Αρβανιτάκης Ανδρέας

Από RemoteSensing Wiki

ΕΚΤΙΜΗΣΗ  ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑΣ ΚΙΝΗΣΕΩΝ ΠΡΑΝΩΝ ΣΕ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ WEΒ-GIS

Συγγραφείς: Στεφούλη Μαριάνθη, Αποστολίδης Εμμανουήλ

Στόχος της εργασίας αυτής είναι η ανάπτυξη ενός συστήματος Γ.Σ.Π., με δυνατότητα παρακολούθησης / παλίνδρομης τροφοδότησής του σε κατάλληλες χωρικές κλίμακες, μετά από χρήση και επεξεργασία κατάλληλων γεωπληροφοριών και εφαρμογή εξειδικευμένων τεχνικών Γ.Σ.Π.

Σχήμα 1. Η πιλοτική περιοχή μελέτης: Υδαταγωγός της ΕΥΔΑΠ –Φράγμα Αγ. Δημητρίου, Ευήνου. Πηγη:Ιδία

ΜΕΣΑ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΑΝ ΣΤΗΝ ΕΠΙΤΕΥΞΗ ΤΟΥ ΣΚΟΠΟΥ

Για την ερμηνεία του φαινόμενου των κινήσεων πρανών απαιτείται ένας μεγάλος όγκος χαρτογραφικών πληροφοριών, που συνήθως είναι αναλογικής, αλλά και ψηφιακής μορφής. Διαθέσιμα στοιχεία (τοπογραφικά υπόβαθρα, κλιματολογικά - υδρομετεωρολογικά στοιχεία, γεωλογικοί και γεωτεχνικοί χάρτες, δορυφορικές εικόνες των Landsat 5/7, SPOT συστημάτων, βιβλιογραφικές αναφορές, κλπ) έχουν συγκεντρωθεί σε περιφερειακές και τοπικές κλίμακες, ενώ παράλληλα γίνεται και η αξιολόγησή τους. Βοηθητικά στοιχεία αναφέρονται σε τοπογραφικούς χάρτες της ΓΥΣ και στοιχεία της Εθνικής Στατιστικής Υπηρεσίας. Τα δεδομένα των δορυφορικών εικόνων που έχουν χρησιμοποιηθεί στη συγκεκριμένη εργασία αναφέρονται σε εικόνες του LANDSAT 7 δορυφορικού συστήματος (Πίνακας 1). Οι δορυφορικές εικόνες του Landsat έχουν χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με ράστερ /διανυσματικά στοιχεία στο πλαίσιο ενός ενιαίου ΓΣΠ (Πίνακας 1).

ΠΙΝΑΚΑΣ 1. Χαρακτηριστικά του Landsat 7. Πηγη:Ιδία

Το TNTmips πακέτο λογισμικού έχει χρησιμοποιηθεί στην ανάλυση των δορυφορικών εικόνων και την εφαρμογή των κατάλληλων διανυσματικών τεχνικών επεξεργασίας του πεδίου των ΓΣΠ.

Σχήμα 2. Σύστημα WEB-GIS: Δεδομένα και επεξεργασίες. Πηγη:Ιδία

Τα στοιχεία που συλλέγονται αναφέρονται σε διοικητικά όρια / δημογραφικά στοιχεία, Δίκτυα Κοινής Ωφέλειας, Υδαταγωγός ΕΥΔΑΠ / Λεκάνη κατάκλισης, Τοπογραφικό ανάγλυφο (Ισοϋψείς / υδρογραφικό δίκτυο), επίκεντρα-χαρακτηριστικά σεισμών, υδρομετεωρολογικές - κλιματολογικές καταγραφές, δεδομένα δορυφορικών εικόνων, στοιχεία γεωλογικών χαρτών, τεκτονικά στοιχεία, φυσικομηχανικά χαρακτηριστικά των γεωτεχνικών σχηματισμών που δομούν την λεκάνη κατάκλισης και θέσεις εκδήλωσης κατολισθητικών φαινομένων.

Σχήμα 3. Εικονική αναπαράσταση των στοιχείων της βάσης δεδομένων που αφορά τα στοιχεία των ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων, όπως αυτά έχουν καταγραφεί στους μετεωρολογικούς σταθμούς της ευρύτερης περιοχής του αγωγού. Στις θέσεις των σταθμών έχουν σχεδιαστεί με μορφή "πίτας" η εποχιακή κατανομή των ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων (Φθινόπωρο: κόκκινο χρώμα, Χειμώνας: γαλάζιο ανοικτό χρώμα, Άνοιξη: μπλε χρώμα, Καλοκαίρι: κίτρινο χρώμα). Η διαβάθμιση του κόκκινου προς το μαύρο χρώμα δείχνει προοδευτική μείωση των ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων. Τέλος, έχει σχεδιαστεί η τιμή που δείχνει τα ετήσια κατακρημνίσματα για τη διάρκεια λειτουργίας του κάθε σταθμού. Πηγη:Ιδία

Σχήμα 4. Επίπεδα πληροφορίας των οποίων η θέαση /ανάλυση επιτυγχάνεται με το ελεύθερο λογισμικό ΤΝΤatlas. Πηγη:Ιδία

Τα δεδομένα της τηλεπισκόπησης βρίσκουν χρησιμότητα τόσο στην ερμηνεία της κάλυψης γης, όσο και στην ενημέρωση των γεωλογικών χαρτών με την ερμηνεία των κύριων συστημάτων διαρρήξεων. Ο χρήστης του Συστήματος έχει πρόσβαση τόσο σε έγχρωμες συνθέσεις των αποτελεσμάτων της μίξης των διαφορετικής διακριτικότητας δεδομένων (Πίνακας 1, Σχήμα 1), όσο και στο αποτέλεσα της ταξινόμησης για την ευρύτερη περιοχή του Ευήνου. Τα γεωλογικά γραμμικά στοιχεία που έχουν ερμηνευτεί στις δορυφορικές εικόνες ταυτίζονται με τα χαρτογραφημένα ρήγματα της περιοχής μελέτης, όπως φαίνεται και στο Σχήμα 5. Οι κόκκινες γραμμές αντιστοιχούν με τα χαρτογραφημένα ρήγματα του γεωτεχνικού χάρτη κλίμακας 1:5,000, (Τζίτζιρας et. al., 1991), ενώ οι μαύρες με τα γεωλογικά γραμμικά στοιχεία των δορυφορικών εικόνων. Οι δορυφορικές εικόνες μπορούν να συνδυαστούν με οποιοδήποτε διανυσματικό αρχείο, όπως οι θέσεις των κατολισθήσεων ή τα τεκτονικά στοιχεία της περιοχής μελέτης. Ο συνδυασμός με το Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους δίδει επιπλέον τρισδιάστατες απεικονίσεις της ευρύτερης περιοχής μελέτης (Σχήμα 6).

Σχήμα 5. Τοπογραφικό ανάγλυφο με σχεδιασμό των θέσεων κατολισθήσεων, των τεκτονικών στοιχείων των γεωτεχνικών χαρτών κλίμακας 1:5,000 και της ερμηνείας των γεωλογικών γραμμικών στοιχείων (μαύρες γραμμές) στη δορυφορική εικόνα. Πηγη:Ιδία

Σχήμα 6. Τρισδιάστατη απεικόνιση της ευρύτερης περιοχής μελέτης με σχεδιασμό των τεκτονικών στοιχείων. Πηγη:Ιδία

Ιδιαίτερη έμφαση έχει δοθεί στη συλλογή των στοιχείων που αφορούν τις κινήσεις πρανών που έχουν χαρτογραφηθεί στην ευρύτερη περιοχή του Ευήνου (Τζίτζιρας, et. al. 1991, Ρόζος et. al. 1990). Οι κατολισθήσεις έχουν αρχειοθετηθεί στο ΓΣΠ, ενώ περιλαμβάνεται περιγραφή τόσο των γεωμετρικών (μήκος και πλάτος κατολίσθησης) όσο και ποιοτικών χαρακτηριστικών τους (γεωτεχνικοί σχηματισμοί στους οποίους εμφανίζονται). Η ταξινόμηση του USGS έχει χρησιμοποιηθεί για την κατάταξη των κατολισθήσεων ανάλογα με την κλίση του πρανούς, όπου εμφανίζεται και ο γεωτεχνικός τύπος του σχηματισμού. Η συνοδευτική Βάση Δεδομένων του υπολογισμένου από το ψηφιακό ανάγλυφο ΤΙΝ έχει χρησιμοποιηθεί για την πιστοποίηση τόσο της κλίσης όσο και των άλλων μορφολογικών παραμέτρων που ενδιαφέρουν τον προσδιορισμό των κατολισθήσεων. Οι χρήστες είναι δυνατόν να εφαρμόσουν συνδυαστικές επερωτήσεις για την επιλογή των στοιχείων της Βάσης Δεδομένων που τους ενδιαφέρουν και εκτύπωση του συνδυασμού της χαρτογραφικής απόδοσης. Ενδεικτική απεικόνιση των στοιχείων που έχουν αναλυθεί για την περιοχή της λεκάνης κατάκλισης του φράγματος του Αγ. Δημητρίου Ευήνου δίνεται στο Σχήμα 7.

Σχήμα 7. Συνδυαστική απεικόνιση των θέσεων εκδήλωσης κατολισθητικών φαινομένων, τεκτονικών στοιχείων, επικέντρων σεισμών, πρανών με μεγάλες κλίσεις υπολογισμένο από το ΤΙΝ και περιοχών επικινδυνότητας (πολύγωνα με χρώμα). Πηγη:Ιδία

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Το Σύστημα δίνει ένα πλαίσιο πληρέστερης ανάλυσης των με υψηλή συσχέτιση διεργασιών του γήινου περιβάλλοντος και των επιδράσεων της ανθρώπινης δραστηριότητας, που είναι σε άμεση σχέση με την εμφάνιση του φαινόμενου των κινήσεων πρανών. Επίσης, η δυναμική φύση του Γ.Σ.Π. δίδει την δυνατότητα:

• Διερεύνησης της τεχνολογίας διάθεσης γεωχωρικής πληροφορίας και δεδομένων στο διαδίκτυο.
• Ανάπτυξης σεναρίων και σχεδίων δράσης πριν ακόμα εκδηλωθεί το φαινόμενο.
• Πληροφόρησης των τελικών χρηστών με δυνατότητα λήψης αποφάσεων, γύρω από τα γεωχωρικά δεδομένα και της χρησιμότητάς τους σε σχέση με την μελέτη του φαινομένου των κινήσεων πρανών.
• Λήψης μέτρων προστασίας και σωστής παρακολούθησης για την υλοποίηση των μέτρων αυτών.
• Τεκμηρίωσης προτάσεων αποκατάστασης των ζημιών που έχουν προκληθεί.
• Ουσιαστικής συμμετοχής όλων των ενδιαφερομένων στην διαχείρισή τους.

Η χρήση του Συστήματος φαίνεται να έχει μία πολύ καλή εφαρμογή στην ψηφιακή αναπαράσταση όλων των γεωπληροφοριών που αφορούν το θέμα της εκτίμησης της επικινδυνότητας των κινήσεων πρανών, στην συνδυαστική ανάλυσή τους με τα δεδομένα της δορυφορικής τηλεπισκόπησης, όπως και στην διάθεσή τους στους τελικούς χρήστες έσω του διαδικτύου. Παράλληλα μπορεί να χρησιμοποιηθεί από εταιρείες, ερευνητικά ινστιτούτα, πανεπιστήμια και διάφορους οργανισμούς για την υποστήριξη εργασιών λήψης αποφάσεων σε σχέση με θέματα διαχείρισης δικτύων κοινής ωφελείας (οδικό δίκτυο, αγωγοί, φράγματα, κλπ). Με την αποστολή των νέων δορυφορικών συστημάτων οι ακρίβειες όσον αφορά τις κλίμακες, μπορούν να βελτιωθούν σημαντικά και να φθάσουν στο επίπεδο της εφαρμοσμένης έρευνας σε κλίμακες 1 :5,000 ή μεγαλύτερες. Ο χρόνος που απαιτείται για την ανάπτυξη του Συστήματος είναι ελάχιστος σε σχέση ε αυτόν που απαιτείται με τη χρήση δύο (ή περισσοτέρων) διαφορετικών πακέτων ψηφιακής ανάλυσης για την επεξεργασία των δεδομένων αυτών και τη διάθεσή τους μέσω του διαδικτύου.