जीएनएसएस-परावर्तनमापी: ईओएस-08 द्वारा शुरू की गई एक नवीन सुदूर संवेदकता
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August 28,2024

ईओएस-08 उपग्रह पर जीएनएसएस - परावर्तनमापी (जीएनएसएस-आर) उपकरण ने 18 अगस्त, 2024 को परिचालन शुरू किया। कच्चे डेटा को हैदराबाद के शादनगर में राष्ट्रीय सुदूर संवेदन केंद्र (एनआरएससी-इसरो) में अंतरिक्ष उपयोग केंद्र (सैक-इसरो), अहमदाबाद द्वारा विकसित एल्गोरिदम और डेटा संसाधन सॉफ्टवेयर का उपयोग करके संसाधित किया जा रहा है। डेटा उत्पादों के कई स्तर सफलतापूर्वक तैयार किए गए हैं।

जीएनएसएस-परावर्तनमापी सुदूर संवेदकता की एक नई विधा का प्रतिनिधित्व करता है। वैश्विक और क्षेत्रीय नौवहन उपग्रह प्रणाली (जीएनएसएस/आरएनएसएस), जैसे जीपीएस और नाविक से निकले संकेत महासागरों, कृषि भूमि और नदी निकायों सहित विभिन्न पृथ्वी सतहों से परिलक्षित होते हैं। इन परावर्तित संकेतों को उपग्रह पर मौजूद एक परिशुद्ध रिसीवर (चित्र 1) द्वारा एकत्रित किया जाता है, क्योंकि यह 475 किमी की ऊंचाई पर पृथ्वी की परिक्रमा करता है। यह माप प्रणाली समर्पित ट्रांसमीटरों के बिना संचालित होती है और संसाधन खपत में हल्की है - इसके लिए न्यूनतम आकार, वजन और शक्ति की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, यह तेजी से विस्तार के लिए रिसीवर्स के एक समूह के रूप में विकसित हो सकता है, जो इस अभिनव सुदूर संवेदन मोड को अत्यधिक उपयोगी बनाता है।

GNSS-Reflectometry

Fig.1: General principle of GNSS-Reflectometry

GNSS-Reflectometry

Fig.2 Delay Doppler Maps of Reflections

अंतरिक्ष उपयोग केंद्र (सैक-इसरो) द्वारा विकसित जीएनएसएस-आर उपकरण, भारत का पहला अंतरिक्षीय परिशुद्ध रिसीवर है। यह जमीन से प्रतिबिंबित जीएनएसएस संकेत एकत्रित करता है और उनकी शक्ति और अन्य संकेत विशेषताओं को मापता है। इन मापों का उपयोग रिसीवर द्वारा आवरण में लिए गए क्षेत्रों के बारे में वैज्ञानिक जानकारी प्राप्त करने के लिए किया जाता है, जिसमें मिट्टी की नमी, सतह की बाढ़, और समुद्र की सतह की हवा और लहर की माप शामिल हैं। यह उपकरण महासागरों पर 15 किमी x 15 किमी और भूमि पर 1 किमी x 1 किमी से बेहतर विभेदन प्रदान करता है। डिले-डॉपलर मानचित्र (डीडीएम) जीएनएसएस-आर कच्चे डेटा संसाधन (चित्र 2) के प्राथमिक उत्पादन हैं। इन डीडीएम का उपयोग परावर्तनशीलता और सामान्यीकृत बिस्टैटिक रडार क्रॉस-सेक्शन (एनबीआरसीएस) जैसे मापदंडों को प्राप्त करने के लिए किया जाता है, जिनका उपयोग विभिन्न वैज्ञानिक मापदंडों की पुनर्प्राप्ति के लिए किया जाता है।

सभी विज्ञान उत्पाद सैक-इसरो में आंतरिक रूप से विकसित एल्गोरिदम का उपयोग करके तैयार किए जाते हैं। पहला भूमि डेटा 1 किमी के उच्च-विभेदन मोड का उपयोग करके सहारा रेगिस्तान (उत्तरी अफ्रीका) पर एकत्र किया गया था, जो समकालीन सीवाईजीएनएसएस संवेदक की तुलना में काफी बेहतर है। इस डेटा को उच्च विभेदन पर मिट्टी की नमी (चित्र 3) प्राप्त करने के लिए संसाधित किया गया था, और परिणाम अपेक्षित सीमा के भीतर पाए गए। 21 अगस्त को अमेजन वर्षावन पर एक और उच्च- विभेदन भूमि डेटासेट का अधिग्रहण किया गया था। इस डेटा का उपयोग दर्पणी परावर्तन मार्ग के साथ सतही बाढ़ मास्क उत्पन्न करने के लिए किया गया है, जो एक किलोमीटर से कम की चौड़ाई वाली नदी के प्रति भी संवेदनशीलता दिखाता है (चित्र 3)। पहला समुद्री डेटा 19 अगस्त को प्रशांत महासागर के एक क्षेत्र से एकत्र किया गया था। इस डेटा को हवा की गति और महत्वपूर्ण तरंग ऊंचाई (चित्र 4) की पुनर्प्राप्ति के लिए संसाधित किया गया था, जिसमें सभी प्राप्त मान अपेक्षित सीमा के भीतर आते थे।

GNSS-Reflectometry

चित्र. 3 (बांए) उत्तरी अफ्रीका (दाएं) के ऊपर भूमि की सतह की मिट्टी की नमी को पुनः प्राप्त किया गया, अमेजन वर्षा वनों के एक विस्तार पर सतही बाढ़, जो जेआरसी सतही जल मानचित्रण 'घटना' परत डेटासेट पर मढ़ा गया था।

GNSS-Reflectometry
GNSS-Reflectometry

चित्र. 4 प्रशांत महासागर के एक क्षेत्र के ऊपर, (बांए) हवा की गति, (दाएं) महत्वपूर्ण लहर ऊंचाई को पुनः प्राप्त किया गया।

जबकि अंशांकन और सत्यापन जारी है, ये परिणाम विभिन्न वैज्ञानिक अध्ययनों और अनुप्रयोगों के लिए इस उपकरण की अपार क्षमता को प्रदर्शित करते हैं।