Kredit gambar: ESA
Agensi Angkasa Eropah menunjukkan kemampuan satelit pemantauan Envisat Earthnya untuk mengesan paras air tasik dan sungai pedalaman; bintik-bintik di Bumi yang sebelumnya tidak dapat dilihat dengan altimetri radar sebelumnya. Radar Altimeter 2 di atas kapal Envisat menghantar 1800 denyut radar sesaat dari ketinggian 800 km dan kemudian mengira berapa lama masa yang diperlukan untuk kembali - ini memberitahu peranti ini jarak tepatnya ke planet ini. Sepasukan dari data Envisat mentah dan mencari cara untuk mengekstrak permukaan air sungai dengan melihat jenis radar gema tertentu. ESA akan melepaskan 12 tahun paras sungai untuk dikaji oleh para saintis.
Selama lebih dari satu dekad ESA telah menggunakan satelit untuk memantulkan denyut radar dari Bumi dan mengukur ketinggian permukaan laut dan darat dengan tepat. Tetapi tasik dan sungai pedalaman telah menjadi titik buta berkesan untuk altimetri radar? sekurang-kurangnya sehingga sekarang.
Minggu depan ESA melihat rangkaian produk baru yang disebut Aras Sungai dan Danau dari Altimetri yang memberikan maklumat yang sebelumnya tidak dapat diakses mengenai paras air tasik dan sungai utama di seluruh permukaan Bumi, yang berasal dari pengukuran altimeter radar Envisat dan ERS.
Ahli hidrologi dapat menggunakan data baru ini untuk memantau ketinggian sungai di seluruh planet ini, menilai kesan pemanasan global dan membantu pengurusan sumber air. Badan perairan penting sebagai sumber utama kedua-dua air dan makanan bagi orang yang tinggal di sekitarnya. Mereka juga sering merupakan wilayah dengan keanekaragaman hayati maksimum dan mewakili petunjuk awal perubahan iklim serantau.
Algoritma pemprosesan baru telah dikembangkan untuk mengekstrak penemuan tahap sungai dan tasik dari data altimeter radar mentah. Usaha pembangunan diketuai oleh Profesor Philippa Berry dari Universiti De Montfort di UK: "Produk altimeter radar baru adalah lompatan besar bagi ahli hidrologi. Ini memberi mereka alat baru untuk mempelajari baik perubahan sejarah pada tingkat permukaan air dan data yang sangat penting untuk digunakan dalam model peramalan ketersediaan air, pengeluaran tenaga hidroelektrik, kejadian banjir dan kemarau dan perubahan iklim secara keseluruhan. "
Radar Altimeter 2 (RA-2) yang terbang di atas satelit persekitaran Envisat ESA adalah tindak lanjut yang ditingkatkan kepada altimeter radar sebelumnya pada kapal angkasa ERS-1 dan ERS-2. Dari orbit kutub setinggi 800 km, ia mengirimkan 1800 denyut radar terpisah ke Bumi sesaat kemudian mencatat berapa lama gema mereka kembali? menetapkan masa perjalanan mereka ke bawah satu nanodetik untuk mengira jarak tepat ke planet di bawah.
Radimeter altimeter pertama kali diterbangkan di angkasa pada tahun 1970-an, di atas Skylab dan Seasat NASA. Usaha awal ini tetap tertumpu pada lautan, kerana permukaan tanah yang kurang lancar memberikan isyarat yang tidak dapat difahami. Tetapi apabila teknologi bertambah baik, data ketinggian tanah yang boleh dipercayai tersedia. RA-2 Envisat mempunyai sistem penjejakan ‘pacuan empat roda’ yang inovatif yang membolehkannya mengekalkan kontrak radar walaupun medan di bawah beralih dari lautan ke ais atau tanah kering.
Tetapi sungai dan tasik telah terbukti menjadi sasaran yang lebih sukar. Tasik besar dan sungai yang luas seperti Amazon sering mengembalikan isyarat radar 'basah' yang mengasyikkan, tetapi gema dari tanah kering berdekatan memutarbelitkan kebanyakan isyarat tersebut.
Walaupun percaya pemantauan permukaan sungai dan tasik sepenuhnya dapat dilaksanakan, ESA memberikan kontrak kepada De Montfort University untuk mengembangkan produk perisian yang sesuai, dengan Lancaster University menasihati hidrologi lapangan.
Pasukan Universiti De Montfort meneruskan dengan gigih menyisir banyak gigabait data mentah yang diperoleh di atas sungai dan tasik, dengan memperhatikan jenis bentuk gema yang berlaku. Mereka menyusun bentuk gema yang berbeza ke dalam kategori yang berbeza, kemudian membuat proses automatik untuk mengenali bentuk-bentuk ini dalam isyarat 'basah' dan akhirnya mengekstrak data yang dapat digunakan dari mereka.
"Untuk melakukan ini, bentuk setiap gema individu harus dianalisis, dan waktu yang tepat sesuai dengan komponen gema dari tasik atau sungai harus dihitung," jelas Profesor Berry. "Selain mengidentifikasi dan menghapus gema dari tanah sekitarnya, proses ini rumit oleh seringnya terjadi pulau dan bar pasir, terutama dalam sistem sungai. Tetapi pada akhirnya pendekatan ini terbukti sangat efektif, dengan berjaya mendapatkan ketinggian dari sebahagian besar sistem sungai dan tasik utama Bumi. "
Minggu depan menyaksikan pelancaran produk demonstrasi pertama menggunakan algoritma baru ini, yang mengandungi data perwakilan dari tujuh tahun terakhir untuk sungai dan tasik di seluruh Afrika dan Amerika Selatan. Rancangannya adalah bahawa data altimeter global untuk 12 tahun terakhir kemudian akan diproses semula untuk memberikan maklumat sejarah kepada ahli hidrologi, sangat berharga untuk menilai arah aliran jangka panjang.
ESA juga berhasrat untuk memasang perisian operasi di segmen asasnya sehingga akhirnya produk dapat disampaikan kepada pengguna dalam waktu hampir nyata, dalam waktu tiga jam atau kurang dari pemerolehannya dari luar angkasa.
Ahli hidrologi tidak memerlukan pengetahuan sebelumnya tentang altimetri radar untuk memanfaatkan data baru, dengan satu produk yang dikenali sebagai Hidrologi Danau Sungai memberikan data yang sesuai dengan titik penyeberangan sungai, seolah-olah terdapat alat pengukur sungai yang sebenarnya.
Alat pengukur tersebut adalah cara tradisional pengukuran permukaan sungai dan tasik diperoleh, tetapi jumlahnya di tempat telah menurun dengan ketara dalam dua dekad terakhir. Produk baru akan mengimbangi kekurangan data tanah yang semakin meningkat ini.
Produk lain disebut River Lake Altimetry, ditujukan untuk pakar altimetri, dan menyediakan semua titik penyeberangan untuk badan air, bersama dengan maklumat terperinci mengenai semua pembetulan instrumental dan geofizik.
Pratonton kedua-dua produk boleh diakses melalui laman web khusus (lihat bar tangan kanan) atau pada CD percuma? e-mel [dilindungi e-mel] untuk memesan salinan. Kedua-dua produk tersebut diumumkan secara rasmi pada persidangan Hidrologi dari Angkasa, bermula Isnin 29 September di Toulouse.
Sumber Asal: Siaran berita ESA
