Analýza charakteristik jezera na Tibetské náhorní plošině ve vztahu ke změnám v jeho prostředí pomocí satelitních dat

Hynek-Martin Krčma

Bachelor's thesis

Remote sensing analysis of physical properties of lake on Tibetan Plateau and relation to changes in its environment

Abstract:

Byla provedena analýza fyzikálních charakteristik jezera Gozha pomocí multispektrálních družicových dat a následné porovnání s vybranými přírodními podmínkami v jeho okolí. Jezero leží v severozápadní části Tibetské náhorní plošiny. Pro potřeby analýzy byly využity snímky ze senzorů MODIS a VIIRS a produkty ERA5-Land, GPM a MODIS Vegetation Indices. Jako platforma pro zpracování dat byla zvolena služba Google Earth Engine. Výstupem z analýzy jezera, která byla provedena aplikací poměrů spektrálních pásem, bylo 6 grafů popisujících vývoje koncentrace chlorofylu-a, CDOM a TSM v letech 2001-2021. Výstupem pro přírodní podmínky pro stejné období byly 3 grafy popisující vývoj průměrné roční teploty, ročního srážkového úhrnu a srpnového NDVI v povodí jezera. Tato data byla vyhodnocena a byly provedeny vzájemné korelační testy. Z těch vyšel jako statisticky významný negativní vztah koncentrace chlorofylu a TSM, ostatní vztahy nebyly významné. Byl patrný výrazný růst NDVI a o něco nižší růst průměrných ročních teplot a ročních srážkových úhrnů. Na jezeře byl zřejmý nárůst CDOM a pokles TSM, chlorofyl vzrostl nepatrně. Vztah mezi přírodními podmínkami a vlastnostmi jezera se nepodařilo prokázat. Práce poskytla aktuální informace o vývoji přírodních podmínek na Tibetské náhorní plošině a navrhla možné procesy ovlivňující charakteristiky jezera Gozha.

Abstract:

Analysis of physical properties of lake Gozha was accomplished using multispectral satellite data which were consequently compared to selected environmental conditions in surrounding area. Lake lies in north-western part of Tibetan Plateau. To carry out the analysis, images from sensors MODIS and VIIRS and products ERA5-Land, GPM and MODIS Terra Vegetation Indices were used. As a platform for data processing, Google Earth Engine was selected. Output of lake analysis, which was executed by applying spectral band ratios, were 6 graphs describing development of concentrations of chlorophyll-a, CDOM and TSM in years 2001-2021. Output for environmental conditions for the same period were 3 graphs describing development of mean annual temperature, annual rainfall and NDVI for august of each year for basin of lake Gozha. This data was evaluated and corelation tests were performed. Negative relationship of concentrations of chlorophyll and TSM came out as significant, other relationships were insignificant. Growth of NDVI was substantial, slightly milder was growth of mean annual temperatures and annual rainfalls. Lake experienced apparent rise in concentration of CDOM and decrease of TSM, chlorophyll increased only slightly. Relationship between environmental conditions and lake properties was not successfully proven. Thesis provided current data about development of conditions on Tibetan Plateau and proposed possible processes that lead to changes on lake Gozha.

Keywords

kvalita vody, multispektrální analýza, klimatická změna, družicová data

Keywords

water quality, satellite data, climate change, multispectral analysis

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 3. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. David Moravec, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Bachelor programme / field:
Environmental Sciences / Applied Ecology