Jaunumi

Pirmo reizi testētas Sentinel-3 satelīta iespējas monitorēt ūdens kvalitāti Latvijas un Igaunijas piekrastēs

15.06.2017
 

 

Pasaules kontekstā attālā izpēte pamazām kļūst par uzticamu ūdeņu izpētes metodi, taču Latvijā aizvien trūkst spēcīgas zināšanas un prasmes satelītu datu pielietošanā ūdeņu vides un kvalitātes novērtēšanai. Tieši gadu pirms Eiropas Kosmosa aģentūras (EKA) Sentinel-3 satelīta palaišanas orbītā Vides risinājumu institūts (VRI) kopā ar Igaunijas Jūras institūtu (Estonian Marine Institute, EMI) pieņēma izaicinājumu un uzsāka SentiBalt projekta īstenošanu. Tā mērķis bija izmantot jaunākās attālās izpētes tehnoloģijas, lai simulētu nākotnes satelītu (Sentinel-3) datus un attīstītu attālās izpētes algoritmus Baltijas jūras ūdens kvalitātes un piekrastes zonu novērtēšanai.

Eiropas Kosmosa aģentūras satelīts fiksējis aļģu ziedēšanas tornado Baltijas jūrā, 2015.gada augusts. Attēls: EKA

Baltijas jūras specifiskās īpašības – optiski sarežģītā ūdens virsma, augsts duļķainums, sāļā un saldūdens sajaukums, kā arī zemais bioloģiskās daudzveidības līmenis – rada unikālus izaicinājumus attālās izpētes pielietošanai. Šāda tipa ūdenstilpes spēj samulsināt pat visadvancētākos optiskos sensorus. Raugoties no satelītiem vai lidmašīnām, tie uztver ne tikai fitoplanktonu, bet arī citas ūdenī ieplūstošās vielas – minerālus un organiskās vielas, kas novērš sensoru uzmanību un traucē iegūt akurātu informāciju. Savukārt lauka datu precizitāte ir ierobežota jūras nemitīgās mainības dēļ – tos datus, kas ievākti vienā punktā, jūras ūdens pēc brīža jau nogādā pavisam citā. Līdz ar to, lai iegūtu pilnīgāku priekšstatu par Baltijas jūras piekrastes ūdeņiem, satelītu piegādātos datus ieteicams kombinēt ar informāciju, kas iegūta ūdens paraugu ievākšanas misijās.

Latvijas Jūras monitoringa programma Vides monitoringa programmas 2015 – 2020 ietvaros ir veidota saskaņā ar HELCOM izstrādātajām rekomendācijām Baltijas jūras vides monitoringa veikšanai. HELCOM identificējusi sešas jūras monitoringa apakšprogrammas, kas saistītas ar attālās izpētes kā papildinošās metodes pielietošanu visaptverošai jūras ūdens kvalitātes un ekosistēmas novērtēšanai. Satelīta informācija, kas nodrošina bezmaksas regulāru detalizētu datu plūsmu, var kalpot kā ekonomiski izdevīga alternatīva obligātajiem ūdens kvalitātes mērījumiem, taču Latvijā šīs metodes ieviešanai nepieciešams veikt nopietnus zināšanu papildināšanas un kapacitātes celšanas pasākumus. 

SentiBalt projekta ietvaros Sentinel-3 satelīta datu simulēšanai bija paredzēts veikt sešas aviācijā bāzētas attālās izpētes kampaņas un vienlaicīgi – lauka mērījumu ievākšanas misijas. Diemžēl nepiemēroto laika apstākļu dēļ bija iespējams noorganizēt tikai četras no tām. 2015.gada 11. un 12. augustā datu ievākšanas kampaņas norisinājās Rīgas Jūras līcī, bet 2016.gada 31.maijā un 14.septembrī – Igaunijas piekrastes ūdeņos. Lauka mērījumos un attālās izpētes kampaņās iegūtā informācijas tika kombinēta un tālāk izmantota Sentinel-3 OLCI datu simulēšanai.

Attālās izpētes laboratorijas lidojuma līnijas un punkti, kuros vielaicīgi ievākti lauka dati Rīgas Jūras līcī. Attēls: VRI

Kopš 2015.gada VRI un EMI pētnieki ir testējuši un attīstījuši dažādus algoritmus Baltijas jūras ūdens kvalitātes parametru (piemēram, hlorofila koncentrāciju) novērtēšanai, tomēr pastāvīgai attālās izpētes pielietošanai jūras monitoringā joprojām nepieciešamas atkārtotas lauka datu ievākšanas misijas un skrupuloza jaunāko algoritmu testēšana. Galvenais izaicinājums ir iegūt pēc iespējas vairāk skaidrākus un precīzākus datus no mūžam mainīgās Baltijas jūras un Latvijas mākoņainajām debesīm. Līdz ar visu EKA Sentinel flotes satelītu palaišanu orbītā Eiropai pirmo reizi būs pieejama tik plaša informācija par dažādām Zemes ekosistēmām. Lai iegūtu pēc iespējas lielāku datu apjomu no dažādiem Zemes novērošanas instrumentiem, ko pielietot automatizētu algoritmu attīstīšanai, pētnieki iesaka kombinēt Sentinel-3 un Sentinel-2 piegādāto informāciju ar spektrālajiem lauka datiem un informāciju no tradicionālajām lauka datu ievākšanas misijām.

SentiBalt projektu (Simulating Performance of ESA Future Satellites for Water Quality Monitoring of the Baltic Sea) Nr. LV1-27  finansiāli atbalsta Latvijas valsts un EKA Eiropas Sadarbības valsts plāna (PECS) ietvaros.  Šajā ziņā paustā informācija nekādā veidā neatspoguļo EKA oficiālo viedokli.

Vairāk par SentiBalt projektu

Atpakaļ