Ocena możliwości zastosowania teledetekcyjnych metod pomiaru eutrofizacji śródlądowych zbiorników wodnych

• Autorzy: Pierzchała Łukasz

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/129586

Warianty tytułu

EN

Assessment of the possibility of using remote sensing methods for measuring eutrophication of inland water reservoirs

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozwój satelitarnych technologii obserwacji powierzchni ziemi stwarza możliwości wdrożenia nowoczesnych narzędzi monitoringu jakości wód powierzchniowych. W niniejszym artkule zaprezentowano wyniki badań, których celem było opracowanie zautomatyzowanej metody pomiaru eutrofizacji wód śródlądowych. Przeanalizowano zalety i ograniczenia przedmiotowej technologii oraz oceniono potencjalne możliwości jej wykorzystania. Podstawowym wskaźnikiem stanu troficznego wód powierzchniowych jest koncentracja chlorofilu-a w wodzie. W ramach przeprowadzonych badań uzyskano silny związek pomiędzy wartościami koncentracji chlorofilu-a określonych na podstawie standardowych metod pomiarowych, a wartościami tego parametru obliczonymi na podstawie satelitarnych danych spektralnych. Przedstawiono także funkcjonalności opracowanego oprogramowania pozwalającego na automatyczny pomiaru eutrofizacji wód śródlądowych za pomocą teledetekcji. Pomimo szeregu ograniczeń technologii, wykazano wysoki potencjał aplikacyjny przedmiotowego rozwiązania.

EN

The development of satellite technologies for observing the earth’s surface creates the possibility of implementing modern tools for surface waters quality monitoring. This article presents the results of the research aimed at developing an automated method for assessment of the eutrophication of inland waters. The advantages and limitations of the technology were analyzed and the potential possibilities of its application were described. The basic indicator of the trophic state of surface waters is the concentration of chlorophyll-a in the water. As result of the research, a strong relationship was obtained between the chlorophyll-a concentration values determined on the basis of standard measurement methods, and the chlorophyll-a values calculated on the basis of satellite spectral data. The functionalities of the developed software for automated measuring eutrophication of inland water using temote sensing were also presented. Despite a number of limitations of the technology, high application potential of the solution has been demonstrated.

Słowa kluczowe

PL

eutrofizacja; chlorofil a; teledetekcja; monitoring jakości wód

EN

eutrophication; chlorophyll-a; remote sensing; water quality monitoring

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 21, nr 4
• Strony: 27--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pierzchała Łukasz

• Główny Instytut Górnictwa, Zakład Ochrony Wód, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice

Bibliografia

• 1. Dojlido J.R. 1995. Chemia wód powierzchniowych. Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko, Białystok, 342.
• 2. Osińska-Skotak K. 2010. Metodyka wykorzystania super-i hiperspektralnych danych satelitarnych w analizie jakości wód śródlądowych. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Geodezja, (47), 3-153.
• 3. Brezonik P.L., Olmanson L.G., Finlay J.C., Bauer M.E. 2015. Factors affecting the measurement of CDOM by remote sensing of optically complex inland waters. Remote Sensing of Environment, 157, 199-215.
• 4. Gitelson A., Garbuzov G., Szilagyi F., Mittenzwey K.H., Karnieli A., Kaiser A. 1993. Quantitative remote sensing methods for real-time monitoring of inland waters quality. International Journal of Remote Sensing, 14(7), 1269-1295.
• 5. ISO 5667-4. 2016. Jakość wody – Pobieranie próbek – Część 4: Wytyczne dotyczące pobierania próbek z jezior naturalnych i sztucznych zbiorników zaporowych.
• 6. Harding Jr. L.W., Perry, E.S. 1997. Long-term increase of phytoplankton biomass in Chesapeake Bay, 1950- 1994. Marine Ecology Progress Series, 157, 39-52.
• 7. Kneubühler M. et al. 2007. Mapping chlorophyll-a in Lake Kivu with remote sensing methods. In: Proceedings of Envisat Symposium.
• 8. Kutser T. et al. 2012. Remote sensing of water quality in optically complex lakes. In: Proc.of the XXII Congress of the International Society for Photogrammetry and Remote Sensing, Melbourne, Australia.
• 9. Siuda W., Grabowska K., Kaliński T., Kiersztyn B., Chróst R.J. 2020. Trophic state, eutrophication, and the threats for water quality of the great Mazurian Lake System. In: Polish River Basins and Lakes, Part I, pp. 231-260.
• 10. Song, Y., Song, X.D., Jiang, H., Guo, Z.B., Guo, Q.H. 2010. Quantitative remote sensing retrieval for algae in inland waters. Spectroscopy and Spectral Analysis, 30(4), 1075-1079.
• 11. PN-ISO 10260, 2002. Jakość wody – Pomiar parametrów biochemicznych – Spektometryczne oznaczanie stężenia chlorofilu a.
• 12. Tebbs E.J.; Remedios J.J.; Harper D.M. 2013. Remote sensing of chlorophyll-a as a measure of cyanobacterial biomass in Lake Bogoria, a hypertrophic, saline–alkaline, flamingo lake, using Landsat ETM+. Remote Sensing of Environment, 135, 92-106.
• 13. PPMŚ 2015. Program Państwowego Monitoringu Środowiska na lata 2016–2020. Główny Inspektor Ochrony Środowiska Warszawa.