Εφαρμογή σύγχρονων μεθόδων στη μελέτη της οικολογικής διαδοχής, καμένων οικοσυστημάτων του νομού Ηλείας

Από RemoteSensing Wiki

Πρότυπος τίτλος:Εφαρμογή σύγχρονων μεθόδων (Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών, Τηλεπισκόπηση) στη μελέτη της οικολογικής διαδοχής καμένων οικοσυστημάτων του νομού Ηλείας (στον τίτλο του άρθρου του wiki αποκόπηκε ένα κομμάτι του τίτλου εμπρόθετα)

Συγγραφέας:Παναγιώτα Δ. Στότη

Πηγή:https://nemertes.library.upatras.gr/items/5afaf6a6-bf35-4613-9b26-8fb13b05ceac/full

Εισαγωγή:

Η μεταπτυχιακή διατριβή πραγματεύεται με τις αλλαγές χρήσης της γης και με την αναγέννηση της βλάστησης μετά από πυρκαγίες αξιοποιώντας εικόνες από δορυφόρο και συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών. Το πεδίο έρευνας είναι ο Νομός της Ηλείας, ο οποίος είναι ένας από τους πλέον πυρόπληκτους στην Ελλάδα εξαιτίας τόσο των κλιματεδαφικών συνθηκών που επικρατούν, όσο και στη δασική βλάστηση που φύεται και αναπτύσσεται σε αυτόν.

Πυρκαγίες:

Το πρώτο κεφάλαιο της εργασίας είναι και αυτό που μας εντάσσει στο δίπτυχο δάσος-πυρκαγιά και την στενή σχέση καταστροφής και αναγέννησης, των θετικών και των αρνητικών στοιχείων που έχει αυτή η σχέση. Στη συνέχεια εισάγεται η έννοια της οικολογικής διαδοχής όπου διακρίνεται σε πρωτογενή και δευτερογενή. Οι πυρκαγιές ανήκουν στο οικοσύστημα του μεσογειακού τύπου δασών με τα δάση να έχουν διαμορφώσει, διαφορετικού τύπου προσαρμοστικότητα ως προς αυτές. Γίνεται αναφορά σε δύο είδους πυρκαγιές: τις πυρκαγιές αειφύλλων πλατύφυλλων και τις πυρκαγιές διφυών δασών, με έμφαση στην πεύκη Χαλεπίου ή Τραχείας πεύκης. Κάποιοι άλλοι προσαρμοστικοί μηχανισμοί των δασών είναι και οι υπέργεις και εδαφικές τράπεζες σπερμάτων, οι οποίες αντέχουν τις υψηλές θερμοκρασίες και συμβάλλουν στην αναβλάστηση.

Οικολογικές συνθήκες περιοχής έρευνας:

Εικόνα 1: Τα όρια των καμένων περιοχών (με κίτρινο) – προβολή πάνω σε παλαιότερη εικόνα τύπου LANDSAT της περιοχής (WWF, 2007).

Το τρίτο κεφάλαιο αναλύει τις οικολογικές συνθήκες της περιοχής έρευνας. Η περιοχή παρουσιάζει και τις τρεις ζώνες δασικής βλάστησης, που συναντώνται στη χώρα μας (αείφυλλων σκληρόφυλλων πλατύφυλλων, φυλλοβόλων δρυών και τη ζώνη της Ελάτης - Μαύρης Πεύκης). Στη συνέχεια αναλυτικά, εμφανίζονται πληροφορίες για τη γεωλογία, το έδαφος, το κλίμα, το υδρολογικό απόθεμα σε συνάρτηση με τα δάση που υπάρχουν στην περιοχή. Το κύριο τμήμα της έρευνας (4ο κεφάλαιο) περιλαμβάνει τους θεματικούς χάρτες των καλύψεων/χρήσεων γης πριν και μετά τις πυρκαγιές του 2007. Αναλύονται οι αλλαγές στη βλάστηση και την αναγέννηση της μετά τις πυρκαγιές, με έμφαση στην ευνοϊκή αναγέννηση της πεύκης Χαλεπίου (Pinus halepensis). Οι αποτυπώσεις αυτές πιστοποιούν την αποτελεσματικότητα των μεθόδων που χρησιμοποιήθηκαν.

Ανάλυση και συμπεράσματα:

Στη συνέχεια, παρουσιάζεται η ανάλυση των δεδομένων και οι στατιστικές αναλύσεις με σκοπό να ανακαλύψουν τις σχέσεις μεταξύ των περιβαλλοντικών μεταβλητών και των μονάδων βλάστησης. Οι περιβαλλοντικές μεταβλητές που εξετάζονται περιλαμβάνουν το υπόστρωμα, το υψόμετρο, την κλίση, τον προσανατολισμό και τον αριθμό των πυρκαγιών. Η ανάλυση αυτή βασίζεται στη μέθοδο της Canonical Correspondence Analysis (CCA). Επιπλέον, παρουσιάζονται οι θεματικοί χάρτες που προκύπτουν από το ψηφιακό υψομετρικό μοντέλο της περιοχής μελέτης. Παρέχονται οι χάρτες κλίσεων, εκθέσεων και υψομέτρων που δημιουργήθηκαν χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα ArcGIS 9.3 και την εφαρμογή 3D Analyst. Τέλος, παρουσιάζεται η σύγκριση μεταξύ των δορυφορικών εικόνων του Landsat 7 για τα έτη 2006 και 2011. Πραγματοποιείται μια μεταταξινομική σύγκριση (POST-CLASSIFICATION COMPARISON) για να ανιχνευθούν πιθανές αλλαγές στη βλάστηση μετά από την πυρκαγιά.

Εικόνα 2: Landsat ανάλυση 4-3-2 για την περιοχή της Ηλείας (2006).

Ειδικότερα στην διαδικασία της τηλεπισκόπησης και της μετέπειτα φωτοερμηνείας χρησιμοποιούνται 10 ψευδοχρωματικά σύνθετα τα οποία είναι τα εξής: 1.4-3-2 2.3-2-1 3.7-4-2 4.4-5-1 5.4-5-3 6.7-5-3 7.5-4-3 8.5-4-1 9.7-5-4 10.5-3-1

Από τα οποία διεξάγονται τα συμπεράσματα: 1.Το τυποποιημένο σύνθετο "ψεύτικο χρώμα". Η βλάστηση εμφανίζεται σαν σκιές κόκκινου, οι αστικές περιοχές είναι κυανό μπλε, και το έδαφος ποικίλλει από το σκοτεινό έως το απαλό καφέ. Τα κωνοφόρα δέντρα θα εμφανιστούν σκοτεινό κόκκινο. Αυτός είναι ένας πολύ δημοφιλής συνδυασμός ζωνών και είναι χρήσιμος για τις μελέτες βλάστησης, τα σχέδια αποξηράνσεων ελέγχου και εδάφους και τα διάφορα στάδια της αύξησης συγκομιδών 2.Ο συνδυασμός ζωνών "φυσικού χρώματος" Επειδή οι ορατές ζώνες χρησιμοποιούνται σε αυτόν τον συνδυασμό, τα γήινα χαρακτηριστικά εμφανίζονται σε χρώματα παρόμοια με το ανθρώπινο οπτικό σύστημα, η υγιής βλάστηση είναι πράσινη, οι πρόσφατα καθαρισμένοι τομείς είναι πολύ η ανθυγιεινή βλάστηση είναι καφέ και κίτρινη, οι δρόμοι είναι γκρίζοι, και οι ακτές είναι άσπρες. 3.Αυτός ο συνδυασμός παρέχει μια "φυσική" απόδοση. Η υγιής βλάστηση θα είναι φωτεινή πράσινη, τα λιβάδια θα εμφανιστούν πράσινα, οι ρόδινες περιοχές αντιπροσωπεύουν το άγονο χώμα, τα πορτοκαλί και καφέ αντιπροσωπεύουν τις αραιές περιοχές. Το νερό θα είναι μπλε. Οι άμμοι, τα χώματα και τα μεταλλεύματα τονίζονται σε ένα πλήθος χρωμάτων. Αυτός ο συνδυασμός ζωνών παρέχει εντυπωσιακά στοιχεία για τις περιοχές ερήμων. Είναι χρήσιμο για τις γεωλογικές, γεωργικές και μελέτες υγροτόπου. Εάν υπήρξαν πυρκαγιές σε 7 4 2 4 3 2 96 αυτήν την εικόνα θα εμφανίζονταν κόκκινες. Αυτός ο συνδυασμός χρησιμοποιείται στις διοικητικές εφαρμογές πυρκαγιάς για την ανάλυση μετα -πυρκαγιάς των καμένων και μη καμένων δασικών περιοχών. 4.Η υγιής βλάστηση εμφανίζεται στις σκιές των κόκκινων, καφέ, πορτοκαλί και κίτρινου. Τα εδάφη μπορούν να είναι πράσινα και καφέ, τα αστικά χαρακτηριστικά γνωρίσματα είναι άσπρα, κυανά και γκρίζα, οι φωτεινές μπλε περιοχές αντιπροσωπεύουν τις πρόσφατα ευδιάκριτες περιοχές και οι κοκκινωπές περιοχές παρουσιάζουν νέα αύξηση βλάστησης, πιθανώς αραιά λιβάδια. Τα καθαρά, μεγάλα θαλάσσια βάθη θα είναι πολύ σκοτεινά σε αυτόν τον συνδυασμό, εάν το νερό είναι ρηχό ή περιέχει ιζήματα που θα εμφανιζόταν ως σκιές του πιο ανοιχτού μπλε. 5.Ο 4.5.3 συνδυασμός καταδεικνύει τις διαφορές υγρασίας και είναι χρήσιμος για την ανάλυση των εδαφών και της βλάστησης 6.Αυτός ο συνδυασμός ζωνών παρέχει επίσης μια "φυσική" απόδοση επίσης διαπερνώντας τα ατμοσφαιρικά μόρια, τον καπνό και την ελαφριά ομίχλη. Η βλάστηση εμφανίζεται στις σκιές σκοτεινό και ανοικτό πράσινο κατά τη διάρκεια της αυξανόμενης εποχής, τα αστικά χαρακτηριστικά γνωρίσματα είναι άσπρα, γκρίζα, κυανά ή πορφυρά, οι άμμοι, τα χώματα και τα μεταλλεύματα εμφανίζονται σε ποικίλα χρώματα. 7.Όπως ο 4.5.1 συνδυασμός, αυτός ο συνδυασμός παρέχει στο χρήστη ένα μεγάλο ποσό αντίθεσης πληροφοριών και χρώματος. Η υγιής βλάστηση είναι φωτεινή πράσινη και τα χώματα είναι μωβ. Αυτός ο συνδυασμός είναι χρήσιμος για μελέτες βλάστησης, και χρησιμοποιείται ευρέως στους τομείς της διαχείρισης ξυλείας και της προσβολής παρασίτων. 8.Ο συνδυασμός αυτός μοιάζει με τον 7.4.2 δεδομένου ότι η υγιής βλάστηση θα είναι φωτεινή πράσινη, εκτός από τον 5.4.1 συνδυασμό είναι καλύτερος για τις γεωργικές μελέτες. 9.Αυτές ο συνδυασμός δίνει καλύτερες ατμοσφαιρικές γραμμές και οι ακτές καθορίζονται καλά. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να βρει την υφή και τα χαρακτηριστικά υγρασίας της εδαφολογικής βλάστησης εμφανίζονται μπλε. Χρήσιμος για τις γεωλογικές μελέτες. 10.Ο συνδυασμός αυτός δίνει τοπογραφική υφή.

Οι αναλύσεις των δεδομένων σε συνδυασμό με την τηλεπισκόπηση δείχνουν πως η αναγέννηση της Χαλεπίου πεύκης (Pinus halepensis) στην περιοχή μελέτης, είναι ιδιαιτέρως ικανοποιητική, γεγονός που αποδίδεται αφενός στους προσαρμοστικούς μηχανισμούς που διαθέτει το συγκεκριμένο είδος και αφετέρου στις ευνοϊκές συνθήκες ανάπτυξης που επικρατούν στην περιοχή. Ιδιαίτερη μνεία γίνεται στην εναλλαγή ορέων και κοιλάδων, το έδαφος, την κλίση και την έκθεση, το ύψος και τις θερμοκρασίες. Σε γενικές γραμμές οι έρευνα αναδεικνύει πως δεν υφίστανται σημαντικές διαφορές ανάμεσα σε καμένες και άκαυτες εκτάσεις. Αυτό, είναι πολύ ελπιδοφόρο, αν αναλογιστούμε πόσες φορές έχουν καεί οι περιοχές αυτές στο παρελθόν. Εμφανίζεται λοιπόν, μια προοδευτική εικόνα της βλάστησης, με έντονη αναγέννηση.