В июне сотрудники Карельского научного центра РАН провели комплексное обследование состояния водных объектов на Соловецких островах. Для выполнения работ использовался беспилотный комплекс «Геоскан 401 Лидар» с установленной мультиспектральной камерой Geoscan Pollux и лазерным сканером. Целью проекта стало изучение водной поверхности бухты Благополучия и озера Святого, а также оценка загрязнения акватории поверхностными стоками. Дополнительно специалисты анализировали процессы опреснения и температурные характеристики воды.
Работа в прибрежной зоне Соловков сопряжена с рядом трудностей: сложный ландшафт, сильные ветра и судоходный путь, проходящий через бухту, ограничивают применение наземных методов. Благодаря аэрофотосъемке ученые получили плотные и детализированные данные, которые не могут предоставить гидрофизические и гидрохимические измерения с поверхности.
«Мы работали на берегу моря, что было для нас дополнительным осложняющим фактором. Но Геоскан 401 показал себя надежным инструментом: беспилотный комплекс стабильно выполнял полет, уверенно держал связь и обеспечивал точную навигацию. Во время одного из вылетов на борт напала хищная птица, и беспилотник упал. Но несмотря на серьезные повреждения БВС был полностью восстановлен — для нас это стало приятной неожиданностью», — отметил старший научный сотрудник лаборатории экологического мониторинга и моделирования отдела комплексных научных исследований КарНЦ РАН Павел Рязанцев.
За три дня специалисты КарНЦ выполнили шесть полетов, которые охватили площадь 500 000 м². В результате было получено 5500 снимков в каждом из пяти каналов мультиспектральной камеры разрешением 2,2 см/пикс. На основе полученных данных в ПО Agisoft Metashape были сформированы пять ортофотопланов, которые соответствуют каждому спектральному диапазону камеры. Материалы позволят комплексно классифицировать водную поверхность бухты Благополучия.
Кроме того, специалисты сопоставили результаты мультиспектральной съемки с данными гидрофизических и гидрохимических измерений воды. Анализ выявил взаимосвязь между отражательными характеристиками водной поверхности и поступлением сточных вод с суши.
В дальнейшем результаты аэрофотосъемки помогут рассчитать количество поступающих в бухту загрязняющих веществ и оценить потребность в очистных сооружениях при росте туристической активности.
На следующем этапе ученые планируют рассчитать спектральные индексы, такие как NDTI (Normalized Difference Turbidity Index — индекс мутности), AMWI (Acid Mine Water Index — индекс загрязненности водных объектов кислыми шахтными водами) и индексы концентрации хлорофилла. Показатели помогут уточнить оценки качества воды и послужат основой для масштабирования результатов на спутниковую съемку. Такой подход позволит расширить мониторинг водных объектов на большую площадь акватории. Проект будет продолжен — специалисты планируют проводить повторные съемки для совершенствования методики и анализа динамики водной среды.
Источник фото: Карельский научный центр РАН.