Monitoring zemětřesení z oběžné dráhy

Evropské družice Sentinel-1 a Sentinel-2 poskytují pozemním odborníkům skvělá data, kterými je možné nakrmit výkonné počítače a čekat na jejich zpracování. Výsledkem je podrobné monitorování evropských oblastí, kde se objevují zemětřesení. Satelity z programu Copernicus hledají na zemském terénu posuvy v řádu milimetrů. Používají k tomu radar – technologii, která vznikla v minulém století pro sledování letadel, která letí rychlostí několik set kilometrů za hodinu. Dnešní radary jsou mnohem pokročilejší a dokáží na vzdálenost několika set kilometrů zaznamenat i běžným okem neviditelné posuny, které se dějí rychlostí srovnatelnou s tím, jak rychle nám rostou nehty.

Nový autonomní systém radarového sledování pokrývá evropské seismicky aktivní regiony, přičemž pokrývá oblast tří milionů čtverečních kilometrů, přičemž každý z nich je rozdělen na bloky po 200 metrech. Jakmile je v datech odhalen posun, je možné spustit detailnější zkoušky s využitím Geohazards Exploitation Platform od ESA.

„Rychlé sledování evropských tektonických oblastí jsme spustili letos v lednu a spojili jsme síly s automatickým zpracováním dat, které vyvinuli specialisté z DLR (německá kosmická agentura – Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt),“ vysvětluje Fabrizio Pacini z projektu Terradue a dodává: „Naším cílem pro další rok je pomalu zvyšovat oblast, kterou sledujeme a postupně pokrýt všechny tektonicky aktivní regiony, což je zhruba jedna třetina zemského povrchu. Pokrytí takto velké oblasti nemá konkurenci. Jde o důležitý krok k posílení bezpečnosti lidské společnosti a ke snížení rizik, která plynou ze zemětřesení a výbuchů sopek.“

Princip fungování systému je v zásadě jednoduchý. Satelity provádí radarové snímkování stejné oblasti a následně se snímky spojí do jednoho, ve kterém se hledají posuny. Tento postup je dnes již široce používán a slouží třeba pozemním týmům pochopit, k jakým pohybům a sesuvům došlo při událostech jako bylo srpnové zemětřesení ve střední Itálii, ze kterého jsou snímky použité v dnešním článku.

Odborníci, kteří studují jevy rozechvívající naši Zemi byli v osmdesátých letech potěšeni systémem GPS, který dosahoval centimetrové přesnosti. Díky této metodě bylo možné odhalit nečekané pohyby podél okrajů tektonických desek, ke kterým dochází v období mezi velkými zemětřeseními. Kombinované snímky z radaru zvyšují citlivost až na úroveň milimetrů a navíc dokáží pokrýt velké oblasti, jejichž rozloha se nedá srovnat s monitorováním pomocí GPS. Jedinou nevýhodou tohoto systému je to, že vyžaduje opravdu značný výpočetní výkon.

Algoritmy pracují s minimálně 50 dvojicemi snímků denně – jeden člen dvojice je ze sondy Sentinel-1A vypuštěné v dubnu 2014 a druhý z identické sondy Sentinel 1B, která do vesmíru letěla letos v dubnu. Mezi snímkováním stejné oblasti uplyne šest dní. Příští rok by se mělo množství zpracovávaných snímků denně zvýšit na 130 párů, takže každý den by bylo potřeba zpracovat 1 TB surových dat. Ke zpracování takového množství údajů se použije Geohazards Exploitation Platform, což je cloudová výpočetní služba pracující na principu online propojení výpočetních středisek.

Zdroje informací:
http://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
http://www.esa.int/…/2014/02/sentinel-1/14276532-1-eng-GB/Sentinel-1.jpg
http://www.esa.int/…/16206054-1-eng-GB/European_seismic_zones.png
http://www.esa.int/…/16206228-1-eng-GB/Earthquake_area_in_Italy.png
http://www.esa.int/…/Ground_displacement_from_Italy_s_earthquake.jpg