Dane satelitarne niezbędne do walki z kataklizmami
Jednym z ważniejszych narzędzi do walki ze skutkami globalnego ocieplenia są dane satelitarne z obserwacji naszej planety. Dostarczają je na bieżąco dziesiątki satelitów krążących wokół Ziemi. Dane te są gromadzone i analizowane z zastosowaniem innowacyjnych technologii, takich jak sztuczna inteligencja czy uczenie maszynowe.
Informacje o klimacie są niezbędne do zrozumienia kompleksowych zależności ekosystemów Ziemi i ich ochrony przed degradacją. Mają także kluczowe znaczenie w zarządzaniu kryzysowym w sytuacji katastrof naturalnych. Jednym z głównych źródeł tych danych jest europejski program obserwacji Ziemi Copernicus, na który przeznaczono ponad jedną trzecią „kosmicznego” budżetu Unii Europejskiej na lata 2021-2027 (5,42 z 14,87 mld euro).
W ramach tego programu działa wiodący na świecie system wspomagający zarządzanie kryzysowe – Copernicus Emergency Management Service (CEMS). Dostarcza on, na bazie zobrazowań satelitarnych i danych geoprzestrzennych, informacje wspierające pracę odpowiednich jednostek oraz instytucji zajmujących się prognozowaniem, prewencją, szacowaniem ryzyka i działaniami ratunkowymi w zakresie powodzi, susz czy pożarów lasów. W Polsce odbiorcami tego typu danych są przede wszystkim sztaby zarządzania kryzysowego na różnych szczeblach administracji publicznej – krajowym, wojewódzkim, powiatowym i gminnym, a także organizacje niosące pomoc humanitarną.
Satelity niezbędne do walki z powodzią i pożarem
Wykorzystywane do tych celów dane satelitarne pochodzą z obserwacji prowadzonych w ramach misji satelitów Sentinel, Landsat i innych systemów obserwacji Ziemi, dostarczających wysokorozdzielcze zobrazowania (VHR). Ważnym aspektem jest tu pozyskiwanie danych nawet podczas złych warunków pogodowych – dużego zachmurzenia czy ulewnych deszczy. W takich przypadkach nieocenione są narzędzia radarowe – Synthetic Aperture Radar (SAR), charakteryzujące się wysoką czułością i niezawodnością pracy, które obrazują (czyli rejestrują sygnał) nawet w nocy. Przykładem satelity SAR jest europejski Sentinel-1.
Dla skuteczności tego typu systemów kluczowa jest komunikacja, dzięki której odpowiednio wcześnie poinformowani mieszkańcy mogą lepiej przygotować się do walki z ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi. Pokazały to ostatnie wydarzenia w Niemczech, Belgii i Holandii. System CEMS informował o zagrożeniu powodziowym na długo przed ulewnymi deszczami, jednak w wielu regionach Niemiec i Belgii informacja ta nie dotarła do mieszkańców odpowiednio wcześnie lub nie nadano jej odpowiednio wysokiego priorytetu. Skutkowało to zbyt późno podjętą ewakuacją i dużą liczbą ofiar. Natomiast Holandia, która w sporej części znajduje się poniżej poziomu morza i ma długą tradycję w ochronie przed powodziami, potraktowała alerty z najwyższą wagą, dzięki czemu zdołała uniknąć ofiar w ludziach.
Cenne informacje dostępne bezpłatnie w domenie publicznej
– Bezpłatny i natychmiastowy dostęp do pełnego zasobu wszystkich serwisów Copernicus, w tym Emergency Management Service, daje użytkownikom działająca w ramach Programu Copernicus platforma CREODIAS.eu. Produkty CEMS udostępniane są jako gotowe do wydruku mapy oraz wektory (utworzone z zestawu danych geograficznych), tak aby każdy mógł z nich skorzystać i przetworzyć je za pomocą różnego rodzaju oprogramowania – tłumaczy Klaudia Bielińska, EO Product Manager w CloudFerro, dostawcy usług chmury obliczeniowej. Ta polska firma jest twórcą i operatorem platformy CREODIAS.eu, dającej bezpłatny dostęp do danych satelitarnych Copernicusa oraz narzędzia i środowisko chmury obliczeniowej do ich przetwarzania i tworzenia własnych aplikacji.
– Platforma CREODIAS zawiera dziś ponad 22 PB (petabajty) danych satelitarnych dostępnych natychmiast on-line i umożliwia wydawanie aż 2 PB danych dziennie. Dostarcza także środowisko chmury obliczeniowej, narzędzia i aplikacje do przetwarzania. Użytkownicy nie muszą pobierać ani przechowywać danych na własnych serwerach, mogą po prostu pracować na nich w chmurze, wykorzystując maszyny wirtualne w zakresie i czasie dostosowanym do potrzeb konkretnego projektu – dodaje ekspertka z CloudFerro.
Kompletna wiedza o Ziemi
Ogromnym unijnym przedsięwzięciem, związanym z wykorzystaniem danych z obserwacji naszej planety, jest cyfrowy model Ziemi – Digital Twin Earth (DTE). Ma być to precyzyjny, zaawansowany, wielopoziomowy symulator atmosfery, oceanów i lądów, dostarczający cyfrowe informacje do monitorowania i prognozowania ekosystemów naszej planety. Dane te mają także umożliwić przewidywanie wystąpienia powodzi, susz czy pożarów z kilkudniowym, a nawet, w niektórych przypadkach, wieloletnim wyprzedzeniem, co pomoże lepiej planować odpowiednie działania. Będą z nich mogły korzystać ośrodki naukowe, badacze, instytucje administracji publicznej oraz biznes.
– Projekt Forest Digital Twin Earth Precursor, do którego CloudFerro dostarczyło ekspertyzę technologiczną i usługi chmury obliczeniowej, zakłada gromadzenie i przetwarzanie ogromnej ilości archiwalnych i bieżących danych satelitarnych z zastosowaniem sztucznej inteligencji. Do realizacji tak kompleksowego przedsięwzięcia potrzebne są nie tylko ogromne zasoby chmurowe, ale także specjalistyczne kompetencje, dzięki którym można na bieżąco pobierać, przechowywać oraz rozpowszechniać setki petabajtów danych – tłumaczy Klaudia Bielińska z CloudFerro.
Dane z obserwacji Ziemi pozwalają lepiej zrozumieć złożoność różnych aspektów środowiska naturalnego oraz prowadzić działania w celu ochrony środowiska, przeciwdziałania zmianom klimatu i zarządzania kryzysowego. Znajdują one również szerokie zastosowanie w wielu sektorach rynku, takich jak produkcja, rolnictwo czy zarządzanie obszarami zurbanizowanymi.
