Jak praktycznie wykorzystać zobrazowania satelitarne?

Obserwacje satelitarne zrewolucjonizowały sposób myślenia o problemach współczesnego świata, zmieniły perspektywę z jakiej analizowano przyczyny oraz skutki procesów i zjawisk naturalnych i antropogenicznych. Wymusiły spojrzenie ponadnarodowe, gdyż z pułapu orbity granice administracyjne, podziały polityczne i społeczne po prostu nie istnieją. Granic tych nie respektują także katastrofy naturalne.

Dane satelitarne wykorzystuje się do monitoringu środowiska od ponad pięćdziesięciu lat. Współcześnie funkcjonuje około setki satelitów teledetekcyjnych i z każdym rokiem ich liczba rośnie. Trend ten wynika z korzyści płynących ze stosowania danych satelitarnych przy rozwiązywaniu problemów, jakie przynosi światowy rozwój społeczno-ekonomiczny,  postępująca degradacją środowiska, czy zagrożenia naturalne. Dane teledetekcyjne wraz z danymi naziemnymi (in-situ), dają pełny obraz kondycji naszej planety oraz zjawisk na niej zachodzących.

Dane satelitarne mogą być wykorzystywane w wielu obszarach naszego życia. Pozwalają m.in. na monitorowanie chronionych ekosystemów i terenów o szczególnych wartościach przyrodniczych (sam tylko obszar Natura 2000 obejmuje aż jedną piątą terytorium Polski). W analogiczny sposób mogą służyć monitoringowi obszarów rolniczych, które zajmują około dwóch trzecich powierzchni Polski. Informacje zbierane przez satelity są przydatne dla efektywnej gospodarki wodnej, która jest w Polsce dużym wyzwaniem – z jednej strony występują susze i deficyt wody, z drugiej – silnie odczuwalne są skutki powodzi (szczególnie w latach 1997 oraz 2010).

Badanie zmian klimatu jest istotne dla Polski ze względu na obserwowane trendy zmian temperatury i opadów w Europie Środkowej. Dostrzegalne jest to m.in. w charakterystyce zim, które stają się coraz cieplejsze i mniej śnieżne. Podobnie jak prognoza pogody, tak i monitoring klimatu nie jest w stanie obejść się bez technik satelitarnych. Zobrazowania satelitarne są cenne dla racjonalnego planowania przestrzennego i zrównoważonej urbanistyki, co ma szczególne znaczenie w obliczu intensyfikującej się w Polsce urbanizacji i rozwoju dużych metropolii.

Obserwacje Ziemi znajdują praktyczne zastosowanie także na każdym z etapów zarządzania kryzysowego, przyczyniając się do podejmowania trafniejszych decyzji w krótszym czasie.

Na etapach zapobiegania i przygotowania („przed kryzysem”) techniki geoinformatyczne, zasilone danymi satelitarnymi, używane są do opracowywania planów ochrony cywilnej, modelowania scenariuszy wydarzeń, oceniania czasu reakcji, jak też analizowania alternatywnych rozwiązań problemów. Dostęp do wiarygodnych i aktualnych danych przestrzennych w tej fazie zarządzania pozwala na przygotowywanie się do poprawnego zareagowania na zdarzenia kryzysowe.

W fazie reagowania systemy geoinformatyczne dostarczają aktualnych danych na temat kryzysu i jego skali. Pozwala to np. na wczesne ostrzeganie, ewakuację i ochronę ludności, dostarczanie bezpośredniej i szybkiej pomocy, jak też bieżącą ocenę zniszczeń.

W fazie odbudowy przy użyciu teledetekcji szacuje się rozmiar szkód i strat powstałych w wyniku kryzysu. Można ocenić skalę potrzebnej pomocy socjalnej i finansowej (wypłaty ubezpieczeń), jak i koszty odtworzenia infrastruktury czy rekonstrukcji (relokacja/przenoszenie). Po zakończeniu kryzysu można ocenić ryzyko (prewencja/zmniejszanie strat) wystąpienia podobnej sytuacji po raz kolejny.

Główne obszary zastosowania danych satelitarnych

Obserwacje lądów:

  • pokrycie terenu i jego zmiany,
  • wilgotność gruntu,
  • stan upraw,
  • wskaźniki roślinności i biomasy,
  • temperatura powierzchni lądu,
  • rozwój zabudowy i infrastruktury transportowej,
  • wykrywanie samowoli budowlanych,
  • rolnictwo precyzyjne,
  • deforestacja i nielegalne karczowanie lasów,
  • deformacje skorupy ziemskiej,
  • osiadanie terenów nad kopalniami,
  • trójwymiarowe modele terenu,
  • zjawisko miejskiej wyspy ciepła.

 Obserwacje oceanów:

  • zasolenie,
  • temperatura wód powierzchniowych,
  • zawartość materii organicznej,
  • zmiany poziomu oceanu,
  • wskazywanie optymalnych obszarów połowów,
  • zasięg i zwartość lodu morskiego.

Obserwacje atmosfery:

  • monitoring pogody,
  • stężenia gazów śladowych, w tym cieplarnianych,
  • aerozole naturalne i antropogeniczne,
  • monitoring pyłów wulkanicznych,
  • prognozowanie i śledzenie intensywnych burz,
  • pomiary temperatury powietrza i wilgotności.

Zarządzanie kryzysowe:

  • wsparcie na etapach zapobiegania, przygotowania do, reagowania w trakcie i odbudowy po zdarzeniu kryzysowym (powodzie, pożary, trzęsienia ziemi, epidemie, susze, wybuchy wulkanów, awarie przemysłowe),
  • opracowywanie scenariuszy symulacyjnych,
  • wsparcie pomocy humanitarnej,
  • szacowanie strat i ocena skutków,
  • kartowanie w czasie rzeczywistym.

 Bezpieczeństwo publiczne:

  • zarządzanie flotą morską,
  • szczelność granic państwowych,
  • wykrywanie wycieków ropy i oleju ze statków,
  • monitoring infrastruktury krytycznej,
  • egzekwowanie międzynarodowych porozumień,
  • wsparcie misji pokojowych.