Αξιολόγηση των κοραλλιογενών υφάλων με χρήση τηλεπισκόπισης

Από RemoteSensing Wiki

Αξιολόγηση των κοραλλιογενών υφάλων με χρήση τηλεπισκόπησης Τα οικοσυστήματα των κοραλλιογενών υφάλων αντιμετωπίζουν πρωτοφανείς πιέσεις σε τοπικό, περιφερειακό και παγκόσμιο επίπεδο ως αποτέλεσμα της κλιματικής αλλαγής και των ανθρώπινων επεμβάσεων.Η Τηλεπισκόπηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση δύο πτυχών των κοραλλιογενών υφάλων: 1) μέτρηση των οικολογικών ιδιοτήτων των υφάλων 2)την εκτίμηση της υγείας των κοραλλιογενών οικοσυστημάτων. Η τηλεπισκόπηση των οικοσυστήματα των κοραλλιογενών υφάλων περιλαμβάνει την παρακολούθηση των οικολογικών και περιβαλλοντικών ιδιοτήτων των κοραλλιογενών υφάλων, όπου πραγματοποιείται κυρίως για να λάβει πληροφορίες σχετικά με τη διανομή υφάλου, γεωμορφολογία, τα βενθικά, τη σύνθεση του υποστρώματος,τη κατάσταση της υγείαςτου υφάλου, κλπ. . Οι περισσότεροι κοραλλιογενής ύφαλοι ανήκουν στην κατηγορία των αβαθή υδάτων. Στα αβαθή ύδατα όταν το φως του ήλιου διαπεράσει το νερό και φτάσει στην επιφάνεια του κοραλλιογενή υφάλου ένα μέρος της ακτινοβολίας αντανακλάται και επιστρέφει πίσω, και ένα μέρος απορροφάται. Παρουσιάζεται μια προσεγγιστική λύση της προσπίπτουσας / ανακλόμενης ακτινοβολίας ανάκλασης R χρησιμοποιώντας την εξίσωση μεταφοράς ακτινοβολίας:

R= Rw + (Rb -Rw)exp(-2Kh)	 

Όπου αντιπροσωπεύει την ανακλόμενη ακτινοβολία ακριβώς πάνω από την επιφάνεια του ύδατος αντιπροσωπεύει το συντελεστή εξασθένησης του νερού αντιπροσωπεύει το βάθος της υποκείμενης επιφάνεια αντιπροσωπεύει την ανακλόμενη ακτινοβολία από το κύριο σώμα του νερού η οποία σχετίζεται με εγγενείς οπτικές ιδιότητες του νερού και των συγκεντρώσεων των θεματικών χρωμάτων νερού:

Rw=f *((Bb /(a +Bb))

Όπου μια συνάρτηση της ηλιακής γωνίας ζενίθ α και συντελεστής απορρόφησης νερού και του συντελεστή οπισθοσκέδασης αντίστοιχα. Σε οπτικά ρηχά νερά το σήμα που λαμβάνεται από έναν αισθητήρα επηρεάζεται από τις οπτικές ιδιότητες των θεματικών χρωμάτων του νερού και φασματικά χαρακτηριστικά της υποκείμενης επιφάνειας.Το σύστημα ταξινόμησης υφάλων με χρήση τηλεπισκόπησης μπορεί να είναι εγκατεστημένο σε δύο πτυχές: γεωμορφολογικές ζώνες και τύπους υποστρώματος. Παρά το γεγονός ότι στις περισσότερες έρευνες τηλεπισκόπησης των κοραλλιογενών υφάλων,οι ζώνες γεωμορφολογίας μπορούν γενικά να ταξινομηθούν σε ύφαλο μπροστά, ύφαλο επίπεδο, πίσω ύφαλο, λιμνοθάλασσα, κλπ., και για το υπόστρωμα οι τύποι μπορούν να ταξινομηθούν κυρίως σε κοράλλια, φύκια, άμμο, κλπ., για κάθε συγκεκριμένη περίπτωση, πολλοί μελετητές θα τους κατηγοριοποιήσουν σε διαφορετικές κατηγορίες ή υποκατηγορίες ανάλογα με τις συνθήκες του περιβάλλοντος ή με τα βιώματα χαρακτηριστικής δομής. Τεχνικές εξαγωγής πληροφορίας από τις εικόνες των κοραλλιογενών υφάλων Η τεχνολογία που χρησιμοποιεί δεδομένα τηλεπισκόπησης για την εξαγωγή πληροφοριών του κοραλλιογενή υφάλου περιλαμβάνει δύο τρόπους : ( 1 ) τον αισθητήρα προσέγγισης προς τα κάτω με βάση την ανάλυση της εικόνας και στατιστικές ( 2 ) προσέγγιση με βάση τα φασματικά χαρακτηριστικά των διαφόρων βενθικών υποστρωμάτων. η τεχνική της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης εικόνας , με μια εικόνα του αντικειμένου ως βασική λειτουργική μονάδα , παίρνει υπόψη τις συνολικές πολλαπλές διαστάσεις και πολλαπλά χαρακτηριστικά της δομής κοραλλιογενούς υφάλου , έτσι θα μπορούσε να προωθήσει την αποτελεσματική εξαγωγή πληροφοριών από τις εικόνες του κοραλλιογενή ύφαλου.

Τεχνικές παρακολούθησης και αξιολόγησης τηλεπισκόπησης και για την υγεία των οικοσυστημάτων κοραλλιογενών υφάλων

Παρά την υψηλή παραγωγικότητα και τη ποικιλομορφία των ειδών των κοραλλιογενών υφάλων το οικοσύστημα εξακολουθεί να είναι ένα σχετικά εύθραυστο. Επί του παρόντος, η κατάσταση της υγείας των κοραλλιογενών υφάλων του κόσμου επιδεινώνεται, η συχνότητα και η ένταση λεύκανση των κοραλλιών δείχνουν μια αυξανόμενη τάση. Υπάρχουν δύο τρόποι για να παρακολουθηθεί η υγεία των οικοσυστημάτων με τη χρήση τηλεπισκόπησης: με μέτρηση οικολογικών ή περιβαλλοντικών ιδιοτήτων των υφάλων. Η τηλεπισκόπησης θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό περιοχών με υψηλή κάλυψη κοραλλιών, υψηλή περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες zooxanthellae ή φθορισμού σε κοράλλια, θα συμβάλει στην αξιολόγηση και την πρόβλεψη της για την υγεία των οικοσυστημάτων κοραλλιογενών υφάλων. Συμπεράσματα

Μελλοντικές τάσεις ανάπτυξης μπορούν να συνοψιστούν σε:

1)Ίδρυση συστήματος κοραλλιογενούς υφάλου ταξινόμησης με χρήση τηλεπισκόπηση

2)Την εκτόξευση του δορυφόρου για την παρακολούθηση των κοραλλιογενών υφάλων

3)Θεωρητική και μεθοδολογική ανάπτυξη

4)Δημιουργία μιας βάσης δεδομένων για διαφορετικές βενθικούς υφάλους

5)Ολοκληρωμένες εφαρμογές των πολλαπλών πηγών δεδομένων τηλεπισκόπησης