Met de komst van de Sentinel 5 satelliet komt er per uur een schat van informatie over onze aarde naar ons toe. In een ongekende resolutie zien we steeds meer en beter wat er op onze planeet gaande is.

Open data!

En laat die schat aan data en informatie nu ook nog grotendeels vrij beschikbaar zijn als open data! En dat niet alleen, de data wordt ook nog voorbewerkt zodat het eenvoudiger te verwerken is en zijn er services voor het bevragen van de data en dat alles kosteloos beschikbaar.

Copernicus

Één manier om aan satelliet data te komen is via de Open Access Hub van Copernicus.

Op deze web-site van Copernicus is informatie te vinden over de diverse services en ook applicaties zoals deze in het plaatje hieronder. Door een gebied te selecteren op de kaart is het mogelijk om alle beschikbare datasets in beeld te krijgen. Ook kun je in een zoekvenster op verschillende criteria filters aangeven op de zoektocht naar een specifieke dataset.

CAMS

Een andere manier om aan satelliet data te komen is door gebruik te maken van CAMS. CAMS staat voor Copernicus Atmosphere Monitoring Service en is ontstaan uit Europese samenwerking en projecten van waaruit de verschillende services beschikbaar zijn gekomen. Meer informatie over CAMS is hier te vinden.

Via de catalog van CAMS zijn de diverse beschikbare datasets te vinden en te downloaden. Deze datasets bevatten het resultaat van bewerkte ruwe satellietdata waarop diverse rekenmodellen op los wordt gelaten zoals ‘MATCH’, ‘EMAP’, ‘CHIMERE’, ‘EURAD’, ‘LOTOS-EUROS’, ‘MOCAGE’, ‘SILAM’ en ‘ENSEMBLE’. Deze laatste, ENSEMBLE, is een soort van ‘best-of-all’ van de diverse rekenmodellen maar het blijven rekenmodellen. Rekenmodellen proberen de waarheid zoveel mogelijk te benaderen en te voorspellen maar het blijft een benadering.

Hieronder in het schermafdruk links de verschillende ‘parameters’ welke te bevragen zijn (zoals fijnstof PM2.5, Ozon, NO2, etc.) en rechts de te downloaden datasets van de verschillende rekenmodellen.

Aan de slag

Downloaden en aan de slag, het lijkt eenvoudig maar het is nog best wel een klus om het een en ander uit te zoeken. En je hebt er natuurlijk speciale tools en applicaties nodig om de diverse bewerkingstappen te kunnen doorlopen maar als je deze kennisdrempel genomen hebt dan heb je ook wat.

Bestandsformaat NetCDF

Het bestandsformaat waarin de data is te downloaden is NetCDF, en wel NetCDF4. Als je er niet bekend mee bent dan is het nog best wel een klusje. Maar gaandeweg leer je de voordelen van dit specifiek formaat waarin de data als een soort van matrix beschikbaar komt. Een dataset met bijvoorbeeld NO2 heeft de waarde van de NO2 concentraties geplaatst in de dimensies, tijd, hoogte, latitude, longitude. De laatste twee natuurlijk om de meten NO2 concentratie een plek op de kaart te geven.

Resultaten

Als eerste resultaat een kaart produceren is natuurlijk al heel wat. Na wat gestoei met oriëntatie op de kaart (blijkt gespiegeld), o.a. het volgende plaatje met NO2 concentraties gekleurd naar hoogte van de gemeten concentratie. De donker gekleurde kruis wijst naar Berghaven / Hoek van Holland (de locatie DCMR waar de sensoren van project Visibis staan opgesteld), de andere kruisende lijnen wijzen naar Nauw van Calais.

Door meetwaarden onder een bepaald grens weg te halen wordt dat deel van de kaart wit of eigenlijk transparant. Een volgende stap is natuurlijk om de kaart van dit deel van Europa eronder te plaatsen en door de transparantie zichtbaar te krijgen.

Animatie

Omdat de informatie voor 24 uur in één dataset wordt aangeleverd is het mogelijk om 24 kaartjes van een dag te maken. en als je die achter elkaar plaatst krijg je het volgende effect, een animatie of time lapse.

NO2 animatie van 9 augustus 2018 (Ensemble Analysis)

NO2 animatie van 9 augustus 2018 (Ensemble Analysis)

‘Ensemble’ staat hierbij voor het toegepaste rekenmodel en ‘Analysis’ voor analyse en herberekening van een gepasseerde dag. ‘Forecast’ is ook beschikbaar en geeft dus de voorspelling voor komende dagen.

Combineren met lokale meetdata

Met de beschikbaarheid van data over geheel Europa is het relatief eenvoudig om de waarde van een specifieke locatie op te vragen. Met de coordinaten van onze testlocatie Berghaven / Hoek van Holland hebben we de satellietdata van die specifieke locatie uit de dataset gehaald en samen met de locale meetresultaten in één grafiek geplaatst.

Hier het resultaat van fijnstof PM2.5 van de satelliet samen met de lokaal gemeten PM2.5 van een van de PMSA003 sensoren. Is het geen pracht!

Of deze van de NO2 (Forecast én Analysis) samen met de lokaal gemeten NO2 concentratie van het DCMR meetstation.

En dit de resultaten op Luchtmeetnet van die periode.

Tot slot

Dit zijn natuurlijk zeer interessante resultaten en smaken naar veel meer. De combinatie van satelliet data met én officiële meetdata én de Citizen Science gaan als vanzelfsprekend een grote rol spelen in het monitoren van luchtkwaliteit en de bewustwording van het belang van de kwaliteit van de lucht in onze leefomgeving.