Giới thiệu: Các vệ tinh như là những phân tích viên cho sự bền vững toàn cầu

Các hệ thống vệ tinh đã chuyển đổi từ những công cụ viễn thông đặc biệt về quân sự và liên quan đến việc điều hành và quản lý hành tinh, và khả năng thu thập dữ liệu trong những vùng rộng lớn, nhiều lần và trong thời gian gần kề, khiến chúng không thể thiếu được để theo dõi những thay đổi môi trường, dự tính sử dụng và xác nhận chính sách, mà Liên Hiệp Quốc đã áp dụng để xác định những mục tiêu này và hướng dẫn chúng đến những mục tiêu cần thiết nhất.

Bài báo này khám phá ra các loại hệ thống vệ tinh khác nhau như thế nào quan sát trái đất, định vị, và giao tiếp - giao tiếp với mỗi khu vực SDG. nó kiểm tra các trường hợp sử dụng cụ thể, thảo luận về các lợi ích và thách thức của dữ liệu vệ tinh, và nhìn vào các xu hướng đang tăng lên để nâng cao vai trò của công nghệ dựa trên không gian trong việc xây dựng một tương lai bền vững.

Hiểu được hệ thống vệ tinh và khả năng của chúng

Hệ thống vệ tinh rơi vào ba loại lớn dựa trên chức năng: quan sát trái đất (O), hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu (GNSS) và giao tiếp.

Vệ tinh quan sát trái đất

Các vệ tinh này có các cảm biến có thể thấy được, hồng ngoại, radar và đa môi trường, và các thiết bị cảm biến khác nhau trên mặt đất, sức khỏe thực vật, chất lượng nước, sự hợp nhất trong khí quyển, và nhiều thứ khác nữa.

Hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu

Hệ thống định vị toàn cầu Hoa Kỳ (GPS), GLONSS, Europe’s Galileo và China’s FreeDou cung cấp địa điểm và thông tin chính xác về thời gian.

Vệ tinh liên lạc

Vệ tinh liên lạc chuyển tiếp dữ liệu giữa trạm mặt đất từ xa và mạng lưới toàn cầu. Chúng hiệu lực việc chuyển tiếp từ xa, chuyển tiếp bằng phương pháp điều trị, và truyền thông trong những vùng bị hạn chế, trực tiếp đóng góp vào SDG 4 (giáo dục chất lượng), SDG 3 (tốt sức khỏe và hạnh phúc toàn cầu), và SDG 9 (sự cải tiến, đổi mới và cơ sở hạ tầng). Trong tình huống thảm họa, chúng khôi phục lại sự kết nối khi mạng lưới trái đất bị hư hại.

Cách dữ liệu vệ tinh điều khiển sự tiến bộ qua các SDG

Trong khi hệ thống vệ tinh liên lạc gần như mọi SDG, một vài mục tiêu được hưởng lợi từ các ứng dụng được thiết lập tốt.

Hành động của khí hậu (SDG 13)

Vệ tinh của ESA là phương tiện chính để giám sát biến khí hậu: sự tập trung khí nhà kính, mực nước biển tăng, sự cân bằng khối băng và các mẫu thời tiết thay đổi thời tiết. Thiết kế biến đổi khí hậu của hệ thống khí hậu [CCI: 0] [FLT: 0] xác định niên đại dài, thống nhất của biến khí hậu cần thiết. Ví dụ, hệ thống vệ tinh Sentinel-6 tăng độ chính xác theo đơn vị đường ray, giúp các quốc gia định vị kế hoạch bờ biển.

Đời sống trên đất liền (SDG 15)

Theo dõi trên đất cho phép bản đồ rừng bao phủ, đất đai thoái hóa, và các điểm nóng đa dạng sinh học. Nền tảng kiểm soát rừng toàn cầu, được cấp năng lượng bởi dữ liệu Landsat và Sentinel, [FLT: 0] [FLT: 0] cho phép nhà cầm quyền ghi nhật ký bất hợp pháp trong thời gian thực . Dữ liệu vệ tinh cũng hỗ trợ Công ước để chống sa mạc hóa bằng cách theo dõi các xu hướng năng suất đất đai trên mặt đất. Đối với sự sinh thái học, board và các cảm biến radar giúp ước lượng sinh học và môi trường sống, thông báo các ưu tiên.

Nước sạch và nước sạch (SDG 6)

Hình ảnh vệ tinh có thể đánh giá diện tích bề mặt của mặt nước, phát hiện sự nở hoa tảo và giám sát sự trầm tích của các hồ chứa.

Không có đói (SDG 2) và nông nghiệp có thể duy trì

Những ứng dụng nông nghiệp chính xác dùng chỉ mục NDVI (Danh mục nghiên cứu về môi trường phân phối dịch vụ dịch vụ) [FLT: 0] dùng dữ liệu này để cảnh báo về hạn hán nông nghiệp [FLT: 1]. Nông dân, đặc biệt trong bối cảnh nhỏ, có thể nhận được thông báo về hệ thống phân bón và hệ thống định vị của cơ sở hạ tầng (AXCXC) từ việc đọc vệ tinh. Điều này giảm bớt chất thải và gia tăng lương thực mà không cần mở rộng đất đai canh tác.

Các phím SDG khác

  • , hệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm véc - tơ bằng cách lập bản đồ môi trường sống của muỗi, và hỗ trợ truyền thông qua vệ tinh liên lạc.
  • SDG 7 ( Năng lượng sạch và dễ mua:) Bản đồ năng lượng mặt trời và gió phụ thuộc vào sự vô tuyến vệ tinh và tốc độ bề mặt để chọn trang web và kết hợp mạng.
  • 11 (Các thành phố có thể đạt được): hiệu ứng nhiệt đảo, hiệu ứng sử dụng đất, và sự tăng trưởng không chính thức được giám sát bằng dữ liệu EO. Ảnh chụp ban đêm từ VIIRS tiết lộ hoạt động kinh tế và kiểu tiếp cận năng lượng.
  • 14 (Cuộc sống dưới nước): [FLT: 1] Cảm biến màu biển phát hiện các loài thực vật phù du nở hoa, nhiệt độ biển hỗ trợ khả năng quản lý cá, và đo lường mức độ của biển để theo dõi các tác động của khí hậu trên các sinh thái biển.

Lợi ích và hạn chế hệ thống vệ tinh để duy trì sự phát triển

Lợi thế

  • Các vệ tinh có thể quan sát bất kỳ vị trí nào trên trái đất mỗi vài ngày, bao gồm từ xa, xung đột, hoặc các khu vực nhạy cảm chính trị nơi mà các cuộc khảo sát mặt đất không thể quan sát.
  • Dữ liệu đã chuẩn bị: giao thức xử lý và cân chỉnh cảm biến đảm bảo dữ liệu từ thời gian và vùng khác nhau có thể được so sánh đáng tin cậy - một điều kiện tiên quyết để theo dõi xu hướng SDG theo thời gian.
  • Sự tương tác-Ecience: ) Một khi vệ tinh đã bay theo quỹ đạo, chi phí thu thập hình ảnh phụ bị giảm đáng kể so với việc triển khai các nhóm dữ liệu (v. d., Landsat, Sentinel) có khả năng giảm đáng kể các nước đang phát triển.
  • Phân tích kỹ thuật mô phỏng: kho lưu trữ lịch sử (Landsat quay trở lại năm 1972) cho phép các nghiên cứu về sự thay đổi đất liền, cho phép điều chỉnh chính sách dựa trên bằng chứng.

Thử thách

  • Chi phí cao:) Xây dựng và phóng vệ tinh vẫn đắt đỏ, mặc dù vệ tinh nhỏ và việc phóng vệ tinh nhỏ đang hạ thấp ngưỡng.
  • Tiến trình xử lý thông tin thô ) cần phải xử lý và giải thích tinh vi. Nhiều nước thiếu các nhà phân tích và phần mềm cần thiết để biến điểm ảnh thành kiến thức có thể hoạt động.
  • Bộ cảm biến quang và mây không thể nhìn xuyên qua đám mây, giới hạn quan sát ở vùng nhiệt đới.
  • Sự riêng tư và bảo mật:).
  • Khả năng duy trì không gian: ) mảnh vụn không gian và dấu chân của tên lửa là những chi phí môi trường phải được cân nhắc để chống lại lợi ích của các dịch vụ vệ tinh.

Tương lai của hệ thống vệ tinh trong việc điều khiển hệ thống SDG

Những tiến bộ về công nghệ, khả năng tiếp cận dữ liệu, và sự hợp tác quốc tế sẽ khuếch đại tác động của vệ tinh vào sự phát triển bền vững.

Những cải tiến kỹ thuật

Các sự liên kết giữa vệ tinh nhỏ (CubeSats và nanosats) đang tăng tần số thăm dò lại theo giờ và ngày, cho phép gần–real giám sát các sự kiện động học hoặc lũ lụt. Thông minh trên bảng có thể xử lý dữ liệu trực tiếp trong quỹ đạo, giảm các yêu cầu băng thông xuống và tăng tốc độ phản ứng thảm họa. Các thuật toán thay đổi không khí siêu phức tạp sẽ cung cấp thêm chi tiết về nước, chất lượng đất và chất dinh dưỡng mùa màng.

Chia sẻ dữ liệu và sự hợp tác quốc tế

Những sáng kiến dữ liệu mở, như Tổ chức nghiên cứu trái đất (GGGO) và Chương trình Công nghệ Vũ trụ Toàn cầu (UN-PIDER), khuyến khích việc chia sẻ dữ liệu và xây dựng khả năng. Các thỏa thuận [FLT: 0] giữa các cơ quan không gian và các quốc gia đang phát triển và [Chương trình Copernicus [FT:] [FT:3] của UNT:] làm cho hình ảnh dễ dàng, hỗ trợ việc nghiên cứu và ứng dụng hoạt động trên toàn cầu. Các thỏa thuận sau này giữa các cơ sở không gian và các quốc gia đang phát triển và các quốc gia đang bảo đảm rằng không còn lại một dữ liệu nào trong không gian.

Hợp nhất với dữ liệu không gian và AI

Những chỉ thị SDG chính xác nhất đến từ việc kết hợp các quan sát vệ tinh với dữ liệu chân lý mặt đất (survey, trạm thời tiết, mẫu địa lý, mẫu thí dụ). Máy đang trở nên thành thạo hơn trong việc tổng hợp các nguồn dữ liệu phân giải này để tạo ra bản đồ độ phân giải cao của sự nghèo đói, mùa vụ mùa, và chất lượng không khí. Như mây máy tính và các công cụ mở (v. d., Google Earth Máy tính Trái Đất) trở nên dễ tiếp cận hơn, rào cản cho các nhà nghiên cứu và nhà sản xuất chính sách trong thiết lập thấp tiếp tục giảm.

Kết luận

Hệ thống vệ tinh đã tiến hóa từ một khả năng có vị trí đến một yếu tố cơ bản của công cụ phát triển bền vững. chúng cung cấp các quan sát cộng hưởng, thường xuyên, và nhất quán cần thiết để giám sát mọi dữ liệu có thể truy cập được hơn bao giờ hết. bằng cách tiếp tục đầu tư vào các hoạt động khí hậu, nước sạch, và sự hợp tác quốc tế, có thể khai thác các nguồn lực tiềm năng của không gian dựa trên công nghệ và tăng tốc độ tăng tốc độ tiến đến 20D và thực sự tăng cường năng suất để xây dựng thế giới bền vững.