آموزش دانلود تصاویر سنتینل 1 از سایت جدید کوپرنیکوس

این مقاله علاوه بر آموزش دانلود تصاویر سنتینل 1 از سایت جدید کوپرنیکوس، به معرفی کامل ماهواره سنتینل 1 و مشخصات فنی آن هم می پردازد.

برخلاف ماهواره‌هایی مثل لندست یا سنتینل-2 که مثل دوربین عکاسی به نور خورشید نیاز دارند، سنتینل-1 یک ماهواره راداری (SAR – Synthetic Aperture Radar) است که سه ویژگی مهم دارد:

• دید در شب: خودش موج می‌فرستد و بازتابش را ثبت می‌کند؛ پس شب‌ها هم می‌بیند.
• عبور از ابر: طول موج‌های راداری از ابر، مه، دود و حتی باران عبور می‌کنند.
• حساس به ساختار: این ماهواره به جای رنگ، به زبری سطح و محتوای رطوبت حساس است.

در اینفوگرافی زیر انواع ماهواره های سنتینل 1 معرفی می شوند و سطح پردازشی (Level) هر کدام توضیح داده شده است که بتوانید برای کار و هدف پژوهش خود مورد مناسب را انتخاب کنید.

دانلود سنتینل 1 از سایت جدید کوپرنیکوس

دانلود اینفوگرافی بالا - کیفیت خوب

مشخصات فنی سنتینل 1

• نوع سنسور: رادار فعال در باند C (فرکانس 5.405 گیگاهرتز).
• دوره بازگشت: 6 روز (با دو ماهواره) و 12 روز (با یک ماهواره).
• طول موج: حدود 5.6 سانتی‌متر.
• وضعیت قطبش (Polarization): تک‌قطبی (HH یا VV) و دوقطبی (HH+HV یا VV+VH).

قطبش (Polarization)؛ عینک‌های مختلف ماهواره

یکی از جذاب‌ترین بخش‌های سنتینل-1، قابلیت انتخاب قطبش است. این ماهواره امواج را به صورت عمودی (V) یا افقی (H) ارسال و دریافت می‌کند:

• Single Pol: (VV یا HH)
• Dual Pol: (VH + VV یا HV + HH)

مثلاً ترکیب قطبش‌های مختلف به ما کمک می‌کند تا بین یک مزرعه گندم و یک پهنه آبی، حتی اگر هر دو صاف به نظر برسند، تمایز قائل شویم.

حالت های تصویربرداری:

سنتینل 1 در چهار مود اصلی تصویربرداری می‌کند که هر کدام برای کاربرد خاصی طراحی شده‌اند:

انواع محصولات سنتینل 1

داده‌های این ماهواره در سطوح مختلفی ارائه می‌شوند که کاربر باید بر اساس تخصص خود انتخاب کند:

⏮️ داده های خام یا Level-0  (پردازش نشده)

این‌ها داده‌های اولیه و فشرده‌ای هستند که مستقیم از ماهواره به زمین ارسال شده‌اند.

• وضعیت: غیرقابل مشاهده و غیرقابل پردازش با ابزارهای معمولی.
• کاربرد: فقط برای توسعه‌دهندگان الگوریتم‌های راداری یا کسانی که می‌خواهند پردازش تصویر را خودشان از ابتداانجام دهند.
• مناسب برای: اگر یک متخصص حرفه‌ای هستید که می‌خواهید پردازش را از سطح اولیه شروع کنید از این تصاویر می توانید استفاده کنید که البته برای بیشتر کاربران توصیه نمی‌شود.

⏮️  Level-1 SLC (شامل اطلاعات فاز)

این فایل‌ها شامل اطلاعات «فاز» هستند.

• ویژگی: هندسه مایل (Slant Range) دارند.
• انتخاب کنید اگر: قصد انجام پروژه‌های تداخل‌سنجی (InSAR)، پایش فرونشست، جابه‌جایی گسل یا ساخت مدل ارتفاعی (DEM) را دارید.

⏮️  Level-1 GRD (فاقد اطلاعات فاز)

این بهترین گزینه برای اکثر کاربران است.

• ویژگی: فاقد اطلاعات فاز است و فقط شدت بازتاب (Backscatter) را نشان می‌دهد. نویز آن توسط ماهواره کاهش یافته است. همچنین داده‌ها از نظر هندسی روی نقشه تخت شده‌اند (Ground Range).
• انتخاب کنید اگر: می‌خواهید نقشه سیل تهیه کنید، کشاورزی را پایش کنید یا تغییرات کاربری اراضی را ببینید.

⏮️  Level-1 GRD COG (نسخه مدرن و سریع)

عبارت COG مخفف Cloud Optimized GeoTIFF است. این یک فرمت جدید و پیشرفته است.

• تفاوت با GRD معمولی: این فایل‌ها طوری ساخته شده‌اند که بدون نیاز به دانلود کل فایل (که مثلاً 800 مگابایت است)، می‌توانید فقط بخشی از آن را که روی نقشه می‌بینید فراخوانی کنید. همچنین حجم آن‌ها حدود 15٪ کمتر از GRD معمولی است.
• نکته مهم: در حال حاضر نرم‌افزار SNAP ممکن است با برخی نسخه‌های COG که فشرده‌سازی خاصی دارند مشکل داشته باشد.
• انتخاب کنید اگر: می‌خواهید با پایتون یا کتابخانه‌هایی مثل GDAL کار کنید و به سرعت بالا نیاز دارید.

⏮️  Level-2 OCN (داده‌های آماده برای دریا و اقیانوس)

این محصول مخصوص متخصصان علوم دریایی است.

• شامل پارامترهای استخراج شده مثل سرعت و جهت باد در سطح دریا و ارتفاع امواج و سرعت جریان‌های سطحی اقیانوس است.
• انتخاب کنید اگر: محقق اقیانوس‌شناسی هستید و به جای تصویر راداری، به «اعداد و ارقام» مربوط به وضعیت دریا نیاز دارید.

چرا سنتینل 1 در ایران محبوب و پرتقاضا است؟

سه دلیل مهم، محبوبیت این ماهواره را توجیه می کند:

• دسترسی رایگان: داده‌های این ماهواره راداری به صورت رایگان در دسترس است.
• افزایش فرونشست در ایران: با استفاده از تکنیک InSAR، می‌توان فرونشست دشت‌های ایران را با دقت میلی‌متری پایش کرد.
• عبور از ابر: برخلاف ماهواره‌های اپتیک (مثل لندست)، ماهواره راداری سنتینل 1 در مناطق ابری شمال ایران و سایر مناطق به راحتی تصویربرداری می‌کند.

ماهواره Sentinel 1 کجاها به درد ما می‌خورد؟

الف) پایش جابه جایی ها و تغییرات کوچک

این ماهواره می‌تواند جابه‌جایی‌های زمین را در حد میلی‌متر تشخیص دهد

• فرونشست زمین: شناسایی مناطقی که به دلیل برداشت آب زیرزمینی در حال نشست هستند
• زلزله: نقشه‌برداری از میزان جابه‌جایی گسل‌ها بعد از زلزله

ب) کشاورزی و جنگل‌داری

• تخمین رطوبت خاک (حتی زیر پوشش گیاهی نازک)
• شناسایی نوع محصول و پایش مراحل رشد.
• تشخیص جنگل‌زدایی غیرقانونی در مناطق همیشه ابری (مثل آمازون)

ج) مدیریت بحران و دریاها

• نقشه‌برداری سیل: بهترین ابزار برای شناسایی مناطق سیل‌زده (چون آب در تصاویر راداری سیاه دیده می‌شود)
• پایش لکه‌های نفتی: شناسایی آلودگی‌های نفتی در اقیانوس‌ها
• شناسایی کشتی‌ها: ردیابی کشتی‌های غیرمجاز

نرم‌افزارهای پردازشی پیشنهادی

برای کار با داده‌های سنتینل 1، نرم‌افزارهای زیر در میان جامعه متخصصان ایرانی رایج است:

• نرم افزار SNAP: نرم‌افزار رسمی و رایگان برای کار با داده های سری سنتینل (آموزش جامع نرم افزار SNAP)
• GMTSAR و ISCE: برای پردازش‌های پیشرفته تداخل‌سنجی (آموزش GMTSAR)
• Google Earth Engine: سامانه محبوب ابری برای پردازش داده های ماهواره ای بدون نیاز به دانلود تصاویر (آموزش جامع GEE)