Η αντιμετώπιση πλημμυρικών φαινομένων με τη χρήση της τηλεπισκόπησης: Η περίπτωση του νομού Έβρου
Από RemoteSensing Wiki
Η αντιμετώπιση πλημμυρικών φαινομένων με τη χρήση της τηλεπισκόπησης: Η περίπτωση του νομού Έβρου
Συγγραφέας:Ζ. Καραγιάννη
Περίληψη
Η εργασία αυτή σκοπό έχει την αξιολόγηση της συνεισφοράς των εργαλείων της Τηλεπισκόπησης και των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών στην καταγραφή φυσικών καταστροφών, και ειδικότερα των πλημμύρων. Εκπονήθηκε μελέτη περίπτωσης πλημμυρικού συμβάντος για τον Νομό του Έβρου κατά το έτος 2010, η οποία σκοπό είχε τη χαρτογράφηση της πλημμυρισμένης περιοχής και τον εντοπισμό των πληγέντων αγροτεμαχίων. Τα αποτελέσματα της εργασίας προέκυψαν μέσω της παραγωγής ορθοφωτοχαρτών, ανίχνευσης των πλημμυρισμένων εκτάσεων και, σε επόμενη φάση, χωρικής συσχέτισης των αγροτεμαχίων με την περιοχή πλημμύρας. Οι εικόνες LANDSAT-5 που χρήσιμοποίηθηκαν, λήφθηκαν κατά την κορύφωση του πλημμυρικού συμβάντος. Η επεξεργασία των δεδομένων πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια των λογισμικών ERDAS IMAGINE 2010 και ArcGIS. Τα συμπεράσματα της έρευνας αφορούν στην αποτελεσματικότητα των χρησιμοποιούμενων εργαλείων στην αντιμετώπιση πλημμυρικών φαινομένων, με βασικό το ζήτημα της έγκαιρης και έγκυρης αποζημίωσης των πληγέντων πολιτών.
Εισαγωγή
Τα τελευταία χρόνια, η δορυφορική παρατήρηση της γης συμβάλλει καθοριστικά σε μια σειρά επιστημονικών δραστηριοτήτων, όπως η μελέτη του περιβάλλοντος, η παρατήρηση των κλιματικών αλλαγών, αλλά και ο σχεδιασμός αναπτυξιακών στρατηγικών. Κυριότεροι περιοριστικοί παράγοντες στην χρήση της τηλεπισκόπησης είναι το κόστος, η διαθεσιμότητα και η δυνατότητα άμεσης απόκτησης των δεδομένων, αλλά και η διαθεσιμότητα του κατάλληλου τεχνικού προσωπικού.
Αφορμή για την συγκεκριμένη μελέτη αποτέλεσαν οι καταστροφικές πλημμύρες στο νομό Έβρου, οι οποίες έλαβαν χώρα τον Φεβρουάριο του 2010. Τα αποτέλεσματα της πλημμύρας έπληξαν πάνω από 250 χιλιάδες στρέμματα, συμπεριλαμβανομένων κτηνοτροφικών μονάδων και επιχειρήσεων. Σύμφωνα με την τοπική νομαρχιακή αυτοδιοίκηση, το κόστος των ζημιών ανήλθε σε πάνω από 50 εκατομμύρια ευρώ. Σε αυτά τα πλαίσια, η διεπιστημονική προσέγγιση κρίνεται πολύ σημαντική για την λήψη ορθών αποφάσεων. Η δημιουργία μιας βάσης διαχείρισης φυσικών καταστροφών, με πληροφορίες γεωγραφικά συσχετισμένες, δύναται να ενισχύσει την ευχέρεια λήψης απόφασεων, μέσω του εντοπισμού, μέτρησης και χωρικής απεικόνισης των υπό μελέτη φαινομένων. Επίσης, η διαθεσιμότητα πληροφοριών και επεξεργασίας αυτών, μπορεί να παρέχει στρατηγικά ανταγωνιστικά πλεονεκτήματα στις κατά τόπους περιοχές.
Πρακτική εφαρμογή
Πρώτο στάδιο της μελέτης αποτέλεσε η συλλογή δεδομένων και λογισμικών. Στην συνέχεια, καθορίστηκε η περιοχή μελέτης, μέσω επεξεργασίας των δεδομένων των Καποδιστριακών Δήμων και του πολυγώνου των περιοχών πλημμύρας, το οποίο παρείχε η Πολιτική Προστασία. Οι δορυφορικές εικόνες που εξήχθησαν είχαν ημερομηνία λήψης την 19η Φεβρουαρίου 2010, καλύπτοντας περίπου το 90% της περιοχής μελέτης. Η επεξεργασία των πρωτογενών αυτών δεδομένων πραγματοποιήθηκε μέσω του λογισμικού ERDAS IMAGINE. Πριν τη φωτογραμμετρική επεξεργασία των εικόνων δημιουργήθηκε μωσαϊκό των ορθοφωτοχαρτών “Ikonos” της περιοχής.
Η φωτογραμμετρική επεξεργασία των εικόνων, για την δημιουργία νέων ορθοφωτοχαρτών, πραγματοποιήθηκε με την βοήθεια σημείων γνωστών οριζοντιογραφικών συντεταγμένων από το προηγουμένως δημιουργημένο μωσαϊκό, αλλά και ψηφιακού μοντέλου αναγλύφου του Υπουργείου Γεωργίας, βήματος 30 m, έτσι ώστε να είναι διαθέσιμη η υψομετρική πληροφορία.
Στην ραδιομετρική επεξεργασία των ορθοφωτοχαρτών συμπεριλήφθηκε η συνένωση των δύο φωτοχαρτών που είχαν παραχθεί, η ραδιομετρική ενίσχυση του νέου φωτοχάρτη, καθώς και η οριοθέτησή του στην περιοχή μελέτης. Ο τελικός ορθοφωτοχάρτης παρουσιάζεται στην Εικόνα 1
Η διαδικασία της ανάλυσης κύριων συνιστωσών, για την διαπίστωση των κυριότερων κλάσεων της εικόνας, συμπεριέλαβε την εξαγωγή πίνακα συμμεταβλητότητας και πίνακα συσχέτισης των δεδομένων, και σε επόμενη φάση τον υπολογισμό και την αποτύπωση των κύριων συνιστωσών. Κατόπιν, εφαρμόστηκε η τεχνική της PCA, με την χρήση όλων των καναλιών του δορυφόρου LANDSAT-5. Με την μέθοδο αυτή, δημιουργήθηκαν 4 νέες εικόνες, η καθεμία εκ των οποίων παρείχε διαφορετικές πληροφορίες.
Οι ψηφιακές τηλεπισκοπικές διαδικασίες που ακολούθησαν περιλαμβάνουν την μη επιβλεπόμενη και επιβλεπόμενη ταξινόμηση, καθώς και τον φωτοερμηνευτικό έλεγχο αυτών. Η Εικόνα 2
Τα πολύγωνα που προέκυψαν με την διαδικασία αυτή συγκρίθηκαν με τα δηλωμένα πλημμυρισμένα τεμάχια για τον νομό Έβρου. Με την χρήση της τηλεπισκόπησης, προέκυψαν λιγότερα πληγέντα τεμάχια σε σχέση με τα δηλωμένα από την Πολιτική Προστασία, διότι ο φορέας αυτός διαπιστώθηκε ότι υπερεκτίμησε τα όρια της πλημμύρας.
Συμπεράσματα
Η Τηλεπισκόπηση και τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών μπορούν να συντελέσουν στην εξαγωγή πληροφοριών κατανοητών και άμεσα επεξεργάσιμων από τους χρήστες.
Η μελέτη αυτή εστιάζει στις πλημμύρες του ποταμού Έβρου λόγω της καταστρεπτικής δύναμης του φαινομένου αυτού, αλλά και λόγω της ιδιαιτερότητας του ποταμού, που οφείλεται στην διασυνοριακή του θέση και στην συχνότητα πλημμυρών από την οποία διακατέχεται.
Τα εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα μελέτη μπορούν να παρέχουν πολλαπλά οικονομικά οφέλη, τόσο αναφορικά με την δίκαιη αποζημίωση των παραγωγών, όσο και με την διαχείριση ανθρώπινου δυναμικού.
Η συγκεκριμένη μελέτη μπορεί να συντελέσει στην αποτελεσματική διαχείριση της υδρολεκάνης του Έβρου, αλλά και στην δημιουργία ενός μοντέλου για την διαχείριση παρόμοιων καταστάσεων. Αξίζει να σημειωθεί ότι η χρήση των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών συντελεί στην δημιουργία γεωχωρικής-διαχρονικής βάσης δεδομένων, η οποία μπορεί να διευκολύνει την λήψη αποφάσεων.
