Il primo modello di elevazione digitale in 3D della Terra

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Credit: Earth Observation News - Suppiliers, Technology and Application

Dopo un anno di servizio, il sistema satellitare tedesco TANDEM-X, insieme ai suoi satelliti gemelli TerraSAR-X, hanno completamente mappato l’intera superficie terrestre della Terra per la prima volta. I dati sono stati utilizzati per creare il primo modello di elevazione digitale in 3D della Terra. Il Centro Aerospaziale Tedesco (Deutsches Zentrum fur Luft-und Raumfahrt, DLR) controlla entrambi i satelliti radar, genera il modello di elevazione ed è responsabile per l’uso scientifico dei dati del TANDEM-X. I satelliti TANDEM-X e TerraSAR-X, sono stati in movimento attraverso lo spazio in formazione serrata, a volte a poche centinaia di metri l’uno dall’altro, mappando striscie dopo striscia tutta la Terra da diverse angolazioni, trasmettendo i dati radar ad alta risoluzione dall’orbita posta ad un’altitudine di 514 Km, a Kiruna (Svezia), Inuvik (Canada) e O’Higgins (Antartide). Questa missione satellitare è la prima del suo genere, rimane unica ed è molto complessa, anche per esperti ingegneri. TANDEM-X ha iniziato il volo in formazione con il suo satellite compagno identico, TerraSAR-X, che è stato lanciato nel 2007. La sua missione operativa è cominciata il 14 dicembre 2010, raccogliendo dati per il modello di elevazione ad alta precisione.Il sistema radar osserva da due punti diversi nello spazio, ottendendo la percezione della profondità simile alla visione binoculare. La distanza tra i 2 satelliti è un’operazione molto complicata che richiede di essere calibrata con estrema precisione. Un solo millimetro di variazione può provocare un errore nell’altezza dei rilievi sino ad 1 metro.  Le strisce di terreno registrate dai satelliti vengono trasformate in modelli di elevazione di 50 per 30 chilometri. A causa della ultra precisa calibrazione, quando questo ‘data base’ è stato compilato al termine del processo per generare una mappa globale 3D, era già di altissima qualità. Entro la metà del 2013, TANDEM-X e TerraSAR-X avranno ripreso la completa superficie terrestre – circa 150 milioni di chilometri quadrati – più volte. L’intenzione è quella di creare un’eccezionale precisione per interessi commerciali e scientifici. Inizialmente, sono stati pianificati almeno due cicli completi della copertura della superficie terrestre. “Il livello di precisione dipende da quanto il terreno riflette gli impulsi radar trasmessi – e da quanto ha successivamente ricevuto – dai satelliti”, afferma Manfred Zink. Ad esempio, il Sahara è più difficile da catturare perché il segnale “affonda letteralmente nella sabbia” e si perde. Per le regioni con una fitta vegetazione, come le foreste pluviali, sono necessarie le immagini aggiuntive e la regolazione accurata della distanza tra i satelliti. Uno degli obiettivi primari è ottenere una migliore comprensione della Terra e impiegare i dati per la ricerca sul clima e sul traffico, ma anche per l’idrologia, la geologia e la glaciologia. I 2 satelliti possono fornire informazioni circa l’altezza del limite delle nevi perenni o il cambiamento di masse di ghiaccio delle regioni polari, oltre a fornire carte geologiche delle regioni sottoposte ad attività vulcanica e/o di fenomeni tellurici. Può essere misurata la velocità di navi o di veicoli stradali, o i cambiamenti nel mondo naturale. I dati possono essere preziosi anche per l’agricoltura; in relazione all’altezza e alla struttura di un impianto ad esempio, è possibile trarre conclusioni sulla qualità e sulla biomassa.