ONZ 2021 – dane satelitarne z obserwacji Ziemi

Szczyt cyfrowy ONZ 2021  – dane satelitarne z obserwacji Ziemi

ONZ 2021

W grudniu przedstawiciele Polskiej Agencji Kosmicznej POLSA, Instytutu Geodezji i Kartografii, Instytutu Badawczego Leśnictwa oraz CloudFerro dyskutowali wspólnie nad korzyściami, jakie gospodarka może czerpać z danych zbieranych przez satelity krążące wokół Ziemi. Panel został zorganizowany przez firmę CloudFerro, polskiego dostawcę usług chmurowych i operatora platformy z danymi satelitarnymi CREODIAS, w ramach globalnego Szczytu Cyfrowego IGF organizowanego przez ONZ w Katowicach.
Sektor kosmiczny to nie tylko eksploracja kosmosu oraz spektakularne misje. To również monitoring Ziemi, realizowany z orbity za pomocą satelitów. Urządzenia pomiarowe umieszczone na satelitach zbierają ogromne ilości informacji. Przesyłane na bieżąco dane tworzą potężne repozytoria, umożliwiające lepsze poznanie naszej planety oraz przyspieszenie transformacji cyfrowej w wielu gałęziach gospodarki.
Europejski program Obserwacji Ziemi Copernicus umożliwia dostęp do otwartych i bezpłatnych danych satelitarnych, które mają bardzo szerokie zastosowanie – od meteorologii, ochrony środowiska, monitorowania klimatu, linii brzegowej, rolnictwa, leśnictwa, urbanistyki, po sektor budowlany czy ubezpieczeniowy. Dzięki technologiom chmury obliczeniowej oraz finansowaniu z krajowych i unijnych budżetów, informacje te są powszechnie dostępne dla administracji publicznej, nauki oraz biznesu.
Podczas Szczytu Cyfrowego IGF 2021, zaproszeni goście dyskutowali o potrzebach, wyzwaniach i nowych, przełomowych możliwościach związanych z wykorzystaniem danych Obserwacji Ziemi. Zaprezentowano konkretne rozwiązania i projekty, zrealizowane w różnych sektorach rynku. W debacie wzięli udział: Monika Krzyżanowska z CloudFerro (moderator), Kinga Gruszecka z Polskiej Agencji Kosmicznej (moderator), dr Jędrzej Bojanowski z Instytutu Geodezji i Kartografii, prof. Krzysztof Stereńczak z Instytutu Badawczego Leśnictwa oraz Stanisław Dałek z CloudFerro.

Rolnictwo

Dr Jędrzej Bojanowski z Instytutu Geodezji i Kartografii wspomniał o projektach dotyczących wdrażania w administracji publicznej narzędzi służących do monitorowania produkcji rolnej w oparciu o bezpłatne dane satelitarne z europejskiego programu Copernicus.  Jednym z tych projektów jest SATMIROL, realizowany w ramach społecznego i gospodarczego rozwoju Polski w warunkach globalizujących się rynków (NCBiR GOSPOSTRATEG), mający na celu udoskonalenie identyfikacji i monitorowania rozwoju upraw rolnych oraz metod oceny wpływu ekstremalnych warunków pogodowych na stan upraw w okresie wegetacji.

Stworzony system identyfikacji i monitorowania upraw rolnych z przetworzonych zdjęć satelitarnych umożliwia szybsze pozyskanie i prezentację danych z pominięciem pracochłonnego przygotowania i przeprowadzenia badania ankietowego.  Drugim projektem jest EOStat finansowany przez Europejską Agencję Kosmiczną, w ramach którego stworzone zostały narzędzia wspomagające satelitarną kontrolę deklaracji rolników w zakresie Wspólnej Polityki Rolnej, ubiegających się o płatność w ramach systemów wsparcia bezpośredniego UE.:

Wdrożenie danych z obserwacji Ziemi w rolnictwie jest bardzo ważne, ponieważ do takich rozwiązań, jak np. do kontroli deklaracji rolników, Polska jest zobligowana unijną legislacją. Jeśli chodzi o narzędzia wykorzystujące dane satelitarne oraz infrastrukturę informatyczną, Polska  będzie w pełni gotowa do spełnienia tych wymogów  w 2023 roku. – powiedział dr Jędrzej Bojanowski z Instytutu Geodezji i Kartografii.

Lasy

Dane satelitarne w leśnictwie mają bardzo szeroki zakres zastosowań. Możemy je wykorzystać np. do analizy pożarów lasów, oceny zdrowia czy predykcji wybranych cech taksacyjnych drzewostanów. Są to ważne zagadnienia związane z ochroną i zarządzeniem lasami na całym świecie. Mamy wiele globalnych produktów, na przykład mapę biomasy powstałą w projekcie ESA DUE Globbiomass (ESA – Europejska Agencja Kosmiczna), która obrazuje przestrzenną zmienność nadziemnej biomasy roślinności drzewiastej.
Korzystając z wieloczasowych danych wielospektralnych możemy monitorować zmianę kondycji zdrowotnej lasów – to kluczowa kwestia, będąca w dużej mierze efektem zmian klimatu i istotnie wpływająca na sposób zarządzania lasami nie tylko w Polsce, ale i na świecie. Zalesianie i wylesianie to kolejny ważny aspekt, który możliwy jest do detekcji i monitorowania z wykorzystaniem zobrazowań satelitarnych. Zastosowań do analizy danych jest wiele, ale kto konkretnie może korzystać z danych z obserwacji Ziemi w leśnictwie?

Powiedziałbym, że prawie wszyscy. Mamy decydentów i rządy, które kreują politykę w oparciu o dane pochodzące z obserwacji Ziemi. W niektórych częściach świata zdalne pozyskiwanie danych jest jedynym źródłem informacji o lasach. Nie ma żadnych dodatkowych informacji, więc jest to kluczowa kwestia, aby mieć dostęp do aktualnych danych teledetekcyjnych. Istnieją również firmy i jednostki naukowe, które opracowują nowe algorytmy, aby rozwijać technologie i pozyskiwać więcej informacji z danych teledetekcyjnych, co przekłada się na szersze wykorzystanie informacji w społeczeństwie. Na końcu są też użytkownicy, którzy w praktyce wykorzystują dane z obserwacji Ziemi. Na rynku istnieje więc pewna liczba aplikacji, bazujących na danych geoprzestrzennych i wykorzystywana w zarządzaniu i ochronie lasów. – wyjaśniał prof. Krzysztof Stereńczak z Instytutu Badawczego Leśnictwa.

Powietrze

Atmosfera Ziemi zawiera aerozole różnego typu i stężenia: naturalnych materiałów nieorganicznych tj.: drobnego pyłu, soli morskiej czy kropel wody oraz naturalne materiały organiczne tj.: dym, pyłki, zarodniki lub bakterie. Trafiają do niej również produkty spalania tj.: dym, popioły czy pyły. Aerozole to maleńkie cząsteczki w powietrzu, które powstają na wiele sposobów, np. gdy spalamy różne rodzaje paliw kopalnych – węgiel, ropę naftową, drewno i biopaliwa. Istotnym źródłem aerozoli są zanieczyszczenia pochodzące z samochodów i fabryk. Aerozole atmosferyczne mają duży wpływ na zdrowie i działalność człowieka. Teledetekcja atmosfery ziemskiej jest bardzo pomocna w walce z jej zanieczyszczeniem.
Wiele krajów korzysta z możliwości, jakie oferuje platforma dla otwartego kodu źródłowego GRASP. Dzięki niej można uzyskać publiczny dostęp do kodu, dokumentacji i pomocy użytkownika, dostosowując funkcjonalności systemu do potrzeb badawczych. GRASP SAS to start-up, która pracuje nad algorytmami i narzędziami komputerowymi opracowanymi przez naukowców w dziedzinie teledetekcji, specjalizuje się w obserwacjach ziemskiej atmosfery i powierzchni. Do 2021 roku z ich aplikacji skorzystało łącznie 767 użytkowników z 55 krajów.
Szczególnie ważna jest w tym przypadku współpraca ze środowiskiem naukowym oraz udział w rozwojowych projektach satelitarnych Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), Europejskiej Organizacji Eksploatacji Satelitów Meteorologicznych (EUMETSAT), Francuskiego Ośrodka Badań Kosmicznych (CNES), Narodowej Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA) i innych.

Morza i oceany

Dzięki działaniom Unii Europejskiej i nakładom finansowym na współdziałanie dla ogólnego dobra ludzkości w skali globalnej, mamy możliwość międzynarodowego zarządzania oceanami w celu lepszego gromadzenia i wykorzystywania danych ich dotyczących. W ciągu ostatnich dziesięcioleci, UE poczyniła znaczne inwestycje w celu stymulowania rozwoju i wykorzystania obserwacji oceanicznych. Finansowany przez UE program EU4OceanObs ma zapewnić kompleksową, skoordynowaną i bezproblemową usługę typu end-to-end, która promuje i wspiera międzynarodowe i regionalne wysiłki w tym zakresie.
Program obserwacji Ziemi Copernicus oraz infrastruktury badawcze służące do obserwacji oceanów (Eurofleets+, EuroArgo, JERICO-RI, EMBRC itp.) mają ułatwić dostęp do przetworzonych danych satelitarnych i informacji oceanicznych, które są bezpłatnie dostępne na całym świecie za pośrednictwem dedykowanych platform z danymi i aplikacji (Copernicus Marine Service, EMODnet, Blue-Cloud, SeaDataNet itp.). Organizacja Mercator Ocean International (MOi) to kolejny przykład działań w kierunku ochrony i zrównoważonego wykorzystaniu oceanów, mórz i zasobów morskich.

Mercator Ocean International ma ok. 40 000 użytkowników i korzysta z danych satelitarnych Copernicus dla usług morskich. Organizacja ta opracowała złożone systemy symulacji parametrów oceanów (modele numeryczne) w oparciu o dane z obserwacji satelitarnych i in situ. Są one w stanie opisywać, analizować oraz prognozować fizyczny i biogeochemiczny stan oceanu w dowolnym momencie, na powierzchni lub w głębinach, w skali globalnej lub dla określonej strefy, w czasie rzeczywistym lub w trybie opóźnionym. Te nowe narzędzia i analizy są możliwe właśnie dzięki danym zbieranym przez satelity okołoziemskie. Istnieje naprawdę ogromna ilość danych i usług informacyjnych związanych z tą bardzo ważną częścią naszego ekosystemu. – komentuje Monika Krzyżanowska z CloudFerro.

Dane satelitarne z obserwacji Ziemi

Już dziś możemy analizować efekty uzyskane w obszarze przyspieszenia transformacji cyfrowej: lepiej rozumiemy i modelujemy procesy zachodzące na Ziemi, otwierają się przed nami nowe możliwości w zakresie monitorowania rolnictwa, zanieczyszczenia powietrza, zmian klimatu. Możemy mądrzej zarządzać sytuacjami kryzysowymi, satelity pozwalają nam docierać do danych z dotychczas niedostępnych obszarów.
Do 2050 roku ma powstać cyfrowy bliźniak (Digital Twin Earth) naszej planety, który w niedługiej przyszłości ma symulować wszystkie procesy zachodzące na Ziemi. Jego celem będzie wspieranie rządzących w podejmowaniu odpowiednich decyzji, aby lepiej przygotować się na ekstremalne zdarzenia. Dane obserwacyjne z satelitów będą stale włączane do bazy danych, aby cyfrowy model Ziemi był jak najdokładniejszy i pokazywał praktycznie wszystkie procesy na powierzchni planety tak realistycznie, jak to możliwe.

Nie każdy może przetwarzać dane, ale każdy może na nich zyskać. Myślę, że bardzo ważne jest zrozumienie tego faktu. Nie chodzi tu o duże instytucje, nie chodzi tylko o naukowców, czy o ludzi, którzy są pasjonatami kosmosu. Te informacje są dostępne i dotyczą każdego obywatela. Zdjęcia satelitarne mogą pomóc w usprawnieniu każdego dnia. – podsumowuje Kinga Gruszecka z Polskiej Agencji Kosmicznej POLSA.

 

Dodaj komentarz

%d bloggers like this: