VASILE LOGHIN 271

UTILIZAREA SISTEMELOR SPAIALE DE OBSERVARE

A PMNTULUI N STUDIEREA I GESTIONAREA DEZASTRELOR

1. AVANTAJELE SATELIILOR DE OBSERVARE A PMNTULUI Sateliii de observare, echipai cu senzori pasivi (optici sau n infrarou) i activi (radar,

laser) tot mai performani, achiziioneaz ncontinuu date despre Pmnt n ansamblu sau n detaliile sale cele mai fine. n acest mod sistemele spaiale de teledetecie aduc servicii excepionale n cercetarea mediului nostru sub cele mai variate aspecte, inclusiv cel al dezastrelor care pot avea loc n anumite condiii de spaiu i timp i care pot afecta integritatea, funcionalitatea i calitatea acestuia de a avea o anumit favorabilitate pentru om i activitatea sa. Cum societatea uman i economia mondial risc s fie afectate la scar global, sistemele de observare din spaiu a Pmntului sunt concepute i utilizate pentru urmrirea a tot ceea ce se petrece pe ansamblul planetei. Sateliii pot identifica fenomenele i localiza apelurile, pot supraveghea evoluia dezastrelor i evalua consecinele acestora, pot determina urgenele i organiza aciunile de securitate. La scar mondial exist o infrastructur integrat care permite coordonarea sistemelor spaiale de observare cu mijloacele de tratare a imaginilor satelitare, cu reelele de difuzare a informaiei i echipamentele de acces la datele spaiale. n plus, sistemele spaiale sunt integrate cu sistemele de observare n situ.

Sistemele de teledetecie orbital au o eficacitate sporit fa de sistemele de observare de la sol. Aceast nsuire este dat de repetitivitatea nregistrrii imaginilor i datelor cantitative, de disponibilitatea i rapiditatea serviciilor.

Informaiile satelitare sunt utilizate n toate cele trei faze de studiere i gestionare a oricrui dezastru: evaluarea i prevenirea, predicia i alerta, intervenia i asistena.

Sistemele de observare a Pmntului aduc servicii indispensabile n cercetrile care vizeaz prevenirea sau atenuarea unor dezastre sub forma colectrii de msurtori i de imagini asupra zonelor de risc, a schimbului de date, cartografierii de o manier precis a regiunilor de risc, actualizrii Sistemelor Informaionale Geografice i a stabilirii de modele.

Predicia dezastrelor n termen util este prioritate a cercetrii tiinifice, fiind posibil salvarea multor viei umane i reducerea pagubelor materiale. Punerea n eviden a semnelor precursoare ale unui fenomen cu grad ridicat de risc i a locului su de origine, urmrirea evoluiei sale sunt posibile graie repetitivitii nregistrrilor spaiale i a rapiditii transmiterii datelor. Este cazul ciclonilor tropicali, erupiilor vulcanice, viiturilor i inundaiilor, incendiilor de pduri, polurii etc. Astfel, autoritile pot fi informate la timp n vederea organizrii aciunilor de securitate. Dac prognoza meteorologic i hidrologic a fost mult ameliorat prin informaia furnizat de sateliii specializai, nu acelai lucru se poate spune despre prognoza erupiilor vulcanice i cu att mai puin despre prognoza seismelor, care rmn nc n stadiu experimental. Se afl n stadiu de proiect programe spaiale destinate analizei perturbaiilor electromagnetice care survin naintea declanrii cutremurelor sau erupiilor vulcanice.

Evaluarea potenialului de risc i a impactului social-economic, respectiv a capacitii distructive a respectivului fenomen de risc (victime, sinistrai, daune materiale), se poate realiza prin analiza informaiei satelitare de nalt rezoluie. Astfel, parametri precum

VASILE LOGHIN 272

intensitatea fenomenului, aria geografic afectat, gradul de populare i de amenajare a teritoriului, utilizai n aceste calcule estimative, sunt determinai cu precizie prin teledetecie spaial.

Pentru ca sistemele s fie ct mai eficace trebuie ndeplinite trei condiii principale la nivel mondial: coordonarea sateliilor de teledetecie printr-o strategie integrat de observare global numit Integrated Global Observing Strategy (IGOS), aciune realizat de Committee on Earth Observation Satellites (CEOS); o precizie tot mai mare a msurtorilor din spaiu; instrumente informatice puternice pentru tratarea rapid a marelui volum de date i mijloace de comunicaie de mare debit pe ansamblul globului.

2. TEHNICI DE OBSERVARE DIN SPAIU A MEDIULUI TERESTRU Pentru a supraveghea n permanen ansamblul globului i pentru a analiza detaliat

mediul terestru, sateliii de teledetecie sunt nzestrai cu senzori care opereaz n sisteme diferite (optic, infrarou termal, hiperfrecvene, laser) i nregistreaz/msoar cu metode/tehnici diferite: sepectrometrie pasiv, spectrometrie activ, altimetrie, interferometrie.

Spectrometria pasiv constituie metoda prin care informaia de la suprafaa terestr i din atmosfer este obinut prin nregistrarea radiaiei emise sau remise de aceasta. Pentru perceperea radiaiei electromagnetice n diversele sale lungimi de und sunt utilizai senzori optici n domeniul vizibil i n infrarou apropiat i mediu, respectiv camere i scannere. Radiometrul este cel mai utilizat instrument de teledetecie n sistemul optic. n funcie de detaliile care trebuie s fie puse n eviden, pe aceste dispozitive pot fi instalate filtre ntocmai ca la un aparat fotografic numeric. Astfel se procedeaz la luarea de vederi n diferite game spectrale: albastru, verde, galben, rou, infrarou apropiat, infrarou mediu. Cea mai recent creaie este camera hiperspectral, un aparat care baleaz cu mare finee n sute de benzi ale spectrului electromagnetic. Imaginile i hrile spaiale, realizate n sistem digital, sunt documente care se obin prin prelucrarea pe computer a clieelor nregistrate. Acestea reprezint o surs excepional de informaii pentru variate domenii de activitate i pentru cei mai diferii utilizatori.

Spectrometria activ const n sondarea suprafeei terestre prin emiterea de impulsuri radio de mare frecven (hiperfrecvene, microunde, radar) i n receptarea ecourilor acestora (radiaia ntoars). Acesta este sistemul radar, dup care este denumit i instrumentul de teledetecie RADAR (Radio Detection And Ranging). Spre deosebire de dispozitivele de teledetecie prin spectrometrie pasiv, radarul poate fi folosit continuu, ziua i noaptea, n orice condiii meteorologice. Prin tratarea pe computer a nregistrrilor, folosind programe speciale, se obin imagini radar, documente din care se pot extrage informaii utilizabile n diferite domenii.

Altimetria spaial, una din oportunitile oferite de sistemul radar, este tehnica prin care se msoar din spaiu altitudinile suprafeei terestre, att n domeniul continental ct i marin. Altitudinea este diferena dintre distana satelit centrul Pmntului (sau suprafaa de referin - geoidul) i distana satelit suprafaa, terestr ntr-un punct oarecare. Precizia determinrilor (rezoluia pe vertical) a ajuns a fi de ordinul centimetrilor. Ridicrile altimetrice din spaiu permit msurtori asupra reliefului uscaturilor i asupra topografiei mrilor i oceanelor (nlimea valurilor i, prin deducie, viteza vnturilor, variaiile de nivel

VASILE LOGHIN 273

ritmice i pe termen lung). Cercetrile oceanografice se bazeaz n tot mai mare msur pe datele furnizate de radarele spaiale.

Interferometria este tehnica prin care se combin dou semnale radar (ecouri) rezultate din impulsuri (sondaje) n dou momente diferite asupra aceleai regiuni. nregistrarea grafic a undei combinate se numete interferogram. Dac cele dou semnale sunt identice, forma undei semnalului combinat este i ea identic, ceea ce nseamn c n perimetrul respectiv nu s-au produs modificri n intervalul dintre cele dou nregistrri. Din contr, dac cele dou semnale sunt diferite, forma undei combinate (de interferen) prezint diferene sau franjuri de interferen, ceea ce semnific producerea de modificri n configuraia suprafeei terestre. Prin tratarea i interpretarea interferogramelor se pot identifica cele mai mici schimbri ale reliefului, ca expresie a deformrilor la nivelul scoarei i a solului. De aceea, interferometria se aplic n studiul morfodinamicii actuale (de albie sau de versant), n studiul activitii seismice i vulcanice. nregistrrile (msurtorile) de acest fel sunt de mare finee. Amintim n acest sens iniiativa CNES de a pune la punct un software performant (Diapason), care va permite prelucrarea datelor furnizate de satelitul radar ERS-2, astfel nct s fie detectate n mod automat deplasri de civa milimetri pe seciuni de 1 km ale suprafeei terestre.

3. PROGRAME SPAIALE DE OBSERVARE A MEDIULUI TERESTRU

N GENERAL I A RISCURILOR N SPECIAL Mediul terestru este ncontinuu supravegheat din spaiu de ctre numeroase misiuni

coordonate la nivel mondial sau regional. Sunt bine cunoscute serviciile aduse de ctre sateliii de teledetecie SPOT, ERS, ENVISAT (Europa-ESA), Landsat (SUA), Radarsat (Canada), IRS (India), JERS (Japonia), precum i de ctre sateliii meteorologici heliosincroni (NOAA) i geosincroni (METEOSAT, GOES, GMS, INSAT, GOMS).

Dac pn n prezent se foloseau pentru mbarcarea instrumentelor de teledetecie satelii de mari dimensiuni (3-8 tone), programele spaiale n curs de pregtire pun accent tot mai mare pe utilizarea sateliilor de dimensiuni mici: minisatelii (0,5-1 ton) i microsatelii (n jur de 100 kg). Sunt notabile cteva exemple de minisatelii destinai studierii mediului: Earth Explorer (n scopuri tiinifice) i Earth Watch (pentru aplicaii operaionale), n cadrul programului Living Planet al ESA; Plades, oconstelaie de minisatelii de observare care va fi pus n oper de ctre Frana, apoi Cosmo-Skymed (Italia), Rapid Eye i Info Terra/Terra SAR (Germania i Marea Britanie).

La a Treia Conferin O.N.U. asupra Explorrii i Utilizrii Panice a Spaiului (UNISPACE III, Viena, iulie 1999) avea s fie consacrat ca o prioritate strategic cretera eficacitii sistemelor spaiale. {i aceasta pentru a nelege mai bine mediul terestru, pentru supravegherea zonelor de risc, pentru a aciona fa de situaiile de urgen i pentru a ajuta populaiile afectate (inclusiv prin deter