(This post is alsao available in English)

Joe Morrison cho biết các công ty mới đang phát triển các giải pháp sử dụng hình ảnh vệ tinh để định lượng và chiếu sáng các thảm họa liên quan đến khí hậu, trong khi tiềm năng của dữ liệu radar khẩu độ tổng hợp đang chờ được khai phá.

Joe Morrison là Phó chủ tịch phụ trách các sản phẩm thương mại tại Umbria. Trong công việc hàng ngày của mình, anh ấy tư vấn về các loại dữ liệu vệ tinh khác nhau và các trường hợp sử dụng của chúng. Morrison cho biết ý tưởng giám sát so với lập bản đồ là điểm khác biệt cơ bản giữa một số loại dữ liệu nhất định tốt và kém tốt: “Ví dụ, hình ảnh quang học có độ phân giải cao có nhiều đặc điểm hữu ích cho việc theo dõi các tính năng không thay đổi nhiều thường xuyên, chẳng hạn như các tòa nhà, đường xá, công viên ”.
Vì hình ảnh quang học được chụp bằng ống kính lớn, nên hình ảnh có độ phân giải siêu cao của một khu vực rộng được tối ưu hóa để có độ chính xác tuyệt đối, đây là yêu cầu đối với nhiều ứng dụng lập bản đồ chuyên nghiệp. Cuối cùng, con người có thể dễ dàng giải thích hình ảnh vệ tinh quang học vì hình ảnh được chụp từ không gian nhìn thẳng xuống để tránh các vấn đề hình học khi chuyển đổi dữ liệu từ môi trường 3D sang 2D.
Theo dõi hoạt động của con người trên trái đất, chẳng hạn như chặt phá rừng hoặc sản xuất ô tô trong một cơ sở là một trường hợp sử dụng mà hình ảnh quang học ít được tối ưu hóa hơn. Không có quyền truy cập vào hình ảnh quang học vì nó quá rộng để ghi lại hình ảnh theo một nhịp thông thường. Một vấn đề khác là sự bao phủ của đám mây khiến các mục tiêu trở nên phức tạp hoặc không thể theo dõi từ không gian bằng hình ảnh quang học. Cuối cùng, vì hình ảnh quang học thu thập ánh sáng từ trái đất một cách thụ động, nó không thể được chụp vào ban đêm dẫn đến thời gian chết.

Chương trình giao thoa ALOS PALSAR này cho thấy sự nâng lên và sụt lún liên quan đến trận động đất tháng 6 năm 2007 trên Núi lửa Kilauea. Núi lửa Kilauea, nằm ở khu vực phía đông nam của đảo Oahu thuộc Hawaii, đã phun trào không ngừng kể từ năm 1993. Ảnh: Zhong Lu, USGS.
Giải pháp cho những vấn đề này là sử dụng Radar khẩu độ tổng hợp (SAR), là một cảm biến hoạt động có nghĩa là nó có thể chụp hình ảnh bất kỳ lúc nào trong ngày trong bất kỳ điều kiện thời tiết nào. Trái ngược với các chòm sao hình ảnh quang học, radar không sử dụng ống kính máy ảnh mà sử dụng khẩu độ tổng hợp.

Morrison giải thích: “Thuật ngữ khẩu độ tổng hợp đề cập đến quá trình tạo ra hình ảnh có độ phân giải cao từ một vệ tinh nhỏ duy nhất bằng cách chụp nhiều hình ảnh và giả sử chúng được chụp bởi các vệ tinh riêng biệt trong một mảng lớn hơn. Quá trình này thay đổi đáng kể tính kinh tế của việc tạo ra hình ảnh có độ phân giải cao, dẫn đến hình ảnh trên mỗi vệ tinh rẻ hơn so với hình ảnh quang học ”.

Những thách thức và cơ hội của SAR
Mặc dù SAR đã xuất hiện từ những năm 1950, nhưng phải đến gần đây, các công ty mới bắt đầu tung ra các chòm sao vệ tinh tập trung thương mại ở độ phân giải cao. “Đây là thời điểm cực kỳ thú vị đối với SAR. Câu hỏi lớn là liệu có thể tìm ra những việc cần làm với dữ liệu SAR mới hay không, bởi vì không có đủ người tập trung vào vấn đề đó. Ngành sẽ cần tuyển người để giải quyết vấn đề, điều này sẽ mất một thời gian ”.

SAR bao gồm hai thành phần: dữ liệu biên độ, giống nhất với hình ảnh đen trắng. Thành phần thứ hai là pha, là dạng sóng của các photon đang đến cảm biến sau khi xuất phát từ chúng và phản xạ trở lại trái đất. Nếu dạng sóng đó ngắn hơn hoặc thấp hơn, điểm trong dạng sóng sẽ thay đổi và đáp xuống một điểm khác trong mẫu lưu. Điều này giờ đây sẽ trở nên khả dụng trong bối cảnh thương mại để thực hiện những công việc như giám sát cơ sở hạ tầng, ví dụ như tìm kiếm các đầu mối nếu cơ sở hạ tầng yếu về cấu trúc hoặc nơi các tầng chứa nước đang thoát nước.
Tuy nhiên, có một số vấn đề cần được giải quyết trước khi dữ liệu SAR trở nên phổ biến. Morrison nói: “Không chỉ SAR mới hơn so với hình ảnh quang học, mà còn khó làm việc hơn và ít quen thuộc hơn. “Ví dụ: nó không nằm ở bước sóng mà con người có thể nhìn thấy bằng mắt, như với hình ảnh quang học. Không dễ để diễn giải. Không có định dạng tệp tiêu chuẩn cho dữ liệu SAR hoặc các công cụ nguồn mở tốt để làm việc với nó. Mặc dù điều này có nghĩa là cơ hội cho những người sớm áp dụng, nhưng nhược điểm là nó sẽ làm chậm việc áp dụng thương mại vì mọi người không biết cách làm việc với dữ liệu ”.

Hình ảnh vệ tinh để hiểu cuộc khủng hoảng khí hậu hiện tại
Cuộc khủng hoảng khí hậu hiện nay là một bước ngoặt đối với cả Morrison và ngành công nghiệp hình ảnh vệ tinh trong việc thiết lập các mục tiêu mới và xây dựng các công ty và ứng dụng mới. Morrison cho đến nay đã mô tả ngành này là một ngành bị hạn chế về nguồn cung, nơi các công ty khởi nghiệp mới đang phát triển các giải pháp mới dựa trên hình ảnh vệ tinh không thể truy cập vào dữ liệu vệ tinh thô do thiếu vốn.

Sau khi viết ra ý kiến ​​của mình về việc hạn chế truy cập vào hình ảnh vệ tinh trong một bài đăng trên blog được xuất bản trong thời kỳ đại dịch, anh ấy đã rất ngạc nhiên khi thấy nhiều người trong ngành chia sẻ ý kiến ​​của mình và đồng ý rằng một sự thay đổi là cần thiết để ngành có thể tiến lên. Ông nói: “Tôi nhận ra rằng toàn bộ ngành công nghiệp đang tập trung vào cùng một mục tiêu, vì chúng tôi đã nhận ra rằng đang có một cuộc khủng hoảng khí hậu trên hành tinh này ngay bây giờ. Hình ảnh vệ tinh có vai trò không thể thay thế trong việc định lượng và chiếu sáng những nơi có rủi ro khí hậu trong việc ứng phó với các thảm họa liên quan đến khí hậu ”.

Nhìn vào các công cụ, ứng dụng và doanh nghiệp mới trong ngành, Morrison nhận thấy rằng mọi người đang nghĩ về các doanh nghiệp vệ tinh mới ngày nay hoàn toàn khác với cách các doanh nghiệp hình ảnh vệ tinh đã được xây dựng trong lịch sử. “Điều đó khiến tôi phấn khích trở lại và quyết định cống hiến sự nghiệp của mình cho sự nghiệp của anh ấy. Tôi thậm chí không thể tưởng tượng được tất cả các cách mà dữ liệu này có thể được áp dụng, điều này làm cho ngành công nghiệp này trở nên rất thú vị khi làm việc ”, anh ấy kết luận.

Geolink tổng hợp từ GISLOUNGE