Η Χρήση της Τηλεπισκόπισης και των GIS στη Παρακολούθηση και Μέτρηση της Αστικής Εξάπλωσης . Μια Μελέτη για τη Κίνα

Από RemoteSensing Wiki

Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση

Η Χρήση της Τηλεπισκόπισης και των GIS στη Παρακολούθηση και Μέτρηση της Αστικής Εξάπλωσης . Μια Μελέτη για τη Κίνα

Applying Remote Sensing and GIS on monitoring and measuring urban sprawl. A case of China.

Συγγραφείς:Li Feng

Πηγή: Πανεπιστήμιο της Στουτγάρδης ( University of Stuttgard), Γερμανία 2009

To άρθρο είναι δημοσιευμένο στην Διεθνή Επιθεώρηση για τη Βιωσιμότητα, τη Τεχνολογία και τον Ανθρωπισμό (Revista Internacional de Sostenibilidad, Tecnologia y Humanismo, 2009 No 4)

Σκοπός Εργασίας

Σ’ αυτή την εργασία περιγράφεται πως χρησιμοποιήθηκε η Τηλεπισκόπηση και το GIS (γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών) στη παρακολούθηση και μέτρηση της αστικής εξάπλωσης στη Κίνα. Η έρευνα της εξάπλωσης των πόλεων στη Κίνα βρίσκεται ακόμα σε προκαταρκτικό στάδιο, τα βασικά χαρακτηριστικά αυτής δεν έχουν σαφή έκφραση, και η αποκάλυψη των εσωτερικών μηχανισμών έχει διατηρηθεί σε εμπειρικό επίπεδο. Σε αυτή την έρευνα γίνεται μια προσπάθεια για να βρεθεί ένας καλός τρόπος στη παρακολούθηση και μέτρηση της αστικής εξάπλωσης στη Κίνα και ειδικά στη περιφέρεια Jiangning.Οι οικοδομήσιμες περιοχές ,ελήφθησαν ως πληροφορία από ταξινομημένες εικόνες μέσω LANDSAT TM τεσσάρων διαφορετικών περιόδων, στη παρακολούθηση των δυναμικών αλλαγών της εξάπλωσης της πόλης. Ο υπολογισμός των δεικτών βασίστηκε στα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών και έγινε χαρτογραφική απεικόνιση των τελικών αποτελεσμάτων.

Ερευνητική Περιοχή και Δεδομένα

Εικόνα 1: Η τεχνική σχεδίασης της εξαγωγής των οικοδομήσιμων περιοχών.
Πίνακας 1: Δείκτες για τη μέτρηση της αστικής εξάπλωσης στη Jiangning.

Στην εργασία μελετάται η περιφέρεια Jiangning (στο κέντρο της πόλης Nanjing), με έκταση 1,567 τμχλμ. και πληθυσμό το 2006, 845,500 κατοίκους(Εικόνα 1). Εκεί αποστραγγίζεται και εκβάλει ο ποταμός Quinhuai. Μετά το 1980, από μια παραδοσιακή αγροτική περιοχή αναπτύχθηκε ταχύτατα οικονομικά και τεχνoλογικά σε μια αστική περιοχή. Αυτό έφερε σαν αποτέλεσμα αξιοσημείωτες αλλαγές στις οικονομικές δραστηριότητες αλλά την απώλεια καλλιεργήσιμης γης. Για τη διεξαγωγή της εργασίας χρησιμοποιήθηκαν εικόνες από το δορυφόρο Landsat TM, όπως φαίνεται στον Πίνακα1.

Μεθοδολογία Έρευνας

Εικόνα 2: Τοποθεσία της περιφέρειας Jiangning.
Πίνακας 3: Πηγή δεδομένων έρευνας.

Πρώτα έγινε η ταξινόμηση των εικόνων της τηλεπισκόπησης. Η τεχνικής της τηλεπισκόπισης παρέχει ένα ισχυρό όπλο στη μελέτη των θεμάτων αστικοποίησης, όπως η χρήση ή κάλυψη της γης, η μοντελοποίηση της αστικής ανάπτυξης, η αστική εξάπλωση κα. Η ταξινόμηση των εικόνων είναι από τις σπουδαιότερες πτυχές εφαρμογής της τεχνικής της τηλεπισκόπισης και τα αποτελέσματα, με την επεξεργασία software ERDAS, βγαίνουν απευθείας ηλεκτρονικά.

Σ’ αυτή την έρευνα, χρησιμοποιήθηκαν εικόνες Landsat TM με περιοδικές επαναλήψεις, που εξέταζαν όλη τη πόλη Νanjing για να εκμαιευθούν πληροφορίες για την ταξινόμηση των εικόνων. Η παραδοσιακή απόρροια των πληροφοριών από την τηλεπισκόπιση βασίζεται κυρίως στα χαρακτηριστικά της φασματικής απόκρισης, έτσι ώστε η ακρίβεια της ταξινόμησης δεν είναι υψηλή λόγω των μεικτών εικονοστοιχείων (mixed pixels). Εκτός των γνωρισμάτων της φασματικής απόκρισης της τηλεπισκόπισης, υπολογίζονται και άλλα βασικά χαρακτηριστικά όπως γεωγραφικά. Η μέθοδος MLC (Ταξινόμηση της μεγίστης Πιθανοφάνειας) χρησιμοποιείται στη χαρτογράφηση των διαφόρων χρήσεων της γης και κατόπιν οι οικοδομημένες περιοχές αναγνωρίζονται και εξάγονται από τις ταξινομημένες εικόνες.

Στη συνέχεια έγινε η εξαγωγή των οικοδομημένων περιοχών. Οι οικοδομημένες περιοχές των τεσσάρων ετών εξάγονται από τις ταξινομημένες εικόνες, από τις οποίες αντιλαμβανόμαστε τις δυναμικές αλλαγές της αστικής εξάπλωσης της Jiangning. Χρησιμοποιείται η τεχνική της προεπεξεργασίας και της ταξινόμησης εικόνων και οι οικοδομήσιμες περιοχές λαμβάνονται υπόψη σαν ένας από τους δείκτες μέτρησης της αστικής εξάπλωσης (Εικόνα 2).

Αποτελέσματα ταξινόμησης

Εικόνα 4: Χαρτογράφηση της περιοχής έρευνας σε διαφορετικές χρονικές περιόδους.

Διαφαίνονται οι μεγάλες των περιοχών που οικοδομήθηκαν ειδικά στο Βορρά καθώς υπήρχε οικονομική ανάπτυξη. Στην Εικόνα 4 διαφαίνεται η χαρτογράφηση της περιοχής έρευνας σε διαφορετικές χρονικές περιόδους (1979,1988,1997 και 2003). Με κόκκινο απεικονίζονται οι “οικοδομημένες περιοχές”, με μπλε “οι υδάτινες περιοχές” και με πράσινο οι “άλλες περιοχές”, δηλαδή περιοχές που δεν ανήκουν στις άλλες δύο κατηγορίες. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η αστική εξάπλωση καταρχάς οδήγησε στην τεράστια απώλεια υψηλής ποιότητας καλλιεργήσιμης γης στα προάστια καθώς και στη καταπάτηση δασών, λιβαδιών και τμημάτων του ποταμού.

Συμπεράσματα

Τα αποτελέσματα της ανάλυσης έδειξαν μια τυπική τάση αστικοποίησης καθώς οι δείκτες που εφαρμόστηκαν μπορούν να απεικονίσουν τα περισσότερα χαρακτηριστικά της αστικής εξάπλωσης . Αυτοί οι δείκτες καλύπτουν διαφορετικές διαστάσεις στη μέτρησης της αστικής εξάπλωσης. Μερικοί δείκτες μπορούν να απεικονίσουν κάποια αντιπροσωπευτικά χαρακτηριστικά και κάποιοι τα πρότυπα ανάπτυξης . Η αποδοτικότητα της ανάπτυξης εξαρτάται περισσότερο στην ακρίβεια της χωρικής διαδικασίας. Λόγω όμως έλλειψης δεδομένων το όλο σύστημα δεικτών για τη μέτρηση της αστικής εξάπλωσης χρήζει βελτίωσης στο μέλλον.

Ανακτήθηκε από το "http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%97_%CE%A7%CF%81%CE%AE%CF%83%CE%B7_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%A4%CE%B7%CE%BB%CE%B5%CF%80%CE%B9%CF%83%CE%BA%CF%8C%CF%80%CE%B9%CF%83%CE%B7%CF%82_%CE%BA%CE%B1%CE%B9_%CF%84%CF%89%CE%BD_GIS_%CF%83%CF%84%CE%B7_%CE%A0%CE%B1%CF%81%CE%B1%CE%BA%CE%BF%CE%BB%CE%BF%CF%8D%CE%B8%CE%B7%CF%83%CE%B7_%CE%BA%CE%B1%CE%B9_%CE%9C%CE%AD%CF%84%CF%81%CE%B7%CF%83%CE%B7_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%91%CF%83%CF%84%CE%B9%CE%BA%CE%AE%CF%82_%CE%95%CE%BE%CE%AC%CF%80%CE%BB%CF%89%CF%83%CE%B7%CF%82_._%CE%9C%CE%B9%CE%B1_%CE%9C%CE%B5%CE%BB%CE%AD%CF%84%CE%B7_%CE%B3%CE%B9%CE%B1_%CF%84%CE%B7_%CE%9A%CE%AF%CE%BD%CE%B1".