Häiriöt ja erikoiset tilanteet satelliittikuvissa

Satelliittikuvat eivät ole aina täysin yksiselitteisiä, vaan niiden tulkitsemisessa pitää ottaa huomioon monenlaisia seikkoja. Samanlaiset pilvet voivat näyttää erilaisilta eri vuorokauden- ja vuodenaikoina. Lisäksi kuvissa esiintyy satelliitin radasta, mittausinstrumentista tai kuvien piirtotavasta johtuvia häiriöitä.

Tyhjä kuva-alue?

Polaarisatelliitit kulkevat lähes napojen kautta siten, että kuvausalue siirtyy jokaisella kierroksella. Kuvatuotteet tehdään useimmiten vakioalueelta maantieteellisesti. Siksi välillä satelliitin rata ei peitäkään kuva-aluetta kokonaan vaan johonkin kuvan osaan jää tyhjää (mustaa, sinistä, valkoista). Useimmiten tällaiset puuttuvat alueet ovat kolmion muotoisia ja pitkulaisia kuvan reuna-alueella.

Geostationaaristen satelliittien havainnoima alue sisältää myös avaruutta. Jos kuva esitetään alkuperäisenä näkymänä satelliitista, maapallon reuna rajaa avaruuden (yksivärinen musta, sininen valkoinen tms). Jos kuva on oikaistu ns. karttaprojektioon, kuvan ylänurkissa voi olla yksivärinen kiilamainen alue ja/tai “samean” näköinen kuva-alue. Kyseessä on silloin satelliitin näkemä osa avaruutta tai maapallon laita-aluetta, joka näkyy satelliitista horisonttina.

 

Puuttuvat rivit?

On olemassa useita syitä miksi joskus muutama rivi tai pidempikin pätkä satelliitti-instrumentin tietoa jää tulematta. Instrumentissa itsessään voi olla häiriö, tiedonvälityksessä voi olla häiriö tai tietojen käsittelyohjelman toiminnassa voi olla häiriö (esim. serverin ylikuormitus). Tällaisia ongelmia yritetään ennakoida laittamalla instrumenttiin useampia toistavia sensoreita tai varmistamalla tietoliikennettä dataformaateilla, jotka toistavat datan pienissä pätkissä useampaan kertaan. Lopullisessa kuvatuotteessa häiriö voi näkyä yhtenäisenä juovana tai räsymattomaisena kuviona tai geostationaaristen satelliittien tapauksessa kaarevana kuviona.

Paikannusvirheet?

Joskus satelliittikuva näyttää pompahtavan paikaltaan eri aikojen havainnoissa eikä se aina täsmää piirrettyjen rannikkoviivojen kanssa. Satelliitti-informaation yhdistäminen maantieteelliseen sijaintiin on melko monimutkainen ja virhealtis tehtävä. Sääsatelliittien paikannus tehdään täysin automaattisesti käyttämällä tunnettuja laskentakaavoja ja erilaisia korjausmenetelmiä (satelliitin ylilennon aikana tapahtuvaa doppler-siirtymää tai tarkistuspisteitä, jotka ovat helposti havaittavissa satelliteista, ja joiden paikka tiedetään, esim. rannikot ja saaret). Silti ajoittain satelliitin ennustettu rata ja nämä laskentamenetelmät tuottavat virheellisen lopputuloksen. Silloin satelliittikuvan pilvet ovat kartalla väärissä paikoissa. Animaatioissa tämä näkyy pompahduksena. Geostationaaristen satelliittien tapauksessa satelliittioperaattori (EUMETSAT meidän tapauksessamme) tekee nämä korjaukset, polaarisatelliitien tapauksessa korjaukset tehdään yleensä vastaanotettaessa dataa eli Ilmatieteen laitoksella. Geostationaariset satelliitit ovat tässä suhteessa helpommin hallittavissa kuin polaarisatelliitit. 

 

Kummallisen näköiset pilvet?

Tämä lista on pitkä ja riippuu paljon siitä miten dataa on kuvaksi tehtäessä käsitelty ja yhdistelty. Tässä luetellaan muutamia tavallisimpia ihmetyksen aiheita:

 

Kylmä maanpinta:

Talvella pilveä näyttää olevan paikoissa, missä ei oikeasti ole pilveä lainkaan. Jos kuva on tehty käyttäen IR- eli lämpökanavaa pilvet ovat yleensä maanpintaa selkeästi kylmempiä ja ne esitetään kuvissa valkoisina. Jos kuitenkin joillakin alueilla, esim. Lapissa, on hyvin kylmää, sellaiset alueet näyttävätkin näin käsitellyissä kuvissa valkoisilta eli pilveltä. Samanlainen virhearvio tapahtuu jos jollain seudulla on hyvin kylmää ja pilvetöntä, mutta samassa kuvassa toisaalla on sumuista. Sumu on varsin matalaa pilveä ja sen yläpinta on suhteellisen lämmin. Sellaisissa kuvissa pilvettömät kylmät alueet näyttävät pilviltä ja sumuiset/pilviset alueet tummilta ja pilvettömiltä.

 

Vaihtelevat sävyt:

Saman pilven sävy vaihtelee kuvasta/ajanhetkestä toiseen. Tällainen ilmiö esiintyy hyvin usein. Jotta satelliitti-informaatio näyttäisi kuvana hyvältä ja erilaiset pilvet ja muut piirteet erottuisivat hyvin, sitä voidaan käsitellä erilaisilla kuvankäsittelymenetelmillä. Ilmatieteen laitoksella kaikki nämä säädöt tehdään kuviin automaattisesti. Vuorokaudessa pelkästään geostationaarisia havaintoja tulee 96 kertaa päivässä ja kustakin havainnosta tehdään yli 20 erilaista kuvatuotetta. Niitä olisi mahdoton ehtiä korjata käsin. Joskus automatiikka tuottaa kuitenkin eri sävyisiä kuvia peräkkäisille ajanhetkille. Syitä ovat esim seuraavat: valaistusolot muuttuvat nopeasti (aamut ja illat), osa kuva-alueesta on tyhjä (polaarisatelliittien tapauksessa usein), kuva-ala on maantieteellisesti niin pieni, että pilvien ja maanpinnan vaihtelua ei juuri ole (tätä kompastuskiveä osaamme varoa) tai instrumentin kalibrointi muuttuu (tämä on yleensä hyvin tiedossa ja ehditään korjata).

Lisätietoa

Ilmatieteen laitoksen satelliittihavaintoja

Muita sääsatelliittihavaintoja

Yksityiskohtaista tietoa sääsatelliiteista englanniksi

 


Auringonpimennys 11.8.1999. Tästä klikkaamalla saat animaation suuremmaksi.