Humuspitoisen järven kaukokartoitussignaalin ja klorofylli-a:n määritys optisilla kenttämittauksilla

Kaukokartoituksella on mahdollista määrittää kustannustehokkaasti veden optisiin ominaisuuksiin vaikuttavia ainesosia, mutta sen laajempi hyödyntäminen humuspitoisilla sisävesillä edellyttää menetelmien kehittämistä. Kenttämittauksiin pohjautuvia kaukokartoitussignaaleja hyödynnetään esimerkiksi sat...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Kinnunen, Eveliina
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Bio- ja ympäristötieteiden laitos, Department of Biological and Environmental Science, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2020
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/73519
_version_ 1826225785293242368
author Kinnunen, Eveliina
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Bio- ja ympäristötieteiden laitos Department of Biological and Environmental Science Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Kinnunen, Eveliina Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Bio- ja ympäristötieteiden laitos Department of Biological and Environmental Science Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Kinnunen, Eveliina Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Bio- ja ympäristötieteiden laitos Department of Biological and Environmental Science Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Kinnunen, Eveliina
datasource_str_mv jyx
description Kaukokartoituksella on mahdollista määrittää kustannustehokkaasti veden optisiin ominaisuuksiin vaikuttavia ainesosia, mutta sen laajempi hyödyntäminen humuspitoisilla sisävesillä edellyttää menetelmien kehittämistä. Kenttämittauksiin pohjautuvia kaukokartoitussignaaleja hyödynnetään esimerkiksi satelliittisignaalien kalibrointiin ja laskentamenetelmien kehittämiseen. Tässä tutkielmassa määritettiin kaukokartoitussignaaleja veden pinnan ylä- ja alapuolisten optisten mittausten sekä luonnollisten optisten ominaisuuksien (IOP) pohjalta Jyväsjärvellä vuonna 2019, testaten samalla pinnan yläpuolisten signaalien heijastuskorjausmenetelmiä sekä klorofylli-a(Chl-a)-pitoisuuden määritystä tuloksista. Kolmella menetelmällä määritetyt kaukokartoitussignaalit korreloivat erinomaisesti (R2 = 0,86–0,95) ja heijastuskorjaus toimi parhaiten humuspitoisen vesistön erityispiirteet huomioivalla menetelmällä. Chl-a-pitoisuus korreloi fluoresenssisignaalin pinta-alan kanssa hyvin (R2 = 0,86) pinnan yläpuolisten ja IOP-pohjaisten kaukokartoitussignaalien erotuksen pohjalta laskettuna ja kohtalaisesti (R2 = 0,47) käytettäessä IOP-signaalien sijaan lineaarisia perustasoja. Kaikkiin kaukokartoitussignaalien määritys- ja heijastuskorjausmenetelmiin liittyi haasteita, joten käytettävät menetelmät on valittava mittaustarkkuus ja käyttötarkoitus huomioiden. Chl-a:n fluoresenssin määritystä kannattaisi tutkia laajemmalla järviaineistolla pinnan yläpuolisten- ja IOP-perusteisten kaukokartoitussignaalien erotuksen pohjalta, jotta lupaavalta vaikuttaneen menetelmän sovellusmahdollisuuksista saadaan yleistettävämpää tietoa. Fresh water remote sensing can be utilized to survey cost-efficiently those constituents that affect the optical properties of water. In humic inland lakes remote sensing methods need still to be developed to get the full advantage out of them. Field measurements are used to calibrate satellite measurements and to improve water quality parameters’ calculation methods. This thesis aimed to determine remote sensing reflectance (Rrs) with three different methods in humic lake Jyväsjärvi in 2019: by optical field measurements above and under water surface with joint analyses of inherent optical properties (IOPs). Different methods were tested to correct above surface measurements’ sky reflectance and estimate chlorophyll-a (Chl-a) content based on the Rrs-signals An excellent correlation (R2 = 0,86–0,95) was found between the Rrs-signals defined with three different methods and the sky reflectance method developed for humic lakes worked best. Chl-a content and fluorescence Rrs between 665–715 nm correlated well (R2 = 0,86) when determined from the integral of differences between above water and IOP-based Rrs but only moderately (R2 = 0,47) when linear baseline was used instead of IOP-based Rrs. Each remote sensing field measurements’ and sky reflectance correction methods have their own challenges that need to be taken into account based on reliability expectations and intended use. Chl-a fluorescence seems to be worth testing more thoroughly by above water and IOP-based Rrs measurements with more extensive lake data to find out if the method could have even wider applications in Chl-a remote sensing.
first_indexed 2021-01-04T21:01:24Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "V\u00e4h\u00e4talo, Anssi", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Lensu, Anssi", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.advisor", "value": "H\u00e4rk\u00f6nen, Sanna", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Kinnunen, Eveliina", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2021-01-04T06:38:54Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2021-01-04T06:38:54Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2020", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/73519", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Kaukokartoituksella on mahdollista m\u00e4\u00e4ritt\u00e4\u00e4 kustannustehokkaasti veden optisiin ominaisuuksiin vaikuttavia ainesosia, mutta sen laajempi hy\u00f6dynt\u00e4minen humuspitoisilla sis\u00e4vesill\u00e4 edellytt\u00e4\u00e4 menetelmien kehitt\u00e4mist\u00e4. Kentt\u00e4mittauksiin pohjautuvia kaukokartoitussignaaleja hy\u00f6dynnet\u00e4\u00e4n esimerkiksi satelliittisignaalien kalibrointiin ja laskentamenetelmien kehitt\u00e4miseen. T\u00e4ss\u00e4 tutkielmassa m\u00e4\u00e4ritettiin kaukokartoitussignaaleja veden pinnan yl\u00e4- ja alapuolisten optisten mittausten sek\u00e4 luonnollisten optisten ominaisuuksien (IOP) pohjalta Jyv\u00e4sj\u00e4rvell\u00e4 vuonna 2019, testaten samalla pinnan yl\u00e4puolisten signaalien heijastuskorjausmenetelmi\u00e4 sek\u00e4 klorofylli-a(Chl-a)-pitoisuuden m\u00e4\u00e4rityst\u00e4 tuloksista. Kolmella menetelm\u00e4ll\u00e4 m\u00e4\u00e4ritetyt kaukokartoitussignaalit korreloivat erinomaisesti (R2 = 0,86\u20130,95) ja heijastuskorjaus toimi parhaiten humuspitoisen vesist\u00f6n erityispiirteet huomioivalla menetelm\u00e4ll\u00e4. Chl-a-pitoisuus korreloi fluoresenssisignaalin pinta-alan kanssa hyvin (R2 = 0,86) pinnan yl\u00e4puolisten ja IOP-pohjaisten kaukokartoitussignaalien erotuksen pohjalta laskettuna ja kohtalaisesti (R2 = 0,47) k\u00e4ytett\u00e4ess\u00e4 IOP-signaalien sijaan lineaarisia perustasoja. Kaikkiin kaukokartoitussignaalien m\u00e4\u00e4ritys- ja heijastuskorjausmenetelmiin liittyi haasteita, joten k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4t menetelm\u00e4t on valittava mittaustarkkuus ja k\u00e4ytt\u00f6tarkoitus huomioiden. Chl-a:n fluoresenssin m\u00e4\u00e4rityst\u00e4 kannattaisi tutkia laajemmalla j\u00e4rviaineistolla pinnan yl\u00e4puolisten- ja IOP-perusteisten kaukokartoitussignaalien erotuksen pohjalta, jotta lupaavalta vaikuttaneen menetelm\u00e4n sovellusmahdollisuuksista saadaan yleistett\u00e4v\u00e4mp\u00e4\u00e4 tietoa.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Fresh water remote sensing can be utilized to survey cost-efficiently those constituents that affect the optical properties of water. In humic inland lakes remote sensing methods need still to be developed to get the full advantage out of them. Field measurements are used to calibrate satellite measurements and to improve water quality parameters\u2019 calculation methods. This thesis aimed to determine remote sensing reflectance (Rrs) with three different methods in humic lake Jyv\u00e4sj\u00e4rvi in 2019: by optical field measurements above and under water surface with joint analyses of inherent optical properties (IOPs). Different methods were tested to correct above surface measurements\u2019 sky reflectance and estimate chlorophyll-a (Chl-a) content based on the Rrs-signals An excellent correlation (R2 = 0,86\u20130,95) was found between the Rrs-signals defined with three different methods and the sky reflectance method developed for humic lakes worked best. Chl-a content and fluorescence Rrs between 665\u2013715 nm correlated well (R2 = 0,86) when determined from the integral of differences between above water and IOP-based Rrs but only moderately (R2 = 0,47) when linear baseline was used instead of IOP-based Rrs. Each remote sensing field measurements\u2019 and sky reflectance correction methods have their own challenges that need to be taken into account based on reliability expectations and intended use. Chl-a fluorescence seems to be worth testing more thoroughly by above water and IOP-based Rrs measurements with more extensive lake data to find out if the method could have even wider applications in Chl-a remote sensing.", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Paivi Vuorio (paelvuor@jyu.fi) on 2021-01-04T06:38:54Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2021-01-04T06:38:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2020", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "115", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "j\u00e4rven kaukokartoitus", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "heijastuksenkorjaus", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "klorofylli-a:n fluoresenssi", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Humuspitoisen j\u00e4rven kaukokartoitussignaalin ja klorofylli-a:n m\u00e4\u00e4ritys optisilla kentt\u00e4mittauksilla", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-202101041000", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Bio- ja ymp\u00e4rist\u00f6tieteiden laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Biological and Environmental Science", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Ymp\u00e4rist\u00f6tiede ja -teknologia (maisteriohjelma)", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Environmental science and technology", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.collaborator", "value": "business", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "collaborator", "schema": "yvv"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "yvv.contractresearch.initiative", "value": "university", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "initiative", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4015", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "vesi", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "kaukokartoitus", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "klorofylli", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "j\u00e4rvet", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "vesist\u00f6t", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "Jyv\u00e4sj\u00e4rvi", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "vedenlaatu", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "sis\u00e4vedet", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "signaalit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "mittaus", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_73519
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:55:41Z
main_date 2020-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2020
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/82eb32fc-82da-40a6-973d-41db00e9bbc6\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-202101041000.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2020
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Kinnunen, Eveliina Humuspitoisen järven kaukokartoitussignaalin ja klorofylli-a:n määritys optisilla kenttämittauksilla järven kaukokartoitus heijastuksenkorjaus klorofylli-a:n fluoresenssi Ympäristötiede ja -teknologia (maisteriohjelma) Environmental science and technology 4015 vesi kaukokartoitus klorofylli järvet vesistöt Jyväsjärvi vedenlaatu sisävedet signaalit mittaus
title Humuspitoisen järven kaukokartoitussignaalin ja klorofylli-a:n määritys optisilla kenttämittauksilla
title_full Humuspitoisen järven kaukokartoitussignaalin ja klorofylli-a:n määritys optisilla kenttämittauksilla
title_fullStr Humuspitoisen järven kaukokartoitussignaalin ja klorofylli-a:n määritys optisilla kenttämittauksilla Humuspitoisen järven kaukokartoitussignaalin ja klorofylli-a:n määritys optisilla kenttämittauksilla
title_full_unstemmed Humuspitoisen järven kaukokartoitussignaalin ja klorofylli-a:n määritys optisilla kenttämittauksilla Humuspitoisen järven kaukokartoitussignaalin ja klorofylli-a:n määritys optisilla kenttämittauksilla
title_short Humuspitoisen järven kaukokartoitussignaalin ja klorofylli-a:n määritys optisilla kenttämittauksilla
title_sort humuspitoisen järven kaukokartoitussignaalin ja klorofylli a n määritys optisilla kenttämittauksilla
title_txtP Humuspitoisen järven kaukokartoitussignaalin ja klorofylli-a:n määritys optisilla kenttämittauksilla
topic järven kaukokartoitus heijastuksenkorjaus klorofylli-a:n fluoresenssi Ympäristötiede ja -teknologia (maisteriohjelma) Environmental science and technology 4015 vesi kaukokartoitus klorofylli järvet vesistöt Jyväsjärvi vedenlaatu sisävedet signaalit mittaus
topic_facet 4015 Environmental science and technology Jyväsjärvi Ympäristötiede ja -teknologia (maisteriohjelma) heijastuksenkorjaus järven kaukokartoitus järvet kaukokartoitus klorofylli klorofylli-a:n fluoresenssi mittaus signaalit sisävedet vedenlaatu vesi vesistöt
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/73519 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202101041000
work_keys_str_mv AT kinnuneneveliina humuspitoisenjärvenkaukokartoitussignaalinjaklorofyllianmääritysoptisillakenttä