Eutrophication and cyanobacterial a

Eutrophication and cyanobacterial algal blooms present an increasing threat to the health of freshwater
ecosystems and to humans who use these resources for drinking and recreation. Remote sensing is being
used increasingly as a tool for monitoring these phenomena in inland and near-coastal waters. This study
uses the Medium Resolution Imaging Spectrometer (MERIS) to view Zeekoevlei, a small hypertrophic
freshwater lake situated on the Cape Flats in Cape Town, South Africa, dominated by Microcystis cyanobacteria.
The lake's small size, highly turbid water, and covariant water constituents present a challenging case for
both algorithm development and atmospheric correction. The objectives of the study are to assess the
optical properties of the lake, to evaluate various atmospheric correction procedures, and to compare the
performance of empirical and semi-analytical algorithms in hypertrophic water. In situ water quality
parameter and radiometric measurements were made simultaneous to MERIS overpasses. Upwelling
radiance measurements at depth 0.66 m were corrected for instrument self-shading and processed to
water-leaving reflectance using downwelling irradiance measurements and estimates of the vertical
attenuation coefficient for upward radiance, Ku, generated from a simple bio-optical model estimating the
total absorption, a(λ), and backscattering coefficients, bb(λ). The normalised water-leaving reflectance was
used for assessing the accuracy of image-based Dark Object Subtraction and 6S Radiative Transfer Code
atmospheric correction procedures applied to MERIS. Empirical algorithms for estimating chlorophyll a
(Chl a), Total Suspended Solids (TSS), Secchi Disk depth (zSD) and absorption by CDOM (aCDOM) were
derived from simultaneously collected in situ andMERISmeasurements. The empirical algorithms gave high
correlation coefficient values, although they have a limited ability to separate between signals from
covariant water constituents. The MERIS Neural Network algorithms utilised in the standard Level 2 Case 2
waters product and Eutrophic Lakes processor were also used to derive water constituent concentrations.
However, these failed to produce reasonable comparisons with in situ measurements owing to the failure of
atmospheric correction and divergence between the optical properties and ranges used to train the
algorithms and those of Zeekoevlei. Maps produced using the empirical algorithms effectively show the
spatial and temporal variability of the water quality parameters during April 2008. On the basis of the results
it is argued that MERIS is the current optimal sensor for frequent change detection applications in inland
waters. This study also demonstrates the considerable potential value for simple TOA algorithms for
hypertrophic systems. It is recommended that regional algorithm development be prioritized in southern
Africa and that remote sensing be integrated into future operational water quality monitoring systems.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

eutrophication และบุปผาสาหร่ายไซยาโนแบคทีเรียนำเสนอภัยคุกคามที่เพิ่มขึ้นต่อสุขภาพของน้ำจืด
ระบบนิเวศและมนุษย์ที่ใช้ทรัพยากรเหล่านี้สำหรับการดื่มสุราและการพักผ่อนหย่อนใจ การสำรวจระยะไกลจะถูก
ใช้มากขึ้นเป็นเครื่องมือในการตรวจสอบปรากฏการณ์เหล่านี้ในน้ำจืดและน้ำทะเลใกล้ชายฝั่ง การศึกษาครั้งนี้
ใช้ความละเอียดปานกลาง Imaging Spectrometer (MERIS) เพื่อดู Zeekoevlei, hypertrophic เล็ก ๆ
ทะเลสาบน้ำจืดที่ตั้งอยู่บนแฟลตเคปในเคปทาวน์, แอฟริกาใต้, ครอบงำโดย Microcystis ไซยาโนแบคทีเรีย.
ขนาดที่เล็กของทะเลสาบน้ำขุ่นสูงและองค์ประกอบน้ำ covariant นำเสนอกรณีที่ท้าทายสำหรับ
การพัฒนาอัลกอริทึมทั้งบรรยากาศและการแก้ไข วัตถุประสงค์ของการศึกษาที่มีการประเมิน
คุณสมบัติทางแสงของทะเลสาบในการประเมินขั้นตอนการแก้ไขในชั้นบรรยากาศต่างๆและเพื่อเปรียบเทียบ
ผลการดำเนินงานของขั้นตอนวิธีเชิงประจักษ์และกึ่งวิเคราะห์ในน้ำ hypertrophic คุณภาพน้ำในแหล่งกำเนิด
พารามิเตอร์และการวัดกัมมันตภาพรังสีที่ถูกสร้างขึ้นพร้อมกัน MERIS บัล เต็มตื่น
วัดความกระจ่างใสที่ระดับความลึก 0.66 เมตรได้รับการแก้ไขสำหรับตราสารแรเงาตนเองและประมวลผลเพื่อ
ออกจากน้ำใช้การวัดการสะท้อนรังสี downwelling และประมาณการของแนวตั้ง
ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนสำหรับความกระจ่างใสขึ้นกู่ที่สร้างขึ้นจากรูปแบบชีวภาพแสงง่ายประเมิน
การดูดซึมทั้งหมด , (λ) และค่าสัมประสิทธิ์ backscattering, bb (λ) สะท้อนน้ำออกจากปกติที่ถูก
นำมาใช้ในการประเมินความถูกต้องของภาพที่ใช้การลบวัตถุมืดและ 6S Radiative โอนรหัส
ขั้นตอนการแก้ไขบรรยากาศนำไปใช้กับ MERIS ขั้นตอนวิธีการสำหรับการประเมินเชิงประจักษ์คลอโรฟิล
(Chl) สารแขวนลอยทั้งหมด (TSS) Secchi ดิสก์ลึก (zSD) และการดูดซึมโดย CDOM (aCDOM) ได้รับ
มาจากการเก็บรวบรวมพร้อมกันในแหล่งกำเนิด andMERISmeasurements ขั้นตอนวิธีเชิงประจักษ์ให้สูง
ค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์แม้ว่าพวกเขาจะมีความสามารถ จำกัด ในการแยกระหว่างสัญญาณจาก
องค์ประกอบน้ำ covariant ขั้นตอนวิธีโครงข่ายประสาทเทียม MERIS ใช้ในมาตรฐานระดับ 2 กรณีที่ 2
ผลิตภัณฑ์น้ำและประมวลผล eutrophic ทะเลสาบยังถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้ความเข้มข้นของน้ำเป็นส่วนประกอบ.
แต่เหล่านี้ล้มเหลวในการผลิตรถที่เหมาะสมกับการวัดในแหล่งกำเนิดเนื่องจากความล้มเหลวของ
การแก้ไขบรรยากาศและความแตกต่างระหว่าง คุณสมบัติทางแสงและช่วงที่ใช้ในการฝึกอบรม
ขั้นตอนวิธีการและของ Zeekoevlei แผนที่ที่ผลิตโดยใช้ขั้นตอนวิธีเชิงประจักษ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพแสดง
ความแปรปรวนเชิงพื้นที่และเวลาของพารามิเตอร์คุณภาพน้ำในช่วงเดือนเมษายนปี 2008 บนพื้นฐานของผล
มันก็เป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่า MERIS เป็นเซ็นเซอร์ที่ดีที่สุดในปัจจุบันสำหรับการเปลี่ยนแปลงบ่อยในการตรวจสอบการใช้งานภายในประเทศ
น้ำ การศึกษาครั้งนี้ยังแสดงให้เห็นถึงค่าศักยภาพมากสำหรับขั้นตอนวิธีการ TOA ง่ายสำหรับ
ระบบ hypertrophic ขอแนะนำว่าการพัฒนาอัลกอริทึมในระดับภูมิภาคจะได้รับการจัดลำดับความสำคัญในภาคใต้ของ
แอฟริกาและระยะไกลที่ถูกรวมเข้ากับน้ำที่มีคุณภาพการดำเนินงานในอนาคตระบบการตรวจสอบ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ระบบยูโทรฟิเคชั่น และสาหร่ายเบ่งบานปัจจุบันภัยคุกคามที่เพิ่มขึ้นต่อสุขภาพของระบบนิเวศน้ำจืด
และมนุษย์ที่ใช้ทรัพยากรเหล่านี้เพื่อการดื่มและนันทนาการ การรับรู้จากระยะไกลถูก
ใช้มากขึ้นเป็นเครื่องมือสำหรับการตรวจสอบปรากฏการณ์เหล่านี้ในแหล่งน้ำ และใกล้ชายฝั่ง การศึกษานี้ใช้ภาพความละเอียดปานกลาง
Spectrometer ( ดู zeekoevlei meris ) ,เป็นทะเลสาบน้ำจืดขนาดเล็ก hypertrophic
ตั้งอยู่บนแหลมแฟลตใน เคปทาวน์ , แอฟริกาใต้ , ครอบงำโดยการศึกษาไซยาโนแบคทีเรีย .
ของทะเลสาบขนาดเล็ก สูงขุ่นน้ำและองค์ประกอบน้ำโคแวเรียนต์ปัจจุบันคดีที่ท้าทายสำหรับ
ทั้งการพัฒนาอัลกอริทึมและการแก้ไขของบรรยากาศ การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมิน
สมบัติเชิงแสงของทะเลสาบเพื่อประเมินการแก้ไขขั้นตอนต่าง ๆในบรรยากาศ และเปรียบเทียบประสิทธิภาพของการวิเคราะห์เชิงประจักษ์และกึ่ง
ขั้นตอนวิธี hypertrophic น้ำ ในการวัดค่าพารามิเตอร์คุณภาพน้ำและทางอากาศ Situ
ได้พร้อมกัน meris overpasses . ซ่อนอัตโนมัติ
วัดรัศมีที่ความลึก 2 เมตร เพื่อใช้แก้ไขและประมวลผลด้วยตนเอง

แรเงาน้ำไปใช้ downwelling ค่า irradiance การวัดและการประเมินค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนแนวตั้ง
สำหรับขึ้น Radiance , กู่ที่สร้างขึ้นจากวิไบโอ แสงแบบประเมิน
การดูดซึมทั้งหมด ( λ ) และค่าสัมประสิทธิ์ backscattering BB ( λ ) เนื่องจากน้ำจากค่าการ
ใช้ในการประเมินความถูกต้องของภาพที่ใช้ลบวัตถุที่มืดและ 6S radiative รหัสโอน
บรรยากาศแก้ไขขั้นตอนสมัคร meris . ขั้นตอนวิธีเชิงประจักษ์ เพื่อประเมินปริมาณ
( CHL ) ของแข็งแขวนลอยทั้งหมด ( TSS ) เซกคีดิสค์ความลึก ( zsd ) และการดูดซึมโดย cdom ( acdom )
มาจากพร้อมกันรวบรวมในแหล่งกำเนิด andmerismeasurements .ขั้นตอนวิธีเชิงประจักษ์ให้มีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์สูง
ถึงแม้ว่าพวกเขามีความสามารถ จำกัด เพื่อแยกระหว่างสัญญาณจาก
องค์ประกอบน้ำโคแวเรียนต์ . การ meris เครือข่ายประสาทขั้นตอนวิธีที่ใช้ในระดับมาตรฐาน 2 คดี 2
น้ำผลิตภัณฑ์และยูโทรฟิกทะเลสาบประมวลผลยังใช้เพื่อให้ได้ความเข้มข้นส่วนประกอบน้ำ .
อย่างไรก็ตามเหล่านี้ล้มเหลวในการผลิตการเปรียบเทียบที่เหมาะสมกับใน situ การวัดเนื่องจากความล้มเหลวของ
แก้ไขบรรยากาศและความแตกต่างระหว่างสมบัติทางแสงและช่วงที่ใช้ในการฝึก
ขั้นตอนวิธีและ ผู้ zeekoevlei . แผนที่ที่ผลิตโดยใช้ขั้นตอนวิธีเชิงประจักษ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพแสดง
ความแปรปรวนของพื้นที่และเวลาของคุณภาพน้ำพารามิเตอร์ในช่วงเดือนเมษายน 2551บนพื้นฐานของผล
มันแย้งว่า meris เป็นปัจจุบันที่ดีที่สุดสำหรับการตรวจสอบการใช้งานเซ็นเซอร์เปลี่ยนบ่อยในแหล่ง
" การศึกษานี้ยังแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของทีโอเอมากค่าง่าย
ระบบ hypertrophic . ดังนั้นการพัฒนาอัลกอริทึมในภูมิภาคจะจัดลำดับความสำคัญในภาคใต้
แอฟริกาและการรับรู้จากระยะไกลจะรวมอยู่ในระบบการตรวจสอบคุณภาพน้ำในอนาคตของการดำเนินงาน .