Şaanxi eyaletindeki Weihe, Jinghe ve Bahe nehirlerindeki su kirliliğinin izlenmesi

Kentleşme ve ekonomik büyüme ile birlikte su kirliliği, sürdürülebilir kentsel kalkınmayı kısıtlayan önemli bir faktör haline gelmiştir. Otomasyon, esneklik, hız, gerçek zamanlı tespit ve yerinde analiz özellikleriyle öne çıkan çevrimiçi su kalitesi izleme, kentsel su kalitesi izlemede bir talep ve gelişim trendi haline gelmiştir. Hedef nesnelerin sürekli spektral bilgilerini elde edebilen hiperspektral görüntüleyiciler, çevre izleme gibi alanlarda kullanılmaktadır. Bunlar, çevre izlemede giderek yaygınlaşan uygulamalara sahip gelişmiş uzaktan algılama cihazlarıdır.

Hiperspektral su kirliliği izleme yönteminin avantajları

Hiperspektral görüntüleme cihazları, nehirlerde ve göllerde su kirliliğini tespit etmede aşağıdaki avantajlara sahiptir:
1. Geniş ölçekli su kalitesi bilgilerinin hızlı elde edilmesi: Hiperspektral görüntüleme cihazları, geniş ölçekli su kalitesi bilgilerini kısa sürede elde ederek su kalitesi izleme verimliliğini ve kapsamını artırır.
2. Kirleticilerin hassas tespiti: Hedef su kütlesinin spektral bilgilerini elde ederek, hiperspektral görüntüleyici, sudaki ağır metaller ve organik madde gibi kirleticileri hassas bir şekilde tanımlayabilir ve su kirliliği sorunlarının teşhisine güçlü bir destek sağlayabilir.
3. Su kalitesi değişikliklerinin gerçek zamanlı izlenmesi: Hiperspektral görüntüleme cihazları, su kalitesi değişikliklerini gerçek zamanlı olarak izleyebilir, su kirliliği sorunlarını hızlı bir şekilde tespit edebilir ve su kirliliğine karşı erken uyarı ve acil müdahale için önemli veriler sağlayabilir.

Hiperspektral su kirliliği izleme uygulama yöntemleri

1. Veri Toplama ve İşleme
   Nehirlerde ve göllerde su kirliliğini tespit etmek için hiperspektral görüntüleme cihazları kullanılırken, ilk adım doğru ve güvenilir spektral veriler elde etmek için uygun veri toplama ekipmanını ve yöntemlerini seçmektir. Daha sonra, veri kalitesini ve doğruluğunu artırmak için gürültü giderme ve spektral kalibrasyon da dahil olmak üzere elde edilen spektral verilerin ön işlenmesi gerekir.
   2. Su kalitesi parametrelerinin tersine çevrilmesi
   Ön işlenmiş spektral verilerin analiz edilmesi ve tersine çevrilmesiyle, klorofil a konsantrasyonu, askıda katı madde konsantrasyonu ve şeffaflık gibi temel su kalitesi parametreleri elde edilebilir. Bu su kalitesi parametreleri, sudaki kirleticilerin konsantrasyonuyla ilişkilidir ve bu parametrelerin izlenmesi ve analiz edilmesiyle, su kütlesinin kirlilik durumu dolaylı olarak çıkarılabilir.

Hiperspektral su kirliliği izleme uygulama yöntemleri

3. Kirleticilerin tanımlanması ve sınıflandırılması
   Hiperspektral görüntüleyici tarafından elde edilen spektral bilgilere dayanarak, su kütlelerindeki kirleticiler daha ayrıntılı olarak tanımlanabilir ve sınıflandırılabilir. Farklı kirleticilerin spektral özelliklerinin karşılaştırılması ve analiz edilmesiyle, su kütlelerindeki kirleticilerin doğru bir şekilde tanımlanması ve sınıflandırılması sağlanabilir; bu da su kirliliği sorunlarının teşhisine güçlü bir destek sağlar.
   4. Su kirliliği değerlendirmesi ve erken uyarı sistemi
   Su kaynaklarındaki kirleticilerin belirlenmesi ve sınıflandırılmasının ardından, su kirliliği durumunun kapsamlı bir değerlendirmesi yapılabilir. Su kalitesi parametrelerinin tersine çevrilmesi ve kirletici madde tanımlama sonuçları birleştirilerek, su kirliliğinin derecesini niceliksel olarak değerlendirmek için bir su kirliliği değerlendirme modeli oluşturulabilir. Aynı zamanda, gerçek zamanlı su kalitesi izleme verileri ve kirlilik değerlendirme modeline dayanarak, su kirliliği sorunlarını hızlı bir şekilde tespit etmek ve ilgili önlemleri almak için bir su kirliliği erken uyarı sistemi kurulabilir.

Zhongke Xiguang Havacılık ve Uzay - Su Kirliliği İzleme

Çin Bilimler Akademisi'nin Xi'an Uzay Araştırmaları ekibi, hiperspektral uzaktan algılama teknolojisini kullanarak Şaanxi eyaletindeki Lantian ve Jingyang ilçeleri civarındaki Weihe, Jinghe ve Bahe nehirlerinin kirlilik seviyelerini izledi. Rakamların analizi, Weihe, Jinghe ve Bahe nehir havzalarının genel su koşullarının iyi durumda olduğunu göstermektedir. Jinghe Nehri'nin su kalitesi nispeten daha iyi iken, Bahe Nehri'nin bazı bölümlerinde bulanıklık nispeten yüksektir, ancak genel eğilim iyidir. 

Günümüzde, gelişmiş bir uzaktan algılama teknolojisi olan hiperspektral görüntüleme cihazları, nehir ve göllerdeki su kirliliğini tespit etmede geniş uygulama potansiyeline ve önemli pratik değere sahiptir. İlgili teknolojilerin ve yöntemlerin sürekli optimizasyonu ve iyileştirilmesiyle, hiperspektral görüntüleme cihazları gelecekte su kalitesi izleme ve koruma alanında daha da önemli bir rol oynayacaktır.