Η ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΣΤΑ ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΜΙΑ ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ

Από RemoteSensing Wiki

1. Αντικείμενο Εφαρμογής: Η ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΣΤΑ ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΜΙΑ ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ

2. Στόχος Εφαρμογής: Στόχος της μελέτης είναι η αναφορά στις τηλεπισκοπικές μεθόδους που εφαρμόζονται για τις υδρολογικές παραμέτρους σε περιοχή κοντά σε μία λεκάνη απορροής.

3. Χρησιμότητα Δορυφόρων, Δεκτών και Καναλιών: Οι τηλεπισκοπικές μέθοδοι μπορούν να συνεισφέρουν στην ποσοτική μελέτη παραμέτρων όπως η επιφανειακή θερμοκρασία, η υγρασία του εδάφους, το χιόνι κ.α. καθώς και της χωρικής τους μεταβλητότητας.

• Επιφανειακή Θερμοκρασία

Η επιφανειακή θερμοκρασία μεταβάλλεται ανάλογα με την ικανότητα της επιφάνειας να μεταδίδει ενέργεια-ακτινοβολία στην ατμόσφαιρα (συντελεστής εκπομπής). Η ικανότητα αυτή εξαρτάται από τη σύσταση του εδάφους, την επιφανειακή τραχύτητα και άλλες φυσικές παραμέτρους όπως η περιεκτικότητα σε υγρασία. Στην ΕΙΚΟΝΑ 1 παρουσιάζεται μία εικόνα ASTER TIR στο κανάλι 3, η οποία δίνει πληροφορίες για την εδαφική θερμοκρασία από 36 έως 57ο C.

• Θερμοκρασία κοντά στην επιφάνεια της Γης

Η μικροκυματική Τηλεπισκόπηση παρουσιάζει τέσσερα πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλες φασματικές μεθόδους. 1) Η ατμόσφαιρα σε αυτά τα μήκη κύματος έχει μεγάλη διείσδυση και γι’ αυτό επιτρέπει μετρήσεις σε όλες τις καιρικές συνθήκες, 2) Η βλάστηση συμπεριφέρεται ως ημι-διαφανής επιφάνεια σε αυτού του είδους την ακτινοβολία και επιτρέπει τις παρατηρήσεις ακόμα και στις επιφάνειες που βρίσκονται κάτω από αυτήν, 3) Οι μικροκυματικές μετρήσεις εξαρτώνται από τις διηλεκτρικές ιδιότητες του εδάφους, οι οποίες είναι συνάρτηση της παρουσίας του νερού σε αυτό, 4) Οι μετρήσεις είναι ανεξάρτητες από την ηλιακή ακτινοβολία και επιτρέπουν παρατηρήσεις και τη νύχτα. Μία σειρά από μελέτες έχουν δείξει ότι η επαναλαμβανόμενη λήψη εικόνων με μικροκυματικούς δέκτες μπορεί να δώσει σημαντικά αποτελέσματα για τις υδραυλικές ιδιότητες του εδάφους. Στην ΕΙΚΟΝΑ 2 φαίνεται μία σειρά από λήψεις του ESTAR με την περιεκτικότητα του εδάφους μίας περιοχής σε υγρασία.

Μία πιο πρόσφατη προσέγγιση περιλαμβάνει τη χρήση δεδομένων Advanced Microwave Scanning Radiometer (AMSR) δηλαδή ενός δορυφορικού συστήματος πολλαπλών συχνοτήτων (582) το οποίο περιλαμβάνει ένα κανάλι 6.9 GHz. Τα δεδομένα AMSR θα έχουν μεγάλη χρησιμότητα για την εκτίμηση της εδαφικής υγρασίας σε περιοχές με χαμηλή βλάστηση.

• Χιόνι Πολύ χρήσιμος για μία τέτοια εφαρμογή είναι ο δορυφόρος NOAA με το μεταφερόμενο δέκτη AVHRR, ο οποίος έχει χωρική διακριτική ικανότητα 1km in the 0.58-0.68Fm στο κόκκινο κανάλι. Η συχνότητα κάλυψης μίας περιοχής είναι δύο φορές το 24ωρο (μία πρωινή και μία βραδινή λήψη). Το βασικό πρόβλημα των δεδομένων NOAA-AVHRR είναι ότι έχουν μικρή ανάλυση και ίσως να μην είναι πάντα επαρκή για τη χαρτογράφηση του χιονιού σε μικρές λεκάνες απορροής. Το πρόβλημα αυτό μπορούν μερικώς να λύσουν τα δεδομένα του MODIS στο δορυφόρο EOS με ανάλυση 250 m. Τα παθητικά δεδομένα έχουν κάποια πλεονεκτήματα σε σχέση με τα δεδομένα από άλλους δέκτες. Ένα από αυτά είναι ότι επιτρέπουν την εξαγωγή ποιοτικών χαρακτηριστικών όπως οι συνθήκες του χιονιού. Ο SSM/I είναι τμήμα ενός δορυφορικού συστήματος και προσφέρει καθημερινή κάλυψη για τις περισσότερες χιονισμένες περιοχές με πολλαπλά περάσματα σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη και συνεπώς επιτρέπει τη μελέτη της μεταβλητότητας του χιονιού μέσα στην ίδια ημέρα.

• Ποιότητα νερού Το βέλτιστο κανάλι που θα χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση των παραμέτρων της ποιότητας του νερού εξαρτάται από την ουσία την οποία θέλουμε να μελετήσουμε στο εσωτερικό του, τη συγκέντρωσή της και τα χαρακτηριστικά του δέκτη. Η Τηλεπισκόπηση έχει χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της συγκέντρωσης της χλωροφύλλης και χωρικά και χρονικά. Όσον αφορά στα αιωρούμενα σωματίδια οι περισσότερες τηλεπισκοπικές μέθοδοι βασίζονται σε εμπειρικές σχέσεις μεταξύ της ακτινοβολίας/ανακλαστικότητας στα διάφορα κανάλια του δέκτη ή σε λόγους καναλιών για τη χλωροφύλλη. Δέκτες που χρησιμοποιούνται για τέτοιες εφαρμογές είναι οι SEAWIFS, EOS, MOS, IKONOS κ.α.

4. Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων: Η Τηλεπισκόπηση είναι ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο για την παρακολούθηση των υδρολογικών παραμέτρων μίας περιοχής χρονικά και σε μεγάλη έκταση.

ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ ΑΡΘΡΟ Remote Sensing in Watershed Scale Hydrology Walter J. Rawls, William P. Kustas, Thomas J. Schmugge, Jerry C. Ritchie, Thomas J. Jackson, Al Rango, Paul Doraiswamy