Sentinel-3 satelīta datu simulācija

EKA nākotnes satelītu datu simulēšana Baltijas jūras ūdens kvalitātes monitorēšanai (LV1 – 27)

2015.gada otrajā pusē Eiropas Kosmosa aģentūra (EKA) plāno uzsākt Sentinel-3 zemes novērošanas misiju, kas specializēta jūras un okeāna ūdens un piekrastes virsmas analīzei. Iegūtos Sentinel-3 datus būs iespējams izmantot Eiropas kosmosa pamatprogrammas Copernicus Globālās okeānu novērošanas sistēmas (GOOS) iniciatīvas atbalstīšanai.

Eiropas Kosmosa aģentūras jūras un okeānu izpētes satelīts Sentinel-3. Attēls: EKA

Pielietojot aviācijā bāzētas attālās izpētes metodes, VRI plāno simulēt satelīta Sentinel-3 datus. Datus simulēšana tiks veikta Baltijas jūras piekrastē, lai noteiktu attālās izpētes tehnoloģiju iespējas raksturot ūdens optiskās īpašības un ūdens kvalitāti raksturojošus parametrus. Plānots testēt esošos ūdens optisko īpašību noteikšanas algoritmus Baltijas jūras piekrastē un uzlabot vai izstrādāt jaunus.

Attīstot algoritmus optiski sarežģītu ūdeņu kvalitātes analīzei, Latvijas valstij tiks radīta iespēja iegūt objektīvu informāciju par Baltijas jūras un tajā ieplūstošo upju ūdeņu kvalitāti, to patiesajiem piesārņojuma avotiem, zivsaimniecības prakses un citu faktoru ietekmi uz jūras ekoloģisko stāvokli.

Mērķi

  1. Raksturot Baltijas jūras piekrastes ūdens optiskās īpašības, izmantojot aviācijā bāzētu attālās izpētes metodi un lauka mērījumus;
  2. Testēt esošos algoritmus  korektai ūdens atstarošanas spektra un ūdens kvalitātes noteikšanai;
  3. Ja esošie algoritmi nesniedz ticamus un apmierinošus rezultātus, izstrādāt jaunus attālās izpētes algoritmus;
  4. Novērtēt attālās izpētes metožu precizitāti, dažādu optiski aktīvo vielu koncentrācijas novērtēšanai, izmantojot gan lauka mērījumu datus, gan modelēšanu.

VRI risinājumi

Izmantojot VRI Novērošanas un Vides monitoringa sistēmu ARSENAL, VRI ievāks attālās izpētes datus. Baltijas jūras piekrastes ūdens optisko īpašību un kvalitātes noteikšanai VRI izmantos ar augstas izšķirtspējas redzamās gaismas sensoru un hiperspektrālajiem sensoriem ievāktus datus, kā arī in-situ lauka izpētes datus, kas ievākti vienlaicīgi un vienā izpētes teritorijā. Lauka izpētes dati tiks apstrādāti laboratorijā un salīdzināti ar aviācijā bāzētas attālās izpētes datiem.

Hiperspektrālo datu ievākšanai tiks pielietoti divi lidmašīnā iemontēti infrasarkanās gaismas sensori un augstas izšķirtspējas RGB kamera (redzamās gaismas sensors). Satelīta datu simulācijas veikšanai sensoru spektrālie kanāli tiks programmēti atbilstoši satelīta Sentinel-3 sensoru kanāliem.

Datu simulācijas un analīzes rezultātā pētnieki izstrādās algoritmu Baltijas jūras ūdens optisko īpašību un ūdens kvalitāti raksturojošo parametru noteikšanai.

Projekta norise: 2015.gada maijs – 2017.gada 30.aprīlis

Projekta vadītājs: Dr. Phys. Dainis Jakovels,

Projekta finansētājs: Eiropas Kosmosa aģentūras programma „Eiropas sadarbības valstu plāns”

Projekta partneris: Igaunijas Jūras institūts

Projekta tīmekļa vietne: sentibalt.videsinstituts.lv