Monitoring Zagrożeń Globalnych - 4 (1), AGH GIG MONITORING ZAGROŻEŃ GLOBALNYCH
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->Monitoring Zagrożeń Globalnych – wykorzystanie teledetekcji w monitoringu środowiska,globalne systemy monitoringu, teledetekcja w zarządzaniu kryzysowymW 1967 uruchomiono pierwszą w Polsce stację odbioru danych z satelitów meteorologicznych-Kraków Czyżyny (prof. Walczewski)Teledetekcja- pomiar wykonany z pewnej odległościZasada:Padające na powierzchnię Ziemi promieniowanie elektromagnetyczne (słoneczne)jestczęściowo odbite/rozproszone na powierzchni, częściowo przetransmitowane a częściowozaabsorbowane przez atmosferę. Wielkość energii odbitej, zaabsorbowanej i transmitowanejzależy od właściwości obiektu oraz właściwości promieniowania padającego.W teledetekcji do rozpoznania obiektów wykorzystuje się fakt różnicowania współczynnikaodbicia lub emisyjności w zależności od długości fali .(Za W. Drzewiecki – wykłady)PEM wykorzystywane w teledetekcji:- promieniowanie ultrafioletowe - UV (Ultraviolet)- promieniowanie widzialne i bliską podczerwień - VNIR (Visible Near Infrared)- średnią podczerwień SWIR (Short -Wave Infrared)- podczerwień termalną TIR (Thermal Infrared)- mikrofale MW (microwave)Fotografia – promieniowanie widzialne, bliska podczerwieńSkanery – promieniowanie widzialne, bliska podczerwień, daleka podczerwieńRadary – promieniowanie mikrofaloweTeledetekcja aktywna i pasywnaTechniki aktywne:Pomiary radarowe -wykrywanie i określanie położenia lub parametrów ruchu obiektów,które wykazują zdolność odbijania fal elektromagnetycznych, satelitarne pomiary radarowepolegają na wysyłaniu impulsu w postaci fali radarowej z satelity, zwykle wykorzystuje sięenergię elektromagnetyczną fal dłuższych, która może przechodzić przez chmury i mgłę.Z obrazów radarowych można uzyskać informacje o bardzo niewielkich pionowych ruchachobszarów przedstawionych na tych obrazach (trzęsienia ziemi, erupcje wulkaniczne, ruchylodowców, przesunięcia dużych wydm, itp.)Lidar- urządzenie wysyłające pulsy światła. Jeżeli światło nie napotyka przeszkody naswojej drodze, to rozchodzi się bez zaburzeń. Natomiast kiedy napotyka przeszkodę, odbijasię od niej. Lidar służy np. do oceny ilości zanieczyszczeń w atmosferze. (lidar pionowo-sondujący, prof. Walczewski – Zakład Teledetekcji Atmosfery w KrakwieTechniki pasywneTechniki fotograficzne– najstarsza metoda teledetekcyjna, stosowana początkowo do celówrozpoznania wojskowego.Rejestrowany obraz może być:- Panchromatyczny – całość z zakresu promieniowania widzialnego (wizualizacja skaliszarości)- RGB – całość widzialne – trzy obrazy odpowiadające poszczególnym zakresom spektrum- Wielospektralne/hiperspektralne (kilkaset kanałów)- Stosuje się także kamery termowizyjne, standardowo mogące rozpoznawać temperatury od -20ºC do +900ºC, z filtrami do +2000ºC.Korekta –> Wzmocnienie – >Klasyfikacja ->TransformacjaTechnika skanerowa- zasadnicze źródło obrazów cyfrowych w systemach satelitarnych.,obrazy są pozyskiwane przez skanery wyposażone w detektory uczulone na odpowiedniezakresy widma elektromagnetycznego.Możliwość wykorzystania danych:--Kanał niebieski: wody, pokrycie terenu, gleby oraz wegetacjaKanał zielony: zwiększona odbieralność dla zdrowej roślinności-Kanał czerwony: zakres absorpcji promieniowania dla chlorofilu oraz kartografia glebi geologiiKanał bliskiej podczerwieni: ocena ilościowo biomasy (np. monitorownie upraw)Średnia podczerwień ocena zawartości wody w roślinach (monitorowanie upraw,zagrożenie suszami), ponadto umożliwia rozróżnienie pomiędzy chmurami, śniegiem ilodem)Średnia podczerwień– rozpoznawanie utworów geologicznych)Kanał termalny – pomiar temperatury powierzchni Ziemi, monitorowanie obszarówaktywności geotermalnej, badania geologiczne, ocena wilgotności gleby, monitoringroślinności.----Monitoring globalnyEUMETSAT- międzyrządowa organizacja międzynarodowa (1983), odpowiada zautrzymywanie i wykorzystywanie europejskich satelitów meteorologicznych, ich konstrukcjęi wynoszenie na orbitę, dostarczanie uzyskanych danych satelitarnych użytkownikomkońcowym oraz monitorowanie zmian klimatycznych na świecie.Schemat światowego systemu satelitów meteorologicznych (Źródło: Eumetsat)Satelity teledetekcyjne - przykładyNOAA– seria satelitów wykorzystywanych do celów meteorologicznych oraz monitoringuśrodowiska w skali globalnej – pułap ok. 833 km (1.1x1.1 km), 2x/dzień, zakrespromieniowania: czerwień, bliska i średnia podczerwień, podczerwień termalna – dwazakresy. Pomiar: Pokrycie terenu, układ chmur(dzień/noc), śnieg, lód, temperaturapowierzchni Ziemi, do m.in. monitorowania upraw, prognozowania plonów, monitorownialasów oraz terenów zagrożonych pustynnieniemLandsat– (od 1972, aktualnie Landsat 5 i Landsat 7)– pułap ok. 705 km (1.1x1.1 km), co 16dni, 3 kanały w zakresie widzialnym: niebieskim, zielonym, czerwonym, bliskiejpodczerwieni, średniej podczerwieni, kanał termalny, obrazy panchromatyczne (w sumie dlaLandsta5 i Landsat7)SPOT– seria satelitów europejskich (od 1986, obecnie SPOT4 i SPOT5), zakres dla obułącznie (nie rozdzieliłam na poszczególne satelity, : zakres widzialny (zielony, czerwony),bliska i średnia podczerwień, zakres panchromatyczne, kanał Vegetation (niebieski,czerwony, zielony), (możliwość rejestracji nienadirowej – rozwiązanie to umożliwiapozyskanie obrazów stereoskopowych – co umożliwia także pomiar terenu –różnicewysokości)ASTER– umieszczony na pokładzie satelity Terra, możliwość rejestracji na zamówienieEO-1– pierwszy satelita hiperspektralny 220 z zakresu 0,4-2,4 µm (30m), 256 kanałów zzakresu 0,9-1,6 µm (250m) oraz kanały zbliżone do Landsata7, rejestracja na zamówienieIKONOS– pierwszy cywilny satelita wysokorozdzielczy (1999), całkowicie komercyjnyWażniejsze wskaźniki wegetacyjne:NDVI = IR-R/IR+R – wskaźnik wegetacji (znormalizowany wskaźnik zieleni) (IR -podczerwień, R – czerwony)LAI = współczynnik powierzchni liściowej – pomiar promieniowania rozproszonego(powierzchnia projekcyjna liści – uwzględnia NDVI oraz wskaźnik wilgotności roślin)APAR – absorpcja promieniowania fotosyntetycznie czynnego (400-700 nm)Globalne systemy monitoringu (wybrane)GEOSS- Global Earth Observation System of Systems cel: objęcie Ziemi i jej otoczeniaobserwacjami teledetekcyjnymi i naziemnymi: globalne problemy środowiskowe iekonomicznepriorytet : zanieczyszczenie powietrza oraz------zapobieganie skutkom kataklizmówusprawnienie monitorowania zmian klimatu, prognozowanie pogodyprzewidywanie wpływu środowiska na zdrowie człowiekawalkę z chorobami, poprzez stworzenie mapy siedlisk bakterii,ochronę i zarządzanie zasobami wody oraz energiimonitoring i ochronę ekosystemów--monitoring bioróżnorodnościwspomaganie rolnictwa i zapobieganie pustynnieniuGMES –GLOBAL MONITORING FOR ENVIRONMENT AND SECURITYInicjatywa Unii Europejskiej i Europejskiej Agencji Kosmicznej w ramach EuropejskiejPolityki Kosmicznej, celem jest stworzenie możliwości wykorzystania technik zdalnejobserwacji Ziemi dla potrzeb ochrony środowiska i sektora bezpieczeństwa.Użytkowanie i pokrycie terenu(Land cover) - bezpłatne obrazy satelitarne do:Map użytkowaniadla terytorium Europy: inwentaryzacja i monitorowanie użytkowaniaterenu w krajach członkowskichMapy pokrycia terenu:dla np. planowania przestrzennego, budownictwa, modelowaniaprzestrzennego hałasu, górnictwa, etc.).Zarządzanie kryzysowe(GMES – INSCRIT) - mechanizmy pozwalające na szybkidostęp do aktualnej informacji o stanie i rozwoju sytuacji kryzysowejMonitorowanie morza i strefy przybrzeżnej- systematyczne informacje odnośnie stanumórz i oceanówInicjatywa UE – Wspólny System Informacji o Środowisku(Shared EnvironmentalInformation System)–ma prowadzić to optymalnego wykorzystania GEOSS, GMES oraz monitoringówkrajowychZarządzenie kryzysowePodstawy prawne:Ustawa z dnia 18 kwietnia 2002 r. o stanie klęski żywiołowej (DzU z 2002 r. Nr 62, poz. 558z późn. zm.)Dyrektywa Rady Europy nr 82/501/EEC z 24 czerwca 1982 r. o zagrożeniach wypadkamispowodowanymi działalnością przemysłu (Seveso),Dyrektywa Rady Europy 96/82/EC z 9 grudnia 1996 r. o kontroli zagrożeń poważnymiwypadkami (Seveso II),
[ Pobierz całość w formacie PDF ]