Chu trình sinh hóa
Chu trình nước
Chu trình nước là chu trình quan trọng nhất trong sinh quyển, ảnh hưởng đến độ ẩm, sinh học, khí hậu và các quá trình địa chất Sự liên kết giữa các quá trình thủy văn và độ che phủ đất cho thấy rằng dữ liệu về độ che phủ đất từ AVHRR là thông tin cốt lõi để đánh giá chu trình nước trên toàn cầu Thêm vào đó, ảnh hàng không và thông tin vệ tinh cung cấp cái nhìn về sự thay đổi độ che phủ đất qua nhiều thập kỷ, từ đó mở ra cơ hội để phân tích tác động của các yếu tố chính trong chu trình nước.
Chu trình Carbon
Carbon (C) là một yếu tố thiết yếu cho sự sống và đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá các chu trình toàn cầu trong sinh quyển Nó tồn tại dưới nhiều dạng, bao gồm CO2 và carbon hữu cơ trong các sinh vật sống, thường được gọi là carbon cố định do tính chất ít di động hơn so với CO2 Quá trình quang hợp giúp giảm CO2 và tạo ra carbon hữu cơ, trong khi hô hấp sinh vật sản sinh CO2 dưới dạng khí.
Chương 2 mô tả tầm quan trọng của khí CO2 trong cân bằng năng lượng Trái Đất, mặc dù khí CO2 chỉ chiếm một phần rất nhỏ khối lượng CO2 của Trái Đất, khí CO2 hấp thụ mạnh bức xạ bước sóng dài phát ra từ Trái Đất Một lượng tương đối lớn của carbon tồn tại trong đại dương Dạng tồn tại nhiều nhất của carbon là các loại đá cacbonat (như đá vôi) Với một quá trình diễn ra rất chậm, carbon từ khí quyển, đại dương và cơ thể sống trôi vào các hồ chứa và tạo thành trầm tích Và cũng rất chậm, carbon được giải phóng dần qua các biến đổi của loại đá này Một ngoại lệ biến đổi carbon rất nhanh chóng là việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch khiến cho CO2 giải phóng nhanh chóng ra ngoài môi trường cuu duong than cong com
Khí CO2 là một thành phần quan trọng trong chu trình carbon, được hấp thụ vào cơ thể sống thông qua quá trình quang hợp Đồng thời, sự phân hủy các chất hữu cơ và việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch cũng góp phần giải phóng CO2 trở lại môi trường.
Viễn thám hỗ trợ các nhà khoa học nghiên cứu chu trình carbon bằng cách cung cấp ước tính về diện tích thực vật, xác định loại thực vật và chu kỳ quang hợp của chúng.
Chu trình Nitro
Nitrogen (N) là một nguyên tố quan trọng trên Trái Đất, đóng vai trò thiết yếu trong chuỗi thức ăn và có mặt trong khí quyển cũng như trong các mô thực vật và động vật Nitrogen tồn tại ở nhiều dạng, cả hữu cơ và vô cơ, và tham gia vào các quá trình sinh học quan trọng Tuy nhiên, phần lớn nitrogen trên Trái Đất ở dạng không hoạt động, như trong đá trầm tích và đá pha lê, không tham gia vào các chu trình ngắn hạn Trong số nitrogen hoạt động, phần lớn nằm trong khí quyển, nhưng nitrogen khí quyển không thể tham gia trực tiếp vào các chu trình sinh học.
Nitrogen chỉ có thể tham gia vào các quá trình sinh học khi ở dạng cố định, thông qua phản ứng hóa học kết hợp nitro (N2) với hidro (H2) để tạo thành amoniac (NH3) Mặc dù việc cố định nitro có thể xảy ra trong khí quyển do sét, khi đốt nhiên liệu hóa thạch, hoặc nhờ vào phân bón nhân tạo, nhưng chủ yếu vẫn dựa vào cơ sở sinh học Thực vật có khả năng chuyển hóa nitro trong không khí thành dạng cố định NH3, giúp động vật và thực vật sử dụng Vi sinh vật ký sinh trong cây họ đậu là những sinh vật duy nhất thực hiện điều này Các amino acids trong mô động vật và thực vật có thể bị phá hủy bởi quá trình amoni hóa, giải phóng năng lượng, H2O và CO2, do vi sinh vật phân hủy thực hiện.
Nitro xâm nhập vào chuỗi thức ăn và mô động thực vật thông qua quá trình chuyển đổi nitrit (NO2) và nitrat (NO3) thành nitro hoặc nitro oxit, được thực hiện bởi vi khuẩn đất trong điều kiện yếm khí Quá trình này diễn ra qua hai bước: đầu tiên, vi khuẩn Nitrosommonas chuyển hóa amoniac thành ion nitrat và nước; tiếp theo, vi khuẩn Nitrobacter sử dụng ion nitrit để tạo ra ion nitrit Các quy trình công nghiệp cũng áp dụng phương pháp tương tự để chuyển đổi khí nitro thành amoniac, thường được sử dụng trong sản xuất phân bón và chất nổ.
Quá trình phân hủy chất hữu cơ là nguồn tạo ra nitro lớn nhất Viễn thám đóng vai trò quan trọng trong việc khảo sát chu trình nitro bằng cách ước tính lượng nitro tại các khu vực có sự tích lũy sâu của chất hữu cơ, chẳng hạn như đầm lầy.
Hình 1.5 Chu trình Nitro cuu duong than cong com
Chu trình Sulfur
So với các chu trình sinh địa khác, chu trình sulfur có vẻ ít quan trọng hơn trong hoạt động sinh thái và chuỗi thức ăn Tuy nhiên, tác động của con người lên chu trình này lại rất đáng chú ý Lưu huỳnh, giống như nitro, tồn tại ở nhiều dạng khác nhau và tham gia vào các chất hữu cơ cũng như các phản ứng vô cơ, làm thay đổi trạng thái và tính chất của nó.
Lưu huỳnh chủ yếu tồn tại dưới dạng trầm tích và được tham gia vào chu trình lưu huỳnh ngắn hạn, với một lượng nhỏ được giải phóng vào khí quyển do hiện tượng thời tiết Tuy nhiên, phần lớn lưu huỳnh được phát thải từ quá trình tiêu hủy và sử dụng nhiên liệu hóa thạch Đại dương là nguồn chứa lưu huỳnh chính trên Trái Đất, trong khi chỉ có một lượng nhỏ tồn tại trong bầu khí quyển Trên mặt đất, lưu huỳnh tham gia vào mô động thực vật và được lưu giữ trong chất hữu cơ phân hủy ở đầm lầy Các nguồn thải lưu huỳnh vào khí quyển bao gồm sử dụng nhiên liệu hóa thạch, bụi nước biển, chất hữu cơ phân hủy và hoạt động núi lửa Việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch không chỉ làm gia tăng lượng lưu huỳnh trong không khí mà còn gây ra mưa axit tại các khu vực công nghiệp ở Bắc bán cầu, dẫn đến giảm độ pH, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người, các sinh vật và độ màu mỡ của đất.
Hình 1.6 Chu trình lưu huỳnh cuu duong than cong com
Tầm quan trọng của viễn thám
Viễn thám là công cụ quan trọng giúp quan sát sự biến đổi liên tục của Trái Đất Mặc dù các chu trình sinh địa đã được xác định, nhưng nhiều thông số như số lượng, tỉ lệ chuyển động và biến thể khu vực vẫn chưa được hiểu rõ, ảnh hưởng đến khả năng nhận thức của con người về tác động của họ lên môi trường Điều này cần thiết để các nhà khoa học đánh giá ảnh hưởng của con người đến các quá trình sinh hóa và mối quan hệ với sự thay đổi tự nhiên Do đó, việc có được số liệu chính xác về các chu trình sinh địa là rất quan trọng, nhưng khó khăn khi chỉ dựa vào các phương tiện thông thường Ví dụ, các trạm quan trắc thời tiết trên mặt đất không thể cung cấp thông tin đại diện cho một khu vực lớn, dẫn đến các số liệu ước tính thường thiếu chính xác và chưa được xử lý.
Viễn thám là công cụ duy nhất có thể giúp các nhà khoa học thu thập đầy đủ dữ liệu để giải quyết vấn đề này.
Bộ đo bức xạ độ phân giải siêu cao
Dữ liệu Pathfinder
Năm 1990, NASA và NOAA khởi động chương trình biên dịch dữ liệu Pathfinder nhằm cung cấp thông tin cho việc phân tích các quá trình môi trường lâu dài trên quy mô lục địa và toàn cầu Dữ liệu này được tổng hợp từ các hệ thống phục vụ cho Hệ thống quan sát Trái Đất (EOS), nhằm tạo ra các hệ thống dữ liệu toàn cầu và mở rộng chu kỳ phân tích một cách sớm nhất có thể.
Các mục tiêu đặt ra yêu cầu hệ thống phải được hiệu chuẩn chính xác và đảm bảo chất lượng phù hợp, nhằm phân tích dữ liệu theo thời gian hoặc giữa các hệ thống cảm biến khác nhau Bộ dữ liệu Pathfinder đầu tiên được hình thành từ dữ liệu AVHRR, dữ liệu vệ tinh khí tượng và các dữ liệu chọn lọc từ Landsat Dữ liệu Pathfinder được lấy mẫu theo thời gian để giảm thiểu ảnh hưởng của mây và tầng khí quyển, cũng như theo không gian để tạo ra các mức độ chi tiết phù hợp và bộ dữ liệu có kích thước quản lý được, từ đó giúp nhiều người dùng dễ dàng tiếp cận.
Sáng kiến Pathfinder đang được sử dụng để biên dịch dữ liệu về nhiệt độ bề mặt đại dương, điều kiện khí quyển và bề mặt đất Dữ liệu AVHRR được thu thập toàn cầu nhưng có tính chất lấy mẫu theo thời gian và không gian, với diện tích 8km cho mỗi lưới Các ảnh gần cạnh của các lát cắt AVHRR sẽ bị loại bỏ, và dữ liệu này có thể được sử dụng cho phân tích trực tiếp hoặc làm nguồn cho bộ dữ liệu tổng hợp Bộ dữ liệu tổng hợp được tạo ra từ các bộ dữ liệu hàng ngày, qua đó loại bỏ hiệu ứng của mây và chọn dữ liệu với NDVI cao nhất Các bộ dữ liệu khí hậu được biên dịch với độ phân giải 10x10 trong chu kỳ tổng hợp từ 8-11 ngày, tạo ra một tập hợp dữ liệu NDVI dạng đám mây có giá trị trung bình Mỗi năm, ba mươi sáu ảnh như vậy được sản xuất để cung cấp dữ liệu cho các nhà khoa học nghiên cứu sự thay đổi khí hậu và sinh quyển trên diện rộng.
Hệ thống quan sát Trái Đất
Các thiết bị của hệ thống quan sát Trái Đất
EOS được phát triển nhằm thu thập dữ liệu và cung cấp cái nhìn tổng quan về các thành phần động của khí quyển, bề mặt đất và nước Sơ đồ của EOS bao gồm hơn 30 bộ phận để giám sát các yếu tố vật lý và sinh học của sinh quyển Tuy nhiên, do thay đổi ngân sách, một số cảm biến đã được thiết kế lại hoặc giảm bớt Trong bài viết này, tôi chỉ đề cập đến một phần nhỏ liên quan đến EOS đã được nêu trong cuốn sách này.
Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) (hình 21.8) Quay lại phần được trình bày trong chương 6:
Hình 3.1 Tổng quan EOS Biểu đồ giới thiệu sơ đồ của EOS Dựa trên biểu đồ NASA đưa ra tại
Arrar và Dokken (1993) Http://modis.gsfc.nasa.gov
MODIS được phát triển để thu thập dữ liệu toàn cầu một cách thường xuyên, sử dụng gương quét cross-track và máy dò CCD với 36 băng quang phổ, từ vùng nhìn thấy đến hồng ngoại Với độ phân giải không gian từ 500m đến 1km, các vệ tinh MODIS cung cấp thông tin mỗi 2 ngày Thiết bị MODIS nhằm mở rộng khả năng thu thập dữ liệu từ các vệ tinh như AVHRR, TM và một số vệ tinh khí tượng khác.
MODIS là thiết bị được phát triển nhằm theo dõi bề mặt trái đất, tương tự như AVHRR, nhưng với mục tiêu chính là giám sát tài nguyên đất.
MODIS, với độ phân giải 500m pixels, tuy không sắc nét bằng vệ tinh SPOT hay Landsat, nhưng vượt trội hơn AVHRR và đáp ứng mục tiêu của EOS Dữ liệu từ MODIS cho phép các nhà phân tích theo dõi các quá trình sinh học và vật lý của mặt đất và nước, đồng thời thu thập thông tin về mây che phủ và các thông số khí quyển MODIS cũng ghi nhận dữ liệu về các đám cháy rừng, tuyết phủ, nồng độ chất diệp lục, nhiệt độ bề mặt và nhiều thông số khác.
3.1.2 Earth Observing System Ocean Color Experiment
Hệ thống Quan sát Trái Đất về Màu sắc Đại Dương (EOS-Color) là một thiết bị đo quang học được phát triển cho EOS, được tài trợ bởi Bộ Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản Thiết bị này hoạt động dựa trên đồng bộ quỹ đạo mặt trời, thu thập dữ liệu từ 8 kênh quang phổ trên diện tích khoảng 2800 km Độ phân giải không gian thấp nhất đạt 1.1 km và 4.5 km tại các điểm ngoài EOS-Color thu thập dữ liệu nhằm nghiên cứu sinh vật phù du biển, vai trò của đại dương trong chu trình carbon, và bản chất trao đổi nhiệt trong các tầng nước biển.
Multi-Angle Imaging Spectroradiometer (MISR) sử dụng 9 CCD để quan sát bề mặt Trái đất từ 9 góc khác nhau Thiết bị này hoạt động tại bốn vùng quang phổ trung tâm là 0.443 m, 0.555 m, 0.670 m và 0.865 m, với độ phân giải tương ứng cho từng kênh.
Thiết bị này được thiết kế để quan sát khí quyển từ nhiều góc độ khác nhau, cho phép nghiên cứu các đặc điểm khí quyển như ô nhiễm và cung cấp thông tin để điều chỉnh dữ liệu cho các cảm biến hiệu ứng khí quyển Dữ liệu từ MISR sẽ hỗ trợ phát triển các mô hình trực quan, chẳng hạn như tán cây rừng, thông qua việc phát triển BRDFs.
Hình 3.2 Mẫu ảnh MODIS từ NASA cuu duong than cong com
Hình 3.3 Ảnh máy tính từ tàu vũ trụ Terra với thiết bị MISR Từ JPL, ảnh P-49081
3.1.4 Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer
Máy đo bức xạ Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) được thiết kế để thu thập dữ liệu qua 14 kênh quang phổ, bao gồm 3 kênh trong vùng nhìn thấy và cận hồng ngoại với độ phân giải 15 m, 6 kênh trong vùng sóng ngắn hồng ngoại với độ phân giải 30 m, và 5 kênh trong vùng nhiệt hồng ngoại với độ phân giải 90 m ASTER có khả năng thu thập hình ảnh trong khu vực rộng 60 km, phục vụ cho việc phân tích sử dụng đất, vùng mây, nhiệt độ đất và biển, cùng với thông tin về địa hình và hoạt động của khu vực tuyết Thiết bị này cũng đã đóng góp vào việc xây dựng mô hình số độ cao toàn cầu (ASTER Global Digital Elevation Model), phân tích địa hình bề mặt trái đất từ 83° vĩ Bắc đến 83° vĩ Nam Thông tin chi tiết về mô hình DEM có thể được tìm thấy tại http://asterweb.jpl.nasa.gov/gdem.asp.
Earth Observation System Bus
Các cảm biến EOS trên vệ tinh được thiết kế để thực hiện các chức năng hỗ trợ tiêu chuẩn như truyền thông, kiểm soát nhiệt, cung cấp năng lượng và các chức năng liên quan khác, được gọi là EOS bus Vệ tinh đầu tiên của EOS, EOS-AM hay Terra, đã được phóng lên vào tháng 12 năm 1999 và bắt đầu hoạt động vào tháng 2 năm 2000.
Vào năm 2000, vệ tinh Terra được trang bị các thiết bị cảm biến CERES, MISR, MODIS, ASTER và MOPITT, với quỹ đạo thiết kế để quan sát vào buổi sáng, giúp giảm thiểu diện tích che khuất do mây Vệ tinh thứ hai, EOS-PM (Aqua), được phóng vào tháng 5 năm 2002, có quỹ đạo quan sát vào buổi tối, hỗ trợ việc theo dõi biển, khí quyển và các hiện tượng lạ trên mặt đất Aqua mang theo 6 thiết bị cảm biến: AIRS, AMSU-A, HSB, AMSR-E, MODIS, CERES, cho phép chụp ảnh vào nhiều thời điểm trong ngày, nhằm theo dõi các thay đổi đã được đề cập trong chương 9 Để biết thêm thông tin, hãy truy cập vào http://terra.nasa.gov và http://aqua.nasa.gov/about.
Hình 3.4 Mẫu ảnh ASTER, từ NASA cuu duong than cong com
Hình 3.5 Mô hình số độ cao toàn cầu ASTER Từ bộ kinh tế, thương mại và công nghiệp Nhật
Hình 3.6 EOS bus Hình minh họa góc nhìn từ các cảm biến vệ tinh Từ NASA cuu duong than cong com
Hệ thống dữ liệu và thông tin của hệ thống quan sát Trái ĐấtEarth Observing System Data and
Hệ thống dữ liệu và thông tin của hệ thống quan sát Trái Đất (EOSDIS) được thiết lập nhằm xử lý khối lượng dữ liệu từ các cảm biến vệ tinh Để phục vụ cho việc nghiên cứu và phân tích của các nhà khoa học, EOS yêu cầu một hệ thống thu thập, xử lý và phân loại dữ liệu hiệu quả Một thành phần quan trọng của EOSDIS là 8 trung tâm lưu trữ dữ liệu (DAACs), mỗi trung tâm đảm nhiệm việc xử lý một loại dữ liệu cụ thể.
Xử lý đất, băng biển và cực, cùng với thủy văn, nhằm mục tiêu cung cấp quyền truy cập liên tục vào dữ liệu cho một cộng đồng người dùng rộng lớn Hệ thống EOSDIS được kết nối điện tử, cho phép người dùng nhanh chóng truy cập tài liệu lưu trữ và dữ liệu từ các cơ quan liên quan.
Dữ liệu liên quan đến môi trường toàn cầu bao gồm:
Hydrology: http://edcdaac.usgs.gov/gtopo30/hydro/index.html
Elevation: http://edcdaac.usgs.gov/gtopo30/gtopo30.html
Hình 3.7 Phân bố các trung tâm lưu trữ EOS (xem bảng 21.1) Dựa trên biểu đồ NASA tại
Assrar và Dkken (1993) cuu duong than cong com
Nghiên cứu môi trường lâu dài
Trong bối cảnh hiện nay, thông tin từ trường dữ liệu giả định mang lại ý nghĩa mới cho các quan sát thực địa Những quan sát này, thường được thu thập để phù hợp với hình ảnh cụ thể tại một thời điểm và địa điểm nhất định, trở nên có giá trị hơn khi mục tiêu mở rộng ra diện tích lớn và khoảng thời gian dài Để hỗ trợ việc tìm kiếm mô hình thay đổi lâu dài, dữ liệu từ các trường cần thể hiện tính liên tục theo thời gian và đại diện cho các hệ sinh thái ở quy mô lục địa Để đáp ứng nhu cầu này, một mạng lưới các trang web nghiên cứu sinh thái dài hạn đã được thiết lập tại nhiều vùng sinh thái trên Trái đất Tại mỗi địa điểm nghiên cứu, các nghiên cứu dài hạn đang được thực hiện nhằm tài liệu hóa hành vi sinh thái và sự thay đổi theo thời gian, đồng thời tìm hiểu mối quan hệ giữa sự thay đổi tự nhiên và các hoạt động của con người có thể gây ra hoặc làm tăng tốc sự thay đổi này.
Nghiên cứu tại nhiều địa điểm đã ghi lại mẫu địa phương về chu kỳ dinh dưỡng, nhằm tìm hiểu sự thay đổi trong chu kỳ toàn cầu Một số trang web nghiên cứu sinh thái dài hạn (LTER) đã được thiết lập như các khu dự trữ, với hồ sơ khí hậu và điều kiện sinh thái kéo dài từ 30 đến 40 năm Hệ thống các trạm LTER, được hỗ trợ một phần bởi Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ, đại diện cho các vùng sinh thái chính của Tây bán cầu và phản ánh một mẫu đa dạng của môi trường toàn cầu Các nỗ lực tương tự cũng đang được triển khai trên toàn thế giới để xây dựng một mạng lưới quốc tế đầy đủ các quần xã sinh vật.
Thám hiểm Trái Đất
Thám hiểm trái đất, do Trung tâm dữ liệu USGS EROS phát triển, là một hệ thống máy tính tương tác giúp các nhà khoa học xác định thông tin liên quan đến bề mặt đất của trái đất Hệ thống này bao gồm siêu dữ liệu mô tả ngày, chi phí, độ che phủ mây, xếp hạng chất lượng và các đặc điểm khác của bộ dữ liệu diện tích đất toàn cầu Nó cung cấp bản tóm tắt về độ che phủ đất, địa chất, văn hóa, địa hình và dữ liệu viễn thám Người dùng có thể kết nối từ xa để xem xét dữ liệu cho các khu vực cụ thể và kiểm tra sự phù hợp của dữ liệu cho các dự án, cũng như đặt hàng để nhận dữ liệu cần thiết.
Các nhà thám hiểm trái đất là tổ chức hỗ trợ người dùng tìm kiếm bảo hiểm cho khu vực cụ thể theo ngày, cho phép xác định dữ liệu từ các năm hoặc lớp dữ liệu như ảnh chụp trên không, đồ thị kỹ thuật số trực tuyến, bản đồ, dữ liệu độ cao và hình ảnh vệ tinh Để biết thêm thông tin, hãy truy cập: http://edcsns17.cr.usgs.gov/EarthExplorer.
NASA đã triển khai một nỗ lực phân phối dữ liệu mang tên "Trái Đất Nhìn Thấy", nhằm cung cấp hình ảnh cho báo chí và công chúng Dự án này chủ yếu được thực hiện thông qua trang web http://visibleearth.nasa.gov/about.html, giúp mọi người dễ dàng tiếp cận thông tin về hành tinh của chúng ta.
Giám sát toàn cầu về môi trường và an ninh
Năm 1998, Ủy ban châu Âu (cơ quan hành pháp của Liên minh châu Âu) và
Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) đã triển khai Chương trình Giám sát Toàn cầu về Môi trường và An ninh (GMES) nhằm thu thập và đánh giá dữ liệu môi trường, giúp hiểu rõ hơn về biến đổi khí hậu và giảm thiểu tác động của nó GMES chủ yếu tập trung vào việc thu thập và phân tích hình ảnh vệ tinh để hỗ trợ các chương trình an ninh dân sự ESA đang phát triển và quản lý một loạt các nhiệm vụ vệ tinh, được gọi là "gác", dành riêng cho GMES, dự kiến sẽ ra mắt vào năm 2013.
Các thành phần vệ tinh của GMES được phát triển theo chỉ đạo của Nghị viện châu Âu nhằm giải quyết các ưu tiên liên quan đến khủng hoảng tự nhiên và công nghệ, viện trợ nhân đạo, giám sát tuân thủ điều ước quốc tế, gìn giữ hòa bình, và giám sát biên giới EU Hiện tại, hầu hết các hệ thống này đang trong giai đoạn khái niệm và lập kế hoạch, dựa trên nghiên cứu chính sách và đánh giá kỹ thuật Một số hệ thống sẽ xây dựng trên các chương trình hiện có như SPOT và ENVISAT GMES cũng dự kiến sẽ tích hợp một thành phần thương mại để cung cấp dữ liệu cho cộng đồng người dùng, cho phép xử lý dữ liệu sản phẩm giá trị gia tăng phù hợp với nhu cầu thị trường cụ thể.
Sentinel-1 là loạt vệ tinh được thiết kế để cung cấp dữ liệu hình ảnh SAR liên tục, đặc biệt là dữ liệu C-band, nhằm khắc phục những vấn đề hiện tại Dự án này hướng tới việc duy trì khả năng của các vệ tinh như ERS, Radarsat-2 và Envisat Sentinel-1 dự kiến sẽ được ra mắt vào năm 2011.
Sentinel-2 được thiết kế để cung cấp dữ liệu đa phổ dọc theo dòng
SPOT và các hệ thống vệ tinh đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì tính liên tục của dữ liệu, đảm bảo sẵn sàng cung cấp dịch vụ cho người sử dụng.
Sentinel-3 được thiết kế nhằm hỗ trợ các hoạt động hải dương học, tiếp nối và nâng cao năng lực của ERS và ENVISAT, góp phần vào việc bảo vệ môi trường khu vực và toàn cầu.
Sentinel-4 và Sentinel-5 là hai hệ thống giám sát hóa học khí quyển theo thời gian thực, tập trung vào việc theo dõi ô nhiễm, ozone và các chất khí khác Sentinel-4 hoạt động từ vị trí địa tĩnh, trong khi Sentinel-5 sử dụng quỹ đạo trái đất thấp để cung cấp dữ liệu chính xác về tình trạng không khí.
Dữ liệu dân số toàn cầu theo dạng lưới
Để hiểu rõ hơn về tác động của phân bố dân số địa phương và khu vực, nhiều tổ chức đã phân tích dữ liệu nhân khẩu học toàn cầu nhằm ước lượng dân số toàn cầu Mặc dù nhiệm vụ này có vẻ đơn giản, nhưng thực tế lại gặp nhiều khó khăn do sự khác biệt trong định nghĩa và quy trình điều tra dân số, cũng như kích thước của các đơn vị nhân khẩu học Do đó, việc biên dịch dữ liệu nhân khẩu học toàn cầu đòi hỏi áp dụng nhiều phép xấp xỉ để ước lượng mô hình dân số chính xác.
Các tập tin dữ liệu LandScan có sẵn trên Internet dưới định dạng lưới ESRI cho cả châu lục và toàn cầu, cùng với định dạng nhị phân raster cho thế giới Dữ liệu LandScan được cấp phép miễn phí cho chính phủ liên bang Hoa Kỳ, các nỗ lực nhân đạo quốc gia, cũng như cho giáo dục và nghiên cứu, bao gồm các trường K-12, cao đẳng và đại học Để biết thêm thông tin, vui lòng truy cập [LandScan](http://www.ornl.gov/sci/landscan/index.html) và [GCMD LandScan](http://gcmd.nasa.gov/records/GCMD_Landscan.html).
Dân số theo dạng lưới của thế giới (GPW) được phát triển từ dữ liệu kinh tế xã hội bởi Trung tâm Ứng dụng (SEDAC) Nhiệm vụ của SEDAC là tích hợp dữ liệu khoa học với các yếu tố xã hội và kinh tế liên quan đến trái đất Bộ dữ liệu GPW ước tính mật độ dân số cư trú dựa trên vị trí của người dân vào ban đêm, với độ phân giải điểm ảnh là 2,5 hồ quang phút, thô hơn năm lần so với pixel LandScan.
CIESIN áp dụng dữ liệu điều tra dân số chi tiết để tạo ra các bản đồ có độ phân giải cao hơn, giúp đại diện chính xác hơn về sự phân bố dân số tại các quốc gia Phương pháp GPW tính đến các yếu tố sử dụng đất và vị trí dân số đô thị, trong khi ở các vùng nông thôn, dân số được phân phối đều trong các đơn vị hành chính Năm 2008, Ellis và Ramankutty đã phân tích dữ liệu GPW để xác định 21 quần xã sinh vật của con người dựa trên mật độ dân số, sử dụng đất, sinh vật, khí hậu, địa hình và địa chất, chia thành sáu loại chính: khu định cư dày đặc, làng, đất canh tác, vùng đất chăn thả, đất rừng và vùng đất hoang dã.
Khả năng phát triển tại Việt Nam
Việt Nam đã phóng vệ tinh viễn thám đầu tiên VNREDSat-1 vào ngày 04/05/2013, cung cấp ảnh viễn thám độ phân giải cao cho các bộ ngành và cơ sở nghiên cứu Mặc dù đã đưa vào sử dụng, cơ sở dữ liệu ảnh viễn thám vẫn còn hạn chế, ảnh hưởng đến khả năng thực hiện các nghiên cứu khoa học quy mô lớn.
Viễn thám đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực như quân sự, kinh tế, nông nghiệp và môi trường Do đó, việc đầu tư và phát triển công nghệ viễn thám tại Việt Nam sẽ sớm được đẩy mạnh, tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà khoa học thực hiện nghiên cứu trong lĩnh vực này.
Các công cụ và chương trình trong báo cáo này được thiết kế để thu thập dữ liệu cần thiết cho việc biên dịch các bộ dữ liệu toàn cầu, đồng thời kiểm tra những vấn đề liên quan đến sự thay đổi khí hậu, loại thực vật và các quá trình sinh lý theo thời gian Dữ liệu hiện có đã giúp xác định khung hiểu biết về các hiện tượng này, nhưng chỉ bằng cách tập hợp dữ liệu phù hợp trong một khoảng thời gian dài, chúng ta mới có thể phát triển một hiểu biết sâu sắc để đánh giá ảnh hưởng của hành động con người trong bối cảnh biến đổi địa lý và lịch sử.