Вопросы использования БПЛА для проведения мониторинга качества береговых вод

Автор: Гумбатов Д.А., Алиева Х.С.Г.

Журнал: Природные системы и ресурсы @ns-jvolsu

Рубрика: Экология

Статья в выпуске: 1 т.14, 2024 года.

Бесплатный доступ

Исследования качества береговых вод проводятся с помощью как морских измерительных станций, так и БПЛА, оснащенных мультиспектральной и гиперспектральной аппаратурой. Результаты проведенных исследований показали, что качество береговых зон определяется в основном количеством водорослей и в частности морской капусты, основная масса которой оказывается под водой. Надводная часть обычно оценивается с помощью БПЛА оснащенной спектральной измерительной аппаратурой с большой погрешностью, так как требуется учесть влияние блеска и мутности морской поверхности. При этом учет подводной части этой растительности может быть осуществлен без влияния отраженной радиации надводной части. Для этой цели использована известная регрессионная зависимость отраженного сигнала надводной части от отношения отраженного сигнала синей части спектра к отраженному сигналу на участке перехода в краю красной зоны. Сформирована задача поиска такого вида функции зависимости радиации с края красной зоны от отражения с близкой инфракрасной зоны, при которой целевой функционал, формированный на базе указанной регрессионной зависимости и некоторого ограничительного условия, наложенного на искомую функцию, достиг бы минимума. Получено трансцендентное уравнение, решение которого позволяет определить характер искомой зависимости, при которой влияние радиации с надводной части исследуемой растительности минимально влияет на результат оценки подводной части растения.

Еще

Бпла, водоросли, отраженная радиация, качество воды, оптимизация

Короткий адрес: https://sciup.org/149146358

IDR: 149146358   |   DOI: 10.15688/nsr.jvolsu.2024.1.4

Список литературы Вопросы использования БПЛА для проведения мониторинга качества береговых вод

  • Cavanaugh K.C., Bell T., Costa M., et al. A Review of the Opportunities and Challenges for Using Remote Sensing for Management of Surface- Canopy Forming Kelps. Front. Mar. Sci., 2021, vol. 8. DOI: https://doi.org/10.3389/fmars.2021.753531
  • Anderson K., Gaston K.J. Lightweight Unmanned Aerial Vehicles Will Revolutionize Spatial Ecology. Front. Ecol. Environ., 2013, vol. 11, no. 3, pp. 138-146. DOI: http://dx.doi.org/10.2307/23470549
  • Arango J.G., Nairn R.W. Prediction of Optical and Non-Optical Water Quality Parameters in Oligotrophic and Eutrophic Aquatic Systems Using a Small Unmanned Aerial System. Drones, 2019, vol. 4, no. 1, pp. 1-10. DOI: http://dx.doi.org/10.3390/drones4010001
  • Dugdale S.J., Kelleher C.A., Malcolm I.A., et al. Assessing the Potential of Drone-Based Thermal Infrared Imagery for Quantifying River Temperature Heterogeneity. Hydrol. Process., 2019, vol. 33, no. 7, pp. 1152-1163. DOI: http://dx.doi.org/10.1002/hyp.13395
  • Siegel D.A., Wang M., Torena M.S., Robinson W. Atmospheric Correction of Satellite Ocean Color Imagery: The Black Pixel Assumption. Appl. Opt., 2000, vol. 39, no. 21, pp. 3582-3591. DOI: http://dx.doi.org/10.1364/AO.39
  • Druehl L.D., Wheeler W.N. Population Biology of Macrocystis Integrifolia from British Columbia, Canada. Mar. Biol., 1986, pp. 173-179. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00569124e00683
  • Johnston D.W. Unoccupied Aircraft Systems in Marine Science and Conservation. Annu. Rev. Mar. Sci., 2019, vol. 11, pp. 439-463. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-marine-010318-095323
  • Kain M.J. Patterns of Relative Growth in Neurocytes Luetkeana (Phaeophyta). J. Phycol, 1987, pp. 181-187. DOI: http://dx.doi.org/10.1111/j.00223646.1987.00181.x
  • Schroeder S.B., Dupont C., Boyer L., et. al. Passive Remote Sensing Technology for Mapping Bull Kelp: A Review of Techniques and Regional Case Study. Glob. Ecol. Conserv., 2019, no. 19. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gecco.2019
  • Lee E., Yoon H., Hyun S.P., et al. Unmanned Aerial Vehicles (UAVs)-Based Thermal Infrared (TIR) Mapping a Novel Approach to Assess Groundwater Discharge into the Coastal Zone. Limnol. Oceanogr. Methods, 2016, vol. 14, no. 11, pp. 725-735. DOI: http://dx.doi.org/10.1002/lom3.10132
  • Windle A.E., Silsbe G.M. Evaluation of Unoccupied Aircraft System (UAS) Remote Sensing Reflectance Retrievals for Water Quality Monitoring in Coastal Waters. Front. Environ. Sci., 2021. DOI: https://doi.org/10.3389/fenvs.2021.674247
Еще
Статья научная