A horvátországi földrengés okozta elmozdulásokról, részletesebben

Posted on 1 Comment

A 2020. december 29-én történt, 6,4-es magnitúdójú horvátországi földrengést követően a felszíni deformációkat Copernicus Sentinel-1 apertúraszintézises műholdradar-adatok feldolgozásával feltérképeztük. Az eredményekről szóló rövid, gyors beszámolónk után kapott több kérdésnek és kérésnek megfelelően az alábbiakban további magyarázatokat adunk és részletekről számolunk be.

A Sentinel-1A műholdradaros adatok interferometrikus feldolgozásából készített interferogram és a deformációs térkép a csúszka mozgatásával összehasonlítható. A maradandó felszínváltozások analíziséhez a 2020. december 18-án (a földrengést megelőzően) és december 30-án (közvetlenül a földrengés után) kapott adatokat használtuk fel. (Képek: Copernicus Sentinel adatok 2020 / feldolgozás: Geo-Sentinel Kft.; az ábra nagy felbontásban)

Először a műhold által az egyes eltérő időpontokban detektált, a felszínről visszaverődő elektromágneses hullámok fázisának különbségét határozzuk meg az interferometrikus feldolgozás során, minden egyes földfelszíni észlelési pixelre. Ez az első eredmény. Ez a differenciális fázismező mutatja az elmozdulásokat, fél hullámhossz egységekben, hiszen a műholdhoz érkező radarjel fázisa a földrengés utáni időpontban megváltozik, mert az adott pont elmozdult (a fenti képen a szivárványszíneket mutató ábra).

A fáziskülönbségek egy komplex matematikai algoritmussal átszámíthatók tényleges térbeli elmozdulásmezővé, méter egységben. Ez a fenti második eredménytérkép. Itt a felszínnek a földrengés következtében létrejött deformációját, elmozdulását látjuk nagyság és irány szerint színkódolva. Az értékek műholdirányúak, ami a tényleges felszínmozgás egy bizonyos irányba eső vetülete.

Ezt – főként horizontális mozgást feltételezve – egyszerű trigonometriával ténylegesen a Föld felszínén tapasztalható mozgásértékké konvertálhatjuk. Az észlelés geometriáját és a konverzió metodikáját mutatja alább a műhold-geometria oldalnézeti és felülnézeti ábrája.

A műholdirányú mozgások konverziója tényleges elmozdulássá, a törésvonal mentén történt vízszintes irányú mozgást feltételezve. (A kép teljes felbontásban.)

A feltérképezett mozgások világosan mutatják a törésvonalat, ahol a rengés epicentrumát csillaggal bejelöltük. A törésvonal mentén úgynevezett oldalelmozdulás történt, azaz a két térrész főként elcsúszott egymás mellett. A törésvonal – az egyszerűség kedvéért – jobb oldalán (északkelet) a nyíl szerinti délkeleti elmozdulás (kék szín, a műholdas észlelési iránytól távolodás), a bal oldalán pedig a nyíl szerinti északnyugati elmozdulás történt (piros szín, észlelési irányhoz való közeledés). Ez egy jobbos oldalemozdulásos földrengés volt, azaz ha a törésvonalnál állunk, akkor a velünk szemben lévő térrész jobbra mozgott el. A legnagyobb délkeleti és a legnagyobb északnyugati elmozdulás műholdirányú vetülete 1 méter, ami nagyjából 2,5 méter helyi, tényleges relatív elmozdulásnak felel meg. Másként fogalmazva: a kék és a piros térrész, azaz például Petrinja és Slana települések ma már 2,5 méterrel távolabb vannak egymástól, mint a földrengés előtt.

A mozgás oka az Észak-Adria-mikrolemez az Eurázsiai-lemezbelsőhöz viszonyított észak-északkeleti, a területnél jellemző 2,5 mm/éves sebességű elmozdulása, ami a Dinaridák vonalában való úgynevezett transzpresszióként jelentkezik, azaz az ütközés nem frontális és csupán összenyomódást okoz, hanem főként nagymértékű oldalelmozdulásos deformációt és feszültségfelhalmozódást. Az Észak-Adria-mikrolemez ütközése során lassan felhalmozódó deformációs energia egy része földrengések során szabadul fel, melyek közül az egyik a Petrinja közelében kipattant 6,4-es magnitúdójú december 29-i rengés. A szélső pontosságú, geodinamikai GPS mérésekből származtatott kéregmozgástérkép ezt kiválóan szemlélteti. Ha a vető/törésvonal északkeleti oldalának sebességét kivonjuk a délkeleti oldalon lévőkből, azaz az előbbit fixnek tekintjük, akkor a relatív sebesség 0,51 mm/év északi és –0,13 mm/év nyugati komponenssel, avagy 0,53 mm/év nagyságú, –14 fokos azimut irányú sebességgel rendelkezik a törésvonaltól északkeletre levő, fixnek tekintett részhez képest. Ez pedig visszatükrözi a vető mentén a feszültségfelhalmozódást, valamint az annak felszabadulása utáni deformációs képet.

 

A vízszintes kéregmozgások sebességtérképe térségünkben, szélső pontosságú műholdas helymeghatározó (GPS) mérésekből származtatva. A horvátországi földrengés epicentrumának környékén a törésvonal menti relatív elmozdulást a kinagyított részlet szemlélteti. A nyilak színe és hosszúsága a sebesség nagyságát jelzi mm/év egységben, a skálák szerint. (A kép teljes felbontásban.)

 

Kapcsolódó linkek:

Újabb földcsuszamlás Norvégiában

Posted on Leave a comment

Idén júniusban mi is beszámoltunk egy Norvégia északi részén történt földcsuszamlásról, amikor egy néhány száz méter széles partszakasz a rajta levő építményekkel a tengerbe csúszott. Akkor szerencsére áldozatok és sérültek nem voltak, a katasztrófában jórészt hétvégi házak voltak érintettek.

Nem úgy december 30-án a hajnali órákban (4 óra körül), amikor az ország délkeleti részén, a Gjerdrumhoz tartozó Ask településrészen több mint egy tucatnyi épület, lakóházak alatt szakadt be a talaj. Az első jelentések szerint legalább tízen megsérültek, egy valaki súlyosan, és 11 további embert eltűntként tartottak nyilván. Ők lehet, hogy nem tartózkodtak otthon, de akár a sár és romok közé is kerülhettek. A kutatást az időjárás, a sötétség és a további balesetveszély nehezítette. A helyszín a norvég fővárostól, Oslótól nem messze, mintegy 30 km-re északkeletre található. A rendőrség több mint 900 embert kitelepítését rendelte el az év utolsó előtti napján.

Ask településrész déli felén egy hatalmas kráter keletkezett, benne a földdel együtt lecsúszott házakkal. Közvetlenül a gödör pereménél további épületek láthatók ezen a helikopterről készített légi fotón. A földcsuszamlás napjának délutánján két másik ház is beledőlt a kráterbe. (Kép: Norwegian Rescue Service / NTB / via Reuters)

Norvégiában viszonylag gyakoriak a földcsuszamlások, de ez a mostani az elmúlt időszak történetében a legnagyobbak közé tartozik. Ahogy korábban arról ugyancsak írtunk, Norvégiában nyilvánosan elérhető egy a Copernicus program Sentinel-1 radaros földmegfigyelő műholdjainak adatain alapuló, műholdradar-interferométeres (InSAR) módszerrel elkészült országos felszínmozgástérkép. Az InSAR Norway adatbázisban a mostani katasztrófával érintett területre rápillantva azonban nem látszik semmi különös: Ask épületei az elmúlt néhány év adatai alapján viszonylag stabilnak mutatkoztak (a térképen zöld színnel jelölt pontok) – igaz, hogy a legfrissebb elérhető feldolgozott adatok 2019-ből származnak. Ez rávilágít arra is, hogy a műholdradaros módszerrel kimutatott felszínmozgási adatok önmagukban nem „mindenhatók”, helyes értelmezésükhöz a műholdas radarmérések geometriájától kezdve a helyi geológiai és talajviszonyok ismeretéig sok egyéb fontos információra is szükség lehet.

Az InSAR Norway felszínmozgási adatbázis alapján nem látszott nyilvánvaló előjele ennek a mostani jelentős földcsuszamlásnak. A színes pöttyök különböző egyedi radaros szórópontokat jelölnek, amelyek állandóan feltűnnek a sűrűn ismételt radarmérések során. Itt jellemzően építményekhez tartoznak. Egy-egy pont mögött egy több évre visszanyúló mozgástörténet áll. A műholdirányú mozgás átlagos sebességét a színskála mutatja mm/év egységben. A december 30-ai földcsuszamlással érintett házak a terület déli részén, a térképen középen, alul helyzkednek el. (Képernyőkép: InSAR Norway)

A Sentinel-1 műholdpáros egyik tagja még a katasztrófa reggelén, röviddel az esemény után áthaladt a terület fölött. Alább ezt a december 30-án készített radaros amplitúdóképet hasonlítjuk össze az ugyanilyen irányú előző két átvonulás idejéről, 6 és 12 nappal korábbról származóval. A radarképeken világos színnel, több-kevesebb intenzitással az erősebb, illetve gyengébb visszaverődést produkáló felszínek, például építmények, kopár felszíndarabok látszanak. Ahonnan egyáltalán nem érkezik vissza radarjel a műhold irányába, ott sötét foltokat látunk. Az ugyanarról a területről alkotott három képhez három különböző alapszínt (vörös, zöld és kék) rendeltünk, s így összegeztük azokat. Ezzel a módszerrel feltűnnek a változások.

A vörös (2020. december 18.), zöld (december 24.) és kék (december 30.) kombinált Sentinel-1 radarkép kb. 3,5 fél km széles területet ábrázol, de nem túl finom, 5 × 20 m felbontással. A legutolsó adatok nem egészen 3 órával a földcsuszamlás utánról származnak. A fehértől elütő erős színek a radarvisszaverő felületben történő rövid távú változásokra engednek következtetni. A helyszín behatóbb tanulmányozásához, akár az épületek azonosításához ajánljuk a Google térképét. (Kép: módosított Copernicus Sentinel adatok 2020 / Sentinel Hub / Geo-Sentinel)

Az Ask földcsuszamlás sújtotta házainak környékét mutató kombinált radarképen, alul középen valóban megjelent egy nagy kiterjedésű, intenzív kék folt, vagyis december 30-án új helyekről szóródtak vissza a műhold felé a radarjelek. Emellett a legfeltűnőbb alakzat középtájt balra egy nagyon fényes, fehér folt, egy kereszt közepén. Ez utóbbi zavaró képződményt az érzékelő túlcsordulása okozza, annyira intenzív a beérkező jel – feltehetően egy nagy felületű, a műhold által lebocsátott jelek beérkezési irányára éppen merőleges állású háztetőről való visszaverődés révén. A fehér szín pedig a jelenség változatlanságára utal, hiszen mindhárom időponthoz tartozó alapszín egyenlő mértékben keveredik benne.

Kapcsolódó linkek:

Földrengés nyomán felszínváltozás Horvátországban

Posted on 3 hozzászólás

Friss! A földrengés okozta elmozdulásokról további magyarázatokat és részleteket olvashatnak január 5-i újabb blogbejegyzésünkben.

December 29-én, ebédidőben pattant ki Magyarország déli határaitól nem messze a Richter-skála szerinti a 6,4-es erősségű földrengés, amelynek hatását hazánkban is érezni lehetett. A földrengés epicentruma a horvát fővárostól, Zágrábtól mintegy 50 km-re délkeletre volt. Már az előző napon, illetve azóta is voltak jelentős földmozgások a környéken. Ekkora rengés a térségünkben rendkívül ritka, lényegében a közvetlen környezetünk tektonikáját és a reológiáját tekintve a lehetséges maximumhoz közeli nagyságot képviseli. A katasztrófa következtében hét ember vesztette életét. Közel száz helységben keletkezett komoly anyagi kár. A horvátországi Petrinja kisváros egyes részei romba dőltek. Még Magyarországon is legalább százmillió forintos károkról számoltak be a biztosítók.

Magyarországon bizonyára elsőként, de a világon is az elsők között a Geo-Sentinel Kft. szakemberei térképezték fel a horvátországi földrengés okozta elmozdulásokat, a felszín maradandó deformációját. Az európai Copernicus földmegfigyelési program Sentinel-1 apertúraszintézises radarműholdpárosa észleléseinek interferometrikus feldolgozása lehetővé teszi a felszínmozgások kimutatását. Az interferométeres módszer lényege, hogy a rengés előtt és után ugyanazon terület fölött végzett radarmérések fázisinformációjából előállítható az elmozdulás rendkívül részletes és pontos térképe.

A Sentinel-1A műhold a felszálló (azaz délről északi irányba tartó) pályaszakaszán a katasztrófát követő napon, december 30-án elrepült a terület felett. A fázisadatok interferometrikus összehasonlítását a földrengés utáni napon és 12 nappal korábban, december 18-án végzett észleléseken végeztük el. Később, a másik repülési irányban végzett műholdas radarmérések alapján lehetővé válik majd az elmozdulások térbeli komponenseinek még pontosabb meghatározása is.

Amint a Sentinel-1A műholdradaros adatok interferometrikus feldolgozásából készített deformációs képen látható, a felszín maradandó elmozdulása a törésvonal két oldalán megközelítette a fél métert is műholdirányban. A térképen kék színnel a távolság növekedése (délkeleti irányú elmozdulás, illetve süllyedés), pirossal a távolság csökkenése (északnyugati irányú elmozdulás, illetve emelkedés) látható Petrinja környékén. (Kép: Copernicus Sentinel adatok 2020 / feldolgozás: Geo-Sentinel Kft.)

 

Az interferogramon a deformáció mértékét a színskála érzékelteti, ahol a szivárvány színeinek egy ciklusa egy fél hullámhossznak (2,8 cm) felel meg. (Kép: Copernicus Sentinel adatok 2020 / feldolgozás: Geo-Sentinel Kft.)

Geo-Sentinel has mapped the co-seismic deformation of the M 6.4 2020 Petrinja (Croatia) earthquake, see above. It is based on the unwrapped differential interferogram created from Sentinel-1 ascending synthetic aperture radar (SAR) observations on 18 Dec 2020 and 30 Dec 2020. The two sides of the fault displaced by about 1 m in the satellite line-of-sight direction. For more detailed information, please contact us at info@geo-sentinel.eu.

Kapcsolódó linkek:

Új híd a Jangcén

Posted on Leave a comment

December 11-én átadták Kínában az ország első kétszintes nagyvasúti és közúti függőhídját – olvashattuk a hírekben. A 6,4 km hosszú Vufengsan-híd (Wufengshan) a kelet-kínai Csiangszu (Jiangsu) tartományban található, a Jangce-folyó két partját köti össze. Ebből a folyó fölött átívelő szakasz 1432 m, a két torony között 1092 m a távolság. Az alsó szintjén futnak a vasúti vágányok, négy sínpár: kettőn akár 250 km/h sebességgel, a másik kettőn 200 km/h-val haladhatnak a vonatok. A felső szint az autóké, ott 2 × 4 sávon, 100 km/h sebességkorlátozással mehet a közúti forgalom.

Képes összefoglaló a függőhíd építéséről, amely 2015 októberében kezdődött. (Forrás: Chinese bridge / YouTube)

A Vufengsan-híd a világ első vasúti függőhídja, amelyen ilyen gyors vonatok haladhatnak át, Kínában pedig az első, amely vasutat és gyorsforgalmi utat is összeköt. A kínai vasúttársaság adatai szerint egyébként 2016 óta több mint 14 ezer vasúti hidat adtak át az országban, összesített hosszuk kb. 9000 km.

Vessünk egy pillantást a Vufengsan-híd építkezésének két mozzanatára, a Copernicus földmegfigyelési program Sentinel-2 műholdjainak segítségével. Az első, 2017. novemberi, a valódi színeket visszaadó műholdképen még nem látszik semmi a Jangce fölött, bár a két hídfőnél már megkezdődtek az építkezések. A 2020. novemberi kép már az elkészült, átadás előtt álló függőhidat mutatja.

(Képek: módosított Copernicus Sentinel adatok 2017, 2020 / Sentinel Hub / Geo-Sentinel)

A csúszka elmozdításával összehasonlítható műholdképek egyéb kisebb-nagyobb változásokat is mutatnak a két időpont közt eltelt három év alatt. Ezek egy része – eltűnő, feltűnő és átalakuló építmények – feltehetően a hídépítési munkálatokkal hozhatók kapcsolatba, mások a normális kínai nagyvárosi életmenet részei. A Jangce forgalmas vízi útján pedig a 2020 novemberében kibukkanó zátonyok sokkal alacsonyabb vízállásra utalnak, mint 2017 ugyanezen időszakában.

Kapcsolódó linkek:

Lappföld és Santa Claus hazája

Posted on Leave a comment

Lappföld a Skandináv-fésziget legészakibb területein fekszik, jórészt az Északi-sarkkörön is túl. Területe Finnország, Norvégia, Svédország és az Oroszországhoz tartozó Kola-félsziget között oszlik meg. Itt élnek a számik (lappok). A területet nyugat felől a Norvég-tenger, észak felől a Barents-tenger, keletről a Fehér-tenger határolja.

Télen a tájat hótakaró borítja, a hőmérséklet tartósan fagypont alatt marad. Ez a vég nélküli sötét éjszakákat beragyogó északi fény vidéke is. A sarkkör jelöli azt a földrajzi szélességet, amely fölött előfordul, hogy télen akár egész napon át sötét van, nyáron viszont 24 órán át sem nyugszik le a Nap.

Az alábbi kép a Copernicus földmegfigyelési program Sentinel-1 műholdjainak adataiból készült, három különböző tél végi és kora tavaszi időpontban végzett mérések összegzésével.

Lappföld három 2019-ben készült Sentinel-1 radarműholdas amplitúdókép kombinációjával. Az első kép (zöld) február 28-án, a második (vörös) március 11-én, a harmadik (kék) április 4-én készült. (Kép: módosított Copernicus Sentinel adatok 2019 / feldolgozás: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO)

A táj nagy része nem azért fehéres színű, mert hó borítja. A három radarképhez rendelt három alapszín a megfigyelési időpontok között nem változó visszaverő felületeket így jeleníti meg. Ezzel ellentétben a jelentős változásokra az élénk színek utalnak, mint a kép bal alsó (délnyugati) részén. Itt a Balti-tenger legészakibb vizei, a Botteni-öböl egy része látható, ahol a műholdelhaladások közti időben megváltozott a jégtakaró. Az öböl partvidéke nyugaton Svédországhoz, keleten Finnországhoz tartozik. Olyan sok folyóvíz táplálja, hogy sótartalma különösen alacsony. A nagyobbak közül kettő, a határfolyó Torne és keletebbre a Kemijoki, Finnország legnagyobb folyója jól kivehető a radarképen. A Botteni-öböl jégtakarója akár öt hónapon át is megmaradhat. A kis szigetek közt, a jeges vizeken a hajózást jégtörők segítik – a jégtörőket pedig a radaros műholdak, amelyek napszaktól és időjárástól függetlenül is „lelátnak” a felszínig. A jégtörő hajók útvonalai a radarkép színes fertályán egyenes szakaszokként tűnnek fel.

Rovaniemi, Lappföld fővárosa a kép felső részén fedezhető fel. A hagyomány szerint itt lakik Santa Claus, az angolszász országokban és másutt is a karácsonyi ajándékokat hozó figura. Kinézetre hasonlít ugyan a mi Mikulásunkhoz, és ugyancsak Szent Miklós püspök legendájához kötődik az alakja, de a kettő mégsem keverendő össze.

A Lappföldről készült színes Sentinel-1 műholdkép-kombináció az Európai Űrügynökség (ESA) földmegfigyelési ismeretterjesztő videóinak sorozatában, a 2020 karácsonya előtti utolsó epizódban került a nézők elé. (Forrás: ESA)

Kapcsolódó linkek:

Repülőforgalom a járvány idején

Posted on Leave a comment

2020 elején az Európai Űrügynökség (ESA) pályázatot hirdetett, amelynek keretében ötleteket vártak, hogyan lehetne a műholdas földmegfigyelési adatokat felhasználni a COVID-19 koronavírus-járvány hatásainak megfigyelésére, a változások követésére. Számos érdekes elképzelés született. A nyertes ötletek egyike például arra vállalkozott, hogy a Copernicus program Sentinel-2 műholdjainak képei segítségével megbecsülje a légi forgalom intenzitását kontinensünk légterében. Mostanra a kidolgozott és ellenőrzött módszerrel kapott eredményeket már az ESA és az Európai Bizottság által létrehozott internetes adatszolgáltató rendszerbe (Rapid Action on COVID-19 with Earth observation dashboard) is integrálták.

A világjárvány és az azzal kapcsolatban hozott, a mobilitást korlátozó intézkedések jelentősen visszavetették többek között a légi forgalmat is. Egy tavaszi blogbejegyzésünkben mi magunk is összegyűjtöttük olyan Sentinel-2 műholdképeket, amelyek két nagy európai repülőtér, Frankfurt és Bécs példáján mutatták be a földre kényszerült, veszteglő utasszállító gépeket.

A pályázaton befutott ötlet gépi tanulási algoritmusok alkalmazásával Sentinel-2 optikai műholdfelvételeken keresi a légtérben közlekedő repülőgépek nyomát. A Sentinel-2 műholdpáros tagjainak fedélzetén repülő MSI (Multi-Spectral Instrument) berendezés ugyanis – a 13 színben egymás után készített felvételek rögzítési módjából és a felszínre végzett korrekció mellékhatásaként – a magasban repülő gépek látványát szivárványszínű „szellemképek” sorozataként jeleníti meg. A feltűnő jelenség magyarázatáról közel két éve, egy másik blogbejegyzésünkben részletesen írtunk.

Az EuroDataCube platformon elérhető Copernicus adatok feldolgozásával harminc, a normális időkben legforgalmasabb európai repülőtér (például London-Heathrow, Párizs-Charles de Gaulle, Frankfurt) környezetében vizsgálták, hogy alakult a forgalom az elmúlt évek egyes hónapjaiban. Természetesen az eredményeket független adatok, például repülőforgalmi nyilvántartások segítségével validálták.

A járvány hatása valóban drasztikus, a 2020-as év tavaszi hónapjaiban a legtöbb helyen 90%-oshoz közeli forgalomcsökkenést lehetett tapasztalni. Az adatbázisban összehasonlíthatjuk a havi értékeket az ugyancsak Sentinel-2 képek alapján megbecsült, az elmúlt évekre vonatkozó számokkal.

A nagy magasságban mozgó repülőgépek – és adott esetben a mögöttük húzódó kondenzcsíkok – a repülés irányától (zöld) és a műhold pálya menti mozgásának irányától (kék) függően többféle, de egyedi, többszínű csíkos mintázatot produkálnak a Sentinel-2 képeken. (Kép: módosított Copernicus Sentinel adatok / EuroDataCube)

Kapcsolódó linkek:

Arecibo, újra

Posted on Leave a comment

Amikor november végén bemutattuk, hogyan fest a Puerto Ricóban található ikonikus 305 m-es átmérőjű Arecibo rádióteleszkóp az űrből, Sentinel-2 műholdképeken, akkor még nem sejtettük, hogy ilyen rövid idő leforgása alatt vissza kell térjünk a témához. Az előző blogbejegyzésünkben megírtuk, hogy a közel hat évtizede üzemelő, számos világraszóló – köztük Nobel-díjat is hozó – tudományos eredménnyel büszkélkedő obszervatórium a bezárás és lebontás sorsára jutott. A szerkezetet az elmúlt években, és különösen idén augusztusban és novemberben olyan sérülések érték, amelyek az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Alapja (National Science Foundation, NSF) ítélete szerint lehetetlenné tették a biztonságos felújítását.

Mostani Sentinel-2 műholdképeink szomorú aktualitását az adja, hogy december 1-jén újabb, az eddigieknél még komolyabb károk keletkeztek a szerkezetben. Szerencse a szerencsétlenségben, hogy emberi sérülés nem történt.

A helyszínen teleptett kamera és egy drón felvételein, ahogy a rádiótávcső fölött kifeszített, a fókuszkabint tartó drótkötelek állványzata összeomlott. A lezuhanó darabok további károkat okoztak az alul levő reflektáló felületben. (Forrás: Arecibo Observatory / NSF)

Az előző blogbejegyzésben mutatott 2019-es és 2020-as műholdképek összehasonlításával megfigyelhettük, hogy a karsztmélyedésbe telepített óriási antennatányér átlyukadása miatt kikandikált alóla a növényzet. Most ugyanilyen hamis színezésű, az élő növényzetet pirossal kiemelő képeket mutatunk. Az egyik 2020. november 13-án készült, vagyis megegyezik a múltkor látott utolsó képpel. A másik friss, december 8-áról, immár a tartószerkezet összeomlása utánról való.

(Képek: módosított Copernicus Sentinel adatok 2020 / Sentinel Hub / Geo-Sentinel)

A csúszka elmozdításával kivehető, hogy még kiterjedtebb lett a piros foltok jelezte sérülés az antennafelületen, és a második képen már nem látható a magasban lógó fókuszkabinnak az antennára vetülő árnyéka – hiszen a szerkezet időközben a mélybe zuhant. Ha valakinek még a novemberi döntés után is kétsége lett volna afelől, hogy az arecibói rádiótávcsövet tényleg lebontják, most már egészen biztos lehet benne, hogy többé nem fogják használható állapotba hozni ezt a különleges berendezést…

Kapcsolódó linkek:

Külszíni fejtés és felszínmozgás

Posted on Leave a comment

Nemrég elkészítettük Magyarország első műholdradaros felszínmozgási adatbázisát és térképét, a Copernicus program Sentinel–1 műholdjainak 2014 októbere és 2020 szeptembere között végzett apertúraszintézises radarészleléseinek interferometrius módszert alkalmazó feldolgozásával. Az országos adatbázis mintegy 12 millió helyen, átlagosan 100 különböző időpontból származó, közel másfél milliárdnyi mozgásadatot tartalmaz. A térkép mellett készült egy kisatlasz is, amely a technika alapjai mellett néhány érdekes területre fókuszálva részletesebben is bemutatja az egyedülálló stabilitás- és mozgásvizsgálati adatbázis néhány alkalmazását.

A példák között bemutatott egyik helyszín Borsod-Abaúj-Zemplén megyében fekszik, Bükkábrány és Csincse községek között. Itt jelenleg is külszíni lignitfejtés folyik, ennek hatása pedig látványosan megmutatkozik a felszín – s vele együtt az építmények – mozgásában.

Csincse és tágabb környezete felszínmozgási térképe (balra fent), magának a településnek a mozgásviszonyai (jobbra lent), valamint az egyik kiválasztott pont részletes mozgástörténete Sentinel–1 adatok alapján, 2015 és 2019 között. A jobb oldalsó színskála az átlagos éves műholdirányú elmozdulás sebességét mutatja. Csincsén előfordulnak akár 1-2 cm/éves értékek is, a kiválasztott pontra vonatkozó grafikon alapján még a süllyedés gyorsulásáról is meggyőződhetünk. (Kép: Geo-Sentinel, adatok: Copernicus, háttér: Google Earth)

A Csincse környezetében lévő bányaüreg esetében 60 méternél mélyebbre kell vinni a talajvízszintet, hogy a külszíni lignitfejtésben termelni lehessen. Pumparendszer működtetésével vízmentesítenek, azaz kiszivattyúzzák a talajból a szükséges mélységig a vizet, ezért az szárad, a pórusnyomás csökken, a talaj kompaktálódik: a terület süllyed. Ahogy a bánya fejtése közeledik a településhez, a felszín süllyedésének mértéke ennek megfelelően gyorsul, amit a radaros szórópontok elmozdulásainak idősorai jeleznek (lásd a fenti példát). Amint látható, a már rekultivált nyugati részen, Bükkábránynál a szivattyúzás leállásával, a fejtés beszüntetésével a vízszint lassan visszaáll és a talaj emelkedni kezd.

Alább a Copernicus program másik, optikai műholdfelvételeket készítő műholdpárosa, a Sentinel–2 segítségével is képet alkothatunk róla, mi történt az elmúlt években a külszíni fejtés helyszínén. A négy év különbséggel, 2016-ban, majd 2020 őszén készített két, valódi színeket mutató műholdképet a csúszka elmozdításával hasonlíthatjuk össze. Valóban látható, hogy míg a fejtés keleti irányba, Csincse felé terjedt, addig a nyugati oldalon, Bükkábrány határában már tapasztalható a rekultiváció eredménye.

(Képek: módosított Copernicus Sentinel adatok 2016, 2020 / Sentinel Hub / Geo-Sentinel)

A 2020-as képen, a tájseb északnyugati szélén, a korábbi meddőhányó rekultivált területén már jól kivehetők annak a napelemparknak a táblái, amelyet 2019-ben állítottak itt üzembe a a Mátrai Erőmű Zrt. leányvállalatának, a Bükkábrányi Fotovoltai­kus Erőmű Projekt Kft.-nek 5,4 milliárd forintos beruházásában. 22,6 MW beépített névleges kapacitásával ez lett az ország legnagyobb napelemes erőműve. Az éves termelés mintegy tízezer háztartás átlagos éves villamosenergia-igényét képes fedezni.

Kapcsolódó linkek:

Arecibo: végzetes sérülések

Posted on 1 Comment

November közepén bejárta a világsajtót a szomorú hír, hogy az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Alapja (National Science Foundation, NSF) a Puerto Ricó-i Arecibo rádiótávcső bezárása mellett döntött. A tudománytörténet ikonikus, nem mellesleg több mozifilmben is szerepet kapott, 305 m átmérőjű rádióteleszkópja 57 éve üzemel. Megfigyeltek innen a Tejútrendszer pulzárjaitól kezdve a rejtélyes gyors rádiókitöréseken át a legtávolabbi aktív galaxismagokig mindenféle égi rádióforrást. Radaros módszert használtak a Föld közelébe kerülő kisbolygók részletes vizsgálatára, de küldtek innen rádiójeleket a hipotetikus idegen civilizációknak is.

Az arecibói sokáig a világ legnagyobb antennatányérjának számított, amíg Kínában 2016-ban át nem adták az 500 m-es FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope) rádiótávcsövet – azt egy korábbi blogbejegyzésünkben be is mutattuk egy műholdképen. Mind a FAST, mind az arecibói obszervatórium antennája egy karsztmélyedés „kibélelésével” épült. Így maguk az antennák nem mozgathatók, csak a fókuszban elhelyezett vevőberendezések elmozdításával lehet a zenittől kissé távolabb – de nem túl messze – elhaladó égitesteket megfigyelni.

Úgy tűnik, hogy a fókuszkabint kifeszítő drótkötelek okozzák most Arecibo végzetét. Bár az obszervatórium bezárásának gondolata – pénzügyi okokból – fel-felmerült az elmúlt években, az egyedülálló tudományos programok, amelyeket végrehajtottak itt, eddig megmentették Arecibót.

2017-ben a Maria nevű hurrikán hagyott maga után súlyos pusztítást Puerto Ricón.  Alig hogy sikerült elvégezni az emiatt szükséges javításokat, idén augusztusban egy tartókábel mozdult ki a helyéről, sérüléseket okozva az antenna reflektáló felületét alkotó panelekben és a tartószerkezetben. A tudományos munka természetesen leállt. A károk felmérésének közepette jött a második hasonló baleset, november elején újabb kábel pattant el. A szakértők annyira instabilnak ítélték a szerkezetet és balesetveszélyesnek a javítási munkálatokat, hogy az NSF inkább az obszervatórium bezárása, a nevezetes antenna lebontása mellett döntött.

Az első komoly sérülés az arecibói antenna tányérján 2020. augusztus 10-én keletkezett. (Kép: University of Central Florida)

Az arecibói rádiótávcső antennája Sentinel műholdképeken is látható. Nem sokkal a második kábelszakadás után, november 13-án készült az egyik felhőmentes (bár egy felhő árnyékát azért tartalmazó) Sentinel-2 optikai műholdkép. Összehasonlításul egy egy évvel korábbi, 2019. novemberi képet is megmutatunk. Mindkét esetben olyan színezést használtunk, amely piros színnek kiemeli a növényzetet. A karibi szigetországban, az obszervatórium környékén dús növényzet jellemző. A növényzet segít abban, hogy a csúszka elmozdításával a 2020-as időpontban észrevegyük a tányáron ütött jókora lyukat. Ott ugyanis, az antenna délkeleti részén a normális esetben amúgy takarásban levő, a szerkezet alatt elhelyezkedő növényzet láthatóvá vált a műhold kamerája számára.


(Képek: módosított Copernicus Sentinel adatok 2019–2020 / Sentinel Hub / Geo-Sentinel)

Az antennatányér átellenes oldalán mindkét időpontban látható sötét színű folt egyébként a fókuszkabin árnyéka.

A Sentinel-2 képek legjobb felszíni felbontása 10 m-es. Ennél finomabb felbontású űrfelvételek is napvilágot láttak a hír nyomán. Itt egy olyat mutatunk be, amelyet a kaliforniai székhelyű Planet cég kereskedelmi Dove földmegfigyelő műholdflottájának egyik tagja készített.

Arecibo sérült antennája nagyfelbontású műholdképen, november 17-én. (Kép: Planet)

Kapcsolódó linkek:

Példa nélküli részletességgel feltérképeztük Magyarország felszínmozgásait

Posted on Leave a comment

Elkészült Magyarország első részletes felszínmozgási térképe és műholdradaros mozgásmonitorozási rendszere.

Az Európai Unió Copernicus programja és az Európai Űrügynökség Sentinel–1 műholdpárosának 2014 októbere és 2020 szeptembere között végzett apertúraszintézises radarészleléseinek feldolgozásával a hazai felszínmozgásokat a Geo-Sentinel Kft. térképezte fel. A műholdas észlelési adatok feldolgozásához a legkorszerűbb, speciális interferometrikus módszert használtuk. Az eredmény eddig példa nélküli: az országos adatbázis mintegy 12 millió helyen, átlagosan 100 különböző időpontból származó, közel másfél milliárdnyi mozgásadatot tartalmaz!

Magyarország felszínmozgástérképe. (Kép: Geo-Sentinel Kft.)

A magyarországi felszínmozgási térkép mellett készült egy kisatlasz is, amely a technika alapjai mellett néhány érdekes területre fókuszálva részletesebben is bemutatja az egyedülálló stabilitás- és mozgásvizsgálati adatbázis néhány alkalmazását. Mindez demonstrálja a műholdradaros mozgásvizsgálatban rejlő példátlanul hatékony és változatos lehetőségeket, ami számos területen nyújthat segítséget. Nagy pontosságú, nagy térbeli és időbeli felbontású adatokkal segíteni lehet többek között az olyan emberi tevékenységhez köthető felszínmozgások detektálását, vizsgálatát és monitorozását, mint a vízkivétel, gáz- és olajkitermelés, mélyépítés, bányászati tevékenység és utóhatásai. Nyomon követhető egyes nagyfontosságú létesítmények, infrastruktúra-elemek sajátmozgása, deformációja. De természetes eredetű mozgások is vizsgálhatók, mint például földcsuszamlás, talajcsúszás, természetes kompakció vagy akár erózió. A deformációk korai felismerésével a későbbi komoly problémák, akár katasztrófák is megelőzhetők.

Mindezen alkalmazásokra látványos magyarországi példákat sorakoztat fel az atlasz, térképekkel és az objektumok mozgástörténetét részletesen feltáró grafikonokkal illusztrálva. Budapesten és környékén például több nagyobb mozgásanomália is detektálható. Ezen kiterjedt felszínmozgások jelentős része felszín alatti víz kitermeléséhez köthető. Ugyanakkor Debrecen és környezete stabilnak tekinthető. Itt sok évtizeddel ezelőtt még intenzív süllyedés volt tapasztalható, a víztermelés mérséklődése miatt azonban a süllyedés már régen megállt, sőt helyenként enyhe felszínemelkedésbe fordult.

A Borsod-Abaúj-Zemplén megyei Csincse mellett végzett külszíni lignitfejtés miatt alacsonyra levitt talajvízszint jelentős felszínsüllyedést okoz. A legsötétebb bordó pontok a műholdirányban 1 cm/évet meghaladó sebességű távolságnövekedést jeleznek. (Kép: Geo-Sentinel Kft., háttér: Google Earth)

A műholdradaros mozgásadatok több helyen utalnak jelentős felszínmozgásokra a lignit- és szénhidrogén-bányászattal összefüggésben. De az izgalmas példagyűjteményben szerepel műemlék, közúti, vízügyi létesítmény is. A környezeti folyamatok közül említésre méltó, hogy a Duna mentén, Rácalmásnál látványosan és részletesen feltárul a műholdas mozgásadatokban a folyó menti magaspart csúszása. A Hernád árterében pedig egész települések süllyedése mutatható ki. Az elmozdulás idősorokból meghatározott sebességértékek átlagos pontossága az országos adatbázisban egyébként szinte hihetetlen, fél mm/év alatti!

A Fejér megyei Rácalmás keleti részén a Duna menti magaspart egy blokkja csúszik a folyó felé egy a sebességtérképen jól kivehető elválási felület mentén. A zöld pontokra stabilitás jellemző. A kelet felé, alacsony szögben csúszó löszpart a műholdirányban az észlelés geometriáját figyelembe véve közeledést jelent (kék pontok). A sebesség lejtőirányba átszámítva eléri a több cm/évet. A csúszó löszblokk határánál, az elválási felületnél süllyedésre utaló mozgások is detektálhatók (piros pontok). (Kép: Geo-Sentinel Kft., háttér: Google Earth)

Az alkalmazott technika ideális nagy területek vizsgálatára, de akár egyes fontos építmények lokálisabb, fókuszált stabilitás- és mozgásvizsgálatára, mozgástörténetük feltárására is. A módszer használatával távolról, helyszíni terepi mérések nélkül is megismerhetők valamely terület vagy létesítmény térben és időben részletes és precíz stabilitás- és mozgásviszonyai.

Kapcsolódó linkek: