ΔΑΣΗ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ CHERNOBYL

Από RemoteSensing Wiki

ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΤΩΝ ΔΑΣΩΝ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΟΥ CHERNOBYL ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ERS SAR ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

Εικόνα 1:Χάρτης της περιοχής Chernobyl. Το κόκκινο τόξο δείχνει την απαγορευμένη περιοχή. πηγη:http://citeseer.ist.psu.edu/549080.html

Εικόνα 2:Χάρτης των ειδών βλάστησης από cluster analysis των δεδομένων LHH+LHV+XVV SIR-C/X SAR. Κόκκινα-κατεστραμμένα δάση, πράσινα-κανονικά δάση, κίτρινη-αραιή βλάστηση, βαθύ-μπλε χωράφια. πηγη:http://citeseer.ist.psu.edu/549080.html

Εισαγωγή

Οι συνέπειες του καταστροφικού ατυχήματος στον σταθμό παραγωγής ενέργειας του Chernobyl στις 26 Απρίλη του 1986, τραβούν ακόμη και σήμερα την προσοχή των επιστημόνων ανά τον κόσμο. Ειδικότερα η περιοχή ακτίνας 30 χλμ. γύρω από τον σταθμό, η οποία αποτελεί την περιοχή απαγορευμένης εισόδου λόγω των υψηλών επιπέδων ραδιενέργειας και βρίσκεται στα σύνορα μεταξύ Ουκρανίας και Λευκορωσίας, αποτελεί σημείο εντατικής έρευνας και μελέτης. Ο σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη της «εφαρμοσιμότητας» των ERS SAR δεδομένων 6-10 μετά το ατύχημα στην παρατήρηση της οικολογικής κατάστασης της περιοχής και ιδιαίτερα των δασών. Δεδομένα SRL-2 SIR-C/X SAR (LHH, LHV, CHH, CHV και XVV κανάλια) με datatake 16_20, χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη παρά τη μεγάλη γωνία παρατήρησης ~600 .

Δεδομένα για τη Μελέτη

14 ERS PRI εικόνες της περιόδου 1992-1996 και SLCI δίδυμα ζεύγη επεξεργάστηκαν και αναλύθηκαν. Χάρτες σε κλίμακες 1:200000 και 1:100000, για την περιγραφή της κατάστασης στα τέλη του 1980, χρησιμοποιήθηκαν, όπως και μετεωρολογικά στοιχεία.

Περιγραφή της Περιοχής

Το νότιο κομμάτι της απαγορευμένης περιοχής γύρω από το εργοστάσιο καλύπτεται από πυκνό δάσος κυρίως πεύκων τα οποία είναι και πιο ευαίσθητα στην πυρηνική ακτινοβολία. Η βλάστηση της περιοχής κατηγοριοποιήθηκε με βάση το βαθμό καταστροφής της από τη ραδιενέργεια σε 4 τάξεις.

Τεχνική που Χρησιμοποιήθηκε

Χρησιμοποιήθηκαν SIR-C/X SAR δεδομένα (μόνο το μέγιστο ύψος των συχνοτήτων) για την βλάστηση της περιοχής σε SRL-2 πτήση. Μάλιστα, cross-polarized δεδομένα έδωσαν καλύτερη πληροφορία για τη διάκριση των ορίων των δασών και το μέγεθος της καταστροφής τους.

Τα στοιχεία συνδυάστηκαν σε false colors (red - LHH, green - LHV, blue - XVV), για οπτική ανάλυση και αυτόματη κατηγοριοποίηση από cluster analysis. Έτσι εντοπίστηκαν και περιοχές πυρκαγιών όπως και μέρη ξηρού δάσους. Επιπλέον, multitemporal ανάλυση εικόνων και interefrometry τεχνική επαναλαμβανόμενων τροχιών αποτέλεσε κομμάτι της επεξεργασίας. Ακόμη, αναλύθηκε μια σειρά από absolutely calibrated PRI εικόνων αρκετών χρόνων και διαφόρων εποχών από τον I-PAF, οι οποίες βοήθησαν στη σύνθεση multitemporal χαρτών με ποικίλους συνδυασμούς. Τέλος δύο SLCI εικόνες από διπλή λήψη τον Σεπτέμβριο 7 και 8 του 1995, επεξεργάστηκαν σαν interferometric ζευγάρι.

Αποτελέσματα

Τα χωράφια και τα κατεστραμμένα δάση παρατηρείται να έχουν τη μεγαλύτερες διακυμάνσεις . Ανάλυση της interferometric coherence για τις 19950907-19950908 εικόνες, μας δείχνει ότι μπορούμε εύκολα να διακρίνουμε τις περιοχές βλάστησης από τα χωράφια, αλλά δεν είναι εφικτό να ξεχωριστούν τα φυλλοβόλα από τα κωνοφόρα δάση. Ο συνδυασμός των ERS intensity δεδομένων και του συνεκτικού χάρτη παρουσιάζονται παρακάτω όπου στο κόκκινο κανάλι είναι στοιχεία amplitude και στο πράσινο ανεστραμμένης coherence. Ελαφρώς κόκκινα σημάδια αποτελούν πιθανές περιοχές δασικών πυρκαγιών.

Εικόνα 3:ERS SAR composite image for tandem pair 19950907-19950908 (R-intensity, G-inverted coherence) πηγη:http://citeseer.ist.psu.edu/549080.html

Στην επόμενη εικόνα 4, φαίνεται η περιοχή του ξηρού δάσους. Στα αριστερά παρουσιάζεται σαν πολυ-χρονικός χάρτης (multitemporal map) (RGB συνδυασμός των sessions από τις 19920616, 19920929 και 19921103) και στα δεξιά φαίνεται η RGB σύσταση of intensity image and decorrelation map (Inverted coherence) για τα ζεύγη 19950907-19970908 (R-intensity, G-inverted coherence). Το λευκό βέλος αντιπροσωπεύει το προς τα δυτικά σημάδι του ατυχήματος. Τα μπλε σημάδια στη αριστερά εικόνα και τα αντίστοιχα πορτοκαλί στη δεξιά αντιστοιχούν στην περιοχή με την ολική-θανάσιμη καταστροφή των δέντρων.

Εικόνα 4:Multitemporal image and combination of intensity image with decorrelation map for “dry forest” area.πηγη:http://citeseer.ist.psu.edu/549080.html

Εικόνα 5:Multitemporal image and combination of intensity image with decorrelation map for “dry forest” area.πηγη:http://citeseer.ist.psu.edu/549080.html

Η ζώνη των κατεστραμμένων δασών μπορεί να διακριθεί στο κέντρο της επόμενης εικόνας(6-7). Τα κίτρινα και πράσινα χρώματα αντιστοιχούν σε κωνοφόρα. Τα μικρά μαύρα σημεία είναι χαρακτηριστικά της θανατηφόρας καταστροφής.

Εικόνα 6:Multitemporal image and combination of intensity image with decorrelation map for the “forest fire” area near Burakovka settlement. πηγη:http://citeseer.ist.psu.edu/549080.html

Εικόνα 7:Multitemporal image and combination of intensity image with decorrelation map for the “forest fire” area near Burakovka settlement.πηγη:http://citeseer.ist.psu.edu/549080.html

Επίλογος

Από τη μελέτη αυτή φάνηκε ότι δεδομένα ERS SAR είναι χρήσιμα στην έρευνα της οικολογικής κατάστασης στην περιοχή γύρω από το πυρηνικό ατύχημα, ακόμη και 6 με 10 χρόνια αργότερα. Τα C-band SAR δεδομένα σε μορφή multitemporal combination όπως και interferometric coherence από επαναλαμβανόμενες τροχιές interferometry, μπορούν να βοηθήσουν στη μελέτη της κατάστασης στην περιοχή του Chernobyl.

Πηγή: A.I. Zakharov, I.L. Kucheryavenkova, V.P. Sinilo, M.V. Sorochinsky, L.N. Shamarova "Institute of Radio engineering and Electronics of Russian Academy of Sciences Vvedensky sq. 1, Fryazino, 141120, Russia

Email: aizakhar@ire.rssi.ru

http://citeseer.ist.psu.edu/549080.html