Welcome to BITNET Research Server

 

Contracting authority: MINISTERUL EDUCATIEI SI CERCETARII

TITLE:
SPATIU 2000. Obiectiv 3: APLICATII SPATIALE / Obiectiv subsidiar: Sisteme spatiale de observatie globala / Nod de achizitie automata a datelor agrometeorologice furnizate de sateliti

Project URL: www.agrometeo.info www.agrometeo.ro (valabil din oct./noi. 2002)

Coordinator

Contact Person:
Marius I. Piso
Octavian Cristea

Organization:
Agentia Spatiala Romana
BITNET-CCSS

"Nod de achizitie automata a datelor agrometeorologice furnizate de sateliti" este componenta a pachetului "Aplicatii Spatiale"

descriere

Un domeniu de mare interes care beneficiaza din plin de accesul on-line la date meteo satelitare este agricultura. Actualmente, in tarile industrializate, utilizarea acestor date a devenit extensiva nu doar la nivel de departamente de stat sau servicii publice specifice implicate in managementul productiei agricole, dar si la nivel de fermieri care au acces prin Internet la date de interes pentru propria cultura: date meteo curente, umiditatea solului, necesarul de irigare zilnica indicat de intensitatea evapotranspiratiei, gradul de stres al vegetatiei masurat prin diversi indici fiziologici, avertizari, etc.

TIPURI DE DATE SATELITARE TRANSMISE IN TIMP REAL SI GRATUIT

APT

Semnalele APT (Automatic Picture Transmission) sunt transmise in banda 137 MHz de catre sateliti cu orbita polara. Satelitii cei mai utilizati actualmente sunt NOAA (USA) si METEOR (Rusia). Acestia sunt sincroni cu soarele, acoperind de doua ori zilnic, aproximativ aceeasi zona, la acceasi ora. Intervalul de timp intre doua treceri consecutive este de 12 ore. Rezolutia APT este de 4 km/pixel iar uzual se transmit imagini pe doua canale: vizibil si infrarosu.

Banda de 137 MHz presupune utilizarea de echipamente necostisitoare, practic echipamente de receptie care functioneaza ca periferice pentru un PC de performante medii.

HRI si WEFAX

Aceste date sunt transmise de sateliti geostationari aflati deasupra ecuatorului. De ex. Meteosat 7 (Franta) pe meridianul Greenwich, GOES East&West (USA) deasupra Americii, Meteosat 6 (Franta) deasupra Oceanului Indian si GMS (Japonia) deasupra Orientului Indepartat.

Acesti sateliti transmit doua tipuri de imagini: HRI (High Resolution) si WEFAX (Half Resolution). Cel mai usor de receptionat este semnalul WEFAX care este transmis in banda 1.69 GHz si are o rezolutie in intervalul 2.5-5 km/pixel.

Receptia HRI, in special destinat statiilor pentru utilizatori de date primare, implica cumpararea unor chei de decodare a semnalelor.

HRPT

Imaginile HRPT (adica High Resolution Picture Transmission) au rezolutia cea mai mare, respectiv 1.1 km/pixel. Transmisiile sunt efectuate in banda 1.7 GHz si cuprind 5 canale in vizibil si infrarosu. Echipamentele sunt cu mult mai costisitoare decit in celelalte cazuri mentionate intrucit imaginile fiind de dimensiuni mari (120 MB) si furnizate de sateliti polari (ex. NOAA), este necesara utilizarea unui echipament de urmarire a satelitului pe cer.

ARHIVE DE DATE SATELITARE ON-LINE

O serie de organizatii internationale care administreaza sateliti sau statii de receptie care deservesc retele de sateliti mentin arhive de date satelitare. Unele arhive de date sunt facute accesibile on-line, de exemplu prin Internet, in anumite conditii impuse utilizatorilor (nu neaparat de natura financiara).

Datele mentinute in aceste arhive pot fi clasificate in doua mari categorii:

Un exemplu (din prima categorie) il constituie Arhiva Satelitara NOAA - http://www.saa.noaa.gov
Arhiva contine fisiere intregi transmise la o trecere a satelitului (HRPT), fisiere inregistrate deasupra unei zone geografice delimitate (LAC) si fisiere de rezolutie scazuta care acopera intreg globul terestru (GAC). Privind formatul fisierelor, vezi de exemplu:

http://www.arm.gov/docs/documents/project/er_0585/tichler/POES_4.html
http://www.arm.gov/docs/documents/project/er_0585/tichler/figure_2.html

Arhiva acopera multi ani.

Alte exemple de arhive:

- Dundee Satellite Receiving Station / Dundee University (UK) pentru NOAA/AVHRR, METEOSAT-7, TERRA/MODIS
- NATO, La Spezia (Italia) pentru SeaWiFS

Toate aceste arhive acopera si Romania.

 

SOFTWARE SHAREWARE SPECIFIC STATIILOR DE RECEPTIE

Utilizarea datelor transmise direct de la sateliti sau cele achizitionate de la arhivele on-line necesita, cu foarte putine exceptii, procesarea lor in vederea extragerii informatiilor de interes. De regula, software-ul existent este foarte scump si necesita capacitati semnificative de procesare (statii de lucru). Unele aplicatii, in special in domeniul meteorologiei, pot fi dezvoltate utilizind software achizitionat gratuit si care poate rula pe un PC performant. In cele ce urmeaza se dau citeva exemple:

WXtrack

Destinat predictiei orbitelor satelitilor, atit privind pozitia lor deasupra Terrei la un moment dat cit si in ceea ce priveste imaginile produse cind acestia scaneaza solul. Foarte util pentru identificarea zonelor geografice de pe imagini, in special cind se urmareste achizitia de imagini privind o zona anume (cazul acestui proiect).

SatCover

Utilizat la suprapunerea trecerilor unui satelit dat intr-o perioada determinata de timp (o saptamina de exemplu). Se pot construi grafice privind acoperirea zonei de interes.

SatSignal

SatSignal este un program pentru demodularea semnalelor transmise de satelitii NOAA, Okean, Meteor 3-5 si Resurs.

HRPT Reader

Citeste fisiere HRPT NOAA Level 1B, TimeStep, SSB/Orbit, L1F, etc. De asemenea, utilizabil la citirea fisierelor LAC, GAC si HRPT achizitionate de la arhiva NOAA mentionata anterior. Programul permite de asemenea si procesari primare ale datelor: combinarea canalelor, generare de imagini RGB, date privind vaporii de apa si vegetatia, crearea de JPEG-uri, etc.

GeoSatSignal

Permite combinarea datelor receptionate: din segmente multiple apartinind unei singure vederi satelitare (cum sunt cele de tip WEFAX), de la sateliti multipli pentru a acoperi o zona geografica extinsa (de exemplu pentru imagini cu acoperire globala).

APLICATII DE MONITORIZARE SATELITARA TIPICE IN AGROMETEOROLOGIE

Un exemplu de site Internet care ofera gratuit si on-line fermierilor americani acest tip de date este cel al Joint Agricultural Weather Facility (http://www.usda.gov/oce/waob/jawf/ ) , operat in comun de USDA (U.S. Department of Agriculture) si NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) al U.S. Department of Commerce.

Datele furnizate acopera o multitudine de parametri de interes pentru agricultura cit si avertizari in privinta dezastrelor potentiale (seceta, inundatii, furtuni, incendii). Sunt furnizate atit date curente achizitionate de la satelitii meteorologici si statii automate la sol, cit si medii saptaminale, lunare si anuale.

Obiectivele proiectului:

Realizarea primului nod din Romania specializat in achizitia si diseminarea automata prin Internet / intranet de imagini si alte fisiere de date agrometeorologice furnizate de sateliti care acopera Transilvania / Romania.

Reprezentare schematica a infrastructurii de comunicatii a proiectului. ( PAF: facilitate pentru arhivarea si procesarea datelor satelitare ).

 

In vederea eliminarii costurilor aferente unor echipamente de receptie directa a transmisiilor satelitare, proiectul va uza extensiv de tehnologia VRS (Virtual Receiving Station). In esenta, VRS presupune legarea prin intermediul retelelor internationale de date a unui server cu servere care deservesc statii de receptie si procesare a datelor satelitare (PAF).

Serverul agro-meteorologic va extrage automat date de interes de pe aceste servere, la intervale predefinite de timp, si le va face disponibile diverselor categorii de utilizatori prin intermediul unei interfete grafice special construite in acest scop.

Serverul agro-meteorologic va fi administrat prin intermediul unei legaturi intranet de un server plasat la BITNET. O a doua legatura intranet va permite transferul rapid de date dintre serverul DGAIA Cluj si serverul agro-meteorologic sau serverul BITNET (varianta va fi decisa ulterior, functie de locul in care va fi amplasat serverul agro-meteorologic).

Datele agro-meteorologice vor fi disponibile pe doua paliere de acces:

Dezvoltari ulterioare ale proiectului pot consta in:

Rezultate preconizate:

Realizarea primului nod din Romania specializat in achizitia si diseminarea automata prin Internet / intranet de imagini si alte fisiere de date agrometeorologice furnizate de sateliti care acopera Transilvania / Romania.

Date furnizate: Distributia norilor, Temperatura, Precipitatii, Vint, Umiditata aerului, Punct de roua, Insolatia zilnica, Evapotranspiratia, Umiditatea solului, Indicele de vegetatie (NDVI), Conditiile termice si de umiditate pentru vegetatie (indicele VCI-, TCI- ), Sanatatea vegetatiei (indicele VT - ).

Project details

Project Reference: ? / 05.2002

Contract Type: finantare

Start Date: mai 2002

End Date: octombrie 2002

Duration: 6 luni

Project Status: in curs de realizare

Tech Transfer: : http://www.agrometeo.ro (finele anului 2002 );

 

 

Participants

Agentia Spatiala Romana

P

Institutul National de Meteorologie si Hidrologie S.A.

P

Institutul de Optoelectronica S.A.

P

Institutul de Cercetari pentru Pedologie si Agrochimie

P

BITNET - Centrul de Cercetari Senzori & Sisteme SRL
Prefectura Judetului Cluj

P

Institutul National de Cercetari Aerospatiale "Elie Carafoli" S.A

P