Восемнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»
XVIII.E.333
О возможности спутникового мониторинга цветения цианобактерий в Балтийском море с использованием эмпирических ортогональных функций
Моисеенко Г.С. (1)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Российская Федерация
В верхнем слое воды Балтийского моря в летний период регулярно наблюдается интенсивное цветение цианобактерий (Kahru et al, 2007). Некоторые виды цианобактерий выделяют токсины, которые представляют потенциальную опасность для здоровья человека. Поэтому вопросам мониторинга биомассы цианобактерий в последнее время уделяется большое внимание. Технологии спутникового мониторинга широко используются для оценок концентрации веществ в верхнем слое морской воды. Большинство из разработанных в настоящее время методов количественной оценки биомассы цианобактерий основаны на определении концентрации хлорофилла «а» и/или фикоцианина, пигмента, уникального для цианобактерий. В алгоритмах оценки концентрации фикоцианина, как эмпирических, так и полуэмпирических, используются различные комбинации коэффициентов яркости, рассчитанных по данным спутниковых спектрорадиометров (Shi et al, 2019). В некоторых работах (Wozniak et al, 2017) применяются эмпирические ортогональные функции, рассчитанные на локальных наборах данных, для выявления связи характеристик фитопланктона с коэффициентами яркости, измеренными in situ.
В представленной работе исследуется возможность мониторинга цветения цианобактерий в Балтийском море на основе оценок концентрации фикоцианина. В алгоритме оценки концентрации фикоцианина в верхнем слое морской воды используются эмпирические ортогональные функции аналогично подходу, изложенному в (Моисеенко и др., 2020). Расчёт эмпирических ортогональных функций выполнен для годового массива спектров коэффициента яркости для всего Мирового океана.
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема "Мониторинг", госрегистрация № 01.20.0.2.00164).
Ключевые слова: цианобактерии, Балтийское море, фикоцианин, спутниковый мониторинг, коэффициент яркости, эмпирические ортогональные функции
Литература:
- Kahru M., Savchuk O.P., Elmgren R. Satellite measurements of cyanobacterial bloom frequency in the Baltic Sea: interannual and spatial variability // Marine Ecology Progress Series. 2007. V. 343. P. 15-23.
- Shi K., Zhang Y., Qin B., Zhou B. Remote sensing of cyanobacterial blooms in inland waters: present knowledge and future challenges // Science Bulletin. 2019. V. 64. P. 1540-1556.
- Wozniak M., Craig S.E., Kratzer S., Wojtasiewicz B., Darecki M., Jones C.T. A novel statistical approach for ocean colour estimation of inherent optical properties and cyanobacteria abundance in optically complex waters // Remote Sensing. 2017. V. 9. No. 4. P. 343-365.
- Моисеенко Г.С., Левашов С.Д. Применение эмпирических ортогональных функций при спутниковом мониторинге верхнего слоя морской воды // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 1. С. 42-49. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-1-42-49.
Презентация доклада
Дистанционные исследования поверхности океана и ледяных покровов
231