Ν. Σηφάκις, Χ. Κοντοές, Χ. Ιωσηφίδης, Ι. Κεραµιτσόγλου. Iνστιτούτο. ιαστηµικών Εφαρµογών & Τηλεπισκόπησης

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Ν. Σηφάκις, Χ. Κοντοές, Χ. Ιωσηφίδης, Ι. Κεραµιτσόγλου. Iνστιτούτο. ιαστηµικών Εφαρµογών & Τηλεπισκόπησης"

Ἀναίτις Κανακάρης-Ρούφος
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Τηλεπισκόπηση Εξελίξεις και Εφαρµογές ΣΑΤΜ-ΕΜΠ,, Φεβρουαρίου 2007 ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΕΡΕΥΝΑ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ, ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ Ε ΟΜΕΝΩΝ, ΓΙΑ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟ, ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΚΑΙ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΗΣ ΧΩΡΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΣΕ ΑΣΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ Ν. Σηφάκις, Χ. Κοντοές, Χ. Ιωσηφίδης, Ι. Κεραµιτσόγλου Iνστιτούτο ιαστηµικών Εφαρµογών & Τηλεπισκόπησης Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών

2 Τηλεπισκόπηση Εξελίξεις και Εφαρµογές ΣΑΤΜ-ΕΜΠ,, Φεβρουαρίου 2007 OI ΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ (1/7)

3 Οι ατµοσφαιρικές παρατηρήσεις από δορυφόρους επιτρέπουν: Ο ι ο ρ υ φ ό ρ ο ι πραγµατοποιούν Εκτενή κάλυψη ΜΑΚΡΟΣΚΟΠΙΚΈΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ επιτρέποντας Οµοιoγενή κατανοµή ΣΥΝΟΠΤΙΚΕΣ και ΣΥΝΘΕΤΙΚΕΣ µετρήσεων ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ Ασφάλεια σε περίπτωση επικίνδυνων ουσιών Το ιδανικό δορυφορικό σύστηµα πρέπει να έχει: Συχνότητα λήψης του GOES (15 ) Φασµατική δ.ι. του TOMS (nm) Χωρική δ.ι. Του IKONOS (<1 µ) Τα 220 κανάλια του Hyperion Το Τοτέλειο σύστηµα παρατήρησης δεν υφίσταται λόγω: κόστους αισθητήρων τροχιάς ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ ΛΗΨΗΣ ΙΑΚΡΙΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ E λ = L λ. dσ. cosθ. t. dλ. dω

4 1) έκτες χαµηλής διακριτικής ικανότητας (δεκάδες χλµ.) πραγµατοποιούν παγκόσµιας κλίµακας παρατηρήσεις SO από 2 GOME CO από MOPITT Αερολύµατα από TOMS (Earth Probe) NO 2 από SCIAMACHY NO από 2 GOME O 3 από GOME

5 2) έκτες µέτριας διακριτικής ικανότητας (µερικά χιλιόµετρα) µπορούν να χρησιµοποιηθούν σε διηπειρωτική κλίµακα Τοξικά νέφη SeaWifs Μεταφορά σκόνης Ηφαιστειακές εκρήξεις AVHRR AVHRR AVHRR SeaWifs Καπνός από δασικές πυρκαϊές

6 3) έκτες µέτριας-υψηλής διακριτικής ικανότητας (εκατοντάδες µέτρα) χρησιµοποιούνται ήδη για µελέτες περιφερειακής κλίµακας Καύση βιοµάζας MODIS MERIS Αιθαλοµίχλη Resurs

7 4) έκτες υψηλής διακριτικής ικανότητας (δεκάδες µέτρα) επιτρέπουν περιστασιακά τη χαρτογράφηση σε τοπική κλίµακα Landsat SPOT STS Θύσανοι από ηφαίστεια Sif akis, 1992 Καπνός από πετρελαιοπηγές Βιοµηχανικές εκποµπές SPOT

8 Τηλεπισκόπηση Εξελίξεις και Εφαρµογές ΣΑΤΜ-ΕΜΠ,, Φεβρουαρίου ) έκτες πολύ υψηλής διακριτικής ικανότητας (δεκάδες µέτρα) µπορούν να εντοπίσουν πηγές εκποµπών IKONOS-2: 1-41 µ.ι.

9 Συνδυασµός δεκτών µε διαφορετικές.ι. επιτρέπει την παρατήρηση σε διάφορες κλίµακες (π.χ. αστική αιθαλοµίχλη στην Αθήνα) ιακριτική ικανότητα: 10 χλµ. ιακριτική ικανότητα: 30 µέτρα ιακριτική ικανότητα: 300 µέτρα

10 Τηλεπισκόπηση Εξελίξεις και Εφαρµογές ΣΑΤΜ-ΕΜΠ,, Φεβρουαρίου 2007 ΠΟΙΟΤΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ (2/7)

11 Οι δέκτες Υ Ι (Landsat, SPOT, IRS ) µας έδωσαν, καταρχάς, ποιοτικές πληροφορίες για τη ρύπανση Τουλούζη, Γαλλία Βρυξέλες, Βέλγιο Sifakis, 1991 Sifakis, 1992 Sifakis, 1992

12 Παρακολούθηση και συναγερµός για εκποµπή τοξικών νεφών GREECE Η περίπτωση PANCEVO (Απρίλιιος 1999) ιασπορά του νέφους Βοµβαρδισµός και έκρηξη

13 Τηλεπισκόπηση Εξελίξεις και Εφαρµογές ΣΑΤΜ-ΕΜΠ,, Φεβρουαρίου 2007 Οι ρύποι από τις δασικές πυρκαϊές µπορούν να µεταφερθούν καινα επιδεινώσουν την ποιότητα του αέρα σε πολύ µεγάλες αποστάσεις

14 Τηλεπισκόπηση Εξελίξεις και Εφαρµογές ΣΑΤΜ-ΕΜΠ,, Φεβρουαρίου 2007 ΛΙΓΗΙΣΤΟΡΙΑ ΙΣΤΟΡΙΑ (3/7)

15 Επίγειες φωτογραφήσεις του νέφους Πρώτες παρατηρήσεις του νέφους και επίγεια δεδοµένα Αποτελέσµατα επίγειας αυτοψίας και εντοπισµός πηγών ρύπανσης

16 Τηλεπισκόπηση Εξελίξεις και Εφαρµογές ΣΑΤΜ-ΕΜΠ,, Φεβρουαρίου 2007 Χωρικός προσδιορισµός αστικής ρύπανσης και εκποµπών µε φωτοερµηνεία σε δέκτες Υ Ι

17 Θα µπορούσε να επιτευχθεί µια ποσοτική προσέγγιση? Μπορούµε να χρησιµοποιήσουµε δέκτες Υ Ι για χαρτογράφηση της κατανοµής της ατµοσφαιρικής ρύπανσης; Πολλοί από τους περιορισµούς που διδαχτήκαµε για τους δορυφόρους στο σχολείο δεν ισχύουν απαραίτητα. Όπως για παράδειγµα: o Μετρήσεις UV µπορούν να πραγµατοποιηθούν µονάχα από χαµηλά ύψη λόγω σκέδασης Rayleigh ΛΑΘΟΣ: ο TOMS απέδειξε το αντίθετο! o Υψηλή χωρική διακριτική ικανότητα είναι ασύµβατη µε υψηλή φασµατική ΛΑΘΟΣ: ο HYPERION απέδειξε το αντίθετο! o ορυφόροι υψηλής χωρικής διακριτικής ικανότητας δεν µπορούν να µετρήσουν ατµοσφαιρική ρύπανση στην τροπόσφαιρα γιατί δεν προορίζονται γιαυτό ΛΑΘΟΣ: Η απάντηση...ακολουθεί!

18 Τηλεπισκόπηση Εξελίξεις και Εφαρµογές ΣΑΤΜ-ΕΜΠ,, Φεβρουαρίου 2007 ΠΟΣΟΤΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ (4/7)

19 Για την ποσοτική αξιολόγηση εφαρµόστηκε η αρχή της αντιστροφής ΕΠΙΓΕΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΣ ΘΟΡΥΒΟΣ + ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΟ ΣΗΜΑ OAE ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟ ΣΗΜΑ + ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΟΣ ΘΟΡΥΒΟΣ Μοντέλο µεταφοράς ακτινοβολίας ΕΠΙΖΗΤΟΥΜΕΝΗ ΕΠΙΓΕΙΑ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ π.χ. χρήσεις γης ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΑ Ε ΟΜΕΝΑ ΑΝΑΦΟΡΑΣ π.χ., T, P, H, σύσταση Ε ΟΜΕΝΑ ΑΝΑΦΟΡΑΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ π.χ., καθαρή εικόνα [Μοντέλο µεταφοράς ακτινοβολίας] -1 ΕΠΙΖΗΤΟΥΜΕΝΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ π.χ. AOT

20 Τηλεπισκόπηση Εξελίξεις και Εφαρµογές ΣΑΤΜ-ΕΜΠ,, Φεβρουαρίου 2007 Αξιοποίηση των Οπτικών Ατµοσφαιρικών Επιδράσεων (ΟΑΕ) Αξιολόγηση ΟΑΕ από το έδαφος Σκέδαση Rayleigh Καθαρήατµόσφαιρα Σκέδαση Mie και απορρόφηση Αξιολόγηση ΟΑΕ από δορυφόρο Μηχανισµοί παρατήρησης Σωµατιδιακό και µοριακό οπτικό πάχος Θολότητα ιαύγεια Αδιαφάνεια

21 Integrated Computational Assessment via Remote Observation System I. C. A. R. O. S. An EC-DG XII funded project Manual of EO image processing codes SMA: Satellite Mapping of Aerosols DTA: Differential Textural Analysis N. Sifakis, N. Soulakellis, A. Gkoufa Department of Geography, Univ ersity of the Aegean Institute for Space Applications & Remote Sensing, National Observ atory of Athens Mytilini 2000

22 INTEGRATED COMPUTATIONAL ASSESSMENT OF URBAN AIR QUALITY VIA REMOTE OBSERVATION SYSTEMS NETWORK IST project : 2004: 2.5 M Χαρτογράφηση ρύπανσης µε δορυφόρους Υ Ι R 2 =0,89 Αυτοκίνητα Βιοµηχανία Satellite vs. ground PM10 Στόχος: Ολοκληρωµένος συνδυασµός δεδοµένων τηλεπισκόπησης, επίγειων µετρήσεων και µοντέλων µεταφοράς των ρύπων, ώστε να ελαχιστοποιηθεί η αβεβαιότητα στη λήψη αποφάσεων σχετικά µετην καταπολέµηση της ατµοσφαιρικής ρύπανσης

23 Τηλεπισκόπηση Εξελίξεις και Εφαρµογές ΣΑΤΜ-ΕΜΠ,, Φεβρουαρίου 2007 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ (5/7)

24 Τηλεπισκόπηση Εξελίξεις και Εφαρµογές ΣΑΤΜ-ΕΜΠ,, Φεβρουαρίου 2007 Παρακολούθηση της ποιότητας του αέρα στη Λοµβαρδία (Ευρύτερη Περιοχή Μιλάνο) Τα αποτελέσµατα της βελτιστοποίησης επιβεβαιώθηκαν µετηχωροθέτησηπουβασίστηκεσεστοιχείαεδάφους. Σύγκρισηθέσηςµεταξύτων «κόκκινωντριγώνων» (δορυφορικέςµετρήσεις) και των «κίτρινων άστρων» (µετρήσεις εδάφους)

25 Τηλεπισκόπηση Εξελίξεις και Εφαρµογές ΣΑΤΜ-ΕΜΠ,, Φεβρουαρίου 2007 Πρόταση βελτίωσης της χωροθέτησης των σταθµών ΠΕΡΠΑ στην Αθήνα

26 Τηλεπισκόπηση Εξελίξεις και Εφαρµογές ΣΑΤΜ-ΕΜΠ,, Φεβρουαρίου 2007 ΑΘΗΝΑ2004: ΟΛΥΜΠΙΑΚΟΙ ΑΓΩΝΕΣ και ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΤΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ 4Αυγούστου: 9Αυγούστου: Την εβδοµάδα που προηγήθηκε παρατηρούνται χαµηλά έως µέτρια επίπεδα ρύπανσης 20Αυγούστου: Στη διάρκεια των Αγώνων παρατηρούνται µέτρια επίπεδα ρύπανσης που κορυφώνονται στα Ολυµπιακά συγκροτήµατα Η απαγόρευση της κυκλοφορίας ελαχιστοποιεί τις συγκεντρώσεις των ρύπων 25Αυγούστου: Στο τέλος των Αγώνων αυξηµένη ρύπανση παρατηρείται στους κεντρικούς άξονες καιτο Αεροδρόµιο

27 Αναδροµική χαρτογράφηση και εξέταση τάσεων του ΑΟΤ στην Αθήνα σε χαρακτηριστικά επεισόδια ρύπανσης από το 1986 έως το , Μέσ ο οπτκό πάχος δορυφορικά µετρούµενο 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00

28 Τηλεπισκόπηση Εξελίξεις και Εφαρµογές ΣΑΤΜ-ΕΜΠ,, Φεβρουαρίου 2007 ΕΡΕΥΝΑ (6/7)

29 Τηλεπισκόπηση Εξελίξεις και Εφαρµογές ΣΑΤΜ-ΕΜΠ,, Φεβρουαρίου 2007 ΧΡΗΣΗ Ε ΟΜΕΝΩΝ ENVISAT MERIS ΓΙΑ ΑΝΑΚΤΗΣΗ ΑΕΡΟΛΥΜΑΤΩΝ ΣΤΗΝ ΑΘΗΝΑ Σύγκριση µετρήσεων MERIS µε συγκεντρώσεις PM10 80 PM 10 (µgr/cm 3 ) R 2 = 0, AOT (x10 3 )

30 3D-MAPPING OF URBAN AIR POLLUTION USING HIGH RESOLUTION EO DATA N Mt. Pendeli Mt. Egaleo City centre Mt. Hymitos Pireas 10,000 9,000 8, km Saronic Gulf metres/100 7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 H/100 26/04/94 13/06/94 1,000 0, P ixels along traverse

31 ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ANGSTROM a [>1.5] [1,1.5] [0.5,1] [0,0.5] αταξινόµητο Ηαύξησητου συντελεστή a στο κέντρο της πόλης σηµαίνει και αύξηση του µεγέθους των σωµατιδίων προς την περιφέρεια Ερµηνεία: συσσωµάτωση γήρανση υγροποίηση

32 Τηλεπισκόπηση Εξελίξεις και Εφαρµογές ΣΑΤΜ-ΕΜΠ,, Φεβρουαρίου 2007 Συσχέτιση δορυφορικών παρατηρήσεων και επιπτώσεων της ρύπανσης στην υγεία Το δορυφορικά µετρούµενο οπτικό πάχος εκφράζει συγκεντρώσεις µικρών σωµατιδίων Μικρά Μεγάλα Σκέδαση / µήκος κύµατος Τα αναπνευστικά προβλήµατα συνδέονται µε τα µικρής διαµέτρου αεροσωµατίδια Η µελέτη των χωρικών διακυµάνσεων της ρύπανσηςείναιεξίσου (ανόχιπερισσότερο) σηµαντική από τη διαχρονική πληροφορία: µεταξύ 2 σηµείων η ρύπανση µπορεί να µεταβάλλεται τόσο όσο και µεταξύ δύο στιγµών. Εφόσον δεν µπορούµε να έχουµε συνεχείς δορυφορικές εικόνες ούτε πλήρη χωρική κάλυψη από επίγειους σταθµούς, απαιτείται συνδυασµός δορυφόρων µε επίγειεςµετρήσεις. Ανάγκη εξειδικευµένης έρευνας περιβαλλοντικής επιδηµιολογίας

33 Τηλεπισκόπηση Εξελίξεις και Εφαρµογές ΣΑΤΜ-ΕΜΠ,, Φεβρουαρίου 2007 ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ ΚΑΙ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ (7/7)

34 Τηλεπισκόπηση Εξελίξεις και Εφαρµογές ΣΑΤΜ-ΕΜΠ,, Φεβρουαρίου 2007 Περιορισµοί στις δορυφορικές παρατηρήσεις; Νεφοκάλυψη Απουσία διακεκριµένης ορατής υφής στο έδαφος, π.χ. έρηµος, χιόνι, νερό Η επιλογή κατάλληλης «εικόνας αναφοράς = f(νεφοκάλυψης, συχνότητας λήψης, διαθέσιµων µετρήσεων εδάφους) Περιορισµένη και υψηλού κόστους δυναµική πληροφόρηση (προγραµµατισµός SPOT,Συνδυασµόςπολλώνδιαθέσιµωνδορυφόρων)

35 Συµπεράσµατα Συνδυασµός: ορυφόρων Μοντέλων Επιτόπιων µετρήσεων έδειξε θετικά αποτελέσµατα Παρατηρήσεις σε διάφορες κλίµακες θα πρέπει να προωθηθούν µεταξύ επιστηµόνων Τηλεπισκόπησης Μονάχα στενή συνεργασία µεταξύ ειδικών στην Τηλεπισκόπηση και στην ατµοσφαιρική ρύπανση θα αναδείξει όλες τις δυνατότητες ορυφορικές εικόνες παρέχουν µοναδικές εικόνες της διασποράς της ρύπανσης σε αστικές/βιοµηχανικές περιοχές για την βελτιστοποίηση της χωροθέτησης των επίγειων δικτύων µέτρησης για πιο αξιόπιστες και συγκρίσιµες µετρήσεις στην Ευρώπη ορυφορικά δεδοµένα µπορούν να βοηθήσουν στην πρόγνωση της ποιότητας του αέρα στις πόλεις

36 Σαςευχαριστώ! Καταλαβαίνετε, είµαι σίγουρος, ότι κυνηγάω και την ελάχιστη ακόµα χρωµατική µεταβολή, κάθε χρώµα διαρκεί µόνο ένα δευτερόλεπτο (Claude Monet)

Σχετικά έγγραφα

Χαράλαμπος Φείδας Αν. Καθηγητής. Τομέας Μετεωρολογίας & Κλιματολογίας, Τμήμα Γεωλογίας Α.Π.Θ.

Χαράλαμπος Φείδας Αν. Καθηγητής Τομέας Μετεωρολογίας & Κλιματολογίας, Τμήμα Γεωλογίας Α.Π.Θ. 1 η εικόνα της γης από δορυφόρο (Explorer 6) 14 Αυγούστου 1959 Νέφωση στην περιοχή του Ειρηνικού Ωκεανού 3.1