HydroColor

HydroColor, doğal su kütlelerinin yansımasını belirlemek için akıllı telefonun dijital kamerasını kullanan bir su kalitesi uygulamasıdır. HydroColor, bu bilgiyi kullanarak suyun bulanıklığını (0-80 NTU), asılı partikül madde konsantrasyonunu (SPM) (g/m^3) ve kırmızıdaki geri saçılma katsayısını (1/m) tahmin edebilir. ÖNEMLİ: HydroColor, referans olarak %18 fotoğrafçı gri kartının kullanılmasını gerektirir. Gri kartlar fotoğraf mağazalarında ve internette yaygın olarak mevcuttur. Gri kartlar hakkında daha fazla bilgi için destekleyici web sitesini ziyaret edin.

HydroColor, kullanıcılara üç görüntünün toplanmasında rehberlik eden, kullanımı kolay bir arayüze sahiptir: gri kart görüntüsü, gökyüzü görüntüsü ve su görüntüsü. HydroColor, en iyi sonuçları elde etmek amacıyla cihazın GPS'inden, jiroskopundan ve pusulasından yararlanarak kullanıcılara bu görüntülerin toplanmasında yardımcı olur. Görüntüler toplandıktan sonra hemen analiz edilebilir. HydroColor, görüntülerin analizinde su kütlesinin kameranın RGB renk kanallarındaki yansımasını hesaplar. Daha sonra NTU'daki (nefelometrik bulanıklık birimleri) suyun bulanıklığını belirlemek için yansıma değerlerini kullanır.

Veriler anında kaydedilir ve HydroColor aracılığıyla tekrar erişilebilir veya HydroColor'ın veri klasöründen bir bilgisayara indirilebilir. Metin dosyası ölçümle ilgili ek bilgiler içerir: enlem, boylam, tarih, saat, güneşin tepe noktası, güneş azimutu, telefon yönü, telefon perdesi, pozlama değerleri, RGB yansıması ve bulanıklık.

Nasıl çalışır:

HydroColor, kamerayı basit bir ışık sensörü (fotometre) olarak kullanır. Göreli ışık yoğunluğu, kamera piksel değerlerinin pozlamaya göre normalleştirilmesiyle ölçülebilir. Bu nedenle, kameranın üç renk kanalı (RGB: Kırmızı, Yeşil, Mavi), görünür spektrumun üç bölgesindeki ışık yoğunluğunun bir ölçüsünü sağlar.

Su görüntüsünde ölçülen ışık yoğunluğu, yüzeyden gökyüzü yansımasına göre düzeltilir (gökyüzü görüntüsü kullanılarak). Düzeltilmiş su görüntüsü, sudan çıkan ışığın yoğunluğunu ve rengini sağlar. Bu, gri kart görüntüsü kullanılarak ortam aydınlatmasıyla normalleştirilir. Nihai ürün, uzaktan algılama yansıması olarak bilinen, suyun yansımasının neredeyse aydınlatmadan bağımsız bir ölçüsüdür. Oşinografide uydular, uzaydan aynı ürünü (uzaktan algılama yansıması) hesaplamak için kullanılır.

Yansıma doğrudan sudaki asılı parçacıkların miktarı ve türü ile ilgilidir. Bulanıklığın (yani askıdaki çökeltilerin) artması, ışığın daha fazla saçılmasına neden olacak ve suyun genel yansımasını artıracaktır. Fitoplankton (algler) gibi pigment içeren parçacıklar görünür spektrumun belirli bölgelerindeki ışığı emecektir. Böylece pigment içeren parçacıklar, RGB kanallarındaki bağıl yansıma karşılaştırılarak tespit edilebilir.

HydroColor'un yansımayı ölçmek için kullandığı yöntem, hakemli dergi Sensors'da yayınlanmıştır ve çevrimiçi olarak ücretsiz olarak mevcuttur (not: HydroColor, bu yayından bu yana kamera sensöründen gelen RAW verilerini kullanacak şekilde güncellenmiştir):

Leeuw, T.; Boss, E. HydroColor Uygulaması: Akıllı Telefon Kamerası Kullanılarak Uzaktan Algılama Yansıması ve Bulanıklığın Su Üstü Ölçümleri. Sensörler 2018, 18, 256. https://doi.org/10.3390/s18010256.