Correction of Geographical Reference of the Microwave Scanner/Sounder MTVZA-GYa Operating on the Meteor-M Satellite No. 2–3

Cover Page

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

This work is focused on georeferencing of the measurements data of the Russian MTVZA-GYa scanner/sounder, installed on board the “Meteor-M” No. 2–3 spacecraft. This instrument was put into operation in August 2023 and continues to operate normally at present. The failure of the spacecraft’s centimeter communication line in October 2023 significantly reduced the coverage area of MTVZA-GYa measurements. Currently, it is limited to direct visibility of the satellite by ground-based receiving stations. The absence of all-season clear boundaries of the “sea/land surface” transition in the observation area makes it impossible to assess the quality and correct the georeference of MTVZA-GYa measurements. In this regard, within the framework of the presented paper, measurement data with global coverage over the globe, carried out by this instrument in August-September 2023, were analyzed. Based on positive experience with previous versions of MTVZA’s instruments, the authors used similar methods for assessing the georeferencing quality and searching for angles that correct it. At the same time, the existing design differences of the sample device under consideration (changed scanning directions, changed observation sectors) required some changes to be made to the algorithm for implementing georeferencing. Research has shown that the optical axes of this instrument, corresponding to individual groups of frequency channels, have different orientations. In this regard, the search for georeferencing-correcting angles was performed for each group separately. During performing a differentiated approach to georeferencing different groups of frequency channels using the found values of corrective roll, pitch and yaw angles, the authors managed to achieve the following accuracy indicators: for a group of channels 10.6–23.8 GHz – (4.59 ± 8.22) km; for a group of channels 31.5–48.0 GHz – (5.51 ± 8.83) km; for a group of channels 52 – 91.65 GHz – (8.03 ± 11.69) km.

Full Text

Restricted Access

About the authors

I. N. Sadovsky

Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: ilya_nik_sad@mail.ru
Russian Federation, Moscow

D. S. Sazonov

Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: ilya_nik_sad@mail.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Barsukov I.A., Boldyrev V.V., Gavrilov M.I., Evseev G.E., Egorov A.N., Il’gasov P.A., Panczov V.Yu., Strel’nikov N.I., Strel’czov A.M., Chernyj I.V., Chernyavskij G.M., Yakovlev V.V. Sputnikovaya SVCh-radiometriya dlya resheniya zadach distancionnogo zondirovaniya Zemli [Satellite microwave radiometry for Earth remote sensing] // Raketno-kosm. priborostroenie i informacz. sistemy. 2021. V. 8. № 1. P. 11–23. (In Russian). https://doi.org/10.30894/issn2409-0239.2021.8.1.11.23.
  2. Ermakov D.M., Kuz’min A.V., Mazurov A.A., Pashinov E.V., Sadovsky I.N., Sazonov D.S., Sterlyadkin V.V., Chernushich A.P., Chernyj I.V., Strel’czov A.M., Sharkov E.A., Ekimov N.S. Koncepciya potokovoj obrabotki dannyh rossijskix sputnikovyh SVCh-radiometrov serii MTVZA na baze CzKP “IKI-Monitoring” [The concept of streaming data processing of Russian satellite microwave radiometers of the MTVZA series based on IKI-Monitoring Center for Collective Use]// Sovremennye problemy distancionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. 2021. V. 18. № 4. P. 298–303. (In Russian). https://doi.org/10.21046/2070-7401-2021-18-4-298-303.
  3. Zabolotskikh E. V., Balashova E. A., Azarov S. M. Vosstanovlenie splochennosti morskogo l’da po dannym izmerenii MTVZA-GYA [Sea ice concentration retrieval from MTVZA GYa measurements]//Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. 2022. V. 19. № 1. P. 27–38. (In Russian). https://doi.org/10.21046/2070-7401-2022-19-1-27-38.
  4. Pashinov E.V. Vosstanovlenie integral’nogo parosoderzhaniya atmosfery po dannym pribora MTVZA-GYa (“Meteor-M” № 2) nad poverkhnost’yu okeana [Retrieval of integrated water vapor content of the atmosphere over the ocean using MTVZA-GYa (Meteor-M No. 2) data] // Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. 2018. V. 15. № 4. P. 225–235. (In Russian). https://doi.org/ 10.21046/2070-7401-2018-15-4-225-235.
  5. Sadovsky I.N., Sazonov D.S. Geograficheskaya privyazka dannykh distantsionnykh radiometricheskikh izmerenii MTVZA-GYa [Geographic Reference of MTVZA-GYa Radiometric Remote-Sensing Data] // Issled. Zemli iz kosmosa. 2022. V. 202. № 6. P. 101–112. (In Russian). https://doi.org/10.31857/S0205961422060100.
  6. Sadovsky I.N., Sazonov D.S. Korrektirovka geograficheskoi privyazki dannykh MTVZA-GYa [Correction Procedure for MTVZA-GYa Georeference] // Issled. Zemli iz kosmosa. 2023. № 6. P. 73–85. (In Russian). https://doi.org/ 10.31857/S0205961423060076.
  7. Sazonov D.S. Algoritm vosstanovleniya temperatury poverkhnosti okeana, skorosti privodnogo vetra i integral’nogo parosoderzhaniya po dannym MTVZA-GYa [Algorithm for reconstructing ocean surface temperature, near-surface wind speed and integral vapor content from MTVZA-GYa data]//Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. 2022. V. 19. № 1. P. 50–64. (In Russian). https://doi.org/10.21046/2070-7401-2022-19-1-50-64.
  8. Sazonov D.S. Issledovanie vozmozhnosti vosstanovleniya intensivnosti osadkov po izmereniyam MTVZA-GYa [Study of the possibility of reconstructing precipitation intensity from MTVZA-GY measurements]// Issled. Zemli iz kosmosa. 2023. № 5. P. 23–35. (In Russian). https://doi.org/ 10.31857/S020596142305007X.
  9. Sazonov D.S., Sadovskii I.N. Korrektirovka geograficheskoi privyazki chastotnykh kanalov 52 – 91 GGts sputnikovogo mikrovolnovogo radiometra MTVZA-GYA [Geographical reference adjustment of MTVZA-GYa satellite microwave radiometer frequency channels 52–91 GHz]// Issled. Zemli iz kosmosa. 2024. (in print). (In Russian).
  10. Filei A.A., Andreev A.I., Uspenskii A.B. Ispol’zovanie iskusstvennykh neironnykh setei dlya vosstanovleniya temperaturno-vlazhnostnogo sostoyaniya atmosfery po dannym sputnikovogo mikrovolnovogo radiometra MTVZA-GYa KA Meteor-M № 2–2 [Using of a neural network algorithm for retrieval temperature and humidity sounding of the atmosphere from satellite-based microwave radiometer MTVZA-GYa measurements on-board Meteor-M No. 2–2]// Issled. Zemli iz kosmosa. 2021. № 6. P. 83–95. (In Russian). https://doi.org/10.31857/S0205961421060087.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Daily composite of MTVZA-GYa measurement results for March 5, 2024. Descending half-turns. The frequency channel is 36.7 GHz.

Download (351KB)
3. Fig. 2. The results of the algorithm for searching for geo-correcting angles when analyzing measurement data at a frequency of 31.5 (H) GHz. Each point corresponds to the values obtained during processing of one daily composite.

Download (268KB)
4. Fig. 3. The results of averaging the geo-correcting angles obtained over the entire analyzed period. Explanations are given in the text.

Download (381KB)
5. Fig. 4. Results of a comparison of the quality of geographic data binding performed for various variants of its implementation. Explanations are given in the text.

Download (215KB)
6. Fig. 5. The results of the geographical mapping of the MTVZA-GYa measurements for September 1, 2023. From above – without taking into account the correction angles. From below, after the angles from Table 1 are introduced into the operation. The frequency is 31.5 GHz, the case of horizontal polarization.

Download (1MB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».