Hyperspektrikuvaaminen pintavesien laadun mittaamisessa
Kosamo, Joni; Karhunen, Kaija; Posio, Mikko (2019)
Oulun ammattikorkeakoulu, Oamk
2019
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019062417477
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019062417477
Tiivistelmä
Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, voidaanko hyperspektrikuvantamista käyttää järviveden laadun seurannassa. Tutkimus tehtiin 2018 laboratorio-oloissa vertaamalla hyperspektrikamerakuvantamisella saatua aineistoa standardimenetelmän (SFS 5772) tuloksiin veden α-klorofyllipitoisuuden mittaamisessa. Tutkimus on osa Oulun Ammattikorkeakoulu Oy:n HYPE TKI –hanketta (Hyperspektrikameroiden ja kauko-ohjattavien ilma-alusten käytön edistäminen).
Hyperspektrikameran mittaustekniikka perustuu laboratoriolaitteeseen (spektrometri), jolla mitataan α-klorofylliä. Mitattavat kasviplanktonlajit olivat sinilevä (Dolichospermum flos-aquae) ja viherlevä (Chlamydomonas). Mittaukset suoritettiin Oamk Oy:n kemian ja ympäristötekniikan laboratorioissa käyttäen kasvatettuja leviä (puhdaskantoja) sekä vesijohtovedessä että järvivedessä (matriisivaikutus). Järvivetenä käytettiin Oulun kaupungissa sijaitsevan Jäälinjärven vettä.
Tässä tutkimuksessa saadut tulokset osoittavat, että hyperspektrikuvantamisella voidaan havaita laboratorio-olosuhteissa erittäin rehevät ja rehevät leväpitoisuudet Jäälinjärven vedestä. Jatkossa haasteena ovat mittaukset esimerkiksi dronella vesistön päällä ja niiden tulosten korrelaatiotukimukset levien osalta. Tämä laboratoriossa tehty tutkimus osoittaa, että hyperspektrikuvaamisella voi olla mahdollista mitata leväpitoisuutta esimerkiksi käyttämällä dronea hyperspektrikameran lennättämiseen vesistön yllä. Jatkotutkimuksilla tulisi selvittää, miten järviveden laatu vaikuttaa hyperspektrikuvantamisen tuloksiin.
Hyperspektrikameran mittaustekniikka perustuu laboratoriolaitteeseen (spektrometri), jolla mitataan α-klorofylliä. Mitattavat kasviplanktonlajit olivat sinilevä (Dolichospermum flos-aquae) ja viherlevä (Chlamydomonas). Mittaukset suoritettiin Oamk Oy:n kemian ja ympäristötekniikan laboratorioissa käyttäen kasvatettuja leviä (puhdaskantoja) sekä vesijohtovedessä että järvivedessä (matriisivaikutus). Järvivetenä käytettiin Oulun kaupungissa sijaitsevan Jäälinjärven vettä.
Tässä tutkimuksessa saadut tulokset osoittavat, että hyperspektrikuvantamisella voidaan havaita laboratorio-olosuhteissa erittäin rehevät ja rehevät leväpitoisuudet Jäälinjärven vedestä. Jatkossa haasteena ovat mittaukset esimerkiksi dronella vesistön päällä ja niiden tulosten korrelaatiotukimukset levien osalta. Tämä laboratoriossa tehty tutkimus osoittaa, että hyperspektrikuvaamisella voi olla mahdollista mitata leväpitoisuutta esimerkiksi käyttämällä dronea hyperspektrikameran lennättämiseen vesistön yllä. Jatkotutkimuksilla tulisi selvittää, miten järviveden laatu vaikuttaa hyperspektrikuvantamisen tuloksiin.