Наблюдения по данным датчиков цвета океана многолетних и сезонных изменений некоторых показателей состояния экосистемы Бискайского залива

Гидрооптические свойства прибрежных и в значительной части открытых частей Бискайского залива не являются водами типа 1 в силу влияния ряда факторов, таких как интенсивный речной сток, ресуспензия донных отложений под влиянием сильных ветров, развитие кальцифицирующих водорослей. Это обстоятельство не позволяет эффективно использовать стандартные алгоритмы обработки цвета морской воды, предложенные Национальной Администрацией США по Аэронавтике и Космосу/NASA для данных SeaWiFS и MODIS или Европейским космическим агентством/ESA для данных MERIS. Нами разработан набор новых, специализированных под изучаемый водный объект, алгоритмов для оценки количества и пространственного распределения концентрации общей взвеси, биомассы фитопланктона (через концентрацию хлорофилла-а,), также и идентификации и картирования областей цветения двух вредных видов фитопланктона - Lepidodinium chlorophorum и Emiliania huxleyi.
Мы использовали обширный банк данных in situ по концентрации хлорофилла фитопланктона (ХЛ) и общей взвеси (ОВ), сформированный французским институтом IFREMER. Алгоритмы, разработанные нами отдельно для ХЛ и ОВ, и индивидуально для SeaWiFS и MODIS, основаны на использовании нейронных сетей (НС).
Посредством последовательной процедуры стыковки данных датчиков SeaWiFS и MODIS для таких оптически сложных вод, сезонные и декадная динамика биогеохимических процессов в Бискайском заливе были задокументированы и выяснена их связь с внутренними гидрологическими процессами и внешними атмосферными воздействиями.
Нам не известны разработанные к настоящему моменту алгоритмы для определения/идентификации L. chlorophorum. Как и для ХЛ и ОВ, для данного исследования были использованы НС. В этом исследовании были использованы данные датчика MODIS, нейрон в выходном слое, отражал наличие или отсутствие этого вида планктона.
Районы цветения кокколитофор определялись по данным датчиков CZCS, SeaWiFS и MODIS. Для вывяления пикселей принадлежищих к области цветения использовался визуальный анализ RGB композитных изображений и алгоритм классификации, основанный на использовании характерных спектральных свойств цветений кокколитофор.
Разработанные алгоритмы для восстановления некоторых параметров качества воды и идентификации цветений вредных водорослей вместе с полученным достоверным подтверждением совместимости данных SeaWiFS и MODIS для Бискайского залива, позволили впервые установить и наблюдать во времени многочисленные сезонные, межсезонные и многолетние изменения в биогеохимических полях в прибрежных водах и пелагиальной зоне этого водного объекта. Синергетическое использование спутниковых данных о силе и направлении ветра, ТПО, данных о цвете океана и доступных in situ данных предоставило возможность интерпретировать наблюдаемую динамику биогеохимических полей в терминах региональных океанологических процессов и многолетних изменений.