Εκτίμηση Επικινδυνότητας Κινήσεων Πρανών σε Περιβάλλον WEB GIS-Τηλεπισκόπησης

Από RemoteSensing Wiki

Εκτίμηση Επικινδυνότητας Κινήσεων Πρανών σε Περιβάλλον WEB GIS-Τηλεπισκόπησης.

Συγγραφείς

Στεφούλη Μαριάνθη, Αποστολίδης Εμμανουήλ

Πηγή

Ινστιτούτο Γεωλογικών και Μεταλλευτικών Ερευνών (ΙΓΜΕ)

Εισαγωγή

Καθώς ο Ελληνικός χώρος χαρακτηρίζεται από πολυσύνθετη γεωλογική δομή και έντονη τεκτονική καταπόνηση και σε συνδυασμό με τις επικρατούσες γεωμορφολογικές, κλιματολογικές και γεωτεχνικές δημιουργούνται ευνοϊκοί παράγοντες για την εκδήλωση ‘κινήσεων πρανών’. Με τον όρο αυτό περιγράφεται κάθε κίνηση πρανούς που οφείλεται σε ολίσθηση, κατάπτωση, ερπυσμό ή ροή δηλαδή τα ονομαζόμενα ως ‘κατολισθητικές κινήσεις ‘ ή ‘κατολισθητικά φαινόμενα’. Οι κατολισθητικές κινήσεις αποτελούν ένα από τα πιο σοβαρά καταστροφικά γεωλογικά και μη φαινόμενα, των οποίων τα αποτελέσματα έχουν σοβαρές επιπτώσεις στην οικονομία αλλά και την κοινωνία. Εκείνο που αποτελεί καθοριστικό παράγοντα στην μελέτη των κινήσεων των πρανών είναι η ανάγκη ποσοτικής έκφρασης σχετικών στοιχείων για την επιτυχή αντιμετώπιση του κινδύνου που μπορεί να προκληθεί από τις κινήσεις αυτές. Έτσι κατά την μελέτη των κινήσεων των πρανών απαιτούνται ποικίλα στοιχεία με παράλληλη χρήση των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών. Προς το δρόμο αυτό η τηλεπισκόπηση παρέχει χρήσιμα στοιχεία για την ενημέρωση των χαρτών κάλυψης γης και γεωλογικής χαρτογράφησης, διαδικασίας επίπονης και χρονοβόρας με τις κλασσικές μεθόδους παραγωγής. Ωστόσο περιοριστικός παράγοντας αποτελεί το σχετικά υψηλό κόστος αλλά και η χαμηλή διακριτική ικανότητα των δορυφορικών εικόνων για την συγκεκριμένη εφαρμογή. Η συνδυαστική χρήση της τηλεπισκόπησης και των ΓΣΠ για την μελέτη των κατολισθητικών φαινομένων αναμένεται να έχει θετικά αποτελέσματα στην μελέτη των κινήσεων των πρανών.

Στόχος- Περιοχή Μελέτης

Ένα από τα σοβαρότερα προβλήματα των κατολισθητικών φαινομένων (περά από τις απώλειες σε ανθρώπινες ζωές) είναι οι βλάβες στα δίκτυα υποδομής. Κατά μήκος του δικτύου του υδαταγωγού Ευήνου-Μόρνου-Αθηνών το οποίο ανήκει στην ευθύνη της ΕΥΔΑΠ εντοπίζονται αστοχίες που οφείλονται στις κινήσεις πρανών, ενώ προβλήματα παρατηρούνται και στις λεκάνες φραγμάτων και ιδιαίτερα της λεκάνης κατάκλισης του φράγματος του Αγίου Δημητρίου-Ευήνου(σχήμα 1). Στόχος αποτελεί η ανάπτυξη ενός συστήματος ΓΣΠ με δυνατότητα παρακολούθησης /παλινδρόμησης και τροφοδότησης του σε κατάλληλες χωρικές κλίμακες μετά από χρήση και επεξεργασία κατάλληλων γεωπληροφοριών και εφαρμογή εξιδανικευμένων τεχνικών.

Μέσα για την επίτευξη του σκοπού

Για την ερμηνεία του φαινομένου των κινήσεων των πρανών απαιτήθηκε ένας μεγάλος όγκος χαρτογραφικών πληροφοριών, αναλογικής και ψηφιακής μορφής(γεωτεχνικοί χάρτες, δορυφορικές εικόνες από Landsat 5/7, SPOT τοπογραφικά υπόβαθρα κ.α.). Tα δεδομένα των δορυφορικών εικόνων που χρησιμοποιήθηκαν αναφέρονται σε εικόνες Landsat 7 δορυφορικού συστήματος (πίνακας 1). Το ΤΝΤmips πακέτο λογισμικού χρησιμοποιήθηκε στην ανάλυση των δορυφορικών εικόνων και την εφαρμογή των κατάλληλων διανυσματικών τεχνικών επεξεργασίας του πεδίου των ΓΣΠ, αλλά και εξειδικευμένες τεχνικές ανάλυσης για τον εντοπισμό θέσεων αυξημένης επικινδυνότητας.

Περιγραφή των στοιχείων που έχουν αναλυθεί και η βάση δεδομένων του συστήματος.

Τα συλλεχθέντα στοιχεία έχουν αρχειοθετηθεί στην ψηφιακή βάση δεδομένων του συστήματος. Το σύστημα περιλαμβάνει σχεδιαστικά αλλά και ποιοτικά περιγραφικά χαρακτηριστικά όλων των δεδομένων.

• Υδρο-μετεωρολογικά /κλιματολογικά στοιχεία

Οι υδρομετεωρολογικές συνθήκες αποτελούν μια από τις κυριότερες παραμέτρους του φυσικού περιβάλλοντος που συμβάλλον στην πιθανή εκδήλωση κατολισθητικών κινήσεων. Τα στοιχεία αυτά συμπεριελήφθησαν στην βάση δεδομένων ΓΣΠ.

• Γεωμορφολογικά, γεωλογικά, σεισμολογικά στοιχεία

Χρησιμοποιήθηκαν εξειδικευμένες τεχνικές ανάλυσης για την ανάλυση όλων των αρχειοθετημένων στοιχείων στην βάση δεδομένων του συστήματος, όπως είναι η δημιουργία εξειδικευμένων χαρτογραφικών αποδόσεων με χρήση ψηφιακού ανάγλυφου σκίασης (σχήμα 2).

• Δεδομένα τηλεπισκόπησης

Τα δεδομένα της τηλεπισκόπησης είναι χρήσιμα τόσο για την ερμηνεία της κάλυψης γης, όσο και για την ενημέρωση των γεωλογικών χαρτών με την ερμηνεία των κύριων συστημάτων διαρρήξεων. Τα γεωλογικά γραμμικά στοιχεία που έχουν ερμηνευτεί στις δορυφορικές εικόνες ταυτίζονται με τα χαρτογραφημένα ρήγματα της περιοχής μελέτης όπως φαίνεται στο σχήμα 3. Οι κόκκινες γραμμές αντιστοιχούν στα χαρτογραφημένα ρήγματα του γεωτεχνικού χάρτη κλίμακας 1: 5000, ενώ οι μαύρες με τα γεωλογικά γραμμικά στοιχεία των δορυφορικών εικόνων. Οι δορυφορικές εικόνες συνδυάζονται με οποιοδήποτε διανυσματικό αρχείο, όπως οι θέσεις των κατολισθήσεων. Ο συνδυασμός με το ψηφιακό μοντέλο εδάφους δίνει επιπλέον τρισδιάστατες απεικονίσεις της ευρύτερης περιοχής μελέτης. (σχήμα 4)

• Κατολισθητικά φαινόμενα

Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην συλλογή στοιχείων που αφορούν τις κινήσεις πρανών που έχουν χαρτογραφηθεί στη περιοχή του Ευήνου. Οι κατολισθήσεις έχουν αρχειοθετηθεί στο ΓΣΠ. Έτσι ανάλογα με την κλίση του πρανούς εμφανίζεται και ο γεωτεχνικός τύπος τους σχηματισμού μέσω της ταξινόμησης USGS. Η βάση δεδομένων του υπολογισμένου από το ψηφιακό ανάγλυφο TIN χρησιμοποιήθηκε για την πιστοποίηση της κλίσης αλλά και των άλλων παραμέτρων που αφορούν τις κατολισθήσεις. Ενδεικτική απεικόνιση των στοιχείων που έχουν αναλυθεί για την περιοχή της λεκάνης κατάκλισης του φράγματος του Αγ. Δημητρίου-Ευήνου έχουμε στο σχήμα 5.

Διάθεση της πληροφορίας

Υπάρχει δυνατότητα πρόσβασης των χρηστών μέσω του διαδικτύου στους άτλαντες που έχουν δημιουργηθεί για την συγκεκριμένη μελέτη. Επιπλέον υπάρχει η δυνατότητα εφαρμογής τεχνικών αλληλο-επικάλυψης των χαρτών ή εικόνων υποβάθρου με ένα οποιοδήποτε αριθμό πληροφορίας, όπως είναι οι σεισμικές καταγραφές. Ο συνδυασμός των χαρτογραφικών επιπέδων δίνει την δυνατότητα να πραγματοποιηθεί οπτική γεω-χωρική ανάλυση με τον αλληλοσυσχετισμό των επιπέδων πληροφορίας με άλλα τοπογραφικά στοιχεία στο χάρτη ή στην εικόνα υποβάθρου. Ωστόσο σημαντική είναι η ορθολογική διαχείριση της πληροφορίας η οποία παρέχεται με την απευθείας πρόσβαση στα δεδομένα, την ερμηνεία της γεω-χωρικής γνώσης και των συσχετισμένων ιδιοτήτων τους που έχουν συγκεντρωθεί και καταχωρηθεί και την άμεση πρόσβαση σε γεω-χωρικά στοιχεία, όπως είναι η κάλυψη με δορυφορικές εικόνες των Landsat, SPOT, ή άλλων δορυφορικών συστημάτων.

Αποτελέσματα

Το εν λόγω 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 φαινομένου των κινήσεων των πρανών. Επίσης η χρήση ΓΣΠ δίνει την δυνατότατα διεύρυνσης της τεχνολογίας διάθεσης γεω-χωρικής πληροφορίας και δεδομένων στο διαδίκτυο και σε cd, ανάπτυξης σεναρίων και σχεδίων δράσεων πριν ακόμα εκδηλωθεί το φαινόμενο, λήψης μέτρων προστασίας αλλά και τη δυνατότητα τεκμηρίωσης προτάσεων συμμετοχής.