Исследование динамики параметров качества воды в заливах Карского моря и прилежащем Карском шельфе на основе архивной и оперативной спутниковой информации : Investigation for dynamics of water quality parameters in the Kara Sea and the adjacent Kara Sea shelf on the basis of archive and time-sensitive satellite observations

• Published in: Вычислительные технологии
• Main Authors: Кириллов, В.В., Ковалевская, Н.М., Павлов, В.Е., Котовщиков, А.В., Семчуков, А.Н., Мышляков, С.Г., Скачкова, А.С., Печкин, А.С., Скороспехова, Т.В., Хворова, Л.А., Колисниченко, Н.А.
• Format: Text
• Language: Russian
• Published: Вычислительные технологии 2018
• Subjects: спутниковые данные; нечеткая кластеризация; фитопланктон; желтое вещество; взвешенное вещество; моделирование параметров качества воды; оптически сложные воды; satellite data; fuzzy clustering; phytoplankton; yellow matter; total suspended matter; modelling of water quality parameter; optically complex waters; Arctic; Kara Sea; Phytoplankton
• Online Access: https://dx.doi.org/10.25743/ict.2018.23.16491; http://www.ict.nsc.ru/jct/annotation/1865

В работе использованы судовые и спутниковые данные RapidEye, Terra/ASTER и Landsat-8 (2015) и данные спутника MERIS/ENVISAT (2003–2011 гг.). Построены корреляционные соотношения (коэффициент детерминации от 0.85 до 0.94) между концентрациями оптически активных веществ и данными спутников RapidEye, Terra/ASTER и Landsat-8. Эти соотношения продемонстрировали оптическую сложность вод исследуемых акваторий и необходимость использовать данные наборов диапазонов (CoastalBlue, Green, RedEdge) для детального мониторинга фитопланктона и желтого вещества в заливах Карского моря. На основе нечеткого кластерного анализа излучений водных объектов получены классы оптически сложных поверхностных вод исследуемой акватории. С помощью нейросетевого моделирования представлена динамика концентраций оптически активных веществ за почти десятилетний период. Получены характеристики относительной устойчивости процессов, связанных с хлорофиллом, взвешенным веществом и растворенной органикой, а также пространственные детали эстуарной фронтальной зоны. : Ship and time-sensitive satellite (RapidEye, Terra/ASTER, Landsat-8) data of 2015 are used for analysis. Depth Delft3D-maps is a tool for preliminary analysis. Statistical relationships (determination coefficient changes from 0.92 to 0.99) between optically active substance concentrations and apparent optical properties are revealed. The relationships show optical complexity of the studied area waters and necessity to use the bands (CoastalBlue, Green, RedEdge) for detailed monitoring of phytoplankton and yellow matter in the Kara Sea bays. Fuzzy cluster analysis of water reflectance was applied for MERIS/ENVISAT data (2003–2011). On this basis, classes of optically complex surface waters of the study area were obtained. By the help of neural network modelling, the dynamics of concentrations of optically active constituents is presented for almost a decade. Characteristics of the relative stability of processes associated with chlorophyll, suspended matter and dissolved organic matter as well as spatial details of the estuary front zone were found. Regular satellite data of high resolution and development of the presented methods are necessary for further monitoring of arctic water quality. : №4(23) (2018)