Telemåling

Ved telemåling forstås indsamling af data og oplysninger om et fænomen og et område uden direkte kontakt med det. Det er et alternativ til in situ-observation. Teledetektionsteknikker anvendes inden for mange områder, herunder geografi, hydrologi, økologi, meteorologi, oceanografi, glaciologi, geologi samt til militære formål, efterretning, kommercielle, økonomiske, planlægning og humanitære anvendelser.

Telemålingsteknologier kan være satellit- eller flybaserede og kan detektere og klassificere jordsystemets objekter og karakteristika ved hjælp af opformerede signaler (f.eks. elektromagnetisk stråling). Desuden opstår brugen af droner på grund af de data i høj opløsning, der kan indsamles på kort tid til realtidsovervågning. "Aktive" telemålingsteknikker henviser til et signal, der udsendes direkte af en satellit eller et luftfartøj, og som reflekteres af et objekt, og det detekteres på skift af sensoren (f.eks. RADAR og LiDAR), mens "passiv" telemåling henviser til sensorer, der er i stand til at detektere stråling, der udsendes eller reflekteres af et objekt eller de omkringliggende områder (f.eks. filmfotografering, infrarødt, ladningskoblet udstyr og radiometre).

For nylig er telemåling blevet brugt til at forbedre forståelsen af klimasystemet og dets ændringer. Det gør det muligt at overvåge jordoverfladen, havet og atmosfæren på flere spatio-temporale skalaer, hvilket gør det muligt at observere klimasystemet samt at undersøge klimarelaterede processer eller langsigtede og kortsigtede fænomener, som for eksempel skovrydning eller El Niño-tendenser. Desuden er telemåling nyttig til at indsamle oplysninger og data i farlige (f.eks. under brande) eller utilgængelige områder (f.eks. uigennemtrængelige områder). Specifikke eksempler på telemålingsanvendelser, der også vedrører praksis for tilpasning til klimaændringer, omfatter: i) forvaltning af naturressourcer, ii) forvaltning af landbrugsmetoder, f.eks. i forbindelse med arealanvendelse, jordbevarelse og kulstoflagre i jorden, iii) taktisk bekæmpelse af skovbrande i beslutningsstøttesystemer i realtid, iv) overvågning af arealdække og ændringer heraf i forskellige tidsmæssige og rumlige skalaer, selv efter en katastrofebegivenhed, v) bedre informeret skov- og vandforvaltning, vi) evaluering af kulstoflagre og tilhørende dynamik, vii) simulering af klimasystemets dynamik, viii) forbedring af klimaprognoser og meteorologiske reanalyseprodukter, der i vid udstrækning anvendes til undersøgelser af klimaændringer.

Endelig kan telemåling anvendes til at forbedre varsling og beredskab og er derfor også nyttig i forbindelse med katastroferisikostyring. Geografiske informationssystemer (GIS) ved hjælp af satellitteknologi kan anvendes til at udvikle systemer til tidlig varsling og prognoser med henblik på at reducere og styre klimarelaterede katastroferisici (dvs. udarbejde bedre forudsigelser af cykloner og oversvømmelsesspor, tørkehændelser og brandhændelser) samt hjælpe med at være forberedt på foranstaltninger. Remote sensing teknologi kan også være nyttig til post-katastrofe skade afsløring, baseret på sammenlignende analyse af før og post katastrofe billeder. Data og oplysninger om telemåling er også nyttige for redningsmandskab.

Der findes forskellige programmer og initiativer i Europa og resten af verden for at fremme brugen og delingen af fjerndata. Copernicus er EU's jordobservationsprogram, der koordineres og forvaltes af Europa-Kommissionen. Den består af et komplekst sæt systemer, der indsamler data fra flere kilder: jordobservationssatellitter og in situ-sensorer såsom jordstationer, luftbårne og søbårne sensorer. Copernicus behandler disse data og giver brugerne oplysninger gennem et sæt tjenester, der vedrører seks tematiske områder: land, hav, atmosfære, klimaændringer, beredskabsstyring og sikkerhed. Copernicus' klimaændringstjeneste (C3S) leverer klimaændringstjenester, der støtter europæiske klimapolitikker og -tiltag og bidrager til at opbygge et europæisk samfund, der er mere modstandsdygtigt over for menneskeskabte klimaændringer. Det globale system af jordobservationssystemer (GEOSS) er et sæt af koordinerede, uafhængige jordobservations-, informations- og behandlingssystemer, der giver adgang til information for den offentlige og private sektor. "GEOSS-portalen"tilbyder et enkelt internetadgangspunkt for brugere, der søger data-, billed- og analysesoftwarepakker, der er relevante for alle dele af verden.

Telemåling anvendes til at frembringe viden eller endog beslutningsstøttesystemer til målrettede brugere (f.eks. aktører, der er involveret i katastroferisikostyring, byplanlæggere, arealplanlæggere, landbrugere osv.). Inddragelse af slutbrugere som interessenter i hele processen med videns- og produktdesign og -skabelse er afgørende for at producere output, der virkelig anvendes og er nyttige i henhold til koproduktionsparadigmet.

Telemålingsteknikker, navnlig satellitbilleder, er allerede med succes blevet anvendt inden for en lang række klimaændringsområder, f.eks. til: i) undersøgelse af globale temperaturtendenser, både ved havoverfladen og i atmosfæren, ii) detektering af ændringer i solstråling, der påvirker den globale opvarmning, iii) overvågning af aerosoler, vanddampkoncentration og ændringer i nedbørsregime, iv) undersøgelse af dynamikken i sneudvidelse og isdække, v) overvågning af ændringer i havniveau og kystændringer, vi) overvågning af vegetationens tilstand og ændringer, vii) overvågning af vandressourcer og virkninger som følge af tørke og tørre perioder, viii) overvågning af brandbegivenheder og brandemissioner, ix) forudsigelse af katastroferisici såsom cyklon, oversvømmelser og tørke og x) vejledende beslutningsprocesser om tilpasning til klimaændringer. Anvendelsen af fjernoplyste data udvikler sig hurtigt, både med hensyn til tilgængelige teknikker og opløsning, og andre anvendelser, der er relevante for tilpasning til klimaændringer, forventes at dukke op i den næste fremtid.

Der er dog givet udtryk for visse betænkeligheder med hensyn til anvendelsen af telemåling. Undersøgelse og overvågning af klimaændringer kræver langsigtede tidsserier af observationer, mens satellitdata ofte er tilgængelige for en kort periode. Desuden kan visse usikkerheder og forvrængninger af modtagne billedrammer på grund af vibrationer og turbulens skyldes bias i sensorer og søgealgoritmer, så brugen af satellitobservationer i klimaændringsundersøgelser kræver en klar identifikation af sådanne begrænsninger. Andre mulige begrænsninger omfatter: i) høje omkostninger til erhvervelse af data i høj opløsning fra luftfartøjer og droner ii) i nogle tilfælde begrænset adgang til nødvendige teknologier på grund af omkostninger eller kompetencebegrænsninger iii) tidsmæssig diskontinuitet af luftfartøjs- og satellitdata Mens den første kan være særlig dyr og derfor tilgængelig for et begrænset antal undersøgelser, indsamles den anden med faste intervaller afhængigt af satellitreturtiden.

Direkte landobservationer er typisk begrænset i geografisk dækning, mens telemålingsteknikker giver mulighed for overvågning i større skala. Satellitdata har bred dækning, multitemporal og multispektral kapacitet, der giver klimarelaterede data og oplysninger til omfattende områder. Dette gør det muligt at forbedre forståelsen af klimasystemet, studere og forudsige klimaændringernes indvirkning på økosystemerne og overvåge effektiviteten af de gennemførte tilpasningsforanstaltninger.

Fjernovervågning gør det også muligt at indsamle data i farlige eller utilgængelige områder uden forstyrrelser for webstedet og giver hyppige opdateringer. Dataindsamling er ofte billigere og hurtigere end direkte indsamling af data fra jorden. Desuden giver brugen af droner fleksibilitet med hensyn til tids- og rumovervågning og fordelen ved, at der ikke er nogen menneskelige risici.

Prisen på satellitbilleder varierer afhængigt af rumlig opløsning. Arkivbilleder med lav opløsning (> 10 m) er normalt gratis, mens prisstigninger fra 1 til 8 $ pr. km ² går fra 5-10 m opløsning til 0,3-1 m opløsning (2019-priser; se f.eks. Geocento). Omkostningerne er lidt højere for billeder taget af fly og droner. sidstnævnte kan nå frem til en opløsning < 0,05 m. Selvfølgelig stiger priserne, hvis tilpassede billeder er påkrævet. Der er også behov for ressourcer til at behandle data og udvikle applikationer. Endelig kræves der tilstrækkelige færdigheder og kapacitet til at anvende telemålingsdata.

Implementeringstiden refererer til databehandling og levering af endelig viden eller produkter. Det afhænger i høj grad af det specifikke omfang og anvendelsen af telemålingsteknikker, niveauet af tilgængelige færdigheder, tilgængeligheden af de nødvendige værktøjer og samarbejdet mellem de forskellige involverede interessenter.

Anvendelsen af telemålingsteknikker til undersøgelse af klimaændringer og støtte til fastlæggelsen af foranstaltninger til modvirkning af og tilpasning til klimaændringer kan udføres både på kort og lang sigt.