Αξιολόγηση της ποιότητας του νερού με τεχνικές τηλεπισκόπησης: Medrano Creek, Αργεντινή

Από RemoteSensing Wiki

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ

Συγγραφείς: Alicia Vignolo, Alberto Pochettino, Daniel Ciceronea

Centro Ato´mico Constituyentes, Comisio´n Nacional de Energı´a Ato´mica. Avda. Gral. Paz 1499. 1650. San Martı´n, Provincia de Buenos Aires, Argentina

Escuela de Posgrado, Universidad Nacional de General San Martı´n. Belgrano 3563. 1650 San Martı´n, Provincia de Buenos Aires, Argentina

Πηγή: [1]

Περίληψη:

Δύο φασματικές ζώνες του ορατού φάσματος [0,45-0,52 mm (μπλε), 0,52-0,60 mm (πράσινο)] δορυφορικών εικόνων που λαμβάνονται από το LANDSAT 7 ETM + χρησιμοποιούνται σε αυτή τη μελέτη για την παρακολούθηση των μολυσμένων νερών του Medrano Creek όταν ρέει στον ποταμό Ro de la Plata. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι η ποιότητα του νερού στο Ρίο ντε λα Πλάτα στην έξοδο του Medrano Creek έχει μειωθεί περισσότερο από το 50% ως πηγή νερού για ανθρώπινη κατανάλωση. Τα μη επεξεργασμένα απόβλητα της κλωστοϋφαντουργίας επηρεάζουν πιθανώς την ποιότητα του νερού. Επινοήθηκε ένα μοντέλο που προβλέπει τον δείκτη ποιότητας νερού (WQI) επιφανειακών υδάτων στην περιοχή μελέτης και χρησιμοποιεί την ανάλυση γραμμικής παλινδρόμησης. Το μοντέλο έχει επικυρωθεί με τη χρήση ενός συνόλου δεδομένων 12 φυσικοχημικών παραμέτρων που έχουν ληφθεί τα τελευταία 3 χρόνια. Η δυνατότητα χρήσης δορυφορικών εικόνων επιβεβαιώθηκαν από τα αποτελέσματα: (α) την ανίχνευση της οργανικής μόλυνσης (που σχετίζεται με χρωστικές ουσίες) στα συστήματα γλυκού νερού και (β) ως εργαλεία λήψης αποφάσεων για τη διαχείριση των υδάτινων πόρων.

1. Εισαγωγή

Το Medrano Creek είναι ένα από τα πέντε φρέσκα υδάτινα ρεύματα περνώντας από την AMBA (Μητροπολιτική περιοχή του Μπουένος Aires), όπου ζουν 13 εκατομμύρια άνθρωποι. Ρέει στο Ro de la Plata που επηρεάζει την ποιότητα του νερού της περιοχής που ονομάζεται Franja Costera Sur , που απλώνεται από το San Fernando στο Magdalena. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι η ποιότητα του νερού του Rio de la Plata στην έξοδο του ποταμού Medrano μειώθηκε περισσότερο από 50% για κατανάλωση από τον άνθρωπο. Οι τεχνικές τηλεπισκόπησης έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως την τελευταία δεκαετία για να πετύχει η εκτίμηση της ποιότητας των υδάτων το 2004. Σε αυτή τη μελέτη σκοπός είναι ο υπολογισμός της δυναμικότητας χρήσης δορυφορικών εικόνων για τον εντοπισμό οργανικής ρύπανσης (που σχετίζεται με χρωστικές ουσίες) στα επιφανειακά νερά.

2. Ειδικές τεχνικές

Η λεκάνη του ποταμού καλύπτει έκταση 5269 εκταρίων με μέση κλίση 0,18%.

Χρησιμοποιήθηκε ένα σύνολο δεδομένων φυσικοχημικών παραμέτρων από την επιτόπια εργασία που έγινε στις 24 Νοεμβρίου 2002 (στο ίδιο διάστημα ο δορυφόρος LANDSAT 7 TM απέκτησε μια εικόνα του περιοχή μελέτης) για την αξιολόγηση της ποιότητας του νερού. Οι φυσικοχημικοί παράμετροι που χρησιμοποιήθηκαν για τη μελέτη αυτή ήταν: η θερμοκρασία, η σκληρότητα, το διαλυμένο οξυγόνο, το pH, η αγωγιμότητα, η αλκαλικότητα, η θολερότητα και συγκέντρωση νιτρικών, νιτρωδών και αμμωνιακών, χλωριούχων και θειικών ιόντων για τη διαμόρφωση δείκτη ποιότητας νερού. Προκειμένου να χαρακτηριστούν οι τύποι των οργανικών ρυπογόνων ουσιών στα νερά του Medrano Creek, ελήφθησαν UV-V και IR φάσματα απορρόφησης δειγμάτων φιλτραρισμένου νερού.

3.Αποτελέσματα και Συζήτηση

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα που ελήφθησαν από τη φασματοσκοπία, έχουν χρησιμοποιηθεί οι ανακλάσεις των αντίστοιχων δορυφορικών εικόνων στις φασματικές ζώνες του ορατού φάσματος [0,45-0,52 mm (Μπλε), 0,52-0,60 mm (Πράσινο), 0,63-0,69 mm (Κόκκινο)] έως να γίνει ανάλυση στα ρυπασμένα νερά του ποταμού Medrano όταν εισέρχονται στον ποταμό Río de la Plata. Σε κάθε πλευρά έχει επιλεγεί μια σειρά DN (ληφθείσα ακτινοβολία από το αντικείμενο, που έχουν ληφθεί από τον αισθητήρα για κάθε εικονοστοιχείο), έχουν εκφραστεί τιμές ανάκλασης και στη συνέχεια εφαρμόστηκαν συμβατικές τεχνικές για τη δορυφορική απεικόνιση για την απεικόνιση των μοτίβων ενδιαφέροντος.

4.Συμπεράσματα

Η οργανική ύλη (συμπεριλαμβανομένων των χρωστικών ουσιών) στο νερό του Medrano Creek έδωσε ένα σαφές σήμα στην ορατή περιοχή του φάσματος - μια φασματική υπογραφή που χρησιμοποιήθηκε για την ανίχνευση του των υδάτων αυτών στον ποταμό Río de la Plata. Ένα μοντέλο που χρησιμοποιεί τις αριθμητικές τιμές της ανακλαστικότητας στις μπλε, πράσινες και κόκκινες ζώνες των LANDSAT 7 TM δορυφορικών εικόνων της περιοχής μελέτης πρόβλεψε ικανοποιητικά τις επιπτώσεις του Medrano Creek στην ποιότητα των υδάτων του Río de la Πλάτα. Το μοντέλο έχει επικυρωθεί χρησιμοποιώντας βάση δεδομένων από 12 φυσικοχημικές παραμέτρους που μετρήθηκαν σε 13 σταθμούς στην περιοχή μελέτης. Οι δορυφορικές εικόνες αποδείχτηκαν ένα ισχυρό εργαλείο για την ανίχνευση των επιπτώσεων των μολυσμένων υδάτων, που προέρχονται από το Medrano Creek, στην ακτογραμμή του ποταμού Rio de la Plata. Μελέτες ποιότητας νερού για οικοσυστήματα όπως η Franja Costera Sur απαιτούν επαρκές δίκτυο παρακολούθησης στο χώρο και στο χρόνο. Οι δύο διαστάσεις είναι δύσκολες να εκπληρωθούν με τους μέσους περιβαλλοντικούς προϋπολογισμούς στην Αργεντινή. Στην πραγματικότητα, η μεγαλύτερη βάση δεδομένων των παραμέτρων ποιότητας του νερού της περιοχής ολοκληρώθηκε με δεδομένα που αποκτήθηκαν σε καμπάνιες που αναπτύχθηκαν το 1994-1995. Η χρήση δεδομένων ΤΜ για την αξιολόγηση η ποιότητα του νερού της Franja Costera Sur θα μπορούσε να χειριστεί σε αυτό πρόβλημα, συμβάλλοντας στην ανάπτυξη διαγράμματος ρύπανσης.