Gegevens en methodes

Wat meten satellieten?

De optische sensoren aan boord van de satellieten waarvan wij de gegevens gebruiken, meten de lichtsterkte die er op de verschillende golflengtes binnenkomt. Bij het ontwerp van deze sensoren worden deze golflengtes uiteraard niet toevallig gekozen, maar zijn gekoppeld aan bepaalde fysische verschijnselen van de oceaan. Bij de optische teledetectie wordt gewerkt in het spectrum van de zichtbare golflengtes (van blauw tot rood) en in het infraroodspectrum. Doorgaans spreekt men dan ook over de studie van de "kleur van de oceaan".

De jongste jaren zijn er steeds meer satellieten de lucht ingegaan met sensoren aan boord die (onder meer) oceanografische waarnemingen kunnen uitvoeren. De voor ons nuttigste sensoren die momenteel rondcirkelen zijn bijvoorbeeld NOAA AVHRR, SeaWiFS, MERIS or MODIS. Onlangs nog werd de hyperspectrale sensor CHRIS in een baan rond de aarde geplaatst. De 'oceaankleur' sensoren van de nieuwe generatie — zoals MERIS van de Europese ENVISAT satelliet gelanceerd op 1 maart 2002 — zullen de weg effenen naar aanzienlijke vooruitgang. De BMM werkt actief mee aan de benutting van de wetenschappelijke gegevens die deze missies opleveren.

De volgende figuur is een eenvoudig voorbeeld van wat de SeaWiFS sensor vanuit haar baan op zowat 700 km hoogte, van de Belgische kust te zien krijgt. 6 meetbanden in het zichtbare en twee in het infraroodspectrum worden weergegeven. De lichtsterkte voor elk punt op het beeld wordt weergegeven door een grijsschakering: zwart of donker voor de zwakke lichtsterkten, licht of wit voor de sterke. Andere voorbeelden zijn beschikbaar.

Lichtsterkte gemeten door de SeaWiFS sensor op verschillende golflengtes, toegepast op een zelfde beeld van de Belgische kust. Ga met de muis op de meetgolflengte staan om te zien wat er gemeten is.

Hoe worden deze gegevens verwerkt?

Het licht dat tot aan de sensor in de satelliet geraakt, komt helaas niet alleen van de zee, verre van zelfs. Een groot deel van de gemeten lichtsterkte (zowat 90%) komt immers van de atmosfeer. Voor oceanografen die informatie willen over het gehalte aan sedimenten in suspensie of chlorofyl, is al dat andere licht "ruis", die liefst zo nauwkeurig weg moet. Dit werk, de zogenaamde atmosferische correctie, is één van de belangrijkste en meest complexe aspecten bij de verwerking van satellietbeelden. Van zodra de mariene component uit het signaal gedistilleerd is, moet gewerkt worden met een kleurenmodel van de oceaan om de sedimenten in suspensie en het chlorofylgehalte te berekenen. Dit is geavanceerd onderzoek, waarin ook de BMM actief is. De komende jaren wordt aanzienlijke vooruitgang verwacht van de lancering van zeer geperfectioneerde sensoren en van de verdere uitdieping van de theoretische kennis inzake oceaanoptica en beeldverwerking.

Veel belang wordt gehecht aan de validering van de bij de BMM ontwikkelde modellen. De resultaten van de berekeningen toetst men aan de waarnemingen op zee op het ogenblik dat de satelliet voorbijkomt. Elk jaar worden diverse meetcampagnes georganiseerd met de Belgica om stalen te verzamelen die achteraf in ons laboratorium geanalyseerd worden.

 Voorbeelden van produkten