Projektas „Jūros ir vidaus vandenų ekologinės būklės kartografavimo ir monitoringo gerinimas”

„Working together for a green, competitive and inclusive Europe!"
Kartu už žaliąją, konkurencingą ir įtraukią Europą!

Projektas „Jūros ir vidaus vandenų ekologinės būklės kartografavimo ir monitoringo gerinimas" finansuojamas 2014-2021 m. Norvegijos finansinio mechanizmo ("the Norway Grants") lėšomis, kurias skiria Norvegija. Šios dotacijos yra Norvegijos indėlis į ekologišką, konkurencingą ir integralią Europą. Norvegijos finansinio mechanizmo dotacijas gali gauti 13 šalių, įstojusių į Europos Sąjungą po 2003 m. Dotacijos ES šalims 2014-2021 m. laikotarpiui siekia 1,25 mlrd. EUR.

Daugiau informacijos apie Norvegijos finansuojamus ES šalių projektus: www.norwaygrants.org. Informacija apie Norvegijos finansinio mechanizmo dotuojamus Lietuvos projektus: https://www.norwaygrants.lt/.

Pagal savo tarptautinius įsipareigojimus Lietuva vėliausiai iki 2027 m. privalo pasiekti gerą ekologinę būklę visuose šalies vandens telkiniuose. Tačiau maždaug pusė šalies vandens telkinių neatitinka geros būklės. Viena to priežasčių - nesėkmė identifikuojant ir įgyvendinant tinkamas pasklidosios taršos iš žemės ūkio rajonų priemones. Taip dalinai yra dėl sudėtingumo laiku sužinoti žemėnaudos sudėtį konkrečiu laiku bei surišti ją ir jos pokyčius su vandens kokybės pokyčiais. Dėl to labai sudėtinga pademonstruoti tiesioginį šių parametrų priklausomybės ryšį žemės ūkio sektoriui, o taip pat nustatyti konkrečias problemines teritorijas ir parinkti tikslines erdvines priemones. Šiuo metu gaunama tokio pobūdžio informacija yra nepakankama, kad būtų patenkinti aukščiau paminėti poreikiai.
Kita problema - monitoringo tinklas ir matavimų dažnumas negali pilnai ir kokybiškai padengti visos Lietuvos teritorijos vandens objektų, visų laiko skalių ir pastebėti eutrofikacijos vandens kokybės problemų ženklų. Tai ypač aktualu < 50 ha ežeruose ir tvenkiniuose, kuriuose monitoringas apskritai nevykdomas, nors informacija labai reikalinga.
Pastaruoju metu labai pagausėjo kokybiškos palydovinės informacijos, prieinamos visiems suinteresuotiems vartotojams, o jos apdorojimo ir pritaikymo pavyzdžių žemėnaudos, pasėlių identifikavimui, eutrofikacijos procesų vandens telkiniuose fiksavimui sparčiai daugėja. Atsižvelgiant į tai, šiuo Projektu siekiama pagal turimus duomenis ir žinias apie tokių metodų taikymą, vietines sąlygas pasiūlyti optimalius sprendimus, skirtus sukurti atvirą tolimesniam vystymui nuotolinio stebėjimo duomenų paėmimo, apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemą Aplinkos apsaugos agentūroje, kuri leistų pateikti papildomą aktualią informaciją.
Projekto metu bus parengti įrankiai, kurie leis automatiškai sukurti žemėnaudos ir vandens telkinių kokybės dalinio įvertinimo žemėlapius. Be to, šiuos įrankius ateityje modifikavus, bus galima panaudoti nuotolinių stebėjimų duomenis ir kitiems tikslams.

Projekto tikslas - sukurti nuotolinio stebėjimo duomenų apdorojimo informacinę sistemą, reikalingą preliminariam Lietuvos vidaus ir jūrų vandenų būklės vertinimui ir jos efektyvesniam valdymui.

Projekto metu planuojama:

įdiegti nuotolinio stebėjimo duomenų apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemą (naudojant palydovo „Sentinel-2" surinktus duomenis);
vykdyti konsultacijas, patirties apsikeitimą su kitų valstybių institucijomis, kurios diegia ar naudoja panašias nuotolinio stebėjimo duomenų apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemas.

Planuojami projekto rezultatai:
Aplinkos apsaugos agentūra integruos projekto rezultatus į savo aplinkos monitoringo, būklės vertinimo, modeliavimo veiklas. Projekto eigoje bus įgytos naujos kompetencijos, leisiančios naudoti nemokamus palydovo nuotolinių stebėjimų duomenis. Sistemos pagalba bus nuolat stebimi žemėnaudos pokyčiai ir jų galimas ryšys su vandens kokybės parametrais. Kasmet bus peržiūrimi vandens telkinių būklės preliminarūs vertinimai, identifikuojami galimai probleminiai vandens telkiniai, kurie bus toliau stebimi ir tikrinami.

Projeko tikslinė grupė: Aplinkos apsaugos agentūra, Lietuvos Respublikos aplinkos ministerija, Aplinkos apsaugos departamentas prie Lietuvos Respublikos aplinkos ministerijos ir kitos valstybes institucijos, besirūpinančios vandens telkiniu būkles vertinimu, jų būklės gerinimu bei apsauga, Lietuvos gyventojai.

Projekto vykdytojas: Aplinkos apsaugos agentūra
Projekto pavadinimas: Jūros ir vidaus vandenų ekologinės būklės kartografavimo ir monitoringo gerinimas
Projekto kodas: LT05-1-AM-TF-002
Projekto tinkamų išlaidų suma: 479 000,00 Eur (407 149,67 Eur - Norvegijos finansinio mechanzimo lėšos ir 71 850,33 Eur - bendrojo finansavimo lėšos)
Projekto įgyvendinimo sutarties pasirašymo data: 2020 m. rugpjūčio 7 d.
Projekto įgyvendinimo laikotarpis: 2020 m. rugpjūčio 7 d. - 2024 m. vasario 7 d.

PROJEKTO EIGA 2021 M.

Projekto LT05-1-AM-TF-002 „Jūros ir vidaus vandenų ekologinės būklės kartografavimo ir monitoringo gerinimas” įgyvendinimui Aplinkos apsaugos agentūra įvykdė du pirkimus:

1. Nuotolinio stebėjimo duomenų paėmimo, apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemos preliminariam vandens būklės vertinimui ir jos efektyvesniam valdymui projektavimo ir įdiegimo paslaugų viešąjį pirkimą, kurio sutartis įsigaliojo 2021-05-10. Sutarties vykdymo laikotarpiu bus skurta nuotolinio stebėjimo duomenų paėmimo, apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistema, kuri Agentūrai suteiktų papildomus duomenis, padėsiančius tiksliau įvertinti aplinkos komponentų (vandens telkinių bei žemės naudmenų) būklę bei ją lemiančius veiksnius, greičiau identifikuoti probleminius objektus.

2. Vandens kokybės tyrimų, reikalingų nuotolinio stebėjimo duomenų paėmimo, apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemos preliminariam vandens būklės vertinimui ir jos efektyvesniam valdymui, tikslių rezultatų užtikrinimui paslaugų viešąjį pirkimą, kurio sutartis įsigaliojo 2021-07-01. Sutarties vykdymo laikotarpiu bus atlikti vandens kokybės rodiklių tyrimai atrinktuose ežeruose, tvenkiniuose, Kuršių mariose ir Baltijos jūroje, kurių reikia projektuojant ir diegiant nuotolinio stebėjimo duomenų paėmimo, apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemą preliminariam vandens būklės vertinimui.

2021-07-01 Aplinkos apsaugos agentūra priėmė Nuotolinio stebėjimo duomenų paėmimo, apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemos preliminariam vandens būklės vertinimui ir jos efektyvesniam valdymui projektavimo ir įdiegimo paslaugų Įvadinę ataskaitą. Ataskaitoje pateiktas paslaugų teikėjo planuojamas kiekvienos veiklos įgyvendinimo ir rezultatų pasiekimo grafikas, paslaugų teikimo planas, aprašyta, kaip bus vykdomos sutartyje nurodytos veiklos.

2021-10-11 priimta Vandens kokybės tyrimų, reikalingų nuotolinio stebėjimo duomenų paėmimo, apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemos preliminariam vandens būklės vertinimui ir jos efektyvesniam valdymui, tikslių rezultatų užtikrinimui paslaugų Įvadinė ataskaita, kurioje pateiktas atrinktų tyrimams pagal sutartyje nustatytus kriterijus vandens telkinių sąrašas, sudarytas tyrimų planas.

2021-10-25 priimta Nuotolinio stebėjimo duomenų paėmimo, apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemos preliminariam vandens būklės vertinimui ir jos efektyvesniam valdymui projektavimo ir įdiegimo paslaugų 1-oji tarpinė ataskaita. Joje pateikta nuotolinio stebėjimo duomenų, jų apdorojimo metodų, susijusių su žemės dangos, žemėnaudos struktūros ir vandens telkinių būklės vertinimu, apžvalga, nuotolinio stebėjimo duomenų apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemos struktūra, pasiūlytos tinkamiausios techninės ir programinės įrangos charakteristikos tinkamiausios būsimos sistemos veikimui.

PROJEKTO EIGA 2022 M.

Vykdant projektą LT05-1-AM-TF-002 „Jūros ir vidaus vandenų ekologinės būklės kartografavimo ir monitoringo gerinimas” 2022 metas, Aplinkos apsaugos agentūra pagal atsiradusį poreikį inicijavo ir įvykdė du papildomus pirkimus: Nuotolinio stebėjimo duomenų panaudojimo sistemos ekspertinės priežiūros bei sistemos veikimo testavimo paslaugų pirkimus, skirtus vykdyti ekspertinę kuriamos sistemos Žemėnaudos ir Vandenų submodulių kūrimo priežiūrą, testavimą, siekiant užtikrinti tinkamą sistemos bei submodulių veikimą. Ekspertinius vertinimus ir sistemos bei submodulių testavimą vykdys Vilniaus universiteto mokslininkai.

Taip pat, 2022 metais Aplinkos apsaugos agentūra įsigijo kompiuterinę įrangą, reikalingą tinkamam projekto LT05-1-AM-TF-002 „Jūros ir vidaus vandenų ekologinės būklės kartografavimo ir monitoringo gerinimas” kuriamos sistemos funkcionavimui. Agentūroje paruoštos keturios mobilios darbo stotys darbui su palydovinių duomenų apdorojimo sistema.

2022-08-29 Aplinkos apsaugos agentūra priėmė „Vandens kokybės tyrimų, reikalingų nuotolinio stebėjimo duomenų paėmimo, apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemos preliminariam vandens būklės vertinimui ir jos efektyvesniam valdymui, tikslių rezultatų užtikrinimui paslaugų“ Tarpinę ataskaitą. Ataskaitoje pateikiami pirmųjų sutarties vykdymo metų atliktų vandens telkinių tyrimų duomenys bei jų apžvalga, pateiktas antrųjų sutarties vykdymo metų darbų planas.

PROJEKTO EIGA 2023 M.

2023-04-12 priimta Vandens kokybės tyrimų, reikalingų nuotolinio stebėjimo duomenų paėmimo, apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemos preliminariam vandens būklės vertinimui ir jos efektyvesniam valdymui, tikslių rezultatų užtikrinimui paslaugų Galutinė ataskaita. Joje pateikiama pirmaisiais ir antraisiais sutarties vykdymo metais atliktų vandens kokybės tyrimų (vandens skaidrumas, chlorofilo „a“ koncentracija telkiniuose, skendinčių medžiagų koncentracijos, ištirpusios (spalvotosios) organinės medžiagos) apžvalga. Aprašytas surinktų duomenų tinkamumo vertinimas Nuotolinio stebėjimo duomenų paėmimo, apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemos vystymui pagal debesų šešėlių palydoviniuose duomenyse tikimybę. Įvertintos kitų surinktų vandens kokybės tyrimų duomenų (vandens temperatūros, druskingumo, vyraujančių fitoplanktono rūšių, šviesos atspindžio nuo vandens paviršiaus ir kt.) panaudojimo galimybės sistemos tikslumui gerinti.
Aplinkos apsaugos agentūra 2023-06-02 pasirašė „Vandens telkinių tyrimų efektyvesniam nuotolinio stebėjimo duomenų panaudojimui“ viešojo pirkimo – pardavimo sutartį su Gamtos tyrimu centru. Pagal šią sutartį per 2023 metų vegetacijos sezoną bus atliekami papildomi vandens kokybės tyrimai (chlorofilo “a“, vandens skaidrumo, skendinčių medžiagų koncentracijos) ir vandens telkinių morfometriniai tyrimai, reikalingi papildyti Nuotolinio stebėjimo duomenų paėmimo, apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemą naujais duomenimis, kurie prisidėtų prie tikslesnių sistemos rezultatų gavimo.

Sutarties vykdymo laikotarpiu Gamtos tyrimu centras pateikė Įvadinę ataskaitą, kurioje tyrimams buvo atrinkti vandens telkiniai, apibrėžtas tyrimų planas, ir Galutinę ataskaitą, kurioje buvo pateikti 27 – ų mažesnių nei 50 ha ežerų ir tvenkinių vandens kokybės tyrimų rezultatai, bei 2 – ų ežerų morfometrinių tyrimų rezultatai. Šie duomenys buvo panaudoti Nuotolinio stebėjimo duomenų paėmimo, apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemos vandens chlorofilo verčių bibliotekai pildyti. Sutartis užbaigta 2023-11-15 priėmus Galutinę ataskaitą.

2023-05-25 – 26 dienomis vyko patirties apsikeitimas su Suomijos aplinkos instituto (Finnish Environment Institute (Syke) https://www.syke.fi/en-US ) atstovais Suomijos Respublikoje, bei konsultuotasi dėl Agentūros kuriamos palydovinių duomenų apdorojimo, saugojimo ir vertinimo sistemos Vandenų submodulio metodinių bei techninių vystymo aspektų. Suomijos aplinkos instituto mokslininkai pasidalino savo gerąja praktika diegiant, naudojant ir pritaikant žemės stebėjimais pagrįstas technologijas Suomijos vandenų būklės monitoringui, pristatytas portalas TARKKA (https://syke.fi/tarkka/en), kuriame galima rasti ir peržiūrėti instituto sukauptus atvirus palydovinius duomenis.
Agentūros atstovai pristatė projektu Nr. LT05-1-AM-TF-002 „Jūros ir vidaus vandenų ekologinės būklės kartografavimo ir monitoringo gerinimas“ kuriamos nuotolinio stebėjimo duomenų paėmimo, apdorojimo, vertinimo sistemos vystymo eigą ir principus, pasirinktus modelius ir algoritmus, su ekspertais diskutavo dėl sistemos probleminių klausimų, tokių kaip vandens kokybės nustatymo submodulio rezultatų tikslumas ir kaip jį pagerinti, algoritmų pasirinkimas sistemos kalibracijai ir validacijai, paviršiaus atspindžio ir kitų turimų in-situ duomenų panaudojimo galimybės sistemos tobulinimui.

2023-10-20 priimta Nuotolinio stebėjimo duomenų paėmimo, apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemos preliminariam vandens būklės vertinimui ir jos efektyvesniam valdymui projektavimo ir įdiegimo paslaugų 2-oji tarpinė ataskaita. Joje pateikiama sukurtos nuotolinio stebėjimo duomenų paėmimo, apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemos architektūra, veikimo principai, aprašomos palydovinių vaizdų klasifikacijai sukurtos reikšmių bibliotekos, palydovinių vaizdų klasifikavimo (klasifikacinio ir regresinio) rezultatų tikslumo matavimo metodai bei sistemos atliekamo žemėnaudos bei vandenų submodulių klasifikavimo rezultatai.

Susitikimo medžiaga:

Atsisiųsti (Anglų kalba)

Pridėtas projekto ataskaitas galite peržiūrėti čia:

PROJEKTO EIGA 2024 M.

2024-01-24 priimta pagrindinės projekto sutarties Nuotolinio stebėjimo duomenų paėmimo, apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemos preliminariam vandens būklės vertinimui ir jos efektyvesniam valdymui projektavimo ir įdiegimo paslaugų Galutinė ataskaita. Joje pateikiami visų sutarties metu vykdytų veiklų rezultatai – ankstesnių ataskaitų rezultatai, sistemos mašininio mokymo klasifikacijos algoritmų bei testavimo rezultatai, pateikiamas sistemos naudojimo vartotojo vadovas, darbo su sistema rekomendacijos, apimančios techninę priežiūrą bei darbo su vandenų bei žemėnaudos submoduliais schemas.

2024 m. sausio pradžioje užbaigta Nuotolinių palydovinių duomenų panaudojimo vandenų valdymui sistemos funkcionalumų plėtros paslaugų sutartis (sutartis pasirašyta 2023-10-12). Sutarties įgyvendinimo laikotarpiu Agentūra suformavo poreikius Nuotolinio stebėjimo duomenų paėmimo, apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemos funkcionalumo gerinimui, kurie buvo įdiegti sistemoje. Taip pat, sukurtas įrankis (interaktyvus žemėlapis) vandens kokybės rezultatų, gautų dirbant su palydovinių duomenų sistemos vandenų submoduliu, grafinės informacijos atvaizdavimui.

2024-01-11 Agentūros projekto LT05-1-AM-TF-002 „Jūros ir vidaus vandenų ekologinės būklės kartografavimo ir monitoringo gerinimas“ komanda dalyvavo patirties apsikeitimo susitikime Norvegijos aplinkos agentūroje (Miljødirektoratet) Osle, kur pasidalino projekto rezultatais bei patirtimi vertinant vandens telkinių būklę pagal Chl „a“ ir kitus parametrus palydovinių duomenų apdorojimo ir vertinimo sistemos vandenų submodulio pagalba. Susitikimo metu Norvegijos aplinkos agentūra pasidalino savo 2023-2025 m. įgyvendinamo projekto, skirto stebėti ežerų ir priekrantės vandenų kokybę pagal palydovinių duomenų informacija, tarpiniais rezultatais ir ateities planais.

2024-01-25 Aplinkos ministerijoje įvyko Agentūros projekto LT05-1-AM-TF-002 „Jūros ir vidaus vandenų ekologinės būklės kartografavimo ir monitoringo gerinimas“ pabaigos seminaras, kuriame dalyvavo 15 institucijų atstovai. Renginyje buvo pristatyti projekto vykdymo (2021-2024 m.) laikotarpiu pasiekti rezultatai.

2 tarpinė ataskaita

GALUTINĖ ATASKAITA. Nuotolinio stebėjimo duomenų paėmimo, apdorojimo, panaudojimo ir saugojimo sistemos preliminariam vandens būklės vertinimui ir jos efektyvesniam valdymui projektavimo ir įdiegimo paslaugų projektas.

Improving mapping and monitoring of the ecological status of marine and inland water

„Working together for a green, competitive and inclusive Europe!"

The 2014-2021 Norwegian Financial Mechanism (the Norway Grants) funds the project "Improving mapping and monitoring of the ecological status of marine and inland water". The Norway Grants are financed solely by Norway and represent Norway's contribution towards a green, competitive and inclusive Europe. Grants are available in 13 countries that joined the EU after 2003. For the period 2014-2021, the Norway Grants amount to €1.25 billion.

More information about EU projects funded by Norwegian Financial Mechanism can be found at: www.norwaygrants.org. More detailed information about Lithuanian projects funded by the Norwegian Financial Mechanism can be found at: https://www.norwaygrants.lt/.

Project promoter: Environmental Protection Agency

Project title: Improving mapping and monitoring of the ecological status of marine and inland water

Project code: LT05-1-AM-TF-002

Project eligible expenditure: EUR 479 000,00 (EUR 407 149,67 grant from the Norwegian Financial Mechanism and EUR 71 850,33 budget co-financing)

Project signature date: 7 August 2020

Project implementation period: 1 may 2020 - 7 February 2024

According to its international obligations, Lithuania must achieve good ecological status in all water bodies of the country by 2027. However, about half of the country's water bodies are still not in good status. There are a few major obstacles impeding timely and thorough assessment of the status of water bodies and the pressures those water bodies are subject to:

Limited land use data prevent correct identification and quantification of agricultural and other land based pollution sources and the root-causes of changes in water quality. Moreover, current precision of land cover data does not allow for a more detailed analysis of land cover changes. In absence of this data, the analysis of water quality changes as well as forecasting the impact of mitigation measures turn out to be inaccurate;
There is no or limited information on water quality in small water bodies. Current State monitoring network does not contain sampling sites in small lakes (<50 ha). It is highly unrealistic to expand monitoring due to lack of human and financial resources;
Difficulties to detect sudden and significant unfavourable water quality changes (for instance, algal blooms) due to low frequency of sampling;
In events of ecological disasters absence of readily available up-to-date information would prevent authorities from taking timely and informed decisions on adequate response measures.

Recently, the quality of satellite imagery information as well as its availability to interested users has greatly increased. Consequently, the use of such information for the identification of land use, crop types, eutrophication processes in water bodies and similar applications rapidly increases each year. Hence, this project aims to propose optimal solutions for the development of a remote monitoring data collection, processing, use and storage system at the Environmental Protection Agency, which would provide additional relevant information for the assessment of water body status and problems, pressures those water bodies are facing.

The objective of the project is to create the remote data processing system for improved mapping and monitoring of the ecological status of marine and inland water.

During the project it is planned:

to implement a system for processing, using and storing remote sensing monitoring data (using Sentinel-2 satellite collected data);
to carry out consultations, exchange experience with authorities of other states that install or use similar systems for processing, use and storage of remote sensing data.

Project results:

The expected outcome will be increased capacity to assess and predict environmental status of marine and inland waters by means of increased coverage and data accuracy of effectively monitored surface water bodies and land use changes.

As a result, competent State authorities will be able to detect potential water quality problems in most of non-river water bodies in Lithuania and to relate land use change data to that of water quality. The new possibilities include various remote sensing data, e.g.: periodic data of land use changes and crop harvesting; periodic screening and detection of potentially problematic lakes in terms of water quality; periodic surveillance of eutrophication in selected critically important water bodies.

Main target groups of the project: Environmental Protection Agency; Ministry of Environment of the Republic of Lithuania; Department of Environmental Protection under the Ministry of Environment of the Republic of Lithuania; and other State institutions responsible for status assessment of water bodies, their improvement and protection; Lithuanian residents.

PROJECT PROGRESS IN 2021

For the implementation of the project LT05-1-AM-TF-002 Improving Mapping and Monitoring of the Ecological Status of Marine and Inland Water, the Environmental Protection Agency has completed two procurements:

1. Procurement of Design and Installation Service for Remote Sensing Data Acquisition, Processing, Use and Storage System for preliminary Water Status Assessment And More Efficient Management. During the contract period, a system for the collection, processing, use and storage of remote sensing data will be developed to provide the Agency with additional data to better assess the condition of environmental components (water bodies and land use) and to identify problematic objects.

An Introductory Report was submitted on July 1st, 2021. The report includes planned timetable for the implementation of each activity and the achievement of results, a plan of service provision and a description of the performance of the activities.

The 1st Interim Report was submitted on October 25th, 2021. The report provides an overview of remote sensing data, their processing methods related to the assessment of land cover, land use structure and water body status, the structure of the remote sensing data processing, use and storage system, and suitable hardware and software characteristics for the future system.

2. Procurement of Water Quality Research Services Required for the Preliminary Assessment of the Water Status of the Remote Sensing Data Acquisition, Processing, Use and Storage System and More Efficient Management. During the contract period, water quality indicators will be surveyed in selected lakes, ponds, the Curonian Lagoon and the Baltic Sea, which are required for the design and implementation of a remote sensing data acquisition, processing, use and storage system for preliminary water status assessment.

An Introductory Report was submitted to the Environmental Protection Agency on the 11th of October 2021. It presents a list of water bodies selected for research according to the criteria established in the contract, and a research plan.

The system is currently being prepared, programmed, tested in accordance with the anticipated needs for data acquisition, processing, use, and storage.Procurement procedures for the purchase of technical equipment required for the remote sensing data acquisition, processing, use and storage system are expected to begin in early 2022.

PROJECT PROGRESS IN 2022

During the project LT05-1-AM-TF-002 Improving Mapping and Monitoring of the Ecological Status of Marine and Inland Water, the Environmental Protection Agency initiated and executed two additional procurements based on the emerging need: procurements of Expert supervision of the remote sensing data acquisition and system performance testing services, intended to carry out expert supervision and testing of the development of the Land Use and Water submodules of the system in order to ensure the proper functioning of the system and submodules. Expert evaluation and testing of the system and submodules will be carried out by Vilnius University researchers.

The computer equipment, necessary for the proper functioning of the system, was also purchased in 2022. The Environmental Protection Agency has prepared four mobile workstations for employees working with the satellite data processing system which is still under development.

The Interim Report was submitted on August 29th, which was provided under the contract of Water Quality Research Services Required for the Preliminary Assessment of the Water Status of the Remote Sensing Data Acquisition, Processing, Use and Storage System and More Efficient Management. The report contains the data of the water body surveys carried out in the first year of the contract execution and their overview, as well as the work plan for the second year of the contract execution.

PROGRESS OF THE PROJECT IN 2023

On April 12th 2023 the Final Report of Water Quality Research Services Required for the Preliminary Assessment of the Water Status of the Remote Sensing Data Acquisition, Processing, Use and Storage System and More Efficient Management was approved. It provides an overview of the water quality research (eg. water clarity, chlorophyll "a" concentration in water bodies, suspended solids concentrations, dissolved (colored) organic matter) conducted in the first and second years of the contract. The assessment of the suitability of the collected data for the development of a system for the collection, processing, use and storage of remote monitoring data based on the probability of cloud shadows in satellite data is described in the report. The final report provides an assessment of the suitability of the collected data for the development of a Remote sensing data acquisition, processing, utilization, and storage system based on the probability of cloud shadows in satellite data. Also, the possibilities of using other collected water quality research data (water temperature, salinity, predominant phytoplankton species, light reflection from the water surface) to improve the accuracy of the system were assessed in the final report.
On 2023-06-02 the Environmental Protection Agency signed a "Water reservoir research for more effective use of remote sensing data" contract with The Nature Research Center (Gamtos tyrimų centras). During the 2023 vegetation season, additional water quality research (chlorophyll "a", water clarity, suspended solids concentrations) and morphometric tests of water bodies will be carried to supplement the Remote sensing data acquisition, processing, utilization, and storage system with new data that would contribute to obtaining more accurate results of the system.

During the execution period of the contract, the Nature Research Center selected 27 water bodies, smaller than 50 ha, for water quality and morphometric research and defined a research plan that was submitted in an Introductory Report, and submitted a Final Report, which presented the results of studies of lakes. These data were used to fill the library of water chlorophyll values of the Remote sensing data acquisition, processing, use and storage system. The contract was completed on November 15^th, 2023, after the acceptance of the Final Report.

On 24-26 May 2023 in the Republic of Finland was organized a meeting with the members of the Environmental Protection Agency and Finnish Environment Institute (Syke), https://www.syke.fi/en-US) to share and exchange experiences on using Earth observation data in the assessment of the state of the inland waters and marine environment and to consult on the methodological and technical aspects of the development of the Water submodule of the Remote sensing data acquisition, processing, utilization, and storage system.
Finnish Environment Institute shared best practices in implementing, using, and adapting technologies based on Earth observations for monitoring the status of Finnish waters. Also, the publicly accessible portal TARKKA (https://syke.fi/tarkka/en) was introduced, where open, structured satellite data collected by the institute can be found and viewed.
Representatives of the Environmental Protection Agency presented project no. LT05-1-AM-TF-002 "Improving mapping and monitoring of the ecological status of marine and inland water" and the development process and principles of the Remote sensing data acquisition, processing, utilization, and storage system. Described the selected models and algorithms, raised questions regarding the accuracy of the results of the water quality determination submodule, the amount of data required for sufficient training of the system and to ensure the accuracy of the results, the selection of algorithms for the calibration and validation of the system, the improvement of the system of surface reflectance and other available in-situ data, and the obtaining of more reliable results.
The Finnish experts assessed that the current accuracy of the Water submodule of the system is reasonably good especially considering the amount of data available. For the future they recommended additional studies to increase the set of chlorophyll "a" values representing poor condition to improve the regression relationship, to make it easier to distinguish in which water bodies the pollution problem really exists. It was proposed that in the future (not necessarily within the framework or period of the current project) it would be useful to carry out periodic special tests of chlorophyll "a" in the surface layer of water bodies in Lithuania, carry out testing by assigning to a point of the water quality research site the reflections of a certain buffer around it and comparing the model accuracies, analyze the research data collected for the project and check whether there are no groups of water bodies with different characteristics, which could require the development of separate classification (regression) models. Furthermore, experts suggested to try to perform testing with IDEBIX cloud detection algorithm removing cloud affected areas and compare with standard cloud removal in level 2C data.

The 2nd Interim report of the contract for the Design and Installation Service for Remote Sensing Data Acquisition, Processing, Use and Storage System for Preliminary Water Status Assessment and More Efficient Management was submitted on October 20^th, 2023. The report presents the architecture and operating principles of the developed remote sensing data acquisition, processing, use and storage system, describes the value libraries created for the classification of satellite images, the methods of measuring the accuracy of satellite image classification (classification and regression) results and the results of the system's classification of land use and water submodules.

Materials of the meeting in Finland:

Download

You can view project reports here:

(Lithuanian only)

PROGRESS OF THE PROJECT IN 2024

Final report of the contract for the Design and Installion Service for Remote Sensing Data Acquisition, Processing, Use and Storage System for preliminary Water Status Assessment And More Efficient Management was accepted on January 24, 2024. The report contains the results of all activities performed during the contract: results of previous reports, results of machine learning classification algorithms and testing of the system, the system's user manual, recommendations for working with the system, including technical maintenance and schemes for working with water and land use submodules.

The contract for the Functionality Development Services for the Use of Remote Satellite Data for Water Management was completed on January 7, 2024 (the contract was signed on October 12, 2023). During the contract implementation period, the Agency suggested needs for improving the Design and Installation Service for Remote Sensing Data Acquisition, Processing, Use and Storage System’s functionality, which were installed in the system. Also, interactive map has been developed for displaying graphical information of water quality results obtained by working with the water submodule of the satellite data system.

On January 11th the members of the project LT05-1-AM-TF-002 Improving Mapping and Monitoring of the Ecological Status of Marine and Inland Water participated in an experience excange meeting at the Norvegian Environment Agency in Oslo, Norway. They shared the results of the project and gained experience in assessing the status of water bodies according to Chl "a" and other parameters using the Water submodule of the Satellite Data Processing and Assesment System. Norwegian Environment Agency shared the interim results and future plans of it's 2023-2025 project to monitor the quality of lakes and coastal waters based on satellite data.

The final seminar of the project LT05-1-AM-TF-002 Improving the mapping and monitoring of the ecological state of the sea and inland waters was held on January 25th at the Ministry of Environment, where participated representatives from 15 institutions. The results achieved during the period of project execution (2021 - 2024) were presented at the event.