Dünya çapındaki topluluklar içme suyu, hidroelektrik enerji, sulama ve daha fazlası için rezervuarlara güveniyor. Bu kritik tatlı su kaynakları mevsimsel ve uzun vadeli değişikliklerden etkileniyor; Sıcak yaz aylarında veya uzun süreli kuraklık nedeniyle rezervuarlardaki su seviyeleri düşebilir veya özellikle şiddetli bir fırtınanın ardından su basabilir. Önemlerine rağmen rezervuar yapısı ve dinamikleri hakkındaki bilgimizde önemli boşluklar bulunmaktadır. Son zamanlarda yayınlanan iki makale bu boşlukları doldurmaya yardımcı olmak için Landsat verilerini kullanıyor.
Southampton Üniversitesi’nden araştırmacılar, suyun 1984’ten 2022’ye kadar nerede ilerlediğini veya geri çekildiğini belirlemek için Landsat verilerini kullandı. ilk küresel veri seti Bir rezervuar oluştuğunda veya bir dere kuruduğunda olduğu gibi kalıcı yüzey suyu değişikliklerinin tam yılını belirlemek. Çalışma, 30 metreye kadar dar akarsulardaki ve 900 metreye kadar küçük göllerdeki değişiklikleri takip edebiliyor2. bir ayrı çalışmaTexas A&M Üniversitesi araştırmacıları, su yöneticilerinin rezervuar depolama kapasitesini tahmin etmelerine olanak tanıyan ‘3D-LAKES’ adı verilen küresel bir batimetri veri seti oluşturmak için Landsat verilerini kullandı.
Yukarıdaki animasyon Teksas ve Meksika sınırındaki Amistad Rezervuarını göstermektedir. Bir Copernicus Dijital Yükseklik Modeli (DEM) üzerine yerleştirilmiş 1985’ten kalma doğal renkli bir Landsat görüntüsünü ve 3D-LAKES veri kümesinden alınan batimetrik verileri kullanır. Topografik özellikleri ve yer şekillerini vurgulamak için dikey kabartma dört kat abartılmıştır. Rezervuar, taşkın kontrolü, rekreasyon ve hidroelektrik enerji için Uluslararası Sınır ve Su Komisyonu (IBWC) aracılığıyla ABD ve Meksika tarafından ortaklaşa yönetilmektedir. Her iki ülke açısından önemine rağmen rezervuar yavaş yavaş daralmaktadır. Yüzey suyu geçişleri veri seti, son yıllarda gerileyen su seviyelerini ve 2012 ile 2016 yılları arasında önemli durgunlukları gösteriyor. 3D-LAKES veri seti, rezervuarın su altı şeklini ortaya koyuyor. Bu veri kümeleri, yıl boyunca toplanan yerinde su seviyesi ve koşulları verilerini tamamlıyor.
İnsan toplulukları suyla hem şekillenir hem de şekillenir. Fırtınalar, kıvrımlı nehirler ve yükselen denizler gibi doğal güçler su yollarımızı ve kıyı şeritlerimizi yeniden şekillendirirken, nehirlerin yönünü değiştiriyoruz, rezervuarlar inşa ediyoruz ve yapay adalar inşa ediyoruz. Ekosistem dinamiklerini incelemek için uydu verilerinin önemli bir araç olmasıyla araştırmacılar, suyun nerede olduğu ve zaman içinde nasıl değiştiğine ilişkin daha kapsamlı bir küresel anlayış oluşturmaya başladılar. Su geçişlerinde çalışmakSouthampton Üniversitesi ekibi özellikle dünya çapında göller, nehirler, kıyı şeritleri ve diğer su kütlelerindeki kalıcı değişikliklere odaklandı.
Makalenin baş araştırmacısı Gustavo Willy Nagel, yüzey suyundaki uzun vadeli değişikliklere bakmanın bilim adamlarının değişimin itici güçlerini anlamalarına yardımcı olabileceğini söyledi. Bir gölün ne zaman çekilmeye başladığını bilmek, su yöneticilerinin bu düşüşe kuraklığın, sulamanın mı yoksa başka etkenlerin mi sebep olduğunu araştırmasına yardımcı olur.
Bilim adamları, politika yapıcılar ve su yöneticileri şunları keşfedebilir: etkileşimli veri kümesi Nagel ve ekibinin, Aral Denizi’nin kuruması, Tibet’teki buzulların erimesiyle oluşan göller ve Dubai’deki Palmiye Adaları’nın inşası gibi keskin küresel etkilerin yanı sıra yakın çevredeki değişiklikleri de görselleştirmek için yarattığı bu proje.
Yüzey suyu son derece dinamik olduğundan, yüzey suyundaki uzun vadeli değişiklikleri değerlendirmek önemli bir zorluk teşkil etmektedir. Mevsimsel dalgalanmalar ve iklimsel etkiler nehirlerin, göllerin ve kıyı şeritlerinin sürekli değiştiği anlamına gelir. Mevsimsel dalgalanmaları hariç tutarak kalıcı su değişikliklerini belirlemek için araştırmacılar iki algoritma çalıştırdı. İlki, yakın kızılötesi (NIR) bandı yerine kısa dalga kızılötesini (SWIR) kullanan Modifiye Normalleştirilmiş Fark Su İndeksi (mNDWI) kullanılarak su kütlesinin çalışma süresi boyunca ilerlediğini mi yoksa gerilediğini mi tespit etti. İkinci algoritma, su kütlesinin geçiş yaptığı yılı kesin olarak belirlemek için araştırma ekibi tarafından önerilen bir indeks olan Green_Red Normalleştirilmiş Su İndeksi’ni (grNDWI) kullandı. Bir değişiklik, 1984-2022 arasındaki çalışma döneminde önceki durumuna dönmezse “kalıcı” kabul edildi.
Nagel, “Veri seti, gezegendeki her konum için suyun ilerlediği veya geri çekildiği alanları ve bu değişimin yılını gösteriyor” dedi.
Landsat yüzey suyunu izlememize yardımcı olabilir. Peki ya ne altında yüzey mi?
bir çalışmak şurada yayınlandı Bilimsel Veriler Ekim 2025’te Texas A&M Üniversitesi’nden araştırmacılar, yarım milyon küresel göl ve rezervuar için batimetri haritaları oluşturmak üzere Landsat ve ICESat-2 verilerini birleştirdi. Huilin Gao liderliğindeki araştırma ekibi, su kütlelerinin yüzey alanını hesaplamak, suyun karayla buluştuğu yeri belirlemek ve su miktarının zaman içinde nasıl değiştiğini izlemek için Landsat görüntülerini kullandı. Daha sonra, su kütlelerinin su altı batimetrisini çıkarmak için ICESat-2 uydusundan lazer altimetreyi birleştirdiler. Bu ölçümlerle bilim insanları, su depolamasının su seviyesiyle nasıl değiştiğini anlamak için önemli bir ölçüm olan alan-yükseklik ilişkilerini geliştirdiler.
Ortaya çıkan veri kümesi, 3D-GÖLLERBatimetri yıldan yıla önemli ölçüde değişme eğiliminde olmadığı için statiktir. Çalışmanın baş yazarı Chi-Hsiang Huang, “Bu veri seti, su depolamanın izlenmesinden hidrolojik modellerin iyileştirilmesine kadar birçok uygulamayı destekleyebilir” dedi.
3D-LAKES, yüzey geçişi araştırmaları veya popüler haritalar gibi Landsat tabanlı haritalarla birlikte kullanılabilir. Küresel Yüzey Suyu veri seti—su kaynağı yöneticilerinin bir rezervuarda veya gölde tutulan su hacmini değerlendirmesine yardımcı olmak için. Bu onların sel riskini değerlendirmesine, habitat haritasını çıkarmasına veya özellikle kurak bir mevsimde ne kadar suyun mevcut olduğunu hesaplamasına olanak tanır. Araştırmacılar ayrıca zaman içinde değişen su hacmini takip ederek su depolamadaki uzun vadeli eğilimlerin anlaşılmasına yardımcı olabiliyor.
Sualtı topoğrafyasının ölçülmesi, tarihsel olarak küresel ölçeklerde pahalı ve pratik değildir. 3D-LAKES veri seti artık araştırmacılara ve yöneticilere dünya çapındaki göller ve rezervuarlar için önemli batimetrik veriler sağlıyor. Gao, “Bu yeni veri seti ile göllerin ve rezervuarların bölgesel klimatoloji, su güvenliği ve ekosistem hizmetleri üzerindeki etkilerine ilişkin daha kapsamlı bir anlayışa ulaşabiliyoruz” dedi. Her iki çalışma da su ve arazi yöneticilerine Amistad Rezervuarından Avustralya Taşralarına ve Brezilya Amazonlarına kadar kaynak yönetimi ve planlaması için benzeri görülmemiş araçlar sağlıyor.
Source link
