W jaki sposób dane satelitarne mogą pomóc chronić środowisko?

Dzięki zdjęciom zrobionym przez satelity orbitujące wokół Ziemi, udało się znaleźć wyciek ropy naftowej w Zatoce Meksykańskiej, a innym razem ocenić straty wywołane huraganem. To brzmi jak fabuła filmu science fiction, jednak to dzisiejsza rzeczywistość. Do czego jeszcze można wykorzystywać dane satelitarne, aby dzięki nim chronić środowisko naturalne?

Dane satelitarne — co warto o nich wiedzieć?

Wokół Ziemi orbitują setki satelitów, a każdy z nich dostarcza dane. Informacje, jakie przekazują, są różne – meteorologiczne, nawigacyjne, obserwacyjne i wiele innych. Często spotykaną grupą danych są dane w postaci zobrazowań satelitarnych, a najlepszym ich przykładem jest ortofotomapa satelitarna, czyli odpowiednie przetworzenie wspomnianych zobrazowań, przedstawiających powierzchnię Ziemi.

Jak zbierane są dane satelitarne?

Dane zbierają satelity umieszczone na orbicie okołoziemskiej. Z początku ich misje miały charakter ściśle naukowy bądź militarny. Obecnie równie istotne są projekty komercyjne. Najwięcej satelitów należy obecnie do Stanów Zjednoczonych, Chin i Rosji. Również Europa może pochwalić się swoimi. Za pośrednictwem misji Sentinel prowadzony jest program Copernicus, mający na celu wsparcie działań między innymi z zakresu ochrony środowiska. Zarówno ośrodki badawcze, jak i osoby prywatne, mogą bezpłatnie uzyskać pełny, otwarty dostęp do zdecydowanej większości danych i informacji zgromadzonych dzięki programowi. Alternatywą dla europejskiego systemu Sentinel jest program Landsat prowadzony przez NASA.

Do czego można wykorzystywać dane satelitarne?

Przemysław Lewicki z firmy Lemitor Ochrona Środowiska przybliża ten temat:
„Informacja i dane to surowiec, sukcesem staje się odpowiednie ich wykorzystanie. Widok zobrazowań satelitarnych pobudza naszą wyobraźnię, ale aby w pełni wykorzystać ich potencjał, niezbędna jest specjalistyczna wiedza i umiejętności”.

Zmiany klimatu

Zmiany klimatu to ciągle postępujący proces, który można zaobserwować z... kosmosu. Zdjęcia satelitarne tworzone są na bieżąco z określonym odstępem w czasie. Kiedy zestawimy wiele tysięcy zdjęć danego obszaru, to zauważymy, w jaki sposób zmieniało się otoczenie. Mogą być to dobre zmiany, takie jak odradzanie się lasów lub zwiększanie się powierzchni terenów zielonych w miastach. Najczęściej są to jednak smutne dane – np. zakwit glonów w Odrze i zwiększanie się miejskich wysp ciepła.

Ciekawym przykładem jest praca nad zmniejszaniem zawartości związków fosforu zakumulowanych w osadach niedużych jezior, która w ostatnim czasie realizowana jest na Litwie z udziałem polskiej firmy Lemitor.

„Wyznacznikiem stopnia zanieczyszczenia związkami biogennymi jest zakwit jezior. Dla postronnego obserwatora będzie to przejawiało się specyficznym kolorem wody, dla specjalisty — zawartością chlorofilu. I ten właśnie efekt można w sposób systemowy wykorzystać poprzez analizę i postprocessing zdjęć satelitarnych w skali całego kraju” – tłumaczy Przemysław Lewicki, z firmy Lemitor Ochrona Środowiska, która jest odpowiedzialna za ten projekt.

Ochrona środowiska

Skutki katastrof klimatycznych mogą ciągnąć się przez wiele lat. W sytuacjach kryzysowych dane satelitarne są w stanie nam pomóc i przyspieszyć radzenie sobie z trudną sytuacją.
W 2021 roku, dzięki zdjęciom satelitarnym udało się zauważyć ogromny wyciek ropy w Zatoce Meksykańskiej. Właściciel uszkodzonego rurociągu nie poinformował o tym wydarzeniu nikogo. Gdyby nie dane pozyskane z satelity to działania naprawcze jeszcze bardziej by się opóźniły, a sam wyciek trwałby dłużej.

Rolnictwo

Kiedy posiadamy ogromne połacie pola, to trudno jest sprawdzić kondycję wszystkich upraw, które się na nim znajdują. Możemy ręcznie przeczesać każdy metr pola, ale znacznie szybszym i zarazem dokładniejszym sposobem jest w takim przypadku analiza zdjęć satelitarnych. Dzięki satelicie dowiemy się, jaki jest stan całego areału upraw i ocenić będziemy mogli wielkość prognozowanych zbiorów.

Planowanie miast

Dane satelitarne mogą pomóc urbanistom w planowaniu miast tak, aby pozwalały na wygodne i przyjemne życie, które w możliwie najmniejszym stopniu obciąża środowisko. Zarządzający miastami, dzięki danym pochodzącym z satelit, mogą podejmować lepsze decyzje związane z tworzeniem nowych połączeń komunikacji miejskiej, wyznaczaniem dróg czy chodników. Dane pochodzące z satelitów pomagają również w badaniu tego, jak rozwijają się metropolie, jak wpływają na środowisko naturalne, które je otacza, a także pozwalają monitorować miejskie wyspy ciepła.

Przykładem wykorzystania zdjęć satelitarnych w rozwoju miast jest projekt, który prowadziła wspomniana już wcześniej firma Lemitor. Eksperci za pomocą danych ze zobrazowań satelitarnych dokonali analizy zasobów zielonych i wskaźnika wegetacji. Umożliwiło im to identyfikację terenów ubogich lub zasobnych w zieleń. Dane te wykorzystano następnie na potrzeby opracowań takich jak plan adaptacji miast do zmian klimatu czy też miejskie programy ochrony środowiska.

Czy dane satelitarne to nasza przyszłość?

Dynamiczny rozwój technologii powoduje, że zmniejszają się koszty wyprodukowania i wysłania satelity na orbitę. Ponadto urządzenia te wyposażone są w coraz to lepsze kamery, pozwalające na wykonanie zdjęć o niespotykanej wcześniej rozdzielczości. Coraz więcej placówek naukowych udostępnia też za darmo większość zebranych danych. Wszystkie te czynniki wpływają na to, że dane satelitarne są coraz chętniej wykorzystywane przez coraz więcej instytucji publicznych, a także prywatnych.

Dane satelitarne pomagają w szybszym analizowaniu danych, a co za tym idzie, możemy sprawniej reagować na zmiany zachodzące w środowisku. Wykorzystanie zdjęć pochodzących z satelitów wymaga posiadania specjalistycznej wiedzy z różnych obszarów, ale warto ją zdobyć, bo jest to bezsprzecznie obszar analiz, który daje bardzo duże możliwości.