Ανίχνευση αλλαγής χρήσης γης/κάλυψης στο Δέλτα του Αιγυπτιακού Νείλου με χρήση τηλεπισκόπησης
Από RemoteSensing Wiki
Detection of land use/cover change in Egyptian Nile Delta using remote sensing
M.H. Elagouz, S.M. Abou-Shleel, A.A. Belal, M.A.O. El-Mohandes
πηγή: [[1]]
Μετάφραση και περίληψη:
Εισαγωγή:
Το Δέλτα του Νείλου είναι μια από τις παλαιότερες γεωργικές περιοχές της κόσμο καθώς βρίσκεται υπό συνεχή καλλιέργεια εδώ και χιλιάδες χρόνια. Η γεωργία ήταν ο πυρήνας πολλών βιώσιμων ικανών αναπτυξιακών πολιτικών στη χώρα. Τις δυο τελευταίες δεκαετίες, η κυβέρνηση είχε στόχο την αύξηση του αγροτικού προϊόντος και την ποιότητα του μέσω της αύξησης της γεωργικής έκτασης. Σήμερα ένα από τα πιο σοβαρά προβλήματα αποτελεί είναι η υποβάθμιση της γης. Τέτοιες αλλαγές προκαλούνται συνήθως από ανθρώπινες δραστηριότητες. Αυτές οι δραστηριότητες μπορούν να προκαλέσουν μειώσεις στους φυσικούς πόρους και μπορεί να επηρεάσουν την προσφορά τροφίμων σε αυτές τις περιοχές με αποτέλεσμα σοβαρές κοινωνικές πολιτικές συνέπειες. Ωστόσο η απογραφή της καλλιεργούμενης έκτασης αποτυπώθηκε με μεθόδους τοπογραφίας λόγω αστικής καταπάτησης της καλλιεργούμενης έκτασης. Επομένως, υπάρχει ανάγκη για ενημερωμένα και συνεχή δεδομένα χρήσεων και καλύψεων γης για την βιώσιμη ανάπτυξη. Η τηλεπισκόπηση είναι ένα εργαλείο κατάλληλο για αυτήν την δουλειά και πολύ καλύτερο από την επιτόπια μελέτη. Η τεχνολογία GIS παρέχει ένα ευέλικτο εργαλείο για την αποθήκευση, την ανάλυση και εμφάνιση ψηφιακών δεδομένων που απαιτούνται για την ανίχνευση αλλαγών και για βάση δεδομένων. Οι δορυφορικές εικόνες έχουν χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση διακριτών τύπων κάλυψης γης μέσω φασματικής ταξινόμησης ή αξιολόγησης της επιφάνειας γης. Η βασική προϋπόθεση για τη χρήση δεδομένων τηλεπισκόπησης είναι η ανίχνευση αλλαγής κάλυψης γης. Αυτή η διαδικασία μπορεί να εντοπίσει την αλλαγή μεταξύ δύο ή περισσότερων ημερομηνιών που δεν είναι χαρακτηριστικές της κανονικής ποικιλίας. Η παρούσα έρευνα είχε ως στόχο να αξιολογήσει τις αλλαγές χρήσεων και καλύψεων γης στο Δέλτα του Αιγυπτιακού Νείλου προκειμένου να προσδιοριστεί ο τύπος καθώς και το ποσοστό έκδοσης μεταξύ διαφορετικών τύπων χρήσεων και καλύψεων γης στη περιοχή.
Μεθοδολογία:
Η περιοχή μελέτης της εργασία, το Δέλτα του Νείλου, είναι η οικονομική καρδιά της Αιγύπτου, καθώς περιλαμβάνει την πλουσιότερη γεωργική γη στην Αίγυπτο. Τρείς διαφορετικοί τύποι εικόνων χρησιμοποιήθηκαν στην μελέτη οι Landsat 5 TM, Landsat 7 ETM+ και Landsat 8 OLI TIRS. Για την επίτευξη των στόχων της μελέτης τρεις διαφορετικές ημερομηνίες για τις εικόνες χρησιμοποιήθηκαν 14/7/1987, 11/7/2000 και 5/7/2015, αντίστοιχα. Αρχικά έγινε προ επεξεργασία των εικόνων διορθώνοντας την γεωμετρία τους. Μετά έγινε η ατμοσφαιρική διόρθωση για ορατή, εγγύς υπέρυθρα και δεδομένα υπέρυθρων βραχέων κυμάτων σε όλους του τύπους εικόνων. Στην συνέχεια έγινε μη επιβλεπόμενη ταξινόμηση εικόνων προκειμένου να προσδιοριστούν οι τάξεις που υπάρχουν στην περιοχή μελέτης. Οι εικόνες ταξινομήθηκαν σε 9 διαφορετικές χρήσεις και καλύψεις γης: αγροτική, αστική, υδάτινα σώματα, ιχθυοτροφεία, φυσική βλάστηση, αλάτι, γυμνό έδαφος, άμμος και sabkha. Μετά έγινε ανίχνευση των αλλαγών με βάση τριών χρονικών περιόδων 1987, 2000 και 2015 για να εντοπιστούν οι αλλαγές των χρήσεων και καλύψεων γης.
Αποτελέσματα:
Μετά την προ επεξεργασία και την ταξινόμηση οι εικόνες έδειξαν μια διαφορετική χρήση και κάλυψη γης στην περιοχή μελέτης. Ο σημαντικότερος αντίκτυπος που προκαλείται από των άνθρωπο στην υποβάθμιση της γης είναι η αστική εξάπλωση. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα που φαίνονται και στην εικόνα 1, υπάρχει μια τακτική τάση στην αλλαγή των χρήσεων γης. Αυτά τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να αποδοθούν στην εξάτμιση λόγω υψηλής θερμοκρασία εκτός από τη μετατροπή ορισμένων υδάτινων σωμάτων σε γεωργικά εκτάσεις καθώς και οι ιχθυοκαλλιέργειες μείωσαν τη συνολική έκταση των υδάτινων σωμάτων. Όσο για τα sabkha, ήταν αποτέλεσμα που θα μπορούσε να οφείλεται κυρίως στην αγροτική επέκταση και την αυξημένη αστική, που σημειώθηκε κατά την περίοδο αυτή. Σχετικά με τα άλατα, αυτό οφείλεται στη μετατροπή κάποιων αλάτων σε γεωργικές εκτάσεις. Όσον αφορά την άμμο, αυτό οφείλεται στις συνεχείς ανθρώπινες δραστηριότητες στο περιοχή μελέτης που αναπτύσσεται προς την αποκατάσταση περισσότερων γεωργικών εκτάσεων και την αυξημένη αστική γη. Αυτά τα αποτελέσματα συμφωνούν με αυτά που ελήφθη από τον έναν άλλον μελετητή ο οποίος διαπίστωσε ότι η περιοχή μελέτης έχει υπέστη μια πολύ σοβαρή αλλαγή κάλυψης γης, για τα υδατικά συστήματα. Τα αποτελέσματα που πήραμε από την μελέτη μπορούν να αποδοθούν στις συνεχής ανθρώπινες επεμβάσεις στην περιοχή μελέτης η οποία κινείται προς την ανάκτηση της ερήμου. Παρά τις προσπάθειες για την αύξηση της γεωργικής περιοχής και αποκατάστασης της ερήμου η απώλεια υψηλού προϊόντος και γόνιμων εδαφών είναι ακόμα σε εξέλιξη.
Συμπεράσματα:
Θα μπορούσε να βγεί το συμπέρασμα ότι τα δορυφορικά δεδομένα είναι καλή και γρήγορη τεχνική παρακολούθησης των αλλαγών στη χρήση και κάλυψη γης με χαμηλό κόστος σε σύγκριση με τις συμβατικές μεθόδους τοπογραφίας. Η ανάλυση των αποτελεσμάτων έδειξε επίσης ότι το μεγαλύτερο μέρος του Αιγυπτιακού Δέλτα έχει επηρεαστεί σημαντικά από τις διάφορες κατηγορίες κάλυψης γης όπως η γεωργία, η αστική γη, τα υδάτινα σώματα και οι περιοχές με άμμο. Τέλος, η μελέτη αυτή έδειξε ότι η περιοχή μελέτης έχει υποστεί μια πολύ σοβαρή αλλαγή χρήσης γης ως αποτέλεσμα της αστικής εξάπλωσης. Το πρόβλημα που πρέπει να μελετηθεί σοβαρά, μέσω πολλαπλών διαστάσεων συμπεριλαμβανομένων των κοινωνικοοικονομικών, προκειμένου να διατηρηθούν οι πολύτιμες και περιορισμένες γεωργικές γαίες και να επιτευχθεί η αύξηση των τροφίμων διοχέτευσης. Επίσης, συνιστάται η συνεχής παρακολούθηση εικόνων τηλεπισκόπησης, η ερμηνεία ανάλυσης και ενημέρωσης εικόνων σχετικά με την αστικοποίηση στο Δέλτα του Νείλου που απαιτεί παρακολούθηση τις εξελίξεις για γρήγορη ανταπόκριση στη λήψη αποφάσεων από κατάλληλες αρχές.
