Двадцать первая международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
XXI.B.495
Методы оценки высоты облачности с использованием возможностей системы «Арктика-М»
Бриль А.А. (1), Волкова Е.Е. (1), Бурцев М.А. (1)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Оценка высоты верхней границы облачности является важной задачей для мониторинга атмосферных явлений, чрезвычайных ситуаций, как, например, выбросы после извержений вулканов, и многих других. Одним из классических способов такой оценки является использование метода расчёта высоты наблюдаемого объекта по стереопаре изображений, полученных с разных космических аппаратов (КА) в одно и то же время под разными углами визирования. До недавнего времени применение такого метода было, как правило, возможно либо для пары «КА на геостационарной орбите – КА на низкой полярной орбите», либо для пары близко стоящих геостационарных КА с большой площадью перекрытия областей наблюдения (см, например, Hasler, 1981). Первый вариант не обеспечивает высокой периодичности измерений и, таким образом, регулярного мониторинга, второй – не всегда представляется возможным.
После запуска высокоэллиптического КА «Арктика-М» №1, представляющего собой уникальный квазигеостационарный КА для северных широт, стало возможным применение метода стереопар для пары «геостационарный КА – высокоэллиптический КА». Такая пара обеспечивает достаточно высокую периодичность измерений (на сегодня – раз в 30 минут на протяжении 6,5 часов в сутки) для всего северного полушария и практически гарантированную одновременность наблюдений со многими геостационарными КА, что позволяет проводить регулярный мониторинг интересующих объектов на всем активном участке работы КА «Арктика-М» №1, а после разворачивания системы из двух КА – круглосуточно.
В докладе рассматривается методика и примеры реализации и применения инструментов определения высоты облачности с использованием данных КА «Арктика-М» и геостационарного КА Himawari-9. Ключевой особенностью рассматриваемой методики является автоматизированное определение соответствующих друг другу областей на изображениях с использованием методов поиска и сопоставления ключевых точек с последующим расчётом их высоты. Апробация методики была проведена для оценки высоты выбросов пепла в результате извержения вулкана Шивелуч в апреле 2023 года. Для применения предложенной методики разрабатываются специализированные инструменты в составе информационных систем «Вега-Science» (см. Loupian, 2022, ) и VolSatView (см. Гирина, 2018 ).
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки (тема «Мониторинг», госрегистрация № 122042500031-8) с использованием возможностей центра коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг» (Лупян, Прошин и др., 2019), включая УНУ "Вега - Science" (Лупян и др., 2021).
Ключевые слова: Арктика-М, высота облачности, обработка изображений
Литература:
- AF Hasler, Stereographic observations from geosynchronous satellites: An important new tool for the atmospheric sciences. Bull Am Meteorol Soc 62, 194–212 (1981).
- Loupian E.A., Burtsev M.A., Proshin A.A., Kashnitskii A.V., Balashov I.V., Bartalev S.A., Konstantinova A.M., Kobets D.A., Radchenko M.V., Tolpin V.A., Uvarov I.A. Usage Experience and Capabilities of the VEGA-Science System // Remote Sensing. 2022. Vol. 14. №. 1. P. 77. DOI: doi.org/10.3390/rs14010077.
- Гирина О.А., Лупян Е.А., Крамарева Л.С., Мельников Д.В., Маневич А.Г., Сорокин А.А., Гордеев Е.И., Уваров И.А., Кашницкий А.В., Бурцев М.А., Марченков В.В., Мазуров А.А., Константинова А.М., Романова И.М., Мальковский С.И., Королев С.П. Информационная система "Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил" (ИС VolSatView): возможности и опыт работы // "Информационные технологии в дистанционном зондировании Земли - RORSE 2018". ИКИ РАН, 2019. С. 359-366. DOI: doi.org/10.21046/rorse2018.359.
- Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Кашницкий А.В., Балашов И.В., Барталев С.А., Константинова А.М., Кобец Д.А., Мазуров А.А., Марченков В.В., Матвеев А.М., Радченко М.В., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151-170. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-151-170.
- Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Кашницкий А.В., Балашов И.В., Барталев С.А., Бриль А.А., Егоров В.А., Жарко В.О., Константинова А.М., Кобец Д.А., Мазуров А.А., Марченков В.В., Матвеев А.М., Миклашевич Т.С., Плотников Д.Е., Радченко М.В., Стыценко Ф.В., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А., Хвостиков С.А., Ховратович Т.С. Система "Вега-Science": особенности построения, основные возможности и опыт использования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 6. С. 9-31. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-6-9-31
Презентация доклада
Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга
67