飞机监测伟大的湖泊藻类

一只罕见的鸟最近一直在大湖泊上飞行，它并没有迁移或寻找猎物。

这款Hawkeyed物种是一架带有先进成像系统的Learjet飞机。NASA在克利夫兰的Glenn Research中心的工程师改性了飞机，帮助国家海洋和大气管理（NOAA）监测藻类艾利和赫尔湖湖的Saginaw海湾。Glenn队于8月开始了最新一轮的航班。

该飞机的新成像系统采用了由Glenn Engineers设计的仪器，以研究MARS的灰尘，高分辨率科学相机称为高光谱成像仪。它允许科学家在湖泊中学习藻类盛开的难以置信的藻类照片。

藻类是如此有趣？

大多数藻类是无害的，对生态系统的健康甚至重要。但是，当藻类迅速增长以形成漂浮在水面或冲上岸的盛开时，它们可能是滋扰。例如，盛开可以导致臭，品尝饮用水和令人不快的游泳条件。更糟糕的是，一些藻类绽放产生毒素，可以让人类和其他动物生病。

在20世纪60年代，藻类盛开的游泳运动员和滑雪者在大湖泊中，直到联邦政府限制了洗涤剂和肥料中的磷。然而，在过去十年中，微囊囊，一种已知产生毒素微囊藻的蓝绿藻，已返回大湖泊。没有单一的原因已经精确定位，但是来自城市，肥料，化肥罐溢出，斑马贻贝和水附近的牲畜的径流可能是罪魁祸首。

这涉及政府和商业领袖，因为伟大的湖泊为4000万人提供了饮用水，并拥有500多个休闲海滩。据Noaa称，湖泊还在商业和体育捕鱼业务中产生了约40亿美元。

虽然市政水厂过滤毒素，但没有报告疾病，Noaa的科学家们为大湖泊和人类健康的卓越中心正在研究和开发技术，以检测和预测绽放。

眼睛在天空中

多年来，密歇根实验室的研究人员通过收集蓝绿藻的样品来测量西湖Erie和Saginaw海湾的微囊藻水平。当毒素水平超出世界卫生组织的推荐限额时，他们通知当地卫生部门。

但该地区的浩瀚通过船难以耗时地找到绽放。为了解决这个问题，该实验室一直在使用NASA来开发用于使用卫星和空中图像与其他类型的藻类区分有害藻类的技术。

在由NASA Glenn资助的2000年研究中，俄亥俄州托莱多大学和保龄球州立大学的科学家能够使用卫星图像识别蓝绿藻。从NASA的Terra和Aqua Satellites收集的数据匹配水样中的毒素浓度。从那时起，NOAA还使用了Landsat TM地球观察卫星，该卫星配备了更强大的成像系统，以监测绽放。

虽然卫星是观察大面积的最佳方式，但他们确实有一些局限性。“Landsat每八天一次通过湖泊，”Glenn的光学系统研究工程师John Lekki表示。“如果天空是多云的，它可能无法捕获清晰的形象。

空中监测通过允许研究人员在条件是对的时候快速送到天空来补充卫星监控。“在一架飞机中，我们可以每小时绽放，并在云下飞行，”lekki补充道。“由于我们在较低的高度飞行，我们也可以捕获更高的分辨率图像。

空中监测还会产生快速的结果，使研究人员能够在空中船员斑点绽放后立即采取水样。“我们基本上是Noaa在天空中的眼睛，”lekki说。“很难用船覆盖这些大区域，所以我们通过让他们知道我们发现的绽放，让他们的生活更容易。然后，他们可以直接乘船直接到藻类并收集水样。'

Glenn首先在去年夏天早些时候和去年秋季早些时候与T-34飞机一起监控了大湖。Lekki和一支工程师团队通过添加最先进的成像系统来修改两个平面，该系统包括高光谱成像器。

'lekki说，'高光谱成像是黄金标准。'提供的细节水平是无与伦比的。

由Glenn Engineers设计，这个高光谱的成像器可以将一张照片切成250个颜色的图像，覆盖紫外线的光谱到红外线。每个图像都显示出独特的特征，而不是对人眼可辨别。因此，湖中的每种物质都有不同的光谱签名，就像每个人都有不同的指纹。

下一步是什么？

NOAA正在从成像系统中分析数据，并将其与水样和卫星的测量进行比较。目标？最终使远程监控如此准确的是，它可以用于预测有害的藻类盛开，并为市政水厂，海滩，船员，滑雪者或任何计划在大湖泊上计划的人提供预警。

“当我们的工作有助于在地球上更好地让事情变得更好，”莱克基说，“特别是在我们自己的后院。”