ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΑΖΩΤΟΥ ΓΙΑ ΤΟ ΒΟΡΕΙΟΔΥΤΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΤΟΥ ΚΟΛΠΟΥ ΤΗΣ ΒΕΓΓΑΛΗΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ
Από RemoteSensing Wiki
(Νέα σελίδα με ''''Εισαγωγή''' Η γνώση των χωρικών και χρονικών μεταβολών της συγκέντρωσης αζώτου είτε στο σύν...') |
|||
| (7 ενδιάμεσες αναθεωρήσεις δεν εμφανίζονται.) | |||
| Γραμμή 1: | Γραμμή 1: | ||
'''Εισαγωγή''' | '''Εισαγωγή''' | ||
| - | Η γνώση των χωρικών και χρονικών μεταβολών της συγκέντρωσης αζώτου είτε στο σύνολο του πλανήτη είτε τοπικά αναφορικά με τους ωκεανούς, είναι απαραίτητη για την ποσοτικοποίηση του ρόλου του αζώτου στις ωκεανικές βιοχημικές διεργασίες και πιo συγκεκριμένα σε αυτές οι οποίες συνδέονται στην πρωτεύουσα παραγωγή. Η φωτοσύνθεση της άλγης, επηρεάζεται και από άλλους παράγοντες πέρα απο το φως, όπως για παράδειγμα οι διατροφικές ουσίες που είναι παρούσες καθώς και η θερμοκρασία του νερού μεταξύ άλλων. Στην παρούσα εργασία, γίνεται απόπειρα να δημιουργηθεί ένας | + | Η γνώση των χωρικών και χρονικών μεταβολών της συγκέντρωσης αζώτου είτε στο σύνολο του πλανήτη είτε τοπικά αναφορικά με τους ωκεανούς, είναι απαραίτητη για την ποσοτικοποίηση του ρόλου του αζώτου στις ωκεανικές βιοχημικές διεργασίες και πιo συγκεκριμένα σε αυτές οι οποίες συνδέονται στην πρωτεύουσα παραγωγή. Η φωτοσύνθεση της άλγης, επηρεάζεται και από άλλους παράγοντες πέρα απο το φως, όπως για παράδειγμα είναι οι διατροφικές ουσίες που είναι παρούσες καθώς και η θερμοκρασία του νερού μεταξύ άλλων. Στην παρούσα εργασία, γίνεται απόπειρα να δημιουργηθεί ένας καινούριος τρόπος για τον υπολογισμό του αζώτου με in-situ δείγματα θερμοκρασίας, τα οποία στην συνέχεια εφαρμόστηκαν σε δεδομένα τηλεπισκόπησης με στόχο να δημιουργηθεί ένα μοντέλο της σχέσης μεταξύ της χλωροφύλλης, της θερμοκρασίας της επιφάνειας της θάλασσας και του αζώτου. |
'''Μεθοδολογία''' | '''Μεθοδολογία''' | ||
| - | Αρχικά, έγινε συλλογή in-situ δεδομένων | + | Αρχικά, έγινε συλλογή in-situ δεδομένων από ένα πλήθος τεσσάρων σταθμών σε διάφορα σημεία του κόλπου της Βεγγάλης, κάνοντας μετρήσεις σε μέγιστο βάθος 50 μέτρων. Οι μετρήσεις αυτές αφορούσαν στη θερμοκρασία η οποία μετρήθηκε με χρήση ψηφιακών θερμομέτρων, καθώς και δείγματα νερού στα οποία στην συνέχεια έγινε εργαστηριακή ανάλυση για να μετρηθεί η περιεκτικότητα σε άζωτο και χλωροφύλλη, λαμβάνοντας υπόψην παράγοντες όπως η ρύπανση μεταξύ άλλων για να βελτιωθεί η εγκυρότητα των μετρήσεων.Τα δεδομένα τηλεπισκόπησης προέρχονται απο τους δορυφόρους OceanSat-2 καθώς και δεδομένα από το Nasa Modis-Aqua Level-2a. Τα χαρακτηριστικά του OceanSat-2 παρουσιάζονται στους παρακάτω πίνακες.[[Εικόνα:Central.gif|thumb|right|]] |
| - | [[Εικόνα:Central2.gif|thumb|right|]]Ο συγκεκριμένος δορυφόρος παρήγαγε εικόνες χλωροφύλλης για την περιοχή που ορίζεται με γεωγραφικό πλάτος 5.0-15.0ο βόρεια και γεωγραφικό μήκος 75.0-85.0ο ανατολικά. Αντίστοιχα το σύνολο δεδομένων Nasa Modis-Aqua Level-2a χρησιμοποιήθηκε για τα δεδομένα επιφανειακής θερμοκρασίας που περιέχει για την αντίστοιχη ορισμένη περιοχή. Η επεξεργασία των δεδομένων θερμοκρασίας έγινε με χρήση των ERDAS Imaging και ENVI Software. | + | [[Εικόνα:Central2.gif|thumb|right|]] |
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | Ο συγκεκριμένος δορυφόρος παρήγαγε εικόνες χλωροφύλλης για την περιοχή που ορίζεται με γεωγραφικό πλάτος 5.0-15.0ο βόρεια και γεωγραφικό μήκος 75.0-85.0ο ανατολικά. Αντίστοιχα, το σύνολο δεδομένων Nasa Modis-Aqua Level-2a χρησιμοποιήθηκε για τα δεδομένα επιφανειακής θερμοκρασίας που περιέχει για την αντίστοιχη ορισμένη περιοχή. Η επεξεργασία των δεδομένων θερμοκρασίας έγινε με χρήση των ERDAS Imaging και ENVI Software. | ||
Το όργανο OCM-2 του OceanSat-2 έχει την δυνατότητα να μετρήσει την μεταβλητότητα του ωκεάνιου χρώματος, την φασματική διακύμανση της ακτινοβολίας που εγκαταλείπει το νερό, η οποία μπορεί να συσχετισθεί με την συγκέντρωση του φυτοπλακτόν που περιέχει η συγκεκριμένη περιοχή. | Το όργανο OCM-2 του OceanSat-2 έχει την δυνατότητα να μετρήσει την μεταβλητότητα του ωκεάνιου χρώματος, την φασματική διακύμανση της ακτινοβολίας που εγκαταλείπει το νερό, η οποία μπορεί να συσχετισθεί με την συγκέντρωση του φυτοπλακτόν που περιέχει η συγκεκριμένη περιοχή. | ||
'''Συμπεράσματα''' | '''Συμπεράσματα''' | ||
| - | Με χρήση στατιστικών μεθόδων δημιουργήθηκε ένα μοντέλο το οποίο μπορεί να προβλέψει την συγκέντρωση αζώτου αρχικά απο τα | + | Με χρήση στατιστικών μεθόδων δημιουργήθηκε ένα μοντέλο το οποίο μπορεί να προβλέψει την συγκέντρωση αζώτου, αρχικά απο τα δείγματα που προέκυψαν απο τις επιτόπου μετρήσεις και στην συνέχεια δημιουργήθηκε ένα μοντέλο με παραμέτρους οι οποίες έλαβαν υπόψην τους και το μοντέλο των επιτόπου μετρήσεων για τον υπολογισμό από το σύνολο δεδομένων των συστημάτων τηλεπισκόπησης. Τα αποτελέσματα δείχνουν πως το μοντέλο βασισμένο στα δεδομένα της τηλεπισκόπησης είναι συνεπές με αυτό των επι τόπου μετρήσεων, προσφέροντας έτσι μία μέθοδο η οποία δύναται με χαμηλότερο κόστος να καλύψει την μελέτη και πρόβλεψη της συγκέντρωσης αζώτου στους ωκεανούς σε μεγαλύτερες επιφάνειες από τις in-situ μεθοδολογίες. Ακολουθούν παραδείγματα της εφαρμογής του αλγορίθμου σε δεδομένα τηλεπισκόπησης. |
| + | [[Εικόνα:India.gif|central|]] | ||
| Γραμμή 22: | Γραμμή 28: | ||
| - | ΠΗΓΗ: | + | '''ΠΗΓΗ:''' Ranjit Kumar Sarangi, T. Thangaradjou, A. Saravana Kumar, and T. Balasubramanian |
| + | www.sciencedirect.com | ||
[[category:Οικολογία]] | [[category:Οικολογία]] | ||
Παρούσα αναθεώρηση της 14:08, 20 Φεβρουαρίου 2012
Εισαγωγή
Η γνώση των χωρικών και χρονικών μεταβολών της συγκέντρωσης αζώτου είτε στο σύνολο του πλανήτη είτε τοπικά αναφορικά με τους ωκεανούς, είναι απαραίτητη για την ποσοτικοποίηση του ρόλου του αζώτου στις ωκεανικές βιοχημικές διεργασίες και πιo συγκεκριμένα σε αυτές οι οποίες συνδέονται στην πρωτεύουσα παραγωγή. Η φωτοσύνθεση της άλγης, επηρεάζεται και από άλλους παράγοντες πέρα απο το φως, όπως για παράδειγμα είναι οι διατροφικές ουσίες που είναι παρούσες καθώς και η θερμοκρασία του νερού μεταξύ άλλων. Στην παρούσα εργασία, γίνεται απόπειρα να δημιουργηθεί ένας καινούριος τρόπος για τον υπολογισμό του αζώτου με in-situ δείγματα θερμοκρασίας, τα οποία στην συνέχεια εφαρμόστηκαν σε δεδομένα τηλεπισκόπησης με στόχο να δημιουργηθεί ένα μοντέλο της σχέσης μεταξύ της χλωροφύλλης, της θερμοκρασίας της επιφάνειας της θάλασσας και του αζώτου.
Μεθοδολογία
Αρχικά, έγινε συλλογή in-situ δεδομένων από ένα πλήθος τεσσάρων σταθμών σε διάφορα σημεία του κόλπου της Βεγγάλης, κάνοντας μετρήσεις σε μέγιστο βάθος 50 μέτρων. Οι μετρήσεις αυτές αφορούσαν στη θερμοκρασία η οποία μετρήθηκε με χρήση ψηφιακών θερμομέτρων, καθώς και δείγματα νερού στα οποία στην συνέχεια έγινε εργαστηριακή ανάλυση για να μετρηθεί η περιεκτικότητα σε άζωτο και χλωροφύλλη, λαμβάνοντας υπόψην παράγοντες όπως η ρύπανση μεταξύ άλλων για να βελτιωθεί η εγκυρότητα των μετρήσεων.Τα δεδομένα τηλεπισκόπησης προέρχονται απο τους δορυφόρους OceanSat-2 καθώς και δεδομένα από το Nasa Modis-Aqua Level-2a. Τα χαρακτηριστικά του OceanSat-2 παρουσιάζονται στους παρακάτω πίνακες.
Ο συγκεκριμένος δορυφόρος παρήγαγε εικόνες χλωροφύλλης για την περιοχή που ορίζεται με γεωγραφικό πλάτος 5.0-15.0ο βόρεια και γεωγραφικό μήκος 75.0-85.0ο ανατολικά. Αντίστοιχα, το σύνολο δεδομένων Nasa Modis-Aqua Level-2a χρησιμοποιήθηκε για τα δεδομένα επιφανειακής θερμοκρασίας που περιέχει για την αντίστοιχη ορισμένη περιοχή. Η επεξεργασία των δεδομένων θερμοκρασίας έγινε με χρήση των ERDAS Imaging και ENVI Software.
Το όργανο OCM-2 του OceanSat-2 έχει την δυνατότητα να μετρήσει την μεταβλητότητα του ωκεάνιου χρώματος, την φασματική διακύμανση της ακτινοβολίας που εγκαταλείπει το νερό, η οποία μπορεί να συσχετισθεί με την συγκέντρωση του φυτοπλακτόν που περιέχει η συγκεκριμένη περιοχή.
Συμπεράσματα
Με χρήση στατιστικών μεθόδων δημιουργήθηκε ένα μοντέλο το οποίο μπορεί να προβλέψει την συγκέντρωση αζώτου, αρχικά απο τα δείγματα που προέκυψαν απο τις επιτόπου μετρήσεις και στην συνέχεια δημιουργήθηκε ένα μοντέλο με παραμέτρους οι οποίες έλαβαν υπόψην τους και το μοντέλο των επιτόπου μετρήσεων για τον υπολογισμό από το σύνολο δεδομένων των συστημάτων τηλεπισκόπησης. Τα αποτελέσματα δείχνουν πως το μοντέλο βασισμένο στα δεδομένα της τηλεπισκόπησης είναι συνεπές με αυτό των επι τόπου μετρήσεων, προσφέροντας έτσι μία μέθοδο η οποία δύναται με χαμηλότερο κόστος να καλύψει την μελέτη και πρόβλεψη της συγκέντρωσης αζώτου στους ωκεανούς σε μεγαλύτερες επιφάνειες από τις in-situ μεθοδολογίες. Ακολουθούν παραδείγματα της εφαρμογής του αλγορίθμου σε δεδομένα τηλεπισκόπησης.
ΠΗΓΗ: Ranjit Kumar Sarangi, T. Thangaradjou, A. Saravana Kumar, and T. Balasubramanian
www.sciencedirect.com
