ABSTRAKT

V listopadu 2024 proběhla v Praze konference zaměřená na využití družicových dat pořádaná Českým hydrometeorologickým ústavem (ČHMÚ) a Ministerstvem dopravy (MD) pod záštitou prezidenta republiky, jenž přednesl úvodní příspěvek. Kromě odborných workshopů a panelových diskuzí zaznělo na konferenci i několik zajímavých příspěvků z resortů dopravy a životního prostředí, které ilustrovaly reálné využití dat dálkového průzkumu Země (DPZ) v aplikacích zaměřených na ekologické zátěže a hydrologickou prognózu i na změny klimatu, dopravního monitoringu či krajinného plánování. Jedním z nejzásadnějších závěrů konference je potvrzení významu dat DPZ v každodenní praxi nejen státních institucí, ale také komerčních firem. Tato data nám dávají prostorový kontext vybraných přírodních jevů a procesů, jež by bez těchto dat byly monitorovány jen částečně nebo vůbec.

ÚVOD

Téma dálkového průzkumu Země (DPZ) se v poslední době stále častěji objevuje ve spojitosti s otázkami životního prostředí. Program Copernicus, který slouží k monitorování Země, využívá data z vlastní flotily satelitů nazývaných Sentinely. Tyto satelity poskytují vysokofrekvenční a přesná data o povrchu Země, atmosféře, oceánech i klimatu. Program nabízí cenné informace nejen pro vědecký výzkum, ale též pro praktické využití, např. při monitorování kvality ovzduší, pro odlesňování, urbanizaci, změny v mořském prostředí nebo pro krizové řízení při přírodních katastrofách. Data z programu Copernicus jsou volně dostupná, což podporuje jejich široké využití napříč sektory od veřejné správy až po komerční sféru. Více informací naleznete na: https://www.copernicus.eu/en.

Pro hydrologické aplikace nejen v ČHMÚ má Copernicus několik významných aplikací:

  • Sledování povodní a sucha: Data z programu jsou implementována do GIS analýz, srážkoodtokových a hydraulických modelů a pomáhají předpovídat extrémní hydrologické události a minimalizovat jejich dopady prostřednictvím včasného varování a plánování krizového řízení.
  • Monitorování vodních zdrojů: Program přispívá k přesné analýze stavu povrchových a podzemních vod, což je klíčové pro udržitelné hospodaření s vodou.
  • Řízení kvality vody: Systém Sentinel umožňuje sledovat znečištění vodních toků, jezer a moří, což je zásadní pro ochranu životního prostředí a lidského zdraví.
  • Podpora modelování dopadů scénářů klimatické změny: Copernicus poskytuje vstupní data pro hydrologické a environmentální modely, které slouží k lepšímu pochopení dynamiky vodních systémů, ekosystémů a dopadů klimatických změn.

Národní sekretariát GEO/Copernicus (NSGC)

Ministerstvo životního prostředí ČR (MŽP) v souladu s usnesením vlády ČR č. 303 ze dne 19. dubna 2017 ustanovilo a řídí meziresortní pracovní orgán Národní sekretariát GEO/Copernicus. Sekretariát je stálým koordinačním, iniciačním a poradním orgánem ministra životního prostředí a členů Sekretariátu pro oblast pozorování Země programu Evropské unie Copernicus a jeho partnerů, a zároveň mezinárodní iniciativy GEO a dalších souvisejících kosmických aktivit. Mandát a hlavní aktivity národního sekretariátu určuje jeho statut. Hlavním cílem národního sekretariátu je koordinace aktivit GEO a Copernicus v ČR, zajištění implementace obou programů a obecná podpora využívání dat a služeb Copernicus v ČR. Od ledna roku 2024 spadá koordinace této agendy pod ČHMÚ.

Historie konferencí

V rámci propagace aktivit DPZ a programu Copernicus je v ČR každoročně pořádána konference, a to již od roku 2012, dříve pod názvem GMES (Global Monitoring for Environment and Security). Dnes je tento program znám pouze pod názvem Copernicus.

Konference v roce 2024

Konference České uživatelské fórum Copernicus a dálkový průzkum Země 2024 proběhla 4. a 5. listopadu ve Fantově budově v Praze. Hlavními organizátory byly ČHMÚ a Ministerstvo dopravy (MD). Před samotným zahájením konference se konala akce o kosmických aktivitách v Česku Czech Space Week 2024 (CSW) za účasti prezidenta republiky Petra Pavla, jenž mimo jiné uvedl: „Průzkum vesmíru a kosmický průmysl jsou přesně tím odvětvím, o kterém jsem přesvědčen, že by mu Česká republika měla věnovat velkou pozornost. Je to oblast s vysoce kvalitními technologiemi, s vysokou přidanou hodnotou a s obrovským potenciálem nejenom pro Českou republiku, ale i pro mezinárodní spolupráci.“

Setkání odborníků pod záštitou prezidenta republiky Petra Pavla se konalo ve Fantově kavárně v Praze (foto: A. Beránková)

První den konference

První den konference byl rozdělen do několika bloků, konkrétně do pěti:

  1. Výhled na evropské programy pozorování Země 2025+

V tomto bloku zazněly prezentace o možnostech zapojení se do programů InCubed v ČR pod hlavičkou Evropské kosmické agentury (ESA). Jedním z příkladů byl již probíhající program SKAISEN, který má na starosti start-up ZAITRA.

2. Copernicus Academy

V rámci tohoto bloku byly představeny aktivity sítě Copernicus Academy, jež spojuje univerzity, výzkumné instituce a další subjekty. Diskutovaly se možnosti vzdělávání, výzkumu a spolupráce v oblasti DPZ. Zazněly zde rovněž prezentace z českých univerzit, např. na téma vybrané přístupy pro detekci ochlazovacího efektu městské vegetace pomocí DPZ (UP), využití dat Sentinel-1 a strojového učení pro sledování lesů (UK) a další.

3. Dálkový průzkum Země v Českém hydrometeorologickém ústavu a resortních organizacích MŽP

Tento blok zahrnoval následující témata – představení systému družic Meteosat třetí generace (ČHMÚ), využití prostorových dat pro inspekční činnost České inspekce životního prostředí (ČIŽP), analýza odtokových poměrů povodí a po­užití dat DPZ (ČHMÚ). V tomto případě šlo o využití družicových dat v lesnické hydrologii a také pro verifikaci a kalibraci hydraulických modelů simulujících průběh zářijové povodně v povodích Opavy, Bělé a Vidnavky.

4. Panelová diskuze na téma digitální dvojčata

Panelová diskuze, kterou moderoval Ondřej Šváb z MD, se zaměřila na roli digitálních dvojčat v ČR. Pojem „digitální dvojče” se etabloval v průmyslu, kde zahrnuje simulace výrobních a životních cyklů strojů či součástek. Ale také už své uplatnění nalézá v environmentálních aplikacích. Příkladem může být i digitální dvojče Země Earth-2 od společnosti Nvidia.

5. Perspektivní aplikace pozorování Země

Nejen z prezentací a workshopů na proběhlém semináři je zjevné, že využití DPZ v environmentálních aplikacích má již své pevné místo ve výzkumné sféře, ale i v operativní praxi. V ČR v resortech dopravy, bezpečnosti nebo životního prostředí jsou tato data využívána v každodenním režimu. Patří sem nejen sledování krátkodobých jevů (počasí, povodně, požáry, svahové deformace a pohyby nebo dopravní kolapsy), ale také těch dlouhodobých (změny zdravotního stavu lesa, změny ve využití půdy nebo objemové a kvalitativní změny vodních útvarů či ledovců).

Každý blok nabídl jedinečný pohled a přínos k dané problematice, díky čemuž si každý mohl najít to, co ho zajímá.

Druhý den konference

Druhý den konference byl koncipován jako zahraniční půldenní workshop organizovaný službou Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS). Celkem se ho zúčastnilo 82 zájemců, kteří debatovali o využití dat pro monitorování a předpovědi kvality ovzduší v ČR.

Richard Engelen z European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) představil službu CAMS, její architekturu a novinky v oblasti modelování atmosférických dat, včetně zlepšení analýzy aerosolů a reanalýz na globální i evropské úrovni. Rovněž byla prezentována nová verze systému s vylepšenými chemickými schématy a nástroji pro vizualizaci a analýzu dat.

Cristina Ananasso z ECMWF objasnila fungování národního programu spolupráce (NCP), který pomáhá členským státům implementovat a přizpůsobit CAMS data na národní úroveň. Thomas Popp z Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) následně přednesl výsledky rozhovorů s českými uživateli CAMS, jež ukázaly konkrétní aplikace pro hodnocení kvality ovzduší a smogová varování.

Workshop také otevřel diskuzi o možnostech zlepšení modelování atmosférického přenosu saharského prachu a o dalších výzvách spojených s předpovědí znečištění ovzduší.

Informativní článek, který nepodléhá recenznímu řízení.