画像クレジット：ESA
欧州宇宙機関は、内陸の湖や河川の水位を追跡するEnvisat地球監視衛星の機能を実証しました。以前は以前のレーダー高度計では見えなかった地球上のスポット。 Envisatに搭載されているレーダー高度計2は、高度800 kmから毎秒1800のレーダーパルスを送信し、それらが戻るまでにかかる時間を計算します。これにより、デバイスから惑星までの正確な距離がわかります。 Envisatの生データを調べ、特定の種類のレーダーエコーを見つけることによって川の水位を抽出する方法を見つけたチーム。 ESAは科学者が研究するために12年の河川水位を解放します。
ESAは10年以上にわたり、衛星を使用してレーダーパルスを地球から反射させ、海と陸の表面の高さを正確に測定しています。しかし、内陸の湖や川はレーダー高度計の効果的な死角になっていますか？少なくとも今までは。
来週のESAは、AltimetryのRiver and Lake Levelと呼ばれる新製品の範囲をプレビューします。これは、EnvisatとERSレーダー高度計の測定から導き出された、地表の主要な湖と川の水位に関する以前はアクセスできなかった情報を提供します。
水文学者は、この新しいデータを使用して、惑星周辺の河川の高さを監視し、地球温暖化の影響を評価して、水資源管理を支援できます。内陸の水域は、水と食料の両方の主要な供給源として、それらの周りに住む人々にとって重要です。それらはしばしば最大の生物多様性の地域でもあり、地域の気候変動の初期の指標を表しています。
未加工のレーダー高度計データから川や湖のレベルの結果を抽出するために、新しい処理アルゴリズムが開発されました。開発の取り組みは、英国のDe Montfort大学のPhilippa Berry教授が率いていました。「新しいレーダー高度計製品は、水文学者にとって大きな飛躍です。それは、地下水位レベルの歴史的変化と、水の利用可能性、水力発電、洪水と干ばつイベント、および全体的な気候変動の予測モデルで使用する非常に重要なデータの両方を研究するための新しいツールを提供します。
ESAのEnvisat環境衛星に搭載されたレーダー高度計2（RA-2）は、ERS-1およびERS-2宇宙船の以前のレーダー高度計に続く改良型です。高さ800 kmの極軌道から、毎秒1800の個別のレーダーパルスを地球に送信し、エコーが戻るまでの時間を記録します。以下の惑星までの正確な距離を計算するために、ナノ秒未満に下るまでの時間を計ります。
レーダー高度計は、NASAのSkylabとSeasatに乗って、1970年代に宇宙空間で最初に飛行されました。これらの初期の取り組みは、滑らかさに欠けた地表が判読不能な信号を返したため、海にしっかりと焦点を合わせたままでした。しかし、テクノロジーが改善されるにつれて、信頼できる地面の高さデータが利用可能になりました。 EnvisatのRA-2は革新的な「四輪駆動」追跡システムを備えており、下の地形が海から氷または乾燥した土地に移動してもレーダーコントラクトを維持できます。
しかし、河川や湖沼はより厳しい目標を証明しています。アマゾン川などの大きな湖や広い川は、食欲をそそる「濡れた」レーダー信号を返しましたが、近くの乾燥した土地からのエコーは、そのような信号のほとんどを歪めました。
それでも本格的な河川と湖面の監視は実現可能であると信じ、ESAは適切なソフトウェア製品を開発する契約をDe Montfort大学に与え、Lancaster大学はフィールド水文学について助言しました。
De Montfort Universityチームは、発生したエコーシェイプのタイプに注意しながら、川や湖で取得された数ギガバイトの生データを入念に調べました。彼らは異なるエコー形状を異なるカテゴリに分類し、「ウェット」信号内のこれらの形状を認識し、最終的にそれらから使用可能なデータを抽出する自動プロセスを作成しました。
「これを行うには、個々のエコーの形状を分析する必要があり、湖や川からのエコー成分に対応する正確な時間を計算する必要があります」とベリー教授は説明します。 「周囲の土地からのエコーを特定して取り除くだけでなく、このプロセスは、特に河川系での島や砂州の頻繁な発生によって複雑になっています。しかし、最終的に、このアプローチは実際に非常に効果的であることが示され、地球の主要な河川および湖沼システムの大部分から高さを取得することに成功しました。」
来週は、この新しいアルゴリズムを使用した最初のデモンストレーション製品がリリースされます。これには、アフリカと南アメリカの川と湖の過去7年間の代表的なデータが含まれています。計画では、過去12年間の全球高度計データを再処理して、水文学者に履歴情報を提供し、長期的な傾向を評価するために非常に貴重です。
ESAはまた、運用ソフトウェアを地上セグメントにインストールして、最終的に製品をほぼリアルタイムで、宇宙からの取得から3時間以内にユーザーに配信できるようにする予定です。
水文学者は、新しいデータを利用するためにレーダー高度計の事前の知識を必要としません。実際の河川ゲージが設置されているかのように、河川横断ポイントに対応するデータを提供するRiver Lake Hydrologyと呼ばれる1つの製品があります。
このようなゲージは、川と湖のレベルの測定値を取得する従来の方法ですが、現場でのゲージの数は過去20年間で急激に減少しています。新製品は、この増大する地上データの不足を補います。
もう1つの製品は、高度計の専門家を対象としたRiver Lake Altimetryと呼ばれ、すべての機器および地球物理学的補正に関する詳細情報とともに、水域のすべての交差点を提供します。
両方の製品のプレビューには、専用のWebサイト（右側のバーを参照）または無料のCDからアクセスできますか？電子メール[電子メール保護]してコピーを注文します。どちらの製品も、9月29日月曜日にトゥールーズで開催される宇宙からの水文学会議で正式に発表されています。
元のソース：ESAニュースリリース
