Kuraklık ve kurak dönemler, ekilebilir tarımı giderek daha fazla tehdit ediyor. Avrupa’da bu, özellikle önemli meyve, sebze ve tahıl alanlarına sahip Akdeniz bölgesi için geçerlidir. Küresel iklim değişikliği karşısında hasadı güvence altına almaya devam etmek için su kaynağının uyarlanması gerekiyor. Önemli bir faktör toprak nemi. Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR), hedeflenen önlemleri başlatabilmek için bitkilerdeki ve toprağın üst katmanlarındaki nem dağılımının haritasını çıkarmayı mümkün kılacak yeni radar teknolojilerini test ediyor. Araştırmacılar, İtalyan Elektromanyetik Çevresel Sensörler Enstitüsü (IREA) ile birlikte, çok günlü iki test kampanyasının ilkini Nisan 2022’de İtalya’da gerçekleştirdiler. İkinci kampanya, 14-17 Haziran 2022 tarihleri arasında gerçekleştirilecek.
Toplanan veriler, mevcut ve gelecekteki Avrupa radar uydu misyonları ile ilgili olarak “toprak nemi” bilgi ürününü türetmeye yönelik yöntemleri uygulamak ve test etmek için kullanılır. Gösterilen bölgedeki toprak neminin dağılımı harita şeklinde coğrafi olarak gösterilmiştir. Ölçüm kampanyalarının sonuçları, gelecekte diğer iklim değişkenlerine ek olarak toprak nemine küresel bir bakış atabilecek olan radar uydu görevi Tandem-L için özellikle önemlidir.
Kritik su dengesi: test alanı Tavoliere
Ekip, Tavoliere ovasındaki tarım arazisini test alanı olarak kullanıyor: Bölge, kritik su dengesiyle biliniyor ve yaklaşık 4.000 kilometrekarelik bir alana yayılıyor. Tavoliere, kuzeyde Gargano Ulusal Parkı, batıda Daunia Dağları ve Adriyatik Denizi ile sınırlanmıştır. Gargano ve Daunia dağları iklimsel olarak nemli bölgelerken, Tavoliere bölgesi yıllık ortalama 450 milimetre yağış alan tipik, yarı kurak Akdeniz iklimine sahiptir. Toprak esas olarak ekilebilir arazi olarak kullanılmaktadır. En önemli mevsimlik ürünler durum buğdayı, domates, bakla, kuşkonmaz, nohut ve enginardır. Su teminini güvence altına almak için, su yönetiminin mevcut yüzey suları ve nem dağılımı hakkında ayrıntılı bilgiye sahip olması esastır.
F-SAR ile uçak radarı ölçümleri
Nisan ayında, Alman-İtalyan araştırma ekibi iki gün üst üste bitki örtüsü ve üst toprak tabakasındaki su içeriği ölçümlerini gerçekleştirdi. Aynı zamanda DLR’nin F-SAR sistemi ile bölgenin üzerinden uçtu. Dört uzun uçuşta, DLR araştırma uçağı Dornier DO 228’de bulunan radar sistemi, C ve L bandı frekans aralıklarında eş zamanlı kayıtlar yaparak sonuçların karşılaştırılmasını kolaylaştırdı. Nemin bitki örtüsü ve topraktaki dağılımı radar verilerinden elde edilir ve değişiklikleri 30 saate kadar takip edilir. Radar ölçüm sonuçlarının kalitesi, güncel bir arazi kullanım haritası kullanılarak zemindeki “yerinde” ölçümlerle karşılaştırılarak değerlendirilir.
“İlk ölçüm kampanyasının gidişatından çok memnunuz. Ölçümler iyi koşullar altında yapılabilir. İşlenmiş örnek SAR verileri iyi kalite gösteriyor. DLR Mikrodalga Teknolojisi ve Radar Sistemleri Enstitüsü’nden proje yöneticisi Ralf Horn, ikinci ölçüm kampanyasının da aynı şekilde devam etmesini umuyoruz” diyor.
Araştırmacılar, nadas alanı da dahil olmak üzere toprak ölçümleri için farklı tarım alanları seçtiler. Zamanla kurumayı gözlemleyebilmek için belirli bir programa göre hedefli bir şekilde suni sulama yapılmıştır. Diğer şeylerin yanı sıra toprak nemindeki mevsimsel değişiklikleri belirlemeye yardımcı olmak için Haziran ayında ölçümler tekrarlanır.
Gelecekteki uydu radar konseptlerinin simülasyonu
Bir uçaktaki radar sensörleri, uydulardaki sistemlerle karşılaştırılabilir veriler sağlar. Dornier DO 228’de bulunan F-SAR cihazı, geleceğin uydu radarlarının veri kalitesini simüle etmek için özel olarak geliştirildi. DLR ekibi, ölçüm uçuşları sırasında belirli bir zaman ritminde bir dizi görüntü kaydetti. İki saatten fazla süren bu çok zamanlı radar görüntü dizileri, nihai sonucun bir resimde gösterilenler gibi radar görüntüleri olacağı şekilde işlenir. su terazisi-uydu gelecekte uzaydan üretilecek. ESA tarafından finanse edilen devam eden bir çalışma, simüle edilmiş hidroterra görüntülerinden çıkarılabilen bitki örtüsü ve topraktaki değişen nem içeriği hakkındaki bilgilerin kalitesini araştırıyor.
Tandem-L: Yarın için küresel çevre izleme sistemi
Mevcut ölçüm kampanyası, çevresel izleme için son derece yenilikçi uydu tabanlı radar görevi için bir DLR önerisi olan Tandem-L ile yakından bağlantılıdır. İki L-bandı radar uydusundan oluşan bir takımyıldız, daha önce elde edilmemiş bir kalite ve çözünürlükte veri sağlayacaktır. Biyo-, jeo-, kriyo- ve hidrosferdeki çok sayıda dinamik süreç kaydedilecektir. Özellikle hidrosfer alanında, küresel su döngüsünü araştırmak için yüzey toprağı nemini düzenli olarak ince ölçekli olarak ölçmek mümkün olacaktır.
Tandem-L, iklim modellemesi ile ilgili birkaç parametreyi eşzamanlı olarak ölçerken, dünyadaki tüm kara kütlesinin haftalık olarak 3 boyutlu olarak güncel bir görüntüsünü sağlayabilir. Radar görevi, şu anda küresel iklim değişikliğinin itici güçleri olarak görülen süreçlerin daha iyi anlaşılmasında etkili olacaktır. Elde edilen bilgiler siyasetin ve toplumun yerel, bölgesel ve küresel düzeylerde mümkün olan en iyi kararları vermesini sağlamalıdır.
Toplanan veriler, mevcut ve gelecekteki Avrupa radar uydu misyonları ile ilgili olarak “toprak nemi” bilgi ürününü türetmeye yönelik yöntemleri uygulamak ve test etmek için kullanılır. Gösterilen bölgedeki toprak neminin dağılımı harita şeklinde coğrafi olarak gösterilmiştir. Ölçüm kampanyalarının sonuçları, gelecekte diğer iklim değişkenlerine ek olarak toprak nemine küresel bir bakış atabilecek olan radar uydu görevi Tandem-L için özellikle önemlidir.
Kritik su dengesi: test alanı Tavoliere
Ekip, Tavoliere ovasındaki tarım arazisini test alanı olarak kullanıyor: Bölge, kritik su dengesiyle biliniyor ve yaklaşık 4.000 kilometrekarelik bir alana yayılıyor. Tavoliere, kuzeyde Gargano Ulusal Parkı, batıda Daunia Dağları ve Adriyatik Denizi ile sınırlanmıştır. Gargano ve Daunia dağları iklimsel olarak nemli bölgelerken, Tavoliere bölgesi yıllık ortalama 450 milimetre yağış alan tipik, yarı kurak Akdeniz iklimine sahiptir. Toprak esas olarak ekilebilir arazi olarak kullanılmaktadır. En önemli mevsimlik ürünler durum buğdayı, domates, bakla, kuşkonmaz, nohut ve enginardır. Su teminini güvence altına almak için, su yönetiminin mevcut yüzey suları ve nem dağılımı hakkında ayrıntılı bilgiye sahip olması esastır.
F-SAR ile uçak radarı ölçümleri
Nisan ayında, Alman-İtalyan araştırma ekibi iki gün üst üste bitki örtüsü ve üst toprak tabakasındaki su içeriği ölçümlerini gerçekleştirdi. Aynı zamanda DLR’nin F-SAR sistemi ile bölgenin üzerinden uçtu. Dört uzun uçuşta, DLR araştırma uçağı Dornier DO 228’de bulunan radar sistemi, C ve L bandı frekans aralıklarında eş zamanlı kayıtlar yaparak sonuçların karşılaştırılmasını kolaylaştırdı. Nemin bitki örtüsü ve topraktaki dağılımı radar verilerinden elde edilir ve değişiklikleri 30 saate kadar takip edilir. Radar ölçüm sonuçlarının kalitesi, güncel bir arazi kullanım haritası kullanılarak zemindeki “yerinde” ölçümlerle karşılaştırılarak değerlendirilir.
“İlk ölçüm kampanyasının gidişatından çok memnunuz. Ölçümler iyi koşullar altında yapılabilir. İşlenmiş örnek SAR verileri iyi kalite gösteriyor. DLR Mikrodalga Teknolojisi ve Radar Sistemleri Enstitüsü’nden proje yöneticisi Ralf Horn, ikinci ölçüm kampanyasının da aynı şekilde devam etmesini umuyoruz” diyor.
Araştırmacılar, nadas alanı da dahil olmak üzere toprak ölçümleri için farklı tarım alanları seçtiler. Zamanla kurumayı gözlemleyebilmek için belirli bir programa göre hedefli bir şekilde suni sulama yapılmıştır. Diğer şeylerin yanı sıra toprak nemindeki mevsimsel değişiklikleri belirlemeye yardımcı olmak için Haziran ayında ölçümler tekrarlanır.
Gelecekteki uydu radar konseptlerinin simülasyonu
Bir uçaktaki radar sensörleri, uydulardaki sistemlerle karşılaştırılabilir veriler sağlar. Dornier DO 228’de bulunan F-SAR cihazı, geleceğin uydu radarlarının veri kalitesini simüle etmek için özel olarak geliştirildi. DLR ekibi, ölçüm uçuşları sırasında belirli bir zaman ritminde bir dizi görüntü kaydetti. İki saatten fazla süren bu çok zamanlı radar görüntü dizileri, nihai sonucun bir resimde gösterilenler gibi radar görüntüleri olacağı şekilde işlenir. su terazisi-uydu gelecekte uzaydan üretilecek. ESA tarafından finanse edilen devam eden bir çalışma, simüle edilmiş hidroterra görüntülerinden çıkarılabilen bitki örtüsü ve topraktaki değişen nem içeriği hakkındaki bilgilerin kalitesini araştırıyor.
Tandem-L: Yarın için küresel çevre izleme sistemi
Mevcut ölçüm kampanyası, çevresel izleme için son derece yenilikçi uydu tabanlı radar görevi için bir DLR önerisi olan Tandem-L ile yakından bağlantılıdır. İki L-bandı radar uydusundan oluşan bir takımyıldız, daha önce elde edilmemiş bir kalite ve çözünürlükte veri sağlayacaktır. Biyo-, jeo-, kriyo- ve hidrosferdeki çok sayıda dinamik süreç kaydedilecektir. Özellikle hidrosfer alanında, küresel su döngüsünü araştırmak için yüzey toprağı nemini düzenli olarak ince ölçekli olarak ölçmek mümkün olacaktır.
Tandem-L, iklim modellemesi ile ilgili birkaç parametreyi eşzamanlı olarak ölçerken, dünyadaki tüm kara kütlesinin haftalık olarak 3 boyutlu olarak güncel bir görüntüsünü sağlayabilir. Radar görevi, şu anda küresel iklim değişikliğinin itici güçleri olarak görülen süreçlerin daha iyi anlaşılmasında etkili olacaktır. Elde edilen bilgiler siyasetin ve toplumun yerel, bölgesel ve küresel düzeylerde mümkün olan en iyi kararları vermesini sağlamalıdır.