Onko vuorenseinämä valumassa kylään? Mihin suuntaan metsäpalo tai tulva on leviämässä? Miten laaja lentokielto on tarpeen tulivuoren purkautuessa? Näihin kysymyksiin löytyy usein vastauksia satelliittien keräämästä kaukokartoitustiedosta.
Lähiseutunsa pilvitutkaa seuraa varmasti monikin, ja myös kuvat hurrikaanin pyörteistä ovat tulleet meille tutuiksi. Nämä ovat esimerkkejä jatkuvasta kaukokartoituksesta, jota tehdään jalostamalla satelliittien ottamia kuvia ja hyödynnetään ennusteissa.
Hirmumyrskyennusteet helpottavat varautumista, mutta satelliittikuvia voidaan hyödyntää myös silloin, kun myrsky on jo iskenyt tai tulivuori purkautunut. Kuvat auttavat selvittämään vahingon laajuutta ja suunnittelemaan pelastustöitä. Satelliittikuvat näyttävät esimerkiksi tulva-alueiden sijainnit tai antavat vinkkiä tuhkapilven vaikutuksista lentämiseen.
Mitataan kuivan metsän – siis polttoaineen – määrää
Voisiko kaukokartoituksen avulla jopa ehkäistä luonnononnettomuuksia? Tähän olisi hienoa vastata kyllä, mutta varovaisina tutkijoina toteamme, että kaukokartoitus voi ainakin lieventää onnettomuuden vaikutuksia. Otetaan esimerkiksi metsäpalo.
Metsien tilaa seurataan varsin yleisillä satelliiteilla, jotka tarjoavat sekä optisia kuvia että tutkakuvia. Optiset kuvat syntyvät, kun maapalloa kiertävä satelliitti mittaa, miten maa heijastaa auringon säteilyä kussakin kohdassa. Tavallinen digikamera erottaa näkyvän valon kolmeen aallonpituusalueeseen, punaiseen, siniseen ja vihreään, kun taas monen satelliitin instrumentit jakavat valon kapeampiin kaistoihin ja rekisteröivät lisäksi infrapunasäteilyä. Satelliitti voi myös lähettää itse sähkömagneettista säteilyä ja mitata, miten se heijastuu tai siroaa kohteesta. Näin toimivat tutkat.
Satelliittikuvista voidaan tunnistaa muun muassa puuston päälajeja, metsän kuivuutta sekä metsiköiden välisiä teitä. Kun nämä tiedot yhdistetään säätietoihin, saamme melko hyvän käsityksen metsäpalon riskistä. Alalla puhutaan polttoaineen määrän ja sijainnin kartoittamisesta. Erityisen tärkeiksi nämä tiedot tulevat, kun metsä jo palaa ja on arvioitava, mihin palo on leviämässä ja mihin pelastustyöt kannattaa suunnata.
Periaatteessa kaukokartoitussovellus voisi hälyttää metsäpalosta ensimmäisenä, mutta käytännössä satelliitit ovat harvoin paikalla juuri oikealla hetkellä. Viive voi kasvaa moneksi tunniksikin, jos käytössä on vain muutama satelliitti. Tiheään asutussa Kaliforniassa ihmiset huomaavat palon varmasti satelliittia nopeammin, mutta Suomessa ja Kanadassa myös suoraan viranomaisille lähettävillä automaattihälytyksillä on paikkansa.
Satelliitti näkee myös köyhiin maihin
Kaukokartoitusta on sekin, kun maasta käsin toimiva tutkalaitteisto seuraa vuorenseinämän hidasta vajoamista viereisen vuoren rinteeltä tai laaksosta. Ajantasainen ja tarkka tieto auttaa evakuoimaan kylän, kun vajoamistahti kiihtyy. On vain kovin kallista virittää tutkalaitteistot tuhansien vuorien seinämiin. Siksi maanvyörymien tarkkailuun käytetään myös satelliitteja. Ne häviävät tarkkuudessa ja mittausten tiheydessä, mutta ne näkevät myös köyhiin maihin.
Suuren luonnononnettomuuden kohdalla on tärkeää, että kuvia saadaan käyttöön nopeasti lukuisista satelliiteista ja sovellukset pystyvät käsittelemään niiden sisältämää tietoa. Tämä edellyttää sitä, että tieto on vertailukelpoista ja tiedon käsittely mahdollisimman automaattista. Mittausten ja sovellusten kehittäjillä riittää tässä vielä työtä.
Oma työmme VTT:llä liittyy pitkälti metsien kaukokartoitukseen, mikä linkittyy yhä vahvemmin pallomme suurimpaan luonnonmullistukseen – ilmastonmuutokseen. Kehitämme malleja, joiden avulla voimme arvioida satelliittikuvista, paljonko metsät sitovat hiiltä eri puolilla maailmaa nyt ja tulevaisuudessa. Pystymme myös arvioimaan, paljonko hiilidioksidia ja muita haitallisia aineita vapautuu metsäpalon aikana. Olemme rakentaneet Forestry TEP -pilvipalvelun (Forestry Thematic Exploitation Platform), jossa tutkijat ja palvelujen kehittäjät pääsevät tähän tietoon käsiksi, tässä vaiheessa vielä ilmaiseksi.
