Centrum Teldetekcji IGiK monitoruje zakwit alg w Odrze

W najnowszym numerze miesięcznika Geodeta nr 9/2022 ukazał się artykuł na temat monitorowania skażenia w Odrze z wykorzystaniem opracowanego w zespole Centrum Teledetekcji algorytmu do śledzenia zakwitu alg.

Zespół Centrum Teledetekcji IGiK – jak informują GEODETĘ Marcin Kluczek i dr Maciej Bartold – przygotował nowy algorytm pozwalający na automatyczne wykrywanie czasowo-przestrzennych zmian zakwitu wody nie tylko w rzece, ale również we wszelkich wodach powierzchniowych. Algorytm dostarcza nowe opracowania co 5 lub 10 dni w zależności od występowania zachmurzenia nad badanym obszarem. Zasada jego działania bazuje na wykorzystaniu danych z misji Copernicus Sentinel-2 przy jednoczesnym wykrywaniu aktualnego zasięgu wód powierzchniowych oraz monitorowaniu zmian satelitarnego wskaźnika zawartości chlorofilu NDCI (Normalized Difference Chlorophyll Index) w badanych obszarach.

Wskaźnik NCDI wykorzystuje właściwość obecnego w algach barwnika roślinnego chlorofil-a – jest on czuły na padające światło słoneczne w zakresie spektralnym tzw. krawędzi czerwieni (red-edge). Dzięki temu barwnik może być wykrywany przez sensory multispektralne zamontowane na pokładzie satelitów Sentinel-2A i 2B.

Satelity Sentinel-2 dostarczają zobrazowań o rozdzielczości przestrzennej 10 m, a zatem wystarczającej do monitorowania wód Odry, której szerokość koryta w zależności od odcinka waha się od 100 do 300 m. Dane satelitarne posłużyły do wyliczenia w chmurze obliczeniowej Google Earth Engine mediany wskaźnika NDCI z dziesięciu dni. W celu analizy aktualnego zasięgu wód powierzchniowych zespół Centrum Teledetekcji wykonał też maskowanie automatycznie, progując wartości obliczonego wskaźnika Sentinel Water Mask (SWM). Dzięki temu na obrazach satelitarnych wyłączono z analizy ostrogi regulacyjne.

Rycina ilustrująca zakwit alg na Odrze w okresie 11-20 sierpnia, oraz obniżenie zawartości chlorofilu wykazane spadkiem wartości wskaźnika NDCI w okresie 21-30 sierpnia br.

Zamieszczone wizualizacje przedstawiają czasowo-przestrzenne występowanie zakwitu alg na odcinku Odry niedaleko Krosna Odrzańskiego. W dniach 21–31 lipca stężenie utrzymywało się na średnim poziomie. W kolejnym okresie (11–20 sierpnia) odnotowano nagły wzrost stężenia zawartości chlorofilu. Dziesięć dni później (21–30 sierpnia) zakwit glonów przesunął się dalej w dół rzeki, a zawartość chlorofilu na odcinku w pobliżu Krosna Odrzańskiego spadła.

Zaawansowane techniki teledetekcyjne oparte na wykorzystaniu danych z nowoczesnych satelitów optycznych Sentinel-2 programu obserwacji Ziemi Copernicus wykazują potencjał w monitorowaniu tempa zanieczyszczenia wód, jak również mogą stanowić nieocenione wsparcie w jak najszybszym zapobieganiu takim zagrożeniom.

Więcej o monitorowaniu skażenia Odry w miesięczniku Geodeta nr 9 (328) znajdziesz tutaj.