"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF6814
ETF6814 (ETF6814) "Satelliitkaugseire meetodite arendamine Eesti optiliselt mitmekomponendiliste veekogude uurimiseks (1.01.2006−31.12.2009)", Anu Reinart, Tartu Observatoorium.
ETF6814
Satelliitkaugseire meetodite arendamine Eesti optiliselt mitmekomponendiliste veekogude uurimiseks
Development of the remote sensing methods for investigation of optically multicomponental waters in Estonia
1.01.2006
31.12.2009
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.3. Kosmoseuuringud ja astronoomia601 1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)34,0
1. Bio- ja keskkonnateadused1.8. Keskkonnaseisundit ja keskkonnakaitset hõlmavad uuringud601 2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).33,0
1. Bio- ja keskkonnateadused1.4. Ökoloogia, biosüstemaatika ja -füsioloogia601 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt33,0
AsutusRollPeriood
Tartu Observatooriumkoordinaator01.01.2006−31.12.2009
PerioodSumma
01.01.2006−31.12.2006291 600,00 EEK (18 636,64 EUR)
01.01.2007−31.12.2007298 800,00 EEK (19 096,80 EUR)
01.01.2008−31.12.2008298 800,00 EEK (19 096,80 EUR)
01.01.2009−31.12.2009286 848,00 EEK (18 332,93 EUR)
75 163,17 EUR

Kaugseire rakendamise süsteemi väljaarendamine on väga töömahukas, sest esmalt peab kontrollima olemasolevate meetodite sobivust ja neid vastavalt vajadustele korrigeerima arvestades kohalikke iseärasusi. Varasemate sensorite (SeaWiFS, MODIS) standardsed töötluskeemid Läänemere ja suurte järvede korral enamasti kasutatavaid tulemusi ei anna. Selle põhjuseks on (1) atmosfääri aerosooli optiliste omaduste ebatäpne määratlemine mudelarvutustes; (2) atmosfäärikorrektsiooni ebaõnnestumine, sest lähisinfrapunases spektriosas on sogasest veest tagasihajunud kiirguse hulk suur; (3) suur lahustunud orgaanilise aine hulk vees. Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) satelliidi Envisat-1 pardal asub esimene spetsiaalselt rannikuvete jaoks mõeldud sensor MERIS. Eesti rannikuvetes ja järvedes aga ületavad optiliselt aktiivsete ainete kontsentratsioonid sageli MERIS algoritmide piirid. Taotletava grandi toetusel täiustatakse satelliitkaugseire meetodeid optiliselt mitmekomponendiliste veekogude vee omaduste määramiseks, kombineerides atmosfääris ja vees kiirguse levimise teoreetilised alused ja sobivad modelleerimistehnikad kohaliku keskkonna eriomadustega. Atmofäärikorrektsiooni meetodite kohaldamiseks Eesti sise- ja rannikuvete satelliidipiltidele kasutatakse seostatud atmosfäär-ookean kiirguslevi mudelit ning kohaliku aersooli ja vee optilisi andmeid. Testitakse satelliitsensorite MERIS, MODIS ja SeaWiFS andmete töötluste tulemusi. Peatähelepanu on MERIS sensoril, sest lisaks rannikuvetele ja suurtele järvedele, võimaldaks see kasutada kaugseiret ka 15 väiksema järve jälgimiseks Eestis. Koostatakse kaugseiresüsteemi prototüüp, mis sisaldab satelliidipiltide hankimise, arhiveerimise, töötlemise vajaliku tulemini, piltide kasutamise ja avalikustamise tehnikat ja meetodeid ning on ühtlasi avatud uute sensorite kasutamisele.
Application of remote sensing system is a very time consuming procedure as the techniques and methods need to prove its value in local and specific conditions. Standard products of ocean colors sensors SeaWiFS and MODIS, do not work in the Baltic Sea and inland waters. The reasons behind this phenomenon are (1) the improper type of predefined atmospheric aerosols; (2) the failure of atmospheric correction procedures due to high water leaving signal in near-infrared part of spectrum in turbid water; (3) high amount of colored dissolved organic matter in the humic water. MERIS/Envisat-1 (ESA), is an instrument which specifically addresses the need of optically complex waters in the coastal zones. However its algorithms are presently tested only for range of optically active substances, which are commonly much lower than could be found in Estonian costal waters and lakes. The main aim of the presented project is to combine theoretical basis and appropriate modeling techniques with local specific environmental characteristics to derive water quality parameters from remote sensing data over optically complex waters. Atmospheric correction methods will be optimized, using accurate atmospheric-ocean radiative transfer codes according to local aerosol and water optical data. We will develop algorithms and validate remote sensing products by sensors MERIS, MODIS and SeaWifs over Baltic Sea coastal areas and large lakes. Strongest interest will be placed on MERIS sensor as it is specially designed for coastal applications and should allow monitoring not only coastal waters and large lakes, but additionally 15 smaller lakes in Estonia. As a final result, combined method will be elaborated (including acquisition, archiving, processing, distribution) for application satellite based remote sensing and therefore improve technology for monitoring aquatic environment.