Fjarkönnun

Fjarkönnun vísar til öflunar gagna og upplýsinga um fyrirbæri og landsvæði, án beinnar snertingar við það. Það er valkostur við athugun á staðnum. Fjarkönnunaraðferðir eru notaðar á fjölmörgum sviðum, þar á meðal landafræði, vatnafræði, vistfræði, veðurfræði, haffræði, jöklafræði, jarðfræði, svo og fyrir hernaðarlegt umfang, upplýsingaöflun, viðskipta-, efnahags-, skipulags- og mannúðarforrit.

Fjarkönnunartækni getur verið byggð á gervihnöttum eða loftförum og getur greint og flokkað hluti og eiginleika jarðkerfisins með útbreiðslumerkjum (t.d. rafsegulgeislun). Að auki er notkun dróna að koma fram vegna gagna í mikilli upplausn sem hægt er að safna á stuttum tíma til að fylgjast með rauntíma. „Virkar“ fjarkönnunaraðferðir vísa til merkis sem gervihnöttur eða loftfar sendir beint frá sér, sem endurkastast af hlut og skynjarinn greinir það aftur á móti (t.d. RADAR og LiDAR), á meðan „óvirk“ fjarskynjun er vísað til skynjara sem geta greint geislun sem hlutur eða nærliggjandi svæði gefa frá sér eða endurspegla (t.d. filmuljósmyndun, innrauð, hleðslutengd tæki og útvarpsmælar).

Undanfarið hefur fjarkönnun verið notuð til að auka skilning á loftslagskerfinu og breytingum á því. Hún gerir okkur kleift að fylgjast með yfirborði jarðar, hafinu og lofthjúpnum á nokkrum tímabundnum skala og gerir þannig mælingar á loftslagskerfum kleift, auk þess að rannsaka loftslagstengda ferla eða langtíma- og skammtímafyrirbæri, eins og t.d. skógareyðingu eða þróun El Niño. Enn fremur er fjarkönnun gagnleg til að safna upplýsingum og gögnum á hættulegum svæðum (t.d. við eldsvoða) eða á óaðgengilegum svæðum (t.d. á vatnsþéttum svæðum). Sérstök dæmi um fjarkönnunarnotkun sem tengist einnig aðferðum við aðlögun að loftslagsbreytingum eru m.a.: i. stjórnun náttúruauðlinda, ii. stjórnun starfsvenja í landbúnaði, t.d. í tengslum við landnotkun, landvernd og kolefnisbirgðir í jarðvegi, iii. taktískar skógareldavarnir í stuðningskerfum fyrir ákvarðanir í rauntíma, iv. vöktun á landþekju og breytingum hennar á mismunandi tíma- og staðbundnum vogum, jafnvel eftir hamfaraatburð, v. betur upplýsta skóga- og vatnsstjórnun, vi. mat á kolefnisbirgðum og tengdum gangverki, vii. hermun á loftslagskerfum, vii. umbætur á loftslagsspám og veðurfræðilegar endurgreiningarvörur, sem eru mikið notaðar í rannsóknum á loftslagsbreytingum.

Að lokum, fjarlægur skynjun er hægt að nota til að bæta viðvörun og viðbúnað, vera því einnig gagnlegt í hamfaraáhættustjórnun. Landfræðileg upplýsingakerfi (GIS) sem nota gervihnattatækni er hægt að nota til að þróa viðvörunar- og spákerfi til að draga úr og stjórna loftslagstengdum hamfaraáhættu (þ.e. undirbúa betri spá um fellibyl og flóðalög, þurrkaatburði, eldatvik), auk þess að hjálpa til við að undirbúa sig fyrir aðgerðir. Fjarkönnunartækni getur einnig verið gagnleg til að greina tjón eftir hörmungar, byggt á samanburðargreiningu á myndum fyrir og eftir hörmung. Fjarkönnunargögn og upplýsingar eru einnig gagnlegar fyrir neyðarstarfsmenn.

Fjölbreyttar áætlanir og framtaksverkefni eru til staðar í Evrópu og um allan heim til að knýja notkun og miðlun fjargagna. Kópernikusaráætlunin er jarðfjarkönnunaráætlun ESB sem er samræmd og stjórnað af framkvæmdastjórn Evrópusambandsins. Það samanstendur af flóknum kerfum sem safna gögnum frá mörgum aðilum: gervihnöttum til jarðfjarkönnunar og skynjurum á staðnum, s.s. jarðstöðvum, skynjurum sem berast í lofti og á sjó. Kópernikusaráætlunin vinnur úr þessum gögnum og veitir notendum upplýsingar í gegnum þjónustu sem tekur til sex þemasviða: land, sjávar, andrúmsloft, loftslagsbreytingar, neyðarstjórnun og öryggi. Copernicus Climate Change Service (C3S) veitir þjónustu á sviði loftslagsbreytinga sem styður við evrópska stefnu og aðgerðir í loftslagsmálum og stuðlar að því að byggja upp evrópskt samfélag með meiri seiglu í loftslagsbreytingum af mannavöldum. Global Earth Observation System of Systems (GEOSS) er safn samræmdra, óháðra jarðfjarkönnunar-, upplýsinga- og vinnslukerfa sem veita aðgang að upplýsingum fyrir opinbera aðila og einkaaðila. „GEOSS-gáttin“býður upp á einn aðgangsstað að Netinu fyrir notendur sem leita að gögnum, myndum og greiningarhugbúnaðarpökkum sem eiga við um alla heimshluta.

Fjarskynjun er notuð til að búa til þekkingar- eða jafnvel ákvörðunarstuðningskerfi fyrir markvissa notendur (t.d. verkamenn sem taka þátt í áhættustjórnun vegna hamfara, skipulagsfræðingar í þéttbýli, landskipuleggjendur, bændur o.s.frv.). Þátttaka endanlegra notenda sem hagsmunaaðila í öllu þekkingarferlinu og hönnun og sköpun vöru er nauðsynleg til að framleiða afurðir sem eru raunverulega notaðar og gagnlegar, samkvæmt hugmyndafræði samframleiðslu.

Fjarkönnunartækni, sérstaklega gervihnattamyndir, hefur þegar verið notuð með góðum árangri á ýmsum sviðum loftslagsbreytinga, svo sem fyrir: i. að rannsaka hnattræna þróun hitastigs, bæði á yfirborði sjávar og í andrúmsloftinu, ii. að greina breytingar á sólargeislun sem hafa áhrif á hnattræna hlýnun, iii. að fylgjast með úðabrúsum, styrk vatnsgufu og breytingum á úrkomufyrirkomulagi, iv. að rannsaka virkni snjóþenslu og ísþekju, v. að fylgjast með breytingum á sjávarborði og strandbreytingum, vi. að fylgjast með ástandi gróðurs og breytingum, vii. að fylgjast með vatnsauðlindum og áhrifum vegna þurrka og þurratímabila, vii. að fylgjast með brunaatburðum og brunaútstreymi, ix. að spá fyrir um hamfarahættu, s.s. fellibylgju, flóð og þurrka, x. að leiðbeina ákvarðanatökuferlum um aðlögun að loftslagsbreytingum. Notkun fjargreindra gagna er að þróast hratt, bæði með tilliti til tiltækrar tækni og upplausnar, og búist er við að önnur notkun sem skiptir máli fyrir aðlögun að loftslagsbreytingum komi fram í náinni framtíð.

Nokkrar áhyggjur hafa þó vaknað af notkun fjarkönnunar. Rannsóknir og eftirlit með loftslagsbreytingum krefjast langtímaraða athugana en gögn um gervihnött eru oft tiltæk til skamms tíma. Enn fremur getur einhver óvissa og röskun á mótteknum myndaramma vegna titrings og ókyrrðar stafað af hlutdrægni í skynjurum og endurheimtarreikniritum, þannig að notkun gervihnattaathugana í rannsóknum á loftslagsbreytingum krefst skýrrar auðkenningar á slíkum takmörkunum. Aðrar mögulegar takmarkanir eru m.a.: i. mikinn kostnað við að afla gagna um loftför og dróna í hárri upplausn, ii. í sumum tilvikum takmarkaður aðgangur að nauðsynlegri tækni vegna kostnaðar eða færnitakmarkana, iii. tímabundin stöðvun gagna um loftför og gervihnött, en sá fyrri getur verið sérstaklega dýr og því fáanlegur fyrir takmarkaðan fjölda kannana, þá er seinni safnað með reglulegu millibili með hliðsjón af heimkomutíma um gervihnött.

Beinar landmælingar eru yfirleitt takmarkaðar í landfræðilegri þekju, en fjarkönnunartækni gerir kleift að fylgjast með stærri mælikvörðum. Gervihnattagögn hafa víðtæka umfjöllun, getu til margra tíma og margra litrófs, sem veitir gögn og upplýsingar sem tengjast loftslagsbreytingum fyrir umfangsmikil svið. Þetta gerir kleift að bæta skilning á loftslagskerfinu, rannsaka og spá fyrir um áhrif loftslagsbreytinga á vistkerfi og fylgjast með skilvirkni innleiðingar aðlögunarráðstafana.

Fjarkönnun gerir einnig kleift að safna gögnum á hættulegum eða óaðgengilegum svæðum, án truflana fyrir síðuna og veitir tíðar uppfærslur. Gagnaöflun er oft ódýrari og hraðari en bein söfnun gagna frá jörðu. Að auki bætir notkun dróna sveigjanleika í tíma- og rýmiseftirliti og kostur á engum áhættum manna.

Verð á gervihnattamyndum er mismunandi eftir staðupplausn. Lágupplausn (> 10m) skjalasafnsmyndir eru venjulega ókeypis, en verðhækkanir frá 1 til 8 $ á km ² fara frá 5-10 m upplausn í 0,3-1 m upplausn (2019 verð; sjá til dæmis Geocento). Kostnaður er örlítið hærri fyrir myndir teknar af flugvélum og njósnavélum; þetta síðarnefnda getur komið á upplausn < 0.05 m. Auðvitað hækka verð ef sérsniðnar myndir eru nauðsynlegar. Auðlindir eru einnig nauðsynlegar til að vinna úr gögnum og þróa forrit. Að lokum er þörf á nægri færni og getu til að nota fjarkönnunargögn.

Framkvæmdartíminn vísar til gagnavinnslu og afhendingar endanlegrar þekkingar eða vara. Það fer mjög eftir sérstöku umfangi og notkun fjarkönnunartækni, hversu tiltæk færni er, framboði á nauðsynlegum verkfærum og samvinnu milli mismunandi hagsmunaaðila sem taka þátt.

Unnt er að nota fjarkönnunartækni til að rannsaka loftslagsbreytingar og styðja við skilgreiningu á aðgerðum til mildunar og aðlögunar að loftslagsbreytingum, bæði til skamms og langs tíma.