Najdokładniejszy model 3D świata gotowy

150 mln km kw. lądów posiada już dane wysokościowe o metrowej dokładności – informuje niemiecka agencja kosmiczna DLR. To efekt misji satelitarnej TanDEM-X.

Poligon atomowy w Newadzie (po prawej widoczne leje po eksplozjach)

Przedsięwzięcie realizowane jest w ramach partnerstwa publicznego DLR oraz firmy Airbus Defence and Space. Model świata TanDEM-X opracowano w technologii interferometrii radarowej, korzystając z obserwacji dostarczanych przez bliźniacze satelity TerraSAR-X oraz TanDEM-X.

Jak podkreślają specjaliści z DLR, otrzymane dane wysokościowe znacząco przekroczyły pierwotne oczekiwania jakościowe. Początkowo spodziewano się, że dokładność modeli terenu wyniesie około 10 metrów, faktycznie okazała się jednak nawet 10-krotnie lepsza. To zasługa m.in. znakomitej kalibracji systemu, w tym wypracowania metody precyzyjnego określania odległości między radarowymi satelitami z dokładnością sięgającą pojedynczych milimetrów. Dodajmy, że podczas kartowania Ziemi aparaty te znajdowały w zmiennej odległości dochodzącej nawet do 120 metrów.

Kolejnym czynnikiem, który przyczynił się do bardzo dobrej jakości modelu jest wysoki stopień pokrycia Ziemi obserwacjami radarowymi. Bliźniacze satelity TerraSAR-X oraz TanDEM-X prowadziły pomiary od stycznia 2010 roku do grudnia 2015 roku, co pozwoliło zeskanować każdy zakątek Ziemi przynajmniej kilka razy.

Na wysoką dokładność wynikowego modelu wpływ miał również dobrze przygotowany postprocessing danych. W dużym skrócie polegał on na przepuszczeniu 500 terabajtów surowych obserwacji przez serię skomplikowanych algorytmów, czego efektem było 2,6 petabajtów danych wysokościowych składających się na 450 tys. modeli terenu – ich generowanie rozpoczęto jeszcze we wrześniu 2014 r. W ostatnim etapie modele te należało – piksel po pikselu – połączyć w jedno, homogeniczne opracowanie.

Odkrywkowa kopalnia miedzi w północnym Chile

Nowy numeryczny model Ziemi z misji TanDEM-X ma znaleźć wiele różnych zastosowań. Jak podkreśla DLR, jeszcze nim ukończono go dla całego świata, dane wykorzystało ponad tysiąc naukowców. Dzięki nim wykazano np., że w niektórych regionach świata pokrywa lodowa topnieje z szybkością nawet 30 metrów na rok. Teraz z zalet tego modelu będą mogli korzystać również praktycy: geodeci, kartografowie, projektanci czy planiści. Dane wysokościowe z tej misji pod nazwą handlową WorldDEM sprzedaje firma Airbus Defence and Space.

Na tym jednak nie koniec misji satelitów TerraSAR-X oraz TanDEM-X. Jak przewiduje DLR, paliwo dostępne w tych aparatach starczy jeszcze na kilka lat pracy, co pozwoli przeprowadzić wiele ciekawych prac badawczych, a także obserwować zmiany zachodzące w rzeźbie Ziemi.

Tymczasem w planach DLR jest kolejna radarowa misja satelitarna: Tandem-L. Satelita o tej nazwie wyposażony w radar nowej generacji będzie w stanie pozyskiwać dane wysokościowe dla całego świata nawet co 8 dni. – Ziemia jest bardzo dynamicznym systemem, co widać w jej rzeźbie. Dzięki częstym aktualizacjom danych wysokościowych chcemy systematycznie monitorować procesy zachodzące na powierzchni naszej planety. To właśnie ma być głównym celem misji Tandem-L – mówi Alberto Moreira, dyrektor Instytutu Mikrofal i Radarów DLR.

Aleja wulkanów w Ekwadorze

Źródło: DLR, JK