«Βύθιση» Αθήνας και Λάρισας βλέπουν οι δορυφόροι της ESA

του ΚΟΣΜΑ ΖΑΚΥΝΘΙΝΟΥ

 «Τη γη κάτω απ τα πόδια τους» χάνουν οι κάτοικοι του λεκανοπεδίου Αττικής, της Λάρισας και των γύρω περιοχών του Κορινθιακού κόλπου, όπως αποδεικνύει η έρευνα των δορυφόρων ERS-1 και ERS-2 που πραγματοποίησε ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA), με την ονομασία «Wide Area Processor» (WAP). Σύμφωνα με μακροχρόνια επεξεργασία στοιχείων

παρατηρείται διαχρονική παραμόρφωση του εδάφους στη διάρκεια των τελευταίων 10 ετών, διαπιστώνοντας πως ορισμένες περιοχές της Ελλάδας βυθίζονται κατά περίπου 10 χιλιοστά ανά έτος.

Υψηλή καθίζηση, σημειώθηκε στην Αθήνα, στη Λάρισα και στον Κορινθιακό κόλπο, ενώ γύρω από την πόλη της Θεσσαλονίκης, οι διαφοροποιήσεις ήταν μικτές, καθώς άλλες περιοχές της βυθίστηκαν και κάποιες άλλες ανυψώθηκαν. Ο νέος επεξεργαστής δεδομένων του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) δημιουργεί χάρτες της παραμόρφωσης της γης από δορυφορικά δεδομένα ραντάρ σε μεγαλύτερες περιοχές και με περισσότερη ακρίβεια από ποτέ. Αυτοί οι χάρτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση και την παρακολούθηση των γεωλογικών φαινομένων. Σε ορισμένες περιοχές, το έδαφος βυθίζεται, ή υποχωρεί, λόγω της εξόρυξης μεταλλευμάτων, των σεισμών και της εξόρυξης φυσικού αερίου, μεταξύ άλλων παραγόντων. Υπάρχουν επίσης περιοχές που υφίστανται ανύψωση που προκαλείται, για παράδειγμα, από την αύξηση των ηφαιστείων ή τη σύγκρουση μεταξύ των τεκτονικών πλακών.

Η μέτρηση αυτών των αλλαγών δεν είναι πάντα εύκολη, ειδικά σε τεράστιες περιοχές ή όταν αυτές συμβαίνουν σε μέρη που δεν είναι εύκολα προσβάσιμα. Τα ραντάρ των δορυφόρων για την παρατήρηση της Γης, ωστόσο, μπορούν να χαρτογραφήσουν αυτές τις αλλαγές σε παγκόσμια κλίμακα και με ακρίβεια χιλιοστού. Πλέον, έχει αναπτυχθεί ένας νέος επεξεργαστής, ο Wide Area Processor (WAP), ο οποίος επεξεργάζεται αυτόματα την πλήρη χρονοσειρά των δεδομένων ραντάρ πάνω από μια συγκεκριμένη περιοχή και, στη συνέχεια, ενώνει τα γειτονικά δεδομένα με ομοιόμορφη ποιότητα, δίνοντας χάρτες χωρών με την παραμόρφωση της γης με πρωτοφανή ακρίβεια.

Γεωλογικές μελέτες

Για να το επιτύχει αυτό, ο WAP εφαρμόζει την τεχνική Συμβολομετρίας Persistent Scatterer. «Οι Επίμονοι Σκεδαστές» (Persistent scatterers) είναι σταθερά αντικείμενα που αντανακλούν καλά το ραντάρ, όπως οι μεταλλικές κατασκευές και τα κτίρια, και είναι συνεχώς παρόντα, καθώς ο δορυφόρος ακολουθεί την τροχιά του γύρω από τη Γη. Με τη μέτρηση των σημείων των σκεδάσεων εντός του κελιού ανάλυσης της κάθε εικόνας ραντάρ και με το συνδυασμό εικόνων που αποκτήθηκαν με την πάροδο του χρόνου, μπορούν να εκτιμηθούν οι παραμορφώσεις του εδάφους σε επίπεδο χιλιοστού.

Σε μια από τις πρώτες δοκιμές του, ο WAP προσδιόρισε πάνω από ένα εκατομμύριο επίμονες σκεδάσεις πάνω από το μισό της ηπειρωτικής Ελλάδα. Στις αγροτικές περιοχές, υπήρχαν κατά μέσο όρο 10 σκεδάσεις ανά τετραγωνικό χιλιόμετρο, ενώ στις αστικές περιοχές, όπως η Αθήνα, παρατήρησε έως και 200 σκεδάσεις ανά τετραγωνικό χιλιόμετρο.

Χρησιμοποιώντας περίπου 360 gigabytes πρωτογενών δεδομένων ραντάρ από τους δορυφόρους ERS-1 και -2 , ο WAP αντιστοίχισε την παραμόρφωση του εδάφους σε περισσότερα από δέκα χρόνια, διαπιστώνοντας ότι ορισμένες περιοχές βυθίζονται κατά περίπου 10 χιλιοστά ανά έτος.

Το επόμενο βήμα είναι να εφαρμοστεί WAP σε μια ολόκληρη ήπειρο. Τα δεδομένα υπάρχουν ήδη χάρη στις λήψεις δεκαετιών από τους δορυφόρους ERS-1 και -2 ξεκινώντας από τις αρχές της δεκαετίας του 1990, αλλά η επεξεργασία αυτής της τεράστιας ποσότητας δεδομένων απαιτεί χρόνο.

Δεδομένα ραντάρ

Επιπλέον, ο WAP έχει σχεδιαστεί για να επεξεργάζεται τα δεδομένα από διάφορους αισθητήρες, έτσι μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν οι πληροφορίες από τους Envisat, ALOS, TerraSAR-Χ και τον μελλοντικό Sentinel-1 .Οι Sentinels αναπτύσσονται στο πλαίσιο του Ευρωπαϊκού προγράμματος Παγκόσμια Παρακολούθηση του Περιβάλλοντος και της Ασφάλειας ( Global Monitoring for Environment and Security - GMES ). Ο Sentinel-1 , μια αποστολή δύο δορυφόρων με τον πρώτο να εκτοξεύεται φέτος, θα εξασφαλίσει τη συνέχεια των C-band δεδομένων SAR . Με ένα εύρος 250 χιλιομέτρων και σύντομη επανα-επίσκεψη, η αποστολή θα παρέχει συνεπείς παρατηρήσεις των περιοχών που είναι επιρρεπείς σε γεωλογικούς κινδύνους. Οι δυνατότητες του WAP με αυτά τα δεδομένα θα επιτρέψουν την παράδοση των γεω-πληροφοριών που απαιτούνται για την παρακολούθηση των σεισμικών κινδύνων, των ηφαιστείων, των πεδινών παράκτιων καθιζήσεων, της άμυνας κατά των πλημμυρών και των υδρογεωλογικών κινδύνων όπως οι κατολισθήσεις. Ο νέος WAP αναπτύχθηκε από το Γερμανικό Κέντρο Αεροδιαστημικής (DLR) στο πλαίσιο του έργου της ESA , GSE Terrafirma .

Ποια είναι η ΕSA;

H ΕSA (o Eυρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος) αποτελεί την πύλη της Ευρώπης στο διάστημα. Αποστολή του είναι η διαμόρφωση της ανάπτυξης των δυνατοτήτων της Ευρώπης σχετικά με το διάστημα και η εξασφάλιση συνεχιζόμενων επενδύσεων στο διάστημα, ώστε να προκύπτουν οφέλη για τους πολίτες της Ευρώπης. Η ESA είναι ένας διεθνής οργανισμός, ο οποίος έχει 20 Κράτη Μέλη. Συντονίζοντας τους χρηματοοικονομικούς και πνευματικούς πόρους των μελών της, μπορεί να αναλάβει προγράμματα και δραστηριότητες πολύ πιο απαιτητικές από τις δυνατότητες κάθε Ευρωπαϊκής χώρας μεμονωμένα. Δουλειά της ESA είναι ο σχεδιασμός και η υλοποίηση του Ευρωπαϊκού διαστημικού προγράμματος. Τα προγράμματα του Οργανισμού σχεδιάζονται με σκοπό τον εμπλουτισμό της γνώσης μας σχετικά με τη Γη, το άμεσο διαστημικό της περιβάλλον, το Ηλιακό Σύστημα και το Σύμπαν, όπως και την ανάπτυξη βασισμένων στους δορυφόρους τεχνολογιών και υπηρεσιών και την προώθηση των Ευρωπαϊκών βιομηχανιών. Η ESA συνεργάζεται επίσης στενά με διαστημικούς οργανισμούς εκτός Ευρώπης, ώστε να επωφελείται όλη η ανθρωπότητα από το διάστημα.

Τα κράτη-μέλη

Τα 20 κράτη-μέλη της ESA είναι η Αυστρία, το Βέλγιο, η Γαλλία, η Γερμανία, η Δανία, η Ελβετία, η Ελλάδα, το Ηνωμένο Βασίλειο, η Ιρλανδία, η Ισπανία, η Ιταλία, το Λουξεμβούργο, η Νορβηγία, η Ολλανδία, η Πολωνία, η Πορτογαλία, η Ρουμανία, η Σουηδία, η Τσεχία και η Φινλανδία. Η Πολωνία υπέγραψε τη Συμφωνία Προσχώρησης στην Ιδρυτική Συνθήκη της ESA τον Σεπτέμβριο του 2012 και έγινε το 20ό κράτος-μέλος. Ο Καναδάς συμμετέχει επίσης σε ορισμένα προγράμματα κατόπιν συμφωνιών συνεργασίας. Η Ουγγαρία, η Εσθονία και η Σλοβενία είναι 'Συνεργαζόμενα Μέλη' από την Ευρώπη. Και άλλες χώρες έχουν υπογράψει συμφωνίες συνεργασίας με την ESA.

Οι παραμορφώσεις της χώρας

Παράδειγμα χαρτογράφησης των παραμορφώσεων της γης σε μια μεγάλη περιοχή πάνω από την ηπειρωτική Ελλάδα. Ο χάρτης παραμόρφωσης βαθμονομημένου GPS καλύπτει μια έκταση 65.000 τετραγωνικών χιλιομέτρων - περίπου το ήμισυ της επικράτειας της χώρας. Αυτός ο χάρτης είχε συνταχθεί με 10 ξεχωριστές στοίβες ERS-1/2, κάθε στοίβα είναι μια χρονοσειρά από 58 έως 76 εικόνες SAR που αποκτήθηκαν από το 1992 έως το 2003 για ένα σύνολο 671 εικόνων.

Χαρτογράφηση της μισής Ελλάδας

Ένα δισδιάστατο παράδειγμα χαρτογράφησης παραμορφώσεων της γης μιας μεγάλης περιοχής. Αυτός ο χάρτης παραμόρφωσης βαθμονομημένου GPS καλύπτει μια έκταση 65.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα - περίπου το ήμισυ της επικράτειας της χώρας. Αυτός ο χάρτης είχε συνταχθεί με 10 ξεχωριστές στοίβες ERS-1/2, κάθε στοίβα είναι μια σειρά χρόνου από 58 έως 76 εικόνες SAR που αποκτήθηκαν από το 1992 έως το 2003 για ένα σύνολο 671 εικόνων.

Παράδειγμα στη Βόρεια Γερμανία

Παράδειγμα χαρτογράφησης μιας ευρείας περιοχής παραμορφώσεων του εδάφους πάνω από τη βόρεια Γερμανία. Αυτός ο χάρτης αποτελείται από τέσσερις ERS-1/2 στοίβες, κάθε στοίβα είναι μια σειρά χρόνου από 31 με 81 εικόνες SAR που αποκτήθηκαν από το 1992 έως το 2002 για ένα σύνολο 217 εικόνων.

http://www.imerisia.gr/