Družice Sentinel

Sentinel jsou hlavními družicemi Programu Copernicus. Tyto družice tvoří šest řad, které jsou zaměřeny na různé části Země (souš, oceány, atmosféra). Pro monitoring zemědělství jsou nejvhodnější družice Sentinel 1 a Sentinel 2, které byly uvedeny do provozu v letech 2014 až 2017.


Hlavní výhodou snímků z těchto družic je to, že jsou poskytovány zdarma a jsou k dispozici v krátkém časovém sledu pro jedno a to samé území. K dispozici jsou tedy stále téměř aktuální informace o zemském povrchu.


Sentinel 1

Sentinel 1
Zdroj: ESA

Z družice Sentinel 1 získáváme radarová data. Specifičností radarových dat je možnost snímání zemského povrchu i za oblačného počasí bez ohledu na denní dobu. Princip aktivního radarového snímání je založen na vysílání mikrovlnného záření k povrchu Země, kde se záření odráží zpět k senzoru, který následně měří fyzikální charakteristiky zpětného odrazu záření. Různé změny na zemském povrchu se projeví v charakteru odraženého záření, proto je možné radarové snímání využít např. při povodních či sesuvech půdy téměř v reálném čase. V oboru zemědělství a lesnictví je vhodný pro monitoring změn lesních porostů a detekce některých zemědělských operací. Radarové družice dokáží spolehlivě určit případnou změnu v monitorované oblasti mezi jednotlivými přelety družic. Sentinel 1 přelétá nad daným územím v intervalu 12 dní. Díky setu dvou identických družic se tento interval může zkrátit na 6 dní. I díky tomu je možné zjistit, kdy došlo k rozorání či ke sklizni (i meziplodiny) nebo k seči travního porostu.


Sentinel 2

Sentinel 2
Zdroj: ESA/ATG medialab

Sentinel 2 je multispektrální senzor s prostorovým rozlišením 10 metrů poskytující obrazová data. Multispektrální senzor pořizuje snímky ve čtyřech spektrálních pásmech, a to ve třech pásmech viditelného spektra a v jednom pásmu blízkého infračerveného záření. Na rozdíl od radarové družice Sentinel 1 jsou data ze Sentinel 2 ovlivněna oblačností. V zemědělství jsou tato data využívána zejména pro precizní zemědělství, klasifikaci jednotlivých plodin či plodinových skupin a monitoringu vegetačního stadia rostlin. Sentinel 2 přelétá nad daným území v intervalu 10 dní. Díky setu dvou identických družic se tento interval může zkrátit na 5 dní.


Zpracování dat z družic

Ke zpracování radarových a obrazových dat z družic Sentinel 1 a Sentinel 2 je nutné vzhledem k jejich odlišnému charakteru přistupovat rozdílně. Samotné zpracování probíhá automatizovaně či poloautomatizovaně ve specializovaných softwarech.

Výstupem může být například detekce seče, u které je vyhodnocení založeno na kombinaci analýzy radarových a multispektrálních dat. Z obrazových dat je získávána informace o odrazivosti vegetace zejména v blízkém infračerveném pásmu, ve kterém se nejvíce projevuje přítomnost chlorofylu. Díky tomu je v tomto pásmu stav vegetace nejlépe rozpoznatelný. Z radarových dat je pak získávána informace o struktuře povrchu, ze které lze odvozovat změny způsobené zemědělskou činností. Vzhledem k četnosti snímkování stejného místa na zemském povrchu, je možné tyto analýzy provádět v krátkých časových intervalech, což umožňuje kontinuální sledování vegetace a detekci jejích změn.


Zdroje:
Copernicus
European Space Agency