Hidrológiai Közlöny 2003 (83. évfolyam)

XLIV. Hidrobiológus Napok: "Ritkán vizsgált és különleges vizek" Tihany, 2002. október 2-4.

137 A kísérleteket a Zala torkolatánál gyűjtött, hummanyagokban gazdag vízzel (V-Balogh <$ Vörös l'J96) is megismételtük A fénymenetekben nem találtunk számottevő különbséget a korábbi kísérletekhez képest. Kisebb eltérést csak az alacsonyabb koncentrációk esetében tapasztaltunk, mert a huminanyagokban gazdag vizek 400 nm felett szinte teljesen elnyelték a fényt, így minden esetben a vízhez adott anyagokról visszavert fényt észlelte a műszer, nem a medencefalakról érkezőt. Ezért ezeknek a kísérleteknek az eredményeit hasonló elemzéseknek vetettük alá - fökomponens-analizis - mint a képek intenzitásértékeit. A keletkezett új vektortérben, az első és a második komponens függvényében, jól látszott, hogy különböző helyen jelenik meg a magas lebegőanyag-tartalmú, a tiszta ülepített, a magas a-klorofill tartalmú, valamint a magas lebegőanyag- és a-klorofill tartalmú Balaton-víz. Azt feltételeztük, hogy a Balaton felszínéről visszavert sugárzás alapján ugyanígy el lehet majd különíteni az eltérő minőségű vizeket a műholdfelvételek alapján is (2. ábra). lőtt) Ezért a mérési expedíciót 2000 szeptember I l-én megismételtük. Ekkorra a maximális a-klorofill koncentráció elérte az 59 ng/l-t A tíz mérési pont a tó tengelye mentén, a medencék közepén helyezkedik el A pontokra történő viszszatérés és a helymeghatározás GPS segítségével történt A helyszínen hőmérséklet- és Secchi átlátszóság mérést végeztünk A vízminták analitikai vizsgálatai («-klorofill, lebegőanyag és huminanyagok) a BLKI laboratóriumaiban történtek A képeket radiometriai, geometriai és légköri korrekcióval tettük alkalmassá a harmadik szakasz műveleteire: a képek (képpontok) és a hozzájuk tartózó terepi adatok közötti kapcsolat megteremtésére. A műholdképeket olyan nagy, állandó fényvisszaverési tulajdonságokkal rendelkező objektumok segítségével lehetett összhangba hozni, mint a repülőterek. A Balaton környékén több alkalmas, aszfalttal vagy betonnal fedett kifutópálya könnyítette a feladatot: Sármellék, Pápa, Szentkirályszabadja. Végül a képi és terepi információ összefűzését végeztük el a vízminőségi térképek készítésének érdekében. Lineáris regresszió segítségével nagyon jó (r = 0,82) összefüggés adódott a lebegöanyag-tartalom és a Landsat TM/ETM+ 3 csatorna intenzitásértékei között az 1999. júniusi és 2000 augusztusi mérések figyelembevételével (3. ábra). Az öszszefüggést a medencekísérletek eredményei is alátámasztották. Az így kialakított egyenlet alapján bármilyen időpontra megrajzolható volt a Balaton lebegőanyag-térképe. l_j huminos \ i/ nö\ck\ö Icbcgöanv aggal O huminos. Icbcgöanyagos viz növekvő C" M huminos \ iz nö\ck\ö C % huminos \iz. magas C nó\ck*ö lcbcgöan>ag A * iz <iő\ ck\ ö Icbcgóanyaggal 2. ábra. A medencekísérletek eredményei főkomponens analízis után, az első és a második komponens függvényében (C= Cylindrospermopsis raciborskii) A második lépés a műhold áthaladásával párhuzamosan végzett hagyományos terepi mérések és a műholdképek elemzésre való előkészítése volt. Egyik nélkül sem lett volna lehetséges a kiértékelés Igyekeztünk úgy kialakítani a vízminőség-meghatározás időpontját, hogy az a nyár végi, magasabb a-klorofíll tartalmú időszakra essen. A távérzékelés további szempontokat hozott a megfelelő időpont kiválasztásába: a Landsat müholdcsalád egyik holdja készítsen aznap felvételt a Balatonról, ill ne legyen felhőboritás. A műholdáthaladással első alkalommal összhangba hozott terepi mérés a kora nyári időszakra esett (1999 június 5 ), amikor az a-klorofíll koncentrációja még elég alacsony volt (maximum 16 p.g/1). A feldolgozást az is nehezítette, hogy a tó felületének 10-15 százalékát felhő vagy felhőámyék fedte, ill a lebegöanyag-tartalom rendkívül magas volt (20-50 mg/l) az egy nappal korábbi vihar miatt Ugyan teljesen felhőmentes felvétel készült 2000 augusztus 2-án, de az a-klorofill koncentráció még mindig nagyon alacsony volt (maximum 13 pg/l, Balatongyörök e0 —» 1 i 1 1 1 r10 20 30 40 Landsat TM/ETNU 3. sáv 3. ábra. A Landsat TM/ETM+ 3. csatornájának intenzitásértékei és a lebegöanyag-tartalom közötti összefüggés, mely alapján a vízben lévő lebegőanyag mennyisége számítható Semmilyen más vízminőségi jellemző nem mutatott közvetlen kapcsolatot az intenzitásértékekkel Az irodalmi adatok alapján ez várható volt, ezért más statisztikai módszereket alkalmaztunk, melyek a Ribble-folyó (Anglia) torkolatának vizsgálata során eredményt adtak (

Rainey és mtsai 2000) A Balaton esetében a következőkben leirt módon jutottunk a-klorofill információhoz a műholdképek alapján A 2000 szeptember I l-i kép sávjait két egybeágyazott fokomponens-analízisnek (Minimum Noise Fraction) vetettük alá. Az így nyert új „sávok" közül az elsők sűrítik az információt úgy, hogy annak zajtartalma csökken Az új vektortérben vizsgáltuk a Balatonhoz tartozó képpontok felhőjét, hasonlóan ahhoz, ahogyan azt a medencekísérletek eredményeivel is tettük Minden sarok vagy kiszögellés valamilyen sajátos tulajdonsággal rendelkezik. Mivel a fényvisszaverést elsősorban a víz lebegőanyag-, ill a-klorofill tartalma (kis részben annak szervesanyag-tartalma) határozza meg, ezért