Wykorzystanie obserwacji satelitarnych

Transkrypt

Wykorzystanie obserwacji satelitarnych
Obserwacje satelitarne w
zarządzaniu kryzysowym
Hubert Turski Komenda Główna Państwowej Straży Pożarnej
Agnieszka Iżykowska Centrum Badań Kosmicznych PAN
Potencjalne obszary wykorzystania
obserwacji satelitarnych
Zapobieganie i przygotowanie:
• ocena ryzyka,
• prewencja/zmniejszanie strat,
• gotowość/przygotowywanie się do „przyjęcia” zdarzenia.
Reagowanie:
• ostrzeganie/ewakuacja,
• ochrona ludności,
• dostarczanie bezpośredniej, szybkiej pomocy,
• ocena zniszczeń.
Odbudowa:
• pomoc,
• odtwarzanie infrastruktury,
• rekonstrukcja (relokacja/przenoszenie),
• ochrona socjalna i finansowa,
• ocena ryzyka (prewencja/zmniejszanie strat).
Schemat dostępnych rodzajów danych satelitarnych i możliwości ich wykorzystania
Dane
Przeznaczenie
Faza
Częstotliwość/pokrycie
satelity meteorologiczne
(orbita geostacjonarna)
sztormy, powodzie
zapobieganie, przygotowanie,
reagowanie, odbudowa
15 minut/globalne
dane obrazowe
nisko-rozdzielcze (1 km)
powodzie, pożary
reagowanie, odbudowa
raz dziennie/globalne
średnio-rozdzielcze (250 m)
powodzie, pożary
reagowanie, odbudowa
raz dziennie/globalne
dane obrazowe
wysoko-rozdzielcze (10 m)
dane referencyjne
zapobieganie, przygotowanie
raz w roku/światowe
obszary wrażliwe
ocena
reagowanie, odbudowa
raz dziennie
dane referencyjne przed
zdarzeniem
zapobieganie, przygotowanie
raz w roku/światowe
obszary wrażliwe
ocena stanu po
wystąpieniu zdarzenia
reagowanie, odbudowa
raz dziennie/lokalne
zagrożenia geologiczne
(przed wystąpieniem)
zapobieganie, przygotowanie
raz w roku/światowe
obszary wrażliwe
zagrożenia geologiczne
(po wystąpieniu)
reagowanie, odbudowa
-
zanieczyszczenia
substancjami
ropopochodnymi
reagowanie
raz dziennie
powodzie
reagowanie
raz dziennie
obszary zachmurzone
reagowanie
-
dane obrazowe
bardzo wysoko-rozdzielcze (1 m)
obrazy radarowe,
interferometria radarowa
Na podstawie: INSCRIT – GMES pilot service
Zarządzanie kryzysowe - dane
Dane wykorzystywane w zarządzaniu kryzysowym można podzielić na:
dane referencyjne – podstawowe informacje o terenie na którym wystąpiło
zdarzenie - dostępne w czasie do 6 godzin po zajściu zdarzenia,
dane o zniszczeniach – dostępne w czasie do 24 godzin po zajściu
zdarzenia i uaktualnianie przynajmniej raz dziennie,
prognozy i scenariusze rozwoju zdarzeń – pozwalające na prognozowanie
rozwoju sytuacji w oparciu o dostępne modele, wiedzę ekspercką itd.
Obserwacje satelitarne w zarządzaniu
kryzysowym - świat
Space and Public Safety
Program Europejskiej Agencji Kosmicznej
Obserwacje satelitarne w zarządzaniu
kryzysowym - świat
International Charter Program
Space and Major Disasters
Obserwacje satelitarne w zarządzaniu
kryzysowym - świat
Modis Fire Services
DLR
Obserwacje satelitarne w zarządzaniu
kryzysowym - świat
Risk_EOS services
Obserwacje satelitarne w zarządzaniu
kryzysowym - Polska
Założenia i doświadczenia wynikające z projektu ASTRO +
Demonstracja technik satelitarnych dla potrzeb ratownictwa, zarządzania
kryzysowego i misji humanitarnych
Były to:
• ograniczone w skali ćwiczenia terenowe,
współorganizowane przez KCKRiOL KG PSP
• demonstracja i testy sprzętu, oprogramowania i
sposobów kompleksowego połączenia różnych narzędzi
(nawigacja, łączność, obserwacja)
• współpraca z konsorcjami satelitarnymi i polskimi
instytucjami i firmami (WIŁ, SCOR S.A., Geosystems,
Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej)
Ćwiczenia miały na celu
• ocenę przydatności rozwiązań satelitarnych dla misji
humanitarnych poza obszarem UE i dla służb działających
w Polsce
• ocenę korzyści wynikających z zastosowania technik
satelitarnych podczas realizacji przez UE misji
humanitarnych i stabilizacyjnych
Symulacja obszaru zniszczeń w wyniku pęknięcia zapory w Dębem wykonana
na potrzeby ćwiczeń ASTRO+ przez SCOR SA (SCOR SA)
Monitorowanie zjawisk wielkoobszarowych
powodzie
susze
pożary
rozprzestrzenianie skażeń
silne wiatry, huragany, burze
epidemie i plagi
trzęsienia ziemi, wybuchy wulkanów
ogólna ocena stanu obszaru
inne zdarzenia ekstremalne
Monitorowanie zjawisk lokalnych
monitoring infrastruktury krytycznej
prognozowanie rozwoju zdarzeń
ocena stanu zniszczeń
opracowywanie map ryzyka w kontekście planów
ratowniczych i reagowania kryzysowego
osuwiska i przemieszczenia budynków
skażenia lokalne
transport materiałów niebezpiecznych
wyznaczanie tras ewakuacji, przemieszczanie osób i
zwierząt
Wykorzystanie obserwacji satelitarnych –
przykłady
POWODZIE
Analiza danych z satelity Landsat 7
Źródło: ESA.
Analizy zasięgu i przemieszczania fali powodziowej w
czasie powodzi w 1997 roku na podstawie obrazów
radarowych satelitów ERS 1& 2 Źródło: ESA.
Wykorzystanie obserwacji satelitarnych –
przykłady
POWODZIE
Wykorzystanie obserwacji satelitarnych –
przykłady
SUSZE
2nd half of July
2nd half of August
3rd decade of September
Pomiar wilgotności gruntów
Źródło: IMGW
Wykorzystanie obserwacji satelitarnych –
przykłady
SUSZE
Zmiany wilgotności gleby opracowane na podstawie zdjęć radarowych ENVISAT ASAR
Źródło: IGIK
Wykorzystanie obserwacji satelitarnych –
przykłady
POŻARY
Portugal_
Fires_MERIS_RR_Date20050805_Time1
05619_Orbit17941 Kombinacja kanałów 7 (red), 5 (green), 2
(blue) "
Instrument: Medium Resolution Imaging Spectrometer (MERIS) Date of Acquisition: 05, 18, 21 and 25 August 2005 Orbit number: 17941, 18127, 18170, 18227
Instrument features: Reduced Resolution image (1200 - meter
resolution)
Orbit Direction: Descending
Wykorzystanie obserwacji satelitarnych –
przykłady
POŻARY
Rouet Forest Spot 5
natural colour, buildings
Var region, France
Data source: Spot 5,
resolution 2.5m
Acquired 29/07/2003.
©CNES 2005, distribution
Spotimage
Map created 07/07/2005
by SERTIT
Wykorzystanie obserwacji satelitarnych –
przykłady
WIATRY
Określanie pola wiatru na podstawie
danych satelity NOOA
Wykorzystanie obserwacji satelitarnych – przykłady
ROZPRZESTRZENIANIE SKAŻEŃ W ATMOSFERZE
Źródło: Aero.org
Wykorzystanie obserwacji satelitarnych – przykłady
TRZĘSIENIA ZIEMI
Java, Yogyakarta City
Damage assessment using IKONOS data from May 28, 2006 - Jejeran Region (1:3,000)
Source: Ikonos
Acquired: 28/05/2006
Ikonos CRISP 2006
Image processing, map created 31/05/2006 by DLR in the framework of GMES RESPOND.
Wykorzystanie obserwacji satelitarnych – przykłady
WULKANY
Stromboli Volcano Eruption
Type of Event:Volcano Eruptions and EarthquakesLocation of Event:Stromboli, ItalyDate of Charter
Activation:April 09, 2003Charter Requestor:Italian Civil ProtectionProject Management:ESA
Wykorzystanie obserwacji satelitarnych – przykłady
ZANIECZYSZCZENIA GLEB
Stan degradacji gruntów uzyskany na podstawie
wielospekralnych obrazów satelitarnych pozyskanych
sensorem ASTER oraz hiperspekralnej rejestracji z
pułapu lotniczego skanerem DAIS, kopalnia siarki
"Jeziórko" k. Tarnobrzega.
Źródło: S. Mularz
Wykorzystanie obserwacji satelitarnych – przykłady
MONITORING INFRASTRUKTURY KRYTYCZNEJ
Fragment obrazu z satelity IKONOS,
Biblioteka Uniwersytetu Warszawskiego
Źródło: Techmex
Wykorzystanie obserwacji satelitarnych – przykłady
OCENA STANU ZNISZCZEŃ
Satellite map of Sri Lanka, Radarsat
Composite, Panama Okanda
Source: SPOT 2, 27/12/2002 and Radarsat,
02/01/2005. Resolution: 12.5 m.
SPOT 2, 08/02/2002. Resolution: 10 m.
Map produced 03/01/2005 by SERTIT
Satellite map of Sri Lanka, Potentially Affected Area, east coast
Source: Radarsat, 02/01/2005. Resolution: 12.5 m.
Map produced 03/01/2005 by SERTIT
Wykorzystanie obserwacji satelitarnych – przykłady
PRZEMIESZCZENIA GRUNTÓW
Szybkość przemieszczeń
punktów w mm/rok na tle
zdjęcia satelitarnego Landsat
ETM+. Dane otrzymano na
podstawie przetworzenia 54
obrazów radarowych ERS 1 i
ERS 2. artości średniej
szybkości przemieszczania
wahają się w przedziale od –
39,63mm do +25,12 mm.
Źródło: PIG
Wykorzystanie obserwacji satelitarnych przykłady
OSUWISKA
Philippines Landslide Predisaster
Source: Spot 5, Alos AVNIR, Radarsat,
Envisat ASAR , 5 m resolution
Acquired: 01/06/2003, 20/02/2006, 22/02/2006, 24/02/2006
Zalety i wady wykorzystania technologii
satelitarnych
jednorodny obraz sytuacji
duża pojemność informacyjna
powiązana z jakością obrazów
nowe możliwości technologiczne –
wykorzystanie teledetekcji do
pomiarów różnorodnych
parametrów i zjawisk
koszty obróbki danych i czas
dostępu przetworzonej informacji
– brak możliwości dostępu w
czasie rzeczywistym/bliskim
rzeczywistego
brak wypracowanej ‘szybkiej
ścieżki’ dostępu do danych
nieprzystosowanie służb
ratowniczych do ich
wykorzystywania
Potencjalne kierunki rozwoju
powstawanie nowych misji satelitarnych
możliwość uzyskania danych w czasie rzeczywistym
możliwość dostępu do wstępnie przetworzonych
informacji w czasie bliskim rzeczywistego
nowe możliwości technologiczne detekcji zjawisk –
zniwelowanie przeszkód wynikających z warunków pogodowych
poprawa jakości i zawartości informacyjnej zobrazowań
obniżenie kosztów pozyskania informacji
dopracowanie ‘szybkiej ścieżki’ dostępu do zobrazowań
Dziękujemy za uwagę
Hubert Turski Komenda Główna Państwowej Straży Pożarnej
[email protected]
Agnieszka Iżykowska Centrum Badań Kosmicznych PAN
[email protected]