Использование нового судового комплекса пассивного оптического зондирования для получения распределения естественных примесей в прибрежных водах

Оценка экологического состояния прибрежных вод или вод внутренних морей требует оперативного получения подробных данных об акватории. Разработанный нами новый трехканальный пассивный оптический комплекс для экологического мониторинга морских акваторий позволяет получать спектры коэффициента яркости моря с борта движущегося судна. Для обработки результатов измерений с целью получения данных о концентрации имеющихся в воде естественных примесей используется оригинальный метод решения обратной задачи, основанный на учете особенностей спектра поглощения света чистой водой, — метод водной адсорбционной ступеньки. Комплекс для экологического мониторинга морских акваторий совместно с программой метода водной адсорбционной ступеньки был использован для изучения зон смешения различных типов вод в Черном море. Производя измерения с пространственным разрешением 3 метра с борта движущегося судна, он позволил получить подробную картину распределения примесей по двум исследуемым акваториям прибрежных районов Черного моря различной трофности. Данные дистанционного зондирования были верифицированы результатами измерений, полученными на станциях.

1. Mouw C. B., Greb S., Aurin D., DiGiacomo P. M., Lee Z-P., Twardowski M., Binding C., Hu C., Ma R., Moore T., Moses W., Craig S. E. Aquatic color radiometry remote sensing of coastal and inland waters: Challenges and recommendations for future satellite missions // Remote Sens. Environ. 2015. V. 160, P. 15—30.

2. Буренков В. И., Копелевич О. В, Ратькова Т. Н., Шеберстов С. В. Цветение кокколитофорид в Баренцевом море — спутниковые и судовые наблюдения // Океанология. 2011. Т. 51, № 5. С. 1—9.

3. Матюшенко В. А., Пелевин В. Н., Ростовцева В. В. Измерение коэффициента яркости моря трехканальным спектрофотометром с борта НИС // Оптика атмосферы и океана. 1996. Т. 9, № 5. С. 664—669.

4. Mobley C. D. Estimation of the remote sensing reflectance from above–water methods // Appl. Optics. 1999. V. 38. P. 7442—7455.

5. Hunter P. D., Tyler A. N., Carvalho L., Codd G. A., Maberly S. C. Hyperspectral remote sensing of cyanobacterial pigments as indicators for cell populations and toxins in eutrophic lakes // Remote Sens. Environ. 2010. V. 114. P. 2705—2718.

6. Hommersom A., Kratzer S., Laanen M., Ansko I., Ligi M., Bresciani M., Giardino C., Beltrán-Abaunza J. M., Moore G., Wernand M., Peters S. Intercomparison in the field between the new WISP-3 and other radiometers (TriOS Ramses, ASD FieldSpec, and TACCS) // J. Appl. Rem. Sens. 2012. V. 6, N 1. P. 1—21.

7. Ростовцева В. В. Метод получения спектров поглощения морской воды по данным пассивного дистанционного зондирования с борта судна с использованием свойств чистой воды // Оптика атмосферы и океана. 2015. Т. 28, № 11. С. 1003—1011.

8. Ростовцева В. В., Гончаренко И. В., Коновалов Б. В., Алюкаева А. Ф. Оперативная оценка состояния прибрежных морских акваторий по данным пассивного оптического зондирования поверхности воды с борта судна // Оптика атмосферы и океана. 2017. Т. 30, № 12. С. 1017—1022.

9. Коновалов Б. В., Кравчишина М. Д., Беляев Н. А., Новигатский А. Н. Определение концентрации минеральной взвеси и взвешенного органического вещества по их спектральному поглощению // Океанология. 2014. Т. 54, № 5. С. 704—711.