Browsing by Author "Alikas, Krista"

Now showing 1 - 4 of 4

From research to applications: monitoring optically complex waters with MERIS/ENVISAT data
(2016-05-13) Alikas, Krista; Reinart, Anu, juhendaja; Vana, Marko, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond.
Järved ja rannikuveed pakuvad olulisi ökosüsteemi teenuseid. Tagamaks veekeskkondade seire ja ökoloogilise seisundi hindamise on Euroopa Liidus loodud mitmeid direktiive ja regionaalseid konventsioone. Kuna vee kvaliteet võib olla muutlik nii sesoonselt kui ruumiliselt võimaldab kaugseire efektiivset seire meetodit, mille abil saab hinnata vee kvaliteedi hetkeolukorda, muutusi võrreldes varasema seisundiga ning seda ka veekogudes, mis ei ole kaetud tavaseireprogrammide raames. Käesolevas töös uuriti esimese spetsiaalselt optilistelt keerukate vete seireks loodud satelliitsensori MERIS/ENVISAT andmete kasutamisvõimalusi viie Põhja Euroopa järve ja kahe Läänemere rannikuala bio-optiliste andmete alusel. Olemasolevate MERIS standardalgoritmide õigsuse hinnang näitas, et need ei anna täpseid tulemusi veekogudes, kus on kõrge lahustunud orgaanilise aine ja klorofüll a hulk. Fütoplanktoni parameetrite (klorofüll a, sinivetikate biomass, fütoplanktoni biomass) hindamiseks kasutati punases ja lähisinfrapunases spektriosas töötavat spektraalset indeksit, mis kalibreeriti kohalikesse oludesse. Kuna indeks on rakendatav MERIS L1b andmetele, lubab see kvantitatiivselt hinnata vee kvaliteedi parameetreid sinivetika õitsengute korral, mille puhul MERIS standardalgoritmid ei tööta. Hindamaks kaugseire andmetest veealust valgusvälja, millest sõltub veealuste organismide elutegevus, loodi kaalufunktsioonidel põhinev kombineeritud kanalisuhte algoritm, mis selgemate vete puhul kasutab kanalite 490/709 suhet ning sogasemate puhul 560/70 ning hindab edukalt valguse difuusset nõrgenemiskoefitsienti, Kd(490), satelliidiandmetest. Secchi sügavuse hindamiseks andis parimaid tulemusi algoritm, mis võttis pikselhaaval sisendiks satellidiandmetest arvutatud diffusse ja summaarse nõrgenemiskoefitsiendi ning peegeldusteguri väärtused üle nähtava laineala. Töös arendatud algoritmid rakendati MERIS arhiivi 2002–2011 andmetele hindamaks erinevate järvede ökoloogilist seisundit nii nagu on nõutud EL veepoliitika raamdirektiivi poolt. Tulemused näitasid, et kaugseire andmeid saab kasutada täiendava infoallikana ökoloogilise seisundi hindamisel. Väljatöötatud algoritmid ja rakendused on kohandatavad 2016. aasta veebruaris tööd alustanud Sentinel-3/OLCI andmetele, mille abil on optiliselt keerukate vete seire kosmosest võimalik vähemalt aastani 2029.
Keskkonnakaugseire
(2009-12-14T13:54:19Z) Mõttus, Matti; Alikas, Krista
BeSt programmi toetusel loodud e-kursuse "Keskkonnakaugseire" õppematerjalid.
Muutused Peipsi järve jääoludes ja selle mõju veekogu temperatuurirežiimile ja fütoplanktoni dünaamikale
(Tartu Ülikool, 2022) Rammul, Aleksandra; Alikas, Krista; Ansper-Toomsalu, Ave; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Kliimamuutused on üks suurimaid globaalseid probleeme, mis mõjutab kõiki geograafilisi üksusi ja põhjustab ka keemilisi ja bioloogilisi muutusi. 20. sajandi teisel poolel on õhutemperatuur tõusnud 1–1,7 0C (Nõges, 2001). Koos temperatuuriga tõuseb paljude keemiliste ja biokeemiliste protsesside kiirus, seega temperatuurimuutuste mõju veeökosüsteemidele on kõige intensiivsem kevadel, mis väljendub varasemas jääminekus, vegetatsiooniperioodi pikenemises ning veekogude produktiivsuse suurenemises; ka kõige märkimisväärsem temperatuuri juurdekasv on toimunud kevadel (Haberman jt, 2008). Kuna järve elustik on tugevas sõltuvuses jääperioodi pikkusest ja veetemperatuurist, siis võimaldab termilise režiimi modelleerimine paremini hinnata järve keskkonnaseisundit ja prognoosida selle võimalikke muutusi. (Haberman jt, 2008) Selles töös vaatame kliimamuutuste mõju just Peipsi järvele, sest Peipsi järv ja tema valgla on tugeva majandustegevuse mõju all ja selles piirkonnas toimuvad muutused mõjutavad väga paljude inimeste elukvaliteeti. Peipsi järve valgala pindala 47,800 km2 ning on elupaigaks mitmele tuhandele inimesele. Lisaks, Peipsi järve vetest saavad Eesti elanikud ligi 95% mageveekalasaagist ning Peipsit on peetud Tallinna potentsiaalseks veevarustuse allikaks. (Nõges, 2001). Seega, Peipsi järv on oluline territoorium paljude inimeste jaoks ja kliimaga seotud muutusi tuleb jälgida ja analüüsida, et vajadusel saaks varakult midagi ette võtta ja probleeme vältida. Bakalaureusetöö eesmärgi saavutamiseks analüüsitakse perioodil 2002-2019 olnud muutusi Peipsi järve jääkatte esinemissageduses. Eesmärk on aga välja selgitada, kas muutuvates jääoludes on muutunud ka Peipsi järve temperatuurirežiim; teha kindlaks, kas aastatel, mil on lühem jääkatteperiood, on märgata ka muutust fütoplanktoni elutegevuses; võrrelda omavahel kontaktmõõtmiseid ja satelliitandmeid ning välja selgitada, mil määral need on teineteist toetavad. Et saavutada eesmärki analüüsitakse 20 aasta jooksul olnud muutusi Peipsi järve jääkatte esinemissageduses.
Synergy of earth observation data to advance monitoring of optically complex waters
(2024-05-13) Ansper-Toomsalu, Ave; Alikas, Krista; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Järved ja rannikualad on veeökosüsteemi väga olulised osad, mistõttu on järjepidev seire vajalik. Neid mõjutavad inimtekkelised tegurid, kuid arvesse tuleks ka võtta looduslikke tegureid, nagu päevast ja sesoonset dünaamikat. Kopernikuse programmi satelliitidel Sentinel-2 ja Sentinel-3 on potentsiaal täiendada veekvaliteedi seiret Euroopa Liidu Veepoliitika Raamdirektiivi alusel. Satelliidiandmete kasutamine veekogude seireks on aga keeruline atmosfääri koostise, vees sisalduvate optiliselt aktiivsete ainete ja kalda mõju tõttu. Nendel põhinevate rakenduste arendamiseks on oluline kogu kaugseire andmete töötlemisahel. Oluline on vähendada mõõtemääramatusi igas töötlemisahelas alustades satelliidiandmete valideerimiseest kohapeal mõõdetud andmetega kuni rakenduse lõpliku väljatöötamiseni. Käesolev töö näitas, et tuleb lähtuda uuritavast parameetrist, veetüübist ja maapinna mõjust. Kuna klorofüll a on põhiparameeter vee ökoloogilise seisundi hindamisel, siis töös testiti ja arendati klorofüll a algoritme Sentinel-2 satelliidi jaoks, millel on sobiv ruumiline lahutus väikeste järvede seireks. Nii kohapeal mõõdetud andmete kui ka satelliidiandmete kombineerimine võib parandada ökoloogilise seisundi hindamist, sest rohkem andmeid on kättesaadavamad, mis võimaldab näha dünaamikat ja suundumusi. Töös leiti, et klorofüll a algoritmide sobivus sõltus optilisest veetüübist ja seetõttu leiti sobivad algoritmid. Ökoloogilise seisundi hindamise parandamiseks loodi optiliste ja altimeetria andmete vahel sünergia, et eemaldada veetaseme mõju veekvaliteedi parameetritest. Selline lähenemisviis arendab seirevõimalusi kasutades kaugseire andmeid hinnates veekogude ökoloogilist seisundit.