεκαετίες για τη χρησιμοποίησή του σε κλιματολογικά μοντέλα-τα οποία υποδεικνύουν μια μελλοντική αύξηση στο επίπεδο των ωκεανών εξαιτίας των παγκόσμιων αλλαγών- και για το σχεδιασμό μέτρων που θα μειώσουν τις καταστροφικές συνέπειες σε χώρες που βρίσκονται σε πολύ χαμηλά υψόμετρα.

• Περισσότερο ακριβείς πληροφορίες απαιτούνται σχετικά με την τοποθεσία, την έκταση και το πάχος των παγωμένων θαλάσσιων περιοχών για την ανίχνευση των αλλαγών στις πολικές περιοχές οι οποίες σχετίζονται άμεσα με το παγκόσμιο κλίμα.

• Μία ακολουθία βιολογικών, χημικών και φυσικών παραμέτρων πρέπει να παρακολουθηθεί για την κατανόηση, την πρόβλεψη και τη διαχείριση των πιθανών επιδράσεων των κλιματολογικών μεταβολών στην ποσότητα, στην ποικιλία και στην παραγωγικότητα του θαλάσσιου πληθυσμού και κυρίως της αλιείας.

[[εικόνα:k22.jpg|center|400px|]]
Σχήμα 1:Καταγραφή θερμοκρασίας θαλάσσιων επιφανειών από δορυφόρο για την παροχή κρίσιμων ενδεικτών των παγκόσμιων μεταβολών

<big>'''Xρησιμότητα'''</big>

Η συνεχής μετανάστευση ανθρώπων προς παράκτιες κοινότητες, η αυξημένη ποσότητα αγαθών που υπάρχουν στη θάλασσα, ηεκμετάλλευση των ορυκτών και των αποθεμάτων ορυκτελαίων που βρίσκονται σε πολύ βαθιά νερά, η δημιουργία εγκαταστάσεων στα ανοιχτά των θαλασσών, η ανύψωση του επιπέδου της επιφάνειας των θαλασσών απειλώντας με καταστροφή τα παράκτια συστήματα προστασίας, η αυξανόμενη μόλυνση των θαλάσσιων νερών λόγω της εκτεταμένης χρήσης των αζωτούχων λιπασμάτων, η εθνική ασφάλεια καθώς και η ανάγκη να διατηρηθεί και να προστατευτεί η αλιεία, πιέζουν για αυξημένη προσοχή και παρακολούθηση των ανοιχτών ωκεανών και των θαλάσσιων περιοχών κατά τη διάρκεια του επόμενου αιώνα. Η ελαχιστοποίηση της απώλειας ζωής και περιουσίας και η αποφυγή της περιβαλλοντικής υποβάθμισης και των καταστροφών απαιτούν σημαντικές βελτιώσεις στην πληροφόρηση σχετικά με τους ωκεανούς, η οποία είναι κρίσιμης σημασίας για του ειδικούς που λαμβάνουν αποφάσεις για τη διαχείριση θεμάτων κοινού ενδιαφέροντος, όπως:

• Η συχνότητα των τυφώνων και των τεράστιων κυμάτων που υψώνονται στις έντονες καταιγίδες.

• Η μόλυνση (π.χ. νιτρικά άλατα, πετρέλαιο και βιομηχανικά χημικά από το έδαφος τα οποία επη

• Εκροή πετρελαίων και άλλα ναυτικά ατυχήματα. Εναπόθεση αποβλήτων, συμπεριλαμβανομένων και των ραδιενεργώ
αποβλήτων.

• Παράκτια διάβρωση και εξαφάνιση του θαλάσσιου οικοσυστήματος. Αύξηση τοξικής φυκώδους βλάστησης.

• Εξάντληση αποθεμάτων ψαριών και υποβιβασμός της βιοποικιλότητας στον ωκεανό.

• Ασφάλεια των φορτηγών πλοίων, των επιβατηγών πλοίων, των επιβατών και των χειριστών σκαφών στα ανοιχτά των θαλασσών.

<big>'''Συμπέρασμα'''</big>

Η αναγνώριση της αυξημένης ανάγκης για έγκυρες και περιεκτικές πληροφορίες σχετικές με το θαλάσσιο περιβάλλον οδήγησε το 1990 στο σχηματισμό του συστήματος παρακολούθησης των παγκόσμιων ωκεανών GOOS (Global Ocean Observing System). Πρόκειται για ένα διαρκές παγκόσμιο σύστημα για παρακολούθηση ,μοντελοποίηση και ανάλυση των θαλάσσιων και ωκεάνιων μεταβλητών.

Χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων για την πρόβλεψη φαινομένων που σχετίζονται με τους ωκεανούς

2010-03-04T17:21:16Z

Ilianabakola:

<big>'''Στόχος εφαρμογής'''</big>

Στα επερχόμενα χρόνια, η ανάγκη για κατανόηση και πρόβλεψη των φαινομένων και των διαδικασιών που σχετίζονται με τους ωκεανούς καθώς και των αιτιών τους θα αυξηθεί σημαντικά, αφού θα απαιτηθούν αποτελεσματικοί χειρισμοί και λήψεις αποφάσεων προκειμένου να ελαχιστοποιηθούν δυσχερείς και προβληματικές καταστάσεις. Οι επιστήμονες θα χρειαστούν μια μεγάλη ποικιλία πληροφοριών, ώστε με εξομοίωση σε αριθμητικά μοντέλα, να παρέχουν αναλύσεις για μια μεγάλη ποικιλία φαινομένων και διαδικασιών που επηρεάζουν το κλίμα:
• Η κατανόηση των δυναμικών της κυκλοφορίας του ωκεανού θα απαιτήσει συστηματικές μετρήσεις των ρευμάτων των ωκεανών τουλάχιστον εβδομαδιαία.

• Οι παγκόσμιες, ακριβείς και μακροχρόνιες μετρήσεις της θερμοκρασίας των ωκεανών, είναι μεγάλης σημασίας για μελέτες σχετικές με την ενεργειακή ισορροπία του πλανήτη, για την κατανόηση των μηχανισμών με τους οποίους οι ωκεανοί μεταβάλλουν το κλίμα και τον καιρό και για την πρόβλεψη των ενδεικτών του φαινομένου El Niño.

• Το μέσο επίπεδο των ωκεανών πρέπει να παρακολουθείται για πολλές επερχόμενες δεκαετίες για τη χρησιμοποίησή του σε κλιματολογικά μοντέλα-τα οποία υποδεικνύουν μια μελλοντική αύξηση στο επίπεδο των ωκεανών εξαιτίας των παγκόσμιων αλλαγών- και για το σχεδιασμό μέτρων που θα μειώσουν τις καταστροφικές συνέπειες σε χώρες που βρίσκονται σε πολύ χαμηλά υψόμετρα.

• Περισσότερο ακριβείς πληροφορίες απαιτούνται σχετικά με την τοποθεσία, την έκταση και το πάχος των παγωμένων θαλάσσιων περιοχών για την ανίχνευση των αλλαγών στις πολικές περιοχές οι οποίες σχετίζονται άμεσα με το παγκόσμιο κλίμα.

• Μία ακολουθία βιολογικών, χημικών και φυσικών παραμέτρων πρέπει να παρακολουθηθεί για την κατανόηση, την πρόβλεψη και τη διαχείριση των πιθανών επιδράσεων των κλιματολογικών μεταβολών στην ποσότητα, στην ποικιλία και στην παραγωγικότητα του θαλάσσιου πληθυσμού και κυρίως της αλιείας.

[[εικόνα:k22.jpg|center|400px|]]
Σχήμα 1:Καταγραφή θερμοκρασίας θαλάσσιων επιφανειών από δορυφόρο για την παροχή κρίσιμων ενδεικτών των παγκόσμιων μεταβολών

<big>'''Xρησιμότητα'''</big>

Η συνεχής μετανάστευση ανθρώπων προς παράκτιες κοινότητες, η αυξημένη ποσότητα αγαθών που υπάρχουν στη θάλασσα, ηεκμετάλλευση των ορυκτών και των αποθεμάτων ορυκτελαίων που βρίσκονται σε πολύ βαθιά νερά, η δημιουργία εγκαταστάσεων στα ανοιχτά των θαλασσών, η ανύψωση του επιπέδου της επιφάνειας των θαλασσών απειλώντας με καταστροφή τα παράκτια συστήματα προστασίας, η αυξανόμενη μόλυνση των θαλάσσιων νερών λόγω της εκτεταμένης χρήσης των αζωτούχων λιπασμάτων, η εθνική ασφάλεια καθώς και η ανάγκη να διατηρηθεί και να προστατευτεί η αλιεία, πιέζουν για αυξημένη προσοχή και παρακολούθηση των ανοιχτών ωκεανών και των θαλάσσιων περιοχών κατά τη διάρκεια του επόμενου αιώνα. Η ελαχιστοποίηση της απώλειας ζωής και περιουσίας και η αποφυγή της περιβαλλοντικής υποβάθμισης και των καταστροφών απαιτούν σημαντικές βελτιώσεις στην πληροφόρηση σχετικά με τους ωκεανούς, η οποία είναι κρίσιμης σημασίας για του ειδικούς που λαμβνουν αποφάσεις για τη διαχείριση θεμάτων κοινού ενδιαφέροντος, όπως:

• Η συχνότητα των τυφώνων και των τεράστιων κυμάτων που υψώνονται στις έντονες καταιγίδες.

• Η μόλυνση (π.χ. νιτρικά άλατα, πετρέλαιο και βιομηχανικά χημικά από το έδαφος τα οποία επη

• Εκροή πετρελαίων και άλλα ναυτικά ατυχήματα. Εναπόθεση αποβλήτων, συμπεριλαμβανομένων και των ραδιενεργώ
αποβλήτων.

• Παράκτια διάβρωση και εξαφάνιση του θαλάσσιου οικοσυστήματος. Αύξηση τοξικής φυκώδους βλάστησης.

• Εξάντληση αποθεμάτων ψαριών και υποβιβασμός της βιοποικιλότητας στον ωκεανό.

• Ασφάλεια των φορτηγών πλοίων, των επιβατηγών πλοίων, των επιβατών και των χειριστών σκαφών στα ανοιχτά των θαλασσών.

<big>'''Συμπέρασμα'''</big>

Η αναγνώριση της αυξημένης ανάγκης για έγκυρες και περιεκτικές πληροφορίες σχετικές με το θαλάσσιο περιβάλλον οδήγησε το 1990 στο σχηματισμό του συστήματος παρακολούθησης των παγκόσμιων ωκεανών GOOS (Global Ocean Observing System). Πρόκειται για ένα διαρκές παγκόσμιο σύστημα για παρακολούθηση ,μοντελοποίηση και ανάλυση των θαλάσσιων και ωκεάνιων μεταβλητών.

Αρχείο:K22.jpg

2010-03-04T17:20:31Z

Ilianabakola:

Χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων για την πρόβλεψη φαινομένων που σχετίζονται με τους ωκεανούς

2010-03-04T17:18:57Z

Ilianabakola:

<big>'''Στόχος εφαρμογής'''</big>

Στα επερχόμενα χρόνια, η ανάγκη για κατανόηση και πρόβλεψη των φαινομένων και των διαδικασιών που σχετίζονται με τους ωκεανούς καθώς και των αιτιών τους θα αυξηθεί σημαντικά, αφού θα απαιτηθούν αποτελεσματικοί χειρισμοί και λήψεις αποφάσεων προκειμένου να ελαχιστοποιηθούν δυσχερείς και προβληματικές καταστάσεις. Οι επιστήμονες θα χρειαστούν μια μεγάλη ποικιλία πληροφοριών, ώστε με εξομοίωση σε αριθμητικά μοντέλα, να παρέχουν αναλύσεις για μια μεγάλη ποικιλία φαινομένων και διαδικασιών που επηρεάζουν το κλίμα:
• Η κατανόηση των δυναμικών της κυκλοφορίας του ωκεανού θα απαιτήσει συστηματικές μετρήσεις των ρευμάτων των ωκεανών τουλάχιστον εβδομαδιαία.

• Οι παγκόσμιες, ακριβείς και μακροχρόνιες μετρήσεις της θερμοκρασίας των ωκεανών, είναι μεγάλης σημασίας για μελέτες σχετικές με την ενεργειακή ισορροπία του πλανήτη, για την κατανόηση των μηχανισμών με τους οποίους οι ωκεανοί μεταβάλλουν το κλίμα και τον καιρό και για την πρόβλεψη των ενδεικτών του φαινομένου El Niño.

• Το μέσο επίπεδο των ωκεανών πρέπει να παρακολουθείται για πολλές επερχόμενες δεκαετίες για τη χρησιμοποίησή του σε κλιματολογικά μοντέλα-τα οποία υποδεικνύουν μια μελλοντική αύξηση στο επίπεδο των ωκεανών εξαιτίας των παγκόσμιων αλλαγών- και για το σχεδιασμό μέτρων που θα μειώσουν τις καταστροφικές συνέπειες σε χώρες που βρίσκονται σε πολύ χαμηλά υψόμετρα.

• Περισσότερο ακριβείς πληροφορίες απαιτούνται σχετικά με την τοποθεσία, την έκταση και το πάχος των παγωμένων θαλάσσιων περιοχών για την ανίχνευση των αλλαγών στις πολικές περιοχές οι οποίες σχετίζονται άμεσα με το παγκόσμιο κλίμα.

• Μία ακολουθία βιολογικών, χημικών και φυσικών παραμέτρων πρέπει να παρακολουθηθεί για την κατανόηση, την πρόβλεψη και τη διαχείριση των πιθανών επιδράσεων των κλιματολογικών μεταβολών στην ποσότητα, στην ποικιλία και στην παραγωγικότητα του θαλάσσιου πληθυσμού και κυρίως της αλιείας.

[[εικόνα:h678.jpg|center|400px|]]
Σχήμα 1:Καταγραφή θερμοκρασίας θαλάσσιων επιφανειών από δορυφόρο για την παροχή κρίσιμων ενδεικτών των παγκόσμιων μεταβολών

<big>'''Xρησιμότητα'''</big>

Η συνεχής μετανάστευση ανθρώπων προς παράκτιες κοινότητες, η αυξημένη ποσότητα αγαθών που υπάρχουν στη θάλασσα, ηεκμετάλλευση των ορυκτών και των αποθεμάτων ορυκτελαίων που βρίσκονται σε πολύ βαθιά νερά, η δημιουργία εγκαταστάσεων στα ανοιχτά των θαλασσών, η ανύψωση του επιπέδου της επιφάνειας των θαλασσών απειλώντας με καταστροφή τα παράκτια συστήματα προστασίας, η αυξανόμενη μόλυνση των θαλάσσιων νερών λόγω της εκτεταμένης χρήσης των αζωτούχων λιπασμάτων, η εθνική ασφάλεια καθώς και η ανάγκη να διατηρηθεί και να προστατευτεί η αλιεία, πιέζουν για αυξημένη προσοχή και παρακολούθηση των ανοιχτών ωκεανών και των θαλάσσιων περιοχών κατά τη διάρκεια του επόμενου αιώνα. Η ελαχιστοποίηση της απώλειας ζωής και περιουσίας και η αποφυγή της περιβαλλοντικής υποβάθμισης και των καταστροφών απαιτούν σημαντικές βελτιώσεις στην πληροφόρηση σχετικά με τους ωκεανούς, η οποία είναι κρίσιμης σημασίας για του ειδικούς που λαμβνουν αποφάσεις για τη διαχείριση θεμάτων κοινού ενδιαφέροντος, όπως:

• Η συχνότητα των τυφώνων και των τεράστιων κυμάτων που υψώνονται στις έντονες καταιγίδες.

• Η μόλυνση (π.χ. νιτρικά άλατα, πετρέλαιο και βιομηχανικά χημικά από το έδαφος τα οποία επη

• Εκροή πετρελαίων και άλλα ναυτικά ατυχήματα. Εναπόθεση αποβλήτων, συμπεριλαμβανομένων και των ραδιενεργώ
αποβλήτων.

• Παράκτια διάβρωση και εξαφάνιση του θαλάσσιου οικοσυστήματος. Αύξηση τοξικής φυκώδους βλάστησης.

• Εξάντληση αποθεμάτων ψαριών και υποβιβασμός της βιοποικιλότητας στον ωκεανό.

• Ασφάλεια των φορτηγών πλοίων, των επιβατηγών πλοίων, των επιβατών και των χειριστών σκαφών στα ανοιχτά των θαλασσών.

<big>'''Συμπέρασμα'''</big>

Η αναγνώριση της αυξημένης ανάγκης για έγκυρες και περιεκτικές πληροφορίες σχετικές με το θαλάσσιο περιβάλλον οδήγησε το 1990 στο σχηματισμό του συστήματος παρακολούθησης των παγκόσμιων ωκεανών GOOS (Global Ocean Observing System). Πρόκειται για ένα διαρκές παγκόσμιο σύστημα για παρακολούθηση ,μοντελοποίηση και ανάλυση των θαλάσσιων και ωκεάνιων μεταβλητών.

Χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων για την πρόβλεψη φαινομένων που σχετίζονται με τους ωκεανούς

2010-03-04T17:05:31Z

Ilianabakola: New page: <big>'''Στόχος εφαρμογής'''</big> Στα επερχόμενα χρόνια, η ανάγκη για κατανόηση και πρόβλεψη των φαινομένων κ...

Μπακόλα Ηλιάνα

2010-03-04T17:04:09Z

Ilianabakola:

Add Your Content Here
* [[Συγκοινωνίες ]]

* [[Store Locator]]

* [[Real Estate]]

* [[On-Line Ορθοφωτογραφία από Ψηφιακή Φωτογραμμετρική Μηχανή]]

* [[Οι δυνατότητες τηλεπισκόπησης με χρήση στρατοσφαιρκών πλατφορμών για την πρόληψη του φαινομένου των κατολισθήσεων]]

* [[H εφαρμογή των GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) στην παρακολούθηση καιρικών φαινομένων]]

* [[Εφαρμογή οργάνου GOME: Ανίχνευση επιπέδου όζοντος και άλλων αερίων]]

* [[Χρήση ηλιακά συγχρονισμένων δορυφόρων πολικής τροχιάς]]

* [[Eφαρμογές του SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field of view Sensor)]]

* [[Eφαρμογές Ραντάρ συνθετικού ανοίγματος SAR (Synthetic Aperture Radar)]]

* [[Xρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων για την πρόληψη πυρκαγιών]]

* [[Ο ρόλος των τηλεπισκοπικών συστημάτων για την παρακολούθηση του κύκλου νερού]]

* [[Χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων για την πρόβλεψη φαινομένων που σχετίζονται με τους ωκεανούς]]

* [[]]

* [[]]

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο)]]

Ο ρόλος των τηλεπισκοπικών συστημάτων για την παρακολούθηση του κύκλου νερού

2010-03-04T17:01:16Z

Ilianabakola:

<big>'''Στόχος εφαρμογής'''</big>

Παρακολούθηση εξέλιξης κύκλου νερού

<big>'''Μεθοδολογία'''</big>

Τα τηλεπισκοπικά συστήματα, όπως οι δορυφόροι περιβαλλοντικής παρακολούθησης παίζουν σημαντικό ρόλο στην παροχή πληροφοριών για μελέτη και παρατήρηση της εξέλιξης του κύκλου του νερού. Πληροφορίες σχετικά με τις ατμοσφαιρικές θερμοκρασίες και τη συγκέντρωση των υδρατμών μπορούν να παραχθούν από μετεωρολογικούς δορυφόρους με πολικές τροχιές. Επίσης, μετρήσεις σχετικές με τις θερμοκρασίες των θαλάσσιων επιφανειών μπορούν να διεξαχθούν με χρήση των παραπάνω δορυφόρων, καθώς και των Ευρωπαϊκών δορυφόρων ERS και των αποστολών του δορυφόρου Envisat. Μετρήσεις των ανέμων που πνέουν στους ωκεανούς μπορούν να πραγματοποιηθούν με τις προαναφερθείσες αποστολές, όπως επίσης και με το δορυφόρο Quicksat της NASA, ο οποίος λαμβάνει παντός καιρού, υψηλής ανάλυσης μετρήσεις των ανέμων κοντά στην επιφάνεια, για το 90% των παγκόσμιων ωκεανών σε καθημερινή βάση.
Η κατακρήμνιση είναι αναμφισβήτητα ένας καίριος ρυθμιστικός παράγοντας για την εξέλιξη του κύκλου του νερού, αλλά δεδομένης της υψηλής χρονικής αλλά και χωρικής μεταβλητότητάς του, αποτελεί μια ιδιαίτερα δύσκολη παράμετρο για να μετρηθεί. Μέχρι πρόσφατα, οι ορατές και υπέρυθρες εικόνες που λαμβάνονταν από τους γεωστατικούς μετεωρολογικούς δορυφόρους παρείχαν την καλύτερη δυνατή πηγή πληροφόρησης από δορυφόρους, με έμμεσες αλλά συχνές εκτιμήσεις της βροχόπτωσης, οι οποίες προέκυπταν από μετρήσεις των θερμοκρασιών στην κορυφή των σύννεφων.

<big>'''Συμπέρασμα'''</big>

Ο ερχομός της αποστολής μέτρησης των τροπικών βροχοπτώσεων TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) της NASA το 1997, αποτέλεσε μια εντυπωσιακή καινοτομία για την παροχή τρισδιάστατης πληροφορίας για τη δομή και τα χαρακτηριστικά των βροχοπτώσεων.

[[εικόνα:h678.jpg|center|400px|]]

Αρχείο:H678.jpg

2010-03-04T17:00:54Z

Ilianabakola:

Ο ρόλος των τηλεπισκοπικών συστημάτων για την παρακολούθηση του κύκλου νερού

2010-03-04T16:58:33Z

Ilianabakola: New page: <big>'''Στόχος εφαρμογής'''</big> Παρακολούθηση εξέλιξης κύκλου νερού <big>'''Μεθοδολογία'''</big> Τα τηλεπισκοπι...

Μπακόλα Ηλιάνα

2010-03-04T16:56:03Z

Ilianabakola:

Add Your Content Here
* [[Συγκοινωνίες ]]

* [[Store Locator]]

* [[Real Estate]]

* [[On-Line Ορθοφωτογραφία από Ψηφιακή Φωτογραμμετρική Μηχανή]]

* [[Οι δυνατότητες τηλεπισκόπησης με χρήση στρατοσφαιρκών πλατφορμών για την πρόληψη του φαινομένου των κατολισθήσεων]]

* [[H εφαρμογή των GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) στην παρακολούθηση καιρικών φαινομένων]]

* [[Εφαρμογή οργάνου GOME: Ανίχνευση επιπέδου όζοντος και άλλων αερίων]]

* [[Χρήση ηλιακά συγχρονισμένων δορυφόρων πολικής τροχιάς]]

* [[Eφαρμογές του SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field of view Sensor)]]

* [[Eφαρμογές Ραντάρ συνθετικού ανοίγματος SAR (Synthetic Aperture Radar)]]

* [[Xρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων για την πρόληψη πυρκαγιών]]

* [[Ο ρόλος των τηλεπισκοπικών συστημάτων για την παρακολούθηση του κύκλου νερού]]

* [[]]

* [[]]

* [[]]

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο)]]

Xρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων για την πρόληψη πυρκαγιών

2010-03-04T16:44:25Z

Ilianabakola: New page: <big>'''Το πρόβλημα'''</big> Κάθε χρόνο εκατομμύρια τόνοι δασών, πεδιάδων και αγροτικών περιοχών καταστρέφο...

<big>'''Το πρόβλημα'''</big>

Κάθε χρόνο εκατομμύρια τόνοι δασών, πεδιάδων και αγροτικών περιοχών καταστρέφονται σε ολόκληρη τη γη, πολλά ζώα και είδη φυτών εξαφανίζονται εξαιτίας πυρκαγιών και αποψιλώσεων για τα οποία υπεύθυνη είναι κυρίως η ίδια η ανθρώπινη δραστηριότητα. Η ραγδαία μείωση των δασών που έχει επέλθει σε ολόκληρη τη γη, τις τελευταίες δεκαετίες, έχει επιφέρει αξιοσημείωτες συνέπειες στο ευαίσθητο γήινο οικοσύστημα.
Κατά τη διάρκεια των τελευταίων 20 χρόνων οι φωτιές σε μεγάλες δασικές εκτάσεις έχουν αυξηθεί σημαντικά, ιδιαίτερα στις χώρες της Μεσογείου, προκαλώντας σημαντικότατες απώλειες σε περιουσίες, αλλά κυριότερα σε ανθρώπινες ζωές. Οι συγκεκριμένες χώρες είναι ιδιαίτερα επιρρεπείς στην ανάπτυξη και επέκταση της φωτιάς εξαιτίας της χαμηλής, μεσογειακής θαμνώδους βλάστησης αλλά και των αραιών καλοκαιρινών βροχοπτώσεων.

<big>'''Η Μεθοδολογία'''</big>

Χρησιμοποιώντας πληροφορίες από δορυφόρους που εκτελούν τροχιές γύρω από τη γη, είναι δυνατό να αποκτηθεί γρήγορα μια γενική εικόνα της κατάστασης πάνω από μεγάλες εδαφικές περιοχές, να αναγνωριστούν περιοχές υψηλής επικινδυνότητας, να ανιχνευθούν φωτιές ώστε να αντιμετωπιστούν και αφού τεθούν υπό έλεγχο να εκτιμηθούν με ακρίβεια οι κατεστραμμένες περιοχές, χαρτογραφώντας τα όρια και την έκτασή τους.
Για το σκοπό αυτό διαφορετικοί δορυφόροι έχουν ήδη αποδειχθεί ιδιαίτερα χρήσιμοι. Ένα καλό εργαλείο παρακολούθησης αποτελεί το εξελιγμένο ραδιόμετρο πολύ υψηλής ανάλυσης AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) το οποίο έχει χρησιμοποιηθεί στο δορυφόρο NOAA TIROS.
Ο δορυφόρος αυτός διατηρεί μια κυκλική πολική ηλιακά συγχρονισμένη τροχιά σε ύψος της τάξης των 525 μιλίων και έχει μία κλίση γύρω στις 98ο. Παρέχει πληροφορία δύο φορές το πρωί και δύο φορές το απόγευμα, ενώ κάθε παραγόμενη εικόνα καλύπτει μια περιοχή 3000x6000km. Χρησιμοποιώντας περισσότερες από χίλιες εικόνες, που ελήφθησαν από το συγκεκριμένο δορυφόρο, έχει αναπτυχθεί ένας ημιαυτόματος αλγόριθμος για την ανίχνευση φωτιάς και καπνού, ο οποίος βασίζεται στην ευαισθησία του τρίτου καναλιού του AVHRR στα 3,7μm, στις πολύ υψηλές θερμοκρασίες που αναπτύσσονται κατά τη διάρκεια των πυρκαγιών (400-1000Κ).
Ένας άλλος πολύ χρήσιμος δορυφόρος, αναφορικά με την ανίχνευση φωτιάς, είναι ο Landsat 5, ο οποίος διαθέτει ένα όργανο, τον αποκαλούμενο θεματικό χαρτογράφο TM (Thematic Mapper), το οποίο μπορεί να παρέχει ιδιαίτερα εντυπωσιακές έγχρωμες εικόνες καλύπτοντας γήινη επιφάνεια 180x180km, με ανάλυση 30m, μέσω των οποίων είναι δυνατό να ανιχνευθούν και να διακριθούν περιοχές ήδη κατεστραμμένες από φωτιά καθώς και ενεργές φωτιές.

<big>'''Συμπέρασμα'''</big>

Πρόσφατα, γεωεπιστήμονες που εργάζονται στο κέντρο διαστημικών πτήσεων της NASA απέδειξαν, ότι το απεικονιστικό φασματοραδιόμετρο μέτριας ανάλυσης MODIS (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer), το οποίο προγραμματίστηκε να απογειωθεί το Δεκέμβριο του 1999 ως μέρος του ωφέλιμου φορτίου του Δορυφορικού συστήματος περιβαλλοντικής παρακολούθησης της NASA Terra, θα παρουσιάζει εξαιρετικές ικανότητες ανίχνευσης μεγάλων φωτιών οπουδήποτε στην επιφάνεια του πλανήτη. Σε δύο πρόσφατα επιστημονικά περιοδικά, οι επιστήμονες ανακοίνωσαν ότι το MODIS θα παρέχει μετρήσεις της έντασης της φωτιάς και έτσι θα επιτρέπει την ανίχνευση ενεργής φωτιάς, την ακριβή εκτίμηση των ρυθμών ανάφλεξης καθώς και τις ποσότητες των εκπεμπόμενων προϊόντων, όπως είναι ο καπνός, τα αέρια θερμοκηπίου και τα μόρια αερολυμάτων, τα οποία όλα αποτελούν παράγωγα της φωτιάς.

Μπακόλα Ηλιάνα

2010-03-04T16:41:43Z

Ilianabakola:

Eφαρμογές Ραντάρ συνθετικού ανοίγματος SAR (Synthetic Aperture Radar)

2010-03-04T16:26:27Z

Ilianabakola:

<big>'''Περιγραφή'''</big>

Το ραντάρ συνθετικού ανοίγματος SAR είναι ένα ενεργό μικροκυματικό όργανο τηλεπισκοπικής παρακολούθησης ποικίλων περιβαλλοντικών φαινομένων που παράγει υψηλής ανάλυσης εικόνες της επιφάνειας της γης σε όλες τις καιρικές συνθήκες και μέχρι σήμερα έχει αποτελέσει μέρος του ωφέλιμου φορτίου των δορυφόρων ERS-1 και ERS-2, του ευρωπαϊκού διαστημικού γραφείου ESA, του Ιαπωνικού δορυφόρου JERS-1 και του δορυφόρου Radarsat του Καναδά. Στο μέλλον, περισσότεροι δορυφόροι όπως ο Envisat του ESA, θα χρησιμοποιούν το συγκεκριμένο σύστημα περιβαλλοντικής παρακολούθησης.

<big>'''Εφαρμογές SAR'''</big>

Σημαντικές και ποικίλες εφαρμογές, όπως περιβαλλοντική παρακολούθηση, χαρτογράφηση περιοχών της γης που παρουσιάζουν ιδιαίτερο επιστημονικό ενδιαφέρον καθώς επίσης και διάφορα στρατιωτικά συστήματα απαιτούν απεικόνιση μεγάλων περιοχών με εξαιρετικά υψηλή ανάλυση. Πολλές φορές οι εικόνες, αυτές, χρειάζεται να ληφθούν σε άσχημες καιρικές συνθήκες ή ακόμη κατά τη διάρκεια της νύχτας, επομένως το συγκεκριμένο ραντάρ καθίσταται ιδιαίτερα χρήσιμο για τις περιπτώσεις αυτές, αφού μπορεί να συλλέγει δεδομένα και πληροφορίες τόσο κατά τη διάρκεια της ημέρας όσο και της νύχτας (τα ραντάρ παρέχουν τη δική τους πηγή ενέργειας), ανεξάρτητα από τις καιρικές συνθήκες που επικρατούν. Τα συστήματα SAR εκμεταλλεύονται τα χαρακτηριστικά μεγάλης ακτίνας διάδοσης των σημάτων ραντάρ και την ικανότητα επεξεργασίας σύνθετης πληροφορίας που μπορούν να τους παρέχουν τα σύγχρονα ψηφιακά ηλεκτρονικά συστήματα, ώστε με τη σειρά τους να παράγουν ιδιαίτερα υψηλής ανάλυσης εικόνες.
Η τεχνολογία του ραντάρ συνθετικού ανοίγματος παρέχει στους γεωλόγους πληροφορία σχετικά με τη δομή του εδάφους για εξερεύνηση ορυκτών, στους περιβαλλοντολόγους πληροφορία για διαρροές διαφόρων επικίνδυνων ελαίων σε θαλάσσιες περιοχές, στους κυβερνήτες πλοίων πληροφορίες σχετικές με την κατάσταση της θάλασσας και χάρτες που επιδεικνύουν επικίνδυνες βραχώδεις περιοχές ή την ύπαρξη παγόβουνων και σε στρατιωτικές επιχειρήσεις αναγνωριστικές πληροφορίες κρίσιμων στόχων. Υπάρχουν πολλές άλλες πιθανές εφαρμογές οι οποίες διευρύνονται με το πέρασμα του χρόνου καθώς η μείωση του κόστους των ηλεκτρονικών συστημάτων έχει ήδη ξεκινήσει να ανάγει την τεχνολογία SAR σε οικονομικότερη για χρήσεις μικρότερης κλίμακας.

<big>'''Τρόπος λειτουργίας'''</big>

Το ραντάρ συνθετικού ανοίγματος SAR του ERS-1 λειτουργεί στη ζώνη C της μικροκυματικής περιοχής του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, ενώ ο αντίστοιχος αισθητήρας του JERS-1 λειτουργεί στη ζώνη L. Γενικά το ραντάρ συνθετικής οπής μπορεί να χρησιμοποιεί συχνότητες της τάξης από 1 έως 10GHz, ώστε να μπορεί να ανιχνεύει στόχους μέσα από σύννεφα, καπνούς, καταιγίδες και ομίχλη και παράγει πληροφορία διαφορετική από εκείνη των οπτικών ραντάρ που λειτουργούν στην ορατή και υπεριώδη περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.
Το σύστημα SAR παράγει απεικονίσεις σε κατεύθυνση κάθετη προς την ταχύτητα του αεροσκάφους (ή δορυφόρου) στο οποίο είναι τοποθετημένο. Οι παραγόμενες εικόνες είναι δύο διαστάσεων. Η μία διάσταση στην εικόνα ονομάζεται ακτίνα ή εγκάρσιο ίχνος και αποτελεί μέτρο της ορατής απόστασης από το ραντάρ στον εκάστοτε στόχο. Η μέτρηση της ακτίνας (ή του εγκάρσιου ίχνους) και η ανάλυση, επιτυγχάνονται στο σύστημα SAR με τον ίδιο τρόπο που γίνεται και στα περισσότερα από τα υπόλοιπα ραντάρ. Η ακτίνα καθορίζεται από την ακριβή μέτρηση του χρόνου που μεσολαβεί από την εκπομπή του παλμού μέχρι τη λήψη της ηχούς από το στόχο και στην απλούστερη τεχνολογία SAR, η ανάλυση της ακτίνας καθορίζεται από το εύρος του εκπεμπόμενου παλμού, για παράδειγμα, στενοί παλμοί οδηγούν σε εξαιρετική ανάλυση ακτίνας.
Τα συστήματα SAR εκπέμπουν περισσότερους από 1000 παλμούς το δευτερόλεπτο και επομένως για μία ταχύτητα πτήσης 7km/sec, κάθε παλμός απέχει από τον επόμενο κατά 4 έως 10 μέτρα. Το σήμα (ηχώ) που επιστρέφει από το έδαφος στο ραντάρ καθορίζεται κυρίως από τα φυσικά χαρακτηριστικά των στοιχείων της εκάστοτε επιφάνειας, όπως η τραχύτητα του εδάφους, η γεωμετρική δομή, ο προσανατολισμός, από τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά, όπως η διηλεκτρική σταθερά, ο δείκτης υγρασίας, η αγωγιμότητα και από τη συχνότητα του ραντάρ του αισθητήρα.
Η άλλη διάσταση στην παραγόμενη εικόνα από το ραντάρ συνθετικής οπής ονομάζεται αζιμούθιο ή διάμηκες ίχνος και είναι κάθετο στη διεύθυνση της ακτίνας. Αυτό που διαφοροποιεί την τεχνολογία του SAR από τα υπόλοιπα ραντάρ είναι η ικανότητά του να παράγει το αζιμούθιο της εικόνας με εξαιρετικά υψηλή ανάλυση. Προκειμένου να αποκτήσουμε αυτή την υψηλή ανάλυση στο αζιμούθιο, απαιτείται μια κεραία μεγάλων φυσικών διαστάσεων, ώστε να συγκεντρώνει τόσο την εκπεμπόμενη όσο και τη ληφθείσα ενέργεια σε μια πολύ λεπτή ακτίνα. Η λεπτότητα αυτής της ακτίνας καθορίζει την ανάλυση στο αζιμούθιο. Παρόμοια, οπτικά συστήματα, όπως τα τηλεσκόπια, απαιτούν μεγάλες οπές – κάτοπτρα ή φακούς ανάλογα σε μέγεθος προς την κεραία του ραντάρ – για να επιτύχουν υψηλή ανάλυση εικόνας.

Στην τεχνολογία SAR χρησιμοποιείται πολύ χαμηλότερη συχνότητα από τα οπτικά συστήματα, έτσι ακόμα και ραντάρ συνθετικού ανοίγματος με μέτρια ανάλυση απαιτούν κεραίες με φυσικές διαστάσεις μεγαλύτερες από αυτές που μπορούν να μεταφερθούν σε πλατφόρμες στον αέρα. Πρόκειται για κεραίες με μήκη της τάξης κάποιων εκατοντάδων μέτρων. Εντούτοις τα ραντάρ που βρίσκονται τοποθετημένα σε αεροσκάφη ή δορυφόρους μπορούν να συλλέγουν πληροφορία, καθόλη τη διάρκεια που τα σκάφη αυτά διανύουν στον αέρα αντίστοιχη απόσταση, προς το απαιτούμενο φυσικό μήκος της κεραίας και στη συνέχεια να επεξεργάζονται την πληροφορία, αυτή, σαν να προερχόταν από μια πραγματική κεραία μεγάλων φυσικών διαστάσεων. Η απόσταση που διανύει το αεροσκάφος στον αέρα ώστε να συμπληρώσει το πραγματικά απαιτούμενο φυσικό μέγεθος της κεραίας, ονομάζεται συνθετικό άνοιγμα (οπή). Αποτέλεσμα του μεγάλου αυτού συνθετικού ανοίγματος είναι ένα συνθετικό στενό εύρος ακτίνας το οποίο με τη σειρά του οδηγεί σε καλύτερη ανάλυση από αυτή που επιτυγχάνεται με τη χρήση μιας μικρότερου φυσικού μεγέθους κεραίας.
Η επίτευξη καλής ανάλυσης στο αζιμούθιο μπορεί να περιγραφεί και από τη σκοπιά του φαινομένου Doppler. Η θέση ενός στόχου κατά μήκος της τροχιάς πτήσης καθορίζει τη συχνότητα Doppler από την ηχώ του. Στόχοι που βρίσκονται μπροστά από το αεροσκάφος παράγουν θετική ολίσθηση Doppler, ενώ στόχοι που βρίσκονται πίσω από το αεροσκάφος παράγουν αρνητική ολίσθηση Doppler. Καθώς το αεροσκάφος διανύει την απόσταση ¨συνθετικού ανοίγματος¨, η ηχώ από τους διάφορους στόχους αναλύεται σε έναν αριθμό συχνοτήτων Doppler. Η ολίσθηση Doppler κάθε στόχου καθορίζει το αζιμούθιο της θέσης του.
Τα προηγούμενα δίνουν μια ιδέα για την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας του συγκεκριμένου ραντάρ, όμως η τεχνολογία του SAR δεν είναι τόσο απλή όσο περιγράφηκε. Συγκεκριμένα, η εκπομπή παλμών στενού εύρους για την επίτευξη πολύ υψηλής ανάλυσης δεν είναι ιδιαίτερα πρακτική. Στην πράξη εκπέμπονται μεγαλύτεροι παλμοί με διαμόρφωση ευρείας ζώνης, με αποτέλεσμα να περιπλέκεται η επεξεργασία της ακτίνας του στόχου, αλλά να μειώνονται οι απαιτήσεις ισχύος του εκπομπού. Επιπρόσθετα, για απαιτήσεις πολύ υψηλής ανάλυσης, η ακτίνα και το αζιμούθιο θα πρέπει να λαμβάνονται ως ζεύγος αλληλοεξαρτώμενων δεδομένων κατά την επεξεργασία της εικόνας, κάτι το οποίο περιπλέκει αρκετά την υπολογιστική διαδικασία του συστήματος.
Όλες οι εικόνες που παράγονται από το SAR έχουν ψευδή χρώματα, καθώς δεν ορίζεται η έννοια των πραγματικών χρωμάτων στην περιοχή της αόρατης μικροκυματικής ακτινοβολίας που εκπέμπεται από το ραντάρ. Οι περισσότερες εικόνες SAR είναι μονόχρωμες, ωστόσο πολλές φορές λαμβάνονται από την ίδια περιοχή της επιφάνειας της γης πολλαπλές εικόνες σε διαφορετικές χρονικές στιγμές, οι οποίες υπερτίθενται η μία πάνω στην άλλη με αποτέλεσμα να δημιουργούνται πολυχρονικές εικόνες ψευδών χρωμάτων. Το χρώμα σε αυτές τις φωτογραφίες υποδηλώνει τις μεταβολές που λαμβάνουν χώρα στη συγκεκριμένη περιοχή, οι οποίες μπορεί να οφείλονται σε μια ποικιλία παραγόντων, όπως η υγρασία ή ο άνεμος ή η ανάπτυξη της βλάστησης στο έδαφος και οι συνθήκες που επικρατούν στη θάλασσα.

[[εικόνα:h234.jpg|center|400px|]]

Σχήμα 1: Εικόνα μέσω του αισθητήρα SAR

<big>'''Συμπεράσματα'''</big>

Οι εφαρμογές του συστήματος SAR αυξάνονται σχεδόν καθημερινά, καθώς καινούριες τεχνολογίες και καινοτόμες ιδέες αναπτύσσονται ολοένα και περισσότερο. Όπως έχει ήδη τονιστεί το SAR είναι ιδιαίτερα δημοφιλές εξαιτίας του γεγονότος ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί με την ίδια αποτελεσματικότητα μέρα και νύχτα και σε άσχημες καιρικές συνθήκες, αλλά επιπλέον μπορεί να απεικονίσει μια διαφορετική όψη ενός στόχου, χρησιμοποιώντας πολύ μικρότερες ηλεκτρομαγνητικές συχνότητες από τους υπόλοιπους οπτικούς αισθητήρες.
To SAR μπορεί να ικανοποιήσει πολλές από τις απαιτήσεις του στρατού που αφορούν την αναγνώριση και παρακολούθηση στόχων, μπορεί να παρέχει τη δυνατότητα για αυτόνομη πλοήγηση και καθοδήγηση σε όλες τις καιρικές συνθήκες, επίσης μπορεί να διεισδύσει σε διάφορα υλικά τα οποία είναι οπτικά αδιαφανή και επομένως μη ορατά από άλλες οπτικές τεχνικές, έτσι μπορεί να απεικονίσει στόχους οι οποίοι βρίσκονται ανάμεσα σε φυλλώματα, σε θάμνους ή ακόμα και κάτω από το έδαφος.
Τέλος, το SAR, όπως ήδη έχει αναφερθεί χρησιμοποιείται για μια μεγάλη ποικιλία περιβαλλοντικών εφαρμογών, όπως η παρακολούθηση διαφόρων καιρικών φαινομένων – ρυθμός βροχόπτωσης, χιονόπτωσης κ.λ.π. – εντοπισμός πετρελαιοκηλίδων σε ωκεανούς, ανίχνευση και παρακολούθηση καμένων δασικών εκτάσεων καθώς και αλλαγών στην επιφάνεια του εδάφους.

Eφαρμογές Ραντάρ συνθετικού ανοίγματος SAR (Synthetic Aperture Radar)

2010-03-04T16:25:04Z

Ilianabakola:

<big>'''Περιγραφή'''</big>

Το ραντάρ συνθετικού ανοίγματος SAR είναι ένα ενεργό μικροκυματικό όργανο τηλεπισκοπικής παρακολούθησης ποικίλων περιβαλλοντικών φαινομένων που παράγει υψηλής ανάλυσης εικόνες της επιφάνειας της γης σε όλες τις καιρικές συνθήκες και μέχρι σήμερα έχει αποτελέσει μέρος του ωφέλιμου φορτίου των δορυφόρων ERS-1 και ERS-2, του ευρωπαϊκού διαστημικού γραφείου ESA, του Ιαπωνικού δορυφόρου JERS-1 και του δορυφόρου Radarsat του Καναδά. Στο μέλλον, περισσότεροι δορυφόροι όπως ο Envisat του ESA, θα χρησιμοποιούν το συγκεκριμένο σύστημα περιβαλλοντικής παρακολούθησης.

<big>'''Εφαρμογές SAR'''</big>

Σημαντικές και ποικίλες εφαρμογές, όπως περιβαλλοντική παρακολούθηση, χαρτογράφηση περιοχών της γης που παρουσιάζουν ιδιαίτερο επιστημονικό ενδιαφέρον καθώς επίσης και διάφορα στρατιωτικά συστήματα απαιτούν απεικόνιση μεγάλων περιοχών με εξαιρετικά υψηλή ανάλυση. Πολλές φορές οι εικόνες, αυτές, χρειάζεται να ληφθούν σε άσχημες καιρικές συνθήκες ή ακόμη κατά τη διάρκεια της νύχτας, επομένως το συγκεκριμένο ραντάρ καθίσταται ιδιαίτερα χρήσιμο για τις περιπτώσεις αυτές, αφού μπορεί να συλλέγει δεδομένα και πληροφορίες τόσο κατά τη διάρκεια της ημέρας όσο και της νύχτας (τα ραντάρ παρέχουν τη δική τους πηγή ενέργειας), ανεξάρτητα από τις καιρικές συνθήκες που επικρατούν. Τα συστήματα SAR εκμεταλλεύονται τα χαρακτηριστικά μεγάλης ακτίνας διάδοσης των σημάτων ραντάρ και την ικανότητα επεξεργασίας σύνθετης πληροφορίας που μπορούν να τους παρέχουν τα σύγχρονα ψηφιακά ηλεκτρονικά συστήματα, ώστε με τη σειρά τους να παράγουν ιδιαίτερα υψηλής ανάλυσης εικόνες.
Η τεχνολογία του ραντάρ συνθετικού ανοίγματος παρέχει στους γεωλόγους πληροφορία σχετικά με τη δομή του εδάφους για εξερεύνηση ορυκτών, στους περιβαλλοντολόγους πληροφορία για διαρροές διαφόρων επικίνδυνων ελαίων σε θαλάσσιες περιοχές, στους κυβερνήτες πλοίων πληροφορίες σχετικές με την κατάσταση της θάλασσας και χάρτες που επιδεικνύουν επικίνδυνες βραχώδεις περιοχές ή την ύπαρξη παγόβουνων και σε στρατιωτικές επιχειρήσεις αναγνωριστικές πληροφορίες κρίσιμων στόχων. Υπάρχουν πολλές άλλες πιθανές εφαρμογές οι οποίες διευρύνονται με το πέρασμα του χρόνου καθώς η μείωση του κόστους των ηλεκτρονικών συστημάτων έχει ήδη ξεκινήσει να ανάγει την τεχνολογία SAR σε οικονομικότερη για χρήσεις μικρότερης κλίμακας.

<big>'''Τρόπος λειτουργίας'''</big>

Το ραντάρ συνθετικού ανοίγματος SAR του ERS-1 λειτουργεί στη ζώνη C της μικροκυματικής περιοχής του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, ενώ ο αντίστοιχος αισθητήρας του JERS-1 λειτουργεί στη ζώνη L. Γενικά το ραντάρ συνθετικής οπής μπορεί να χρησιμοποιεί συχνότητες της τάξης από 1 έως 10GHz, ώστε να μπορεί να ανιχνεύει στόχους μέσα από σύννεφα, καπνούς, καταιγίδες και ομίχλη και παράγει πληροφορία διαφορετική από εκείνη των οπτικών ραντάρ που λειτουργούν στην ορατή και υπεριώδη περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.
Το σύστημα SAR παράγει απεικονίσεις σε κατεύθυνση κάθετη προς την ταχύτητα του αεροσκάφους (ή δορυφόρου) στο οποίο είναι τοποθετημένο. Οι παραγόμενες εικόνες είναι δύο διαστάσεων. Η μία διάσταση στην εικόνα ονομάζεται ακτίνα ή εγκάρσιο ίχνος και αποτελεί μέτρο της ορατής απόστασης από το ραντάρ στον εκάστοτε στόχο. Η μέτρηση της ακτίνας (ή του εγκάρσιου ίχνους) και η ανάλυση, επιτυγχάνονται στο σύστημα SAR με τον ίδιο τρόπο που γίνεται και στα περισσότερα από τα υπόλοιπα ραντάρ. Η ακτίνα καθορίζεται από την ακριβή μέτρηση του χρόνου που μεσολαβεί από την εκπομπή του παλμού μέχρι τη λήψη της ηχούς από το στόχο και στην απλούστερη τεχνολογία SAR, η ανάλυση της ακτίνας καθορίζεται από το εύρος του εκπεμπόμενου παλμού, για παράδειγμα, στενοί παλμοί οδηγούν σε εξαιρετική ανάλυση ακτίνας.
Τα συστήματα SAR εκπέμπουν περισσότερους από 1000 παλμούς το δευτερόλεπτο και επομένως για μία ταχύτητα πτήσης 7km/sec, κάθε παλμός απέχει από τον επόμενο κατά 4 έως 10 μέτρα. Το σήμα (ηχώ) που επιστρέφει από το έδαφος στο ραντάρ καθορίζεται κυρίως από τα φυσικά χαρακτηριστικά των στοιχείων της εκάστοτε επιφάνειας, όπως η τραχύτητα του εδάφους, η γεωμετρική δομή, ο προσανατολισμός, από τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά, όπως η διηλεκτρική σταθερά, ο δείκτης υγρασίας, η αγωγιμότητα και από τη συχνότητα του ραντάρ του αισθητήρα.
Η άλλη διάσταση στην παραγόμενη εικόνα από το ραντάρ συνθετικής οπής ονομάζεται αζιμούθιο ή διάμηκες ίχνος και είναι κάθετο στη διεύθυνση της ακτίνας. Αυτό που διαφοροποιεί την τεχνολογία του SAR από τα υπόλοιπα ραντάρ είναι η ικανότητά του να παράγει το αζιμούθιο της εικόνας με εξαιρετικά υψηλή ανάλυση. Προκειμένου να αποκτήσουμε αυτή την υψηλή ανάλυση στο αζιμούθιο, απαιτείται μια κεραία μεγάλων φυσικών διαστάσεων, ώστε να συγκεντρώνει τόσο την εκπεμπόμενη όσο και τη ληφθείσα ενέργεια σε μια πολύ λεπτή ακτίνα. Η λεπτότητα αυτής της ακτίνας καθορίζει την ανάλυση στο αζιμούθιο. Παρόμοια, οπτικά συστήματα, όπως τα τηλεσκόπια, απαιτούν μεγάλες οπές – κάτοπτρα ή φακούς ανάλογα σε μέγεθος προς την κεραία του ραντάρ – για να επιτύχουν υψηλή ανάλυση εικόνας.

Στην τεχνολογία SAR χρησιμοποιείται πολύ χαμηλότερη συχνότητα από τα οπτικά συστήματα, έτσι ακόμα και ραντάρ συνθετικού ανοίγματος με μέτρια ανάλυση απαιτούν κεραίες με φυσικές διαστάσεις μεγαλύτερες από αυτές που μπορούν να μεταφερθούν σε πλατφόρμες στον αέρα. Πρόκειται για κεραίες με μήκη της τάξης κάποιων εκατοντάδων μέτρων. Εντούτοις τα ραντάρ που βρίσκονται τοποθετημένα σε αεροσκάφη ή δορυφόρους μπορούν να συλλέγουν πληροφορία, καθόλη τη διάρκεια που τα σκάφη αυτά διανύουν στον αέρα αντίστοιχη απόσταση, προς το απαιτούμενο φυσικό μήκος της κεραίας και στη συνέχεια να επεξεργάζονται την πληροφορία, αυτή, σαν να προερχόταν από μια πραγματική κεραία μεγάλων φυσικών διαστάσεων. Η απόσταση που διανύει το αεροσκάφος στον αέρα ώστε να συμπληρώσει το πραγματικά απαιτούμενο φυσικό μέγεθος της κεραίας, ονομάζεται συνθετικό άνοιγμα (οπή). Αποτέλεσμα του μεγάλου αυτού συνθετικού ανοίγματος είναι ένα συνθετικό στενό εύρος ακτίνας το οποίο με τη σειρά του οδηγεί σε καλύτερη ανάλυση από αυτή που επιτυγχάνεται με τη χρήση μιας μικρότερου φυσικού μεγέθους κεραίας.
Η επίτευξη καλής ανάλυσης στο αζιμούθιο μπορεί να περιγραφεί και από τη σκοπιά του φαινομένου Doppler. Η θέση ενός στόχου κατά μήκος της τροχιάς πτήσης καθορίζει τη συχνότητα Doppler από την ηχώ του. Στόχοι που βρίσκονται μπροστά από το αεροσκάφος παράγουν θετική ολίσθηση Doppler, ενώ στόχοι που βρίσκονται πίσω από το αεροσκάφος παράγουν αρνητική ολίσθηση Doppler. Καθώς το αεροσκάφος διανύει την απόσταση ¨συνθετικού ανοίγματος¨, η ηχώ από τους διάφορους στόχους αναλύεται σε έναν αριθμό συχνοτήτων Doppler. Η ολίσθηση Doppler κάθε στόχου καθορίζει το αζιμούθιο της θέσης του.
Τα προηγούμενα δίνουν μια ιδέα για την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας του συγκεκριμένου ραντάρ, όμως η τεχνολογία του SAR δεν είναι τόσο απλή όσο περιγράφηκε. Συγκεκριμένα, η εκπομπή παλμών στενού εύρους για την επίτευξη πολύ υψηλής ανάλυσης δεν είναι ιδιαίτερα πρακτική. Στην πράξη εκπέμπονται μεγαλύτεροι παλμοί με διαμόρφωση ευρείας ζώνης, με αποτέλεσμα να περιπλέκεται η επεξεργασία της ακτίνας του στόχου, αλλά να μειώνονται οι απαιτήσεις ισχύος του εκπομπού. Επιπρόσθετα, για απαιτήσεις πολύ υψηλής ανάλυσης, η ακτίνα και το αζιμούθιο θα πρέπει να λαμβάνονται ως ζεύγος αλληλοεξαρτώμενων δεδομένων κατά την επεξεργασία της εικόνας, κάτι το οποίο περιπλέκει αρκετά την υπολογιστική διαδικασία του συστήματος.
Όλες οι εικόνες που παράγονται από το SAR έχουν ψευδή χρώματα, καθώς δεν ορίζεται η έννοια των πραγματικών χρωμάτων στην περιοχή της αόρατης μικροκυματικής ακτινοβολίας που εκπέμπεται από το ραντάρ. Οι περισσότερες εικόνες SAR είναι μονόχρωμες, ωστόσο πολλές φορές λαμβάνονται από την ίδια περιοχή της επιφάνειας της γης πολλαπλές εικόνες σε διαφορετικές χρονικές στιγμές, οι οποίες υπερτίθενται η μία πάνω στην άλλη με αποτέλεσμα να δημιουργούνται πολυχρονικές εικόνες ψευδών χρωμάτων. Το χρώμα σε αυτές τις φωτογραφίες υποδηλώνει τις μεταβολές που λαμβάνουν χώρα στη συγκεκριμένη περιοχή, οι οποίες μπορεί να οφείλονται σε μια ποικιλία παραγόντων, όπως η υγρασία ή ο άνεμος ή η ανάπτυξη της βλάστησης στο έδαφος και οι συνθήκες που επικρατούν στη θάλασσα.

[[εικόνα:h234.jpg|center|400px|]]

Σχήμα 1: Εικόνα μέσω του αισθητήρα SAR

<big>'''Εφαρμογές SAR'''</big>

Οι εφαρμογές του συστήματος SAR αυξάνονται σχεδόν καθημερινά, καθώς καινούριες τεχνολογίες και καινοτόμες ιδέες αναπτύσσονται ολοένα και περισσότερο. Όπως έχει ήδη τονιστεί το SAR είναι ιδιαίτερα δημοφιλές εξαιτίας του γεγονότος ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί με την ίδια αποτελεσματικότητα μέρα και νύχτα και σε άσχημες καιρικές συνθήκες, αλλά επιπλέον μπορεί να απεικονίσει μια διαφορετική όψη ενός στόχου, χρησιμοποιώντας πολύ μικρότερες ηλεκτρομαγνητικές συχνότητες από τους υπόλοιπους οπτικούς αισθητήρες.
To SAR μπορεί να ικανοποιήσει πολλές από τις απαιτήσεις του στρατού που αφορούν την αναγνώριση και παρακολούθηση στόχων, μπορεί να παρέχει τη δυνατότητα για αυτόνομη πλοήγηση και καθοδήγηση σε όλες τις καιρικές συνθήκες, επίσης μπορεί να διεισδύσει σε διάφορα υλικά τα οποία είναι οπτικά αδιαφανή και επομένως μη ορατά από άλλες οπτικές τεχνικές, έτσι μπορεί να απεικονίσει στόχους οι οποίοι βρίσκονται ανάμεσα σε φυλλώματα, σε θάμνους ή ακόμα και κάτω από το έδαφος.
Τέλος, το SAR, όπως ήδη έχει αναφερθεί χρησιμοποιείται για μια μεγάλη ποικιλία περιβαλλοντικών εφαρμογών, όπως η παρακολούθηση διαφόρων καιρικών φαινομένων – ρυθμός βροχόπτωσης, χιονόπτωσης κ.λ.π. – εντοπισμός πετρελαιοκηλίδων σε ωκεανούς, ανίχνευση και παρακολούθηση καμένων δασικών εκτάσεων καθώς και αλλαγών στην επιφάνεια του εδάφους.

Αρχείο:H234.jpg

2010-03-04T16:24:45Z

Ilianabakola:

Eφαρμογές Ραντάρ συνθετικού ανοίγματος SAR (Synthetic Aperture Radar)

2010-03-04T16:23:45Z

Ilianabakola: New page: <big>'''Περιγραφή'''</big> Το ραντάρ συνθετικού ανοίγματος SAR είναι ένα ενεργό μικροκυματικό όργανο τηλεπισκ...

<big>'''Περιγραφή'''</big>

Το ραντάρ συνθετικού ανοίγματος SAR είναι ένα ενεργό μικροκυματικό όργανο τηλεπισκοπικής παρακολούθησης ποικίλων περιβαλλοντικών φαινομένων που παράγει υψηλής ανάλυσης εικόνες της επιφάνειας της γης σε όλες τις καιρικές συνθήκες και μέχρι σήμερα έχει αποτελέσει μέρος του ωφέλιμου φορτίου των δορυφόρων ERS-1 και ERS-2, του ευρωπαϊκού διαστημικού γραφείου ESA, του Ιαπωνικού δορυφόρου JERS-1 και του δορυφόρου Radarsat του Καναδά. Στο μέλλον, περισσότεροι δορυφόροι όπως ο Envisat του ESA, θα χρησιμοποιούν το συγκεκριμένο σύστημα περιβαλλοντικής παρακολούθησης.

<big>'''Εφαρμογές SAR'''</big>

Σημαντικές και ποικίλες εφαρμογές, όπως περιβαλλοντική παρακολούθηση, χαρτογράφηση περιοχών της γης που παρουσιάζουν ιδιαίτερο επιστημονικό ενδιαφέρον καθώς επίσης και διάφορα στρατιωτικά συστήματα απαιτούν απεικόνιση μεγάλων περιοχών με εξαιρετικά υψηλή ανάλυση. Πολλές φορές οι εικόνες, αυτές, χρειάζεται να ληφθούν σε άσχημες καιρικές συνθήκες ή ακόμη κατά τη διάρκεια της νύχτας, επομένως το συγκεκριμένο ραντάρ καθίσταται ιδιαίτερα χρήσιμο για τις περιπτώσεις αυτές, αφού μπορεί να συλλέγει δεδομένα και πληροφορίες τόσο κατά τη διάρκεια της ημέρας όσο και της νύχτας (τα ραντάρ παρέχουν τη δική τους πηγή ενέργειας), ανεξάρτητα από τις καιρικές συνθήκες που επικρατούν. Τα συστήματα SAR εκμεταλλεύονται τα χαρακτηριστικά μεγάλης ακτίνας διάδοσης των σημάτων ραντάρ και την ικανότητα επεξεργασίας σύνθετης πληροφορίας που μπορούν να τους παρέχουν τα σύγχρονα ψηφιακά ηλεκτρονικά συστήματα, ώστε με τη σειρά τους να παράγουν ιδιαίτερα υψηλής ανάλυσης εικόνες.
Η τεχνολογία του ραντάρ συνθετικού ανοίγματος παρέχει στους γεωλόγους πληροφορία σχετικά με τη δομή του εδάφους για εξερεύνηση ορυκτών, στους περιβαλλοντολόγους πληροφορία για διαρροές διαφόρων επικίνδυνων ελαίων σε θαλάσσιες περιοχές, στους κυβερνήτες πλοίων πληροφορίες σχετικές με την κατάσταση της θάλασσας και χάρτες που επιδεικνύουν επικίνδυνες βραχώδεις περιοχές ή την ύπαρξη παγόβουνων και σε στρατιωτικές επιχειρήσεις αναγνωριστικές πληροφορίες κρίσιμων στόχων. Υπάρχουν πολλές άλλες πιθανές εφαρμογές οι οποίες διευρύνονται με το πέρασμα του χρόνου καθώς η μείωση του κόστους των ηλεκτρονικών συστημάτων έχει ήδη ξεκινήσει να ανάγει την τεχνολογία SAR σε οικονομικότερη για χρήσεις μικρότερης κλίμακας.

<big>'''Τρόπος λειτουργίας'''</big>

Το ραντάρ συνθετικού ανοίγματος SAR του ERS-1 λειτουργεί στη ζώνη C της μικροκυματικής περιοχής του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, ενώ ο αντίστοιχος αισθητήρας του JERS-1 λειτουργεί στη ζώνη L. Γενικά το ραντάρ συνθετικής οπής μπορεί να χρησιμοποιεί συχνότητες της τάξης από 1 έως 10GHz, ώστε να μπορεί να ανιχνεύει στόχους μέσα από σύννεφα, καπνούς, καταιγίδες και ομίχλη και παράγει πληροφορία διαφορετική από εκείνη των οπτικών ραντάρ που λειτουργούν στην ορατή και υπεριώδη περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.
Το σύστημα SAR παράγει απεικονίσεις σε κατεύθυνση κάθετη προς την ταχύτητα του αεροσκάφους (ή δορυφόρου) στο οποίο είναι τοποθετημένο. Οι παραγόμενες εικόνες είναι δύο διαστάσεων. Η μία διάσταση στην εικόνα ονομάζεται ακτίνα ή εγκάρσιο ίχνος και αποτελεί μέτρο της ορατής απόστασης από το ραντάρ στον εκάστοτε στόχο. Η μέτρηση της ακτίνας (ή του εγκάρσιου ίχνους) και η ανάλυση, επιτυγχάνονται στο σύστημα SAR με τον ίδιο τρόπο που γίνεται και στα περισσότερα από τα υπόλοιπα ραντάρ. Η ακτίνα καθορίζεται από την ακριβή μέτρηση του χρόνου που μεσολαβεί από την εκπομπή του παλμού μέχρι τη λήψη της ηχούς από το στόχο και στην απλούστερη τεχνολογία SAR, η ανάλυση της ακτίνας καθορίζεται από το εύρος του εκπεμπόμενου παλμού, για παράδειγμα, στενοί παλμοί οδηγούν σε εξαιρετική ανάλυση ακτίνας.
Τα συστήματα SAR εκπέμπουν περισσότερους από 1000 παλμούς το δευτερόλεπτο και επομένως για μία ταχύτητα πτήσης 7km/sec, κάθε παλμός απέχει από τον επόμενο κατά 4 έως 10 μέτρα. Το σήμα (ηχώ) που επιστρέφει από το έδαφος στο ραντάρ καθορίζεται κυρίως από τα φυσικά χαρακτηριστικά των στοιχείων της εκάστοτε επιφάνειας, όπως η τραχύτητα του εδάφους, η γεωμετρική δομή, ο προσανατολισμός, από τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά, όπως η διηλεκτρική σταθερά, ο δείκτης υγρασίας, η αγωγιμότητα και από τη συχνότητα του ραντάρ του αισθητήρα.
Η άλλη διάσταση στην παραγόμενη εικόνα από το ραντάρ συνθετικής οπής ονομάζεται αζιμούθιο ή διάμηκες ίχνος και είναι κάθετο στη διεύθυνση της ακτίνας. Αυτό που διαφοροποιεί την τεχνολογία του SAR από τα υπόλοιπα ραντάρ είναι η ικανότητά του να παράγει το αζιμούθιο της εικόνας με εξαιρετικά υψηλή ανάλυση. Προκειμένου να αποκτήσουμε αυτή την υψηλή ανάλυση στο αζιμούθιο, απαιτείται μια κεραία μεγάλων φυσικών διαστάσεων, ώστε να συγκεντρώνει τόσο την εκπεμπόμενη όσο και τη ληφθείσα ενέργεια σε μια πολύ λεπτή ακτίνα. Η λεπτότητα αυτής της ακτίνας καθορίζει την ανάλυση στο αζιμούθιο. Παρόμοια, οπτικά συστήματα, όπως τα τηλεσκόπια, απαιτούν μεγάλες οπές – κάτοπτρα ή φακούς ανάλογα σε μέγεθος προς την κεραία του ραντάρ – για να επιτύχουν υψηλή ανάλυση εικόνας.

Στην τεχνολογία SAR χρησιμοποιείται πολύ χαμηλότερη συχνότητα από τα οπτικά συστήματα, έτσι ακόμα και ραντάρ συνθετικού ανοίγματος με μέτρια ανάλυση απαιτούν κεραίες με φυσικές διαστάσεις μεγαλύτερες από αυτές που μπορούν να μεταφερθούν σε πλατφόρμες στον αέρα. Πρόκειται για κεραίες με μήκη της τάξης κάποιων εκατοντάδων μέτρων. Εντούτοις τα ραντάρ που βρίσκονται τοποθετημένα σε αεροσκάφη ή δορυφόρους μπορούν να συλλέγουν πληροφορία, καθόλη τη διάρκεια που τα σκάφη αυτά διανύουν στον αέρα αντίστοιχη απόσταση, προς το απαιτούμενο φυσικό μήκος της κεραίας και στη συνέχεια να επεξεργάζονται την πληροφορία, αυτή, σαν να προερχόταν από μια πραγματική κεραία μεγάλων φυσικών διαστάσεων. Η απόσταση που διανύει το αεροσκάφος στον αέρα ώστε να συμπληρώσει το πραγματικά απαιτούμενο φυσικό μέγεθος της κεραίας, ονομάζεται συνθετικό άνοιγμα (οπή). Αποτέλεσμα του μεγάλου αυτού συνθετικού ανοίγματος είναι ένα συνθετικό στενό εύρος ακτίνας το οποίο με τη σειρά του οδηγεί σε καλύτερη ανάλυση από αυτή που επιτυγχάνεται με τη χρήση μιας μικρότερου φυσικού μεγέθους κεραίας.
Η επίτευξη καλής ανάλυσης στο αζιμούθιο μπορεί να περιγραφεί και από τη σκοπιά του φαινομένου Doppler. Η θέση ενός στόχου κατά μήκος της τροχιάς πτήσης καθορίζει τη συχνότητα Doppler από την ηχώ του. Στόχοι που βρίσκονται μπροστά από το αεροσκάφος παράγουν θετική ολίσθηση Doppler, ενώ στόχοι που βρίσκονται πίσω από το αεροσκάφος παράγουν αρνητική ολίσθηση Doppler. Καθώς το αεροσκάφος διανύει την απόσταση ¨συνθετικού ανοίγματος¨, η ηχώ από τους διάφορους στόχους αναλύεται σε έναν αριθμό συχνοτήτων Doppler. Η ολίσθηση Doppler κάθε στόχου καθορίζει το αζιμούθιο της θέσης του.
Τα προηγούμενα δίνουν μια ιδέα για την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας του συγκεκριμένου ραντάρ, όμως η τεχνολογία του SAR δεν είναι τόσο απλή όσο περιγράφηκε. Συγκεκριμένα, η εκπομπή παλμών στενού εύρους για την επίτευξη πολύ υψηλής ανάλυσης δεν είναι ιδιαίτερα πρακτική. Στην πράξη εκπέμπονται μεγαλύτεροι παλμοί με διαμόρφωση ευρείας ζώνης, με αποτέλεσμα να περιπλέκεται η επεξεργασία της ακτίνας του στόχου, αλλά να μειώνονται οι απαιτήσεις ισχύος του εκπομπού. Επιπρόσθετα, για απαιτήσεις πολύ υψηλής ανάλυσης, η ακτίνα και το αζιμούθιο θα πρέπει να λαμβάνονται ως ζεύγος αλληλοεξαρτώμενων δεδομένων κατά την επεξεργασία της εικόνας, κάτι το οποίο περιπλέκει αρκετά την υπολογιστική διαδικασία του συστήματος.
Όλες οι εικόνες που παράγονται από το SAR έχουν ψευδή χρώματα, καθώς δεν ορίζεται η έννοια των πραγματικών χρωμάτων στην περιοχή της αόρατης μικροκυματικής ακτινοβολίας που εκπέμπεται από το ραντάρ. Οι περισσότερες εικόνες SAR είναι μονόχρωμες, ωστόσο πολλές φορές λαμβάνονται από την ίδια περιοχή της επιφάνειας της γης πολλαπλές εικόνες σε διαφορετικές χρονικές στιγμές, οι οποίες υπερτίθενται η μία πάνω στην άλλη με αποτέλεσμα να δημιουργούνται πολυχρονικές εικόνες ψευδών χρωμάτων. Το χρώμα σε αυτές τις φωτογραφίες υποδηλώνει τις μεταβολές που λαμβάνουν χώρα στη συγκεκριμένη περιοχή, οι οποίες μπορεί να οφείλονται σε μια ποικιλία παραγόντων, όπως η υγρασία ή ο άνεμος ή η ανάπτυξη της βλάστησης στο έδαφος και οι συνθήκες που επικρατούν στη θάλασσα.

[[εικόνα:h888.jpg|center|400px|]]

Σχήμα 1: Εικόνα μέσω του αισθητήρα SAR

<big>'''Εφαρμογές SAR'''</big>

Οι εφαρμογές του συστήματος SAR αυξάνονται σχεδόν καθημερινά, καθώς καινούριες τεχνολογίες και καινοτόμες ιδέες αναπτύσσονται ολοένα και περισσότερο. Όπως έχει ήδη τονιστεί το SAR είναι ιδιαίτερα δημοφιλές εξαιτίας του γεγονότος ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί με την ίδια αποτελεσματικότητα μέρα και νύχτα και σε άσχημες καιρικές συνθήκες, αλλά επιπλέον μπορεί να απεικονίσει μια διαφορετική όψη ενός στόχου, χρησιμοποιώντας πολύ μικρότερες ηλεκτρομαγνητικές συχνότητες από τους υπόλοιπους οπτικούς αισθητήρες.
To SAR μπορεί να ικανοποιήσει πολλές από τις απαιτήσεις του στρατού που αφορούν την αναγνώριση και παρακολούθηση στόχων, μπορεί να παρέχει τη δυνατότητα για αυτόνομη πλοήγηση και καθοδήγηση σε όλες τις καιρικές συνθήκες, επίσης μπορεί να διεισδύσει σε διάφορα υλικά τα οποία είναι οπτικά αδιαφανή και επομένως μη ορατά από άλλες οπτικές τεχνικές, έτσι μπορεί να απεικονίσει στόχους οι οποίοι βρίσκονται ανάμεσα σε φυλλώματα, σε θάμνους ή ακόμα και κάτω από το έδαφος.
Τέλος, το SAR, όπως ήδη έχει αναφερθεί χρησιμοποιείται για μια μεγάλη ποικιλία περιβαλλοντικών εφαρμογών, όπως η παρακολούθηση διαφόρων καιρικών φαινομένων – ρυθμός βροχόπτωσης, χιονόπτωσης κ.λ.π. – εντοπισμός πετρελαιοκηλίδων σε ωκεανούς, ανίχνευση και παρακολούθηση καμένων δασικών εκτάσεων καθώς και αλλαγών στην επιφάνεια του εδάφους.

Μπακόλα Ηλιάνα

2010-03-04T16:18:39Z

Ilianabakola:

Eφαρμογές του SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field of view Sensor)

2010-03-04T16:16:47Z

Ilianabakola:

<big>'''Στόχος μεθόδου'''</big>

Η αποστολή του τηλεπισκοπικού οργάνου SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field of view Sensor) αποτελεί μέρος της αποστολής MTPE (Mission to Planet Earth) της NASA, η οποία σχεδιάστηκε με σκοπό την παρατήρηση του πλανήτη μας από το διάστημα και την καλύτερη κατανόηση του συστήματός της και της εξέλιξής της. Ο αισθητήρας SeaWiFS ακολούθησε την αποστολή του τηλεπισκοπικού οργάνου ανίχνευσης της παράκτιας ζώνης CZCS (Coastal Zone Colour Scanner), το οποίο αποτελεί τον πρώτο αισθητήρα που προοριζόταν ειδικά για την παρακολούθηση των ωκεανών της γης και των υγρών σωμάτων και που ολοκλήρωσε τη λειτουργία του τον Ιούνιο του 198

<big>'''Περιγραφή Μεθόδου '''</big>

Ο αισθητήρας SeaWiFS αποτελεί μέρος του ωφέλιμου φορτίου του δορυφόρου SeaStar της εταιρείας τροχιακής επιστήμης OSC (Orbital Science Corporation) που τέθηκε σε τροχιά την 1 Αυγούστου του 1997. Πρόκειται για έναν οπτικό αισθητήρα με ευαισθησία στο χρώμα (colour sensitive) που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση των χρωματικών μεταβολών των ωκεανών της γης. Ο σκοπός του είναι η συνεχής παροχή στοιχείων σχετικά με τις βιο-οπτικές ιδιότητες των ωκεανών (εκείνες τις ιδιότητες των οργανισμών που μπορούν ουσιαστικά να καταγραφούν). Παρακάτω φαίνεται μια όψη του αισθητήρα.
Ο αισθητήρας έχει τη δυνατότητα παρατήρησης και ανίχνευσης της ακτινοβολίας σε 8 διαφορετικές ζώνες, οι οποίες εκτείνονται από την ορατή μέχρι την εγγύς υπέρυθρη περιοχή του φάσματος. Αποτελείται από μια μονάδα οπτικών συστημάτων για παρακολούθηση και από μια μονάδα ηλεκτρονικών συστημάτων για επεξεργασία της συλλεγόμενης πληροφορίας, αποθήκευση και μετάδοση. Το δυναμικό εύρος του αισθητήρα επεκτάθηκε ώστε να μην κορεστεί (θαμπωθεί) υπό την επίδραση υψηλών συγκεντρώσεων ανακλώμενης ακτινοβολίας, όπως από τα σύννεφα ή από τους μεγάλους όγκους πάγου.

[[εικόνα:h888.jpg|center|400px|]]
Σχήμα 1: Αισθητήρας SeaWiFS

Ο αισθητήρας SeaWiFS χρησιμοποιεί μια πολυκαναλική τεχνική επεξεργασίας TDI (time-delay and integration) σε καθεμία από τις 8 φασματικές ζώνες προκειμένου να επιτύχει τον απαιτούμενο σηματοθορυβικό λόγο SNR. Αυτή η ικανότητα επιτρέπει μια μικρότερη οπή συλλογής του φωτός για τον αισθητήρα με αποτέλεσμα τη δυνατότητα κατασκευής ενός μικρότερου και ελαφρύτερου οργάνου. Ολόκληρος ο αισθητήρας μπορεί να λάβει κλίσεις –20ο, 0ο ή +20ο προκειμένου να αποφύγει την ηλιακή λάμψη που ανακλάται από τους ωκεανούς. Το συνολικό βάρος του οργάνου ανέρχεται στα 50,8kg. Ο τηλεπισκοπικός αισθητήρας SeaWiFS μπορεί να παράγει περισσότερη πληροφορία σχετικά με την επιφάνεια των ωκεανών σε 2 λεπτά από αυτή που θα μπορούσε να παράγει ένα πλοίο σε διάστημα 10 χρόνων.

<big>'''Τρόπος Λειτουργίας'''</big>

Ο SeaWiFS είναι ένας παθητικός οπτικός αισθητήρας που ανιχνεύει μόνο εκείνη την ακτινοβολία που ανακλάται από τη γήινη επιφάνεια πίσω στο διάστημα. Ο αισθητήρας έχει την ικανότητα να συλλαμβάνει και να επεξεργάζεται εικόνες ως εξής:
• Αρχικά, η εισερχόμενη ακτινοβολία συλλέγεται από ένα περιστρεφόμενο τηλεσκόπιο και κατόπιν ανακλάται πάνω σε ένα κάτοπτρο το οποίο περιστρέφεται με τη μισή ταχύτητα. Τα δύο αυτά συστήματα είναι συγχρονισμένα κατά φάση ώστε να ελαχιστοποιείται η πόλωση στη σχεδιαζόμενη εικόνα. (Το τηλεσκόπιο εκτελεί 6 περιστροφές το δευτερόλεπτο σαρώνοντας ένα μονοπάτι στη γη με κατεύθυνση εγκάρσια ως προς την τροχιά.)

• Η ανακλώμενη εικόνα οδηγείται σε ένα διαχωριστή ακτίνων, ο οποίος χωρίζει την ακτινοβολία σε 4 περιοχές μηκών κύματος-σε κάθε τέτοια περιοχή περιέχονται 2 από τις 8 φασματικές ζώνες του οργάνου.

• Στη συνέχεια, η ακτινοβολία από τις 4 παραπάνω περιοχές μηκών κύματος οδηγείται μέσω δύο ξεχωριστών φασματικών ζωνοπερατών φίλτρων και τελικά χωρίζεται στις 8 απαραίτητες φασματικές ζώνες του SeaWiFS.

• Τα ανιχνευόμενα σήματα οδηγούνται σε προενισχυτές και κατόπιν στην ηλεκτρονική μονάδα για ψηφιοποίηση και TDI επεξεργασία.

• 􀂃Στην ηλεκτρονική μονάδα τα σήματα ενισχύονται και φιλτράρονται και πάλι, ώστε να περιοριστεί ο θόρυβος. Το φιλτραρισμένο σήμα ψηφιοποιείται μέσω ενός 12-bit αναλογικού-ψηφιακού μετατροπέα.

• 􀂃Μετά την ψηφιοποίηση, οδηγείται σε έναν επεξεργαστή για την TDI λειτουργία, η οποία λαμβάνει χώρα σε πραγματικό χρόνο καθώς καταγράφονται οι εικόνες.

• 􀂃Τέλος, τα επεξεργασμένα σήματα προστίθενται, διαιρούνται δια 4 και στρογγυλοποιούνται σε 10-bit αριθμούς για αποθήκευση. Οι 10-bit αριθμοί στέλνονται σε ένα σύστημα πληροφοριών πάνω στο δορυφόρο με ρυθμό 1.885 Mbps. Επίγειοι σταθμοί μετάδοσης εικόνων υψηλής ανάλυσης HRPT (High Resolution Picture Transmission), λαμβάνουν τα δεδομένα καθώς ο δορυφόρος SeaStar περνά πάνω από αυτούς.

<big>'''Εφαρμογές'''</big>

Η κύρια εφαρμογή του αισθητήρα είναι η ανίχνευση των μεταβολών στο χρώμα των ωκεανών. Συγκεκριμένα, οι χρωματικές μεταβολές αποτελούν ένδειξη της περιεκτικότητας του φυτοπλαγκτού, των αιωρούμενων ιζημάτων και της παρουσίας των διαλυμένων οργανικών ουσιών. Το φυτοπλαγκτόν αποτελείται από μονοκύτταρους φυτικούς ωκεάνιους οργανισμούς που περιέχουν χλωροφύλλη για φωτοσύνθεση. Το πράσινο χρώμα της χλωροφύλλης είναι ευδιάκριτο από τα μπλε νερά των ωκεανών, επομένως ο SeaWiFS μπορεί να ανιχνεύσει τις συγκεντρώσεις του φυτοπλαγκτού στον ωκεανό. Ακριβώς επειδή το φυτοπλαγκτόν αποτελεί συχνά τον κύριο ενδείκτη περιβαλλοντικών μεταβολών, η παρακολούθηση της συγκέντρωσής του μπορεί να παρουσιαστεί ιδιαίτερα χρήσιμη για πολλές εφαρμογές. Παραδείγματα τέτοιων εφαρμογών, είναι:

• Παροχή πληροφοριών σχετικά με τους παγκόσμιους κύκλους του άνθρακα, του οξυγόνου και του αζώτου μέσα και έξω από τους ωκεανούς.

• Ενίσχυση των ερευνητών στην προσπάθειά τους να καθορίσουν τη συνεισφορά του φυτοπλαγκτού στη μείωση των παγκοσμίων συγκεντρώσεων του CO2.

• Επίδειξη περιοχών με έντονη παρουσία μολυσματικών στοιχείων.

• Παροχή πληροφοριών σχετικά με επιβλαβή και επικίνδυνα βακτήρια.

• Παροχή πληροφοριών σχετικά με τις ακριβείς τοποθεσίες των πληθυσμών των ψαριών για τις εμπορικές αλιευτικές δραστηριότητες.

• Παροχή στοιχείων σχετικά με τα ωκεάνια ρεύματα για τη βιομηχανία των πλοίων.

[[εικόνα:h999.jpg|center|400px|]]

True color
[[εικόνα:h123.jpg|center|400px|]]
Chlorophyll-A

Οι παραπάνω εικόνες έχουν καταγραφεί από τον αισθητήρα SeaWiFS την ίδια χρονική στιγμή και απεικονίζουν την περιοχή του Κόλπου του Μεξικού. Η δεξιά εικόνα δείχνει τον κόλπο όπως ακριβώς φαίνεται από το διάστημα, ενώ η εικόνα αριστερά έχει ψευδή χρώματα και έχει παραχθεί από τα φασματικά δεδομένα που καταγράφηκαν από τον αισθητήρα. Διαφορετικές συγκεντρώσεις της χλωροφύλλης-Α μπορούν να διακριθούν στην εικόνα με χρώματα από το κόκκινο (υψηλή συγκέντρωση) έως το ιώδες (χαμηλή συγκέντρωση). Η παρουσία σύννεφων στην εικόνα με τα πραγματικά χρώματα, έχει προκαλέσει την εμφάνιση σκούρων περιοχών στη δεξιά εικόνα, κάτι που δείχνει χαρακτηριστικά την ανικανότητα του αισθητήρα SeaWiFS να ανιχνεύσει την εισερχόμενη ακτινοβολία σε περιοχές πάνω από τις οποίες επικρατεί έντονη νέφωση και γενικά άσχημες καιρικές συνθήκες, κάτι που ήταν αναμενόμενο αφού πρόκειται για ένα οπτικό φασματόμετρο.

Eφαρμογές του SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field of view Sensor)

2010-03-04T16:16:22Z

Ilianabakola:

Eφαρμογές του SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field of view Sensor)

2010-03-04T16:15:53Z

Ilianabakola:

Αρχείο:H123.jpg

2010-03-04T16:15:32Z

Ilianabakola:

Eφαρμογές του SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field of view Sensor)

2010-03-04T16:13:23Z

Ilianabakola:

<big>'''Στόχος μεθόδου'''</big>

Η αποστολή του τηλεπισκοπικού οργάνου SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field of view Sensor) αποτελεί μέρος της αποστολής MTPE (Mission to Planet Earth) της NASA, η οποία σχεδιάστηκε με σκοπό την παρατήρηση του πλανήτη μας από το διάστημα και την καλύτερη κατανόηση του συστήματός της και της εξέλιξής της. Ο αισθητήρας SeaWiFS ακολούθησε την αποστολή του τηλεπισκοπικού οργάνου ανίχνευσης της παράκτιας ζώνης CZCS (Coastal Zone Colour Scanner), το οποίο αποτελεί τον πρώτο αισθητήρα που προοριζόταν ειδικά για την παρακολούθηση των ωκεανών της γης και των υγρών σωμάτων και που ολοκλήρωσε τη λειτουργία του τον Ιούνιο του 198

<big>'''Περιγραφή Μεθόδου '''</big>

Ο αισθητήρας SeaWiFS αποτελεί μέρος του ωφέλιμου φορτίου του δορυφόρου SeaStar της εταιρείας τροχιακής επιστήμης OSC (Orbital Science Corporation) που τέθηκε σε τροχιά την 1 Αυγούστου του 1997. Πρόκειται για έναν οπτικό αισθητήρα με ευαισθησία στο χρώμα (colour sensitive) που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση των χρωματικών μεταβολών των ωκεανών της γης. Ο σκοπός του είναι η συνεχής παροχή στοιχείων σχετικά με τις βιο-οπτικές ιδιότητες των ωκεανών (εκείνες τις ιδιότητες των οργανισμών που μπορούν ουσιαστικά να καταγραφούν). Παρακάτω φαίνεται μια όψη του αισθητήρα.
Ο αισθητήρας έχει τη δυνατότητα παρατήρησης και ανίχνευσης της ακτινοβολίας σε 8 διαφορετικές ζώνες, οι οποίες εκτείνονται από την ορατή μέχρι την εγγύς υπέρυθρη περιοχή του φάσματος. Αποτελείται από μια μονάδα οπτικών συστημάτων για παρακολούθηση και από μια μονάδα ηλεκτρονικών συστημάτων για επεξεργασία της συλλεγόμενης πληροφορίας, αποθήκευση και μετάδοση. Το δυναμικό εύρος του αισθητήρα επεκτάθηκε ώστε να μην κορεστεί (θαμπωθεί) υπό την επίδραση υψηλών συγκεντρώσεων ανακλώμενης ακτινοβολίας, όπως από τα σύννεφα ή από τους μεγάλους όγκους πάγου.

[[εικόνα:h888.jpg|center|400px|]]
Σχήμα 1: Αισθητήρας SeaWiFS

Ο αισθητήρας SeaWiFS χρησιμοποιεί μια πολυκαναλική τεχνική επεξεργασίας TDI (time-delay and integration) σε καθεμία από τις 8 φασματικές ζώνες προκειμένου να επιτύχει τον απαιτούμενο σηματοθορυβικό λόγο SNR. Αυτή η ικανότητα επιτρέπει μια μικρότερη οπή συλλογής του φωτός για τον αισθητήρα με αποτέλεσμα τη δυνατότητα κατασκευής ενός μικρότερου και ελαφρύτερου οργάνου. Ολόκληρος ο αισθητήρας μπορεί να λάβει κλίσεις –20ο, 0ο ή +20ο προκειμένου να αποφύγει την ηλιακή λάμψη που ανακλάται από τους ωκεανούς. Το συνολικό βάρος του οργάνου ανέρχεται στα 50,8kg. Ο τηλεπισκοπικός αισθητήρας SeaWiFS μπορεί να παράγει περισσότερη πληροφορία σχετικά με την επιφάνεια των ωκεανών σε 2 λεπτά από αυτή που θα μπορούσε να παράγει ένα πλοίο σε διάστημα 10 χρόνων.

<big>'''Τρόπος Λειτουργίας'''</big>

Ο SeaWiFS είναι ένας παθητικός οπτικός αισθητήρας που ανιχνεύει μόνο εκείνη την ακτινοβολία που ανακλάται από τη γήινη επιφάνεια πίσω στο διάστημα. Ο αισθητήρας έχει την ικανότητα να συλλαμβάνει και να επεξεργάζεται εικόνες ως εξής:
• Αρχικά, η εισερχόμενη ακτινοβολία συλλέγεται από ένα περιστρεφόμενο τηλεσκόπιο και κατόπιν ανακλάται πάνω σε ένα κάτοπτρο το οποίο περιστρέφεται με τη μισή ταχύτητα. Τα δύο αυτά συστήματα είναι συγχρονισμένα κατά φάση ώστε να ελαχιστοποιείται η πόλωση στη σχεδιαζόμενη εικόνα. (Το τηλεσκόπιο εκτελεί 6 περιστροφές το δευτερόλεπτο σαρώνοντας ένα μονοπάτι στη γη με κατεύθυνση εγκάρσια ως προς την τροχιά.)

• Η ανακλώμενη εικόνα οδηγείται σε ένα διαχωριστή ακτίνων, ο οποίος χωρίζει την ακτινοβολία σε 4 περιοχές μηκών κύματος-σε κάθε τέτοια περιοχή περιέχονται 2 από τις 8 φασματικές ζώνες του οργάνου.

• Στη συνέχεια, η ακτινοβολία από τις 4 παραπάνω περιοχές μηκών κύματος οδηγείται μέσω δύο ξεχωριστών φασματικών ζωνοπερατών φίλτρων και τελικά χωρίζεται στις 8 απαραίτητες φασματικές ζώνες του SeaWiFS.

• Τα ανιχνευόμενα σήματα οδηγούνται σε προενισχυτές και κατόπιν στην ηλεκτρονική μονάδα για ψηφιοποίηση και TDI επεξεργασία.

• 􀂃Στην ηλεκτρονική μονάδα τα σήματα ενισχύονται και φιλτράρονται και πάλι, ώστε να περιοριστεί ο θόρυβος. Το φιλτραρισμένο σήμα ψηφιοποιείται μέσω ενός 12-bit αναλογικού-ψηφιακού μετατροπέα.

• 􀂃Μετά την ψηφιοποίηση, οδηγείται σε έναν επεξεργαστή για την TDI λειτουργία, η οποία λαμβάνει χώρα σε πραγματικό χρόνο καθώς καταγράφονται οι εικόνες.

• 􀂃Τέλος, τα επεξεργασμένα σήματα προστίθενται, διαιρούνται δια 4 και στρογγυλοποιούνται σε 10-bit αριθμούς για αποθήκευση. Οι 10-bit αριθμοί στέλνονται σε ένα σύστημα πληροφοριών πάνω στο δορυφόρο με ρυθμό 1.885 Mbps. Επίγειοι σταθμοί μετάδοσης εικόνων υψηλής ανάλυσης HRPT (High Resolution Picture Transmission), λαμβάνουν τα δεδομένα καθώς ο δορυφόρος SeaStar περνά πάνω από αυτούς.

<big>'''Εφαρμογές'''</big>

Η κύρια εφαρμογή του αισθητήρα είναι η ανίχνευση των μεταβολών στο χρώμα των ωκεανών. Συγκεκριμένα, οι χρωματικές μεταβολές αποτελούν ένδειξη της περιεκτικότητας του φυτοπλαγκτού, των αιωρούμενων ιζημάτων και της παρουσίας των διαλυμένων οργανικών ουσιών. Το φυτοπλαγκτόν αποτελείται από μονοκύτταρους φυτικούς ωκεάνιους οργανισμούς που περιέχουν χλωροφύλλη για φωτοσύνθεση. Το πράσινο χρώμα της χλωροφύλλης είναι ευδιάκριτο από τα μπλε νερά των ωκεανών, επομένως ο SeaWiFS μπορεί να ανιχνεύσει τις συγκεντρώσεις του φυτοπλαγκτού στον ωκεανό. Ακριβώς επειδή το φυτοπλαγκτόν αποτελεί συχνά τον κύριο ενδείκτη περιβαλλοντικών μεταβολών, η παρακολούθηση της συγκέντρωσής του μπορεί να παρουσιαστεί ιδιαίτερα χρήσιμη για πολλές εφαρμογές. Παραδείγματα τέτοιων εφαρμογών, είναι:

• Παροχή πληροφοριών σχετικά με τους παγκόσμιους κύκλους του άνθρακα, του οξυγόνου και του αζώτου μέσα και έξω από τους ωκεανούς.

• Ενίσχυση των ερευνητών στην προσπάθειά τους να καθορίσουν τη συνεισφορά του φυτοπλαγκτού στη μείωση των παγκοσμίων συγκεντρώσεων του CO2.

• Επίδειξη περιοχών με έντονη παρουσία μολυσματικών στοιχείων.

• Παροχή πληροφοριών σχετικά με επιβλαβή και επικίνδυνα βακτήρια.

• Παροχή πληροφοριών σχετικά με τις ακριβείς τοποθεσίες των πληθυσμών των ψαριών για τις εμπορικές αλιευτικές δραστηριότητες.

• Παροχή στοιχείων σχετικά με τα ωκεάνια ρεύματα για τη βιομηχανία των πλοίων.

[[εικόνα:h999.jpg|center|400px|]]

True color
[[εικόνα:h777.jpg|center|400px|]]
Chlorophyll-A

Οι παραπάνω εικόνες έχουν καταγραφεί από τον αισθητήρα SeaWiFS την ίδια χρονική στιγμή και απεικονίζουν την περιοχή του Κόλπου του Μεξικού. Η δεξιά εικόνα δείχνει τον κόλπο όπως ακριβώς φαίνεται από το διάστημα, ενώ η εικόνα αριστερά έχει ψευδή χρώματα και έχει παραχθεί από τα φασματικά δεδομένα που καταγράφηκαν από τον αισθητήρα. Διαφορετικές συγκεντρώσεις της χλωροφύλλης-Α μπορούν να διακριθούν στην εικόνα με χρώματα από το κόκκινο (υψηλή συγκέντρωση) έως το ιώδες (χαμηλή συγκέντρωση). Η παρουσία σύννεφων στην εικόνα με τα πραγματικά χρώματα, έχει προκαλέσει την εμφάνιση σκούρων περιοχών στη δεξιά εικόνα, κάτι που δείχνει χαρακτηριστικά την ανικανότητα του αισθητήρα SeaWiFS να ανιχνεύσει την εισερχόμενη ακτινοβολία σε περιοχές πάνω από τις οποίες επικρατεί έντονη νέφωση και γενικά άσχημες καιρικές συνθήκες, κάτι που ήταν αναμενόμενο αφού πρόκειται για ένα οπτικό φασματόμετρο.

Αρχείο:H999.jpg

2010-03-04T16:13:01Z

Ilianabakola:

Eφαρμογές του SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field of view Sensor)

2010-03-04T16:10:45Z

Ilianabakola:

<big>'''Στόχος μεθόδου'''</big>

Η αποστολή του τηλεπισκοπικού οργάνου SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field of view Sensor) αποτελεί μέρος της αποστολής MTPE (Mission to Planet Earth) της NASA, η οποία σχεδιάστηκε με σκοπό την παρατήρηση του πλανήτη μας από το διάστημα και την καλύτερη κατανόηση του συστήματός της και της εξέλιξής της. Ο αισθητήρας SeaWiFS ακολούθησε την αποστολή του τηλεπισκοπικού οργάνου ανίχνευσης της παράκτιας ζώνης CZCS (Coastal Zone Colour Scanner), το οποίο αποτελεί τον πρώτο αισθητήρα που προοριζόταν ειδικά για την παρακολούθηση των ωκεανών της γης και των υγρών σωμάτων και που ολοκλήρωσε τη λειτουργία του τον Ιούνιο του 198

<big>'''Περιγραφή Μεθόδου '''</big>

Ο αισθητήρας SeaWiFS αποτελεί μέρος του ωφέλιμου φορτίου του δορυφόρου SeaStar της εταιρείας τροχιακής επιστήμης OSC (Orbital Science Corporation) που τέθηκε σε τροχιά την 1 Αυγούστου του 1997. Πρόκειται για έναν οπτικό αισθητήρα με ευαισθησία στο χρώμα (colour sensitive) που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση των χρωματικών μεταβολών των ωκεανών της γης. Ο σκοπός του είναι η συνεχής παροχή στοιχείων σχετικά με τις βιο-οπτικές ιδιότητες των ωκεανών (εκείνες τις ιδιότητες των οργανισμών που μπορούν ουσιαστικά να καταγραφούν). Παρακάτω φαίνεται μια όψη του αισθητήρα.
Ο αισθητήρας έχει τη δυνατότητα παρατήρησης και ανίχνευσης της ακτινοβολίας σε 8 διαφορετικές ζώνες, οι οποίες εκτείνονται από την ορατή μέχρι την εγγύς υπέρυθρη περιοχή του φάσματος. Αποτελείται από μια μονάδα οπτικών συστημάτων για παρακολούθηση και από μια μονάδα ηλεκτρονικών συστημάτων για επεξεργασία της συλλεγόμενης πληροφορίας, αποθήκευση και μετάδοση. Το δυναμικό εύρος του αισθητήρα επεκτάθηκε ώστε να μην κορεστεί (θαμπωθεί) υπό την επίδραση υψηλών συγκεντρώσεων ανακλώμενης ακτινοβολίας, όπως από τα σύννεφα ή από τους μεγάλους όγκους πάγου.

[[εικόνα:h888.jpg|center|400px|]]

Ο αισθητήρας SeaWiFS χρησιμοποιεί μια πολυκαναλική τεχνική επεξεργασίας TDI (time-delay and integration) σε καθεμία από τις 8 φασματικές ζώνες προκειμένου να επιτύχει τον απαιτούμενο σηματοθορυβικό λόγο SNR. Αυτή η ικανότητα επιτρέπει μια μικρότερη οπή συλλογής του φωτός για τον αισθητήρα με αποτέλεσμα τη δυνατότητα κατασκευής ενός μικρότερου και ελαφρύτερου οργάνου. Ολόκληρος ο αισθητήρας μπορεί να λάβει κλίσεις –20ο, 0ο ή +20ο προκειμένου να αποφύγει την ηλιακή λάμψη που ανακλάται από τους ωκεανούς. Το συνολικό βάρος του οργάνου ανέρχεται στα 50,8kg. Ο τηλεπισκοπικός αισθητήρας SeaWiFS μπορεί να παράγει περισσότερη πληροφορία σχετικά με την επιφάνεια των ωκεανών σε 2 λεπτά από αυτή που θα μπορούσε να παράγει ένα πλοίο σε διάστημα 10 χρόνων.

<big>'''Τρόπος Λειτουργίας'''</big>

Ο SeaWiFS είναι ένας παθητικός οπτικός αισθητήρας που ανιχνεύει μόνο εκείνη την ακτινοβολία που ανακλάται από τη γήινη επιφάνεια πίσω στο διάστημα. Ο αισθητήρας έχει την ικανότητα να συλλαμβάνει και να επεξεργάζεται εικόνες ως εξής:
• Αρχικά, η εισερχόμενη ακτινοβολία συλλέγεται από ένα περιστρεφόμενο τηλεσκόπιο και κατόπιν ανακλάται πάνω σε ένα κάτοπτρο το οποίο περιστρέφεται με τη μισή ταχύτητα. Τα δύο αυτά συστήματα είναι συγχρονισμένα κατά φάση ώστε να ελαχιστοποιείται η πόλωση στη σχεδιαζόμενη εικόνα. (Το τηλεσκόπιο εκτελεί 6 περιστροφές το δευτερόλεπτο σαρώνοντας ένα μονοπάτι στη γη με κατεύθυνση εγκάρσια ως προς την τροχιά.)

• Η ανακλώμενη εικόνα οδηγείται σε ένα διαχωριστή ακτίνων, ο οποίος χωρίζει την ακτινοβολία σε 4 περιοχές μηκών κύματος-σε κάθε τέτοια περιοχή περιέχονται 2 από τις 8 φασματικές ζώνες του οργάνου.

• Στη συνέχεια, η ακτινοβολία από τις 4 παραπάνω περιοχές μηκών κύματος οδηγείται μέσω δύο ξεχωριστών φασματικών ζωνοπερατών φίλτρων και τελικά χωρίζεται στις 8 απαραίτητες φασματικές ζώνες του SeaWiFS.

• Τα ανιχνευόμενα σήματα οδηγούνται σε προενισχυτές και κατόπιν στην ηλεκτρονική μονάδα για ψηφιοποίηση και TDI επεξεργασία.

• 􀂃Στην ηλεκτρονική μονάδα τα σήματα ενισχύονται και φιλτράρονται και πάλι, ώστε να περιοριστεί ο θόρυβος. Το φιλτραρισμένο σήμα ψηφιοποιείται μέσω ενός 12-bit αναλογικού-ψηφιακού μετατροπέα.

• 􀂃Μετά την ψηφιοποίηση, οδηγείται σε έναν επεξεργαστή για την TDI λειτουργία, η οποία λαμβάνει χώρα σε πραγματικό χρόνο καθώς καταγράφονται οι εικόνες.

• 􀂃Τέλος, τα επεξεργασμένα σήματα προστίθενται, διαιρούνται δια 4 και στρογγυλοποιούνται σε 10-bit αριθμούς για αποθήκευση. Οι 10-bit αριθμοί στέλνονται σε ένα σύστημα πληροφοριών πάνω στο δορυφόρο με ρυθμό 1.885 Mbps. Επίγειοι σταθμοί μετάδοσης εικόνων υψηλής ανάλυσης HRPT (High Resolution Picture Transmission), λαμβάνουν τα δεδομένα καθώς ο δορυφόρος SeaStar περνά πάνω από αυτούς.

<big>'''Εφαρμογές'''</big>

Η κύρια εφαρμογή του αισθητήρα είναι η ανίχνευση των μεταβολών στο χρώμα των ωκεανών. Συγκεκριμένα, οι χρωματικές μεταβολές αποτελούν ένδειξη της περιεκτικότητας του φυτοπλαγκτού, των αιωρούμενων ιζημάτων και της παρουσίας των διαλυμένων οργανικών ουσιών. Το φυτοπλαγκτόν αποτελείται από μονοκύτταρους φυτικούς ωκεάνιους οργανισμούς που περιέχουν χλωροφύλλη για φωτοσύνθεση. Το πράσινο χρώμα της χλωροφύλλης είναι ευδιάκριτο από τα μπλε νερά των ωκεανών, επομένως ο SeaWiFS μπορεί να ανιχνεύσει τις συγκεντρώσεις του φυτοπλαγκτού στον ωκεανό. Ακριβώς επειδή το φυτοπλαγκτόν αποτελεί συχνά τον κύριο ενδείκτη περιβαλλοντικών μεταβολών, η παρακολούθηση της συγκέντρωσής του μπορεί να παρουσιαστεί ιδιαίτερα χρήσιμη για πολλές εφαρμογές. Παραδείγματα τέτοιων εφαρμογών, είναι:

• Παροχή πληροφοριών σχετικά με τους παγκόσμιους κύκλους του άνθρακα, του οξυγόνου και του αζώτου μέσα και έξω από τους ωκεανούς.

• Ενίσχυση των ερευνητών στην προσπάθειά τους να καθορίσουν τη συνεισφορά του φυτοπλαγκτού στη μείωση των παγκοσμίων συγκεντρώσεων του CO2.

• Επίδειξη περιοχών με έντονη παρουσία μολυσματικών στοιχείων.

• Παροχή πληροφοριών σχετικά με επιβλαβή και επικίνδυνα βακτήρια.

• Παροχή πληροφοριών σχετικά με τις ακριβείς τοποθεσίες των πληθυσμών των ψαριών για τις εμπορικές αλιευτικές δραστηριότητες.

• Παροχή στοιχείων σχετικά με τα ωκεάνια ρεύματα για τη βιομηχανία των πλοίων.

[[εικόνα:h777.jpg|center|400px|]]

True color
[[εικόνα:h777.jpg|center|400px|]]
Chlorophyll-A

Οι παραπάνω εικόνες έχουν καταγραφεί από τον αισθητήρα SeaWiFS την ίδια χρονική στιγμή και απεικονίζουν την περιοχή του Κόλπου του Μεξικού. Η δεξιά εικόνα δείχνει τον κόλπο όπως ακριβώς φαίνεται από το διάστημα, ενώ η εικόνα αριστερά έχει ψευδή χρώματα και έχει παραχθεί από τα φασματικά δεδομένα που καταγράφηκαν από τον αισθητήρα. Διαφορετικές συγκεντρώσεις της χλωροφύλλης-Α μπορούν να διακριθούν στην εικόνα με χρώματα από το κόκκινο (υψηλή συγκέντρωση) έως το ιώδες (χαμηλή συγκέντρωση). Η παρουσία σύννεφων στην εικόνα με τα πραγματικά χρώματα, έχει προκαλέσει την εμφάνιση σκούρων περιοχών στη δεξιά εικόνα, κάτι που δείχνει χαρακτηριστικά την ανικανότητα του αισθητήρα SeaWiFS να ανιχνεύσει την εισερχόμενη ακτινοβολία σε περιοχές πάνω από τις οποίες επικρατεί έντονη νέφωση και γενικά άσχημες καιρικές συνθήκες, κάτι που ήταν αναμενόμενο αφού πρόκειται για ένα οπτικό φασματόμετρο.

Αρχείο:H888.jpg

2010-03-04T16:10:31Z

Ilianabakola:

Eφαρμογές του SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field of view Sensor)

2010-03-04T16:04:17Z

Ilianabakola: New page: <big>'''Στόχος μεθόδου'''</big> Η αποστολή του τηλεπισκοπικού οργάνου SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field of view Sensor) αποτελεί μέ...

<big>'''Στόχος μεθόδου'''</big>

Η αποστολή του τηλεπισκοπικού οργάνου SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field of view Sensor) αποτελεί μέρος της αποστολής MTPE (Mission to Planet Earth) της NASA, η οποία σχεδιάστηκε με σκοπό την παρατήρηση του πλανήτη μας από το διάστημα και την καλύτερη κατανόηση του συστήματός της και της εξέλιξής της. Ο αισθητήρας SeaWiFS ακολούθησε την αποστολή του τηλεπισκοπικού οργάνου ανίχνευσης της παράκτιας ζώνης CZCS (Coastal Zone Colour Scanner), το οποίο αποτελεί τον πρώτο αισθητήρα που προοριζόταν ειδικά για την παρακολούθηση των ωκεανών της γης και των υγρών σωμάτων και που ολοκλήρωσε τη λειτουργία του τον Ιούνιο του 198

<big>'''Περιγραφή Μεθόδου '''</big>

Ο αισθητήρας SeaWiFS αποτελεί μέρος του ωφέλιμου φορτίου του δορυφόρου SeaStar της εταιρείας τροχιακής επιστήμης OSC (Orbital Science Corporation) που τέθηκε σε τροχιά την 1 Αυγούστου του 1997. Πρόκειται για έναν οπτικό αισθητήρα με ευαισθησία στο χρώμα (colour sensitive) που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση των χρωματικών μεταβολών των ωκεανών της γης. Ο σκοπός του είναι η συνεχής παροχή στοιχείων σχετικά με τις βιο-οπτικές ιδιότητες των ωκεανών (εκείνες τις ιδιότητες των οργανισμών που μπορούν ουσιαστικά να καταγραφούν). Παρακάτω φαίνεται μια όψη του αισθητήρα.
Ο αισθητήρας έχει τη δυνατότητα παρατήρησης και ανίχνευσης της ακτινοβολίας σε 8 διαφορετικές ζώνες, οι οποίες εκτείνονται από την ορατή μέχρι την εγγύς υπέρυθρη περιοχή του φάσματος. Αποτελείται από μια μονάδα οπτικών συστημάτων για παρακολούθηση και από μια μονάδα ηλεκτρονικών συστημάτων για επεξεργασία της συλλεγόμενης πληροφορίας, αποθήκευση και μετάδοση. Το δυναμικό εύρος του αισθητήρα επεκτάθηκε ώστε να μην κορεστεί (θαμπωθεί) υπό την επίδραση υψηλών συγκεντρώσεων ανακλώμενης ακτινοβολίας, όπως από τα σύννεφα ή από τους μεγάλους όγκους πάγου.

[[εικόνα:h777.jpg|center|400px|]]

Ο αισθητήρας SeaWiFS χρησιμοποιεί μια πολυκαναλική τεχνική επεξεργασίας TDI (time-delay and integration) σε καθεμία από τις 8 φασματικές ζώνες προκειμένου να επιτύχει τον απαιτούμενο σηματοθορυβικό λόγο SNR. Αυτή η ικανότητα επιτρέπει μια μικρότερη οπή συλλογής του φωτός για τον αισθητήρα με αποτέλεσμα τη δυνατότητα κατασκευής ενός μικρότερου και ελαφρύτερου οργάνου. Ολόκληρος ο αισθητήρας μπορεί να λάβει κλίσεις –20ο, 0ο ή +20ο προκειμένου να αποφύγει την ηλιακή λάμψη που ανακλάται από τους ωκεανούς. Το συνολικό βάρος του οργάνου ανέρχεται στα 50,8kg. Ο τηλεπισκοπικός αισθητήρας SeaWiFS μπορεί να παράγει περισσότερη πληροφορία σχετικά με την επιφάνεια των ωκεανών σε 2 λεπτά από αυτή που θα μπορούσε να παράγει ένα πλοίο σε διάστημα 10 χρόνων.

<big>'''Τρόπος Λειτουργίας'''</big>

Ο SeaWiFS είναι ένας παθητικός οπτικός αισθητήρας που ανιχνεύει μόνο εκείνη την ακτινοβολία που ανακλάται από τη γήινη επιφάνεια πίσω στο διάστημα. Ο αισθητήρας έχει την ικανότητα να συλλαμβάνει και να επεξεργάζεται εικόνες ως εξής:
• Αρχικά, η εισερχόμενη ακτινοβολία συλλέγεται από ένα περιστρεφόμενο τηλεσκόπιο και κατόπιν ανακλάται πάνω σε ένα κάτοπτρο το οποίο περιστρέφεται με τη μισή ταχύτητα. Τα δύο αυτά συστήματα είναι συγχρονισμένα κατά φάση ώστε να ελαχιστοποιείται η πόλωση στη σχεδιαζόμενη εικόνα. (Το τηλεσκόπιο εκτελεί 6 περιστροφές το δευτερόλεπτο σαρώνοντας ένα μονοπάτι στη γη με κατεύθυνση εγκάρσια ως προς την τροχιά.)

• Η ανακλώμενη εικόνα οδηγείται σε ένα διαχωριστή ακτίνων, ο οποίος χωρίζει την ακτινοβολία σε 4 περιοχές μηκών κύματος-σε κάθε τέτοια περιοχή περιέχονται 2 από τις 8 φασματικές ζώνες του οργάνου.

• Στη συνέχεια, η ακτινοβολία από τις 4 παραπάνω περιοχές μηκών κύματος οδηγείται μέσω δύο ξεχωριστών φασματικών ζωνοπερατών φίλτρων και τελικά χωρίζεται στις 8 απαραίτητες φασματικές ζώνες του SeaWiFS.

• Τα ανιχνευόμενα σήματα οδηγούνται σε προενισχυτές και κατόπιν στην ηλεκτρονική μονάδα για ψηφιοποίηση και TDI επεξεργασία.

• 􀂃Στην ηλεκτρονική μονάδα τα σήματα ενισχύονται και φιλτράρονται και πάλι, ώστε να περιοριστεί ο θόρυβος. Το φιλτραρισμένο σήμα ψηφιοποιείται μέσω ενός 12-bit αναλογικού-ψηφιακού μετατροπέα.

• 􀂃Μετά την ψηφιοποίηση, οδηγείται σε έναν επεξεργαστή για την TDI λειτουργία, η οποία λαμβάνει χώρα σε πραγματικό χρόνο καθώς καταγράφονται οι εικόνες.

• 􀂃Τέλος, τα επεξεργασμένα σήματα προστίθενται, διαιρούνται δια 4 και στρογγυλοποιούνται σε 10-bit αριθμούς για αποθήκευση. Οι 10-bit αριθμοί στέλνονται σε ένα σύστημα πληροφοριών πάνω στο δορυφόρο με ρυθμό 1.885 Mbps. Επίγειοι σταθμοί μετάδοσης εικόνων υψηλής ανάλυσης HRPT (High Resolution Picture Transmission), λαμβάνουν τα δεδομένα καθώς ο δορυφόρος SeaStar περνά πάνω από αυτούς.

<big>'''Εφαρμογές'''</big>

Η κύρια εφαρμογή του αισθητήρα είναι η ανίχνευση των μεταβολών στο χρώμα των ωκεανών. Συγκεκριμένα, οι χρωματικές μεταβολές αποτελούν ένδειξη της περιεκτικότητας του φυτοπλαγκτού, των αιωρούμενων ιζημάτων και της παρουσίας των διαλυμένων οργανικών ουσιών. Το φυτοπλαγκτόν αποτελείται από μονοκύτταρους φυτικούς ωκεάνιους οργανισμούς που περιέχουν χλωροφύλλη για φωτοσύνθεση. Το πράσινο χρώμα της χλωροφύλλης είναι ευδιάκριτο από τα μπλε νερά των ωκεανών, επομένως ο SeaWiFS μπορεί να ανιχνεύσει τις συγκεντρώσεις του φυτοπλαγκτού στον ωκεανό. Ακριβώς επειδή το φυτοπλαγκτόν αποτελεί συχνά τον κύριο ενδείκτη περιβαλλοντικών μεταβολών, η παρακολούθηση της συγκέντρωσής του μπορεί να παρουσιαστεί ιδιαίτερα χρήσιμη για πολλές εφαρμογές. Παραδείγματα τέτοιων εφαρμογών, είναι:

Μπακόλα Ηλιάνα

2010-03-04T15:58:18Z

Ilianabakola:

Χρήση ηλιακά συγχρονισμένων δορυφόρων πολικής τροχιάς

2010-03-04T15:57:05Z

Ilianabakola:

<big>'''Στόχος μεθόδου'''</big>

Πολλές φορές δορυφόροι πολικής τροχιάς ακολουθούν τροχιές, οι οποίες μπορεί να είναι επίσης ηλιακά συγχρονισμένες (sun-synchronous), με την έννοια ότι καλύπτουν κάθε περιοχή του κόσμου σε μια σταθερή τοπική ώρα της ημέρας, η οποία ονομάζεται τοπική ηλιακή ώρα. Σε κάθε δοσμένο γεωγραφικό πλάτος, η θέση του ηλίου στον ουρανό καθώς ο δορυφόρος περνάει από πάνω θα είναι η ίδια την ίδια εποχή. Το γεγονός αυτό εξασφαλίζει συνεχείς και αμετάβλητες συνθήκες φωτισμού, όταν λαμβάνονται εικόνες σε μια συγκεκριμένη εποχή κατά τη διάρκεια διαδοχικών χρόνων ή σε μια συγκεκριμένη περιοχή κατά τη διάρκεια μιας σειράς ημερών. Αυτός ο παράγοντας είναι πολύ σημαντικός για την ανίχνευση και παρακολούθηση αλλαγών μεταξύ των συλλεγόμενων εικόνων ή για τη συναρμολόγηση γειτονικών εικόνων μεταξύ τους, αφού δεν απαιτούνται διορθώσεις εξαιτίας διαφορετικών συνθηκών φωτισμού.

[[εικόνα:h777.jpg|center|400px|]]

Σχήμα 1: Ηλιακά συγχρονισμένη τροχιά
Η συγκεκριμένη τροχιά σχεδιάζεται έτσι ώστε να διασφαλίζεται ότι η γωνία μεταξύ του τροχιακού επιπέδου και του ηλίου παραμένει σταθερή, οδηγώντας έτσι σε αμετάβλητες συνθήκες φωτισμού. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με μια προσεκτική επιλογή των παραμέτρων της τροχιάς ώστε να παραχθεί μια προπόρευση της τροχιάς ίση προς τη φαινομενική κίνηση του ήλιου ως προς τη γήινη τροχιά, για παράδειγμα περίπου 1ο ανατολικά κάθε ημέρα. Το τροχιακό επίπεδο του δορυφόρου πρέπει να αποκλίνει από την ακριβή πολική τροχιά από βορρά προς νότο. Με μια κλίση των 98,7ο ως προς το επίπεδο του ισημερινού, η ασύμμετρη βαρυτική έλξη της γης, προκαλεί την προπόρευση της τροχιάς κατά το απαιτούμενο ποσό. Το σημαντικό χαρακτηριστικό είναι ότι σε κάθε μισό της διανυόμενης τροχιάς, ο δορυφόρος διασχίζει μια συγκεκριμένη γραμμή γεωγραφικού πλάτους την ίδια πάντα ηλιακή ώρα.
Η ηλιακά συγχρονισμένη τροχιά είναι εφικτή λόγω του γεγονότος ότι το σχήμα της γης δεν είναι απόλυτα σφαιρικό, έτσι οι τροχιές των δορυφόρων μπορούν να επηρεαστούν από την ασύμμετρη βαρυτική έλξη. Μια τροχιά η οποία είναι πολική θα επηρεαστεί από τη διόγκωση που παρουσιάζει η επιφάνεια της γης στην περιοχή κοντά στον ισημερινό. Η ασυμμετρία αυτή ενεργεί έτσι ώστε να περιστρέφει σταδιακά το επίπεδο της τροχιάς γύρω από τον άξονα της γης. Όταν η κλίση επιλεγεί κατάλληλα (περίπου 8ο από την πολική τροχιά) η κίνηση του δορυφόρου ταιριάζει απόλυτα με την κίνηση του ήλιου στον ουρανό. Συνήθως, οι ηλιακά συγχρονισμένες τροχιές είναι τροχιές μεσαίου ή χαμηλού ύψους (700-1000km από την επιφάνεια της γης).

<big>'''Πλεονεκτήματα της ηλιακά συγχρονισμένης τροχιάς '''</big>

Το χαμηλό ύψος μιας ηλιακά συγχρονισμένης τροχιάς επιτρέπει καλή χωρική ανάλυση. Επιπλέον διευκολύνει τις ενεργές μετρήσεις με χρήση οργάνων ραντάρ ή lidar. Η κυκλική τροχιά οδηγεί σε σταθερή ταχύτητα του δορυφόρου, η οποία είναι πολύ σημαντική για την απόκτηση σταθερής ανάλυσης ανίχνευσης κατά μήκος του ανιχνευόμενου μονοπατιού στο έδαφος. Η σχεδόν πολική τροχιά επιτρέπει παγκόσμια κάλυψη για την παρατήρηση ολόκληρης της γης. Ύψη τροχιάς που κυμαίνονται από 700 έως 900km, επιτρέπουν τόσο τη σάρωση ενός αρκετά μεγάλου μονοπατιού, προσφέροντας καθημερινή παγκόσμια κάλυψη όσο και μια καλή χωρική ανάλυση. Σε αρκετές από τις αποστολές περιβαλλοντικής παρακολούθησης χρησιμοποιούνται ηλιακά συγχρονισμένοι δορυφόροι με χαμηλές σχεδόν πολικές τροχιές, όπως οι μετεωρολογικοί δορυφόροι NΟΑΑ καθώς και οι δορυφόροι Landsat, SPOT και ERS. Ο ηλιακός συγχρονισμός παρέχει χρονικά σταθερές συνθήκες φωτισμού για τις παρατηρούμενες επιφάνειες, ενώ μια πολύ ενδιαφέρουσα ιδιότητα είναι η σχεδόν σταθερή αναλογία της ηλιακής ενέργειας που προσπίπτει στο δορυφόρο σε κάθε τροχιά, με την οποία επιτυγχάνεται σχεδόν σταθερή τροφοδοσία ηλιακής ενέργειας για τη δορυφορική πλατφόρμα.

<big>'''Περιορισμοί για την ηλιακά συγχρονισμένη τροχιά '''</big>

Με τη χρήση ενός μόνο ηλιακά συγχρονισμένου δορυφόρου δεν είναι εφικτή η συνεχής χρονική παρακολούθηση. Ο δορυφόρος περνά από τις πολικές περιοχές σε κάθε τροχιακή περίοδο, αλλά σαρώνει τις περιοχές του ισημερινού σε πολύ πιο αραιά διαστήματα. Η δυσκολία αυτή θα μπορούσε να αντιμετωπιστεί με τη χρήση μιας ομάδας τέτοιων δορυφόρων, όμως προς το παρόν το ενδεχόμενο αυτό είναι πιθανό μόνο για τηλεπικοινωνιακές εφαρμογές και όχι για περιβαλλοντική παρακολούθηση.

Χρήση ηλιακά συγχρονισμένων δορυφόρων πολικής τροχιάς

2010-03-04T15:56:41Z

Ilianabakola:

Χρήση ηλιακά συγχρονισμένων δορυφόρων πολικής τροχιάς

2010-03-04T15:56:16Z

Ilianabakola:

Χρήση ηλιακά συγχρονισμένων δορυφόρων πολικής τροχιάς

2010-03-04T15:55:42Z

Ilianabakola:

Αρχείο:H777.jpg

2010-03-04T15:55:01Z

Ilianabakola:

Χρήση ηλιακά συγχρονισμένων δορυφόρων πολικής τροχιάς

2010-03-04T15:53:13Z

Ilianabakola: New page: <big>'''Στόχος μεθόδου'''</big> Πολλές φορές δορυφόροι πολικής τροχιάς ακολουθούν τροχιές, οι οποίες μπορεί ...

<big>'''Στόχος μεθόδου'''</big>

Πολλές φορές δορυφόροι πολικής τροχιάς ακολουθούν τροχιές, οι οποίες μπορεί να είναι επίσης ηλιακά συγχρονισμένες (sun-synchronous), με την έννοια ότι καλύπτουν κάθε περιοχή του κόσμου σε μια σταθερή τοπική ώρα της ημέρας, η οποία ονομάζεται τοπική ηλιακή ώρα. Σε κάθε δοσμένο γεωγραφικό πλάτος, η θέση του ηλίου στον ουρανό καθώς ο δορυφόρος περνάει από πάνω θα είναι η ίδια την ίδια εποχή. Το γεγονός αυτό εξασφαλίζει συνεχείς και αμετάβλητες συνθήκες φωτισμού, όταν λαμβάνονται εικόνες σε μια συγκεκριμένη εποχή κατά τη διάρκεια διαδοχικών χρόνων ή σε μια συγκεκριμένη περιοχή κατά τη διάρκεια μιας σειράς ημερών. Αυτός ο παράγοντας είναι πολύ σημαντικός για την ανίχνευση και παρακολούθηση αλλαγών μεταξύ των συλλεγόμενων εικόνων ή για τη συναρμολόγηση γειτονικών εικόνων μεταξύ τους, αφού δεν απαιτούνται διορθώσεις εξαιτίας διαφορετικών συνθηκών φωτισμού.

[[εικόνα:h444.jpg|center|400px|]]

Σχήμα 1: Ηλιακά συγχρονισμένη τροχιά
Η συγκεκριμένη τροχιά σχεδιάζεται έτσι ώστε να διασφαλίζεται ότι η γωνία μεταξύ του τροχιακού επιπέδου και του ηλίου παραμένει σταθερή, οδηγώντας έτσι σε αμετάβλητες συνθήκες φωτισμού. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με μια προσεκτική επιλογή των παραμέτρων της τροχιάς ώστε να παραχθεί μια προπόρευση της τροχιάς ίση προς τη φαινομενική κίνηση του ήλιου ως προς τη γήινη τροχιά, για παράδειγμα περίπου 1ο ανατολικά κάθε ημέρα. Το τροχιακό επίπεδο του δορυφόρου πρέπει να αποκλίνει από την ακριβή πολική τροχιά από βορρά προς νότο. Με μια κλίση των 98,7ο ως προς το επίπεδο του ισημερινού, η ασύμμετρη βαρυτική έλξη της γης, προκαλεί την προπόρευση της τροχιάς κατά το απαιτούμενο ποσό. Το σημαντικό χαρακτηριστικό είναι ότι σε κάθε μισό της διανυόμενης τροχιάς, ο δορυφόρος διασχίζει μια συγκεκριμένη γραμμή γεωγραφικού πλάτους την ίδια πάντα ηλιακή ώρα.
Η ηλιακά συγχρονισμένη τροχιά είναι εφικτή λόγω του γεγονότος ότι το σχήμα της γης δεν είναι απόλυτα σφαιρικό, έτσι οι τροχιές των δορυφόρων μπορούν να επηρεαστούν από την ασύμμετρη βαρυτική έλξη. Μια τροχιά η οποία είναι πολική θα επηρεαστεί από τη διόγκωση που παρουσιάζει η επιφάνεια της γης στην περιοχή κοντά στον ισημερινό. Η ασυμμετρία αυτή ενεργεί έτσι ώστε να περιστρέφει σταδιακά το επίπεδο της τροχιάς γύρω από τον άξονα της γης. Όταν η κλίση επιλεγεί κατάλληλα (περίπου 8ο από την πολική τροχιά) η κίνηση του δορυφόρου ταιριάζει απόλυτα με την κίνηση του ήλιου στον ουρανό. Συνήθως, οι ηλιακά συγχρονισμένες τροχιές είναι τροχιές μεσαίου ή χαμηλού ύψους (700-1000km από την επιφάνεια της γης).

<big>'''Πλεονεκτήματα της ηλιακά συγχρονισμένης τροχιάς '''</big>

Το χαμηλό ύψος μιας ηλιακά συγχρονισμένης τροχιάς επιτρέπει καλή χωρική ανάλυση. Επιπλέον διευκολύνει τις ενεργές μετρήσεις με χρήση οργάνων ραντάρ ή lidar. Η κυκλική τροχιά οδηγεί σε σταθερή ταχύτητα του δορυφόρου, η οποία είναι πολύ σημαντική για την απόκτηση σταθερής ανάλυσης ανίχνευσης κατά μήκος του ανιχνευόμενου μονοπατιού στο έδαφος. Η σχεδόν πολική τροχιά επιτρέπει παγκόσμια κάλυψη για την παρατήρηση ολόκληρης της γης. Ύψη τροχιάς που κυμαίνονται από 700 έως 900km, επιτρέπουν τόσο τη σάρωση ενός αρκετά μεγάλου μονοπατιού, προσφέροντας καθημερινή παγκόσμια κάλυψη όσο και μια καλή χωρική ανάλυση. Σε αρκετές από τις αποστολές περιβαλλοντικής παρακολούθησης χρησιμοποιούνται ηλιακά συγχρονισμένοι δορυφόροι με χαμηλές σχεδόν πολικές τροχιές, όπως οι μετεωρολογικοί δορυφόροι NΟΑΑ καθώς και οι δορυφόροι Landsat, SPOT και ERS. Ο ηλιακός συγχρονισμός παρέχει χρονικά σταθερές συνθήκες φωτισμού για τις παρατηρούμενες επιφάνειες, ενώ μια πολύ ενδιαφέρουσα ιδιότητα είναι η σχεδόν σταθερή αναλογία της ηλιακής ενέργειας που προσπίπτει στο δορυφόρο σε κάθε τροχιά, με την οποία επιτυγχάνεται σχεδόν σταθερή τροφοδοσία ηλιακής ενέργειας για τη δορυφορική πλατφόρμα.

<big>'''Περιορισμοί για την ηλιακά συγχρονισμένη τροχιά '''</big>

Με τη χρήση ενός μόνο ηλιακά συγχρονισμένου δορυφόρου δεν είναι εφικτή η συνεχής χρονική παρακολούθηση. Ο δορυφόρος περνά από τις πολικές περιοχές σε κάθε τροχιακή περίοδο, αλλά σαρώνει τις περιοχές του ισημερινού σε πολύ πιο αραιά διαστήματα. Η δυσκολία αυτή θα μπορούσε να αντιμετωπιστεί με τη χρήση μιας ομάδας τέτοιων δορυφόρων, όμως προς το παρόν το ενδεχόμενο αυτό είναι πιθανό μόνο για τηλεπικοινωνιακές εφαρμογές και όχι για περιβαλλοντική παρακολούθηση.

Μπακόλα Ηλιάνα

2010-03-04T15:50:20Z

Ilianabakola:

Εφαρμογή οργάνου GOME: Ανίχνευση επιπέδου όζοντος και άλλων αερίων

2010-03-04T15:48:51Z

Ilianabakola:

<big>'''Στόχος μεθόδου'''</big>

Από τις μετρήσεις που πραγματοποιεί το όργανο GOME, μπορεί να εξαχθεί σημαντική πληροφορία σχετικά με το όζον και με άλλα ανιχνεύσιμα αέρια στοιχεία στην ατμόσφαιρα. Ένα παράδειγμα της υπεριώδους περιοχής στο μετρούμενο φάσμα, απεικονίζεται αμέσως παρακάτω.

[[εικόνα:h444.jpg|center|400px|]]

Σχήμα 1: Μετρήσεις GOME

<big>'''Περιγραφή Μεθόδου'''</big>

Η πληροφορία που λαμβάνεται από το συγκεκριμένο όργανο, αρχικά, υφίσταται κάποιες διορθώσεις ώστε να αποφευχθούν σφάλματα που έχουν εισαχθεί από τα διάφορα όργανα μέτρησης και επιπλέον συμπληρώνεται με κάποια απαραίτητα στοιχεία, όπως γεωγραφικά, χαρακτηριστικά διαγραφόμενης τροχιάς, γωνία παρατήρησης του ήλιου, κ.λ.π. Από αυτό το ραδιομετρικά διορθωμένο γεωτοποθετημένο φάσμα, μπορεί να ανακτηθεί χρήσιμη πληροφορία αντίστοιχη προς την εκάστοτε εξεταζόμενη περιοχή μηκών κύματος του προκύπτοντος φάσματος.
Έτσι, τα φασματικά χαρακτηριστικά στην περιοχή των 330nm χρησιμοποιούνται για την ανάκτηση της ονομαζόμενης ¨στήλης του όζοντος¨, πρόκειται για την ολική συγκέντρωση όζοντος, μεταξύ της γήινης επιφάνειας και του ανώτερου στρώματος της ατμόσφαιρας, σε μια στήλη αέρα. Το παραπάνω σχέδιο απεικονίζει τις στήλες του όζοντος που αντιστοιχούν στην ημερομηνία και ώρα που έγινε η παρατήρηση μέσω του GOME και οι οποίες παρουσιάζονται στην πάνω αριστερή γωνία. Οι στήλες αυτές είναι διαθέσιμες σχεδόν σε πραγματικό χρόνο και συγκεκριμένα σε διάστημα τριών ωρών από την παρατήρηση του οργάνου.

[[εικόνα:h555.jpg|center|400px|]]

Σχήμα 2: Στήλες όζοντος

Τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά απορρόφησης, το βάθος και το πλάτος, όπως αυτά αναγνωρίζονται στη σχεδιασμένη ανακλαστική ικανότητα της γης αποτελούν ένα μέτρο της ποσότητας του όζοντος μέσα στην ατμόσφαιρα κατά μήκος του φωτεινού μονοπατιού. Αυτή η τιμή στη συνέχεια μετατρέπεται στο χάρτη ολικού όζοντος σε μία κατακόρυφη στήλη αέρα πάνω από το αντίστοιχο γήινο pixel που μετράται από το GOME. Το τελευταίο βήμα είναι μια αρκετά περίπλοκη διαδικασία η οποία αφορά στην απόκτηση πληροφορίας που σχετίζεται με όλες εκείνες τις παραμέτρους που επηρεάζουν τα χαρακτηριστικά απορρόφησης, όπως είναι η ακριβής κατεύθυνση παρατήρησης του GOME, η θέση του ήλιου στον ουρανό, η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας και πληροφορίες σχετικές με τα σύννεφα κατά την κατεύθυνση παρατήρησης του οργάνου.
Πληροφορία σχετικά με την κατακόρυφη κατανομή του όζοντος μπορεί να ανακτηθεί από πληροφορία στην περιοχή των 260 έως 350nm. Οι προκύπτουσες στήλες του όζοντος συνδυάζονται μέσω μιας τεχνικής που αποκαλείται αφομοίωση πληροφορίας, με την οποία μοντελοποιείται η κίνηση και μεταφορά του όζοντος στα διάφορα σημεία της ατμόσφαιρας καθώς και οι διάφορες χημικές αντιδράσεις που εμπλέκουν το όζον. Ο συνδυασμός παρατηρήσεων και αποτελεσμάτων του παραπάνω μοντέλου οδηγεί στους παγκόσμιους χάρτες κατανομής όζοντος.
Το όζον απορροφά υπεριώδη ακτινοβολία και η ποσότητα των επικίνδυνων ακτίνων UV που φθάνουν στη γήινη επιφάνεια συνδέεται άμεσα με τη στήλη όζοντος που αναφέρθηκε προηγουμένως. Βάσει αυτών των χαρτών κατανομής του όζοντος μπορεί να υπολογιστεί η υπεριώδης ακτινοβολία που φθάνει στη γη, υπό συνθήκες καθαρού ουρανού.

<big>'''Συμπεράσματα'''</big>

Η παρακολούθηση και ανίχνευση της συγκέντρωσης και κατανομής του όζοντος σε παγκόσμιο επίπεδο, που επιτυγχάνεται μέσω του GOME, είναι ιδιαίτερα σημαντική για την παρακολούθηση της εξέλιξης του στρώματος του όζοντος, για τον υπολογισμό της ποσότητας των επικίνδυνων ακτίνων UV, για την παροχή δελτίων πρόβλεψης τόσο για το όζον όσο και για την υπεριώδη ακτινοβολία και για τη βελτίωση των μετεωρολογικών προβλέψεων. Επιπλέον, οι παραγόμενες πληροφορίες έχουν αποδειχθεί πολύ χρήσιμες σε κλιματολογικές έρευνες, καθώς οι μεταβολές στη συγκέντρωση και κατανομή του όζοντος, του διοξειδίου του αζώτου και άλλων αερίων αντανακλούν πιθανές συνέπειες στην ανθρώπινη δραστηριότητα στη γήινη επιφάνεια και ατμόσφαιρα.
Ο δορυφόρος ERS-2, στον οποίο αρχικά χρησιμοποιήθηκε ο αισθητήρας GOME, διατηρεί μια ηλιακά συγχρονισμένη πολική τροχιά κλίσης 980 και ύψους 780km. Έτσι η περίοδος τροχιάς υπολογίζεται σε 100 περίπου λεπτά, η ταχύτητα του προβαλλόμενου σημείου από το δορυφόρο στο έδαφος στα 7km/sec, ενώ διαγράφονται 14 ολόκληρες περιστροφές κάθε ημέρα. Ο δορυφόρος διασχίζει τον ισημερινό σε τοπική ώρα 10,30h από τη φωτεινή πλευρά της γης και με προσανατολισμό από Βορρά προς Νότο.
Σε ό,τι αφορά τον αισθητήρα GOME, το συνολικό πλάτος του μονοπατιού που μπορεί να παρατηρηθεί είναι της τάξης των 960km, το οποίο διαιρείται σε τρία γήινα pixels, το ανατολικό, το δυτικό και το κεντρικό ως προς παρατηρητή που κοιτάει ακριβώς κάτω προς το ίχνος της τροχιάς του δορυφόρου.

Εφαρμογή οργάνου GOME: Ανίχνευση επιπέδου όζοντος και άλλων αερίων

2010-03-04T15:46:25Z

Ilianabakola:

Αρχείο:H555.jpg

2010-03-04T15:45:17Z

Ilianabakola:

Εφαρμογή οργάνου GOME: Ανίχνευση επιπέδου όζοντος και άλλων αερίων

2010-03-04T15:43:01Z

Ilianabakola: New page: <big>'''Στόχος μεθόδου'''</big> Από τις μετρήσεις που πραγματοποιεί το όργανο GOME, μπορεί να εξαχθεί σημαντική...

Αρχείο:H444.jpg

2010-03-04T15:42:36Z

Ilianabakola:

Μπακόλα Ηλιάνα

2010-03-04T15:39:08Z

Ilianabakola:

H εφαρμογή των GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) στην παρακολούθηση καιρικών φαινομένων

2010-03-04T15:37:44Z

Ilianabakola:

<big>'''Στόχος εφαρμογής'''</big>

Οι γεωστατικοί περιβαλλοντικοί δορυφόροι GOES αποτελούν την εξελιγμένη γενιά των δορυφόρων τεχνολογικών εφαρμογών ATS .Σχεδιάστηκαν από τη NASA για την Εθνική Ωκεάνια και Ατμοσφαιρική Επιτροπή NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) ώστε να παρέχουν στην Εθνική Υπηρεσία Καιρού των Ηνωμένων Πολιτειών, συχνή, μικρής κλίμακας απεικόνιση της γήινης επιφάνειας και των συνθηκών νέφωσης. Οι δορυφόροι της σειράς GOES χρησιμοποιήθηκαν ευρέως από τους μετεωρολόγους για την παρακολούθηση των καιρικών φαινομένων και για την πρόβλεψη αυτών, για περισσότερα από 20 χρόνια. Οι δορυφόροι αυτοί αποτελούν μέρος ενός παγκόσμιου δικτύου περιβαλλοντικών δορυφόρων στα πλαίσια του οποίου είναι τοποθετημένοι διαδοχικά σε διαστήματα με γεωγραφικό μήκος 70ο γύρω από τη γη, ώστε να παρέχουν σχεδόν παγκόσμια κάλυψη.

<big>'''Περιγραφή Μεθόδου'''</big>

Πρόκειται για δύο δορυφόρους GOES οι οποίοι είναι τοποθετημένοι σε γεωστατικές τροχιές σε ύψος 3.600km πάνω από τον ισημερινό και από τους οποίους ο καθένας παρατηρεί περίπου το ένα τρίτο της γης. Ο πρώτος είναι τοποθετημένος σε γεωγραφικό μήκος 75ο δυτικά και σαρώνει τη Βόρεια και Νότια Αμερική και το μεγαλύτερο τμήμα του Ατλαντικού Ωκεανού. Ο δεύτερος είναι τοποθετημένος σε γεωγραφικό μήκος 135ο δυτικά και σαρώνει τη Βόρεια Αμερική και τον Ειρηνικό Ωκεανό. Μαζί καλύπτουν την περιοχή με γεωγραφικό μήκος από 20ο δυτικά έως 165ο ανατολικά. Η παρακάτω εικόνα έχει ληφθεί από δορυφόρο GOES ο οποίος καλύπτει ένα τμήμα στα νοτιοανατολικά των Ηνωμένων Πολιτειών καθώς και τις γειτονικές ωκεάνιες περιοχές στις οποίες πολύ συχνά δημιουργούνται και εξελίσσονται ισχυρές θύελλες και καταιγίδες. Σε αυτήν απεικονίζεται ο τυφώνας Fran καθώς πλησιάζει το νοτιοανατολικό τμήμα των Ηνωμένων Πολιτειών και τις Μπαχάμες, το Σεπτέμβριο του 1996.

[[εικόνα:h333.jpg|center|400px|]]
Σχήμα 1: Εικόνα του δορυφόρου GOES (τυφώνας Fran)

Η δεύτερη γενιά δορυφόρων ξεκίνησε με τον GOES-8 (εκτόξευση 1994) και παρουσιάζει πολυάριθμες τεχνολογικές βελτιώσεις σε σχέση με την πρώτη σειρά. Οι δορυφόροι GOES δεύτερης γενιάς, παρέχουν σχεδόν συνεχή παρακολούθηση της γης επιτρέποντας πιο συχνή απεικόνιση-περίπου κάθε 15 λεπτά. Αυτή η σημαντική αύξηση στη χρονική ανάλυση συνδυάστηκε με βελτιώσεις στη χωρική και ραδιομετρική ανάλυση των αισθητήρων με αποτέλεσμα να παρέχεται έγκαιρη πληροφορία και βελτιωμένη ποιότητα στοιχείων για την πρόβλεψη των μετεωρολογικών συνθηκών.
Ο δορυφόρος GOES-8 και οι άλλοι δορυφόροι δεύτερης γενιάς έχουν ξεχωριστά απεικονιστικά και ηχοβολιστικά όργανα. Το απεικονιστικό όργανο έχει 5 κανάλια για την ανίχνευση της ορατής και της υπέρυθρης ανακλώμενης και εκπεμπόμενης ηλιακής ακτινοβολίας. Η δυνατότητα ανίχνευσης στην υπέρυθρη περιοχή επιτρέπει τη συλλογή εικόνων τόσο κατά τη διάρκεια της ημέρας όσο και κατά τη διάρκεια της νύχτας. Ο κατάλληλος προσανατολισμός του αισθητήρα και η δυνατότητα επιλογής ανίχνευσης επιτρέπουν την απεικόνιση ενός ολόκληρου ημισφαιρίου ή επιλεγμένων περιοχών με απεικονίσεις μικρότερης κλίμακας. Η δυνατότητα αυτή διευκολύνει τους μετεωρολόγους στην παρακολούθηση συγκεκριμένων σημείων όπου εκδηλώνονται επικίνδυνα καιρικά φαινόμενα και επομένως στη βελτιωμένη βραχυπρόθεσμη πρόβλεψη. Τα στοιχεία που λαμβάνονται από τον συγκεκριμένο απεικονιστή-αισθητήρα (imager) έχουν ραδιομετρική ανάλυση 10-bit και μπορούν να μεταδοθούν απευθείας σε τοπικά τερματικά χρηστών στην επιφάνεια της γης.

Η ηχοβολιστική συσκευή (sounder) περιλαμβάνει 19 κανάλια και μετράει την εκπεμπόμενη ακτινοβολία σε 18 θερμικά υπέρυθρα κανάλια και την ανακλώμενη ακτινοβολία σε ένα ορατό κανάλι. Τα στοιχεία που λαμβάνονται έχουν χωρική ανάλυση 8km και ραδιομετρική ανάλυση 13-bit. Η πληροφορία που λαμβάνεται από την ηχοβολιστική συσκευή χρησιμοποιείται για υπολογισμό θερμοκρασιών στην επιφάνεια και στην κορυφή των σύννεφων, του περιεχομένου υγρασίας στα διάφορα στρώματα της ατμόσφαιρας και για ανάλυση της κατανομής του όζοντος.