Start för draken: ESA:s och Kinas gemensamma bevakning av jorden inleds

På grund av detta enorma lands storlek och mångfald är satelliter särskilt användbara för denna studie. Landets 9,6 miljoner kvadratkilometer sträcker sig från Himalayas toppar till tropiska lågland. Var femte människa som bor på jorden bor i Kina och det är världens andra största – och snabbast växande – ekonomi.

Drakprogrammet är ett gemensamt uppdrag mellan ESA, Kinas ministerium för forskning och teknologi (MOST) och Kinas nationella fjärranalyscenter (NRSCC). Syftet är att arbeta för en ökad exploatering av ESA:s rymdresurser i Kina och att stimulera ett ökat vetenskapligt samarbete inom jordobservationsforskning och teknologi mellan Kina och Europa.

Drakprogrammet inleddes efter ett möte i Paris i september 2003 mellan ESA:s generaldirektör Jean-Jacques Dordain, och professor Xu Guahana, forsknings- och teknologiminister i Folkrepubliken Kina.

Tisdagen den 27 april startade projektet med ett tre dagar långt symposium i Xiamen. Förutom kinesiska och europeiska forskarteam deltar ESA:s direktör för jordobservationsprogram, professor Jose Achache, och Zhang Guocheng, vice generaldirektör vid NRSCC.

“Fjärranalysteknologin har ett stort antal potentiella användningsområden, bland annat utvärdering och övervakning av resurser och reaktioner vid naturkatastrofer", säger Guocheng. “ESA har en fördelaktig position inom detta område och Drakprogrammet öppnar nya samarbetsområden mellan MOST och ESA, och stödjer utvecklingen av tillämpad fjärranalys i Kina.”

Under det tre år långa Drakprogrammet kommer data från Envisat och från andra av ESA:s farkoster att användas i samarbeten mellan europeiska och kinesiska forskarteam. Dessa ligger inom områden som risövervakning och skogskartläggning, utvärdering av vattenresurser och högvattenprognoser och mätning av luftkvaliteten och ökenspridning.

Professor Fabio Rocca vid Milan Politecnico i Italien är tillsammans med professor Deren Li från Wuhan University huvudforskare för ett projekt som ska göra en exakt mätning av marktopografi och -rörelse med hjälp av ESA:s radardata. Syntetisk aperturradar (SAR) interferometri – eller InSAR-kort – innebär en kombination av två eller fler radarbilder från samma punkt, vilket gör det möjligt för mycket exakta mätningar av den markrörelse som sker.

“Landsänkning är ett problem i många områden i Kina," säger Rocca. “Europeisk teknologi möjliggör mätningar av detta på millimeternivå till en mycket låg kostnad, vilket gör det till ett intressant ämne för vidare gemensam utveckling.

“Att arbeta tillsammans ger oss möjlighet att kombinera effektiviteten hos fjärranalys med ingående analys av landförhållanden, vilket ger oss material för tolkning och omedelbar reaktion på nya data. Vi skulle vilja utveckla verktyg för direkt användning av civila skyddsbyråer."

"Drakprogrammet som helhet är värdefullt eftersom det ger oss närmare kontakt med Kina, ett enormt land med tusentals expertforskare, ett välutvecklat rymdprogram och där fjärranalys är en viktig faktor för snabbare och säkrare utveckling."

Ett utbyte av praktikanter har redan inletts, med två studenter från den kinesiska skogshögskolan i Peking som studerar radarbaserade skogskartläggningstekniker vid ESA:s europeiska institut för rymdforskning (ESRIN) i Frascati, Italien.

En sjundedel av Kinas land täcks av skog. Radardata från till exempel Envisat:s avancerade syntetiska aperturradarinstrument (ASAR) ger möjlighet till en mer precis övervakning av skogsmark med hjälp av InSAR.

Då ett flertal bilder kombineras på detta sätt, blir skogsområden inkoherenta på olika sätt, vilket gör att de som tolkar dessa data kan klassificera områdenas höjd, densitet och även dess arter.

Liknande radarbaserade tekniker kommer att användas för övervakning av jordbruk och ris. Radarinstrument är särskilt lämpade för den sistnämnda uppgiften eftersom fälten måste dränkas med vatten under risets omplanterings- och växtstadier och radar kan urskilja vattenfylld mark mycket väl. Radar kan även se genom moln som skymmer sikten av optiska satelliter ovanför områden där ris växer.

Biträdande professor Tan Bingxiang vid kinesiska skogshögskolan i Peking, håller på att arbeta som huvudforskare på projektet för risövervakning tillsammans med doktor Thuy Le Toan från Université Paul Sabatier i Toulouse.

“Möjligheten att skaffa fram molnfria optiska fjärranalysdata är bara 1 procent under odlingssäsongen i södra Kina,” säger Bingxiang. “Detta gör det mycket svårt att övervaka odlingen i realtid och att uppskatta risproduktionen.

“Därför är radarfjärranalys ett självklart val som den mest lämpliga datakällan för jordbruksövervakning och uppskattning av skördeavkastning.”

Modeller som kan förutsäga risproduktionen kommer att testas med material från ASAR och även multispektrala optiska data från Envisats medelupplösande avbildande spektrometer” (MERIS).

Envisat:s SCIAMACHY (Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Cartography) kommer även att studera årstidsbetingade variationer av metangasutsläpp från dränkta risfält - användbara data för förbättrad precision av klimatförändringsmodeller.

Kinas jordbruk är starkt beroende av den sydostasiatiska monsunen som förser landet med livsnödvändigt regn varje sommar.

Professor Johnny Johannessen vid “Nansen Environmental and Remote Sensing Centre” i Norge och professor Hui-Jun Wang vid “Institute of Atmospheric Physics of the Chinese Academy of Sciences” är huvudforskare för ett projekt som studerar monsunen och de oceanvatten den uppstår från.. Syftet med projektet är att förbättra förmågan att övervaka och simulera de sammanhängande processer som ger upphov till Kinas sommarmonsun.