Η τηλεπισκόπηση και η καταγραφή δασικών εκτάσεων για την εκτίμηση ενδιαιτημάτων άγριας πανίδας

Από RemoteSensing Wiki

Remote sensing and forest inventory for wildlife habitat assessment

''Συγγραφείς: G.J. McDermid, R.J. Hall, G.A. Sanchez-Azofeifa, S.E. Franklin, G.B. Stenhouse,T. Kobliuk, E.F. LeDrew

Πηγή: Forest Ecology and Management, 257, (2009), 2262–2269

Εισαγωγή

Οι σύγχρονες στρατηγικές, όσον αφορά τη χαρτογράφηση των ενδιαιτημάτων άγριας πανίδας, μετακίνησης ζώων και ανάλυσης βιοποικιλότητας, απαιτούν τη χρήση χαρτών με επίπεδα περιβαλλοντικών και χωρικών πληροφοριών ιδιαίτερης ακρίβειας. Τέτοια δεδομένα αποτελούν οι χρήσεις γης, η εδαφική κάλυψη, η μορφολογία του εδάφους κά., τα οποία συλλέγονται είτε από επίγεια παρατήρηση είτε από δορυφορικές εικόνες. Η επίγεια καταγραφή των ειδών βλάστησης που πραγματοποιείται από τις δασικές υπηρεσίες και τα υπουργεία ενδεχομένως να υστερεί σε ακρίβεια, συνέχεια στο χρόνο και προσβασιμότητα. Επομένως έρευνες που αφορούν την άγρια ζωή σε μεγάλες εκτάσεις χρησιμοποιούν δορυφορικές εικόνες ή αεροφωτογραφίες, με στόχο την παραγωγή συγκεκριμένων δεδομένων που αφορούν την έρευνα. Ωστόσο, η χρήση χωρικών δεδομένων από διαφορετικές πηγές με διαφορετική πολυπλοκότητα στην πληροφορία μπορεί να οδηγήσει σε διαφορετικά συμπεράσματα. Σκοπός της παρούσας ερευνητικής εργασίας είναι να εκτιμήσει τη χρηστικότητα τριών διαφορετικών πηγών περιβαλλοντικών δεδομένων: μια προϋπάρχουσα βάση δεδομένων, ένα γενικό χάρτη χρήσης γης από δορυφορικές εικόνες και ένα χάρτη δεδομένων πολλών επιπέδων με συγκεκριμένη χρήση από δορυφορικές εικόνες επίσης. Η εκτίμηση πραγματοποιείται με δύο συμπληρωματικές αναλύσεις: η πρώτη αφορά την αξιολόγηση της ποιότητας των δεδομένων και η δεύτερη τη διερεύνηση της ικανότητας επεξήγησης της επιλογής ενδιαιτήματος της αρκούδας grizzly (χρησιμότητα δεδομένων).

Δεδομένα-μεθοδολογία

Περιοχή μελέτης: Η περιοχή μελέτης είναι το κεντροδυτικό μέρος της Αλμπέρτα στον Καναδά, έχει έκταση 100,000 km2 και περιλαμβάνει 5 από τους 6 εθνικούς δρυμούς της χώρας. Η περιβαλλοντική διαχείριση της περιοχής ισορροπεί μεταξύ ανθρώπινων δραστηριοτήτων (παραγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου, δασοκομία, ορυχεία) και οικολογικής αειφορίας, όπως η διασφάλιση της διατήρησης της αρκούδας grizzly.

Πηγές δεδομένων: Περιβαλλοντικά δεδομένα Νο1: καταγραφή από την επαρχιακή υπηρεσία δασών της βλάστησης σε μορφή πολυγωνικών μορφών με βάση τον τόνο, την υφή, το μοτίβο, το μέγεθος, το σχήμα, τη σκιά και τη συσχέτιση, δίνοντας στοιχεία που αφορούν την παραγωγή ξυλείας, την υγρασία, το ύψος, την ηλικία και το είδος των δέντρων, με συνδυασμό επίγειων στοιχείων και ερμηνείας αεροφωτογραφιών. Περιβαλλοντικά δεδομένα Νο2: δεδομένα από το δορυφόρο Landsat (30mx30m) στο πλαίσιο προγράμματος παρατήρησης και αειφορικής διαχείρισης των δασών με παραγόμενο χάρτη εδαφοκάλυψης. Περιβαλλοντικά δεδομένα Νο3: δεδομένα από τους δορυφόρους Landsat και MODIS στο πλαίσιο προγράμματος παρατήρησης αρκούδας με παραγόμενο χάρτη 4 θεματικών επιπέδων.

Συγκριτική αξιολόγηση πηγών: Σκοπός είναι η συγκριτική χρήση των τριών κατηγοριών περιβαλλοντικών δεδομένων ώστε να προβλεφθεί η επιλογή ενδιαιτήματος από την αρκούδα grizzly σε τρεις χρονικές περιόδους, οι οποίες είναι: η περίοδος υποφαγίας (1 Μάη-15 Ιούνη), η περίοδος πρώιμης υπερφαγίας (16 Ιούνη-15 Αυγούστου) και η περίοδος υπερφαγίας (16 Αυγούστου-15 Οκτώβρη). Αναπτύχθηκαν συναρτήσεις επιλογής πόρων χρησιμοποιώντας στατιστική ανάλυση (χρήση στατιστικού πακέτου S-PLUS) με βάση το φύλο του ζώου για κάθε χρονική περίοδο, χρησιμοποιώντας περιβαλλοντικά δεδομένα από κάθε κατηγορία ξεχωριστά.

Αποτελέσματα-Συμπεράσματα

Η ακρίβεια των παραγόμενων χαρτών με χρήση των περιβαλλοντικών δεδομένων Νο3 είναι η μεγαλύτερη, όπως αναμενόταν λόγω της χρήσης μεγάλου αριθμού πρωτογενών δεδομένων και ειδικού λογισμικού, με πληροφορίες επιπλεόν της διαδικασίας κατηγοριοποίησης χρήσεων γης. Η ανάλυση ποιότητας και χρησιμότητας δεδομένων έδειξε ότι τα δεδομένα Νο2 παράγουν καλύτερης ποιότητας χάρτες σε σχέση με τα δεδομένα Νο1 αλλά η χρησιμότητας τους είναι χαμηλότερη σε σχέση μα αυτά. Τα περιβαλλοντικά δεδομένα Νο3 υπερτερούν σε ποιότητα χαρτών και σε χρησιμότητα για την εκτίμηση ενδιαιτήματος.

Τελικά προτείνεται η χρήση πολυχαρακτηριστικών δεδομένων που παράγονται για συγκεκριμένο σκοπό από τη σύγκλιση επίγειων μετρήσεων και δορυφορικών εικόνων. Η ύπαρξη παλαιότερων δασικών δεδομένων δίνουν πληροφορίες για την ηλικία και τα παραγωγικότητα των δέντρων αλλά υστερούν σε ακρίβεια, προσβασιμότητα και συνέχεια στο χρόνο. Οι τηλεπισκοπικοί χάρτες γενικής χρήσης γης αποτελούν μια μέσης ποιότητας επιστημονικό εργαλείο ιδιαίτερα για θέματα περιβαλλοντικής διαχείρισης.