Cristin-resultat-ID: 1811616
Sist endret: 19. mai 2020, 08:45
Resultat
Rapport
2019

Performance and applications of satellite remote sensing data for water quality in Norwegian lakes. Evaluation of MERIS, Sentinel-2 and Sentinel-3 products

Bidragsytere:
  • Anna Birgitta Ledang
  • E. Therese Harvey og
  • Sabine Marty

Utgiver/serie

Utgiver

Norsk institutt for vannforskning

Serie

NIVA-rapport
ISSN 1894-7948

Om resultatet

Rapport
Publiseringsår: 2019
Hefte: 7443
Antall sider: 63
ISBN: 978-82-577-7178-2
Open Access

Klassifisering

Vitenskapsdisipliner

Matematikk og naturvitenskap

Emneord

Overvåking • Innsjøer • Vannkvalitet • Fjernmåling

Beskrivelse Beskrivelse

Tittel

Performance and applications of satellite remote sensing data for water quality in Norwegian lakes. Evaluation of MERIS, Sentinel-2 and Sentinel-3 products

Sammendrag

In this work, five lakes have been evaluated for the purpose of including satellite remote sensing products in water quality monitoring. Atmospheric correction has been performed and in-water products have been calculated, and the results are analysed in comparison with in situ data. The work shows that additional optical measurements are needed for a proper validation and for sound development of the remote sensing water quality products e.g. Chlorophyll-a (Chl-a). Still, Case2Regional CoastColour (C2RCC) products show promising results for the lakes investigated. A pixel-based average product of Chl-a, for example, shows the spatial variation within a lake which is a great add-on to the in situ classification and would otherwise be unavailable through conventional monitoring approaches. Challenges with dissolved organic matter absorbing in the same blue green spectra as chlorophyll needs careful consideration, and Chl-a products such as mean and yearly maps can be produced if the development of regional conversion factors are secured through additional sampling of the necessary parameters.

Tittel

Ytelser og anvendelser ved bruk av fjernmålingsdata i overvåking av vannkvalitet for norske innsjøer. Evaluering av MERIS, Sentinel-2 og Sentinel-3 produkter

Sammendrag

Formålet med dette prosjektet har vært å teste bruk av fjernmålingsdata i innsjøovervåkingsprogram drevet av Miljødirektoratet. Miljøovervåking av norske innsjøer er utfordrende ettersom det er et stort antall innsjøer samt at flere av disse har en fjerntliggende beliggenheten. Bruk av kostnadseffektive metoder som fjernmåling kan gi et supplement til in situ overvåkingen som brukes i dag. Innsjøene blir i hovedsak vurdert enten ved stedlig overvåking; gruppering og ekstrapolering til lignende innsjøer eller basert på ekspertvurdering. Med EU-kommisjonen sitt Copernicus-program med flere satellittsensorer inkludert i programmet tilpasset for bruk til miljøovervåking av vannkvalitet, kan benyttelse av optiske satellitt data utvikles til en operasjonell tjeneste. For at et operativt system skal kunne være på plass er det flere trinn som må utvikles, og noen trinn er tatt gjennom dette arbeidet. Studier fra fem forskjellige innsjøer er gjennomført; Mjøsa, Tyrifjorden, Steinsfjorden, Vansjø og Hemnessjøen. For det første er ytelsen til noen satellittalgoritmer testet for MERIS, Sentinel-2 (S-2) og Sentinel-3 (S-3), og resultatene er generelt gode for Klorofyll a (Klf-a), totalt suspendert materiale (TSM) og siktdyp. Reflektansspektra fra henholdsvis MERIS og S-2 og S-3 viser forventet spektral signatur for resultatene fra atmosfære korreksjon algoritmen FUB (Free University Berlin) og C2RCC (Case2RegionalCoastColour). Spektrene ser imidlertid annerledes ut mellom de ulike innsjøene og noen ganger også mellom ulike stasjoner innenfor samme innsjø. Dette kan forklares med naturlig variasjon i de ulike vannkvalitetsparameterne som Klf-a, TSM og farget oppløst organisk materialet (cDOM). Likevel vil ytterligere in situ reflektansmålinger være helt nødvendig for å kunne bekrefte disse antagelsene. Tidsserien med MERIS-data viser en god overenstemmelse med overvåkingsdatasettet samt at kvaliteten på parameterne fra S-2 for årene 2016-2018 virker lovende. Den tidsmessige variasjonen i S-2 dataene følger Klf-a fra in situ data i de fleste tilfeller, selv om det er avvik mellom tidspunktene for observasjonene. I Mjøsa fanger S-2 data opp vårsmeltingen med høyt partikkelinnholdet ved elveutløpet av Gudbrandalslågen, mens det ikke er tilfellet for in situ datasettet. (...)

Bidragsytere

Anna Birgitta Ledang

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Marin biogeokjemi og oseanografi ved Norsk institutt for vannforskning

Therese Harvey

Bidragsyterens navn vises på dette resultatet som E. Therese Harvey
  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved NIVA Danmark ved Norsk institutt for vannforskning

Sabine Marty

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Marin biogeokjemi og oseanografi ved Norsk institutt for vannforskning
1 - 3 av 3