SU1631370A1 - Method of determining bio-productivity of plankton - Google Patents
Method of determining bio-productivity of plankton Download PDFInfo
- Publication number
- SU1631370A1 SU1631370A1 SU894663495A SU4663495A SU1631370A1 SU 1631370 A1 SU1631370 A1 SU 1631370A1 SU 894663495 A SU894663495 A SU 894663495A SU 4663495 A SU4663495 A SU 4663495A SU 1631370 A1 SU1631370 A1 SU 1631370A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- plankton
- range
- zonal
- level
- images
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к оптическим способам изучени природных ресурсов Земли дистанционными методами Целью изобретени вл етс расширение диапазона измер емых параметров. Способ позвол ет осуществл ть обнаружение малоконтрастных биопродуктивных объектов и производить оценку величины концентрации планктона по цветовому тону изображени , синтезированного из двух зональных изображении сформированных в спектральных зонах шириной от 1 до 12 нм в пределах диапазонов 550-580 и 650- 680 нм, причем ркость зонального изображени в диапазоне 550-580 нм уменьшают до уровн пор дка 50% при визуальной регистрации или до уровн пор дка 10% при регистрации физическими приемниками излучени . 2 ил. v ёThe invention relates to optical methods for studying the natural resources of the Earth by remote sensing methods. The aim of the invention is to expand the range of measured parameters. The method allows the detection of low-contrast bioproductive objects and an estimate of the concentration of plankton on the color tone of the image synthesized from two zonal images formed in spectral zones from 1 to 12 nm wide within the ranges of 550-580 and 650-680 nm, and the zonal brightness images in the range of 550-580 nm are reduced to a level of about 50% when visually detected or to a level of about 10% when recorded by physical radiation receivers. 2 Il. v ё
Description
Изобретение относитс к оптическим способам изучени природных ресурсов Земли дистанционными методами и.может быть использовано дл обнаружени биопродуктивных зон, вл ющихс малоконтрастными объектами, а также их классификации по величине концентрации планктона.The invention relates to optical methods for studying the natural resources of the Earth by remote sensing and can be used to detect bioproductive zones that are low-contrast objects, as well as to classify them by the concentration of plankton.
Цель изобретени - расширение диапазона измер емых параметров дл определе- ни биопродуктивности по величине концентрации планктона.The purpose of the invention is to expand the range of measured parameters for determining the biological productivity by the value of the concentration of plankton.
На фиг. 1 представлено устройство дл реализации способа при визуальной регистрации; на фиг. 2 - спектральные ркости четырех типов биопродуктивных вод.FIG. 1 shows a device for implementing the method for visual registration; in fig. 2 - spectral luminances of four types of bioproductive waters.
Устройство содержит объектив 1 и систему 2 светоделени из полупрозрачного иThe device contains a lens 1 and a 2-division system of translucent and
отражающего зеркал, с помощью которой формируютс два оптических канала, один из которых содержит последовательно расположенные регулируемую диафрагму 3, нейтральный светофильтр 4 и интерференционный светофильтр 5 с диапазоном спектрального пропускани 550-580 нм, а другой - интерференционный светофильтр 6 с диапазоном спектрального пропускани 650-680 нм, на выходе которых размещена система 7 совмещени оптических изображений из полупрозрачного и отражающего зеркал, за которой размещены объектив 8 и призма 9 совмещени , на одной из граней которой с помощью объектива 10 формируетс изображение цветовой шкалы 11, освещенной стандартным источником 12 света, а также регистратор сформированных изоОreflecting mirrors with the help of which two optical channels are formed, one of which contains successively located adjustable aperture 3, a neutral filter 4 and an interference filter 5 with a spectral transmission range of 550-580 nm, and the other with an interference spectrum of 650-680 nm, at the output of which is placed the system 7 combining optical images from a translucent and reflecting mirrors, behind which the lens 8 and the prism 9 combining are placed, on one of the faces to using the lens 10, an image of the color scale 11 is generated, illuminated by a standard light source 12, as well as an image recorder
ыs
со VJ оwith VJ o
бражений. Оценка последних может производитьс визуально с помощью окул ра 13 или с помощью других приемников оптического излучени .of brazil Evaluation of the latter can be performed visually with the help of an ocular 13 or with other optical radiation receivers.
Устройство работает следующим обра- зом.The device works as follows.
Световой поток о г объекта формируетс объективом 1 и с помощью системы 3 свето- делени расщепл етс на две части, одна из которых, ослабл сь нейтральным свето- фильтром 4 соответственно до уровн пор дка 50% ( г 0,5) при визуальной регистрации и до уровн пор дка 10% ( т 0,1) при регистрации другими приемниками оптического излучени и диафрагмой 3, осуществл ющей дополнительную регулировку ослаблени дл конкретных условий наблюдени , попадает на интерференционный светофильтр 5 с полосой пропускани от 1 до 12 нм в диапазоне 550-580 нм, формирующий одно из зональных изображений, а друга проходит через интерференционный светофильтр 6 с полосой пропускани от 1 до 12 нм в диапазоне 650-680 нм, формирующий второе из зо- нальных изображений. При этом оба зональных изображени попадают в систему 7 совмещени , котора формирует синтезированное изображение, фокусирующеес объективом 8 на одну из граней призмы 9 совмещени . На другой грани последней с помощью объектива 10 формируетс изображение цветовой шкалы 11, освещаемой стандартным источником 12 света. Причем оба изображени наблюдаютс оператором через окул р 13.The luminous flux of an object is formed by lens 1 and is split into two parts using the light-separation system 3, one of which is attenuated by a neutral light filter 4, respectively, to a level of about 50% (g 0.5) upon visual registration and to a level of the order of 10% (t 0.1) when registering by other optical radiation receivers and the diaphragm 3, which performs additional attenuation control for specific observation conditions, falls on an interference optical filter 5 with a passband from 1 to 12 nm in the range 550-580 nm forming th one of the image zone, and the other passes through an interference filter 6 with a passband from 1 to 12 nm in the range 650-680 nm, forming a second zone of the image. In this case, both zonal images fall into the registration system 7, which forms a synthesized image focused by the lens 8 on one of the faces of the combination prism 9. On the other side of the latter, an image of a color scale 11, illuminated by a standard source 12 of light, is formed using a lens 10. Moreover, both images are observed by the operator through the ocular p 13.
Цветова шкала представл ет собой набор цветовых накрасок, имитирующих цвет синтезированного изображени объекта при различных значени х концентрации планктона, а также оцифровку этих значений в единицах концентрации планктона во взвеси морской воды (мг/м ). Дл учета вли ни конкретных условий наблюдени и субъективныхсвойствзрительногоанализа- тора оператора предусмотрена калибровка цветовой шкалы по участкам с чистой водой, как правило, вл ющимс фоном, и по специальной цветовой мире, воспроизвод щей используемую цветовую шкалу. Например, могут использоватьс цветные шкалы, моделирующие различные типы помех (атмосферна дымка,загр зненность и соленость воды и т.п.).The color scale is a set of color colors imitating the color of the synthesized image of an object at different values of plankton concentration, as well as digitizing these values in terms of the concentration of plankton in a suspension of seawater (mg / m). In order to take into account the influence of specific observation conditions and the subjective properties of the operator's analyzer, the color scale is calibrated for areas with clear water, as a rule, being the background, and for a special color world reproducing the color scale used. For example, color scales may be used that simulate various types of interference (atmospheric mist, pollution and salinity, etc.).
Ширина спектральной зоны от 1 нм до . 12 нм-определ етс из следующих сообра- . жений: 1 нм - минимальна величина рабочего канала (разрешение) современной спектральной аппаратуры, используемойThe width of the spectral zone from 1 nm to. 12 nm is determined from the following. : 1 nm - the minimum value of the working channel (resolution) of the modern spectral equipment used
при спектрометрировании природных объектов (например, разрешение косг/ического спектрометра НРБ Спектр-256 от 1 нм до 2,5 нм)(а 12 нм определ етс формой реальных спектральных кривых изучаемых объектов (фиг. 2), где ширина пиков и впадин 12 нм.in spectrometry of natural objects (for example, the resolution of the CXR spectral spectrometer NRB Spectrum-256 from 1 nm to 2.5 nm) (and 12 nm is determined by the shape of the real spectral curves of the studied objects (Fig. 2), where the width of the peaks and valleys is 12 nm .
Граничные значени спектральных диапазонов определ ютс специфическим ходом экспериментально полученных спектральных кривых. Причем значение 550 нм вл етс минимальной длиной волны, на которой перестает сказыватьс сильное вли ние атмосферы, а значение 680 нм определ ет верхнюю границу длин волн в видимом диапазоне, где про вл етс различие спектральных кривых разных видов планктона. В результате экспериментальных спектральных исследований планктона по видимому составу и в различных районах Мирового океана вы влено, что их характерные зоны могут варьироватьс в пределах, не превышающих 30 нм, в св зи с чем и определ ютс величины спектральных диапазонов 550-580 и 650-680 нм.The boundary values of the spectral ranges are determined by the specific course of the experimentally obtained spectral curves. Moreover, the value of 550 nm is the minimum wavelength at which the strong influence of the atmosphere ceases to affect, and the value of 680 nm determines the upper limit of wavelengths in the visible range, where a difference in the spectral curves of different plankton species appears. As a result of experimental spectral studies of plankton in apparent composition and in various regions of the oceans, it was revealed that their characteristic zones can vary in the range not exceeding 30 nm, and therefore the values of the spectral ranges of 550-580 and 650-680 are determined. nm.
Способ определени биопродуктивности планктона основываетс на следующем.The method for determining the bio-productivity of plankton is based on the following.
Использу экспериментальные спектрометрические данные по различным типам биопродуктивных морских вод, представленные на фиг. 2, где содержанию планктона от 2 до 10 мг/м и более соответствует крива 14, от 0,5 до 5,0 мг/м - крива 15, от 0,2до1,0кг/м - крива 16, менее 0,5 мг/м - крива 17.можно определить, что при непосредственном наблюдении их диапазон цве- торазличени составл ет не более трех порогов цветоразличени дл четырех типов биопродуктивных вод. Причем наличие в момент наблюдени атмосферной дымки уменьшает эту величину до одного порога цветоразличени . Исход из формы указанных спектральных кривых, выдел ют два информативных диапазона - 550-580; 650- 680 нм, характеризующих максимальные различи четырех типов биопродуктивных вод и свободных от вли ни атмосферной дымки, котора уже слабо сказываетс на длинах волн более 540-550 нм.Using the experimental spectrometric data on various types of bioproductive seawater, shown in FIG. 2, where the content of plankton is from 2 to 10 mg / m and more corresponds to curve 14, from 0.5 to 5.0 mg / m - curve 15, from 0.2 to 1.0 kg / m - curve 16, less than 0.5 mg / m - curve 17. It is possible to determine that, when directly observed, their range of color difference is no more than three color difference thresholds for four types of bioproductive waters. Moreover, the presence of atmospheric haze at the time of observation reduces this value to one color difference threshold. Based on the form of the indicated spectral curves, two informative ranges are distinguished - 550-580; 650–680 nm, characterizing the maximum differences of the four types of bioproductive waters and free from the influence of atmospheric haze, which already have little effect on wavelengths longer than 540–550 nm.
Выбор ширины спектральной зоны не более 12 нм определ етс дискретным изменением хода спектральных кривых. Однако такой выбор спектральных зон и диапазоновлишь незначительно расшир ет диапазон цветоразличени . Это св зано с тем, что световой поток от биопродуктивных объектов в диапазоне 550-580 нм значительно превышает световой поток в диапазоне 650-680 н м Дл расширени диапазона цветоразличени необходимоThe choice of the spectral band width of not more than 12 nm is determined by a discrete change in the course of the spectral curves. However, this choice of spectral zones and ranges only slightly expands the range of color discrimination. This is due to the fact that the luminous flux from bioproductive objects in the range of 550-580 nm is much higher than the luminous flux in the range of 650-680 nm.
ослабить световой поток в пределах 550- 580 нм. Оценить величину ослаблени можно , примен зависимость диапазона изменени доминирующих длин волн синтезированного изображени дл четырех типов вод от степени подавлени светового потока в пределах 550-580 нм. Оптимальным вл етс подавление до уровн пор дка 10%.attenuate the light flux in the range of 550-580 nm. The magnitude of attenuation can be estimated using the dependence of the range of variation of the dominant wavelengths of the synthesized image for four types of water on the degree of suppression of the light flux within 550-580 nm. Suppression up to a level of 10% is optimal.
Исход из специфики визуального воспри ти оптических излучений, рассчитываетс оптимальное цветоразличение, которое получаетс при подавлении светового потока в диапазоне 550-680 нм до уровн пор дка 50%. Определ етс зависимость величины концентрации планктона во взвеси морской воды от доминирующей длины волны синтезированного изображени или, с учетом особенностей визуального воспри ти , от числа порогов цветоразличе- ни . Величина полученного диапазона цве- торазличени позвол ет с достаточной достоверностью распознавать биопродуктивные объекты по степени концентрации планктона.Based on the specifics of visual perception of optical radiation, an optimal color difference is calculated, which is obtained by suppressing the light flux in the range of 550-680 nm to a level of about 50%. The dependence of the concentration of plankton in the suspension of seawater on the dominant wavelength of the synthesized image or, taking into account the peculiarities of visual perception, on the number of color difference thresholds is determined. The magnitude of the obtained range of color difference makes it possible to reliably recognize bioproductive objects according to the degree of plankton concentration.
Наличие внешних неблагопри тных условий наблюдени , таких, как повышенна плотность атмосферной дымки, загр зненность морской воды, наличие взвесей, ухудшает диапазон цветоразличени , но дл данных четырех типов биопродуктивных вод сохран етс возможность достоверного цветоразличени . Кроме того, может быть произведена подстройка под конкретные услови наблюдени путем изменени спектральных зон в рамках диапазонов 550-580 и 650-680 нм и изменени доли светового потока в диапазоне 550-580 нм в общемThe presence of external adverse observation conditions, such as increased atmospheric haze density, seawater pollution, the presence of suspensions, worsens the range of color difference, but for these four types of bioproductive waters, the possibility of reliable color difference remains. In addition, adjustment can be made to specific observation conditions by changing the spectral zones within the ranges 550-580 and 650-680 nm and changing the fraction of the light flux in the range 550-580 nm in total
световом потоке в цел х увеличени диапазона цветоразличени .luminous flux in order to increase the range of color difference.
Способ позвол ет визуально или в автоматическом режиме оперативно обнаруживать биопродуктивные зоны в океанах и внутренних водоемах и определ ть концентрацию в них планктона. Способ вл етс дистанционным, может быть использован при работе на любых носител х - морских,The method allows visually or in automatic mode to quickly detect the bioproductive zones in the oceans and inland waters and to determine the concentration of plankton in them. The method is remote, it can be used when working on any carriers - marine,
авиационных и космических и позвол ет при этом увеличить диапазон цветоразличени с 1 до 14 порогов. Это дает возможность не только выделить биопродуктивный объ- ект на фоне, но и классифицировать его поat the same time, it allows to increase the range of color difference from 1 to 14 thresholds. This makes it possible not only to isolate a bioproductive object from the background, but also to classify it by
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894663495A SU1631370A1 (en) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | Method of determining bio-productivity of plankton |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894663495A SU1631370A1 (en) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | Method of determining bio-productivity of plankton |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1631370A1 true SU1631370A1 (en) | 1991-02-28 |
Family
ID=21434645
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894663495A SU1631370A1 (en) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | Method of determining bio-productivity of plankton |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1631370A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU187103U1 (en) * | 2018-11-09 | 2019-02-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | DEVICE FOR RESEARCHING PLANKTON IN HABITAT |
RU2690976C1 (en) * | 2018-11-09 | 2019-06-07 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Method of detecting integral dimensional-quantitative characteristics of plankton |
-
1989
- 1989-02-01 SU SU894663495A patent/SU1631370A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Мешков В.В. Основы светотехники, ч. 2, М-Л.: Госэнергоиздат, 1961, с. 335-349. Патент DE М 1289092,кл. 21 N7,5/33, 1969. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU187103U1 (en) * | 2018-11-09 | 2019-02-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | DEVICE FOR RESEARCHING PLANKTON IN HABITAT |
RU2690976C1 (en) * | 2018-11-09 | 2019-06-07 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Method of detecting integral dimensional-quantitative characteristics of plankton |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4812904A (en) | Optical color analysis process | |
US6040905A (en) | Fiber color grading system | |
CN102124723A (en) | Method and device for the true-to-original representation of colors on screens | |
US4725139A (en) | Method and apparatus for detecting defects in transparent materials | |
SU1631370A1 (en) | Method of determining bio-productivity of plankton | |
EP1276253A3 (en) | Method and system for determining origin of optical signal quality degradation | |
CA2601490C (en) | Methods for detecting blue stain in lumber | |
Noguchi et al. | Perceptual scission of surface-lightness and illumination: An examination of the Gelb effect | |
DE3600115A1 (en) | Method for the intensified reproduction of the yellow cast of diamonds | |
JPS61231436A (en) | Method for discriminating color | |
JPH0125017B2 (en) | ||
AU2007216895A1 (en) | Methods for detecting compression wood in lumber | |
GB2096793A (en) | Visually examining a gem stone | |
JPH10132733A (en) | Measuring method for surface state of steel material | |
RU2300195C2 (en) | Method for counting of young fish in water flow | |
US2369317A (en) | Spectral shift color reproduction | |
RU2178562C1 (en) | Object identification method | |
JP2005221307A (en) | Chromoscope | |
SU1742775A2 (en) | Method of visual detection of low-contrast objects | |
SU1520353A1 (en) | Method of monitoring the quality of image formed by visual optronic system | |
EP0616206A2 (en) | Turbidity measuring device | |
Jacobson et al. | Determination and enhancement of image contrast by optical methods in conventional photographic and video image capture systems | |
SU1427188A1 (en) | Device for investigating spectrums of scattering and luminescence | |
JPH0765934B2 (en) | Color classification | |
Kieleck et al. | Laser-induced fluorescence imaging: application to groups of macroalgae identification |