Haastattelu – Mitä satelliitit kertovat Maasta: Sentinelit ja Copernicus

Mitä mielessäsi liikkui, kun Sentinel-2C nousi ilmaan?

Se oli uskomattoman tunteikasta. Yllättävää oli se, miten paljon tilanne vaikutti minuun. Siellä oli pimeää, emmekä nähneet raketin laukaisupaikkaa.

Sitten äkisti kaukana tuli esiin valo, ja näimme raketin nousevan. Koska laukaisualustalle oli matkaa, ääni kuului viipeellä, ja odotukset kasvoivat. Hetki, jona ääni tavoitti meidät, oli pakahduttava.

Raketti teki täydellisen puoliympyrän muotoisen kuvion taivaalle, ja katosi pian mataliin pilviin tullakseen taas pian esiin. Näky oli niin täydellinen, että se tuntui melkein epätodelliselta. Ajattelin, että nyt tämä tosiaan on se hetki!

© ESA–S. Corvaja

Olen työskennellyt satelliittikuvien parissa siitä lähtien, kun tein maisterin tutkielmani Wageningenissä 2000-luvun alussa. Tiedän paljon satelliiteista ja niiden tietojenkeruusta, mutta niiden fyysinen laukaiseminen on jäänyt etäisemmäksi.

Laukaisemisen seuraaminen teki kaikesta todellista tavalla, jota on vaikea kuvailla. Konsepti on yksinkertainen, mutta tapahtumahetki oli sykähdyttävä.

Mitä parannuksia Sentinel-2C tuo mukanaan?

Sentinel-2C merkitsee jatkuvuutta Sentinel-2A:lle. Euroopan unionin Copernicus-ohjelma on laaja, ja siihen liittyvä pitkän aikavälin ylläpito on olennainen osa suunnitelmaa. Sentinel-2C varmistaa tietojen jatkuvuuden ja yhdistelyn Sentinel-2A:n, -2B:n ja lopulta -2D:n välillä. Nämä satelliitit toimivat pareittain ja muodostavat vakaan perustan työllemme Copernicuksen maakartoituspalvelussa (CLMS).

Jatkuvuus on tärkeää pitkän aikavälin seurannalle CLMS-palvelussa ja Euroopan ympäristökeskuksessa (EEA). Ympäristötietojen käsittelyssä ei aina ole kyse tietojen tarkkuuden tai keruufrekvenssin kasvattamisesta, vaan yhtenäisen aikasarjan luomisesta useilta vuosilta. Jos muutoksia tehdään liian usein, yhdenmukaisuutta on vaikea säilyttää.

Sentinel-2C mahdollistaa luotettavan aikasarjan Sentinel-2A:n laukaisusta seuraavaan satelliittisukupolveen saakka ja kattaa noin 15 vuotta. Tämä yhdenmukainen datavirta on korvaamattoman arvokas seurattaessa ympäristössä ajan mittaan tapahtuvia muutoksia.

Tulevat Sentinel-sukupolvet tuovat jatkossakin mukanaan parannuksia, kuten tarkempia paikkatietoja ja muita ominaisuuksia.

Mitä vanhemmille satelliiteille tapahtuu?

Sentinel-2A poistuu lopulta käytöstä. Keskusteluja on käyty kolmen satelliitin pitämisestä yhtä aikaa kiertoradalla tiedonkeruun frekvenssin lisäämiseksi. Näin kuvia voitaisiin ottaa joka kolmas päivä joka viidennen sijaan.

Tällaista näkemystä puoltavat voimakkaimmin maat, missä pilvipeite vuoristoisessa maastossa hankaloittaa pilvettömien havaintojen saamista. Tällaisia maita ovat Skandinavian maat ja Itävalta. Sentinel-2A on jo ylittänyt odotetun seitsemän vuoden käyttöikänsä. Vaikka se toimii edelleen, käyttöikä lähestyy loppuaan. Siksi Euroopan komissio päätti luopua sen ylläpidosta.

Miten CLMS hyödyntää Sentinel-2:n tietoja?

CLMS on yksi Sentinel-2-satelliitin suurimmista käyttäjistä, koska se on maan seurantaan tarkoitettu satelliitti ja olemme Copernicus-ohjelman maata valvova yksikkö. Tämän vuoksi olemme osallistuneet Sentinel-2:n eritelmien määrittelyyn ja olemme aktiivisia tulevien tehtävien määrittelyssä.

Palveluntarjoajamme käyttävät Sentinel-2:n kuvia erilaisten tuotteiden luomiseen, jotka tarjoavat tietoa niin maanpeitteestä, maankäytöstä, kasvillisuuden tilasta, vesivaroista kuin myös energiamuuttujista. Koneoppimisen avulla voidaan esimerkiksi luokitella maanpeite automaattisesti tai luoda tuotteita, jotka liittyvät kasvillisuuden tilaan. Vaihtoehtoisesti tietoja voidaan hyödyntää myös maankäytön analyyseihin, kuten erottamaan hedelmätarhat viinitarhoista, mikä tehdään usein manuaalisesti.

Miten nämä tiedot vaikuttavat eurooppalaisten jokapäiväiseen elämään?

Tiedoista on muutakin kuin poliittista ja hallinnollista hyötyä. Esimerkiksi viljelijät voivat käyttää niitä viljelykasvien terveyden seurantaan, veden puutteen, liiallisen kosteuden tai lannoitetarpeen tarkistamiseen. Puuteollisuudessa metsien tilaa voi arvioida ilman paikalla tehtäviä tarkastuksia.

Vakuutusyhtiöitä kiinnostaa entistä enemmän tietojen käyttö vahingonkorvausvaatimusten arviointiin. Rahoituslaitokset puolestaan hyödyntävät tietoja kestävyyssertifikaatteja ja riskinarviointeja varten.

Mahdollisuudet tietojen käytölle väestönsuojelun ja ympäristövaatimusten noudattamisen kaltaisilla aloilla samoin kuin ympäristörikosten, kuten laittomien hakkuiden tai vedenoton, ehkäisemisessä, ovat valtavat. Copernicus-palvelun yhtenä tehtävänä on ympäristövaatimusten noudattamisen seuranta. Siihen sisältyy muun muassa laittoman toiminnan, kuten jätteiden dumppauksen tai puunkorjuun, torjunta.

Vaikka CLMS ei tuota tuotteita nimenomaan tähän tarkoitukseen, tietoja voidaan hyödyntää tässä toiminnassa. Ne ovat tehokas väline varmistaa, että ympäristölainsäädäntöä noudatetaan. Kaikki nämä tiedot ovat saatavilla ja käytettävissä veloituksetta verkossa.

Miten Copernicus-ohjelman maatuotteita voidaan käyttää Euroopan tasolla?

Yksi tuotteidemme etu on yhdenmukaisuus. Jos olet kiinnostunut jonkin asian tilasta koko Euroopan näkökulmasta, tuotteet antavat yhtenäisen yleiskuvan koko mantereesta. Tämä on tärkeää. Vaikka kansalliset aineistot ovat yleensä maakohtaisesti laadukkaampia, meidän tietomme ovat yhdenmukaisia kiinnostuksen kohteena olevalla alueella kokonaisuudessaan. Yksi tärkeimmistä tuotteistamme on Corine Land Cover, jossa käytetään samaa maanpeiteluokkien määritelmää kaikissa Euroopan talousalueen 39 jäsenvaltiossa ja Yhdistyneessä kuningaskunnassa. Yhdenmukaisuus on keskeinen etu, koska siten voidaan esimerkiksi vertailla maanpeiteluokkia Italiassa ja Irlannissa, koska ne on luokiteltu samoin kriteerein.

Tämän takia Corine Land Cover on yksi useimmin käytetty ja ladattu tuote. Hanke on peräisin vuodelta 1990, ja sitä päivitettiin vuonna 2000. Sen jälkeen päivityksiä on tehty kuuden vuoden välein, ja parhaillaan valmistellaan vuoden 2024 päivitystä.

Miten Sentinel-tiedot vaikuttavat ympäristö- ja ilmastopolitiikkaan tulevaisuudessa?

Työstämme parhaillaan Copernicus-ohjelman kolmannen vaiheen rajausta. Ohjelmaan sisältyy uusia tehtäviä, jotka keskittyvät esimerkiksi maan kosteuteen ja vedenlaatuun. Olen erityisen innoissani yhdestä tehtävästä, hyperspektrisestä kuvantamisesta. Se auttaa seuraamaan entistä yksityiskohtaisemmin kasvien terveyden lisäksi myös maaperän koostumusta. Maisterin tutkielmani käsitteli hyperspektristä dataa, joten olen omakohtaisesti kiinnostunut teknologian kehityksestä alalla.

Tulevaisuudessa portfoliomme mukauttaminen näihin uusiin mahdollisuuksiin jatkuu. Seuraavan sukupolven Sentinelit ja laajemmat tehtävät auttavat parantamaan käyttämiemme tietojen laatua ja lisäämään täysin uusia seurantamahdollisuuksia. Tämä on hyvin jännittävää aikaa Maan havainnoinnin kannalta.

Mitä haluaisit erityisesti tuoda esiin Copernicuksesta ja Sentinel-ohjelmasta?

Copernicus-ohjelma on uudistanut maapallon havainnointia. Kun aloitin alalla, käytettävissä oli vain yksi tai kaksi kuvaa, ja nyt saamme runsaasti dataa veloituksetta. Sen seurauksena maan havainnoinnin perustuu uudentyyppiseen malliin, jonka toiminta on ollut aiemmin vain teoriaa. Tämä on ollut vallankumouksellista.

Meidän pitäisi olla äärettömän ylpeitä siitä, että Eurooppa on johtanut aloitetta ja innostanut muita globaaleja toimijoita – kuten NASAa – seuraamaan esimerkkiään. Avoimen datan saatavuus on mullistanut sen, miten maapalloa seurataan, ja sillä on ollut valtava vaikutus soveltavaan tieteeseen.