| Tittel: | En ny fjernmålingsteknikk for naturfarer og miljøovervåking ved bruk av mikrosatellitter | | Ansvar: | Vegard Haneberg, Mads Engja Rindal og Mostafa Hoseini | | Forfatter: | Haneberg, Vegard  / Rindal, Mads Engja / Hoseini, Mostafa | | Materialtype: | Artikkel - elektronisk | | Signatur: | Kart og plan | | Utgitt: | Oslo : Universitetsforlaget, 2022 | | Omfang: | S. 368-381 | | ISBN/ISSN: | 0447-3278 | | Serie: | Kart og plan ; 4/2022 | | Emneord: | Miljøvern / Vannforsyning | | Stikkord: | GNSS-R (Global Navigation Satellite System-Reflektometri) | | Innhold: | Sammendrag
De stadig økende konsekvensene av klimaendringer fremhever behovet for å overvåke jordens vannsykluser over land, spesielt med tanke på økningen av naturkatastrofer som flom og tørke. Denne studien viser at en ny fjernmålingsteknologi kan overvåke variasjoner i jordfuktighet og flomhendelser ved bruk av mikrosatellitter. Denne teknologien er basert på konseptet Global Navigation Satellite System-Reflektometri (GNSS-R). GNSS-R analyserer variasjoner i signalstyrke etter refleksjon over land for å utlede informasjon om endringer i bakkens vanninnhold. To casestudier i India og Iran ble gjennomført for å undersøke fjernmåling av henholdsvis jordfuktighet og flomdeteksjon. Det benyttede datasettet i våre undersøkelser er hentet fra oppdraget kalt NASA Cyclone GNSS (CYGNSS), som består av åtte mikrosatellitter med en gjenbesøkstid på ca. 7 timer. I tillegg brukes to datasett med jordfuktighetsmålinger for valideringsformål. Våre resultater viser at målinger av overflaterefleksjon utledet fra GNSS-R-dataene effektivt kan fange opp romlige og tidsmessige variasjoner av jordfuktighet i casestudien i India. Videre har studien av to flomhendelser i Sør-Iran vist potensialet til GNSS-R-målinger for å oppdage flom. Dette lovende resultatet antyder at fremtidige konstellasjoner av små GNSS-R-satellitter kan bidra til monitoreringen naturkatastrofer i nær sanntid.
Nøkkelord: fjernmåling, GNSS-R, jordfuktighet, naturkatastrofer, flom
Abstract
Climate change has caused an increase in the occurrence of natural disasters and hazards, including flooding events and droughts. This study investigates the utilization of Global Navigation Satellite System (GNSS) Reflectometry (GNSS-R) over land for remote sensing of soil moisture. The NASA Cyclone GNSS (CYGNSS) mission provides a publicly available GNSS-R dataset counting signal-to-noise ratio (SNR) observations of the reflected GNSS signal, with a revisit time of approximately 7 hours. We use these observations to calculate the surface reflectivity as an indicator of soil moisture variations. Two ancillary datasets providing soil moisture estimates are spatiotemporally co-located with the GNSS-R measurements and used for performance assessment. The ancillary datasets are the data products of the European Center for Medium-Range Weather Forecast (ECMWF) Re-Analysis-5 (ERA5) and the Soil Moisture Active Passive (SMAP) mission. We conducted two case studies in India and Iran to assess the performance of remote sensing for soil moisture estimation and flood detection. Our results show that CYGNSS-derived surface reflectivity capture variations in soil moisture in the case study in Iran. Furthermore, time series analysis demonstrates a significant increase in surface reflectivity during two known floods in Iran in January 2020 and May 2021. These promising results suggest that microsatellites functioning as receivers of reflected GNSS signals can contribute to the monitoring of natural hazards close to real-time.
Keywords: remote sensing, GNSS-R, soil moisture, natural hazards, flood | | Del av verk: | Kart og plan 4/2022 |
|
|