Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

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 запускSentinel-2A
23 июня 2015 г.
Последний запускSentinel-2B
7 марта 2017 г.
←  Страж-1Сентинел-3 →

Sentinel-2 - это миссия по наблюдению за Землей в рамках программы Copernicus, которая систематически получает оптические изображения с высоким пространственным разрешением (от 10 до 60 м) над сушей и прибрежными водами. Миссия представляет собой группировку с двумя спутниками-близнецами, Sentinel-2A и Sentinel-2B .

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 ЕКА , а спутники были изготовлены консорциумом во главе с Airbus DS .

Обзор [ править ]

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. [4] Полоса обзора 290 км создается VNIR и SWIR, каждый из которых состоит из 12 детекторов, расположенных в два ряда со смещением. [5]

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.

Авторские права [ править ]

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 . [6]

Запускает [ править ]

Запуск первого спутника Sentinel-2A произошел 23 июня 2015 года в 01:52 UTC на ракете-носителе Vega . [7]

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

Инструменты [ править ]

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 миссиями SPOT-5 и Landsat-8 , при этом основное внимание уделяется классификации земель. [9]

Разработан и построен компанией Airbus Defense and Space во Франции; В этом тепловизоре MSI используется концепция «нажимной щетки», а 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 с фокусным расстоянием около 600 мм (24 дюйма); мгновенное поле зрения составляет примерно 21 ° на 3,5 °. [11] Зеркала прямоугольной формы и изготовлены из карбида кремния , аналогично зеркалам Gaia.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 с интенсивностью яркости от 0 до 4095. [14]

Спектральные диапазоны 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 аэрозоль442,721 год442,221 год60
Группа 2 - Синий492,466492,16610
Группа 3 - Зеленый559,836559,03610
Группа 4 - Красный664,631 год664,931 год10
Band 5 - Красный край растительности704,115703,81620
Полоса 6 - красный край растительности740,515739,11520
Полоса 7 - Красный край растительности782,820779,72020
Полоса 8 - NIR832,8106832,910610
Band 8A - узкий NIR864,721 год864,02220
Группа 9 - Водяной пар945,120943,221 год60
Группа 10 - SWIR - Cirrus1373,531 год1376,93060
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 могут быть использованы в наших интересах, например, для отслеживания распространяющихся естественных и искусственных объектов, таких как облака, самолеты или океанские волны [16] [17]

Приложения [ править ]

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

Миссия предоставит информацию о методах ведения сельского и лесного хозяйства, а также о помощи в обеспечении продовольственной безопасности . 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 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)

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

Продукты [ править ]

Следующие два основных продукта генерируются миссией: [20]

  • Уровень-1С: коэффициент отражения от верхних слоев атмосферы в картографической геометрии (комбинированная проекция UTM и эллипсоид WGS84). Продукты уровня 1С представляют собой плитки площадью 100 км 2 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 в Центре открытого доступа Copernicus, либо сгенерирован 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 передовых знаний.

Галерея [ править ]

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 развития солнечного парка Бхадла (Индия), крупнейшего в мире кластера фотоэлектрических электростанций в 2020 году

  • Вид на порт Бейрута с камеры Sentinel-2 после взрыва 4 августа 2020 года , уничтожившего большую часть Бейрута , Ливан .

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d "Страж 2" . Земля в сети. Европейское космическое агентство . Проверено 17 августа 2014 года .
  2. ^ Б с д ван Oene Жак (17 ноября 2016). «В центре внимания выходит космический корабль Sentinel 2B ЕКА» . Spaceflight Insider . Проверено 17 ноября +2016 .
  3. ^ "Sentinel-2 Data Sheet" (PDF) . Европейское космическое агентство . Август 2013.
  4. ^ «Орбита - Sentinel 2 - Mission - Sentinel Online» . sentinel.esa.int . Дата обращения 5 марта 2020 .
  5. ^ «Sentinel-2 - Missions - Instrument Payload - Sentinel Handbook» . sentinel.esa.int . Дата обращения 5 марта 2020 .
  6. ^ «УСЛОВИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ ДАННЫХ SENTINEL» (PDF) (версия 1.0). Европейское космическое агентство. Июль 2014 г.
  7. ^ Новаковский, Томаш (23 июня 2015). «Arianespace успешно запускает европейский спутник наблюдения Земли Sentinel-2A» . Spaceflight Insider . Дата обращения 17 августа 2016 .
  8. ↑ Бергин, Крис (6 марта 2017 г.). «Sentinel-2B едет на Веге, чтобы присоединиться к флоту Коперника» . NASASpaceFlight.com . Проверено 9 марта 2017 .
  9. ^ "Коперник: Страж-2 - Спутниковые миссии - eoPortal Directory" . directory.eoportal.org . Дата обращения 5 марта 2020 .
  10. ^ "Sentinel-2 MSI: Обзор" . Европейское космическое агентство . Дата обращения 17 июня 2015 .
  11. ^ Chorvalli, Винсент (9 октября 2012). GMES Sentinel-2 Юстировка телескопа MSI (PDF) . Международная конференция по космической оптике. 9–12 октября 2012 г. Аяччо, Франция.
  12. ^ a b c «MSI Instrument - Sentinel-2 Техническое руководство MSI - Sentinel Online» . earth.esa.int . Проверено 7 февраля 2019 .
  13. ^ "Коперник: Страж-2 - Спутниковые миссии - eoPortal Directory" . directory.eoportal.org . Дата обращения 5 марта 2020 .
  14. ^ «Радиометрические - Разрешения - Sentinel-2 MSI - Руководства пользователя - Sentinel Online» . sentinel.esa.int . Дата обращения 5 марта 2020 .
  15. ^ «Обзор многоспектрального прибора (MSI)» . Sentinel Online. Европейское космическое агентство . Проверено 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: Направленный поиск и проверка спектра» . Журнал геофизических исследований . 122 (16): 1918. DOI : 10.1002 / 2016JC012425 .
  17. ^ ref> Майсонгранде, Филипп; Альмар, Рафаэль; Бергсма, Эрвин WJ (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 . DOI : 10,3390 / rs11161918 .
  18. ↑ Corradino, C., Ganci, G., Cappello, A., Bilotta, G., Hérault, A., & Del Negro, C., Claudia Corradino (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 ( ссылка )
  19. ^ "Дозорный мониторинг" . Sentinel Hub / Sinergise . Проверено 26 августа +2016 .
  20. ^ "Sentinel-2 MSI: Типы продуктов" . Европейское космическое агентство . Дата обращения 17 июня 2015 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Sentinel-2 в ЕКА
  • Коперник в ЕКА
  • Паспорт Sentinel-2
  • Документ с требованиями к миссии Sentinel-2