Internationella forskare, inklusive forskare från University of Leicester, använder rymdsensorer för att övervaka hälsan hos land runt floden Ganges i Indien, hem för cirka 500 miljoner människor.

Ganges flyter genom Indien och Bangladesh. Brittiska och indiska forskare använder sensorer på rymdburna och obemannade flygplattformar (UAV) för att kartlägga ett område - ett nytt kritiskt zonobservatorium (CZO) - på stranden av Gangesbassängen.

CZO omfattar jordbruksrik mark, klimatförutsägbarheten i kombination med utarmning av grundvatten och hög fattigdom hotar dock direkt livsmedlen för jordbrukssamhällen som bor i Gangesbassängen.

Projektet, finansierad av UKRI Science and Technology Facilities Council (STFC) genom Storbritanniens Global Challenges Research Fund, kommer att samla brittisk och indisk expertis för att generera nya vetenskapliga observationer som kommer att främja vår förståelse av hållbar markanvändning, säkra och motståndskraftiga livsmedelssystem och vattensäkerhet.

CZO inrättades av Rajiv Sinha och kollegor från Indian Institute of Technology Kanpur (IITK) som en del av en internationell strävan att avgöra hur land- och atmosfärsinteraktioner inom CZO-ekosystemet påverkas av mänskligt inducerade och miljöstörningar. CZO, med stöd av det indiska ministeriet för jordvetenskap (MoES), har ett nätverk av hydro-meteorologisk instrumentering med data som samlas in i mer än ett år. CZO kommer att förstärkas med högupplösta termiska infraröda sensorer och mätningar genom STFC-projektet.

Rymdforskare Harjinder Sembhi och Darren Ghent, vid Institutionen för fysik och astronomi vid University of Leicester, kommer att övervaka CZO med hjälp av landytemperaturer (LST) som härrör från data som samlats in av instrumentet SLSTR (Sea and Land Surface Temperature Radiometer), flög ombord på European Sentinel 3A -uppdraget och kalibrerades vid STFC RAL Space Center Calibration Facility.

Projektledare Harjinder Sembhi sa:"Det här projektet handlar om att använda högkvalitativa SLSTR-observationer för att karakterisera hur vegetation påverkas av jordbruksmetoder (såsom bevattningsregimer och växtföljd) och identifiera hur det förändrade klimatet påverkar landskapet. Med våra NGO-partner , Flow Partnership-UK och The Energy and Resources Institute, Vi kommer att sprida information genom intressentengagemang med beslutsfattare och bondesamhällen och utveckla bevisbaserade strategier för att göra framtida politiska rekommendationer. "

Leicester-teamet och IITK-forskaren Sachidanand Tripathi kommer att installera högkvalitativa radiometrar vid CZO för att ge det första tillfälle att bedöma kvaliteten på SLSTR-mätningar i Indo-Gangetic Plain (IGP). Medutredare Darren Ghent, som leder SLSTR LST-aktiviteterna inom Sentinel-3 Mission Performance Center, säger att denna validering kommer att stärka förmågan inom Storbritannien att bedöma prestandan för Sentinel-3 operativa LST-dataprodukten och underlätta utvärderingen av instrumentet och algoritmer i miljöer med högre temperatur som kan informera STFC-kalibreringsteamet.

Medutredaren Martin Wooster från King's College London kommer att arbeta med IITK för att skapa den första djupgående kartläggningen av CZO-vegetation, grödoresterförbränning och ytegenskaper med hjälp av högupplösta termiska och hyperspektrala kameror som flyger på UAV. De vetenskapliga observationer som samlats in under en särskild mätkampanj kommer att implementeras i land- och hydrologiska modeller för att härleda nedströms flödes- och utsläppsuppskattningar.

Förutom betydande vetenskapliga resultat, detta projekt kommer att ge möjligheter för forskarutbyte som kommer att öka kapacitetsuppbyggnaden inom rymdsensorer för övervakning av mark och atmosfär.