ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ APERTURE:ΣΥΝΕΡΓΕΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΟΥ ΔΙΚΑΙΟΥ–ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΕΚΔΟΣΗ ΚΑΙ ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ ΧΑΡΤΩΝ ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ ΣΕ ΕΥΑΙΣΘΗΤΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ
Από RemoteSensing Wiki
ΠΕΡΙΛΗΨΗ
Η εργασία αναφέρεται στη μεθοδολογία APERTURE με την οποία επιχειρείται η σύνταξη περιβαλλοντικών χαρτών από δορυφορικά δεδομένα σε περιοχές με έντονα περιβαλλοντικά προβλήματα. Παρουσιάζεται ανάπτυξη της εφαρμογής σε περιοχές που έχουν πληγεί απο δασικές πυρκαγιές κατά τη διάρκεια της δεκαετίας 1990-1999, όπως η νότια Πεντέλη.
ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ
Σε κλίμακα εργασίας 1:75,000 επιλέχθηκε η εικόνα του Landsat 5 ΤΜ της 20 Αυγούστου 1998 (μέγεθος εικονοστοιχείου - pixel 30 m) για τη χαρτογράφηση της καμένης έκτασης μετά τη φωτιά της 1ης Αυγούστου. Όλες οι ψηφιακές εργασίες έγιναν με το λογισμικό EASI PACE 6.2 και περιγράφονται αναλυτικά στους Νικολάου et al., (2000). Η γεωμετρική διόρθωση της εικόνας έγινε με τη χρήση ενός ψηφιακού μοντέλου εδάφους είκοσι μέτρων για να μετατραπεί σε ορθο-εικόνα. Με την παραγωγή ορθο-εικόνας επιτυγχάνεται τόσο καλύτερη «στροφή» και τοποθέτηση των εικονοστοιχείων στο αντίστοιχο XYZ του χάρτη αναφοράς όσο και μεγαλύτερη χωρική και θεματική ακρίβεια στις μετρήσεις, όταν η περιοχή μελέτης είναι ορεινή όπως η συγκεκριμένη.
ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΔΕΙΚΤΩΝ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ
Οι ψηφιακές τιμές (DN) των 6 ανακλώμενων καναλιών της εικόνας μετατράπηκαν σε φασματικές τιμές ακτινοβολίας (Radiance, Watt/m2 sr). Κατόπιν έγινε η εξαγωγή του δείκτη βλάστησης NDVI. Η καμένη γη ξεχωρίζει από τη μείωση των τιμών στο εγγύς υπέρυθρο σαν συνέπεια της έλλειψης πράσινου φυλλώματος όπως και μία αύξηση στο ερυθρό λόγω έλλειψης απορρόφησης των χρωστικών ουσιών (Chuviego and Congalton, 1988), οπότε ο δείκτης βλάστησης NDVI δίνει ευκρινώς τα όρια της καμένης βλάστησης. Οι δείκτες βλάστησης (SAVI και GVI) χρησιμοποιήθηκαν για τον ίδιο σκοπό αλλά δεν διαπιστώθηκε σημαντική διαφορά. Ο Κανονικοποιημένος Δείκτης προκύπτει από το λόγο: NDVI = (LTM4 – LTM3) / (LTM4 + LTM3), όπου LTM4 και LTM3 είναι οι φασματικές ακτινοβολίες στο κοντινό υπέρυθρο κανάλι (0,76 – 0,90 μm) και στο κόκκινο κανάλι (0,63 – 0,69 μm) αντίστοιχα. Οι πραγματικές τιμές του δείκτη στις εικόνες TM αναπροσαρμόστηκαν στο 8bit διάστημα από 0 έως 255 για ν’ αναχθούν σε ακέραια κλίμακα τόνων του γκρι και στη συνέχεια κατηγοριοποιήθηκαν σε 10 τιμές από 0 έως 9 (τιμή 0, καθόλου βλάστηση – τιμή 9, πολύ υγιής βλάστηση).
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΗΣ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗΣ ΚΑΜΕΝΩΝ
Τα αποτελέσματα από την αυτόματη χαρτογράφηση φαίνονται στην εικόνα 2, στην οποία φαίνεται η διαφορά της αυτόματης χαρτογράφησης απο τον δείκτη βλάστησης NDVI και της επίγειας χαρτογράφησης και φωτοερμηνείας η οποία έγινε από το Δασαρχείο Πεντέλης. Τα δύο είδη δεδομένων έχουν αναχθεί στο ΕΓΣΑ87. Εύκολα διαπιστώνεται ότι: 1) και στις δύο εικόνες η διάταξη των καμένων εκτάσεων στην γεωγραφική περιοχή μελέτης είναι η ίδια και 2) η επίθεση των οριογραμμών του Δασαρχείου (μπλε γραμμή) αφήνει πολλά εικονοστοιχεία υγιούς βλάστησης εντός των καμένων εκτάσεων. Η ποσοτική εκτίμηση της καμένης έκτασης από τον χάρτη του Δασαρχείου (ή τον ορθοφωτοχάρτη «Κηφισιά», έκδοση Γ.Υ.Σ. Σεπτέμβριος 1998) όπως εμβαδομετρήθηκε μετά την ψηφιοποίηση της οριογραμμής για την περιοχή μελέτης είναι 30829 στρ. και παρουσιάζει σημαντική απόκλιση από την έκταση που υπολογίστηκε αυτόματα από την Τηλεπισκόπηση και είναι 19000 στρ. Η απόκλιση αυτή μάλλον οφείλεται στο ότι ο επίγειος παρατηρητής (ή φωτοερμηνευτής) λαμβάνει υπόψη του ότι οι καμένες δασικές εκτάσεις πρόκειται να κηρυχθούν αναδασωτέες, οπότε τα όρια είναι προτιμότερο ν’ αποκλίνουν προς τα άνω για να αποφευχθούν υποεκτιμήσεις. Αυτή η τακτική οδηγεί αναπόφευκτα στο να περιλαμβάνονται θύλακες υγιούς βλαστήσεως εντός της καμένης περιοχής, πράγμα το οποίο δεν συμβαίνει με την αυτόματη μέθοδο.
Εικόνα 2. Σύγκριση της οριοθέτησης των καμένων του 1998 μεταξύ της χαρτογράφησης με την ψηφιακή μέθοδο εξαγωγής NDVI (αριστερά – κόκκινο χρώμα) και της επίγειας μεθόδου (οριογραμμή Δασαρχείου με μπλέ). Δεξιά φαίνεται η ψευδοέγχρωμη εικόνα 741 (η υγιής βλάστηση με πράσινο).
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
Η μεθοδολογία APERTURE μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τις αρμόδιες υπηρεσίες του Ελληνικού κράτους για την χαρτογράφηση αλλαγών χρήσεων γης σε ευαίσθητες περιβαλλοντικά περιοχές. Επί παραδείγματι, έχει αποδειχθεί αξιόπιστη στην χαρτογράφηση καμμένων εκτάσεων όπως του Πεντέλικού όρους κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1990-2000 με χρήση δορυφορικών ορθοεικόνων SPOT και LANDSAT (Karathanassi et al., 2000; 2002; Rokos et al., 2000). Επιπλέον, η δυνατότητα ορθοδιόρθωσης των νέων σαρωτών υπερ-υψηλής ανάλυσης (Ganas et al., in press) εξασφαλίζει χωρικά σφάλματα τάξεως ενός (1) μέτρου με αποτέλεσμα να εντοπίζονται περιβαλλοντικές παραβάσεις σε κλίμακες 1:5000 και μεγαλύτερες. Η πρόκληση για τους γεωεπιστήμονες είναι η παραγωγή αξιόπιστων επιπέδων πληροφορίας (όπως οι ψηφιακοί χάρτες χρήσεων.
Πηγή: Αθανάσιος Γκανάς., Νικολάου Ε.,ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ APERTURE : ΣΥΝΕΡΓΕΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΟΥ ΔΙΚΑΙΟΥ – ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΔΟΣΗ ΚΑΙ ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ ΧΑΡΤΩΝ ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ ΣΕ ΕΥΑΙΣΘΗΤΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ
