Overvågning af europæisk lufttrafik med jordobservation

I begyndelsen af ​​2020, ESA lancerede en konkurrence, der bad den brede offentlighed om at indsende ideer til, hvordan jordobservationsdata kan hjælpe med at overvåge virkningerne af COVID-19-pandemien. Nu, en af ​​vinderideerne er blevet integreret i Rapid Action on COVID-19 with Earth Observation Dashboard – et fælles initiativ fra ESA og Europa-Kommissionen. Denne nye idé fokuserer på at overvåge lufttrafikken i Europa ved hjælp af billeder fra Copernicus Sentinel-2-missionen.

COVID-19-pandemien har haft vidtrækkende konsekvenser for den globale luftfartsindustri. Som følge af de pålagte nationale restriktioner for mobilitet, antallet af passagerer blev drastisk reduceret sammenlignet med tidligere år - med flere flyoperatører, der reducerede deres flåder og var stærkt afhængige af statsstøtte.

Som reaktion på pandemien, ESA lancerede en indkaldelse af forslag, der bad om innovative ideer, der kan udnytte højkvalitets Copernicus-satellitdata til at overvåge de mange virkninger af coronavirus. Den anden af ​​de to vindende idéer, foreslået af et hold ledet af Maurício Pamplona Segundo, bruger kunstig intelligens (AI), i form af deep learning algoritmer, at opdage flyvende fly i billeder taget af Copernicus Sentinel-2 missionen.

Ved at drage fordel af Euro Data Cube-platformen, holdet vurderede 30 af de travleste europæiske lufthavne, inklusive Heathrow lufthavn, i London, Charles de Gaulle lufthavn, i Paris, og Frankfurt lufthavn.

Resultaterne viste pandemiens drastiske effekt på luftfartsindustrien på europæisk plan, med reduktioner i flyrejser ned med op til 90 % for de fleste lufthavne i de første måneder af pandemien. Indikatoren, nu tilgængelig i dashboardet, sammenligner antallet af flyvende fly på månedsbasis sammenlignet med det foregående år.

Maurício Pamplona Segundo sagde, "Resultaterne er opnået på grund af det distinkte 'regnbuemønster' skabt af flyene, der flyver i en høj højde af flyet i forhold til jorden og den lille tidsmæssige, eller rumlig, forskelle i spektralbåndene på Multi-Spectral Imager-kameraet.

"En dyb læringsmodel blev derefter trænet til at detektere disse mønstre i de individuelle Sentinel-2-billeder. Denne form for detektion udnytter det unikke udseende af bevægelige objekter i høj højde, der er synlige i Sentinel-2-billeder."

Resultaterne blev derefter valideret ved hjælp af de rigtige flypositioner og flyvestatistikker, der er tilgængelige fra officielle kilder, og demonstrerede påvisningsresultaternes bemærkelsesværdige evne. Indikatoren kan nu udforskes i dashboardet, og opdateres på månedsbasis.

Jordobservation kan bruges til at spore forskellige aspekter af pandemiens indvirkning på luftfartsindustrien. Dashboardet har allerede en økonomisk indikator, der er i stand til at spore antallet af parkerede fly i forskellige europæiske lufthavne sammenlignet med basislinjen. Begge indikatorer giver et komplementært syn på virkningerne af pandemien på lufttrafikken i Europa.