Global Vision медиа фокусу
Компания CCTVде жалпысынан 15 жолу көрсөтүлүп, анын партиялык маалымат каражаттары, борбордук маалымат каражаттары жана жергиликтүү расмий маалымат каражаттары аркылуу жалпысынан 50 миллион адамга жеткен.
Жаңы гиперспектралдык индекске негизделген суу хлорофиллинин мониторинги
Алдын ала маалымат
Хлорофилл а фитопланктондогу негизги фотосинтетикалык пигмент болуп саналат жана көбүнчө фитопланктон биомассасынын индикатору катары колдонулат. Хлорофилл а концентрациясы (Chla) эвтрофикация деңгээлин баалоо жана суу чөйрөсүндөгү көмүртектин циклин изилдөө үчүн негизги индикатор болуп саналат. Чектелген сандагы чекиттерди гана өлчөй алган салттуу жер үстүндөгү суу үлгүлөрүн алуу ыкмаларына салыштырмалуу, алыстан зонддоо технологиясы хлорофилл а үчүн мейкиндиктеги бөлүштүрүү маалыматынын кеңири диапазонун бере алат.
Гиперспектралдык аралыктан зонддоо оптикалык жактан татаал суу шарттарында хлорофилл а (Chla) мониторинг жүргүзүү үчүн чоң мүмкүнчүлүктөргө ээ. Бирок, учурдагы гиперспектралдык индекстер суунун сапатынын башка параметрлеринин кийлигишүүсү, атмосфералык коррекциянын жетишсиздиги жана жогорку өндүрүмдүүлүктөгү суу объектилери менен иштөөдө спектрдик тилкелердин дисперсиясы менен оңой эле чектелет. Бул маселени чечүү үчүн Яо жана башкалар жаңы спектрдик индексти — Кызыл Четтин Чагылуусу Чоку Туурасынын Индексин (REPWI) сунушташкан. Бул индекс:
(1) Оптикалык жактан татаал суу объектилеринде TSM жана CDOMдун кийлигишүүсүн азайтуу үчүн гиперспектралдык маалыматтардын жогорку спектрдик чечилишин толук пайдалануу, ошону менен кызыл четтин чагылуу чокусунун потенциалын толук пайдалануу.
(2) Атмосфералык коррекциялоо процессинде пайда болгон белгисиздиктерге сезимтал эмес
(3) Дискреттик спектрдик үлгү алуу интервалынын таасирин минималдаштыруу
Методдор жана принциптер
Бул изилдөөдө индекстик эсептөөлөрдү жүргүзүү жана индекстин жыйынтыктарына таянып, Тайху көлүнүн суунун сапатын талдоо үчүн 2025-жылдын 18-июнунда Сигуан-1 05 спутниги (Тяньсяньпей) тарабынан тартылган Тайху көлүнүн аймагынын гиперспектралдык сүрөттөрү колдонулган.
1-таблица. Маалыматтарды киргизүү
Бул учурда, индексти эсептөө атмосфералык жактан оңдолгон L2C деңгээлинин чагылдыруу маалыматтарын колдонот. Конкреттүү операциялык жол-жобосу төмөнкүдөй:
1. Маалыматтарды алдын ала иштетүү
(1) Спектрдик тегиздөө: ENVIде беттик чагылдыруу маалыматтары Савицкий-Голай (SG) алгоритмин колдонуу менен тегизделет, ал спектрдик ызы-чууну азайтып, кийинки кызыл четтин корреляция индексинин эсептөөлөрүнүн ишенимдүүлүгүн жогорулатат. ENVIдеги App Store дүкөнүнөн алынган Савицкий-Голай чыпкасын же орнотулган THOR спектрдик тегиздөө куралын колдонсо болот. Савицкий-Голай чыпкасын колдонгондо, параметр жөндөөлөрү төмөнкүдөй болот:
(2) Сүрөттөрдү каттоо (милдеттүү эмес): Географиялык каттоо базалык картанын негизинде иштетилген маалыматтар боюнча жүргүзүлөт. Каттоо ENVI, qgis же arcgis программаларында жүргүзүлүшү мүмкүн. Google Imagery шилтеме картасы катары сунушталат.
(3) Суу объектисинин маскасы: Тайху көлүнүн аймагы суу объектисинин индексин беттин чагылдыруу санына нормалдаштыруу жана эсептөөнүн натыйжаларынын гистограммасына негизделген тиешелүү босогону тандоо жолу менен алынат.
(4) Индексти эсептөө: Индекс ENVIдеги Band Math куралын колдонуу менен эсептелет. Эсептелген индекс көп тилкелүү же бир тилкелүү растр болуп саналат. Аны ENVIдеги New File Builder колдонуп TIFF форматында экспорттоп, андан кийин QGIS же ArcGISте талдаса болот.
(5) Хлорофилл аймагынын маскасын алуу: Эсептелген жарым-жартылай индексти колдонуу менен, Тайху көлүндө хлорофилл аймагынын маскасын алуу белгиленген босого ыкмасын колдонуу менен жүргүзүлдү.
(6) Көп индекстүү комплекстүү талдоо: Статистикалык векторго же торчо индексине таянып, ар кандай индекстердин бөлүштүрүлүшү ар кандай индекстер менен көрсөтүлгөн физикалык мааниге кайрылуу менен талданат.
Индексти түздөн-түз баштапкы DN маанисинин сүрөттөрүн колдонуу менен же индексти эсептөө үчүн радиометриялык калибрлөөдөн жана атмосфералык коррекциядан кийин чагылдыруу маалыматтарын алуу менен да эсептесе болот.
Радиометриялык калибрлөө: Радиометриялык коррекция көрүнгөн нурлануу маалыматтарын алуу үчүн нурлануу менен камсыздалган радиометриялык калибрлөө коэффициенттерин колдонуу менен чийки DN маанисинин маалыматтары боюнча жүргүзүлөт. Муну ENVIдеги Радиометриялык калибрлөө куралын колдонуу менен жасоого болот.
Атмосфералык коррекция: Атмосфералык коррекция ENVIдеги FLAASH атмосфералык коррекция куралы сыяктуу беттик чагылтуу маалыматтарын алуу үчүн 6S же MODTRAN моделдерине негизделген атмосфералык коррекция куралдарын колдонуу менен жүргүзүлөт.
2. Спектрдик индексти эсептөө
(1) МЕН:Суу объектисинин көлөмү спектрдик индекс ыкмасын колдонуу менен алынган. Тактап айтканда, нормалдаштырылган айырма суу индекси (NDWI) FLASH тарабынан иштетилген беттик чагылдыруу сүрөтүнүн негизинде эсептелген. Андан кийин, NDWI сүрөтүнүн гистограммасынын негизинде суу объектисин алууну аяктоо үчүн босого коюлган. Эсептөө формуласы төмөнкүдөй:
(2) ЖООП:Биоптикалык моделге ылайык, суудагы хлорофиллдин курамы канчалык жогору болсо, анын сиңүүсү ошончолук күчтүү болот (чагылуу өрөөнү ошончолук терең), болжол менен 670-680 нм, бул кызыл чет аймагындагы (болжол менен 700 нм) чагылышуу чокусунун узунураак толкун узундуктарына жылышына жана кеңейишине алып келет.
REPWI физикалык аныктамасы: Ал кызыл чагылуу өрөөнүнүн туруктуу толкун узундугунан (678 нм) кызыл четиндеги чагылуу чоку ийри сызыгынын оң тарабын кескенге чейин горизонталдуу түрдө оңго созулган горизонталдуу толкун узундугунун аралыгы катары аныкталат. Эсептөө формуласы төмөнкүдөй:
ичинде,л'ичиндеОң жактагы кесилиш чекитиндеги толкун узундугу сызыктуу интерполяция менен аныкталат, бул R шартын канааттандырат.rs(л'ичинде) = Rrs(678).
Жыйынтыктарды көрсөтүү
1-сүрөт. Чыныгы түстөгү курама сүрөт Сигуан № 1 05 (Идеалдуу дал келүү) 20250618
Жогорудагы суу объектисин алуу жана индексти эсептөөнү Сигуан-105 спутнигинин (Тяньсяньпей) маалыматтары боюнча жүргүзүү менен төмөнкү натыйжалар алынган:
2-сүрөт. REPWI индексинин бөлүштүрүү картасыСигуан № 1 05 (Идеалдуу дал келүү) 20250618
REPWI индексинин колдонулушун талдоо үчүн, кеңири колдонулган Нормалдаштырылган Хлорофилл индекси (NDCI) менен салыштырмалуу талдоо жүргүзүлдү. Нормалдаштырылган Хлорофилл индексинин (NDCI) жыйынтыктарынын бөлүштүрүлүшү төмөнкү сүрөттө көрсөтүлгөн:
3-сүрөт. Нормалдаштырылган хлорофилл индексинин (NDCI) бөлүштүрүлүшүСигуан № 1 05 (Идеалдуу дал келүү) 20250618
Салыштыруу макроскопиялык тенденциялар жагынан REPWI жана NDCI индекстеринин ортосундагы шайкештикти көрсөтөт. Экөө тең Тайху көлүнүн түндүк-батыш жана жээк аймактарында борбордук жана түштүк-чыгыш бөлүктөрүнө салыштырмалуу хлорофиллдин а концентрациясынын бир кыйла жогору экендигин көрсөтөт, бул эвтрофикациянын мейкиндиктеги дифференциациясын көрсөтөт. Жалпысынан алганда, балырлардын гүлдөшү батыш Тайху көлүнүн аймагында катуу байкалат, гүлдөгөн жерлердин жанында хлорофиллдин а концентрациясы жогору. Себеби Тайху көлүнүн батыш бөлүгү дарыялар көлгө куюп, балырлардын тез өсүшүнө өбөлгө түзгөн көп өлчөмдөгү азык заттарды алып келет, бул цианобактериялык гүлдөөгө жана хлорофиллдин а концентрациясынын жогорулашына алып келет. Тайху көлүнүн борбордук жана чыгыш аймактары азыраак жабыркайт, бул батыш Тайху көлүнө караганда суунун сапатын жакшыртат. Көлдүн чыгыш бөлүгүндө суу өсүмдүктөрү өсөт, ал эми хлорофиллдин а концентрациясы төмөн, бул REPWI индексинин суу объектилериндеги хлорофиллдин а мейкиндиктеги бөлүштүрүү мүнөздөмөлөрүн кармоодогу эффективдүүлүгүн дагы бир жолу тастыктайт. Бул кийинки суунун сапатын көзөмөлдөө жана балырлардын гүлдөшү жөнүндө эрте эскертүү үчүн ишенимдүү маалыматтарды камсыз кылат.