SentiLake: Sentinel-2 pakalpojums ezeru ūdens kvalitātes monitoringam

Ezeru un ūdenskrātuvju ekosistēmas veic ļoti nozīmīgas funkcijas. Tās apgādā ar dzeramo ūdeni, nodrošina pieeju rekreācijas pakalpojumiem, veicina bioloģiskās daudzveidības saglabāšanu, kā arī regulē oglekļa apriti un klimata pārmaiņas. Pasaulē kopumā ir 117 miljoni ezeru, kuriem nepieciešama ūdens kvalitātes uzraudzība, lai tie spētu veikt minētās funkcijas.

Lai nodrošinātu saldūdeņu ūdens kvalitāti un nepieciešamo ūdenstilpju apjomu, Eiropas Savienības (ES) izstrādātajā Ūdens pamatdirektīvā (ŪPD) noteikts, ka katrai dalībvalstij jārūpējas par ekoloģiskā statusa novērtēšanu un monitoringu ūdenstilpēs, kas lielākas par 50 ha. Neskatoties uz to, ierobežoto resursu dēļ tikai daļa no ezeriem ir iekļauti nacionālajās ezeru lauka pētījumu monitoringa programmās.

Pielietojot attālās izpētes pieejas ar pietiekami biežu atkārtojamību, Vides risinājumu institūts (VRI) spēj veikt ezeru ūdens kvalitātes novērtēšanu plašā reģionā, tādējādi atbalstot kā ES ŪPD, tā nacionālo ūdeņu monitoringa programmu. VRI izmantotie satelītu dati sniedz iespēju novērtēt sekojošus parametrus – fitoplanktona biomasu, hlorofila koncentrāciju, ūdens caurspīdīgumu, aļģu ziedēšanas biežumu un intensitāti. Galvenais VRI instruments šo datu ievākšanai ir Eiropas Kosmosa aģentūras optiskais satelīts Sentinel-2, kas piegādā regulāru (ik pēc 5 dienām pie ekvatora, 2-3 dienām Latvijā) un augstas izšķirtspējas (10 – 20 m/px) informāciju. Bezmaksas satelīta dati pieejami lielākās zemes novērošanas programmas Copernicus ietvaros. 

Mērķi

1. Izstrādāt Sentinel-2 satelīta datos balstītu pakalpojumu regulāram ezeru ūdens kvalitātes monitoringam ūdenstilpēs, kas lielākas par 50 ha;
2. Nodrošināt atbalsta rīku un informācijas bāzi ŪPD un nacionālajai ūdeņu monitoringa programmai ezeru un citu ūdenstilpju ūdens kvalitātes novērtēšanai;
3. Uzlabot vietējo pašvaldību zināšanas par to pārvaldībā esošo ezeru ekoloģisko stāvokli. 

Rezultāti

1. Automatizēts rīks Sentinel-2 satelīta datu meklēšanai, atlasīšanai un apstrādei, lai iegūtu interesējošos parametrus – hlorofila koncentrāciju, ezeru ūdens kvalitātes klasi u.c.;
2. Interaktīvs un pielāgojams rīks datu analīzei un rezultātu vizualizēšanai;
3. 189 ūdenstilpēm projekta testa teritorijās – Vidzemē un Latgalē, atlasīti Sentinel-2 satelīta dati no 2015 – 2019 gadam, tie apstrādāti un iegūti interesējošie parametri, lai novērtētu ūdenstilpju ekoloģisko kvalitāti.

Projekta norise: 2018. gada jūlijs – 2020. gada jūnijs

Projekta vadītājs: Dr. Dainis Jakovels, dainis.jakovels@videsinstituts.lv

Projekta finansētājs: Eiropas Kosmosa aģentūras programma „Eiropas sadarbības valstu plāns”