ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΓΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΥΡΗΝΙΚΟΥ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΟΥ

Από RemoteSensing Wiki

Αναθεώρηση της 22:48, 28 Φεβρουαρίου 2010

Ως μεθοδολογία, χρησιμοποιήθηκε η διαλογή πληροφοριών από πολλούς διαφορετικούς δορυφορικούς αισθητήρες, με νέους αλγόριθμους για τη θερμότητα του νερού, στις περιοχές γύρω από το εργοστάσιο Cernavoda NPP, όπως και την περιβαλλοντική κατάσταση στις εκβολές του Δούναβη στη Μαύρη Θάλασσα.

Landsat TM, ETM, MODIS, ASTER, ήταν οι δορυφόροι που χρησιμοποιήθηκαν και η πληροφορία που συλλέγχθηκε, επεξεργάστηκε με τα προγράμματα PCI, EASI/PACE, ENVI 4.1, ILWIS 3.1 και IDL. Εφαρμόστηκαν γεωμετρικές και ατμοσφαιρικές διορθώσεις. Η εισροή πληροφορίας πολλών διαφορετικών πηγων, μας επιτρέπει την καλύτερη επεξήγηση της επιρροής του θερμικού ρεύματος του ποταμού, 30 χιλιόμετρα μακριά απο το εργαστάσιο.

Η μακρόχρονη παρατήρηση του εργαστασίου και της περιοχής που το περιβάλλει, επιτρέπει τη στατιστική ανάλυση με σεβασμό στην περιοδικότητα πολλών φαινομένων με ενδιαφέρον για την έρευνα μας.

Επιλέχτηκε μια έγκυρη σειρά στοιχείων με τα ανώτερα και τα χαμηλότερα όρια για να προσδιορίσει τις ψηφίδες που ήταν μέσα σε μια κανονική σειρά θερμοκρασίας και εκείνες τις ψηφίδες που ήταν θερμότερες από το κανονικό. Τις ψηφίδες εδάφους σημάνθηκαν με τις τιμές μηδεν και αποκλείστηκαν από την ανάλυση. Οι μέσες θερμοκρασίες υπολογίστηκαν για τα ψηφία στις αντίστοιχες περιοχές. Ο αριθμός ψηφίδων στο ρεύμα χρησιμοποιήθηκε για να υπολογίσει ότι η τοπική έκταση του θερμού ρεύματος υποθέτει. Καταδεικνύουμε ότι Landsat TM και οι δορυφορικές εικόνες τηλεπισκόπησης ETM, MODIS και ΑΣΤΈΡ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να καθορίσουν τη θερμή απαλλαγή νερού από τον πυρηνικό σταθμό Cernavoda. Αναλύθηκε επίσης η εποχιακή μεταβλητότητα του θερμικού ρεύματος με τη χρησιμοποίηση των δορυφορικών στοιχείων και των επιτόπιων μετρήσεων στοιχείων.

Η ταξινόμηση των θερμοκρασιών ύδατος επιφάνειας λήφθηκε από δύο λειτουργικά πρότυπα ταξινόμησης και έναν συνδυασμό προκειμένου να είναι η καταλληλότερη όταν χρησιμοποιείται το στοιχείο τηλεπισκόπησης. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η ταξινόμηση είναι δυνατή ακόμη και χωρίς ταυτόχρονα στοιχεία επίγειας επαλήθευσης. Αυτό δείχνει ότι η λειτουργική ταξινόμηση με τα στοιχεία τηλεπισκόπησης είναι δυνατή. Η ακρίβεια ταξινόμησης κυμαίνεται από 76% ως 90%. Το κύριο πλεονέκτημα της τηλεπισκόπησης πέρα από την παραδοσιακή μέθοδο ελέγχου νερού επιφάνειας βασισμένη στη συλλογή δειγματοληψιών ύδατος είναι η καλή χωρική και χρονική κάλυψή του. Ο έλεγχος μπορεί να πραγματοποιηθεί αρκετές φορές το χρόνο και οι ποταμοί που δεν περιλαμβάνονται στην παραδοσιακή δειγματοληψία μπορούν να ελεγχθούν επίσης. Τα νερά ενός ποταμού απαιτούν ότι ένας συγκεκριμένος αλγόριθμος για να λάβει υπόψη τις διαφορές στο νερό αποτελεί και οι οπτικές ιδιότητές τους στις διαφορετικούς θέσεις και τους χρόνους. Αυτές οι διαφορές προκαλούνται από διάφορους παράγοντες όπως οι διακυμάνσεις στους ανέμους, την απαλλαγή ποταμών, το φορτίο ιζημάτων, την αρχική παραγωγή και τον τύπο ειδών φυτοπλαγκτόν. Κατά συνέπεια, τα επιτόπια στοιχεία πρέπει να χρησιμοποιηθούν ταυτόχρονα με δορυφορικά για να βαθμολογήσουν τον αλγόριθμο, το συγκεκριμένο για την περιοχή. Οι αλγόριθμοι που αναπτύσσονται για μια συγκεκριμένη περιοχή δεν θα είναι ακριβείς για άλλες γεωγραφικές θέσεις. Εντούτοις, η μέθοδος ανάπτυξης αλγορίθμου μπορεί να εφαρμοστεί οπουδήποτε. Αναπτύχθηκε στους αλγορίθμους για τη συγκεκριμένη περιοχή των νερών περιοχής πυρηνικού σταθμού Cernavoda, αλλά με τους διαφορετικούς χρόνους μεταξύ των δορυφορικών επικαλύψεων και των επιτόπιων μετρήσεων.

Αεροφωτογραφία της περιοχής μελέτης

Η προκύπτουσα επιφάνεια με τους χάρτες θερμοκρασίας που ανακτώνται από τα στοιχεία αφότου παρουσιάζει η εφαρμογή του στατιστικού αλγορίθμου αναλυτικές πληροφορίες για την παραλλαγή στη θερμοκρασία στο κανάλι Δούναβη-Μαύρης θάλασσας, καθώς και η περιορισμένη διαθεσιμότητα επιτόπιων μετρήσεων επηρεάζει επίσης το αποτέλεσμα της στατιστικής προσέγγισης.

Το σύστημα ψύξης αντιδραστήρων CANDU εισάγεται στα υδρολογικά κανάλια εδώ κοντά και κάποια από τη θερμότητα χάνεται στην ατμόσφαιρα μέσω της εξάτμισης, της μεταφοράς θερμότητας και της θερμικής ακτινοβολίας. Η σωστή πρόβλεψη των θερμοκρασιών στα κανάλια απαιτεί τα ακριβή μετεωρολογικά στοιχεία για τον υπολογισμό των ενεργειακών απωλειών στην ατμόσφαιρα. Η επαλήθευση των προβλέψεων θερμοκρασίας απαιτεί τις άμεσες μετρήσεις θερμοκρασίας ύδατος, οι οποίες χρησιμοποιούνται επίσης για να ελέγξουν τα δορυφορικά δεσομένα θερμοκρασίας. Η κοντινή θερμοκρασία επιφάνειας των μετεωρολογικών στοιχείων νερού και ανώτερου αέρα χρησιμοποιείται για να υπολογίσει τις ενεργειακές απώλειες στην ατμόσφαιρα. Η θερμική αδράνεια των μεγάλων συγκεντρώσεων του νερού όπως το σύστημα καναλιών κάνει τις υπολογισμένες θερμοκρασίες να μην αντιδούν στις ωριαίες διακυμάνσεις στη θερμοκρασία αέρα, την υγρασία και τους ανέμους. Οι εναλλαγές ώρας στη ταχύτητα ανέμου και την κατεύθυνση παράγουν μερικές αλλαγές σε θερμική μετακίνηση και διαστάσεις ρευμάτων. Προκειμένου να αποκτηθεί η χωρική και χρονική διανομή της θερμής απαλλαγής νερού από τον πυρηνικό σταθμό Cernavoda και για να χαρακτηρίσουν το θερμικό φορτίο, χρησιμοποιήθηκαν τα δορυφορικά στοιχεία τηλεπισκόπησης. Η θερμή απαλλαγή νερού θα μπορούσε να έχει συνέπειες στην οικολογία του καναλιού Μαύρης Θάλασσας - Δούναβη και του ποταμού Δούναβη. Όσον αφορά την παρουσία αλιείας στο υδρολογικό δίκτυο κοντά στις εγκαταστάσεις πυρηνικής ενέργειας Cernavoda σε Μαύρη Θάλασσα - το κανάλι Δούναβη και ο ποταμός Δούναβη, μια έρευνα για τη σχετική βιβλιογραφία δείχνει ότι τα ψάρια θα κινηθούν εάν βρούν τη θερμοκρασία ύδατος ανυπόφορη, αλλά μπορούν να παραμείνουν σε μια ζώνη με τις ανεκτές θερμοκρασίες εάν είναι ικανά στον εγκλιματισμό σε αυτήν.

Οι διακυμάνσεις θερμοκρασίας ύδατος που συλλαμβάνονται στα θερμικά στοιχεία του IR συσχετίζονται με τις μετεωρολογικές παραμέτρους. Οι πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με την πλημμύρα των γεγονότων και των κινδύνων σεισμού εξετάζονται. Πριν από τη λειτουργία του πυρηνικού σταθμού Cernavoda, με την αριθμητική διαμόρφωση προβλέφθηκε ότι ο σταθμός παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις στην περιοχή 5 χλμ από το σταθμό παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος. Στην άμεση εγγύτητα της μονάδας 1 ο αντιδραστήρας, το φορτίο θερμοκρασίας ύδατος μπορεί να καταχωρήσει μια διαφορά 9 βαθμών Κελσίου. Κατά τη διάρκεια του χειμώνα, το θερμικό ρεύμα είναι εντοπισμένο σε μια περιοχή μέσα σε μερικά χλμ από τις εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας, και η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των περιοχών είναι περιπου 1.5 βαθμός. Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού και της πτώσης, υπάρχει μεγαλύτερη θερμική επέκταση των ρευμάτων 5-6 χλμ κατά μήκος του καναλιού Δούναβη-Μαύρη Θάλασσα, και η αλλαγή θερμοκρασίας είναι περίπου 1 βαθμός. Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, τα στρωματοποιημένα νερά περιορίζουν το θερμικό ρεύμα στα ανώτερα στρώματα της υδάτινης στήλης .που λίγοι μετρούν Η απαλλαγή των θερμών περαιτέρω αυξήσεων νερού της θερμοκρασία ύδατος της επιφάνειας, η οποία ενισχύει τη στρωματοποίηση. Η παραλλαγή της θερμοκρασίας ύδατος επιφάνειας αναλύεται στο θερμικό φορτίο. Η ισχυρή εποχιακή διαφορά στο θερμικό λοφίο συσχετίζεται με την κάθετη μίξη της υδάτινης στήλης το χειμώνα και με τη στρωματοποίηση το καλοκαίρι.

Υδροδυναμική προσομοίωση, οδηγεί σε καλύτερη κατανόηση των μηχανισμών από τους οποίους η θερμότητα των αποβλήτων από τον πυρηνικό σταθμό Cernavoda διαλύεται στο περιβάλλον. Οι μελέτες για την περιβαλλοντική επίδραση της θερμής απαλλαγής νερού έχουν γίνει για πολλές εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας, έχουν αναφερθεί ότι η θερμική απαλλαγή αύξησε τη θερμοκρασία ύδατος των υδραγωγείων σωμάτων. Η επιρροή του θερμικού φορτίου στην αύξηση φυτοπλαγκτόν πρέπει επίσης να ερευνηθεί περαιτέρω. Πριν από τη λειτουργία του πυρηνικού σταθμού Cernavoda, με την αριθμητική διαμόρφωση προβλέφθηκε ότι ο σταθμός παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις στην περιοχή 5 χλμ από το σταθμό παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος. Η ανάλυση κύριων τμημάτων (PCA) βασισμένη στα στοιχεία Landsat TM και ETM στον έλεγχο νερού επιφάνειας της περιοχής δοκιμής Cernavoda έχει γίνει για να προσδιορίσει τις αλλαγές θερμοκρασίας και θολούρας.

Απεικόνιση των παραδουνάβιων περιοχών στο σημείο εκβολής του εργοστασίου

Το μεγάλο ποσό θερμασμένου νερού που ρίχνεται μακριά μόνιμα στα υδρολογικά κανάλια δικτύων του πυρηνικού σταθμού Cernavoda είναι ένας από τους αρνητικούς παράγοντες, που ενοχλεί σοβαρά τη θερμική ισορροπία των λεκανών νερού και οδηγεί στην αμετάκλητη περιβαλλοντική αλλαγή, που ασκεί επιδράσεις στο βαθμό αύξησης αλγών και την αύξηση της θερμοκρασίας ύδατος. Ο κύριος στόχος αυτής της έρευνας ήταν να αναπτυχθεί η μακροχρόνια μέθοδος επιρροής στις εγκαταστάσεις πυρηνικής ενέργειας στη θερμική κατάσταση των κοντινών καναλιών και του ποταμού Δούναβη και να συγκριθεί με τις διαφορετικές φυσικές εισαγωγές της θερμότητας. Παρουσιάστηκαν μερικά αποτελέσματα από τα δορυφορικά στοιχεία πολυαισθητήρων σχετικά με τη θερμική απαλλαγή από την ψύξη πυρηνικών αντιδραστήρων που διαλύεται ως θερμότητα των αποβλήτων στο κανάλι Δούναβης-Μαύρη θάλασσα και στον ποταμό Δούναβη. Οι διανομές θερμοκρασίας ύδατος που συλλήφθηκαν με τα στοιχεία IR ήταν θετικές και συσχετίστηκαν στα θερμικά με τις μετεωρολογικές παραμέτρους και τα επιτόπια στοιχεία ελέγχου. Υψηλής ευκρίνειας θερμικά στοιχεία των εγκαταστάσεων πυρηνικής ενέργειας Cernavoda με θερμό νερό από τα συστήματα ψύξης μπορεί να οδηγήσει σε καλύτερα αποτελέσματα για να γίνει αντιληπτή η συμπεριφορά της μεταφοράς και της διασποράς της θερμότητας των αποβλήτων στο κανάλι Μαύρης Θάλασσας - Δούναβη, στον ποταμό Δούναβη και τελικά στο περιβάλλον της γειτονιάς.