VLIZ ontwikkelt robot om satellietmetingen te valideren | Vlaams Instituut voor de Zee
 

Vlaams Instituut voor de Zee

Platform voor marien onderzoek

VLIZ-nieuws

VLIZ ontwikkelt robot om satellietmetingen te valideren

Toegevoegd op 2020-01-27
Wetenschappers gebruiken data van satellieten in de ruimte om beter inzicht te krijgen in de algenbloei en sedimenttransport in kustwateren. Af en toe is het nodig om de juistheid van deze gegevens af te toetsten aan metingen gemaakt ter plekke – ter hoogte van het zeeoppervlak – en zo nodig te corrigeren. Traditioneel varen wetenschappers daarvoor uit met een schip en meten ze de actuele situatie. Binnen het project Hypermaq ging het Vlaams Instituut voor de Zee (VLIZ) op zoek naar een geautomatiseerde manier van werken, en ontwikkelde hiervoor het robotsysteem PANTHYR. Dat kan volledig autonoom meer data verzamelen op zee dan voorheen ooit mogelijk was. Een vervolgproject wil nu wereldwijd een netwerk van deze robots uitrollen.

De robot PANTHYR, ontwikkeld door het VLIZ, voert geheel automatisch lichtmetingen op zee uit. (Foto: VLIZ)

Satellieten en hun toepassingen komen veelvuldig voor in ons dagelijkse leven, denk maar aan de opvolging van weer en klimaat, gps-navigatie, en tv kijken over langere afstand. Andere types satellieten hebben toepassingen in het onderzoek. Sommige zijn uitgerust met hyperspectrale sensoren, apparaten die bepalen hoeveel licht er van welke golflengte wordt weerkaatst door de aarde, oceaan en vegetatie. De sensoren meten naast het zichtbare licht ook de nabij-infrarode en ultraviolette lichtstralen.

Zo zijn wetenschappers in staat om vanuit de ruimte het fytoplankton in zeewater te observeren. Dit zijn eencellige algen en andere kleine plantachtige organismen die in de oceaan aan de basis staan van het voedselweb. Fytoplankton bezit immers chlorofyl en andere pigmenten die het invallende licht opvangen om aan fotosynthese te doen. De aanwezigheid van deze pigmenten in (zee)water verandert de manier waarop het zeewater zonlicht weerkaatst en absorbeert. Metingen van dat weerkaatste licht met verschillende golflengtes laat wetenschappers toe om de hoeveelheden aan fytoplankton in zee te bepalen.

De hyperspectrale metingen door satellieten moeten af en toe gecontroleerd worden door hetzelfde type metingen op zeeniveau. Het VLIZ bedacht, ontwierp en ontwikkelde PANTHYR, een robotsysteem dat deze lichtmetingen op een vaste locatie op zee automatisch kan uitvoeren. De robot berekent eerst de stand van de zon en positioneert vervolgens zijn sensoren in de juiste richting en op de juiste hoogte. Eenmaal in positie, voert de robot een hyperspectrale lichtmeting uit en neemt hij foto’s om de verzamelde gegevens later te controleren op afwijkingen (door wolken, voorbijvliegende vogels, etc.).

Een eerste prototype van het robotsysteem zag het levenslicht in 2018 en kreeg de werktitel ‘James’. James onderging een aantal succesvolle veldtesten op ‘Acqua Alta’ - een meetplatform 20 kilometer voor de kust van Venetië - waar hij ondertussen als vaste installatie staat opgesteld. Vandaag, twee jaar na het eerste prototype, stelt het VLIZ het finale robotsysteem voor.

Dankzij PANTHYR zijn wetenschappers nu in staat om voor onze kust én wereldwijd meer data te verzamelen dan voorheen ooit mogelijk was. In de toekomst zal het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN) binnen het recent gestarte project Waterhypernet een netwerk uitbouwen van het door het VLIZ ontwikkelde robotsysteem. Met de verzamelde gegevens zullen ruimtevaartorganisaties zoals ESA en NASA hun satellieten beter kunnen valideren. er volgen nog een aantal aanpassingen/toevoegingen aan PANTHYR tijdens de komende twee jaar. Dit gebeurt binnen het Aqualooks project.

Het VLIZ ontwikkelde de robot PANTHYR (Pan-and-Tilt Hyperspectral Radiometer System) binnen het project Hypermaq (Hyperspectral and multi-mission high resolution optical remote sensing of aquatic environments). Het project is een samenwerking tussen het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN), UPMC, UGent, VLIZ, IAFE en SKLEC, en werd gefinancierd door het Federaal Wetenschapsbeleid (BELSPO) in het kader van het STEREO III programma (SR/00/335). In de komende twee jaar zullen VLIZ-technici PANTHYR verder aanpassen en extra toepassingen voorzien binnen het vervolgproject Aqualooks.
 

Link: https://odnature.naturalsciences.be/hypermaq/



[Overzicht] [Login]