GMES/Copernicus a jeho možnosti využití při řešení radiačních nehod

Transkript

1 GMES/Copernicus a jeho možnosti využití při řešení radiačních nehod Jan Helebrant jan.helebrant@suro.cz Státní ústav radiační ochrany, v. v. i. Bartoškova 1450/28, PRAHA 4 - Nusle

2 Hypotetická radiační nehoda

3 V čem nám mohou pomoci služby a data z programu?

4 služby Copernicus Emergency Management Service (GIO-EMS) Rush mode - do 6 hod. data k dispozici - snímky ve viditelném spektru hodnocení škod (závisí na typu události), eventuálně snímky v termální oblasti - možné problémy: snímek nepoužitelný kvůli oblačnosti, je nutné počkat, než se satelit dostane nad zájmovou oblast, omezená frekvence opakovaného snímání pozn. Non-rush mode bychom nevyužili monitorování zasažené oblasti by probíhalo v naší režii (letecké, pozemní) za zvážení stojí také: The International Charter ( + možnost získat syrová data pro naše vlastní analýzy - požadavek nemusí být schválen

5

6 1) Satelitní snímky - snímek ve viditelném spektru satelitní nebo letecká (vrtulník, letadlo, dron) fotografie s co nejlepším rozlišením pro identifikaci poškození - snímky jaderné elektrárny Fukushima I (Fukushima Daiichi) od DigitalGlobe (zřejmě satelit Quickbird) z zdroj: seattlepi.com

7 Vše má své výhody i nevýhody... satelit + některé typy senzorů lze použít bez ohledu na počasí - nemusí být ihned k dispozici (např. Quickbird dní) - omezená frekvence pořizování snímků pro sledování situace vrtulník, letadlo + kromě optického snímkování může paralelně provádět například i radiační monitoring + k dispozici poměrně rychle - za špatného počasí nelze použít - s ohledem na posádku nepřipadá v úvahu létání přímo nad havárií dron (UAV) + dobrá manévrovatelnost, lze létat přímo nad havárií, snímat průběžně + k dispozici velmi rychle - za špatného počasí nelze použít - omezená nosnost i doba letu

8 co bychom mohli využít? Satelitní data z mise Sentinel Sentinel 1 - vypuštěn s radarovými daty nemáme žádné zkušenosti, možné využití je otázkou další diskuze a testování Sentinel 2 - první satelit plánován na rok multispektrální snímky ve vysokém rozlišení + další data bychom určitě využili: bezprostřední doba po havárii, pro potřeby krizového řízení později, například pro výpočet množství zasažených plodin a z toho plynoucí objem odpadu, který se bude muset zlikvidovat

9 Jaká data máme k dispozici?

10 Radiační monitorovací síť (RMS) - Síť včasného zjištění (SVZ) - 71 automatických měřících stanic vč. meteo - měřicí sítě v okolí JE Dukovany a Temelín, laboratoře, mobilní skupiny...

11 EURDEP (EUropean Radiological Data Exchange Platform) - data z české sítě RMS a podobných sítí v dalších zemích

12 Modely šíření s využitím reálných dat - slouží k odhadu, jakým směrem se radioaktivní mrak z místa nehody bude šířit a výpočtu různých dalších parametrů pro potřeby krizového řízení - využívaná data: - meteo aktuálně data ČHMÚ, uvažuje se využití satelitních dat - typ terénu - matematicky definovaný, nebo reálný - typ krajinného pokryvu předdefinovaný, nebo reálný - model HARP - Ústav teorie informace a automatizace AV ČR v.v.i. model ESTE komerční SW - ABmerit - nuclear science and software

13 Identifikace zemědělských plodin ze satelitních snímků + následný výpočet kontaminace - společný projekt s Jihočeskou univerzita v Českých Budějovicích, Zemědělská fakulta vstupní data: - satelitní snímek (použit Landsat 5) - data o radioaktivní kontaminaci výsledky reálného monitorování nebo výstup z modelu pro odhad škod výstup: - polygonová mapa pokrytí jednotlivými plodinami, plocha, % zastoupení - průměrná přesnost určení plodin 85%

14 zdroj obrázku: 2) 1) Jakub Brom, Jan Procházka, Václav Nedbal, Hana Vinciková Nástroj GIS pro včasné prostorové hodnocení radioaktivní kontaminace zemědělských plodin a půdy, Bezpečnost jaderné energie 01/2013; 21(59):48-52 full text 2) Hana Vinciková, Jan Procházka, Jakub Brom Timely identification of agricultural crops in the Temelín NPP vicinity using satellite data in the event of radiation contamination; Journal of AGROBIOLOGY J Agrobiol 01/2010; 27:73-83 full text

15 Digitální model reliéfu

16 Digitální model reliéfu DEM 1) DEM ze Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) NASA - doposud příležitostně používaný na SÚRO - prostorové rozlišení pro střední Evropu je 3 úhlové vteřiny - tj. cca 90 x 60 metrů - ke stažení např. na webu Arcdata.cz 2) EU-DEM z projektu GMES RDA (GMES service for geospatial reference data access (RDA)) - SRS EU-LAEA (EPSG 3035), prostorové rozlišení 25m - hybridní produkt založený na SRTM a ASTER GDEM - volně ke stažení na webu EEA - data publikována v říjnu 2013

17 Digitální model reliéfu DEM - zamýšlené využití: 1) pro UAV výpočet výšky - výpočet výšky nad terénem s použitím GPS nadmořské výšky a DEM není příliš použitelný - rozdíl proti konvenčnímu radiovýškoměru průměrně 8 m, max. 50 m pro monitorovací výšky kolem 100 metrů!!! 2) modely šíření (ESTE, HARP apod.) - lepší výpočet šíření mraku kontaminace 3) pro potřeby vyhodnocování výsledků leteckého monitorování - identifikace případných anomálií

18 Velká rozmanitost monitorovaných oblastí

19 - je užitečné mít možnost porovnat naměřená data s DEM, lze využít i při vyhodnocení a interpretaci naměřených hodnot

20 Možné využití satelitních dat pro sledování úniku z elektrárny - nemůžeme satelitem sledovat přímo radioaktivní kontaminant, ale co sledovat oblak tvořený hlavně vodní párou, který je nosičem kontaminace? a získat tak snímek mraku a tím nepřímo i informace o možné kontaminaci? (pro ilustraci snímek požáru NP v USA) image by NASA (2012)

21 Prvotní průzkum - volně dostupná satelitní data Landsat 7 ETM+ z nástroje GLOVIS (USGS Global Visualization Viewer), opensource SW SAGA, QGIS a Opticks

22 - snímky pro JE Temelín a Dukovany z a rozlišení termálních dat 60 m

23 - analýza snímků v různých kombinacích spektrálních pásem 1,2,3 4,3,2 B1 = band 1 B2 = band 2 B3 = band 3 B4 = band 4 B5 = band 5 B6_VCID_1 = band 6L (low gain) (ETM+) B6_VCID_2 = band 6H (high gain) (ETM+) B6 = band 6 (TM and MSS) B7 = band 7 B8 = band 8 (ETM+)

24 Výsledky - na stávajících snímcích nelze oblak páry z elektrárny vůbec identifikovat - možné příčiny: máme smůlu na satelitní snímky (a nebyl čas prozkoumat snímků více) něco děláme špatně (malé zkušenosti v této oblasti) mrak z elektrárny nelze takto stopovat Plány: - získání dalších satelitních snímků Landsat, např. z jiného ročního období, pro jiné elektrárny (mohou být i konvenční tepelné) - získání Landsat snímků pro oblast JE Fukushima z doby havárie Pokud by se metoda ukázala jako použitelná, pak by bylo možné do budoucna využít i další zdroje satelitních dat např. z mise Sentinel.

25 Děkuji vám za pozornost vyrobeno v