Development of satellite remote sensing for marine monitoring and climate applications

Summary in Norwegian:

1) MARSAS- arbeidet har fokusert på å lage et strømlinjeformet analyseverktøy for SAR billeddata. Verktøyet, som er basert på eksisterende algoritmer og basis-systemer som MatLab og IDL, er nå utviklet til et stadium hvor brukeren kan gjennomføre en prosessering fra input data til ferdig produkt. Verktøyet kan brukes på SAR isalgoritmer (isklassifisering og iskinematikk), vind-algoritmen CMOD, og slick-deteksjon fra ERS data. Brukeren kan være både forsker, tjenesteutvikler og opeasjonell enhet, avhengig av institusjoner som leverer produkter fra SAR data. Videre utvikling av MARSAS må tilpasses bruk av Internet og Java hvor flere leverandører kan bidra til ulike deler av en mer integrert tjeneste. NERSC har utviklet en algetjenste for SeaWiFS data via Internet (se beskrivelse under) og holder på å lage tilsvarende tjenester for SAR-produkter. SAR-basert informasjon har en klar rolle når det gjelder den type tjenester som prosjektet har fokusert på, nemlig istjeneste, oljesøl deteksjon og vindobservasjon. Men det er flere hindre som må overvinnes før regulær bruk av SAR data kan etableres, spesielt når det gjelder pris på SAR data, data dekning i tid og rom og hvordan SAR informasjon best skal integreres inn i eksisterenede tjenester. Videre arbeid med SAR anvendelser vil fokusere på å lage bedre informasjonsprodukter hvor SAR inngår, som en av flere data kilder.

2) Bruk av SeaWiFS data til overvåking av alger har vært demonstrert med hell de siste årene. Dette er et resultat av at flere ESA og EU-prosjekter, i tillegg til Norsk Romsenters Rammeprogram, har bidratt til å gjøre et løft, slik at bruk av EO data er etablert på et høyere nivå. Dette betyr at det har vært utført regulær overvåking av algoppblomstring med SeaWiFS data de siste tre årene, og at det er brukere utenfor forskningsmiljøene som har gjort seg nytte av informasjonen. En web-basert tjeneste er satt opp hvor brukere kan gå inn og se på SeaWiFS produkter som produseres daglig i perioder hvor algoppblomstring er aktuelt. De viktigste samarbeidspartnere og brukerorganisasjoner er Fiskeridirektoratet og Havforskningsinstituttet. Dermed har tjensteutviklingen hvor EO data inngår også gjort et betydelig fremskritt. Dette betyr ikke at EO- data er fullt utviklet for den norske algeovervåkingstjenesten. Det er flere hindre som må overvinnes i prosessen med å etablere en operasjonell tjeneste, f. eks er dataene fra SeaWiFS ikke offentlig tilgjengelig. Hovedaktiviteten i prosjektet har ligget på algoritme utvikling og validering, og på demonstrasjon av nytteverdien av integrasjon mellom EO data, in situ og modell data. Videre tjenesteutvikling er planlagt for de neste årene hvor bruk av MERIS og MODIS data inngår.

3) Når det gjelder bruk av EO data i klimaovervåking og klimamodellering har vi en langsiktig målsetting om at særlig isdata for Arktis og randområdene kan spille en betydelig rolle til å forbedre og validere klimamodellene. Passive mikrobølge data fra 1978, som er de viktigste EO- baserte klimadata for polarområdne, har vist nedgang i isarealet Arktis og disse dataene er brukt til å validere en koblet hav-is modell. Dette har vært første skritt i utvikling av data assimilering av EO data inn i en slik koblet modell. Assimilering av simulerte istjukkelsesdata ved hjelp av optimal interpolasjon har vært testet med denne modellen. Flere assimileringeksperimenter er planlagt med bruk av isdata fra satelitt. I de neste 3 – 5 år er det særlig ENVISAT data (iskonsentrasjon, isdrift) og CRYOSAT data (istjukkelse) som vil bidra til å gi bedre isdata. Vi har etablert samarbeid med NPI hvor modeller og satelittdata skal brukes i kombinasjon med data fra oseaongrafiske rigger med ULS (Upward-Looking Sonars) som måler isdrift og istjukkelse. Dette er særlig aktuelt in Framstredet hvor NPI har som viktig oppgave å overvåke isfluksene. Modellerings- og assimileringsverktøyet som er utviklet med hovedstøtte fra EU og Norges Forskningsråd, og med delstøtte fra Rammeprogrammet, er nå planlagt brukt til overvåking av Framstredet. Et eget forslag er under forberedelse til NFR hvor et integrert system med modeller, satelittdata og oseanografiske data skal utvikles.