Сентинел-2 - Sentinel-2

Сентинел-2
Sentinel 2-IMG 5873-белый (кроп) .jpg
Модель спутника Sentinel 2
Производитель
ОператорЕвропейское космическое агентство
ПриложенияМониторинг суши и моря, картографирование стихийных бедствий, наблюдение за морским льдом, обнаружение судов
Характеристики
Тип космического корабляспутник
АвтобусАстроБус-Л
Созвездие2
Дизайн жизни7 лет
Стартовая масса1140 кг (2513 фунтов)[2]
Сухая масса1016 кг (2240 ​​фунтов)[2]
Размеры3,4 × 1,8 × 2,35 м (11,2 × 5,9 × 7,7 футов)[2]
Мощность1700 Вт[3]
Производство
Положение делАктивный
Построен2
Запущен2
Оперативный2
Первый запускСентинел-2А
23 июня 2015 г.
Последний запускСентинел-2Б
7 марта 2017 г.
← Сентинел-1Сентинел-3 →

Сентинел-2 является Наблюдение Земли миссия из Программа Коперник который систематически получает оптические изображения с высоким пространственным разрешением (от 10 до 60 м) над сушей и прибрежными водами. Миссия представляет собой созвездие с двумя спутниками-близнецами, Сентинел-2А и Сентинел-2Б.

Миссия поддерживает широкий спектр услуг и приложений, таких как сельскохозяйственный мониторинг, управление чрезвычайными ситуациями, классификация земного покрова или качество воды.

Sentinel-2 разработан и эксплуатируется ЕКА, а спутники были изготовлены консорциумом во главе с Airbus DS.

Обзор

Миссия Sentinel-2 имеет следующие ключевые характеристики:

  • Мультиспектральный данные с 13 полосами в видимый, ближний инфракрасный, и коротковолновый инфракрасный часть спектр
  • Систематический глобальный охват поверхности суши от 56 ° до 84 ° с.ш., прибрежных вод и всех Средиземное море
  • Повторное посещение каждые 10 дней под теми же углами обзора. В высоких широтах полосы обзора Sentinel-2 перекрываются, и некоторые регионы будут наблюдаться дважды или чаще каждые 10 дней, но с разными углами обзора.
  • Пространственное разрешение 10 м, 20 м и 60 м
  • Поле зрения 290 км
  • Политика бесплатных и открытых данных

Для обеспечения частых повторных посещений и высокой готовности миссии два идентичных спутника Sentinel-2 (Sentinel-2A и Sentinel-2B) работают вместе. Спутники сфазированы на 180 градусов друг от друга на одной орбите. Это позволяет завершить 10-дневный цикл повторных посещений за 5 дней.[4] Полоса обзора 290 км создается VNIR и SWIR, каждый из которых состоит из 12 детекторов, выстроенных в два ряда со смещением. [5]

Орбита Солнце синхронно на высоте 786 км (488 миль), 14,3 оборота в день, с нисходящим узлом в 10:30 утра. Это местное время было выбрано как компромисс между минимизацией облачности и обеспечением подходящего солнечного освещения. Это близко к Landsat местное время и совпадения МЕСТОс, позволяя комбинировать данные Sentinel-2 с историческими изображениями для построения долгосрочных временных рядов.

Авторские права

Синтетические данные Sentinel-2 и изображения, созданные на их основе, подлежат соглашению между ESA и пользователем, они изложены в документе, озаглавленном СРОКИ И УСЛОВИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ ДАННЫХ SENTINEL, который является разновидностью открытый доступ лицензия.[6]

Запускает

Запуск первого спутника Sentinel-2A произошел 23 июня 2015 г. в 01:52 UTC Вега ракета-носитель.[7]

Sentinel-2B был запущен 7 марта 2017 года в 01:49 UTC,[8] также на борту ракеты Vega.[2]

Инструменты

Спутники Sentinel-2 будут оснащены одним многоспектральным прибором (MSI) с 13 спектральными каналами в видимом / ближнем инфракрасном (VNIR) и коротковолновом инфракрасном спектральном диапазоне (SWIR). В пределах 13 диапазонов пространственное разрешение 10 метров позволяет продолжать сотрудничество с ТОЧКА-5 и Ландсат-8 миссии, основное внимание в которых уделяется классификации земель.[9]

Разработан и построен компанией Airbus Defense and Space во Франции; В этом тепловизоре MSI используется концепция «нажимной щетки», и его конструкция обусловлена ​​большой полосой обзора 290 км (180 миль), а также высокими геометрическими и спектральными характеристиками, необходимыми для измерений.[10] Он имеет апертуру 150 мм (6 дюймов) и трехзеркальный анастигмат дизайн с фокусным расстоянием около 600 мм (24 дюйма); мгновенное поле зрения составляет примерно 21 ° на 3,5 °.[11] Зеркала прямоугольные, изготовлены из Карбид кремния, аналогичная технологиям на Гайя миссия. В системе также используется механизм заслонки, предотвращающий попадание прямого солнечного света на инструмент. Этот механизм также используется при калибровке прибора.[12] Из всех различных гражданских миссий по оптическому наблюдению Земли Sentinel-2 является первым, у которого есть возможность отображать три полосы на красном краю. [13] Радиометрическое разрешение составляет 12 бит при яркости от 0 до 4095. [14]

Спектральные диапазоны для сенсоров Sentinel-2[15]
Бэнды Sentinel-2Сентинел-2АСентинел-2Б
Центральная длина волны (нм)Полоса пропускания (нм)Центральная длина волны (нм)Полоса пропускания (нм)Пространственное разрешение (м)
Группа 1 - Прибрежный аэрозоль442.721442.22160
Группа 2 - Синий492.466492.16610
Группа 3 - Зеленый559.836559.03610
Группа 4 - Красный664.631664.93110
Группа 5 - Растительность красный край704.115703.81620
Полоса 6 - красный край растительности740.515739.11520
Полоса 7 - Красный край растительности782.820779.72020
Полоса 8 - NIR832.8106832.910610
Band 8A - узкий NIR864.721864.02220
Группа 9 - Водяной пар945.120943.22160
Группа 10 - SWIR - Cirrus1373.5311376.93060
Полоса 11 - SWIR1613.7911610.49420
Полоса 12 - SWIR2202.41752185.718520

Из-за расположения фокальной плоскости спектральные полосы в приборе MSI наблюдают за поверхностью в разное время и различаются между парами полос.[12]

Временное смещение (в секундах) между выбранными парами полос[12]
Межполосные парыВременное смещение между полосами
B08 / B020.264
B03 / B080.264
B03 / B020.527
B10 / B030.324
B10 / B020.851
B04 / B100.154
B04 / B021.005
B05 / B040.264
B05 / B021.269
B11 / B050.199
B11 / B021.468
B06 / B110.057
B06 / B021.525
B07 / B060.265
B07 / B021.790
B8a / B070.265
B8a / B022.055
B12 / B8a0.030
B12 / B022.085
B01 / B120.229
B01 / B022.314
B09 / B010.271
B09 / B022.586

Эти временные смещения можно использовать в наших интересах, например, для отслеживания распространяющихся естественных и искусственных объектов, таких как облака, самолеты или океанские волны.[16][17]

Приложения

Sentinel-2 будет обслуживать широкий спектр приложений, связанных с сушей и прибрежными водами Земли.

Миссия предоставит информацию о методах ведения сельского и лесного хозяйства и поможет управлять Продовольственная безопасность. Спутниковые изображения будут использоваться для определения различных показателей растений, таких как хлорофилл площади листьев и показатели содержания воды. Это особенно важно для эффективного прогнозирования урожайности и приложений, связанных с растительностью Земли.

Sentinel-2 может использоваться не только для мониторинга роста растений, но и для картирования изменений в почвенном покрове и для мониторинга мировых лесов. Он также предоставит информацию о загрязнении озер и прибрежных вод. Изображения наводнений, извержений вулканов [18] и оползни способствуют картированию стихийных бедствий и помогают усилиям по оказанию гуманитарной помощи.

Примеры приложений включают:

  • Мониторинг изменения земного покрова для мониторинга окружающей среды
  • Сельскохозяйственные приложения, такие как мониторинг и управление урожаем, для обеспечения продовольственной безопасности
  • Подробный мониторинг растительности и лесов и создание параметров (например, индекс площади листьев, концентрация хлорофилла, оценка массы углерода)
  • Наблюдение за прибрежными зонами (мониторинг морской среды, картографирование прибрежных зон)
  • Мониторинг внутренних вод
  • Мониторинг ледников, картографирование ледяных покровов, мониторинг снежного покрова
  • Картирование и управление наводнениями (анализ рисков, оценка потерь, управление стихийными бедствиями во время наводнений)

Веб-приложение Sentinel Monitoring предлагает простой способ наблюдения и анализа изменений земель на основе архивных данных Sentinel-2.[19]

Товары

Следующие два основных продукта генерируются миссией:[20]

  • Уровень-1С: коэффициент отражения от верхних слоев атмосферы в картографической геометрии (комбинированная проекция UTM и эллипсоид WGS84). Продукция Уровня-1С - плитки 100 км.2 каждый объемом около 500 МБ. Эти изделия подвергаются радиометрической и геометрической коррекции (включая ортотрансформирование). Этот продукт можно получить у Коперника. Центр открытого доступа.
  • Уровень-2A: Коэффициент отражения поверхности в картографической геометрии. Этот продукт рассматривается как предназначенный для анализа готовых данных (ARD), продукт, который можно использовать непосредственно в последующих приложениях без необходимости дальнейшей обработки. Этот продукт можно получить либо у Коперника. Центр открытого доступа или генерируется пользователем с sen2cor процессор от ESA Панель инструментов SNAP.

Кроме того, для опытных пользователей доступен следующий продукт:

  • Уровень-1B: Максимум атмосферного сияния в геометрии датчика. Уровень-1B состоит из гранул, одна гранула представляет собой фрагмент изображения одного из 12 детекторов в поперечном направлении пути (25 км) и содержит заданное количество линий вдоль пути (приблизительно 23 км). Каждая гранула уровня 1B имеет объем данных примерно 27 МБ. Учитывая сложность продуктов уровня 1B, их использование требует передовых знаний.

Галерея

Примеры сделанных изображений.

  • Озеро Маккей, Австралия, автор Copernicus Sentinel-2B

  • Центральный округ, Ботсвана, Copernicus Sentinel-2A

  • Воеводина, Сербия, Коперник Страж-2А

  • Центрально-восточная Бразилия, Copernicus Sentinel-2A

  • Озеро Балатон, Венгрия

  • Хронология Солнечный парк Бхадла (Индия) развитие крупнейшего в мире кластера фотоэлектрических электростанций в 2020 году

  • В Порт Бейрута как видно из Sentinel-2 после 4 августа 2020 года взрыв это уничтожило большую часть Бейрут, Ливан.

Рекомендации

  1. ^ а б c d "Страж 2". Земля в сети. Европейское космическое агентство. Получено 17 августа 2014.
  2. ^ а б c d ван Оене, Жак (17 ноября 2016 г.). «Космический корабль ESA Sentinel 2B в центре внимания». Spaceflight Insider. Получено 17 ноября 2016.
  3. ^ "Sentinel-2 Data Sheet" (PDF). Европейское космическое агентство. Август 2013.
  4. ^ «Орбита - Sentinel 2 - Mission - Sentinel Online». sentinel.esa.int. Получено 5 марта 2020.
  5. ^ «Sentinel-2 - Миссии - Полезная нагрузка прибора - Справочник Sentinel». sentinel.esa.int. Получено 5 марта 2020.
  6. ^ «УСЛОВИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ ДАННЫХ SENTINEL» (PDF) (версия 1.0). Европейское космическое агентство. Июль 2014 г.
  7. ^ Новаковски, Томаш (23 июня 2015 г.). «Arianespace успешно запускает европейский спутник наблюдения Земли Sentinel-2A». Spaceflight Insider. Получено 17 августа 2016.
  8. ^ Бергин, Крис (6 марта 2017 г.). "Sentinel-2B едет на Вегу, чтобы присоединиться к флоту Коперника". NASASpaceFlight.com. Получено 9 марта 2017.
  9. ^ "Коперник: Страж-2 - Спутниковые миссии - eoPortal Directory". directory.eoportal.org. Получено 5 марта 2020.
  10. ^ "Sentinel-2 MSI: Обзор". Европейское космическое агентство. Получено 17 июн 2015.
  11. ^ Чорвалли, Винсент (9 октября 2012 г.). GMES Sentinel-2 Юстировка телескопа MSI (PDF). Международная конференция по космической оптике. 9–12 октября 2012 г. Аяччо, Франция.
  12. ^ а б c "MSI Instrument - Sentinel-2 Техническое руководство MSI - Sentinel Online". earth.esa.int. Получено 7 февраля 2019.
  13. ^ "Коперник: Страж-2 - Спутниковые миссии - eoPortal Directory". directory.eoportal.org. Получено 5 марта 2020.
  14. ^ «Радиометрические - Разрешения - Sentinel-2 MSI - Руководства пользователя - Sentinel Online». sentinel.esa.int. Получено 5 марта 2020.
  15. ^ «Обзор многоспектрального прибора (MSI)». Sentinel Online. Европейское космическое агентство. Получено 3 декабря 2018.
  16. ^ Кудрявцев, Владимир; Юровская, Мария; Шапрон, Бертран; Коллард, Фабрис; Донлон, Крейг (январь 2017 г.). "Изображение солнечного блеска поверхностных волн океана. Часть 1: Получение и проверка направленного спектра". Журнал геофизических исследований. 122 (16): 1918. Дои:10.1002 / 2016JC012425.
  17. ^ ссылка>Майсонгранде, Филипп; Альмар, Рафаэль; Бергсма, Эрвин В. Дж. (Январь 2019 г.). «Спутниковые снимки Sentinel-2, дополненные радоном, для определения волновых структур и региональной батиметрии». Дистанционное зондирование. 11 (16): 1918. Bibcode:2019RemS ... 11.1918B. Дои:10.3390 / rs11161918.
  18. ^ Коррадино, К., Ганси, Г., Каппелло, А., Билотта, Г., Эро, А., и Дель Негро, К., Клаудиа Коррадино (2019). «Картирование недавних потоков лавы на горе Этна с использованием мультиспектральных изображений Sentinel-2 и методов машинного обучения». Дистанционное зондирование. 16 (11): 1916.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  19. ^ «Дозорный мониторинг». Sentinel Hub / Sinergise. Получено 26 августа 2016.
  20. ^ "Sentinel-2 MSI: Типы продуктов". Европейское космическое агентство. Получено 17 июн 2015.

внешняя ссылка