Ανίχνευση και πρόβλεψη διαχρονικών αλλαγών κάλυψης γης στο νομό Μαγνησίας με την εφαρμογή της μεθόδου Markov

Από RemoteSensing Wiki

Εισαγωγή

Η μελέτη των διαχρονικών αλλαγών της κάλυψης γης αποτελεί ένα από τα κύρια αντικείμενα έρευνας τα τελευταία χρόνια. Σημαντικός αριθμός από ερευνητικές μελέτες που έχουν γίνει στο αντικείμενο των διαχρονικών αλλαγών κάλυψης γης βασίζεται στη χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης γιατί οι δορυφορικές εικόνες και οι αεροφωτογραφίες αποτελούν "αψευδείς μαρτυρίες" των συμβάντων στην γήινη επιφάνεια. Στην παρούσα έρευνα χρησιμοποιήθηκαν τρεις δορυφορικές εικόνες του Landsat (06/1991, 06/1999, 08/2000) με σκοπό τον εντοπισμό και την πρόβλεψη των διαχρονικών αλλαγών στο νομό Μαγνησίας. Στο στάδιο της προεπεξεργασίας έγιναν οι απαραίτητες ραδιομετρικές και γεωμετρικές διορθώσεις. Στη συνέχεια οι επιβλεπόμενες ταξινομήσεις που εφαρμόστηκαν παρήγαγαν θεματικούς χάρτες κάλυψης γης για τις παραπάνω ημερομηνίες. Οι περιοχές εκπαίδευσης του αλγόριθμου ταξινόμησης επιλέχτηκαν από θεματικούς χάρτες κάλυψης γης που προήλθαν από τα ευρωπαϊκά προγράμματα LIFE96ENV/GR/580 και CORINE (1990, 2000). Η μέθοδος Markov εφαρμόστηκε στις εικόνες του 1991 και 1999 και προέκυψε θεματικός χάρτης πρόβλεψης της χωρικής κατανομής της κάλυψης γης το 2000. Επειδή ο χάρτης πρόβλεψης που προέκυψε από την εφαρμογή της μεθόδου Markov παρουσίασε χωρικές ασυνέχειες, εφαρμόστηκε το φίλτρο των κυτταρικών αυτόματων. Ο τελικός χάρτης πρόβλεψης συγκρίθηκε στη συνέχεια με την ταξινομημένη δορυφορική εικόνα του 2000

Μέθοδος

Τρεις δορυφορικές εικόνες του δορυφόρου Landsat που καλύπτουν τον νομό Μαγνησίας (path: 183, row: 033) χρησιμοποιήθηκαν στην έρευνα αυτή. Οι ημερομηνίες λήψης των εικόνων αυτών είναι: 29/06/1991, 08/06/1999 και 24/08/2000. Η προμήθεια των εικόνων έγινε από το United States Geological Survey και πιο συγκεκριμένα από το site Global Visualization Viewer: http://glovis.usgs.gov που διαθέτει ελεύθερα εικόνες Landsat. Ως υπόβαθρα βάσης για την δημιουργία δειγματοληπτικών περιοχών και εξαγωγή φασματικών υπογραφών χρησιμοποιήθηκαν τα ψηφιακά υπόβαθρα καλύψης γης του νομού Μαγνησίας του 1990 και του 2000 σε κλίμακα 1: 100.000 (CORINE Land Cover) και LIFE96ENV/GR/580 σε κλίμακα 1: 50.000.

Συμπεράσματα

Η διαχρονική μελέτη και πρόβλεψη των αλλαγών της κάλυψης γης με την μέθοδο Markov οδηγεί σε σχετικά αξιόπιστα αποτελέσματα. Το κύριο μειονέκτημα της μεθόδου, δηλαδή, η μη χωρική διάσταση των θεματικών αποτελεσμάτων που παράγονται αντιμετωπίστηκε επιτυχώς με την εφαρμογή φίλτρων που δημιουργούνται από τα κυτταρικά αυτόματα. Απο μία πρώτη εφαρμογή της μεθόδου Markov για την πρόβλεψη κάλυψης γης στο Νομό Μαγνησίας στο απώτερο μέλλον φαίνεται ότι οι κυρίαρχες κατηγορίες (π.χ. δάσος, χαμηλή βλάστηση, άγονα) επικρατούν σε βάρος των κατηγοριών που καταλαμβάνουν μικρές εκτάσεις, χωρίς το γεγονός αυτό να είναι απόλυτο (κυρίως για αστικές περιοχές). Έτσι για μια πιο ρεαλιστική πρόβλεψη των αλλαγών στην κάλυψη γης στο απώτερο μέλλον θα έπρεπε να ενσωματωθούν στην διαδικασία θεματικές ή μεθοδολογικές συνθήκες οι οποίες να λαμβάνουν υπ’όψη τις ανθρωπογενείς επιδράσεις (π.χ. αστικοποίηση, ανθρωπογενείς πυρκαγιές, κατασκευή μεγάλων δρόμων).

Πηγή: Επιστημονικό Περιοδικό Αειχώρος, Τεύχος 16: Ανίχνευση και πρόβλεψη διαχρονικών αλλαγών κάλυψης γης στο νομό Μαγνησίας με την εφαρμογή της μεθόδου Markov και των κυτταρικών αυτόματων σε πολυφασματικές δορυφορικές εικόνες Κωνσταντίνος Περάκης, Αναπλ. Καθηγητής, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας .