Σύγκριση των υδρολογικών επιπτώσεων σε μονοπάτια αναψυχής με δεδομένα τηλεπισκόπησης
Από RemoteSensing Wiki
Πρωτότυπος Τίτλος: «Comparing Hydrologic Impacts on Recreational Trails to Remotely Sensed Data»
Συγγραφείς: Tyler Hilyer , Ross H. Martin, Falynn Turley
Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352938523001349
Εισαγωγή
Η εισαγωγική ενότητα του εγγράφου αναλύει τις υδρολογικές επιπτώσεις των μονοπατιών αναψυχής και τονίζει τη σημασία της τηλεπισκόπησης ως εργαλείο αξιολόγησης. Επικεντρώνεται στις αρνητικές επιπτώσεις στη βλάστηση και τα εδάφη, προβληματίζεται για τη συμπίεση του εδάφους, την υπερροή και τη διάβρωση που προκαλούνται από τα μονοπάτια. Επισημαίνει την ανάγκη κατανόησης των ανθρωπογενών επιδράσεων στα οικοσυστήματα και τη σημασία της χρήσης νέων τεχνολογιών για την αντιμετώπισή τους. Η ενότητα επιχειρεί να ενώσει την ανάλυση πεδίου με τα δεδομένα της τηλεπισκόπησης, παρέχοντας μια συνολική εικόνα των επιδράσεων των μονοπατιών στο φυσικό περιβάλλον.
Μεθοδολογία
Στην συνέχεια, συγκεκριμένα στην υποενότητα 2.1, με τίτλο "Study Area", του εγγράφου, παρουσιάζεται η περιοχή μελέτης για την έρευνα. Αναφέρεται ειδικά σε ένα σύστημα μονοπατιών για ποδήλατα βουνού, το οποίο βρίσκεται σε μια πρώην στρατιωτική βάση στις ΗΠΑ. Η ενότητα εστιάζει στην περιγραφή των φυσικών και γεωμορφολογικών χαρακτηριστικών της περιοχής, καθώς και στις διαφορετικές δομές των μονοπατιών και πως αυτές επηρεάζουν την υδρολογία της περιοχής. Η ενότητα αποτελεί βασικό μέρος της μελέτης, καθώς η γνώση της περιοχής είναι κρίσιμη για την κατανόηση των ευρημάτων και των συμπερασμάτων της έρευνας. Όσον αφορά τη διαδικασία συλλογής διαφόρων ειδών δεδομένων που σχετίζονται με τις υδρολογικές επιπτώσεις των μονοπατιών, αυτά τα δεδομένα περιλαμβάνουν γεωγραφικές πληροφορίες από GPS, καθώς και παρατηρήσεις σχετικά με τη συγκέντρωση νερού και τη μεταφορά υλικών στα μονοπάτια. Επιπλέον, αξιολογείται η ένταση των υδρολογικών επιπτώσεων με βάση διάφορα κριτήρια. Αυτή η διαδικασία συλλογής δεδομένων είναι κρίσιμη για την κατανόηση των επιπτώσεων των μονοπατιών στην υδρολογία της περιοχής και αποτελεί τη βάση για την περαιτέρω ανάλυση με τη χρήση τηλεπισκόπησης και GIS. Η χρήση της τηλεπισκόπησης για την ανίχνευση και την αξιολόγηση των υδρολογικών επιπτώσεων των μονοπατιών εστιάζει στη συλλογή και ανάλυση εικόνων από δορυφορικές πηγές και στη χρήση δεικτών όπως το Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) και το Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI) για τη μελέτη των αλλαγών στη βλάστηση και την υδρολογία της περιοχής. Αυτή η μέθοδος παρέχει σημαντικές πληροφορίες για την κατανόηση των επιπτώσεων των μονοπατιών και συμβάλλει στην ανάπτυξη στρατηγικών για τη διαχείριση και προστασία των φυσικών πόρων.
Αποτελέσματα
Προχωρώντας, αναλύεται η στατιστική επεξεργασία και αξιολόγηση των συλλεχθέντων δεδομένων. Παρουσιάζεται η χρήση στατιστικών τεχνικών και γραφημάτων box plot για την αξιολόγηση της κατανομής και των τάσεων των δεδομένων. Αυτή η προσέγγιση βοηθά στην κατανόηση των υδρολογικών επιπτώσεων των μονοπατιών, καθώς και στην ανάδειξη πιθανών συσχετίσεων ή διαφορών στα δεδομένα. Η ανάλυση αυτή είναι κρίσιμη για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα μονοπάτια επηρεάζουν την υδρολογία της περιοχής μελέτης. Σχετικά με την χρήση της ονομαστικής λογιστικής παλινδρόμησης για την εξέταση των σχέσεων μεταξύ των υδρολογικών επιπτώσεων των μονοπατιών και διαφόρων δεικτών και μετρήσεων από τηλεπισκόπηση, όπου γίνεται αναφορά στην υποενότητα 3.2, παρουσιάζεται πως αυτή βοηθά στην κατανόηση των επιπτώσεων και της συσχέτισης ανάμεσα στα διάφορα δεδομένα, όπως την κυρτότητα, τη συσσώρευση ροής, και τους δείκτες βλάστησης. Επιπλέον, η ενότητα διερευνά τον τρόπο με τον οποίο τα δεδομένα από τηλεπισκόπηση μπορούν να συμβάλουν στην αξιολόγηση και διαχείριση των μονοπατιών. Στην συζήτηση που προκύπτει εξετάζεται πώς η συσσώρευση ροής και η κυρτότητα του εδάφους μπορούν να χρησιμοποιηθούν στον σχεδιασμό και παρακολούθηση μονοπατιών για την αποφυγή διάβρωσης και συσσώρευσης ιζημάτων. Επισημαίνεται ότι η ανάλυση από δορυφορικές εικόνες είναι κατάλληλη για παρακολούθηση, ενώ οι δείκτες βλάστησης NDVI και SAVI δείχνουν σχέση με την υδρολογία των μονοπατιών. Η χρήση των δεδομένων από lidar φαίνεται ότι είναι αποτελεσματική για τον εντοπισμό της ροής νερού και της έντασης της στα μονοπάτια. Η κυρτότητα του εδάφους έχει σημαντική σχέση με τις συσσωρευμένες περιοχές και τις διαδρομές μεταφοράς, με τις ανώτερα κοίλες επιφάνειες να συνδέονται με υψηλότερη ένταση. Τα ευρήματα αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την πρόβλεψη περιοχών όπου απαιτείται μεγαλύτερη προσπάθεια για την κατασκευή δομών αποστράγγισης νερού στα μονοπάτια.
Συμπεράσματα
Κλείνοντας, σε αυτή την εργασία, συνδυάστηκαν δεδομένα γεωγραφικών πληροφοριακών συστημάτων (GIS) που συλλέχθηκαν επί τόπου με τεχνικές απομακρυσμένης ανίχνευσης για να αναλυθούν οι υδρολογικές επιπτώσεις του συστήματος μονοπατιών ποδηλάτου βουνού McClellan. Συνολικά, τα δεδομένα απομακρυσμένης ανίχνευσης αποδείχθηκαν αποτελεσματικά για την εκτίμηση των τοποθεσιών όπου εμφανίζονται υδρολογικά προβλήματα στα μονοπάτια ποδηλάτων βουνού. Οι καλύτερες σχέσεις παρατηρήθηκαν μεταξύ της κυρτότητας, της συσσώρευσης ροής και των διαφορών στις εικόνες NDVI και SAVI. Η προσθήκη ζωνών γύρω από τα σημεία επίδρασης των μονοπατιών ενίσχυσε τη σχέση με την ένταση των απομακρυσμένα ανιχνευμένων ράστερ. Είναι σημαντικό οι υδρολογικές επιπτώσεις των μονοπατιών ποδηλάτων βουνού, αλλά και των μονοπατιών αναψυχής γενικότερα, να αναλυθούν και να κατανοηθούν, ώστε αυτά τα συστήματα μονοπατιών να συνεχίσουν να απολαμβάνονται από το κοινό όπως προβλέπεται.
