Ακονκάγκουα – Μια πρόκληση για την Τηλεπισκόπιση η χαρτογράφηση των Άνδεων
Από RemoteSensing Wiki
Εισαγωγή-Αντικείμενο εφαρμογής
Λόγω της έλλειψης των κατάλληλων επίσημων τοπογραφικών χαρτών στις αρκετά υψηλές ορεινές περιοχές, όπως η Ακονκάγκουα, τα τηλεπισκοπικά δεδομένα είναι η μόνη πηγή που μπορεί να προσφέρει ενδεδειγμένες τοπογραφικές και θεματικές πληροφορίες. Χαρτογραφικές πληροφορίες σχετικά με τα απομακρυσμένα ορεινά περιβάλλοντα της γης εξακολουθούν να μην υπάρχουν. Ειδικά για την Περιφέρεια Ακονκάγκουα δεν υπάρχουν αρκετοί διαθέσιμοι χάρτες. Λόγω το λόγο αυτό οι συγγραφείς ξεκίνησε έργο, το οποίο στοχεύει στη δημιουργία ενός χάρτη 1:100.000, με βάση τηλεπισκοπικές εικόνες. Σε αυτό το έγγραφο θα δούμε πως μπορεί να βοηθήσει στην χαρτογράφηση απομακρυσμένων ορεινών περιοχών η τηλεπισκόπιση. Συγκεκριμένα τα προκαταρτικά αποτελέσματα από την ψηφιακή και αναλογική ταξινόμηση (τοπογραφία, παγετώνας, βλάστηση, υποδομές, κλπ), τη μεθοδολογία, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτής.
Στόχος εργασίας
Αυτό το έγγραφο εξετάζει την ενσωμάτωση των διαφόρων τηλεπισκοπικών δεδομένων(SRTM, LANDSAT και ASTER) για την δημιουργία ενός τοπογραφικού χάρτη της ορεινής περιοχής Ακονκάγκουα.
Περιγραφή
Περιοχή Μελέτης - Διερεύνηση
Η Ακονκάγκουα είναι το ψηλότερο βουνό της Αμερικής(6963m), το ψηλότερο βουνό της νότιας ημισφαίριο, του δυτικού ημισφαιρίου και το υψηλότερο βουνό έξω από την Ασία. Αυτά τα χαρακτηριστικά καθιστούν την περιοχή πολύ ελκυστική για τους τουρίστες και ερευνητής.
Η πρόκληση για την Τηλεπισκόπιση
Για την ουσιαστική, αποτελεσματική και οικονομικώς εφικτή εφαρμογή της τηλεπισκόπισης απαραίτητη είναι η γνώση των δυνατοτήτων και των περιορισμών της καθώς και η προσεκτική αξιολόγηση των τηλεσκοπικών εικόνων. Τυπικά στοιχεία με βάση τα προβλήματα σε υψηλές ορεινές περιοχές είναι οι εξής:
- «Ανεπαρκής» τοπογραφικών χαρτών (χαμηλή ακρίβεια, την επικαιρότητα, ...),
- Γενική έλλειψη γεωδεδομένων,
- Καμία τεκμηρίωση αναλογικών και ψηφιακών σύνολα δεδομένων,
- Λίγα θεματικά προϊόντα,
- Χαμηλή χωρική κάλυψη,
- Έλλειψη πραγματικότητας.
Η δυνατότητα εφαρμογής των τηλεπισκοπικών δεδομένων σε υψηλές ορεινές περιοχές είναι περιορισμένη από μόνη της. Παρακάτω αναφέρονται οι απαιτήσεις για την υλοποίηση χαρτογράφησης:
- Κατάλληλη βάση δεδομένων για την επεξεργασία (διόρθωση εικόνων / GIS αναλύσεις και παρουσίαση: π.χ. (ψηφιακή)τοπογραφικών χαρτών, DEM, επιτόπια εργασία, ...)
- Κατάλληλη εποχή και καιρικές συνθήκες («καλός» καιρός για RADAR, όσο λιγότερο χιόνι γίνεται)
- Κατάλληλοι αισθητήρες (γεωμετρικοί/ ραδιομετρικοί/ χωρικοί κτλ )
- Ικανότητα χειρισμού όλων αυτών, για την δημιουργία γεωδεδομένων, την ανάλυσης, την παρουσίασης(επεξεργασία εικόνας, GIS, γνώσεις πάνω σε φυσικά και πολιτισμικά περιβάλλοντα, χαρτογραφικές δεξιότητες…)
Επεξεργασία Δεδομένων
Η μόνη λύση για την συλλογή κατάλληλων πληροφοριών για το χάρτη ήταν να χρησιμοποιηθούν τα στοιχεία από δορυφορική εικόνα. Αυτό μπορεί να είναι επιτευχθεί μόνο με μία προσέγγιση σε διάφορα χρονικά διαστήματα και με διάφορους αισθητήρες. Διαφορετικά δεδομένα εικόνας θα παρέχει διαφορετικό είδος πληροφοριών. Πηγές χαρακτηριστικών:
Στοιχεία εικόνας - ASTER / LANDSAT
Ισοϋψών γραμμές- DEM: ASTER / SRTM / LANDSAT
Φυτοκάλυψη - LANDSAT / ASTER
Παγετώνες / Λίμνες - LANDSAT / ASTER
Δίκτυο κυκλοφορίας - GPS / LANDSAT / ASTER
Προοπτικές - DEM / LANDSAT / ASTER
Ονοματολογία - ΧΑΡΤΕΣ, εργασία πεδίου
Η γεωμετρική βάση για το χάρτη είναι μια γεωγραφικώς διορθωμένη (georectified) εικόνα LANDSAT TM 1999. Η ποιότητα διόρθωσης(RMS Error) πληροί τις απαιτήσεις του χάρτη με κλίμακα 1:100.000. Ο καθοριστικός παράγοντας για τη χρήση αυτής της
δορυφορικής σκηνής είναι η υψηλή ραδιομετρική ποιότητα και η χαμηλή χιονοκάλυψη. Πρόσθετες LANDSAT TM και ΕΤΜ + σκηνές (1975, 1986, 1987, 1989, 1999 και 2000) και ASTER εικόνες (2002 και 2004) χρησιμοποιούνται για να παρέχουν πραγματικές και
λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με παγετώνα / χιόνι και τη κατανομή της βλάστησης. Τα ASTER δεδομένων, ειδικά, είναι τα πλέον κατάλληλα για τη μορφολογική και λεπτομερή κατάστασης, λόγω της υψηλότερης χωρικής ανάλυσης τους.
Για την δημιουργία DEM χρειάζεται μια συνδυασμένη ανάλυση που να προσεγγίζει σε διάφορα χρονικά διαστήματα και με διάφορους αισθητήρες, τα DEM που προϋπήρχαν. Ως εκ τούτου, χρειάζονται, διαφορετικές ASTER DEM (για να γεμίσουν και να μειωθεί η εναέρια έκταση των «μηδενικών τιμών-δεδομένων»( “zero-data-values”)), ένα ψηφιακό υψομετρικό μοντέλο και δεδομένα από LANDSAT ETM και τα διαθέσιμα μοντέλα εδάφους SRTM με επίλυση των 100μ που προκύπτουν. Η ακρίβεια των ισοϋψών καμπύλων είναι εντός των ορίων του χάρτη σε κλίμακα 1:100.000.
Ειδικά σε ορεινές περιοχές οι τεχνικές της τηλεπισκόπισης μπορούν να παρέχουν χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με το περιβάλλον. Οι δορυφορικές εικόνες είναι πολύ χρήσιμες για την έρευνα στις απομακρυσμένες ορεινές περιοχές. Έτσι ASTER και LANDSAT ETM δεδομένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την απόκτηση πληροφοριών σχετικά με παγετώνα και την κατανομή του χιονιού (με πολλές εποχιακές προσεγγίσεις) και με τη βοήθεια της ψηφιακής ταξινόμησης χρήσεων γης μπορεί να παραχθεί ένα στρώμα βλάστησης. Η περιοχή Aconcagua κυριαρχείται από ένα αλπικό περιβάλλον βλάστησης, όπου μόνο στο κάτω μέρος μπορούν να βρεθούν χορτολιβαδικές εκτάσεις.
Συμπεράσματα
Με την βοήθεια της τηλεπισκόπισης μπορέσαμε να δημιουργήσουμε μια βάση δεδομένων για τη δημιουργία ενός χάρτη σε κλίμακα 1:100.000(Εικόνα 4). Ο πιο κατάλληλος τρόπος για τη δημιουργία χάρτη είναι από μία σταθμισμένη σχέση μεταξύ του χρόνου / κόστους και την επιτευχθείσα ποιότητα των αποτελεσμάτων. Αυτό έγινε με την συλλογή δεδομένων από διαφόρων αισθητήρων (ASTER / SRTM / LANDSAT) και από διάφορες χρονικές περιόδους (1989-2004).
Πηγή: MT. ACONCAGUA – A CHALLENGE FOR REMOTE SENSING MAPPING ACTIVITIES IN THE ANDES,Wolfgang Sulzer,Robert Kostka
