Хлорофилл концентрациясын қашықтықтан зондтау арқылы бақылау – су ресурстарын қорғау мен қалпына келтірудің маңызды негізі

Ішкі су айдындары адамзаттың өмір сүруі мен дамуы үшін тәуелді болатын табиғи экожүйелердің маңызды құрамдас бөлігі болып табылады, сумен жабдықтауда, құрғақшылық пен су тасқынын бақылауда, көлік пен навигацияда, климатты реттеуде, организмдердің тіршілік ету ортасын қамтамасыз етуде және биоәртүрлілікті сақтауда алмастырылмайтын рөл атқарады. Соңғы жылдары адам қызметінің және климаттың өзгеруінің әсерінен ішкі су ресурстары, су ортасы және су экожүйелері әртүрлі деңгейдегі проблемалар мен қауіптерге тап болды. Эвтрофикация және одан туындаған балдырлардың гүлденуі ішкі су айдындарындағы кең таралған ластану проблемалары болып табылады, ал суайрықтарды дамыту мен экологиялық үйлестіру арасындағы тұрақты тепе-теңдік тиісті ведомстволардың назарын біртіндеп аударды.

Хлорофилл концентрациясын қашықтықтан зондтау мониторингі

Қазіргі уақытта көптеген отандық және халықаралық ғалымдар ішкі өзендердегі, ірі көлдердегі, су қоймаларындағы және шағын қалалық су айдындарындағы хлорофилл а концентрациясын бақылау үшін қашықтықтан зондтау деректерін пайдалануда. Ішкі су айдындарындағы хлорофилл а концентрациясын бақылаудың бұл қашықтықтан зондтау әдісі су айдындарының су ортасын басқаруды, ластану көздерін бақылауды және экологиялық өркениет құрылысын күшейту үшін маңызды практикалық маңызға ие.

Хлорофилл-а цианобактериялардағы фотосинтездің негізгі элементі болып табылады және оның мөлшері планктонда салыстырмалы түрде тұрақты, бұл оны зертханалық жағдайда тазартуды және талдауды жеңілдетеді.Су айдындарындағы хлорофилл А мөлшерін өлшеу эвтрофикация дәрежесін алдын ала бағалауға мүмкіндік береді, осылайша судың сапасын жақсырақ түсінуге мүмкіндік береді.Сондықтан, ішкі су айдындарындағы хлорофилл А концентрациясын ұзақ уақыт бойы динамикалық бақылау құрлық су ресурстарын қорғау және қалпына келтірудің маңызды алғышарты болып табылады.

CAS Xiguang Aerospace - Хлорофилл концентрациясының инверсиясы

Күн сәулесі атмосферадан ішкі су айдындарының бетіне түскен кезде, су буының шекарасында шағылысу, сыну және жұтылу сияқты оптикалық құбылыстар пайда болады. Датчикпен анықталатын су айдынының спектрлік сипаттамалары негізінен оның өзіндік оптикалық қасиеттерімен, судағы заттардың құрамымен, метеорологиялық жағдайлармен және датчиктің бейнелеу бұрышымен анықталады. Күн сәулесінің атмосфералық орта арқылы су бетіне жету процесінде аз бөлігі атмосферамен шашыраңқы болады, ал көп бөлігі су бетіне жетеді. Су бетіне берілетін жарықтың көп бөлігі шағылысады, ал қалған бөлігі су айдынына түседі.

Жоғары тазалықтағы судың көрінетін жарық жолағы мен спектрлік шағылысу арасындағы функционалдық байланыс сызықтық дерлік. Таза суда басқа заттар болған кезде, судың шағылысу қисығы өзгереді.Жоғары оптикалық сезімталдығы бар зат ретінде хлорофилл a концентрациясы өзгерген кезде судың спектрлік қисығында сәйкес шыңдарды немесе аңғарларды көрсетеді. Хлорофилл a-ның сипаттамалық спектрін зерттеу негізінде судағы хлорофилл a концентрациясын инверсиялық бақылауды және болжауды жүзеге асыруға болады.  

CAS Xiguang Aerospace - Хлорофилл концентрациясының инверсиясы

Жоғарыдағы суретте Қытай Ғылым академиясының Сиань аэроғарыш тобы инверсия арқылы алған Бохай шығанағы үшін хлорофилл концентрациясының нәтижелері көрсетілген. Суреттен көрініп тұрғандай,Жағалау маңындағы хлорофиллдің концентрациясы теңіз жағалауындағы суларға қарағанда әлдеқайда жоғары.  

Қазіргі уақытта ішкі су айдындарындағы хлорофилл А концентрациясын қашықтықтан зондтау мониторингі үшін пайдаланылатын деректер негізінен мультиспектральды және гиперспектральды кескіндер сияқты дәстүрлі кескін көздерінен алынады. Дәстүрлі мультиспектральды деректермен салыстырғанда, гиперспектральды сенсорлардың жолақтары көбірек, жолақ ені тар және спектрлік ажыратымдылығы айтарлықтай жақсарған, бұл оларды ішкі су сапасын инверсиялау үшін тамаша деректер көзі етеді. Спектрлік теория мен инверсия әдістерінің жетілуімен гиперспектральды кескіндер біртіндеп маңыздылыққа ие болып, ішкі су сапасын орналастыруды қашықтықтан зондтау мониторингінде кеңінен қолданылады.