Obserwacja Ziemi

Obserwacja Ziemi (ang. Earth Observation, EO) to proces zbierania informacji o powierzchni Ziemi oraz atmosferze przy użyciu różnorodnych technologii, przede wszystkim satelitów, ze względu na globalny zasięg i regularność pomiarów.

Obserwacja Ziemi polega na monitorowaniu naturalnych i sztucznych zjawisk zachodzących na naszej planecie. Dotyczy to m.in.:

• zmian klimatycznych,
• pokrycia terenu (np. urbanizacja, wylesianie),
• stanu atmosfery,
• jakości wód i gleby,
• zjawisk katastrofalnych (pożary, powodzie, erupcje wulkanów, huragany),
• rolnictwa i upraw,
• dynamiki oceanów i lodowców.

Satelity obserwacyjne zbierają dane w różnych zakresach spektrum elektromagnetycznego (np. światło widzialne, podczerwień, mikrofale). Rejestrują obrazy i pomiary, takie jak:

• zdjęcia satelitarne (np. w wysokiej rozdzielczości),
• temperaturę powierzchni Ziemi i oceanów,
• poziom wody w rzekach, jeziorach i oceanach,
• skład atmosfery (np. poziom CO₂, ozonu, pyłów),
• wilgotność gleby i opady,
• ruchy tektoniczne i deformacje gruntu (dzięki technice radarowej SAR).

Przykładowe zastosowania danych satelitarnych w kluczowych obszarach:

Rolnictwo

• Monitorowanie stanu upraw, ocena i prognoza plonów
• Wykrywanie stresu wodnego, chorób roślin i niedoborów składników odżywczych
• Precyzyjne rolnictwo – optymalizacja nawożenia, nawadniania i oprysków
• Klasyfikacja gruntów rolnych i rotacja upraw

Ochrona środowiska

• Monitorowanie wylesiania i degradacji ekosystemów
• Ocena jakości wód (np. zakwity glonów, zanieczyszczenia)
• Obserwacja emisji gazów cieplarnianych i zanieczyszczeń powietrza
• Wykrywanie zmian pokrycia terenu (np. rozrastanie się obszarów miejskich kosztem terenów zielonych)

Zarządzanie kryzysowe

• Wczesne ostrzeganie o zagrożeniach naturalnych (np. powodzie, pożary, huragany).
• Monitorowanie skutków katastrof naturalnych i wspomaganie akcji ratunkowych.
• Ocena zniszczeń po katastrofach (np. trzęsienia ziemi, wybuchy wulkanów).
• Planowanie ewakuacji i logistyki w sytuacjach kryzysowych.

Planowanie przestrzenne i urbanizacja

• Analiza rozwoju obszarów miejskich i przedmieść.
• Identyfikacja nielegalnej zabudowy.
• Planowanie infrastruktury transportowej i publicznej.
• Ocena wpływu urbanizacji na środowisko naturalne.

Klimat i meteorologia

• Obserwacja zmian klimatycznych w skali globalnej i regionalnej.
• Zbieranie danych o temperaturze, wilgotności, pokrywie chmur, opadach.
• Modelowanie zjawisk pogodowych i klimatycznych.
• Monitoring zjawisk ekstremalnych – np. huraganów, susz.

Bezpieczeństwo i obrona

• Monitorowanie granic i ruchów wojsk.
• Obserwacja obiektów strategicznych i infrastruktury krytycznej.
• Wykrywanie nielegalnych działań (np. przemyt, nielegalne połowy).
• Wspomaganie misji pokojowych i humanitarnych.

Przykłady programów obserwacji Ziemi oraz satelitów:

• Copernicus (UE) – seria satelitów Sentinel (np. Sentinel-1, Sentinel-2)
• Landsat (USA) – jedna z najdłużej działających serii satelitów EO
• Terra, Aqua, Suomi NPP – NASA
• MODIS, VIIRS, SAR – instrumenty do zaawansowanej obserwacji