European Union flag

Kuvaus

Kaukokartoituksella tarkoitetaan ilmiötä ja aluetta koskevan datan ja tiedon hankkimista ilman suoraa yhteyttä siihen. Se on vaihtoehto in situ -tarkkailulle. Kaukokartoitustekniikoita käytetään monilla aloilla, kuten maantieteessä, hydrologiassa, ekologiassa, meteorologiassa, oseanografiassa, glasiologiassa, geologiassa sekä sotilaallisessa laajuudessa, tiedustelussa, kaupallisissa, taloudellisissa, suunnittelu- ja humanitaarisissa sovelluksissa.

Kaukokartoitusteknologiat voivat perustua satelliitteihin tai ilma-aluksiin, ja ne pystyvät havaitsemaan ja luokittelemaan Maan järjestelmän kohteita ja ominaisuuksia leviävien signaalien (esim. sähkömagneettisen säteilyn) avulla. Lisäksi miehittämättömien ilma-alusten käyttö on kehittymässä, mikä johtuu korkean resoluution tiedoista, joita voidaan kerätä lyhyessä ajassa reaaliaikaiseen seurantaan. "Aktiivisilla" kaukokartoitustekniikoilla tarkoitetaan satelliitin tai ilma-aluksen suoraan lähettämää signaalia, joka heijastuu kohteesta ja jonka anturi vuorollaan havaitsee (esim. RADAR ja LiDAR), kun taas "passiivisella" kaukokartoituksella tarkoitetaan antureita, jotka pystyvät havaitsemaan kohteen tai sitä ympäröivien alueiden lähettämää tai heijastamaa säteilyä (esim. filmivalokuvaus, infrapunalaitteet, varauskytkentäiset laitteet ja radiometrit).

Viime aikoina kaukokartoituksella on pyritty parantamaan ymmärrystä ilmastojärjestelmästä ja sen muutoksista. Sen avulla voidaan seurata maapallon pintaa, valtameriä ja ilmakehää useilla spatio-ajallisilla mittakaavoilla, mikä mahdollistaa ilmastojärjestelmän havainnoinnin sekä tutkia ilmastoon liittyviä prosesseja tai pitkän ja lyhyen aikavälin ilmiöitä, kuten metsäkatoa tai El Niño -suuntauksia. Lisäksi kaukokartoituksesta on hyötyä tietojen keräämisessä vaarallisilta alueilta (esim. tulipalojen aikana) tai vaikeapääsyisiltä alueilta (esim. läpäisemättömiltä alueilta). Erityisiä esimerkkejä kaukokartoituskäytöstä, joka liittyy myös ilmastonmuutokseen sopeutumista koskeviin käytäntöihin, ovat muun muassa seuraavat: i) luonnonvarojen hallinta, ii) maatalouskäytäntöjen hallinta, joka liittyy esimerkiksi maankäyttöön, maan suojeluun ja maaperän hiilivarantoon, iii) taktiset metsäpalojen torjuntatoimet reaaliaikaisissa päätöksenteon tukijärjestelmissä, iv) maanpeitteen ja sen muutosten seuranta eri ajallisissa ja alueellisissa mittakaavoissa myös katastrofin jälkeen, v) paremmin tietoon perustuva metsän- ja vesihuolto, vi) hiilivarantojen ja niihin liittyvän dynamiikan arviointi, vii) ilmastojärjestelmän dynamiikan simulointi, viii) ilmastoennusteiden ja meteorologisten uudelleenanalyysituotteiden parantaminen, joita käytetään laajalti ilmastonmuutostutkimuksissa.

Kaukokartoitusta voidaan käyttää myös varoitusten ja varautumisen parantamiseen, joten siitä on hyötyä myös katastrofiriskien hallinnassa. Satelliittiteknologiaa hyödyntäviä maantieteellisiä tietojärjestelmiä (GIS) voidaan käyttää varhaisvaroitus- ja ennustejärjestelmien kehittämiseen ilmastoon liittyvien katastrofiriskien vähentämiseksi ja hallitsemiseksi (eli sykloni- ja tulvareittien, kuivuuden ja tulipalojen paremman ennustamisen valmistelemiseksi) sekä toimiin valmistautumisen helpottamiseksi. Kaukokartoitustekniikka voi olla hyödyllinen myös katastrofin jälkeisten vahinkojen havaitsemisessa, joka perustuu ennen katastrofia ja sen jälkeen otettujen kuvien vertailevaan analyysiin. Kaukokartoitustiedot ja -tiedot ovat hyödyllisiä myös pelastustyöntekijöille.

Euroopassa ja muualla maailmassa on käytössä erilaisia ohjelmia ja aloitteita, joilla edistetään etädatan käyttöä ja jakamista. Copernicus on Euroopan komission koordinoima ja hallinnoima EU:n maanseurantaohjelma. Se koostuu monimutkaisista järjestelmistä, jotka keräävät tietoja useista lähteistä: maanhavainnointisatelliitit ja in situ -anturit, kuten maa-asemat, ilmassa ja merellä olevat anturit. Copernicus käsittelee näitä tietoja ja tarjoaa käyttäjille tietoa palveluilla, jotka koskevat kuutta aihealuetta: maa, meri, ilmakehä, ilmastonmuutos, hätätilanteiden hallinta ja turvallisuus. Copernicuksen ilmastonmuutospalvelu (C3S) tarjoaa ilmastonmuutospalveluja, jotka tukevat eurooppalaisia ilmastopolitiikkoja ja -toimia ja auttavat rakentamaan eurooppalaista yhteiskuntaa, joka kestää paremmin ihmisen aiheuttamaa muuttuvaa ilmastoa. Globaali maanhavainnointijärjestelmä (Global Earth Observation System of Systems, GEOSS) on joukko koordinoituja ja riippumattomia maanhavainnointi-, tieto- ja prosessointijärjestelmiä, joiden avulla julkinen ja yksityinen sektori voivat saada tietoja. GEOSS-portaalissaon yksi Internet-yhteyspiste käyttäjille, jotka etsivät tietoja, kuvia ja analyyttisiä ohjelmistopaketteja kaikkialta maailmasta.

Sopeutuksen yksityiskohdat

IPCC:n luokat
Rakenteelliset ja fyysiset: Tekniset vaihtoehdot, Sosiaalinen: informatiivinen
Sidosryhmien osallistuminen

Kaukokartoitusta käytetään tuottamaan tietoa tai jopa päätöksenteon tukijärjestelmiä kohteena oleville käyttäjille (esim. katastrofiriskien hallintaan osallistuvat toimijat, kaupunkisuunnittelijat, maankäytön suunnittelijat, viljelijät jne.). Loppukäyttäjien osallistuminen sidosryhminä koko tietämyksen ja tuotteiden suunnittelu- ja luomisprosessiin on olennaisen tärkeää sellaisten tuotosten tuottamiseksi, joita todella käytetään ja jotka ovat hyödyllisiä yhteistuotantoparadigman mukaisesti.

Menestys ja rajoittavat tekijät

Kaukokartoitustekniikoita ja erityisesti satelliittikuvia on jo käytetty menestyksekkäästi monilla ilmastonmuutoksen aloilla, kuten i) maailmanlaajuisten lämpötilatrendien tutkiminen sekä merenpinnalla että ilmakehässä, ii) ilmaston lämpenemiseen vaikuttavien auringonsäteilyn muutosten havaitseminen, iii) aerosolien, vesihöyryn pitoisuuden ja sademäärien muutosten seuranta, iv) lumen laajennuksen ja jääpeitteen dynamiikan tutkiminen, v) merenpinnan muutosten ja rannikon muutosten seuranta, vi) kasvillisuuden tilan ja muutosten seuranta, vii) vesivarojen ja kuivuudesta ja kuivista kausista johtuvien vaikutusten seuranta, viii) palotapahtumien ja palopäästöjen seuranta, ix) katastrofiriskin, kuten pyörremyrskyn, tulvien ja kuivuuden, ennustaminen, x) ilmastonmuutokseen sopeutumista koskevien päätöksentekoprosessien ohjaaminen. Etäaistitun datan käyttö kehittyy nopeasti sekä käytettävissä olevien tekniikoiden että resoluution osalta, ja muita ilmastonmuutokseen sopeutumisen kannalta merkityksellisiä käyttötarkoituksia odotetaan syntyvän lähitulevaisuudessa.

Kaukokartoituksen käytöstä on kuitenkin esitetty joitakin huolenaiheita. Ilmastonmuutoksen tutkiminen ja seuranta edellyttävät pitkän aikavälin havaintosarjoja, kun taas satelliittitietoja on usein saatavilla lyhyellä aikavälillä. Lisäksi värähtelystä ja turbulenssista johtuvat epävarmuustekijät ja vääristymät vastaanotetuissa kuvakehyksissä voivat johtua antureiden ja hakualgoritmien vääristymistä, joten satelliittihavaintojen käyttö ilmastonmuutostutkimuksissa edellyttää tällaisten rajoitusten selkeää tunnistamista. Muita mahdollisia rajoituksia ovat: i) korkeat kustannukset ilma-alusten ja miehittämättömien ilma-alusten korkean resoluution tietojen hankkimisesta; ii) joissakin tapauksissa tarvittavien teknologioiden rajallinen saatavuus kustannusten tai osaamisrajoitusten vuoksi; iii) ilma-alus- ja satelliittitietojen ajallinen epäjatkuvuus; vaikka ensimmäinen voi olla erityisen kallis ja siksi käytettävissä rajoitettuun määrään tutkimuksia, toinen kerätään määrätyin väliajoin satelliitin paluuajasta riippuen.

Kustannukset ja edut

Suorat maahavainnot ovat tyypillisesti alueellisesti rajallisia, kun taas kaukokartoitustekniikat mahdollistavat laajemman seurannan. Satelliittitiedoilla on laaja kattavuus, moniaikainen ja monispektrinen kyky, joka tarjoaa ilmastonmuutokseen liittyvää dataa ja tietoa laajoille alueille. Näin voidaan parantaa ilmastojärjestelmän ymmärtämistä, tutkia ja ennustaa ilmastonmuutoksen vaikutuksia ekosysteemeihin sekä seurata toteutettujen sopeutumistoimien vaikuttavuutta.

Kaukokartoitus mahdollistaa myös tietojen keräämisen vaarallisilla tai vaikeapääsyisillä alueilla ilman, että sivusto häiriintyy, ja tarjoaa usein päivityksiä. Tiedonhankinta on usein halvempaa ja nopeampaa kuin suora tiedonkeruu maasta. Lisäksi miehittämättömien ilma-alusten käyttö lisää joustavuutta ajan ja tilan seurannassa eikä hyödytä inhimillisiä riskejä.

Satelliittikuvien hinta vaihtelee alueellisesta resoluutiosta riippuen. Matalan resoluution (> 10 m) arkistokuvat ovat yleensä ilmaisia, kun taas hinnankorotukset 1-8 $ / km2 kulkevat 5-10 m: n resoluutiosta 0,3-1 m: n resoluutioon (vuoden 2019 hinnat; Ks. esimerkiksi Geocento). Lentokoneilla ja miehittämättömillä ilma-aluksilla otettujen kuvien kustannukset ovat hieman korkeammat. tämä jälkimmäinen voi saapua resoluutio & lt; 0,05 m. Tietenkin hinnat nousevat, jos tarvitaan räätälöityjä kuvia. Resursseja tarvitaan myös datan käsittelyyn ja sovellusten kehittämiseen. Lisäksi kaukokartoitusdatan käyttöön tarvitaan riittävästi osaamista ja kapasiteettia.

Toteutusaika

Toteutusajalla tarkoitetaan tietojen käsittelyä ja lopullisen tietämyksen tai tuotteiden toimittamista. Se riippuu suuresti kaukokartoitustekniikoiden erityisestä laajuudesta ja käytöstä, käytettävissä olevien taitojen tasosta, tarvittavien välineiden saatavuudesta ja eri sidosryhmien välisestä yhteistyöstä.

Elinikäinen

Kaukokartoitustekniikoiden käyttö ilmastonmuutoksen tutkimiseen ja ilmastonmuutoksen hillitsemiseen ja siihen sopeutumiseen tähtäävien toimien määrittelyn tukemiseen on mahdollista sekä lyhyellä että pitkällä aikavälillä.

Viitetiedot

Verkkosivustot:
Viitteet:

Yang, J., Gong, P., Fu, R., Zhang, M., Chen, J., Liang, S., Xu, B., Shi J. ja Dickinson, R., (2013). Satelliittien kaukokartoituksen rooli ilmastonmuutostutkimuksissa. Luonto Ilmastonmuutos, osa 13.

Julkaistu Climate-ADAPTissa: Apr 22, 2025

Language preference detected

Do you want to see the page translated into ?

Exclusion of liability
This translation is generated by eTranslation, a machine translation tool provided by the European Commission.