Ik dienu vairāku simtu kilometru augstumā kosmosā riņķo Zemes mākslīgie pavadoņi jeb satelīti, kuru sniegtos datus pasaulē izmanto dažādām vajadzībām. Par to, kā satelītnovērojumi var būt noderīgi dabas resursu pārvaldības un dabas aizsardzības jomā, stāsta Starptautiskās pētniecības un inovāciju organizācijas Vides risinājumu institūts vadošais pētnieks Dainis Jakovels.
Kādām vajadzībām izmanto Zemes novērošanas tehnoloģijas?
Zemes novērošana ir attālināta novērošana, kur satelīti ir tālākie sensori orbītā. Satelīti jeb Zemes mākslīgie pavadoņi tiek palaisti vairāku simtu kilometru augstās orbītās, kur tie riņķo ap Zemi ar noteiktu regularitāti. Šie satelīti konkrētā laikā atgriežas virs noteikta punkta, kas ļauj mums attiecīgo vietu regulāri novērot. Šādu satelītu pievienoto vērtību jebkurš no mums var redzēt, izmantojot, piemēram, Google Maps. Ja skatāmies kopumā, tad šādu satelītu ir daudz un kļūst arvien vairāk. Ar katru dienu mēs tiekam novēroti arvien biežāk.
Novērošanas satelīti, kuri tiek uzstādīti publisku programmu ietvaros, sniedz mums brīvpieejas datus. Piemēram, Copernicus programma, kuru finansē Eiropas Komisija. Šī ir patlaban labākā Zemes novērošanas programma pasaulē brīvpieejas datu segmentā, kurā izmanto gan optiskos, gan radaru satelītus. Optiskajos satelītos ietilpst krāsu attēlu iegūšana. Datu ievākšana notiek reizi piecās dienās. Protams, ir arī komerciālas programmas, kur datu ievākšana var notikt arī reizi dienā vai pat biežāk. Mūsdienās Zemes novērošanas iespējas ir ļoti plašas. Vēsturiski satelītus izmantoja spiegošanas nolūkam, bet spiegošana var būt dažāda. Pastāv spiegošana militāriem mērķiem, bet ir arī "baltā" spiegošana, kad ievācam datus par dažādām vietām un izmantojam dabas resursu monitoringam. Kopš 2016. gada mūsu rīcībā ir blīva brīvpieejas datu laikrinda, kuru ir iespējams analizēt. Izšķirtspēja ir vienīgais ierobežojums. Labākajos brīvpieejas datos mēs varam izšķirt 10x10 metru lielu laukumu attēlā, taču plašāku mērogu izpētei šāda izšķirtspēja ir pietiekama.
Kā Zemes novērošanas tehnoloģijas var būt noderīgas dabas aizsardzības jomā?
Ar satelītu palīdzību labi varam novērot, kas notiek mežos. Ja mežs izzūd, varam redzēt, vai tas noticis cilvēka darbību vai dabas stihiju rezultātā. Varam novērot arī to, kas notiek lauksaimniecības zemēs, izpētīt ezerus, upes un citus dabas resursus. Iespējas ir gana plašas. Mēs sadarbojamies ar Valsts vides dienestu derīgo izrakteņu vietu monitoringa ietvaros. Šajā projektā īstenojām satelīta datos balstītu risinājumu, kas ļauj uzraudzīt mūsu dabas resursus, lai tie tiktu godprātīgi izmantoti. Satelītdati ļauj efektīvi veikt kontroli, jo monitorējam visus karjerus un apkārt esošās teritorijas. Mēs izstrādājām speciālus algoritmus, kas brīdina, ja teritorijā notiek kādas neierastas darbības. Līdzīgā veidā novērojam arī dabas aizsargājamās teritorijas, jo satelīti ir kā uzraugs, kas strādā nepārtraukti.
Šobrīd aktuāla tēma ir preču izcelsmes izsekojamība, lai preces, piemēram, kafija, kas ienāk Eiropas Savienībā, netiktu audzēta plantācijās, kuras izveidotas, izcērtot lietusmežus. Lai to varētu izsekot, palīgā nāk satelītnovērošana, kas ļauj apskatīt laukus, kur šī kafija ir audzēta. Dabas aizsardzības tēmas ietvaros Zemes novērošanas tehnoloģijas ļauj novērot kādu konkrētu teritoriju un redzēt, kādas izmaiņas ir notikušas laika gaitā. Pirms pāris gadiem, kad notika dabas vērtību skaitīšana Latvijā, notika arī diskusijas par to, ka attālinātās tehnoloģijas nevar noteikt, vai konkrētā teritorija ir bioloģiski daudzveidīga. Taču šobrīd, kad šīs teritorijas ir apzinātas, rodas jautājums, kā tās labāk kontrolēt. Dabas aizsardzības pārvalde šobrīd vērtē, kā izmantot satelītdatus, lai šīs dabas bagātības varētu turpināt izsekot, jo ar šādām novērošanas programmām kontrole var būt daudz efektīvāka un ātrāka.
Klimata pārmaiņu rezultātā mums arvien biežāk nākas saskarties ar dažādām dabas stihijām. Kā satelītdati var palīdzēt šādās situācijās?
Copernicus programmas ietvaros ir izveidoti dažādi servisi, un viens no tiem ir domāts ārkārtas situāciju apzināšanai. Latvijā atbildīgā institūcija, kas var šo servisu aktivizēt, ir Valsts ugunsdzēsības un glābšanas dienests. Šis ir Eiropas līmeņa serviss, tāpēc ārkārtas situācijās tiek pieslēgti ne tikai brīvpieejas, bet arī maksas satelīti, kas nodrošina vajadzīgos datus ar vajadzīgo biežumu. Pie mums šis serviss ir izmantots plūdu un meža ugunsgrēku gadījumos. Notiekot ugunsgrēkam, ir svarīgi saprast, cik tālu teritorijā uguns ir izplatījusies.
Satelītnovērojumi ļauj to labi apskatīt. Turpretim plūdu gadījumā var novērot plūdu skarto teritoriju, kā arī pēcāk, kad plūdi beigušies, šādi dati var būs noderīgi un kā pierādījums tam, ka konkrētā teritorija ir bijusi applūdusi, aprēķinot kompensācijas.
Kā vērtējat, vai satelītnovērojumi Latvijā tiek pietiekamā apjomā izmantoti, rūpējoties par vidi mums apkārt, vai tomēr ir vēl, kur tiekties?
Ir, kur tiekties, taču pēdējos gados arvien vairāk novēroju interesi par attālināto uzraudzību no dažādām institūcijām. Varbūt tas ir saistīts ar pandēmiju, kad attālināts darbs kļuva par ikdienu. Arvien vairāk dažādas organizācijas domā par to, kā satelītdatus integrēt savos procesos. Sākotnēji cilvēkiem bija lielas ekspektācijas par satelītnovērošanas tehnoloģijām. Iespējams tas bija saistīts ar spiegu filmu skatīšanos, kurās rāda, kā no kosmosa izseko cilvēkus uz Zemes, taču realitātē tas nav iespējams. Ar satelītdatiem mēs nevis aizvietojam, bet papildinām jebkuru monitoringu. Redzu, ka cilvēkus tas interesē, bet, lai pie mums to vairāk iedzīvinātu darbībā, vajadzīgs laiks.
Pie kādiem aktuāliem projektiem šobrīd strādājat?
Viens no aktuālākajiem projektiem ir egļu kaitēkļa – astoņzobu egļu mizgrauža – agrīnā novērošana. Satelītdati ļauj identificēt vietas, kur ir beigtie koki. Šī projekta ietvaros izmantosim ne tikai satelītdatus, bet arī citus sensorus, kas ļaus veikt attālo izpēti un noteikt, cik agrīnā stadijā šo mizgrauža invāziju ir iespējams identificēt. Klimata pārmaiņu rezultātā šī ir aktuāla problēma ne tikai pie mums, bet arī citviet Eiropā. Tāpat strādājam pie projekta, kas saistīts ar agrīna stresa detektēšanu lauksaimniecībā, ko izraisa sausuma periodi, kā arī strādājam pie projektiem, kas saistīti ar rīsu lauku monitoringu Vjetnamā un Argentīnā. Šajos projektos sadarbojamies ar starptautisku sertifikācijas organizāciju, kuru interesē, kādā veidā var uzlabot audita procesu, izmantojot satelītdatus. Šis ir izpētes projekts, lai saprastu, kā šāda pieeja var palīdzēt viņu darbā.