Статистическая связь между спутниковыми данными и элементами поля содержания общего взвешенного вещества в Керченском проливе

П.Д. Ломакин

ФГБУН «Морской гидрофизический институт РАН», РФ, г. Севастополь, ул. Капитанская, 2,

E-mail: p_lomakin@mail.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2018-3-50-56

УДК 551 465

Реферат:

   По материалам комплексных океанологических съемок и спутниковых снимков методами парной и множественной корреляции оценена теснота статистических связей между спутниковыми данными и полями концентрации общего взвешенного вещества в Керченском проливе. Показано, что между полями оптических спутниковых данных и полями характеристик концентрации общего взвешенного вещества в исследуемом регионе не существует тесной корреляционной связи, которую можно использовать для количественных оценок концентрации взвеси на базе спутниковой информации. Выявлены конкретные ситуации, когда поля рассматриваемых величин связаны между собой слабой корреляционной зависимостью. Наиболее тесной оказалась корреляционная связь между яркостью спутникового изображения и полем интегральной взвеси в верхнем слое вод.

   Цель работы заключалась в оценке возможности применения спутниковых данных в вопросах, связанных с информацией о поле взвешенного вещества в Керченском проливе. Например, задачи заносимости портовых акваторий, бухт, судоходных каналов, деформации береговой линии и дна.

   Регион исследований охватывает Керченский пролив и смежные акватории Черного и Азовского морей. Из массива контактных данных, включающего 31 съемку акватории Керченского пролива, которые были выполнены Морским гидрофизическим  институтом за время с 2001 по 2014 гг., удалось выбрать только две комплексные съемки, для которых из INTERNET подобраны спутниковые снимки с качеством, примерно, соответствующим рассматриваемой задаче. Между массивами контактных и спутниковых данных методами парной и множественной корреляции  определялась теснота статистических связей.

   В результате решения трех задач показано следующее: (1) отсутствие искомой связи между полем яркости спутникового снимка и горизонтальными полями содержания общего взвешенного вещества (ОВВ); (2) наличие слабой прямой корреляционной зависимости с коэффициентом 0,55 и 0,52 между полем яркости спутникового снимка и полями интегральной концентрации ОВВ, соответственно, в слое 0–2 м в азовских водах пролива и 0–4 м – в его черноморских; (3) наличие слабой обратной корреляционной зависимости с коэффициентом -0,44 и -0,49 между полем яркости отраженного спутникового сигнала, которая фиксируется первым каналом цветового сканера MODIS в диапазоне длин волн 0,450–0,515 мкм и полем концентрации ОВВ на поверхности для вод азовского и черноморского происхождения. Обоснована перспектива развития задачи (2).

   Показано, что одна из главных причин, не позволяющих рассчитывать на обнаружение тесной статистической связи между дистанционными и контактными сведениями, касающимися рассмотренных величин, обусловлена отсутствием их общей временной привязки в условиях характерной для Керченского пролива существенной временной изменчивости поля концентрации TSM.

Ключевые слова: TSM, спутниковые данные, корреляция, Керченский пролив.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Ломакин П.Д., Боровская Р.В. Характеристика современного состояния системы течений в Керченском проливе на базе спутниковых и контактных наблюдений // Исследования Земли из Космоса. 2006. № 6. С. 65–71.
  2. http://www.ecodevice.narod.ru/turbidimeter/turbidimeter.htm (дата обращения: 18.05.2018).
  3. https://math.semestr.ru/regress/corel.php (дата обращения: 18.05.2018).
  4. Ломакин П.Д., Чепыженко А.И., Чепыженко А.А. Поле концентрации общего взвешенного вещества в Керченском проливе на базе оптических наблюдений // МГФЖ. 2017. Вып. 6. С. 65–77.

Loading