Copernicus – Monitorování Země z vesmíru a ze země

Evropa je jedním z nejintenzivněji využívaných pevninských celků na světě, s nejvyšším podílem fragmentace krajiny, jíž způsobují sídla a infrastruktura, jako jsou dálnice a železnice. Způsob, jakým využíváme půdu, má zásadní dopad na životní prostředí, tedy druhy, ekosystémy a stanoviště. Evropské půdní zdroje také čelí zvýšenému tlaku v důsledku dopadů změny klimatu, včetně častějších mimořádných povětrnostních jevů, lesních požárů, sucha a záplav.

Od nestejnorodých leteckých snímků po snímky s vysokým rozlišením

Evropské vnitrostátní orgány dlouhodobě shromažďují informace o krajinném pokryvu a využití půdy na místní, regionální nebo vnitrostátní úrovni. S rostoucí poptávkou po půdních zdrojích a soupeřením o ně se ve druhé polovině 20. století ukázalo, že pro lepší ochranu zdrojů obsažených v zemi a půdě je nezbytné lepší a hlubší pochopení souvislostí mezi využíváním půdy a jeho dopady. Za tímto účelem se EU společně s vnitrostátními orgány v polovině 80. let rozhodla koordinovat přeshraniční sledování a monitorování krajinného pokryvu a využívání půdy.

V roce 1985 zahájily členské státy EU program Corine (Koordinace informací o životním prostředí), což bylo první společné úsilí členských států EU o mapování krajinného pokryvu v celé Evropě. V těchto prvních dnech se odborníci na hospodaření s půdou spoléhali na kombinaci pozemních měření a leteckých snímků, jež doplňovaly často drahé snímky s nízkým rozlišením z pouhé hrstky družic. Vzhledem k roztříštěnosti údajů bylo obtížné získat srovnatelnou celoevropskou představu o ohrožení evropských půdních zdrojů. První mapování trvalo 10 let.

Vysoko na nebi a dole na zemi

Myšlenka programu Copernicus byla rozvíjena koncem 90. let 20. století ([1]) a jeho první družice byla vynesena na oběžnou dráhu v roce 2014. Program organizuje Evropská komise v úzké spolupráci s Evropskou kosmickou agenturou a je podporován členskými státy a různými evropskými organizacemi a agenturami. Program Copernicus působí v šesti tematických oblastech: atmosféra, mořské prostředí, změna klimatu, bezpečnost, krizové řízení a území.

V současné době jsou na oběžné dráze dvě ze sedmi družic Copernicus, Sentinel 2A a 2B, pověřeny konkrétním úkolem monitorování území. Družice poskytují snímky s vysokým prostorovým a časovým rozlišením každých 5 dnů s celoplošným pokrytím celé oblasti 39 zemí EEA ([2])a podporují monitorování zemědělství, lesnictví, využívání půdy a změn krajinného pokryvu a pobřežních a vnitrozemských vod. Poskytují dokonce biofyzikální údaje, například o množství chlorofylu a vody v listech.

Tyto dvě družice podporují údaje shromážděné z více než 100 přispěvatelských misí, jak komerčních, tak veřejných, a údaje z velkého počtu stávajících pozemních a leteckých monitorovacích stanic a čidel. Díky programu Copernicus v současné době trvá úplné dokončení podrobného a přesného mapování evropských půdních zdrojů přibližně pouze jeden rok.

Monitorování území programu Copernicus

Agentura EEA spravuje celoevropské a místní složky služby monitorování území programu Copernicus a v praxi zajišťuje, aby snímky a z nich odvozené soubory údajů byly snadno přístupné veřejnosti a bylo možné je volně používat. Tato služba se stává stále důležitějším znalostním nástrojem pro vnitrostátní agentury pro životní prostředí, urbanisty a další subjekty podílející se na řízení využívání a zachování půdních zdrojů, od evropské až po místní úroveň.

Agentura EEA využívá údaje z programu Copernicus k hodnocení některých aspektů zdraví evropských ekosystémů a způsobu využívání půdy. Výsledky jsou předkládány v různých zprávách agentury EEA, včetně zpráv o stavu životního prostředí a klíčových indikátorů. První indikátor, který se týká záboru půdy, se zabývá tím, kolik půdy je zabráno na městský a další umělý rozvoj ze zemědělského, lesního a jiného využívání půdy (viz prohlížeč údajů o záboru půdy). Druhý indikátor agentury EEA posuzuje úroveň zakrytí půdy a nepropustnosti v celé Evropě a monitoruje, do jaké míry je půda zastavěna budovami, betonem, silnicemi nebo jinými stavbami (viz prohlížeč údajů o nepropustnosti).

Agentura EEA a další orgány mohou použít tato zjištění a údaje v široké škále tematických nebo systémových hodnoceních. Na základě údajů a produktů programu Copernicus mohou například správci půdy odhalit oblasti, kde rozpínání měst, zemědělství, dálnice a výstavba rozdělují klíčová stanoviště, a navrhovat konkrétní řešení pro danou oblast. Podobně snímky programu Copernicus pomáhají sledovat změny stanovišť a změny krajinného pokryvu v evropské síti chráněných území Natura 2000, která pokrývá více než 18 % rozlohy EU a 7 % jejího námořního území (viz prohlížeč údajů o síti Natura 2000).

Geoprostorové údaje shromážděné programem Copernicus rovněž tvoří základ produktu Urban Atlas. Odborníci mohou studovat a porovnávat podrobnou strukturu téměř 800 městských oblastí v Evropě s více než 50 000 obyvateli. Podrobné vrstvy informací ukazují, kde se nacházejí průmyslové, obchodní a obytné oblasti a parky. Údaje také zahrnují informace o hustotě zalidnění, výšce budov a dopravních koridorech a pastvinách, mokřadech a lesích nacházejících se v těchto městských oblastech nebo v jejich blízkosti.

Kroky na cestě k lepším znalostem a rozhodnutím vedoucím k udržitelnosti

Údaje o monitorování území a znalosti o evropské krajině, které podporuje vyhrazený soubor družic a technologický pokrok, se v nadcházejících letech budou dále zlepšovat. S očekávaným zlepšením rozlišení, včetně pohybů po zemi s milimetrovou přesností, a tematickými detaily, jako je fenologie a primární produkce, nabízí potenciální využití snímků řadu příležitostí. Probíhající plány programu Copernicus počítají s vynesením na oběžnou dráhu téměř 20 dalších družic před rokem 2030, což dále rozšíří úroveň a podrobnost nashromážděných informací.

Údaje získané z programu Copernicus a z družicového navigačního programu EU, Galileo, již zemědělcům pomáhají zavádět přesné zemědělské technologie při pěstování plodin a snižují tak množství vody na zavlažování a pesticidů potřebných během vegetačního období. Urbanisté rovněž využívají rostoucí množství dostupných údajů o městské krajině s cílem sledovat dynamiku nemovitostí, což může například pomoci při řízení veřejné dopravy a zlepšování  její dostupnosti.

Podobně sledování městských tepelných ostrovů a dostupnosti zelených ploch, včetně parků, zahrad a lesů, obyvatelům měst může pomoci urbanistům zlepšovat životní podmínky a zajistit, aby města byla lépe připravena na změnu klimatu.

Nedávná zpráva agentury EEA o účetnictví v oblasti přírodního kapitálu pro podporu tvorby politiky pojednává o tom, jak získat lepší znalosti o udržitelném využívání našich přírodních zdrojů, včetně krajiny a půdy. Družicové údaje programu Copernicus budou v tomto ohledu hrát důležitou roli, spolu s přímým sledováním biologické rozmanitosti a ekosystémů prostřednictvím jiných programů.