请留言
slayt1

Global Vision Medya Odak Noktası

Şirket, CCTV'de toplam 15 kez yer aldı ve parti medyası, merkezi medya ve yerel resmi medya aracılığıyla toplam 50 milyon kişiye ulaştı.

0101
Haber Kategorileri

Hongze Gölü'nde klorofil a konsantrasyonunda tersine dönme

2026-04-18

Genel Bakış

Klorofil a, fitoplanktonun ana fotosentetik pigmentidir ve sıklıkla fitoplankton biyokütlesinin göstergesi olarak kullanılır; bu da onu su ortamı yönetiminin önemli bir bileşeni haline getirir. Klorofil a konsantrasyonu (Chla), su kütlelerindeki ötrofikasyon derecesini değerlendirmek ve sucul ortamlardaki karbon döngüsünü incelemek için önemli bir göstergedir; hızlı ve doğru ölçümü göl ekolojik yönetimi için çok önemlidir.

Göllerin trofik durumunu değerlendirmek için kullanılan geleneksel yöntemler öncelikle yerinde örnekleme ve analize dayanmaktadır. Bununla birlikte, bu yöntem yerel hava ve çevresel etkilere karşı hassastır ve örnekleme ve test süreci zaman alıcı, emek yoğun ve maliyetlidir; bu da göl ötrofikasyonunun ince mekansal ve zamansal ölçeklerde izlenmesini zorlaştırmaktadır. Buna karşılık, uzaktan algılama teknolojisi geniş kapsama alanı, hızlı veri toplama ve kısa işlem süreleri gibi avantajlar sunarak geleneksel su kalitesi örneklemesinin birçok eksikliğini gidermektedir. Bu nedenle, göl suyu ortamının ve su ekolojisinin izlenmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

veri

Veri kaynağı:

(1) Örnekleme noktası verileri: Bu çalışmada toplam 19 geçerli örnekleme noktası verisi toplanmış ve analiz edilmiştir. Bu veri noktaları, sonraki analizlerin doğruluğunu ve güvenilirliğini sağlamak için titizlikle incelenmiş ve kalite kontrolünden geçirilmiştir.

(2) Uzaktan algılama verileri: Ana uzaktan algılama veri kaynağı olarak Sentinel-2 çok spektrumlu cihaz (MSI) tarafından sağlanan Seviye-2A standart ürünü kullanılmıştır. Bu veri ürünü, yüzey su kütlelerinin spektral özelliklerini kapsamlı bir şekilde yakalayabilen B1 ila B9 bantları ve B8A bandı dahil olmak üzere 10 temel spektral bandı kapsamaktadır. Tüm uzaktan algılama verileri, Google Earth Engine platformu aracılığıyla verimli bir şekilde elde edilmiş ve işlenmiştir.

Veri işleme:

(1) Veri temizleme: Öncelikle, verilerin geçerliliğini ve doğruluğunu sağlamak için klorofil a konsantrasyonu (Chl-a) 0'dan küçük veya eşit olan veri noktaları ve eksik değerler kaldırılır.

(2) Su kütlesi çıkarımı: Normalleştirilmiş Su İndeksi (NDWI) uygulanır ve hesaplama formülü (B3 - B8) / (B3 + B8) şeklindedir. 0,1'den büyük bir eşik ayarlanarak bir su kütlesi maskesi oluşturulur, böylece su kütlesi alanı doğru bir şekilde çıkarılır ve su kütlesi olmayan piksellerin girişimi ortadan kaldırılır.

(3) Mekansal-zamansal eşleştirme işlemi: Mekansal olarak, piksel düzeyindeki gürültünün ve mekansal heterojenliğin etkisini azaltmak için her örnekleme noktasının etrafındaki 3x3 piksellik pencerenin ortalama yansıma değeri çıkarılır; zamansal olarak, uzaktan algılama verilerinin ve saha gözlem verilerinin zaman içinde yüksek oranda tutarlı olmasını sağlamak için gerçek örnekleme tarihine dayalı olarak hassas eşleştirme yapılır, böylece analizin mekansal-zamansal doğruluğu iyileştirilir.

teknik rota

Şekil 1. Teknoloji Yol Haritası

yöntem

Su kalitesi parametrelerinin tersine çevrilmesinde, bu parametrelerle yakından ilişkili hassas bantların belirlenmesi ve bunların model için girdi faktörleri olarak kullanılması, daha yüksek tahmin doğruluğuna yol açar. Bu çalışma, klorofil a konsantrasyonuyla yakından ilişkili hassas bantları belirlemek için Pearson korelasyon analizini kullanmaktadır. Doğrusal bir korelasyon katsayısı olan Pearson korelasyon katsayısı, farklı bantlar veya bant kombinasyonları ile klorofil a konsantrasyonu arasındaki korelasyonun gücünü ortaya koyarak, modelin oluşturulmasını engelleyebilecek zayıf korelasyonlu bantların elenmesini sağlar. Su kütlelerinin yansıtıcılığı esas olarak görünür ve yakın kızılötesi bantlarda yer aldığından ve çalışmalar görünür ve yakın kızılötesi yansıtıcılığın su kütlelerindeki klorofil a konsantrasyonunu tersine çevirmek için başarıyla kullanılabileceğini gösterdiğinden, bu çalışma Pearson korelasyon analizini kullanmaktadır.

Mevcut ölçüm verileri ve uydu görüntü verilerine dayanarak, bu çalışma farklı tek bantların ve bant kombinasyonlarının korelasyon katsayılarını karşılaştırmaktadır. En yüksek korelasyona sahip bant kombinasyonu bağımsız değişken olarak, su kalitesi parametresi klorofil a konsantrasyonu ise bağımlı değişken olarak kullanılmıştır. Su kalitesi verilerini elde etmek için istatistiksel bir regresyon modeli oluşturulmuştur. Modelin doğruluğu, değerlendirme standardı olarak belirleme katsayısı R2 kullanılarak test edilmiş ve nihai elde etme modeli oluşturulmuştur.

Sonuçlar ve Analiz

Yukarıdaki tersine çevirme modeline dayanarak, o gün Hongze Gölü suyundaki klorofil a konsantrasyonunun örnekleme noktalarındaki dağılım haritası elde edildi:

Şekil 2.Hongze Gölü'ndeki klorofil a konsantrasyonu (mg/L)

Şekilde gösterildiği gibi, Sentinel-2 inversiyonuna dayalı olarak elde edilen Hongze Gölü'ndeki genel klorofil a (Chl-a) konsantrasyonu, maksimum konsantrasyonu yalnızca 0,0145 mg/L olan düşük bir trofik seviyededir. Bu, fitoplankton biyokütlesinin kış aylarında düşük sıcaklıklar ve zayıf ışık nedeniyle baskılanmasıyla ilgili mevsimsel özellik ile uyumludur. Mekânsal olarak, "göl merkezinde düşük konsantrasyon ve kenarlarda yüksek konsantrasyon" dağılım modeliyle karakterize edilen belirgin bir heterojen desen ortaya çıkmaktadır: göl merkezindeki açık sular genellikle düşük Chl-a konsantrasyonları sergiler ve bu da nispeten temiz suyu gösterir; kıyı boyunca, özellikle nehir ağızlarında ve yakındaki kasabaların yakınındaki sığ koylarda, yerel olarak yüksek değerli yamalar ortaya çıkar ve bu da sık insan faaliyetini ve ötrofikasyona potansiyel bir etkiyi gösterir. Genel olarak, inversiyon Ocak ayında (kış) meydana gelmiştir; bu dönemde Hongze Gölü'nün su sıcaklığı düşüktü ve bu da alglerin genel büyüme hızını baskıladı. Sonuç olarak, ana göl bölgesindeki Chla konsantrasyonu yıl boyunca düşük seviyede kaldı. Bununla birlikte, kıyı şeridi karasal girdinin "noktasal kaynak" etkisinden etkilendi ve bu da yerel olarak yüksek değerli bir alan oluşturdu. Bu durum, Hongze Gölü'ndeki Chla konsantrasyonunun mevsimsel dağılım modeliyle tutarlıdır; bu modele göre konsantrasyon "kış ve ilkbaharda kıyıya yakın bölgelerde yüksek, çekirdek bölgede ise düşüktür".