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GCRI · Spazio e osservazione della Terra

Fisica del telerilevamento

Physics explains how satellite sensors measure the Earth: radiative transfer through the atmosphere, microwave scattering, thermal emission and orbital mechanics. In this field it grounds retrieval algorithms and their uncertainties.

Fai una richiesta Back to STEM foundation of Space and Earth Observation
01Registrare

Physics of remote sensing on the record.

Registro del metodoMetodo STEM
  1. MetodoFisica e scienza quantistica
  3. Applicato inSpazio e osservazione della Terra
  6. Pagina canonicaBeni comuni STEM
02Domanda di adesione

What physics and quantum science does here.

Physics studies matter, energy and their interactions, from fundamental particles to large-scale sistemi. It provides the governing equations used across hazard modelling, sensing and engineering. In space and Earth observation and climate and hazards, physical principles constrain hazard models, sensor design and engineering limits. They help distinguish physically plausible scenarios from implausible ones. The canonical description is on gli STEM Commons.

Radiative transfer for atmospheric correction

Radiative transfer models describe how light passes through the atmosphere so that surface reflectance can be retrieved from top-of-atmosphere signals.

Microwave scattering

Physical models of radar scattering relate measured backscatter to soil moisture, vegetation structure and surface roughness.

Orbit determination

Orbital mechanics and tracking data determine precise satellite positions for image geolocation and for collision assessment.

03Geografia

Osservazione della Terra nell'Artico.

Land cover, night lights and vegetation over the Arctic, from NASA GIBS. Each layer carries its own date.

La mappa interattiva richiede JavaScript; l'elenco dei livelli e le fonti sono riportati sotto.

Livelli 3

Osservazione della Terra, per questa pagina

Informazioni su questo livello
Evidenza
Osservato
Fonte
VIIRS NOAA-20, riflettanza corretta (NASA LANCE)
Fornitore
NASA LANCE
Licenza
Dati aperti NASA
Annata
giornaliero; immagine satellitare
Più recenti alla build
2026-10-14
Risoluzione
griglia di circa 250 m
Incertezza
Immagine satellitare. Raster satellitare o di modello così come lo pubblica il fornitore. Nuvole, lacune di swath ed errori di recupero lasciano lacune e rumore; i valori sono indicatori, non misure in un luogo.
Raggiungibile tramite
gibs.earthdata.nasa.gov, solo dopo che hai consentito la mappa dal vivo
Informazioni su questo livello
Evidenza
Modellato (ultimo anno pubblicato da GIBS)
Fonte
MODIS Terra e Aqua, copertura del suolo (MCD12Q1) (NASA LP DAAC)
Fornitore
NASA LP DAAC
Licenza
Dati aperti NASA
Annata
annuale; classificazione satellitare; ultimo anno pubblicato da GIBS
Più recenti alla build
2024-01-01
Risoluzione
griglia di circa 500 m
Incertezza
Classi satellitari di copertura del suolo per l'anno indicato, comprese le terre coltivate; una classificazione con errori noti, non un registro aziendale agricolo.
Raggiungibile tramite
gibs.earthdata.nasa.gov, solo dopo che hai consentito la mappa dal vivo
Informazioni su questo livello
Evidenza
Osservato
Fonte
VIIRS Black Marble (VNP46A2) (NASA LAADS DAAC)
Fornitore
NASA LAADS DAAC
Licenza
Dati aperti NASA
Annata
giornaliero; radianza satellitare, corretta per luce lunare e atmosfera
Più recenti alla build
2026-10-12
Risoluzione
griglia di circa 500 m
Incertezza
Radianza notturna satellitare per la data indicata; le luci sono un indicatore indiretto dell'uso di elettricità e delle interruzioni, non una misura di fornitura o accesso.
Raggiungibile tramite
gibs.earthdata.nasa.gov, solo dopo che hai consentito la mappa dal vivo
Informazioni su questo livello
Evidenza
Osservato (le nuvole lasciano lacune)
Fonte
MODIS Terra EVI (NASA LANCE)
Fornitore
NASA LANCE
Licenza
Dati aperti NASA
Annata
giornaliero; indice satellitare; le nuvole lasciano lacune
Più recenti alla build
2026-10-13
Risoluzione
griglia di circa 250 m
Incertezza
Indice satellitare di vegetazione sugli 8 giorni fino alla data indicata, un indicatore dello stato degli habitat; non è una misura delle specie né della biodiversità.
Raggiungibile tramite
gibs.earthdata.nasa.gov, solo dopo che hai consentito la mappa dal vivo
Informazioni su questo livello
Evidenza
Stimato
Fonte
Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Columbia University))
Fornitore
NASA SEDAC (CIESIN, Columbia University)
Licenza
CC BY 4.0
Annata
null; Stima basata sul censimento, statica (2020)
Risoluzione
griglia di circa 1 km
Incertezza
Stima basata sui censimenti delle persone per chilometro quadrato nel 2020, mostrata come contesto di esposizione; non è un conteggio delle persone colpite da alcun pericolo.
Raggiungibile tramite
gibs.earthdata.nasa.gov, solo dopo che hai consentito la mappa dal vivo
Informazioni su questo livello
Evidenza
Osservato (la nuvolosità persistente lascia ancora lacune)
Fonte
VIIRS NOAA-20 livello 3, 8 giorni (NASA LANCE)
Fornitore
NASA LANCE
Licenza
Dati aperti NASA
Annata
8 giorni; composito satellitare di 8 giorni; la nuvolosità persistente lascia ancora lacune
Più recenti alla build
2026-09-14
Risoluzione
griglia di circa 1 km
Incertezza
Temperatura superficiale del suolo da satellite negli 8 giorni che terminano alla data indicata, un indicatore di esposizione al calore; non è la temperatura dell'aria, l'indice di calore né un'allerta di caldo.
Raggiungibile tramite
gibs.earthdata.nasa.gov, solo dopo che hai consentito la mappa dal vivo

Ultimo disponibile

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © contributori di OpenStreetMap (ODbL) · Natural Earth

Caricamento delle immagini NASA più recenti.

Trascina per spostare. Ctrl o ⌘ e scorrimento, pizzico o i pulsanti per lo zoom; passa il puntatore per i valori sottostanti; il ripristino riporta alla regione.

Osservazione della Terra, inquadrata sull'Artico.Prodotti satellitari e di modelli così come li pubblica la NASA, ciascuno con la propria data. Sono indicatori, non valutazioni di alcun luogo.

Dati: NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © contributori di OpenStreetMap · Natural Earth · NASA EONET · NASA JPL OPERA DIST-ALERT · NASA JPL OPERA DSWx-S1Fonti e licenze

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Dati aperti NASA
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Dati aperti NASA
  • Prodotti VIIRS quasi in tempo reale (alluvioni, temperatura della superficie terrestre, copertura nevosa, riflettanza corretta), NASA LANCE; immagini tramite NASA GIBS. Colori ridisegnati dalla scala cromatica pubblicata; valori mediati in celle esagonali dove mostrati (modificato). Dati aperti NASA
  • Prodotti terrestri MODIS (indici di vegetazione, produzione primaria lorda, copertura del suolo), NASA LP DAAC e LANCE; immagini tramite NASA GIBS. Colori ridisegnati dalla scala cromatica pubblicata; valori mediati in celle esagonali dove mostrati (modificato). Dati aperti NASA
  • Luci notturne VIIRS Black Marble, NASA Goddard Space Flight Center; distribuite dal NASA Level-1 and Atmosphere Archive and Distribution System (LAADS DAAC); immagini tramite NASA GIBS. Colori ridisegnati dalla scala cromatica pubblicata; valori mediati in celle esagonali dove mostrati (modificato). Dati aperti NASA
  • Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). Con licenza CC BY 4.0. Colori ridisegnati dalla palette pubblicata; valori mediati in celle esagonali ove mostrati (modificato). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • ASTER GDEM è un prodotto di METI e NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC); immagini tramite NASA GIBS. Colori ridisegnati dalla scala cromatica pubblicata; valori mediati in celle esagonali dove mostrati (modificato). Citare come: NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. Dati aperti NASA
  • Realizzato con Natural Earth. Dati cartografici vettoriali e raster gratuiti @ naturalearthdata.com. Pubblico dominio
  • © Collaboratori di OpenStreetMap (ODbL), tramite NASA GIBS (coste, confini, strade e nomi di luoghi). Colori ridisegnati dalla mappa di colori pubblicata; valori mediati in celle esagonali dove mostrati (modificato). ODbL
  • Blue Marble, NASA Earth Observatory; immagini tramite NASA GIBS. Colori ridisegnati dalla scala cromatica pubblicata; valori mediati in celle esagonali dove mostrati (modificato). Dati aperti NASA
  • Contesto sul globo e sulla mappa piana: linee costiere, confini, strade e toponimi dai livelli di riferimento NASA GIBS (dati OpenStreetMap, ODbL, © contributori di OpenStreetMap); immagini Blue Marble come base facoltativa; terreno 3D e lettura dell'altitudine dall'indice cromatico di elevazione ASTER GDEM (classi da 5 m a 200 m, esagerate per leggibilità). I confini sono tracciati come pubblicati e non implicano alcuna posizione su alcun territorio.
  • Eventi in tempo reale: NASA Earth Observatory Natural Event Tracker (EONET); gli eventi sono indicativi e conservano i link alle fonti originali.
  • In diretta: gli eventi NASA EONET sono indicativi e non costituiscono allerte delle autorità.
  • Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Observed (EO): NASA JPL OPERA DSWx-S1 (contains modified Copernicus Sentinel-1 data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Ultimo anno, temperatura e soleggiamento giornalieri (NASA POWER): questi dati provengono dal progetto POWER del NASA Langley Research Center (LaRC), finanziato dal programma NASA Earth Science/Applied Science..
  • Dati meteorologici di Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), con licenza CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
  • I livelli facoltativi (11 fonti nell'elenco dei livelli: in tempo reale, previsione, osservati e contesto) mostrano il credito del fornitore sulla mappa e qui quando sono attivi; le previsioni sono output di modelli e gli indici derivati sono stime.

Livelli e date

  • Colori reali: riflettanza corretta VIIRS NOAA-20, NASA LANCE · 13 ott 2026
  • Tipo di copertura del suolo (IGBP), annuale: copertura del suolo MODIS Terra e Aqua (MCD12Q1), NASA LP DAAC · 2024
  • Luci notturne, giornaliere: VIIRS Black Marble (VNP46A2), NASA LAADS DAAC · 12 ott 2026
  • Indice di vegetazione migliorato, mobile su 8 giorni: MODIS Terra EVI, NASA LANCE · 13 ott 2026
  • Densità di popolazione, 2020: Popolazione: CIESIN, Columbia University, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · statico
  • Temperatura della superficie terrestre, diurna, composito di 8 giorni: VIIRS NOAA-20 Level 3, 8 giorni, NASA LANCE · 14 set. 2026

04Dati

Cosa utilizza il metodo.

Datasets and records used by physics and quantum science on this platform, with the role each plays and the label its values carry. Sources are listed in registro delle fonti.

DatiRuoloEtichetta
Atmospheric profilesCorrection inputsMODELLATO
Calibration site measurementsValidazioneOSSERVATO
Tracking dataOrbit determinationOSSERVATO
05Simulatore di gemello e cascata

Model physics of remote sensing as a system. Run the cascade.

Assembled from the Nexus Standards area profile Standard sul rischio climatico: the hazards it names, the sistemi and sectors that carry the loss, the controls that dampen it and the data that observe it. Choose the components, pick an initiating hazard and step through the cascade. The Map view places the run on an example geography with open data. Every coupling weight is a stated assumption you can change. A teaching model, not a forecast, an assessment or a certification. To model a place of your own choosing, open the full Costruttore di sistemi.

Pericoli

  • innalzamento del livello del mare
  • Coastal flood (innescato a valle)
  • Mareggiata (innescato a valle)
  • High-tide flooding (set off downstream)
  • Coastal erosion (set off downstream)
  • Saltwater intrusion (set off downstream)
  • Estuary flood (set off downstream)
  • Coastal habitat squeeze (set off downstream)
  • Wetland loss (set off downstream)
  • Mangrove loss (set off downstream)
  • Groundwater flood (set off downstream)
  • Climate-driven migration and relocation (set off downstream)
  • Sfollamenti di massa (innescati a valle)

Comandi

  • NS-0 Costituzione e principi
  • NS-1 Il UNI e il catalogo di artefatti (grammatica v0.2: segmenti di dominio, settore, regione e ambiente)
  • NS-3 UNI dei record di rischio (grammatica, corrispondenza legacy, autorità di assegnazione)
  • NS-3b Profilo di metadati di dataset e prodotti (STAC, DCAT, PROV-O)
  • NS-9 UNI contestuali (distribuzioni, istanze, istanze di programma)
  • NS-11 Verifica e monitoraggio (evidenze, attestazioni, osservazione della conformità zero trust)
  • NS-14 Conformità e corrispondenza con standard esterni
  • NRS-H65 Famiglia di pericoli: superamento dei confini planetari (NHS-1 planet.boundary)
  • NRS-H62 Famiglia di pericoli: eventi composti e multipericolo (NHS-1 sys.compound)
  • NRS-H71 Famiglia di pericoli: catastrofi cosmiche e del tempo profondo (NHS-1 planet.deep-time)
  • NRS-H79 Famiglia di pericoli: crisi di salute mentale (NHS-1 health.mental)
  • NRS-H75 Famiglia di pericoli: malattie sensibili al clima (NHS-1 health.climate-sensitive)
  • NRS-H7 Famiglia di pericoli: anomalie della circolazione su grande scala (NHS-1 atmo.climate-mode)

Osservazione

  • ERA5 reanalysis (Copernicus Climate Data Store) (listed for reference)
  • CMIP6 climate projections (Copernicus Climate Data Store) (listed for reference)
  • NGFS Scenario Explorer (listed for reference)
  • INFORM Risk Index (indicato come riferimento)
  • Numero di decessi, persone disperse e persone direttamente colpite attribuiti ai disastri ogni 100.000 abitanti
  • Total greenhouse gas emissions per year
  • Perdite economiche dirette attribuite ai disastri in rapporto al PIL mondiale

Geografia di esempio

  • Pacific Island states: 150 hexagonal cells
  • Luci notturne di stanotte, blackout (VIIRS Day/Night Band), NASA GIBS
  • Acque superficiali attraverso le nuvole, 30 m (radar OPERA DSWx-S1), NASA GIBS
  • Intensità delle precipitazioni, ultima mezz'ora (IMERG), NASA GIBS
  • Vegetation disturbance alerts, 30 m (OPERA DIST-ALERT), NASA GIBS
06Validazione

Come vengono verificati i risultati.

Theories are tested by reproducible experiments and precise measurement. Numerical codes are verified against analytical solutions and benchmark problems.

VerificaCome si fa
Intercomparazione dei modelliRetrieval models are compared on common test cases
Uncertainty propagationPhysical model uncertainties are propagated to products
Calibration site checksRetrievals are compared with measurements at calibration sites

Idealised models may omit friction, heterogeneity or coupling present in real systems. Scale transfer from laboratory to field introduces error.

07Metodi ed evidenze

How physics of remote sensing is modelled, measured and tested.

Il modello, le sue ipotesi, i suoi dati e la sua incertezza, nella forma in cui uno scienziato o un ingegnere li verificherebbe. Le strutture seguono metodi pubblicati. I valori rappresentati sono illustrativi, non risultati.

Catena di osservazione della Terra

How a satellite or sensor record becomes evidence on physics of remote sensing, and where each step adds uncertainty.

  1. 01 · Acquisireorbita, sensore e rivisitaIncertezza: lacune dovute a nuvole e orbita
  2. 02 · Calibrareradiometrico e geometricoIncertezza: deriva dei sensori
  3. 03 · Correggereatmosfera e terrenoIncertezza: ipotesi su aerosol e pendenza
  4. 04 · Recuperare o classificarela variabile o la classeIncertezza: errore del modello e di addestramento
  5. 05 · Convalidarerispetto alla verità a terraIncertezza: disegno e dimensione del campione
  6. 06 · Pubblicarecon barre di errore e lignaggioIncertezza: dichiarata, mai nascosta
Catena di elaborazione nel senso dei CEOS Analysis Ready Data; ogni fase registra la propria incertezza prima che venga tracciata una cifra. Una struttura generica, non risultati.
Principi guida FAIR · GO FAIR e FORCE11W3C PROV · World Wide Web ConsortiumGuidance on consistent treatment of uncertainties · IPCCCEOS Analysis Ready Data · Comitato sui satelliti per l'osservazione della Terra
08Collegamenti

Argomenti che si basano su questo metodo.

09Processo

Come si svolge il processo.

Process explorer · Process

Physics of remote sensing: Post-quantum cryptography migration

8 passaggi4 fasi

Processo

Physics of remote sensing: Post-quantum cryptography migration

NIST published FIPS 203, 204 and 205 on 13 August 2024; the migration steps are common practice, and the IR 8547 timeline is a draft.

  1. 01 Discover

    1. 01Cryptographic inventoryDatasetOrganisations must find where vulnerable algorithms are used and plan to replace or update them. The inventory lists algorithms and keys.
    2. 02Prioritise by data lifetime and exposurePassaggioIR 8547 names the harvest now, decrypt later threat. sistemi holding long-lived sensitive data come first.

  2. 02 Plan

    1. 03Select standardised algorithmsPassaggioFIPS 203, 204 and 205 specify ML-KEM, ML-DSA and SLH-DSA. Falcon and HQC were selected for ongoing standardisation.
    2. 04Vendor roadmapsDataset · Ground segment operatorHardware security modules and libraries need vendor support for the selected algorithms. Roadmaps come from each vendor.

  3. 03 Deploy

    1. 05Hybrid deploymentModelloIR 8547 says migration may start with hybrids of quantum-resistant and quantum-vulnerable algorithms, secure if one component is secure.
    2. 06TestareEsercitazioneInteroperability, performance and fallback are tested before cut-over.
    3. 07Cut over and retireDecision · Ground segment operatorIn draft IR 8547, 112-bit public-key algorithms are deprecated after 2030 and quantum-vulnerable ones disallowed after 2035.

  4. 04 Sustain

    1. 08Crypto agilityPassaggioCrypto agility is the ability to replace and adapt cryptographic algorithms while preserving security and ongoing operations.

Neutral outline of a published external standard or method, from its issuing body. Not a record of operation. Nexus does not perform, certify or approve any step shown. A gate or decision belongs to the party the source names.

10Custodia

Chi mantiene il metodo.

Tecnologie quantistiche stewards physics and quantum science for the Consortium and reviews how it is applied across platforms.

Canonical page: Physics and quantum science

11Connesso

Dove porta questa pagina nel Consorzio.

12Domande

Domande e risposte.

What are the limits of physics and quantum science in this field?
Idealised models may omit friction, heterogeneity or coupling present in real systems. Scale transfer from laboratory to field introduces error.
Come vengono verificati i risultati?
Theories are tested by reproducible experiments and precise measurement. Numerical codes are verified against analytical solutions and benchmark problems.
I valori di questa pagina sono reali?
The data names, roles and checks are real descriptions of practice. The canvas shows a design of the method’s use, not a run; no result is reported here.
Dove altro viene applicato questo metodo?
Il pagina canonica del metodo elenca ogni piattaforma che lo applica.
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Note legali

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