КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

Remote Sensing of Water Quality using Drones in Ak-Buura River of Osh city, Kyrgyzstan Дистанционное зондирование качества воды с использованием дронов в реке Ак-Буура города Ош, Кыргызстан

Продолжительность: 2 года

Начало: 15.06.2017

Название проекта происходит от двух слов: «RESQ», в английском произношении означает «сохранение» или «сбережение» и произношение слова «Добро» («ДАБРО») со значением богатство и благосостояние.

С начала 90-х годов устойчивое управление водными ресурсами является одним из ключевых элементов «Программы сохранения природы» правительства Кыргызстана. При этом исследования качества воды с использованием современных технологий в нашей стране менее изучены, особенно в городских районах. В то же время, применение беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) или дронов в научных  исследованиях и образовании является относительно новой областью науки для Кыргызстана. Поэтому Национальная академия наук Кыргызстана проявляет большой интерес к изучению и применению БПЛА в сельском хозяйстве, мониторингу водных и лесных ресурсов. Эта новая и относительно мало-затратная технология по сравнению со спутниками, пилотируемыми решениями или полевыми измерениями/исследованиями. Из-за междисциплинарного характера предлагаемой работы она дает возможность привлекать экспертов из различных научных направлений, работающих в области для сохранения и мониторинга экологических сситем.

Основной целью проекта является определение параметров качества воды (КВ) вдоль реки Ак-Буура в городе Ош на основе данных дистанционного зондирования, в том числе беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) или дронов.

Обычный мониторинг качества воды включает в себя ряд наблюдений, измерение и анализ образцов. Параметры качества воды зависят от физических, химических или биологических свойств источника. Мониторинг обычно выполняется in-situ (т.е. на месте), и образцы затем транспортируются в лабораторию для анализа. Эта методология имеет много недостатков. Она требует трудоемкие полевые сборы проб воды, высококвалифицированный персонал и специализированное оборудование, в основном дорогостоящее. Кроме того, данные, полученные таким образом, основаны на конкретной временной промежутке, на стационарных точках или станциях мониторинга.

С другой стороны, оптические показания (то есть дистанционное зондирование) качества воды имеют достаточный потенциал для своевременного и экономически эффективного контроля качества воды. В последние годы был разработан широкий спектр методологий для определения экологических показателей, для оценки определения и мониторинга качества водных ресурсов на основе данных дистанционного зондирования. Методы дистанционного зондирования были успешно применены при оценке таких параметров качества воды как: глубина, содержание хлорофилла и общее количество взвешенных твердых частиц. Эти оптические параметры получены с использованием мультиспектральных и мультиспектральных данных дистанционного зондирования. Мультиспектральные датчики позволяют различать разнообразные материалы между собой, содержащиеся в воде. В то время как высокое спектральное разрешение от гипер-спектрального датчиков позволяет идентифицировать качественно и количественно различные материалы.


Ош - второй по величине город в Кыргызстане, расположенный в Ферганской долине на юге страны и часто называемый «южной столицей». Река Ак-Буура проходит через город с юга на север. Река Ак-Буура является левым притоком реки Кара-Дарья (т. е. течет далее в соседний Узбекистан). Река формируется на северных склонах Алайских гор. Река составляет 148 километров, а водораздел - 2,530 квадратных километров. Долгосрочный средний сброс реки на контрольно-пропускном пункте Тулейкен (север города Ош) составляет 21,4 кубических метров в секунду. Река Ак-Буура проходит через парки в городе Ош, но вместо того, чтобы быть источником красоты и свежести, она загрязнена мусором. Летом в этой реке купаются множество людей, в том числе и дети.


Проект «RESQ-DABRO» состоит из исследовательских и образовательных компонентов.

Исследовательская деятельность основана на следующих основных этапах:

  1. Одновременное  сбор на месте проб воды и получение данных дистанционного зондирования при помощи БПЛА и спутников;
  2. Использование статистических методов для корреляции данных дистанционного зондирования со значениями параметров качества воды, измеренными в лаборатории;
  3. Получение трехмерного изображения и ортографических фотографий мест сбора данных и реки в целом, чтобы показать «вид сверху» процесс загрязнения на всем участке измерений. Отчетность по всему проекту.