卫星在投资和创新方面的爆炸与强大的信息技术和数据分析能力相结合，正在帮助了解世界，观察危险的天气并管理风险。
2022年9月28日，伊恩飓风在佛罗里达州西南部登陆。第四类飓风以每小时150英里的灾难性风袭击了有史以来最强烈的风暴之一，袭击了阳光状态，袭击了墨西哥湾沿岸的风暴，在某些地方，风暴潮高达12英尺。它声称超过100人的生命至少造成630亿美元值得损害。
这是一个严厉的提醒，自然灾害变得越来越频繁和危险。在过去的50年中，极端天气事件的数量增加了五倍，杀死超过45,000人每年使个人，企业和政府损失数万亿美元。
不幸的是，政府没有能够预测风暴或魔杖来防止它们的水晶球。但是，他们确实有卫星。
研究公司称麦肯锡。在2012年至2021年之间，年度总投资总额增长到超过100亿美元，从3亿美元增长。据业务和技术新闻网站称喧嚣。
火箭发射技术，卫星设计和数据分析的改进导致了高分辨率卫星图像的爆炸，可以提供新的信息以改善地球上的生命。这项投资和创新正在重新定义“天空中的眼睛”意味着什么。根据Hustle的说法，由美国国家航空航天局（NASA）于1972年发射的第一个地球观测卫星Landsat 1重1800公斤，大致与垃圾卡车的大小相同。当今所谓的“ Smallsats”的重量低至12公斤，大约是鞋盒的大小。
卫星的扩散带来了复杂的挑战，包括隐私权，太空浪费和气氛充血仅举几例。但是，随着卫星技术比以往任何时候都更容易获得和易于使用，许多初创公司和成熟的公司都在急于寻找使卫星带来新的宝贵服务的方法。
Although they’re one of the most robust tools available for surveying and analyzing changes on Earth, satellites were useless during storms until the advent of synthetic aperture radar (SAR), which uses radio waves instead of conventional cameras to “see” through clouds, giving scientists, governments and first responders a clear view from space on even the stormiest days. By viewing what previously was hidden behind an impenetrable wall of clouds and fog, they can track deadly weather events and respond to them more quickly, saving money and precious lives in the process.
代顿大学视觉实验室主任Vijayan Asari博士说：“有了SAR，我们可以在危险情况下捕获数据，使我们能够获取有关灾区的信息。”SAR数据。
与光相机不同，合成孔径雷达通过向目标区域射击各种波长的微波信号来工作。Spaceborne传感器在从地球表面弹起时会收到这些信号。这种反射称为反向散射，从对象到对象都不同，这意味着分析师不仅可以区分一棵树与建筑物，而且还可以从盐水中区分淡水。
阿萨里继续说：“它可以渗透到任何障碍。”“照明不是问题。阴霾不是问题。雾不是问题。云不是问题。”
当生计和生命受到威胁时，没有什么比实时数据更重要的了。由于它穿透了云，因此SAR确切地提供了白天或夜晚的功能，因此卫星可以在任何天气和任何时候观察地球。
这对于帮助急救人员在洪水期间撤离受害者，帮助政府将金钱和人力分配给最需要的灾难地点，并帮助科学家追踪和预测风险风险至关重要。
作者莎拉·斯科尔斯（Sarah Scoles）在一篇文章中解释说：“一张图片可能价值一千个单词，但这是真的。”有线杂志。
“平均而言，云层覆盖了地球的三分之二。在任何给定的时间，地球的大约一半是黑暗的……在这两个条件下，传统的卫星图像根本不值得很多单词。”
SAR的独特特征使卫星不仅可以监测极端天气，而且对于跟踪而言是无价的俄罗斯部队运动在乌克兰，因为捕获海盗在印度尼西亚海岸和监视大坝在依赖水电的国家。
SAR不会产生正常的图像。取而代之的是，它返回的原始数据本身对人的眼睛无法理解。这意味着分析师必须采用算法和机器学习来理解它。
“我们使用机器学习来训练系统以区分对象，”阿萨里说。
“我们像人类一样自动提取所有功能。人没有看着边缘，梯度和纹理 - 他们只是识别一个对象。机器学习通过感知和识别对象，会自动做与人类相同的事情。”
当数据快速解释和合成数据时，像联邦紧急管理机构（FEMA）这样的政府机构可以从IT可行的见解中提取出影响积分，微小的决策。
根据阿萨里（Asari）的说法，与天空中的传感器一样，它具有“大量的计算能力”。
“我们有很多数据，算法这需要进行测试和评估。”他继续说道。“您可能没有实验室或研究中心的设施同时执行所有这些事情，但是您需要为大量数据和复杂算法具有更多的高端计算能力。”
输入云计算平台，该平台使时间敏感的数据在最需要时可用。
“卫星图像无处不在……不过，该图像背后的数据与屏幕截图无关。它由微小的数据包装，数字化操作，类似于地球的表面，旋转的风暴系统或城市增长地图。”主持人约翰·霍尔特（John Hult眼睛在地球上，美国地质调查局（USGS）地球资源观察与科学（ERO）中心的播客。
根据霍尔特（Hult）的说法，一张115平方英里的卫星图片可以消耗超过2千兆的存储，这比某些长度长度更大。
“这些都是巨大的文件，”霍尔特说。
“下载和分析大型卫星数据集需要大量计算马力，尤其是当目标是回答有关随时间变化的问题时。这就是为什么遥感科学家越来越多地转向云计算的原因之一，该计算允许拥有云帐户的用户分析，可视化和解释卫星数据而无需下载并在本地存储它。”
能够在没有本地基础架构的情况下处理大型数据集意味着科学家和急救人员可以快速地，协作和大规模地理解并对数据做出反应，这可以产生新的挽救生命和财产的见解。
“Another benefit is being able to combine data that was really never able to be combined when we were working from local machines because of the restrictions of resources,” Aaron Friesz, science coordination lead for EROS’s Land Processes Distributed Active Archive Center (LP DAAC), told Hult.
“有了数据云端，您可以开始组合数据并开始获得新的见解，这些见解是我们从本地机器工作时无法实现的。”
随着行星继续变暖，风暴将增加强度和频率。USGS，其工具箱中有许多工具 - 其中SAR只是一个工具。
例如，以USGS和NASA的Landsat 9satellite, which launched in 2021. Although it’s not equipped with SAR, it features two other advanced instruments with which to monitor natural and human-induced changes to Earth’s surface: the Operational Land Imager 2 (OLI-2), which captures observations of the Earth’s surface in visible, near-infrared and shortwave-infrared bands, and the Thermal Infrared Sensor 2 (TIRS-2), which measures heat emitted from the Earth’s surface.
NASA地球科学部负责人Karen St. Germain说：“ Landsat向我们介绍了地球的植被，土地使用，海岸线和地表水。”space.com。
“当与其他地球科学任务结合使用时，可以告诉我们正在发生的事情以及原因。”
尽管如此，SAR还是在以前的技术无法进行的及时挽救生命的信息。
Asari说：“无论天气和照明条件如何，我们都需要应用这些传感器来应用。”
“这项技术正在成倍增长。在未来，人类无法到达位置，但是我们能够在遥感平台上发送……收集和处理数据并做出适当的决定。”
对于即将来临的风暴眼中的社区，这种能力可能是生与死之间的区别。
蔡斯·古特曼（Chase Guttman）是一位技术作家。他还是屡获殊荣的旅行摄影师，艾美奖获奖无人机摄影师，作家，讲师和讲师。他的书《无人机摄影手册》是该主题上的第一批著作之一，并受到了广受好评。找到他chaseguttman.com要么@chaseguttman。
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