Страж-2 - Sentinel-2

Страж-2
Sentinel 2-IMG 5873-белый (кроп) .jpg
Модель спутника Sentinel 2
Производитель
Оператор Европейское космическое агентство
Приложения Мониторинг суши и моря, картографирование стихийных бедствий, наблюдение за морским льдом, обнаружение судов
Характеристики
Тип космического корабля спутниковое
Автобус АстроБус-Л
Созвездие 2
Стартовая масса 1140 кг (2513 фунтов)
Сухая масса 1016 кг (2240 ​​фунтов)
Габаритные размеры 3,4 × 1,8 × 2,35 м (11,2 × 5,9 × 7,7 футов)
Власть 1700 Вт
Дизайн жизни 7 лет
Производство
Положение дел Активный
Построено 3
Запущен 2
Оперативный 2
Первый запуск Sentinel-2A
23 июня 2015 г.
Последний запуск Sentinel-2B
7 марта 2017 г.
←  Страж-1 Часовой-3

Sentinel-2 - это миссия по наблюдению Земли из программы Copernicus, которая систематически получает оптические изображения с высоким пространственным разрешением (от 10 до 60 м) над сушей и прибрежными водами. В настоящее время миссия состоит из двух спутников, Sentinel-2A и Sentinel-2B ; третий спутник, Sentinel-2C, в настоящее время проходит испытания в рамках подготовки к запуску в 2024 году.

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

Sentinel-2 был разработан и эксплуатируется Европейским космическим агентством , а спутники были изготовлены консорциумом во главе с Airbus Defense and Space .

Обзор

Миссия Sentinel-2 имеет следующие ключевые характеристики:

  • Мультиспектральные данные с 13 полосами в видимой , ближней инфракрасной и коротковолновой инфракрасной частях спектра.
  • Систематический глобальный охват поверхности суши от 56 ° до 84 ° с.ш., прибрежных вод и всего Средиземного моря
  • 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. Полоса обзора 290 км создается VNIR и SWIR, каждый из которых состоит из 12 детекторов, выстроенных в два ряда со смещением.

Орбита солнечно-синхронная на высоте 786 км (488 миль), 14,3 оборота в день с нисходящим узлом в 10:30. Это местное время было выбрано как компромисс между минимизацией облачности и обеспечением подходящего солнечного освещения. Он находится близко к Landsat местному времени и соответствует SPOT «S , что позволяет сочетание данных Сентинел-2 с историческими изображениями строить долгосрочные временные ряды.

авторское право

Синтетические данные Sentinel-2 и изображения, созданные на их основе, подлежат соглашению между ESA и пользователем, изложены в документе, озаглавленном СРОКИ И УСЛОВИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ ДАННЫХ SENTINEL , который является типом лицензии открытого доступа .

Запускает

Запуск первого спутника Sentinel-2A произошел 23 июня 2015 года в 01:52 UTC на ракете-носителе Vega .

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

Sentinel-2C планируется запустить в 2024 году на ракете-носителе Vega-C .

Инструменты

Каждый спутник Sentinel-2 оснащен 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 миссиями SPOT-5 и Landsat-8 , при этом основное внимание уделяется классификации земель.

В тепловизоре MSI, разработанном и изготовленном компанией Airbus Defense and Space во Франции, используется концепция «толкающей щетки», и его конструкция основана на требованиях к ширине полосы обзора в 290 км (180 миль) вместе с высокими геометрическими и спектральными характеристиками, необходимыми для измерений. Он имеет апертуру 150 мм (6 дюймов) и трехзеркальный анастигмат с фокусным расстоянием около 600 мм (24 дюйма); мгновенное поле зрения составляет примерно 21 ° на 3,5 °. Зеркала имеют прямоугольную форму и сделаны из карбида кремния по технологии, аналогичной той, что использовалась в миссии Gaia . В системе также используется механизм заслонки, предотвращающий попадание прямого солнечного света на инструмент. Этот механизм также используется при калибровке прибора. Из всех различных гражданских миссий по оптическому наблюдению Земли Sentinel-2 является первым, у которого есть возможность отображать три полосы на красном краю. Радиометрическое разрешение составляет 12 бит при яркости от 0 до 4095.

Спектральные полосы

Спектральные диапазоны для сенсоров Sentinel-2
Бэнды Sentinel-2 Сентинел-2А Сентинел-2Б
Центральная длина волны (нм) Полоса пропускания (нм) Центральная длина волны (нм) Полоса пропускания (нм) Пространственное разрешение (м)
Группа 1 - Прибрежный аэрозоль 442,7 21 год 442,2 21 год 60
Группа 2 - Синий 492,4 66 492,1 66 10
Группа 3 - Зеленый 559,8 36 559,0 36 10
Группа 4 - Красный 664,6 31 год 664,9 31 год 10
Полоса 5 - Красный край растительности 704,1 15 703,8 16 20
Полоса 6 - красный край растительности 740,5 15 739,1 15 20
Полоса 7 - красный край растительности 782,8 20 779,7 20 20
Полоса 8 - NIR 832,8 106 832,9 106 10
Band 8A - узкий NIR 864,7 21 год 864,0 22 20
Группа 9 - Водяной пар 945,1 20 943,2 21 год 60
Диапазон 10 - SWIR - Cirrus 1373,5 31 год 1376,9 30 60
Полоса 11 - SWIR 1613,7 91 1610,4 94 20
Полоса 12 - SWIR 2202,4 175 2185,7 185 20

Временные смещения

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

Временное смещение (в секундах) между выбранными парами полос
Межполосные пары Временное смещение между полосами
B08 / B02 0,264
B03 / B08 0,264
B03 / B02 0,527
B10 / B03 0,324
B10 / B02 0,851
B04 / B10 0,154
B04 / B02 1,005
B05 / B04 0,264
B05 / B02 1,269
B11 / B05 0,199
B11 / B02 1,468
B06 / B11 0,057
B06 / B02 1,525
B07 / B06 0,265
B07 / B02 1,790
B8a / B07 0,265
B8a / B02 2,055
B12 / B8a 0,030
B12 / B02 2,085
B01 / B12 0,229
B01 / B02 2.314
B09 / B01 0,271
B09 / B02 2,586

Эти временные смещения можно использовать для получения дополнительной информации, например, для отслеживания распространяющихся естественных и искусственных объектов, таких как облака, самолеты или океанские волны.

Приложения

Sentinel-2 обслуживает широкий спектр приложений, связанных с землей и прибрежными водами.

Миссия предоставляет информацию о методах ведения сельского и лесного хозяйства и помогает управлять продовольственной безопасностью . 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.

Помимо мониторинга роста растений, Sentinel-2 используется для картирования изменений в земном покрове и для мониторинга мировых лесов. Он также предоставляет информацию о загрязнении озер и прибрежных вод. Изображения наводнений, извержений вулканов и оползней 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)
  • Картирование потоков лавы

Веб-приложение Sentinel Monitoring предлагает простой способ наблюдения и анализа изменений земельных участков на основе архивных данных Sentinel-2.

Продукты

Следующие два основных продукта генерируются миссией:

  • Уровень-1C: Коэффициент отражения верхней части атмосферы в картографической геометрии (комбинированная проекция UTM и эллипсоид WGS84). Продукты Level-1C представляют собой плитки размером 100 км x 100 км каждая и объемом около 500 МБ. Эти изделия подвергаются радиометрической и геометрической коррекции (включая ортотрансформирование). Этот продукт можно получить в Центре открытого доступа Copernicus .
  • 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 может быть получен либо из Copernicus Open Access Hub, либо создан пользователем с помощью процессора sen2cor из ESA SNAP Toolbox .

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 передового опыта.

Галерея

Примеры сделанных изображений.

использованная литература

внешние ссылки