Дослідження динаміки процесів розвитку водоростей у водосховищі “Дениші” на основі комп’ютеризованих технологій обробки вимірювальної інформації

Внаслідок антропогенного надходження біогенних речовин у водні об’єкти відбувається інтенсивне розмноження водоростей. Це значно погіршує якість питної води. Виникають не тільки неприємний запах та смак. Вода набуває токсичності в результаті виділення водоростями отруйних метаболітів [2].
Особливо активно евтрофні процеси протікають на урбанізованих територіях, що зробило явище евтрофікації однією з найбільш характерних ознак, притаманних міським водоймам [1]. Тому контроль за станом водойм санітарно-побутового призначення та розробка відповідних методик контролю є актуальним науково-технічним завданням.
       Пропонується методика визначення показників розвитку водоростей на основі використання інформаційно-комп’ютерних технологій обробки відеозображень проб води [3, 4, 5]. Отримані таким чином результати є початковими даними для розробки математичних моделей процесів розвитку водоростей у водоймищах. Методика полягає у наступному: відбір і підготовка проб води з водоростями з контрольних точок водоймища; формування цифрового відеозображення за допомогою мікроскопа та пристрою формування відеозображень; введення відеозображень в обчислювальне середовище цифрової ЕОМ; цифрова обробка відеозображень з метою вимірювання кількісних показників і геометричних ознак водоростей; розрахунок інтегральних показників розвитку водоростей, побудова графіків і гістограм; прогноз процесів розвитку водоростей у водоймищі.
       Обробка відеозображень включає перетворення початкового кольорового відеозображення у відеозображення в градаціях яскравості з врахуванням особливостей кольору водоростей і кольору фону; сегментацію за пороговим значенням яскравості; видалення шумів і виключення неоднорідностей об’єктів; видалення об’єктів, що розташовані на межі відеозображення; заповнення порожнин в об’єктах, що виникли в результаті дії шумів на початкове відеозображення. Вибір об’єктів можна проводити як в автоматичному, так і в ручному режимі, коли оператор безпосередньо на екрані монітора вказує опорні точки об’єктів на відеозображенні. 
       Для досліджень використовувалися декілька зразків водоростей, розташованих на предметному склі мікроскопа. Відеозображення формувалися за допомогою лабораторного мікроскопа МС 200Т (виробництво Micros, Австрія) з вбудованою цифровою кольоровою відеокамерою САМ 2800. 
       В результаті були отримані відеозображення водоростей . Дане обладнання забезпечує достатнє збільшення і роздільну здатність для дослідження водоростей на основі інформаційно-комп’ютерних технологій обробки відеозображень. 
       Можна зробити висновок про те, що морфометричні ознаки і коефіцієнти форми можуть бути використані для визначення видового складу водоростей в пробах води. Вони подібні для трьох зразків водоростей Euglena proxima та відрізняються для зразка водоростей Volvox globator. Особливо це помітно для моментів та осей інерції і ексцентриситету. 
       Результати прогнозу розвитку водоростей у водосховищах на основі математичних моделей мають практичне значення та практичне застосування. Вони можуть бути використані співробітниками водоканалу при проведенні деевтрофікаційних заходів у водосховищах та інших водоймищах госпоподарсько-побутового призначення, а також при детоксикації води.
 
Література
  1. Экология города: Учебник. – Либра, 2000. – 464 с.
  2. Романенко В.Д. Основы гидроэкологии: Учебник для вузов. – К.: Генеза, 2004. – 664 с.
  3. Шарыгин M.E. Сканеры и цифровые камеры. – СПб.: BHV – Санкт-Петербург, 2000.– 384 с.
  4. Абламейко С.В., Лагуновский Д.М. Обработка изображений: технология, методы, применение.– Минск: Институт технической кибернетики НАН Беларуси, 1999. – 300 с.
  5. Яншин В.В. Анализ и обработка изображений: принципы и алгоритмы. – М.: Машиностроение, 1995. – 112 с.
 
Дослідження динаміки процесів розвитку водоростей у водосховищі “Дениші” на основі комп’ютеризованих технологій обробки вимірювальної інформації / Аристархова Е.О., Єльнікова Т.О., Подчашинський Ю.О. // І-й Всеукраїнський з’їзд екологів: міжнар. наук.-техн. конф., 4–7 жовтня 2006 р.: тези допов. – Вінниця, 2006. – С. 77.
МНПК “Перший Всеукраїнський з’їзд екологів”,  4-7 жовтня, 2006 р. 
Вінницький національний технічний університет
Секція 2 “ Моделювання і моніторинг довкілля. Геоінформаційні системи і технології”.
Скачати в форматі pdf: 
Оцінка: 
0
No votes yet