ΔΑΣΗ ΤΡΟΠΙΚΑ-ΑΠΟΨΙΛΩΣΗ
Από RemoteSensing Wiki
ΜΕΛΕΤΗ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗΣ 1: ΑΠΟΨΙΛΩΣΗ ΤΩΝ ΤΡΟΠΙΚΩΝ ΔΑΣΩΝ ΚΑΙ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ: A REMOTE SENSING PERSPECTIVE
Εισαγωγή
Τα τροπικά δάση καλύπτουν το 7% της γήινης επιφάνειας και αποτελούν το καταφύγιο πολλών ειδών από φυτά και ζώα. Παρά την τεράστια οικολογική, οικονομική και κοινωνική τους σημασία, τα τελευταία χρόνια έχουν σημαντικά μειωθεί. Η αποψίλωση των τροπικών δασών αποτελεί φαινόμενο στενά συνδεδεμένο με την αύξηση του πληθυσμού όπως και την πυκνότητά του στις αναπτυσσόμενες χώρες (Pahari, K. και Murai, S., 1999). Επιπλέον φαίνεται να επηρεάζει σε τοπική, περιφερειακή αλλά και παγκόσμια κλίμακα το κλίμα. Ο σκοπός αυτού του άρθρου είναι να εξετάσει την ικανότητα του remote sensing να χαρτογραφεί με ακρίβεια και αποτελεσματικότητα την αποψίλωση των τροπικών δασών, καθώς και να αποκαλύψει πιθανή σύνδεσή τους με την κλιματική αλλαγή.
Τα Ηνωμένα Έθνη και ο Παγκόσμιος Οργανισμός για τα Τρόφιμα και τη Γεωργία ορίζουν την αποψίλωση των τροπικών δασών ως « τη μετατροπή των δασών σε μια άλλη χρήση γης, ή τη μακροπρόθεσμη μείωσή τους κάτω από το κατώφλι του ελάχιστου 10% (FAO, 2005b, p. 25).
Παρόλα αυτά, οι πιο κατάλληλοι δείκτες αποψίλωσης των τροπικών δασών είναι η έκταση, η δομή και η ένταση της αποψίλωσης σε διαφορετική κλίμακα (O’Brien, 2000).
Remote sensing και χαρτογράφηση της αποψίλωσης.
Οι πιο ευρέος χρησιμοποιούμενοι αισθητήρες για την χαρτογράφηση της αποψίλωσης των τροπικών δασών σε τοπική κλίμακα είναι οι Landsat MSS, TM, ETM+ and SPOT, (Gilrouth and Hutchinson, 1990, Alves et al., 1999, Ichii et al., 2003, Zhang et al., 2005) ενώ για μελέτες μεγάλης κλίμακας δεδομένα αντλούνται από τον NOAA AVHRR (Malingreau et al., 1989, Nelson et al., 1987).
Όμως, οι οπτικές εικόνες είναι περιορισμένες λόγω της συννεφοκάλυψης, πράγμα που προκαλεί κενά δεδομένων. Αυτά τα κενά καλύπτονται από εικόνες SAR, Rignot et al. (1997). Εφαρμογή της μεθόδου έγινε με χρήση SIR-C δεδομένων για το γέμισμα των κενών των multi-temporal TM και SPOT XS στοιχείων.
Μεσαίας ανάλυσης χωρικά δεδομένα (εικόνα 1) δίνουν σε τοπική κλίμακα ακριβή αποτελέσματα αλλά όχι και τόσο ποιοτικά λόγω των σύννεφων. Για να πετύχουμε καλύτερη ταξινόμηση μεσαίας ανάλυσης χωρικά δεδομένα μπορούν α χρησιμοποιηθούν για διόρθωση και επικύρωση δεδομένων coarse ανάλυσης (Mayaux et al., 1998). Για παράδειγμα, το πρόγραμμα TREES (Tropical Ecosystem Environment observation by Satellite, European Commission, 1997) το οποίο συστάθηκε από Ευρωπαϊκή Επιτροπή και την Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία το 1990, χρησιμοποίησε δεδομένα 1km του NOAA AVHRR. Ένα δείγμα από επιλεγμένα στοιχεία του Landsat TM χρησιμοποιήθηκαν για να διορθώσουν και να επικυρώσουν τα αντίστοιχα δεδομένα του AVHRR.
Μία άλλη παγκόσμιας κλίμακας αποτίμησης των τροπικών με τη χρήση remote sensing δεδομένων έγινε από FAO Remote Sensing Survey (FAO, 1996). Η έρευνα βασίστηκε σε δείγμα 117 εικόνων διαφορετικής ημέρας του Landsat TM. Αυτή η ανάλυση έδωσε άλλη οπτική στη διαδικασία της αποψίλωσης των τροπικών δασών μεταξύ 1980 και 1990.
Σχέση μεταξύ της αποψίλωσης των τροπικών δασών και της κλιματικής αλλαγής.
Είναι αρκετά χρήσιμο να λάβει κανείς υπόψη του τις συνέπειες της αποψίλωσης των τροπικών δασών ώστε να αξιολογήσει τις επιπτώσεις τους στο κλίμα. Η αποψίλωση αυξάνει την επιφάνεια αντανάκλασης του φωτός,albedo, με αποτέλεσμα μεγαλύτερο κλάσμα της εισερχόμενης ακτινοβολίας να ανακλάται. Ομοίως, λόγω της απουσίας σκίασης από τα δέντρα, που λειτουργεί σταθεροποιητικά, η γήινη επιφάνεια και τα κατωτέρα στρώματα της ατμόσφαιρας γίνονται όλα και πιο θερμά. Επιπρόσθετα, η αποψίλωση φαίνεται να επηρεάζει τον βιοφυσικό μηχανισμό που συνδέει τα τροπικά δάση και το κλίμα. Ένας αποδοτικός τρόπος μελέτης των παραπάνω αποτελεσμάτων είναι με τη χρήση μοντέλων γενικής κυκλοφορίας (general circulation models GCMs). Επί παραδείγματι Lean and Rowntree (1997) χρησιμοποίησαν Handley Centre GCM για να προσομοιώσουν την αποψίλωση του Αμαζονίου σε ένα 10-ετές πείραμα. Ακόμη χρειάζεται να σημειωθεί ότι, σε μερικά μέρη η αποψίλωση έχει ως επίπτωση τη μείωση των κατακρημνισμάτων ενώ σε άλλα αύξηση. Αυτό υπονοεί ότι η αποψίλωση προκαλεί αλλαγή στις ατμοσφαιρικές κυκλοφορίες (Manzi and Planton, 1996).
Συμπεράσματα
Η μέθοδος του Remote sensing μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση της έκτασης της αποψίλωσης των τροπικών δασών τόσο σε τοπική όσο και σε παγκόσμια κλίμακα και την παραγωγή χαρτών. Είναι ένας αποτελεσματικός και οικονομικός τρόπος για την απόκτηση δεδομένων σε παγκόσμια κλίμακα ώστε να συνεχίσουν οι μελέτες για την κατανόηση της κλιματικής αλλαγής σε σχέση με την αποψίλωση των τροπικών δασών. Όμως χρειάζεται ακόμη αρκετή προσπάθεια για ακριβέστερες εκτιμήσεις της έντασης του φαινομένου.
Πηγή: Βασίλειο Καλογήρου, MSc Remote Sensing, Department of Geomatic Engineering, University College London, UK
http://www.remotesensing.gr/gcm.pdf
ΜΕΛΕΤΗ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗΣ 2: ΑΠΟΨΙΛΩΣΗ ΤΩΝ ΤΡΟΠΙΚΩΝ ΔΑΣΩΝ ΣΤΟ PALEMBANG, ΙΝΔΟΝΗΣΙΑ
Εισαγωγή
Η Ινδονησία κατέχει μια από τις μεγαλύτερες εκτάσεις τροπικών δασών στον κόσμο τα οποία καταλαμβάνουν το 10% της σημερινής παγκόσμιας κάλυψης και αποτελούν ένα από τα πιο πλούσια οικοσυστήματα. Η περιοχή αυτή χάνει περί τα 5 εκατομμύρια εκτάρια δάσους το χρόνο. Ιδιαίτερα η περιοχή της Σουμάτρας, α οποία έχει μείνει με το 30% του αρχικού της δάσους, κινδυνεύει να αποψιλωθεί εντελώς. To Remote Sensing μπορεί να αποτελέσει χρήσιμο εργαλείο για την ανίχνευση της αποψίλωσης των δασών, αφού μέσω τεχνικών επεξεργασίας των εικόνων από δορυφόρους μπορεί να μετρηθεί η χωρική έκταση και το ποσοστό της. Οι δορυφόροι Landsat Thematic Mapper (TM) και Enhanced TM (ETM) παρέχουν την πληροφορία που χρειαζόμαστε μέσω της 30 μέτρων χωρικής τους ανάλυσης.
Περιοχή Μελέτης
Η περιοχή μελέτης είναι το νησί της Σουμάτρας στην Ινδονησία το οποίο βρίσκεται στα βόρεια της πόλης του Palembang. Από τα 2470 εκτάρια της μελέτης, τα 285 είναι υδάτινες επιφάνειες.
Δεδομένα και Μέθοδοι
Δεδομένα του Landsat TM από τις 26 Ιούνη 1992 και του Landsat ETM στις 13 Ιουλίου 2001 παρείχαν τα φασματικά στοιχεία για την ταξινόμηση. Η επεξεργασία των εικόνων έγινε με ERDAS Imagine 8.6. Η μέθοδος ανάλυσης χρησιμοποίησε μια μέση μη προβλεπόμενη ISODATA ταξινόμηση με χρήση των 6 ανακλαστικών καναλιών. Η ταξινόμηση ‘έδωσε 25 signature classes οι οποίες αναλύθηκαν και καταγράφηκαν σε 6 τάξεις κάλυψης γης. Αυτές είναι το νερό, το πυκνό φυσικό δάσος, το αραιό δάσος, οι καλλιέργειες, η μη υγιής βλάστηση και το έδαφος. Έγινε χρήση matrix function ο οποίος δημιούργησε θεματικό αρχείο για τις δύο ταξινομήσεις αυτής της εργασίας όπως summary function για την παραγωγή στατιστικών αποτελεσμάτων για τις δύο εικόνες.
Αποτελέσματα
Κατά την φασματική ερμηνεία το κανάλι 1 δεν χρησιμοποιήθηκε διότι περιείχε μεγάλο ποσοστό ατμοσφαιρικής σκέδασης. Η φασματική υπογραφή του νερού διαχωρίστηκε από τις υπόλοιπες λόγω της αντίδρασής του στα NIR και MIR κανάλια. Παρομοίως και το έδαφος ξεχώρισε έχοντας υψηλή φασματική response σε όλα τα κανάλια. Το πυκνό δάσος σε σχέση με αραιό, λόγω της μεγαλύτερης αντίδρασης στο NIR κανάλι έδωσε καλύτερη απεικόνιση του πράσινου (green peak/red depression pattern) μιας και περιέχει περισσότερη χλωροφύλλη και υγρασία. Οι καλλιέργειες και οι δευτερεύουσα βλάστηση ομαδοποιήθηκαν για τις ανάγκες της μελέτης. Μάλιστα, έδειξαν υψηλότερες NIR and MIR responses όπως και σχετικά υψηλότερη αναλογία πράσινου-κόκκινου. Η μη υγιής βλάστηση έδωσε φασματική response φτωχής αναλογίας πράσινου-κόκκινου και αντίστοιχα χαμηλές NIR and MIR responses.
Τα αποτελέσματα της ταξινόμησης κατέληξαν σε μείωση των καλυμμένων με δάσος περιοχών στον τόπο της μελέτης. Το πυκνό φυσικό δάσος συρρικνώθηκε κατά 48.1% και το αραιό δάσος κατά 24.2%. Παράλληλα σημειώθηκε αύξηση της έκτασης των δευτερευουσών καλλιεργειών κατά 37.5 % και του εδάφους στα 64.4 %. Διαφάνηκε ότι η πλειοψηφία των πυκνών και αραιών δασών του 1992 μετατράπηκε σε καλλιέργειες και δευτερεύουσα βλάστηση το 2001. Συγκεκριμένα το 46% από το πυκνό φυσικό δάσος και το 43% από το αραιό (376.1 εκτάρια συνολικά από τα 2087.8 εκτάρια καθαρής γήινης επιφάνειας) .
Συμπεράσματα
Ο βασικός στόχος αυτής της εργασίας επετεύχθη μιας και υπολογίστηκε το μέγεθος της χωρικής έκτασης της αποψίλωσης του τροπικού δάσους της Σουμάτρας σε χρονική διάρκεια 9 ετών. Παρατηρήθηκε μια αντιστρόφως ανάλογη σχέση μεταξύ του βαθμού αποψίλωσης και της αύξησης της καλλιεργήσιμης γης κατά το χρονικό διάστημα 1992 – 2001.
Πηγή: Joshua Schoen Faculty Sponsor: Cynthia Berlin, Department of Geography and Earth Science Δημοσίευση: UW-L Journal of Undergraduate Research VII (2004)
