Údaje z pozorování Země

Typy dat z pozorování Země

Pozorování Země (Earth observation, EO) je sběr, analýza a prezentace dat pro lepší pochopení naší planety. Pozorování Země může být prováděno na místní úrovni nebo může být získáváno z platforem dálkového průzkumu Země, jako jsou družice. Vzhledem k tomu, že družice nepřetržitě pořizují snímky naší planety z oběžné dráhy, staly se mocnými vědeckými nástroji umožňujícími lepší pochopení Země a jejího prostředí. Z výšky mohou družice shromažďovat data z míst po celém světě, včetně míst příliš vzdálených na to, aby je bylo možné osobně navštívit.

Pozorování Země může zahrnovat:

  • snímky pořízené ze satelitů dálkového průzkumu Země;
  • měření teploměrem, větroměrem, oceánskou bójí, výškoměrem nebo seismometrem;
  • fotografie pořízené na zemi nebo z letadla;
  • radarové nebo sonarové snímky z pozemních nebo oceánských přístrojů;
  • poznámky ornitologa o pozorování ptáků;
  • měření změn ve využívání půdy;
  • sledování trendů v oblasti biologické rozmanitosti a volně žijících živočichů;
  • zpracované informace, jako jsou mapy nebo předpověď počasí.

Chci to prozkoumat...

Vyberte si téma a podívejte se na karty níže, kde najdete další informace o tom, jak začít s vyšetřováním. Vyberte si jedno z následujících témat: počasí, klima, extrémní počasí, povodně, sucho, vodní plochy, kvalita ovzduší, flóra, fauna a požáry.

Počasí a klima
Pokud se chcete zabývat počasím a klimatem, následující seznam vám může poskytnout nápady, kde můžete najít údaje.
  • Začněte tím, že si přečtete některé obecné klimatické dokumenty (nezabývejte se podrobnými zprávami) o Světová meteorologická organizace (WMO) a Mezivládní panel pro změnu klimatu (IPCC). K dispozici je shrnutí pro učitele zde.
  • V tomto seznamu najdete místní/regionální/národní meteorologický ústav nebo meteorologickou službu. Můžete také shromažďovat historické údaje o počasí.
  • Na stránkách Služba Copernicus pro změnu klimatu (C3S) poskytuje měsíční klimatické bulletiny a informace o minulém, současném a budoucím klimatu v Evropě a ve zbytku světa.
  • Na stránkách C3S Climate & Energy Education demo graficky zobrazuje čtyři klimatické proměnné (teplota vzduchu, srážky, rychlost větru a globální horizontální ozáření) pro Evropu.
  • Tento zdroj pro třídu vysvětluje rozdíl mezi počasím a klimatem a vysvětluje, jak vědci předpovídají, jaké bude zemské klima v budoucnu.
Chcete shromažďovat vlastní data? Vést si záznamy o místním počasí, které mohou zahrnovat měření:
  • Teplota vzduchu
  • Srážky
  • Vítr
  • Vlhkost
Vyslechněte rodiče, učitele, prarodiče atd. a zeptejte se jich, zda si myslí, že se počasí změnilo.
Další informace o nástrojích pro pozorování Země
Extrémní počasí - bouře a tornáda
Pokud chcete zkoumat (extrémní) počasí, následující seznam vám může poskytnout nápady, kde můžete najít údaje.
  • Najděte svůj místní/regionální/národní meteorologický ústav nebo meteorologickou službu v této sekci. seznam.
  • Získejte další základní informace o bouřích a tornádech. zde.
  • Produkty dostupné v této odkaz by mohl pomoci určit vztah mezi extrémními povětrnostními jevy a stavem atmosféry před nimi.
  • Můžete zkoumat vzorce oblačnosti a počasí s využitím dat EO dostupných v systému. Prohlížeč EO. Obzvláště užitečné mohou být věrné barevné snímky v produktech družice Copernicus Sentinel-3 a také produkty týkající se oblačnosti, které jsou k dispozici v datech družice Copernicus Sentinel-5P.
  • Vítr nám může hodně napovědět o tom, jak se pohybují vzdušné masy a jak se velké bouře přesouvají z oblasti nad Atlantikem do Evropy - jako příklad. Tato stránka nástroj může často pomoci vizualizovat větrné poměry, atmosféru a stav oceánu.
  • Tento zdroj pro třídu na příkladu hurikánu Matthew zkoumá využití dat z pozorování Země při sledování hurikánů.
Chcete shromažďovat data? Vést si záznamy o místním počasí, které mohou zahrnovat měření:
  • Teplota vzduchu
  • Srážky
  • Vítr
  • Vlhkost
Vyslechněte rodiče, učitele, prarodiče atd. a zeptejte se jich, zda si pamatují výskyt extrémních povětrnostních jevů.
Další informace o nástrojích pro pozorování Země
Povodně a sucha
Pokud chcete prozkoumat povodně a sucha, následující seznam vám může poskytnout nápady, kde můžete najít údaje.
  • Najděte svůj místní/regionální/národní meteorologický ústav nebo meteorologickou službu v této sekci. seznam.
  • Podívejte se na historické mapy a zjistěte, jak se řeky měnily.
  • Na stránkách Evropská observatoř pro sucho poskytuje informace týkající se sucha, jako jsou mapy ukazatelů. Různé nástroje, jako např. grafy a porovnat vrstvy, umožňují zobrazovat a analyzovat informace a nepravidelně zveřejňované "Zprávy o suchu" poskytují přehled o situaci v případě hrozícího sucha.
  • Prohlížeč EO nabízí téma "Povodně a sucha" v režimu vzdělávání s předvolenými možnostmi satelitů a vizualizací.
  • Na stránkách Systém nouzového řízení Copernicus poskytuje mapy o povodních.
Další informace o nástrojích pro pozorování Země
Vodní plochy
Pokud chcete prozkoumat vodní útvary, následující seznam vám může poskytnout nápady, kde můžete najít údaje.
  • Prohlížeč EO nabízí téma "Oceány a vodní plochy" ve vzdělávacím režimu s předvolenými možnostmi satelitů a vizualizací.
  • Na stránkách Vodní observatoř BlueDot platforma je založena na satelitních snímcích programu Copernicus a poskytuje informace o hladinách jezer, přehrad, nádrží, mokřadů a podobných vodních ploch po celém světě.
  • Třídní zdroj Dálnice oceánů vysvětluje mořské proudy a jejich význam pro pochopení místního klimatu.
Chcete shromažďovat data? Vést evidenci místních vodních útvarů, která by mohla zahrnovat měření:
  • Salinita
  • Kyselost
  • Organismy
  • Flora
Další informace o nástrojích pro pozorování Země
Kvalita ovzduší
Pokud chcete prozkoumat kvalitu ovzduší, následující seznam vám může poskytnout nápady, kde můžete najít údaje. Při zkoumání znečištění ovzduší nezapomeňte poukázat na souvislost s klimatem.
  • Na stránkách Evropská agentura pro životní prostředí (EEA) poskytuje mnoho informací o kvalitě ovzduší.
  • Dobrým zdrojem informací mohou být také národní agentury pro životní prostředí.
  • Družice Copernicus Sentinel-5P měří NO2 a další znečišťující látky z vesmíru. Data z této a dalších družic najdete na stránce Prohlížeč EO. Vyberte téma Atmosféra a znečištění.
  • Tento Výukový program ESA EO Browser vysvětluje, jak používat satelitní data k měření znečištění ovzduší.
  • Na stránkách Služba monitorování atmosféry z programu Copernicus poskytuje denně evropskou a globální předpověď.
Chcete shromažďovat data?
  • Můžete najít mnoho nápadů na sestavení vlastního senzoru kvality ovzduší. online. Pro zajištění přesnosti je důležité porovnat vaše měření s oficiálními měřeními. Pokud je to možné, obraťte se na odborníky z místní univerzity nebo na městské úředníky, kteří mají na starosti měření znečištění ovzduší.
  • Důležitou roli v kvalitě ovzduší hraje počasí. Proto si také můžete vést evidenci místního počasí.
  • Vyslechněte rodiče, učitele, prarodiče atd. a zeptejte se jich, zda si pamatují, jaká byla kvalita ovzduší dříve.
Další informace o nástrojích pro pozorování Země
Flóra a fauna
Pokud chcete zkoumat flóru a faunu, následující seznam vám může poskytnout nápady, kde můžete najít údaje.
  • Prohlížeč EO nabízí téma "Vegetace" ve vzdělávacím režimu s předvolenými možnostmi satelitů a vizualizace.
  • Třídní zdroj ESA Education Infračervená webová kamera hack vysvětluje, proč na satelitních snímcích tak dobře vidíme vegetaci.
  • Na stránkách Global Forest Watch (GFW) je online platforma, která poskytuje data a nástroje pro monitorování lesů. V téměř reálném čase můžete získat informace o tom, kde a jak se lesy na celém světě mění.
Chcete shromažďovat data? Veďte si rejstřík místního prostředí, který může zahrnovat:
  • Vegetační mapy
  • Typy rostlin
  • Rostliny na plochu
  • Sezónní změny
  • Analýza bioindikátorů, např. lišejníků. Mohou vám poskytnout informace o stavu vegetace.
Další informace o nástrojích pro pozorování Země
Lesní požáry
Pokud se chcete zabývat lesními požáry, následující seznam vám může poskytnout nápady, kde můžete najít údaje.
  • Prohlížeč EO nabízí téma "Divoké požáry" ve vzdělávacím režimu s předvolenými možnostmi satelitů a vizualizací.
  • Tento Výukový program ESA EO Browser zkoumá, jak využít satelitní data k vyšetřování požárů.
  • Můžete se také podívat, co některé týmy Climate Detectives udělaly v minulých ročnících.
Chcete shromažďovat data? Vést evidenci místního prostředí, která by mohla zahrnovat měření zdravotního stavu vegetace po požáru a způsobu její obnovy.
Další informace o nástrojích pro pozorování Země
Předchozí snímek
Další snímek

Které údaje mohu použít...

K dokončení šetření můžete využít pozemní a satelitní data.

Pozemní údaje

Jak lze shromažďovat místní pozemní údaje?

 

  • Pozorování
  • Měření
  • Počítání
  • Průzkumy
  • Laboratorní experimenty
  • Experimenty v terénu

Satelitní data

Jediné místo, kde se můžeme dozvědět nejvíce o naší planetě, se nenachází nikde na Zemi, ale vysoko v horách. nad ním! Satelitní snímky ukazují svět jinýma očimaa mohou pozorovat rozsáhlé rysy.

Různé družice nesou různé typy senzorů, které poskytují různé druhy dat. Tato data se převádějí na informace pro různé aplikace, jako je sledování znečištění ovzduší, mapování odlesňování a růstu měst nebo měření teploty Země. Zatímco optické pokrytí je nejčastěji prezentováno ve formě snímků, jde o digitální data. Stejná nezpracovaná data lze pomocí počítačového softwaru zpracovat mnoha způsoby a získat z nich konkrétní informace.

 

Jak lze získat přístup k družicovým datům?

K přístupu k satelitním datům mohou týmy Climate Detectives používat různé nástroje. Climate from Space a EO Browser jsou dva online nástroje, které umožňují snadný a bezplatný přístup k satelitním datům z různých misí EO ESA. 

 

Doporučené nástroje

Podnebí z vesmíru

Aplikace Climate from Space poskytuje grafickou vizualizaci archivovaných družicových dat, která jsou již zpracována a zkombinována tak, aby vám poskytla přehled o různých klimatických proměnných, které vědci používají ke studiu klimatických změn. Jedná se o výkonný vizualizační nástroj, který je speciálně určen k zobrazení nadčasového vývoje proměnných, jako je oxid uhličitý (CO2), barva oceánů, teplota mořské hladiny a další. Stránky také umožňují přístup k řadě multimediálních příběhů, kde jsou klimatické údaje uvedeny do souvislostí a kde najdete užitečné informace o naší dynamické planetě a hlavních změnách životního prostředí, kterým čelíme, od ohrožení pobřeží až po ztrátu biologické rozmanitosti a stanovišť.

Prohlížeč EO

Prohlížeč EO je online platforma, která sdružuje archiv různých misí pozorování Země a lze ji použít k vyhledání satelitních snímků jakékoli oblasti zájmu. Data jsou volně dostupná.

Vzdělávací režim prohlížeče EO umožňuje přístup ke konkrétním satelitním datům přizpůsobeným vybranému tématu. Témata zahrnují různá témata, od zemědělství po atmosféru a vodní plochy.

 

Nováček v prohlížeči EO? Podívejte se na níže uvedené návody, jak stáhnout obrázek a jak vytvořit časosběrný snímek! Můžete se také podívat na příklady v sekci Vzdělávací stránka EO Browser.

Další nástroje

Pobřežní tematické centrum je webový portál společnosti Copernicus. Poskytuje data a informace o pobřeží. Data programu Copernicus, která se např. v reálném životě používají pro rozhodování a postupy udržitelného řízení, lze snadno využít pro váš projekt.

MyOcean Viewer je online interaktivní nástroj, který uživatelům umožňuje prohlížet oceánografická data v modrém (fyzikálním), zeleném (biogeochemickém) a bílém (mořský led) oceánu s proměnnými, jako je teplota, slanost a hladina moře, pro jakoukoli oblast na světě. Nabízí jak historické údaje v téměř reálném čase, tak předpovědi až na 10 dní dopředu, které poskytují cenné informace o oceánu a mořském prostředí. Jako součást programu Copernicus je MyOcean Viewer pro veřejnost přístupný zdarma.

Údaje a informace pro reakci na mimořádné události a řízení rizik katastrof jsou shromažďovány na webové stránce Služby řízení mimořádných událostí (EMS) programu Copernicus. Mapování EMS Copernicus na vyžádání poskytuje informace pro vybrané mimořádné situace (od přírodních katastrof po katastrofy způsobené člověkem) po celém světě. Rychlé mapování poskytuje přístup ke geoprostorovým informacím na podporu činností po katastrofě, zatímco mapování rizik a obnovy poskytuje geoprostorové informace na podporu řízení katastrof před, během a po události.

Součástí služby Copernicus Emergency Management Service je také mapování expozice Copernicus EMS, které poskytuje přesné a průběžně aktualizované informace o přítomnosti lidských sídel a obyvatelstva pomocí globální vrstvy lidských sídel. K dispozici jsou různé datové sady, které umožňují zkoumat množství obyvatelstva s mřížkami Population nebo zjišťovat využití půdy a hustotu zalidnění v lidských sídlech s mřížkami Built-up surface.

Evropský systém povodňových informací (EFAS) poskytuje předpovědní informace pro řízení povodňových rizik a je součástí služby řízení mimořádných událostí Copernicus. Včasné varování a monitorování EMS Copernicus probíhá na národní, regionální, ale i globální úrovni.

Evropský informační systém o lesních požárech (EFFIS) poskytuje údaje o lesních požárech téměř v reálném čase a používá se při řízení lesních požárů na národní a regionální úrovni v členských státech EU, na Blízkém východě a v severní Africe. Vedle prohlížeče aktuální situace nabízí také mapu pro zobrazení rizika vzniku požárů a mnoho dalšího. Je součástí programu včasného varování a monitorování Copernicus EMS.

Observatoř pro sucho poskytuje informace o suchu a včasná varování na evropské i celosvětové úrovni. Je součástí služby Copernicus Emergency Management Service. Mapy a data lze využít k prozkoumání vašeho projektu týkajícího se sucha.

Vodní observatoř poskytuje aktuální a historické údaje o stavu vodních zdrojů v celosvětovém měřítku. Pomocí tohoto nástroje můžete sledovat např. stav vody v přehradách, nádržích a jezerech téměř v reálném čase na celé planetě.

Mapovací portál Copernicus Sentinel-5P poskytuje data o atmosféře. Koncentrace látek znečišťujících ovzduší jsou uvedeny v evropském, ale i celosvětovém měřítku. Prostřednictvím tohoto nástroje lze sledovat změny emisí a vliv požárů nebo sopečných erupcí na ovzduší.

Global Forest Watch (GFW) je online platforma pro sledování lesů. Tento nástroj umožňuje každému přístup k údajům o lesích téměř v reálném čase a o tom, kde a jak se mění po celém světě.

Služba Copernicus Land Monitoring Service nabízí přístup k přehledovým tabulkám s různými tématy využívajícími data z monitorování půdy. Lze zkoumat pokryv půdy a jeho změny v evropských městech a zemích a k dispozici jsou údaje o uzavřených plochách, které vám pomohou při práci na vašem projektu.

Virtuální oceánská laboratoř je nástroj financovaný ESA. Virtuální platforma kombinuje soubory dat EO a související modelové / in-situ soubory dat. Používání tohoto nástroje vám umožní cítit se jako oceánografové. Prozkoumejte oceánské proudy v globálním měřítku, analyzujte teploty na různých místech nebo zjistěte slanost vody.

Earth Observing Dashboard je nástroj vytvořený NASA, ESA a JAXA, který kombinuje jejich zdroje, technické znalosti a odbornost, aby bylo možné lépe porozumět měnícímu se životnímu prostředí v důsledku lidské činnosti na globální úrovni. Různá vybraná témata ukazují změny konkrétních ukazatelů v jednotlivých zemích a regionech v průběhu času. Některá z těchto témat jsou např. biomasa, kovid-19, ekonomika nebo zemědělství.

Teal je bezplatný vizualizační nástroj, který poskytuje volný přístup ke snadno použitelným klimatickým datům. V nástroji jsou shromážděny klimatické proměnné od roku 1950 do téměř reálného času a emise uhlíku od roku 1960. V tomto nástroji můžete zkoumat různé projekce klimatických proměnných od roku 2015 do roku 2100 pro tři různé scénáře emisí skleníkových plynů (nízký, střední, vysoký). Můžete přistupovat k údajům zemí a dílčích zemí.

Příklady sběru dat

Pozemní údaje

Příklad: Terénní experimenty - neboli kampaně - jsou nedílnou součástí pokračujícího úsilí ESA o vývoj nových a lepších přístrojů pro pozorování Země z vesmíru. Pro porovnání se používají měření získaná ze vzduchu a ze země, často ve stejnou dobu, kdy družice prolétá nad zemí. To je nezbytné pro zajištění toho, aby družice stále poskytovala přesné informace.

↑ Pozemní tým provádí měření výšky sněhu a ledu v Grónsku. Copyright: Nyquist

Satelitní data

Evropská kosmická agentura vyvíjí rodinu družic Sentinel pro program Evropské unie Copernicus - největší program monitorování životního prostředí na světě! Každá družice Sentinel nese nejmodernější přístroje, které vytvářejí snímky a data přístupná uživatelům na celém světě, a dávají tak každému možnost stát se pozorovatelem Země.

↑ Současná sada Sentinelů je vybavena řadou technologií, jako jsou radarové a multispektrální zobrazovací přístroje pro monitorování pevniny, oceánů a atmosféry. Copyright: .

Příklad: satelitní snímky mohou z vesmíru odhalit kvetení fytoplanktonu. Ačkoli většina druhů fytoplanktonu je jednotlivě mikroskopická, chlorofyl, který používají k fotosyntéze, společně zabarvuje okolní oceánské vody. Tyto drobné organismy lze detekovat pomocí specializovaných senzorů "barvy oceánu", jako je například spektrometr Envisat Medium Resolution Imaging Spectrometer, který pořídil tento snímek 17. srpna 2011.

↑ Fytoplanktonní květ na mysu Nordkinn. Snímek pořízený družicí Envisat. Copyright: AUTOR: ESA