Готовый к использованию набор данных НАСА детализирует движение суши по всей Северной Америке!
Новый портал NASA и Спутниковой службы Аляски показывает спутниковые радарные данные о движении суши в Северной Америке с 2016 года — от землетрясений до извержений вулканов.
НАСА сотрудничает со спутниковой станцией на Аляске в Фэрбенксе в целях создания мощного веб-инструмента, который будет показывать перемещение суши по Северной Америке с точностью менее дюйма. Онлайн—портал и лежащий в его основе набор данных открывают доступ к множеству спутниковых радарных измерений, которые могут помочь любому определить, где и насколько сильно может смещаться земля у него под ногами - будь то в результате землетрясений, извержений вулканов, оползней или добычи подземных природных ресурсов, таких как грунтовые воды.
Проект НАСА "Продукты для наблюдений для конечных пользователей на основе анализа данных дистанционного зондирования" (OPERA), реализуемый в Лаборатории реактивного движения агентства в Южной Калифорнии, позволяет пользователям получать информацию, для получения которой в противном случае потребовались бы годы обучения. Проект основан на измерениях, проводимых космическими радарами с синтезированной апертурой (SARs), для получения данных высокого разрешения о движении земной поверхности.
Например, водохозяйственные управления и государственные геологические службы смогут напрямую использовать продукты OPERA без необходимости крупных инвестиций в хранение данных, разработку программного обеспечения и вычислительную мощь.
Как это работает?
Для создания продукта displacement команда OPERA постоянно использует данные с радиолокационных спутников ESA (Европейское космическое агентство) Sentinel-1, первый из которых был запущен в 2014 году. Данные, полученные от NISAR, исследовательской миссии НАСА-ISRO (Индийской организации космических исследований), будут добавлены после запуска этого космического аппарата в конце этого года.
Спутниковые радары работают, излучая микроволновые импульсы на поверхность Земли. Сигналы рассеиваются при попадании на сушу и водные поверхности, здания и другие объекты. Исходные данные состоят из интенсивности и временной задержки сигналов, которые отражаются от датчика.
Чтобы понять, как перемещается земля в том или ином районе, алгоритмы OPERA автоматизируют этапы этого кропотливого процесса. Без OPERA исследователь сначала загрузил бы сотни или тысячи файлов данных, каждый из которых представляет собой пролет радара над интересующей точкой, а затем убедился бы, что данные географически выровнены во времени и имеют точные координаты.
Портал OPERA фиксирует проседание земли в парке Freshkills на месте бывшей свалки в Нью-Йорке. Синие точки на графике показывают участки движения грунта из-за разложения отходов.
Затем они использовали бы трудоемкий вычислительный метод, называемый радарной интерферометрией, чтобы определить, насколько сильно земля сдвинулась, если сдвинулась вообще, и в каком направлении — к спутнику, что указывало бы на то, что земля поднялась, или от спутника, что означало бы, что она опустилась.
"Проект OPERA помог донести эту возможность до широких масс, сделав ее более доступной для государственных и федеральных агентств, а также для пользователей, интересующихся: "Что происходит вокруг моего дома?" - сказал Франц Мейер, главный научный сотрудник спутникового центра Аляски, входящего в состав геофизического центра Университета Аляски в Фэрбенксе. Институт.
Мониторинг подземных вод.
Просадка грунта является первоочередной задачей Департамента водных ресурсов штата Аризона. С 1950-х по 1980-е годы это была основная форма перемещения грунта, которую рассматривали чиновники, поскольку откачка грунтовых вод увеличивалась вместе с ростом населения штата и сельского хозяйства. В 1980 году штат принял Закон об управлении подземными водами, который уменьшил зависимость от подземных вод в густонаселенных районах и включил требования по мониторингу их использования.
В начале 2000-х годов департамент начал измерять это понижение, называемое просадкой грунта, с помощью радиолокационных данных с различных спутников, используя комбинацию SAR, мониторинга на основе GPS и традиционной геодезии для принятия обоснованных решений по управлению подземными водами.
Теперь набор данных и портал OPERA помогут агентству обмениваться информацией о просадках с официальными лицами и членами сообщества, сказал Брайан Конвей, главный гидрогеолог департамента и руководитель его отдела геофизики. Они не заменят анализ SAR, который он проводит, но позволят ему сравнить свои расчеты. Поскольку набор данных и портал будут охватывать весь штат, они также могут выявить области, о которых еще не известно, что они снижаются.
"Это отличный инструмент для того, чтобы сказать: "Давайте рассмотрим эти области более подробно с помощью нашей собственной обработки SAR", - сказал Конвей.
Продукт displacement является частью серии продуктов для обработки данных, которые OPERA выпускает с 2023 года. Проект начался в 2020 году, когда многопрофильная команда ученых из JPL работала над удовлетворением потребностей в спутниковых данных различных федеральных агентств. Эти учреждения направили свои запросы в Рабочую группу по спутниковым технологиям, и команда OPERA работала над улучшением доступа к информации для содействия целому ряду мероприятий, таких как реагирование на стихийные бедствия, отслеживание обезлесения и мониторинг лесных пожаров.