İkonos uydu görüntüsüyle Haliç'te su kalitesi analizi

Abstract

Bu çalışmada, radyometrik ve atmosferik olarak düzeltilmiş IKONOS uydu görüntüleri ve yersel olarak ölçülmüş askıda katı madde, Chl-a, çözünmüş oksijen konsantrasyonları, seki disk derinliği ve fekal koliform miktarları arasında çoklu lineer regresyon yapılarak, suyun yersel yansıma değerleri ve su kalitesi parametreleri arasında anlamlı bir ilişki olup olmadığı araştırılmıştır. Ruyet ve radyozonde ölçümlerinden yararlanarak ATCOR yazılımı ile görüntüler atmosferik olarak düzeltilmiştir. Çalışmada, 3 ayrı tarihli IKONOS uydu görüntüsü değerlendirilmiştir. Bunlar sırasıyla; 28/11/2001, 25/10/2004 ve 22/03/2005 tarihleridir. 2004 yılı görüntüsü için ATCOR yazılımı ile yapılan atmosferik düzeltmede, su yüzeyleri üzerindeki pus kısmen giderilebilmiştir. Kısmen giderilebilen pus ta, piksellerin radyometrik doğruluğunu bozmaktadır. 2004 yılı görüntüsündeki bu alanlar, regresyon hesabına sokulmamıştır. Çoklu lineer regresyon çözümlerinde, yüzeydeki su kalitesi parametre değerleri kullanılmıştır. Bu değerler, görüntülerden elde edilen yersel yansıma değerleri ile regresyon analizine tutulmuştur. Bu işlem, merkez pikseller, 3*3 ve 5*5’lik pencere ortalamaları için ayrı ayrı yapılmıştır. Uygulama sonucunda anlamlı korelasyonlar bulunmuştur. En yüksek korelasyon katsayısı değeri, çözünmüş oksijen parametresi için 0.98 olarak belirlenmiştir. En düşük korelasyonlu parametre olan fekal koliform için, korelasyon katsayısı 0.73 olarak hesaplanmıştır. Sonuçta, IKONOS uydu görüntülerinin dar ve/veya küçük su yüzeylerinde su kalitesi analizlerinde kullanılmaya elverişli olduğu görülmüştür.

In this study, the relationship between the radiometrically and atmospherically corrected IKONOS imagery, which contains the ground reflectance values, and total suspended matter, Chl-a, dissolved oxygen, secchi disc depth and fecal coliform in-situ measurements were examined via multi linear regression to see if there is a significant relationship. The visibility and radiosonde measurements were used as input to the ATCOR software for the accomplishment of the atmospheric correction of the imagery. 3 different dated IKONOS images were used for the application. The dates of the images are 28/11/2001, 25/10/2004 and 22/03/2005. It was seen that the haze above the water surfaces was removed partially for the 2004 year image and that this partially removed haze was spoiling the radiometric accuracy of the pixels. These areas, which exist in the 2004 year image, were not included in the regression solutions. Surface in-situ water quality measurements and ground reflectance values were used as input for the multi linear regression solutions. The regression solutions were done for the center pixels, 3*3 and 5*5 averaged windows seperately. High correlation coefficients were found for this application. The highest correlation coefficient was found for the dissolved oxygen parameter as 0.98. The lowest coefficient was found for the fecal coliform parameter as 0.73. As a conclusion, it was seen that IKONOS imagery is suitable for the water quality analysis of small and/or narrow water surfaces.