Παρακολούθηση της αλλαγής χρήσεων γης των κόμβων της Εγνατίας Οδού στην Βέροια και την Κοζάνη

Από RemoteSensing Wiki

Πηγή:Monitoring the change of Land Usage of the nodes of Egnatia Odos in Veria and Kozani, Greece [1]

Συγγραφείς: Kostas Koutsothanasis, Athanasios Matsis, Konstantinos Stavrou

Εισαγωγή

Οι χρήσεις γης και οι υποδομές μεταφορών είναι δύο συστήματα που πάντα αλληλεπιδρούσαν μεταξύ τους.Η δημιουργία μιας καινούργιας μεταφορικής υποδομής, αυξάνει τη δυνατότητα προσβασιμότητας σε μια περιοχή, και αυτό ευνοεί τη χωροθέτηση καινούργιων χρήσεων γης στην περιοχή γύρω από την μεταφορική υποδομή. Στη συγκεκριμένη εργασία μελετήθηκε η αλλαγή των χρήσεων γης γύρω από τους κόμβους της Εγνατίας οδού στη Βέροια και στην Κοζάνη σε ακτίνα ενός χιλιομέτρου με τη χρήση δεδομένων Τηλεπισκόπησης και έγινε ανάλυση τους με τη βοήθεια των Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών.

Περιοχή Μελέτης και Δεδομένα

Η συγκεκριμένη μελέτη πραγματοποιήθηκε γύρω από δύο κόμβους της Εγνατίας οδού, η οποία είναι ένας από τους σημαντικότερους οδικούς άξονες της χώρας, καθώς ενώνει τη Βορειανατολική με τη Βορειοδυτική Ελλάδα, και πιο συγκεκριμένα τους κόμβους της Βέροιας και της Κοζάνης. Η Βέροια βρίσκεται στην Κεντρική Μακεδονία και είναι η πρωτεύουσα του νομού Ημαθίας, ενώ η Κοζάνη βρίσκεται στην Δυτική Μακεδονία και είναι η πρωτεύουσα του νομού Κοζάνης.

Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για τη συγκεκριμένη εργασία είναι:

   1) Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους (μέγεθος pixel 25 m)
   2) Ορθοαναγώμενες εικόνες από το Κτηματολόγιο (σύστημα συντεταγμένων ΕΓΣΑ 87) 
   3) Δορυφορικές εικόνες από το δορυφόρο SPOT 1998 για τις περιοχές τις 
     Βέροιας και της Κοζάνης πριν από την κατασκευή της Εγνατίας Οδού.
   4)Δορυφορικές εικόνες από το δορυφόρο IKONOS - 2  το 2008 για τις περιοχές τις 
     Βέροιας και της Κοζάνης μετά από την κατασκευή της Εγνατίας Οδού.

Ο δορυφόρος SPOT έχει ένα πράσινο κανάλι (0,50-0,59 mm), ένα κόκκινο κανάλι (0,61-0,68 mm), ένα υπέρυθρο κανάλι (0.79-0.89 mm) και ένα πανχρωματικό κανάλι (0.51-073 mm) και χωρική ανάλυση 20, 20, 20 και 10 μέτρων αντίστοιχα.

Ο δορυφόρος IKONOS-2 έχει ένα μπλε κανάλι (0,45-0,53 mm), ένα πράσινο κανάλι (0,52-0,61 mm), ένα κόκκινο κανάλι (0,64-0,72 mm), ένα υπέρυθρο κανάλι (0,77-0,88 mm) και ένα πανχρωματικό κανάλι (0,45-0,90 mm) και χωρική ανάλυση 4, 4, 4, 4 και 1 μέτρων αντίστοιχα.

Μεθοδολογία

Αρχικά πραγματοποιήθηκε γεωαναφορά των δορυφορικών εικόνων, έτσι ώστε να εισαχθούν σε ένα κοινό σύστημα συντεταγμένων και να αποφευχθούν τυχόν λάθη. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε ορθοαναγωγή των δορυφορικών εικόνων. Για τη διαδικασία αυτή επιλέχθηκαν σημεία των οποίων οι συντεταγμένες είναι γνωστές από ορθοφωτοχάρτες του Κτηματολογίου. Πιο συγκεκριμένα για το δορυφόρο SPOT επιλέχθηκαν 9 σημεία, ενώ για το δορυφόρο IKONOS-2 10 σημεία.

Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε η διαδικασία της ταξινόμησης στις ορθοαναγώμενες δορυφορικές εικόνες, όπου κάθε εικονοστοιχείο τοποθετείται ανάλογα με τη φωτεινότητα του ως μοναδική παράμετρο, σε ομάδες με παρόμοια χαρακτηριστικά. Στη συγκεκριμένη εργασία πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση, οπού oι περιοχές εκπαίδευσης επιλέχθηκαν από τους ίδιους τους μελετητές. Μετά τη διαδικασία της ταξινόμησης οι τάξεις συγχωνεύτηκαν σε δύο κατηγορίες: τις δομημένες και τις μη δομημένες περιοχές, στις οποίες συγκαταλέγονται τόσο οι καλλιέργειες όσο και το φυσικό περιβάλλον, αφού αυτές οι δύο τάξεις εξυπηρετούν καλύτερα τους σκοπούς της εργασίας.

Η επόμενη διαδικασία που πραγματοποιήθηκε ήταν η αξιολόγηση της ακρίβειας των εικόνων. Για αυτή τη διαδικασία οι μελετητές σύγκριναν τις ταξινομημένες εικόνες με χάρτες αναφοράς των περιοχών. Μια ταξινόμηση θεωρείται αποδεκτή όταν το ποσοστό της ακρίβειας της ταξινόμησης είναι μεγαλύτερο του 80%. Τα ποσοστά της ακρίβειας στην συγκεκριμένη εργασία για τον δορυφόρο IKONOS-2 είναι 71,25% για την Βέροια και 89,27% για την Κοζάνη, ενώ για το δορυφόρο SPOT είναι 80,00% για την Βέροια και 68,57% για την Κοζάνη.

Αποτελέσματα

Στις εικόνες 1 και 2 φαίνονται τα αποτελέσματα της ταξινόμησης για την περιοχή της Βέροιας, ενώ στις εικόνες 3 και 4 φαίνονται τα αποτελέσματα της ταξινόμησης για την περιοχή της Κοζάνης. Το κόκκινο χρώμα αντιπροσωπεύει τις δομημένες περιοχές, το γκρι τις μη δομημένες περιοχές και το πράσινο τη φυσική βλάστηση.

Στη συνέχεια οι ταξινομημένες εικόνες εισήχθησαν στο πρόγραμμα ArcGIS για την εξαγωγή ποσοτικών συμπερασμάτων. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στους παρακάτω πίνακες, οπού βλέπουμε το ποσοστό κάλυψης των κατηγοριοποιημένων χρήσεων.

Συμπεράσματα

Το βασικό συμπέρασμα που προκύπτει από την κατασκευή μιας τόσο σημαντικής υποδομής, όπως είναι η Εγνατία Οδός είναι ότι οι χρήσεις γης της ευρύτερης περιοχής αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου. Πιο συγκεκριμένα παρατηρείται αύξηση των δομημένων περιοχών γύρω και από τους δύο κόμβους της Εγνατίας, στην περίπτωση της Βέροιας κατά 1,16% και στην περίπτωση της Κοζάνης κατά 2,75%. Αξίζει να σημειωθεί ότι μια τέτοια διαφορά είναι ιδιαίτερα αξιοσημείωτη για ένα χρονικό διάστημα δέκα ετών.