Estimación de clorofila-a en lagos urbanos mediante el uso de drones

• Nevárez, Myrna ^[1] ; Sigala, Mario ^[1]
  1. [1] Universidad Autónoma de Chihuahua

     Universidad Autónoma de Chihuahua

     México

     
• Localización: Tecnología y Ciencias del Agua, ISSN-e 2007-2422, Vol. 13, Nº. 5 (septiembre-octubre), 2022, págs. 101-135
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Estimation of chlorophyll-a in urban lakes using drones
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    Los lagos urbanos brindan importantes beneficios ecológicos y sociales, pero se ven comprometidos por las actividades antrópicas cuando los programas de protección y monitoreo son insuficientes. Varios problemas afectan a estos cuerpos de agua, siendo la eutrofización uno de los más importantes. Uno de los indicadores para estimar la eutrofización es la concentración de clorofila-a en agua (Chl-a), determinada por métodos analíticos utilizando fluorofotometría, espectrofotometría y cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). En las últimas décadas, la detección remota de Chl-a en cuerpos de agua empleó sensores satelitales y aéreos, pero tales sistemas son inadecuados para monitorear la mayoría de los lagos urbanos debido a limitaciones en la resolución espacial y espectral, además de presentar problemas tanto en el modelado de correcciones atmosféricas como con la eliminación de los efectos de otros componentes en la columna de agua. La metodología aquí presentada estimó el contenido de Chl-a que detecta la fluorescencia inducida por el Sol (SIF) en la línea Fraunhofer Hα (656.3 nm) y correlacionó los resultados con las concentraciones informadas por un laboratorio externo usando métodos de fluorofotometría. El sistema aplicado en esta investigación cuenta con un sistema de imágenes georreferenciadas, un filtro óptico de banda estrecha (NBF) y un dron. Los resultados de la investigación indicaron que con la detección de SIF en la línea de Fraunhofer Hα y una regresión lineal simple se estimó mejor contenido de Chl-a en el agua, comparado con otros estudios que emplearon otras líneas de Fraunhofer.

  • English

    Urban lakes provide significant ecological and societal benefits, but they are compromised by anthropogenic activities when there are insufficient protection and monitoring programs. Several problems affect these water bodies, and eutrophication is one of the more significant issues. One of the indicators to estimate eutrophication is the chlorophyll-a concentration in water (Chl-a), determined by analytical methods using fluorophotometry, spectrophotometry, and high-performance liquid chromatography (HPLC). In recent decades remote sensing of Chl-a in water bodies used satellite and airborne-based sensors. Still, those systems are inadequate for monitoring most urban lakes due to spatial and spectral resolution limitations, problems in modeling atmospheric corrections, and issues related to the removal of effects of other components in the water column. The methodology presented here estimated Chl-a content sensing sun-induced fluorescence (SIF) at the Fraunhofer line Hα (656.3 nm) and correlated the results to the concentrations reported by an external laboratory using fluorophotometry methods. The system used in this investigation has a georeferenced imaging system, an optical narrow-band filter (NBF), and a drone. The results of this investigation indicated that sensing at the Hα Fraunhofer line and a simple linear regression estimated better content of Chl-a in water compared to other studies measuring SIF at different Fraunhofer lines.