Titlul proiectului: Observarea Pamantului

Acronim: EonE

Durata proiectului: iIulie 2017 - mai 2019 (22 luni)

Contract: 131 STAR/ 2017

Bugetul proiectului: 791963 RON

Autoritatea contractanta: Proiectul este finantat de Agentia Spatiala Romana prin Programul STAR - Space Technology and Advanced Research

Contractor : Institutul National pentru Fizica Laserilor, Plasmei si Radiatiei

Director de proiect: Dr. Dan Sporea

Obiectivele proiectului:

Pentru a sustine viitoarea misiune FLEX a Agen?iei Spa?iale Europene, în cadrul proiectului vor fi elaborate mai multe montaje de laborator pentru evaluarea starii vegeta?iei prin:

• masurarea transmitantei spectrale optice;
• masurarea reflectantei spectrale optice;
• masuratori de fluorescenta indusa de radiatia solara;
• spectroscopia si imagistica THz.

În plus, vor fi dezvoltate montaje experimentale de laborator pentru calibrarea instrumentelor care urmeaza a fi utilizate în domeniul investigarii pe teren, prin masuratori pe sol sau pe baza de drone, pentru a sustine interpretarea rezultatelor provenite de la misiunea FLEX .

In toate cazurile nivelul TRL initial este TRL2, iar nivelul TRL de la sfârsitul proiectului va fi TRL 4.

Contributiii la obiectivele programului STAR si la programele ESA:

• Proiectul are ca obiectiv declarat dezvoltarea infrastructurii si a activitatilor în sprijinul participarii la misiunea FLEX a entitatilor europene
• Proiectul va contribui la implicarea României în programul "Observarea Pamântului", având în vedere ca facilitatea care va fi dezvoltata va sustine investigatii de laborator si de teren conexe misiunii FLEX .
• Proiectul va contribui la modernizarea infrastructurii existente, de ultima generatie, pentru a putea asista comunitatea europeana din proiectul COST Action ES1309 pentru a sprijini misiunea FLEX .
• Participând la acest proiect, tinerii cercetatori români vor avea ocazia sa interactioneze cu experti din institutiile europene implicate în monitorizarea vegetatiei prin metode optice.
• Ca urmare a acestui proiect, INFLPR devine un jucator activ în ceea ce priveste serviciile furnizate membrilor ESA si grupurilor de cercetare apartinând retelei OPTIMISE.
• Proiectul va facilita dezvoltarea în România a unor capacitati specifice, atât în ceea ce priveste tehnologia utilizata, cât si referitor la calificarea personalului, capabilitati care înca lipsesc la nivel european în raport cucerintele bine definite ale viitoarei misiuni.

Partnerii din proiect:

Proiectul este realizat în cooperare cu parteneri din proiectul COST Action ES1309 - Innovative optical Tools for proximal sensing of ecophysiological processes (OPTIMISE - http://optimise.dcs.aber.ac.uk ).

Colaborarea cu partenerii europeni va continua si in cadrul COST Action CA17134 - Optical synergies for spatiotemporal sensing of scalable ecophysiological traits (http://www.cost.eu/COST_Actions/ca/CA17134), coordonat in Romania de isntitutul nostru.

Etapa I de realizare a proiectului (2017)

In prima etapa de realizare a proiectului au fost desfasurate urmatoarele activitati:

• a fost elaborat planul general de implementare a proiectului;
• în cooperare cu experti de la NERC Field Spectroscopy Facility, University of Edinburgh, a fost evaluata infrastructura existenta în INFLPR, de interes pentru proiect, si au fost identificate upgrade-urile, noile instumente si serviciile care urmeaza a fi achizitionate;
• a fost achizitionat upgrade-ul pentru spectroradiometrul Gooch & Housego si a fost comandata etalonarea acestuia;
• a fost achizitionata o lampa spectrala pentru etalonare;
• a fost cumparat un spectrometru de fluorescenta de mare rezolutie;
• a fost organizat la INFLPR workshop-ul WG3 al COST Action ES1309 - “ Laboratory Cal/Val Workshop”;
• un tânar cercetator (dr. Laura Mihai) a fost instruit în strainatate în cadrul unor Short Term Scientific Missions la:

• NERC Field Spectroscopy Facility, University of Edinburgh;
• Geographisches Institut, Universität Zürich;
• German Aerospace Center – DLR;

• impreuna cu parteneri din programul COST Action ES1309 a fost depusa o propunere de proiect la programul H2020;

Etapa II de realizare a proiectului (2018)

In cea de a doua etapa de realizare a proiectului au fost desfasurate urmatoarele activitati:

• A fost realizat un montaj de laborator destinat caracterizarii monocromatorului pentru calibrarea SIF.
• Pornind de la o investigare bibliografica extinsa a fost elaborat un studiu referitor la utilizarea metodelor optice si de THz pentru evaluarea starii vegetatiei la nivelul frunzei.
• Au fost dezvoltate mai multe montaje experimentale pentru evaluarea conditiei frunzelor folosind metode optice si de THz.
• Au fost elaborare proceduri specifice pentru utilizarea acestor montaje experimentale.
• Incepand cu 2018, institutul coordoneaza in Romania proiectul COST Action CA17134 - "Optical synergies for spatiotemporal sensing of scalable ecophysiological traits".
• In baza acestor montaje experimentale si a procedurilor asociate in cadrul proiectului EonE, institutul a contribuit la elaborarea unei propuneri de proiect pentru competitia EEA Grants CALL FOR PROPOSALS 2018 – Collaborative Research Projects, aria tematica: mediu.
• Dr. Sporea a participat la sedinta WG4 al proiectului COST Action CA16220, eveniment care a avut loc in cadrul International Conference on Space Optics-ICSO 2018, organizat de European Space Agency si Centre national d'études spatiales, 12 octombrie, 2018, Chania, Grecia.
• Dr. Sporea a participat la "International Space Infodays", Berlin, 14-15 noiembrie 2018, organizat de Deutches Zentrum fur Luft-und Raumfahrt, unde a prezentat proiectele finantate de ROSA pe care le coordoneaza si infrastructura institutul de interes pentru cooperarea in cadrul H2020-Space.

Etapa III de realizare a proiectului (2019)

In cea de a treia etapa de realizare a proiectului au fost desfasurate urmatoarele activitati:

• Pornind de la o investigare bibliografica extinsa a fost elaborat un studiu referitor la  etalonarea instrumentelor destinate monitorizarii pe teren a starii vegeta?iei (masuratori de reflectanta spectrala si SIF).
• Au fost dezvoltate mai multe montaje experimentale pentru etalonarea spectrometrelor portabile:

•  iradianta spectrala;

•  radianta spectrala;

•  lungime de unda;

• Asociat montajelor experimentale dezvoltate au fost elaborate proceduri specifice.
• In conformitate cu aceste proceduri au fost etalonate mai multe spectrometre cu fibra optica.
• Montajele experimentaele dezvoltate au fost folosite ?i pentru etalonarea a unor spectrometre apartinand partenerilor din COST Action CA17134.
• Dr. Laura Mihai si dr. D. Sporea au participat la workshop-ului international "Data Quality Workshop: Radiometric Measurement Approaches", desfasurat la Universitatea din Zurich in perioada 11 - 12 martie 2019. Scopul acestui workshop a fost de a intelege mai bine posibilele surse de eroari care pot sa apara in cazul masuratorilor pe teren si de a identifica cele mai bune metode de masurare pentru a obtine rezultate mai precise.
• D. Sporea, L. Mihai si A. Stancalie au participat la intalnirea anuala a proiectului COST Action CA17134, "Optical synergies for spatiotemporal sensing of scalable ecophysiological traits", Universitatea din Aveiro, 25-26 martie 2019.

Publicatii

1. L. Mihai, A. Mac Arthur , A. Hueni, I. Robinson, D. Sporea, Optimized Spectrometers Characterization Procedure for Near Ground Support of ESA FLEX Observations: Part 1 Spectral Calibration and Characterisation, Remote Sens. 2018, 10 (2), 289.

2. J. Pacheco-Labrador, A. Hueni,, L. Mihai, A. Mac Arthur, D. Sporea et al. Instrumental considerations in the proximal sensing of sun-induced chlorophyll fluorescence, Remote Sens. 2019, 11, 960; doi:10.3390/rs11080960.

Disseminarea rezultatelor

Diseminarea rezultatelor proiectului a inclus prezentari la workshop-uri si conferinte internationale:

• L. Mihai, D. Sporea, CETAL facilities to support OPTIMISE and FLEX , COST Action ES1309 Laboratory Cal/Val Workshop, Bucharest , 2017;
• L. Mihai, Development of procedures and protocols for the calibration of spectrometer systems for measuring reflectance and fluorescence for near ground support of ESA FLEX observations, COST ES1309 Annual Workshop and MC Meeting; University of Technology, Limasol, Cyprus, 2017;
• A. Mac Arthur, L. Mihai, D. Sporea, A Laboratory calibration and characterization procedure for field spectrometers being used for near-ground support of ESA Sentinel-2 and -3 and FLEX space-based measurements, Remote sensing of fluorescence, photosynthesis and vegetation status, ESA -ESRIN, Frascati, Italy, 2017;
• L. Mihai, Laboratory based radiometric characterization and calibration protocol for the APEX imaging spectrometer system , COST ES1309 Core Group Final Meeting, CESBIO, Toulouse, France, 2017 ;
• L. Mihai, A. Mac Arthur, I. Robinson, D. Sporea, Optimized spectrometers characterization procedure for near ground support of ESA FLEX observations, EARSeL 2017, 10th EARSeL SIG Imaging Spectroscopy Workshop, University of Zurich, Switzerland , 2017.
• L. Mihai, A. Mac Arthur, Sporea, Protocols for field spectrometers spectral and/or radiometric calibration, Final meeting of COST Action ES1309, 20-23 februarie,,2018, Sofia, Bulgaria.
• J. P. Labrador, A. Hueni,, L. Mihai, A. Mac Arthur, D. Sporea et al., Sun-induced chlorophyll fluorescence I: Instrumental considerations for proximal spectroradiometers,Final meeting of COST Action ES1309, 20-23 februarie,,2018, Sofia, Bulgaria.
• J. Pacheco-Labrador, A. Hueni, L. Mihai, D. Sporea et al. Instrumental considerations in the proximal sensing of sun-induced chlorophyll fluorescence, ESA International Network on Remote Sensing of Terrestrial and Aquatic Fluorescence, 5-8 martie 2019, Davos, Elvetia.
• L. Mihai, A. Mac Arthur, A. Hueni, D. Sporea, Challenges of fixed-point spectrometers spectral characterization, calibration and validation, acceptata la ESA LPS 2019.
• L. Mihai, Considerations for laboratory based spectral calibration, SENSECO WG4 - Data Quality Workshop, WG4 SENSECO - Data Quality Workshop:Radiometric Measurement Approaches, 11-12 martie 2019, University of Zurich, Elvetia.
• D. Sporea, Laboratory based radiometric calibration of field instruments, SENSECO WG4 - Data Quality Workshop, WG4 SENSECO - Data Quality Workshop:Radiometric Measurement Approaches, 11-12 martie 2019, University of Zurich, Elvetia.
• L. Mihai, Overview on existing protocols on (i) sensor calibration, (ii) sensor employment and (iii) data fusion, SENSECO All WGs Workshop & MC-2 Meeting, 25-27 martie 2019, University of Aveiro, Portugalia.
• Laura Mihai, A. Mac Arthur, D. Sporea, Considerations for field spectrometers spectral characterization and calibration, SENSECO All WGs Workshop & MC-2 Meeting, 25-27 martie 2019, University of Aveiro, Portugalia.
• J. P. Labrador, A. Hueni,, L. Mihai, A. Mac Arthur, D. Sporea et al., Sun-induced chlorophyll fluorescence I: Instrumental considerations for proximal spectroradiometers, SENSECO All WGs Workshop & MC-2 Meeting, 25-27 martie 2019, University of Aveiro, Portugalia.

Adrese de internet utile

• COST Action ES1309, Innovative optical Tools for proximal sensing of ecophysiological processes (OPTIMISE) - http://www.cost.eu/COST_Actions/essem/ES1309
• COST Action CA17134, Optical synergies for spatiotemporal sensing of scalable ecophysiological traits - http://www.cost.eu/COST_Actions/ca/CA17134