Çevre koruma ve su kaynakları yönetiminin giderek daha fazla önem kazandığı günümüzde, su kalitesinin doğru ve verimli bir şekilde tespit edilmesi kritik bir görev hâline gelmiştir. Geleneksel su kalite tespit yöntemleri; sınırlı örnekleme noktaları, uzun tespit döngüleri ve geniş ölçekte gerçek zamanlı izleme zorluğu gibi pek çok kısıt barındırır. Ancak bilim ve teknolojideki hızlı gelişimle birlikte, insansız hava aracı (İHA) hiperspektral teknolojisinin ortaya çıkışı su kalitesi tespitinde devrim niteliğinde atılımlar sağlamıştır; adeta tüm su alanını tepeden görebilen ve en ince değişimleri algılayabilen bir “çift kanat” kazandırmıştır.

FS-50 Multispektral Kamera

İHA Hiperspektral Ölçüm Sistemi

1. Su kalitesinin İHA hiperspektral tespitin avantajları

(I) Geniş alanların hızlı izlenmesi

İHA’lar geniş su yüzeyleri üzerinde hızla uçarak kısa sürede büyük miktarda hiperspektral veri toplayabilir ve geniş alanların kapsamlı biçimde izlenmesini sağlar. Geleneksel manuel örnekleme ve laboratuvar analiz yöntemlerine kıyasla izleme verimini büyük ölçüde artırır; su kalitesindeki anormal değişimleri zamanında tespit ederek su kaynakları yönetimi ve kirlilik önleme için hızlı karar desteği sunar.

(II) Temassız tespit

İHA’lar su kütlelerini yüksekten uzaktan algılama ile doğrudan temas olmaksızın izler; bu sayede geleneksel yöntemlerin neden olabileceği ikincil kirlenme riski ortadan kalkar ve ölçüm personelinin güvenliği sağlanır. Bu temassız yöntem, derin deniz ya da ağır kirlenmiş nehirler gibi tehlikeli veya erişimi güç suların izlenmesini de mümkün kılar.

(III) Yüksek mekânsal çözünürlük

Hiperspektral görüntüleyiciler yüksek mekânsal çözünürlüklü görüntüler sağlayarak su kütlesindeki farklı bölgeleri ve su kalitesindeki küçük farklılıkları net biçimde ayırt eder. Bu, kirlilik kaynaklarının konumlandırılması, su kirliliğinin yayılımının izlenmesi ve yerel suların kalitesinin değerlendirilmesi açısından büyük önem taşır. Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) ile birleştirildiğinde, izleme sonuçları harita üzerinde sezgisel olarak gösterilerek su kaynakları yönetimi ve planlaması için daha ayrıntılı ve doğru bilgi sunulur.

(IV) Çoklu parametrenin eşzamanlı tespiti

Belirtildiği üzere, hiperspektral veri analizi sayesinde su kütlesindeki birden fazla su kalitesi parametresine (askıda katı madde, klorofil, KOİ/COD, çözünmüş oksijen vb.) aynı anda ulaşılabilir. Bu durum, geleneksel yöntemlerdeki ayrı ayrı çoklu test süreçlerinin zahmetini azaltır ve su kalitesinin bütüncül durumunun daha kapsamlı anlaşılmasını sağlayarak değerlendirme ve kirlilik neden analizi için daha zengin veri desteği sunar.

2. Uygulama örnekleri ve pratik sonuçlar

(I) Göl su kalitesi izleme

Geniş bir gölde yapılan su kalitesi izlemesinde, İHA hiperspektral teknolojisiyle düzenli devriyeler gerçekleştirilmiştir. Hiperspektral veri analizi, gölün bazı bölgelerinde klorofil içeriğinin anormal derecede yüksek olduğunu ortaya koymuştur. Daha ileri incelemeler, bunun çevredeki tarımsal yayılı kaynaklı kirliliğin yol açtığı ötrofikasyondan kaynaklandığını göstermiştir. İlgili kurumlar tarımsal kirlilik kontrolünün güçlendirilmesi ve ekolojik restorasyon projelerinin uygulanması gibi zamanında önlemler alarak su kalitesindeki bozulma eğilimini etkili biçimde durdurmuştur. Aynı zamanda İHA hiperspektral izleme, göl ekosistemi üzerine uzun vadeli araştırmalar için sürekli veri desteği sağlayarak ekolojik değişimlerin daha iyi anlaşılmasına yardımcı olmuştur.

(II) Nehir kirliliği izleme ve kaynağa iz sürme

Endüstriyel kirlilikten etkilenen bir nehrin izlenmesinde, İHA hiperspektral tespiti belirli bir kesimde özgün spektral özellik anomalileri tespit etmiştir. Analiz sonucunda belirli bir ağır metal kirleticisinin sınırları aştığı saptanmıştır. Nehir boyunca yapılan uçuşlar sırasında sürekli hiperspektral veri toplanmış; veri analiz modeliyle birleştirilerek kirlilik kaynağının konumu başarıyla izlenmiştir. Bu, çevre koruma birimlerinin yaptırım ve kirlilik kontrolü süreçleri için kilit kanıtlar sağlamıştır. Ayrıca kontrol sürecinde İHA hiperspektral izleme, alınan tedbirlerin etkisini gerçek zamanlı takip etme ve değerlendirme olanağı sunmuştur.

(III) İçme suyu kaynaklarının korunması

İçme suyu kaynaklarının korunmasında İHA hiperspektral teknolojisi önemli bir erken uyarı rolü oynar. Kaynakların düzenli izlenmesiyle, yasa dışı atık deşarjı ve alg patlamaları gibi potansiyel tehditler zamanında tespit edilebilir. Su kalitesinde anormallik görüldüğünde ilgili birimler hızlıca önlem alarak içme suyunun güvenli tedarikini sağlar. Ayrıca İHA hiperspektral izleme verileri, kaynakların bilimsel yönetimi ve koruma planlaması için bir temel oluşturarak daha makul koruma önlemleri ve acil durum planlarının hazırlanmasına yardımcı olur.

Bu makale Caipu Technology tarafından sağlanmıştır. Daha fazla ayrıntı için lütfen Caipu Technology’nin resmî web sitesini ziyaret ediniz.

Caipu Technology (Zhejiang) Co., Ltd.’nin ürünleri tarım, ormancılık, su kalitesi, plastik ürünler, kaplamalar, gıda güvenliği ve medikal testler gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmakta olup uygulama kapsamı sürekli genişlemektedir. Şirket, Ar-Ge’ye önem vererek hizmet seviyesini artırmakta ve ürün istikrarını güvence altına almaktadır. Şirketin ana faaliyet alanı; hiperspektral kameralar, kolorimetre, spektrofotometre, parlaklık ölçer gibi bir dizi optik test ekipmanıdır ve kullanıcılara etkili çözümler sunabilir. Danışmak için bekleriz.