[Гиперспектралдык колдонмолор] Тайху көлүндөгү цианобактерияларды Сигуан-1 05 спутнигинин (Тяньсяньпэйхао) негизинде мониторинг жүргүзүү

Алдын ала маалымат

Спутниктик аралыктан зонддоо технологиясы ички суунун сапатын көзөмөлдөөдө чечүүчү ролду ойнойт, бул чоң аймакта суунун сапатынын негизги параметрлерин салыштырмалуу тез жана арзан баада алууга мүмкүндүк берет. Бирок, ички суунун сапатын көзөмөлдөө спутниктик аралыктан зонддоо технологиясына да жогорку талаптарды коёт: кичинекей суу объектилери жогорку мейкиндик чечилишин талап кылат; суунун сапатынын тез өзгөрүшү жогорку убакыт чечилишин талап кылат; ал эми суу объектилеринин татаал жана өзгөрүлмө оптикалык мүнөздөмөлөрү жогорку спектрдик чечилишти талап кылат. Ошондуктан, бир эле учурда жогорку мейкиндик, жогорку убакыт жана жогорку спектрдик чечилишке жооп берген спутниктик маалыматтар ички сууларды мониторингдөөдө олуттуу артыкчылыктарга ээ.

Фикоцианин (ФЦ) цианобактерияларда кеңири таралган ко-пигмент болуп саналат. Анын сиңирүү чокусу болжол менен 620–650 нм диапазонунда топтолгон, андыктан бул тилкеде жергиликтүү сиңирүүнүн төмөндөшү (же салыштырмалуу төмөн чагылдыруу) болот.

Суу бетинде цианобактериялык коомчулук көп болгондо, бул сиңирүү тилкесинде Rrs(l) салыштырмалуу кичине болот жана тилкенин эки тарабында тең сиңирүү аз же такыр болбойт. "Жергиликтүү депрессия" принцибине таянып, сиңирүү тереңдигин "чоку бийиктиги/баштапкы сызыгы" ыкмасы менен сандык жактан аныктоого болот, ошентип, PC бар экендигинин жана концентрациясынын индикатору катары кызмат кылат.

Методдор жана принциптер

Эсептөө үчүн 2025-жылдын 18-июнунда аймактын үстүнөн өткөн Sentinel-2 L2C жана Xiguang-1 05 спутнигинин (Tianxianpei) беттик чагылдыруу маалыматтары тандалып алынган. Булут каптоосу 10% дан аз болгон жана спутниктер аймактын үстүнөн өткөнгө чейин жана андан кийин аба ырайы ачык болгон.

Таблица 1. Xiguang-1 05 спутнигинин параметрлери (Тяньшянпэй)

2-таблица Sentinel-2 тилкесинин параметрлери

Фикоцианин индекси (PCI)

Оптималдуу гиперспектралдык тилке 620–650 нм. Сызыктуу интерполяция 600 нм жана 650 нм ортосунда базалык сызык катары жүргүзүлөт. Андан кийин 620 нмдеги бул базалык маани менен чыныгы Rrs(620) ортосундагы айырма PCI катары колдонулат. Айырма терс болгондо (абсорбция), абсолюттук маани же карама-каршы белги адатта "абсорбция интенсивдүүлүгүн" билдирүү үчүн кабыл алынат.

Жыйынтыктарды талдоо

Бул салыштырууда Xiguang-1 05 спутнигинен (Тяньсяньпей деп да аталат) жана Sentinel-2 спутнигинен алынган маалыматтар колдонулат. Салыштыруунун жыйынтыктары төмөнкүдөй:

1-сүрөт. Sentinel-2 RGB курама сүрөтү 20250616

2-сүрөт. Сигуан № 1 05 жылдызынын (Тяньсяньпейхао) 20250618 RGB синтези

3-сүрөт Sentinel-2 PCI бөлүштүрүү (20250616)

Сүрөт 4. Xiguang-1 05 спутнигинин PCI бөлүштүрүү картасы (Тяньшянпэй) 20250618

Жогорудагы бөлүштүрүү карталарын салыштыруу көрсөткөндөй, Сигуан-1 05 спутнигинин (Тяньсяньпей) жана Сентинел-2 PCIнин мейкиндик бөлүштүрүү тенденциялары жалпысынан бир топ ырааттуу жана окшош. Батыш Тайху көлүнүн аймагында цианобактериялык гүлдөөлөр катуу байкалат, бул көлгө куюлган дарыялардын топтолушуна байланыштуу болушу мүмкүн, бул балырлардын өсүшүнө өбөлгө түзгөн көп өлчөмдөгү азык заттарды алып келип, цианобактериялык гүлдөөгө жана хлорофиллдин А концентрациясынын жогорулашына алып келет. Тайху көлүнүн борбордук жана чыгыш аймактары азыраак жабыркайт, бул батыш аймакка караганда суунун сапатын жакшыртат. Көлдүн чыгыш бөлүгүндө суу өсүмдүктөрү өсөт, ал эми хлорофиллдин А концентрациясы төмөн. Борбордук көл аймагы кеңири масштабдуу гүлдөө зонасы болуп саналат; жайында гүлдөгөндөн кийин, ал чоң аймакты камтыйт. Түштүк-батыш көл аймагында гүлдөөлөр сейрек кездешет, ал эми чыгыш Тайху көлүндө дээрлик эч кандай гүлдөө болбойт, бул чыгыш Тайху көлүндөгү чөйрөнүн жакшыраак экенин көрсөтүп турат. Борбордук көл аймагында айрым айырмачылыктар бар, негизинен спутниктик транзит убактысынын өзгөрүшүнө байланыштуу; Тайху көлүндөгү жайкы цианобактериялык гүлдөөлөр убакыт боюнча олуттуу айырмачылыктарды көрсөтөт.

Жалпысынан алганда, Xiguang-1 05 спутнигинин (Tianxianpeihao) PCI индекси Sentinel-2 маалымат жыйынтыктары менен жогорку деңгээлдеги ырааттуулукту жана колдонууга ыңгайлуулукту сактайт.