نقش سیستم های ماهواره ای در حمایت از اهداف توسعه پایدار

مقدمه: ماهواره ها به عنوان کاتالیزور برای پایداری جهانی

سیستم های ماهواره ای از ابزارهای تخصصی نظامی و مخابراتی برای نظارت و مدیریت سیاره انتقال یافته اند.توانایی آنها برای جمع آوری داده ها در مناطق وسیع، بارها و در نزدیک زمان واقعی، آنها را برای ردیابی تغییرات زیست محیطی، برنامه ریزی منابع استفاده و تأیید انطباق سیاست سازمان ملل متحد ضروری می کند. 17 اهداف توسعه پایدار سازمان ملل متحد (SDG)، در سال 2015 تصویب شده است، یک چارچوب جامع برای مقابله با فقر، و تجزیه و تحلیل پایدار، و تحلیل دقیق ترین اهداف، و تحلیل داده های زیست محیطی، و تحلیل داده های سازگار، و تجزیه و تحلیل داده های هدف، و تحلیل دقیق نیاز به منظور تجزیه و تحلیل دقیق و تحلیل دقیق و تحلیل داده ها، و تحلیل دقیق و تجزیه و تحلیل دقیق.

این مقاله بررسی می کند که چگونه انواع مختلف سیستم های ماهواره ای - مشاهده زمین، ناوبری و ارتباطات - به هر منطقه SDG توزیع می شود، موارد خاص استفاده را بررسی می کند، مزایا و چالش های داده های ماهواره ای را مورد بحث قرار می دهد و به روند های نوظهوری که نقش فناوری مبتنی بر فضا را در ساخت آینده ای پایدار تقویت می کند، نگاهی می اندازد.

درک سیستم های ماهواره ای و توانایی های آنها

سیستم های ماهواره ای به سه دسته گسترده بر اساس عملکرد سقوط می کنند: رصد زمین (EO)، سیستم های ماهواره ناوبری جهانی (GNSS)، و ارتباطات، هر سه داده یا خدماتی را تولید می کنند که می توانند برای توسعه پایدار به کار گیرند.

ماهواره های رصد زمین

ماهواره های EO سنسورهایی را حمل می کنند که تصاویر قابل مشاهده، مادون قرمز، رادار و چند منظری را ثبت می کنند.این سنسورها تغییرات در پوشش زمین، سلامت گیاهان، کیفیت آب، ترکیب اتمسفر و غیره را شناسایی می کنند، و چهره های غیر قابل اعتماد شامل Terra و Aqua، سری آژانس فضایی اروپا (ESA) Sentinel، و ناوگان های تجاری مانند ماهواره های DoEO، از آلودگی شهری، و اثرات مخرب آلودگی شهری، و آلودگی های کشاورزی، و آلودگی شهری، و آلودگی های زیست محیطی، و آلودگی شهری، و اثرات فاجعه زیست محیطی شهری، و آلودگی هوا و آلودگی هوا استفاده می کنند.

سیستم های ماهواره ای جهانی

GNSS، مانند سیستم موقعیت یابی جهانی ایالات متحده (GPS)، GLONASS، گالیله اروپا و BeiDou چین، ارائه دقیق مکان و اطلاعات زمان بندی است.این قابلیت از کشاورزی دقیق، تدارکات کارآمد، مدیریت زیرساخت و پاسخ اضطراری پشتیبانی می کند.

ماهواره های ارتباطی

ماهواره های ارتباطی داده ها را بین ایستگاه های زمینی از راه دور و شبکه های جهانی انتقال می دهند.آنها امکان آموزش و پرورش تله پزشکی، تله پزشکی و حرکت مخابراتی در مناطق محروم را فراهم می کنند، به طور مستقیم به SDG 4 (آموزش کیفیت)، SDG 3 (سلامت خوب و رفاه)، و SDG 9 (صنعت، نوآوری و زیرساخت) در شرایط فاجعه، آنها اتصال را بازسازی می کنند زمانی که شبکه های زمینی آسیب می بینند.

چگونه داده های ماهواره ای در سراسر SDG پیشرفت می کند

در حالی که سیستم های ماهواره ای تقریباً هر SDG را لمس می کنند، چند هدف از برنامه های به ویژه به خوبی تثبیت شده بهره مند می شوند.

اقدام اقلیمی (SDG 13)

ماهواره ها ابزار اصلی نظارت بر متغیرهای کلیدی آب و هوایی هستند: غلظت گازهای گلخانه ای، افزایش سطح دریا، تعادل توده یخ ورق و تغییر الگوهای آب و هوا.آ.آ.اس.اس.اس.اس.اس.اس. تغییرات آب و هوایی (CCI) ارائه می دهد رکورد های طولانی مدت و سازگار [FLT 1 از متغیرهای آب و هوایی ضروری است.

زندگی در زمین (SDG 15)

رصد زمین اجازه می دهد تا نقشه برداری سیستماتیک پوشش جنگل، تخریب زمین و نقاط تنوع زیستی [ پلت فرم جهانی جنگل Watch]، که توسط Landsat و داده های Sentinel، (FLT:0alerts مقامات به ورود غیرقانونی در زمان نزدیک به زمان واقعی ، داده های ماهواره ای نیز از کنوانسیون سازمان ملل برای مبارزه با بیابان زایی با ردیابی روند بهره وری زمین در سراسر مناطق خشک، برای اطلاع رسانی زیست محیطی و تخمین در حفاظت از رادار و حفاظت از رادار و حفاظت از رادار، پشتیبانی می کند.

آب تمیز و Sanitation (SDG 6)

تصاویر ماهواره ای می توانند منطقه آب سطح را ارزیابی کنند، شکوفه های آلگال را تشخیص دهند و رسوب در مخازن را نظارت کنند.شاخص مشترک آب سازمان ملل 6.6.1، که تغییرات در میزان اکوسیستم های مرتبط با آب را اندازه گیری می کند، به طور گسترده ای بر داده های EO متکی است.به عنوان مثال، مرکز تحقیقات مشترک کمیسیون اروپا از داده های سنتی برای نقشه برداری آب های فصلی در سراسر آفریقا استفاده می کند.

گرسنگی صفر (SDG 2) و کشاورزی پایدار

برنامه های کشاورزی دقیق از NDVI (شاخص طبیعی تفاوت واریانس) زمان از ماهواره هایی مانند MODIS و Sentinel-2 برای نظارت بر سلامت محصول و پیش بینی بهره برداری استفاده می کنند. سیستم شاخص استرس کشاورزی FAO (ASIS) می تواند هشدارهای آبیاری زمین را بدون استفاده از این کودهای غذایی برای صدور هشدار های اولیه خشکسالی کشاورزی ، به ویژه در زمینه های کوچک ، افزایش دهد و انتقال هشدارهای آبیاری زمین و بدون هدر رفتن از این کودهای غذایی.

سایر اهداف کلیدی

[SDG 3] (Health: داده های ماهواره ای آلودگی هوا (استفاده از عمق نوری آرام از MODIS)، بردارهای بیماری را با نقشه برداری زیستگاه پشه مناسب نظارت می کند و از تله پزشکی از طریق ماهواره های ارتباطی پشتیبانی می کند.
[SDG 7] (یک انرژی مقرون به صرفه و پاک): نقشه برداری منابع خورشیدی و باد بر داده های ماهواره ای از منابع انرژی و سرعت باد سطح برای انتخاب سایت و ادغام شبکه متکی است.
[SDG 11] شهرهای پایدار: اثر جزیره گرمایی شهری، تغییر استفاده از زمین، و رشد غیر رسمی حل و فصل همه با داده های آسمان شب نور تصویر از VIIRS نشان می دهد فعالیت اقتصادی و الگوهای دسترسی به انرژی نظارت می شود.
[SDG 14] (زندگی در زیر آب): سنسورهای رنگی اقیانوس شکوفه های فیتوپکتون را تشخیص می دهند، دمای سطح دریا از مدیریت شیلات پشتیبانی می کند و آلتورها سطح دریا را برای ردیابی اثرات آب و هوا بر اکوسیستم های دریایی اندازه گیری می کنند.

مزایای و محدودیت های سیستم های ماهواره ای برای توسعه پایدار

مزایای

] پوشش جهانی و تکراری: ماهواره ها می توانند هر چند روز یک مکان روی زمین را مشاهده کنند، از جمله مناطق دور، آسیب دیده یا سیاسی حساس که در آن نظرسنجی های زمینی غیر ممکن است.
داده های استاندارد شده: کالیبراسیون سنسور و پروتکل های پردازش اطمینان حاصل می کنند که داده ها از تاریخ ها و مناطق مختلف می توانند قابل اعتماد مقایسه شوند - پیش نیاز برای ردیابی روند SDG در طول زمان.
جمع آوری اطلاعات: هنگامی که یک ماهواره در مدار است، هزینه حاشیه ای برای دستیابی به تصاویر اضافی در مقایسه با استقرار تیم های داده باز (به عنوان مثال، Landsat، Sentinel) به طور چشمگیری کاهش موانع دسترسی برای کشورهای در حال توسعه است.
[FLT: 1] تجزیه و تحلیل چند وقت: بایگانی تاریخی (سرزمین به 1972 بازمی گردد) اجازه می دهد مطالعات گذشته از تغییر استفاده از زمین، قادر به تنظیم سیاست مبتنی بر شواهد.

چالش ها

هزینه های ورودی بالا: ساخت و راه اندازی ماهواره ها گران است، اگرچه ماهواره های کوچک و پرتاب های متحرک در حال کاهش آستانه هستند، بسیاری از کشورهای در حال توسعه هنوز هم به داده های خارجی و زیرساخت های خارجی متکی هستند.
] ظرفیت پردازش داده: داده های ماهواره ای خام نیاز به پردازش و تفسیر پیچیده دارد. بسیاری از کشورها فاقد تحلیلگران ماهر و سیستم عامل های نرم افزار مورد نیاز برای تبدیل پیکسل به دانش عملی هستند.
Weather و Cloud Cover: سنسورهای نوری نمی توانند از طریق ابرها، محدود کردن مشاهدات در مناطق گرمسیری، رادار دیافراگم مصنوعی (SAR) می تواند به ابرها نفوذ کند، اما داده های SAR به طور گسترده ای استفاده می شود و نیاز به تخصص های مختلف دارد.
] حریم خصوصی و امنیت داده: تصاویر با وضوح بالا نگرانی در مورد نظارت و سوء استفاده را افزایش می دهد. تعادل شفافیت و حفاظت از حریم خصوصی یک چالش مداوم است، به ویژه برای برنامه های کاربردی در مناطق شهری است.
قابلیت نگهداری زیرساخت های فضایی: زباله های فضایی و ردپای کربن پرتاب راکت هزینه های زیست محیطی است که باید در برابر مزایای خدمات ماهواره ای وزن داشته باشد.

آینده سیستم های ماهواره ای در دستیابی به SDG ها

پیشرفت در تکنولوژی، دسترسی به داده ها و همکاری های بین المللی تاثیر ماهواره ها بر توسعه پایدار را تقویت می کند.

نوآوری های تکنولوژیکی

اعلان ماهواره های کوچک (CubeSats و نانو) در حال افزایش فرکانس تجدید نظر به ساعت یا روزانه، قادر به نظارت در زمان نزدیک به واقعی از رویدادهای پویا مانند جنگل زدایی یا سیل است. هوش مصنوعی Onboard اکنون می تواند داده ها را به طور مستقیم در مدار پردازش کند، کاهش پهنای باند و سرعت پاسخ فاجعه.

همکاری بین المللی و اشتراک گذاری داده ها

طرح های داده باز، مانند گروه نظارت بر زمین (GEO) و برنامه جهانی برنامه های کاربردی فناوری فضایی سازمان ملل (UN-SPIDER)، ترویج به اشتراک گذاری داده ها و ظرفیت ساختمان (FLT:0NASA رصدخانه زمین [FLT 1] و برنامه Copernicus Copernicus تصاویر رایگان در دسترس است و هیچ گونه برنامه های آموزشی فضایی بین سازمان های توسعه یافته و سازمان های فضایی.

ادغام با داده های زمینی و AI

دقیق ترین شاخص های SDG از ترکیب مشاهدات ماهواره ای با داده های حقیقت زمین (ششکارها، ایستگاه های هواشناسی، نمونه های میدانی) می آیند و مدل های یادگیری ماشین در ترکیب این منابع داده های بی نظیر برای تولید نقشه های با وضوح بالا از فقر، عملکرد محصول و کیفیت هوا به عنوان محاسبات ابری و ابزارهای منبع باز (به عنوان مثال، Google Earth Engine) بیشتر در دسترس قرار می گیرند تا مانع ورود به سمت پایین تر و سیاست گذاران همچنان در تنظیمات پایین باشد.

نتیجه گیری

سیستم های ماهواره ای از قابلیت طاقچه به یک عنصر بنیادی از ابزار توسعه پایدار تکامل یافته اند، آنها مشاهدات synlight، مکرر و مداوم مورد نیاز برای نظارت بر هر SDG - از اقدامات آب و هوایی به صفر گرسنگی، آب تمیز و زندگی در زمین را فراهم می کنند، در حالی که چالش های هزینه، ظرفیت و تفسیر داده ها باقی مانده، سرعت پیشرفت تکنولوژیکی و فرهنگ رو به رشد داده های باز، به طور واقعی می توانند منابع فضایی را به طور قابل دسترس تر از توسعه پایدار و پایدار در توسعه داده های جهانی، با استفاده از توسعه پایدار و توسعه پایدار، با استفاده از توسعه اطلاعات، به منظور توسعه اطلاعات محلی، به طور کامل در زمینه های جهانی، به طور کامل، سرعت در توسعه پایدار، توسعه پایدار، به توسعه اطلاعات و پایدار، به توسعه پایدار، به توسعه پایدار، استفاده از طریق توسعه اطلاعات و استفاده از طریق توسعه پایدار، به طور کامل در توسعه پایدار، استفاده از طریق توسعه پایدار، استفاده از طریق توسعه پایدار، استفاده از طریق توسعه پایدار، استفاده از توسعه پایدار، استفاده از طریق توسعه پایدار، استفاده از طریق توسعه پایدار، به توسعه پایدار، با استفاده از طریق توسعه پایدار و پایدار و توسعه پایدار و توسعه پایدار و استفاده از منابع زیست محیطی، به طور کامل در زمینه های جهانی، به طور کامل در توسعه پایدار،