Σύγχρονες τεχνολογίες τηλεπισκόπησης για την ανίχνευση, καταγραφή,αποτίμηση πυρκαγιών και προστασία των πληγέντων περιοχών

Από RemoteSensing Wiki

Η τηλεπισκόπηση είναι η επιστήμη της απόκτησης ποιοτικής και μετρητικής πληροφορίας ενός φαινομένου ή ενός αντικειμένου από απόσταση, χωρίς δηλαδή φυσική επαφή με το υπο μελέτη φαινόμενο ή αντικείμενο. Πρακτικά στη τηλεπισκόπηση χρησιμοποιούνται καταγραφείς διαφόρων τεχνολογιών (δέκτες) μέσωτων οποίων συλλέγεται και στην συνέχεια αναλύεται πληροφορία που αφορά αντικείμενα ή περιοχές. Με βάση τα παραπάνω, η τηλεπισκόπηση μπορεί να θεωρηθεί ότι καλύπτει τεράστιο εύρος εφαρμογών, ειδικότερα τις γεωεπιστήμες. Η Τηλεπισκόπηση ερευνά μέσω παρατήρησης τα φυσικά φαινόμενα της γης και ένα ανεκτίμητο εργαλείο για την παρακολούθηση, καταγραφή και προστασία του φυσικού περιβάλλοντος με εφαρμογές σε πολλές κατηγορίες φυσικών καταστροφών και φαινομένων. Στα πλαίσια της ομάδας εργασίας για την προστασία του Υμητού, πραγματοποιήθηκε από την ομάδα εργασίας μια μελέτη σχετικά με την χρήση καινοτόμων τεχνολογιών τηλεπισκόπησης για το πρόβλημα των πυρκαγιών. Οι μέθοδοι που μελετήθηκαν και στην συνέχεια προτείνονται ως ένα ολοκληρωμένο σύστημα παρακολούθησης του ορεινού όγκου, αφορούν σε όλα τα στάδια ενός καταστροφικού φαινομένου. Από την αρχική κατάσταση, με καταγραφή των χρήσεων γης πριν το συμβάν, με καταγραφή του είδους βλάστησης ώστε να μπορεί να καταγραφεί η επικινδυνότητα κάθε περιοχής ως προς τον όγκο της καύσιμης ύλης που περιλαμβάνει, την ώρα του συμβάντος, με την ανίχνευση του φαινομένου με δορυφορικές απεικονίσεις μεσαίας και μικρής διακριτικής ικανότητας, ως και το χρονικό διάστημα μετά την καταστροφή, με την αποτίμηση των καμένων εκτάσεων και την φροντίδα παρακολούθησης της περιοχής υπό προστασία για την αποφυγή παράνομης δραστηριότητας. Από την ομάδα εργασίας, προτείνεται η υλοποίηση ενός συστήματος που αποτελείται από 3 μέρη:

• Υποσύστημα Προσδιορισμού είδους βλάστησης με μεθόδους τηλεπισκόπησης

Το υποσύστημα αυτό αποσκοπεί στην εφαρμογή μεθόδων και τεχνικών ψηφιακής τηλεπισκόπησης, αναγνώρισης προτύπων και υπολογιστικής όρασης για την αυτόματη ή ημιαυτόματη ταξινόμηση τηλεπισκοπικών απεικονίσεων σε κατηγορίες που αφορούν τα είδη της βλάστησης της περιοχής μελέτης.

• Υποσύστημα αυτόματης αναγνώρισης πυρκαγιών από δορυφορικά τηλεπισκοπικά δεδομένα χαμηλής διακριτικής ικανότητας

Το προσφερόμενο σύστημα θα έχει τη δυνατότητα να ανιχνεύει πυρκαγιά έγκαιραψ αλλά και ταυτόχρονα για μια μεγάλη έκταση. Για την έγκαιρη αναγνώριση ενός φαινομένου πυρκαγιάς θα ήταν απαραίτητη η παρουσία ενός τηλεπισκοπικού δέκτη με πολύ μεγάλη χρονική διακριτική ικανότητα.

• Υποσύστημα αποτίμησης καμένων εκτάσεων με τη χρήση δορυφορικών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων MODIS

Οι τηλεπισκοπικές απεικονίσεις MODIS είναι ένα πολύ ισχυρό εργαλείο για την παρακολούθηση της φυσικής γήινης επιφάνειας, των ωκεανών αλλά και της ατμόσφαιρας του πλανήτη μας. Για το πρόβλημα των πυρκαγιών, η φασματική και χρονική διακριτική ικανότητα των δεκτών MODIS αποτελούν μεγάλο πλεονέκτημα, το οποίο όμως αντισταθμίζεται από τη μέτρια γεωμετρική διακριτική ικανότητα. Παρόλα αυτά, οι τηλεπισκοπικές απεικονίσεις του MODIS μπορούν να χρησιμοποιηθούν άμεσα για μια πρώτη εκτίμηση της έκτασης των καμένων εκτάσεων αλλά και για μια αποτίμηση της απώλειας πράσινου στην επιφάνεια του πλανήτη. Τελικό αποτέλεσμα αναγνώρισης καμμένων εκτάσεων σε διανυσματική μορφή για χρήση σε σύστημα GIS.

Πιλοτική υλοποίηση συστήματος διαδικτυακού GIS για την πυροπροστασία του ορεινού όγκου του Υμηττού

Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας, αναπτύχθηκαν πιλοτικά δυο εφαρμογές Web GIS με σκοπό την ανάδειξη της ανάγκης για τη διάχυση της γεωγραφικής πληροφορίας μέσω διαδικτύου και την συνολική παρουσίαση των δεδομένων στα ποία βασίστηκαν οι μελέτες της ομάδας εργασίας. Οι δυο εφαρμογές είναι διαθέσιμες από τις διευθύνσεις: http://147.102.106.36/fires/ http://147.102.106.36/ymitos/

Εφαρμογή Προσδιορισμού είδους βλάστησης με μεθόδους τηλεπισκόπησης & Εφαρμογή αποτίμησης καμένων εκτάσεων με τη χρήση δορυφορικών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων Modis

Και οι δύο αυτές εφαρμογές, παρ’ ότι διαφορετικές θα διαμοιράζονται επίσης και εξειδικευμένα λογισμικά που θα εκτελούν τουλάχιστον τις ακόλουθες εργασίες:

• Λογισμικό επεξεργασίας υπερφασματικών τηλεπισκοπικών δεδομένων
• Λογισμικό Αντικειμενοστραφούς Ανάλυσης Εικόνας με τις παρακάτω δυνατότητες

Εφαρμογή αυτόματης αναγνώρισης πυρκαγιών από δορυφορικά τηλεπισκοπικά δεδομένα χαμηλής διακριτικής ικανότητας

Για την συγκεκριμένη εφαρμογή απαιτείται η εγκατάσταση ενός επίγειου σταθμού λήψης τηλεπισκοπικών δεδομένων METEOSAT. Ο σταθμός αυτός θα πρέπει να λαμβάνει εικόνα από το δορυφόρο και θα αποθηκεύει τα δεδομένα σε δικτυακό χώρο αποθήκευσης.

  Σχήμα 1:Τελικό αποτέλεσμα αναγνώρισης καμμένων εκτάσεων σε διανυσματική μορφή για χρήση σε σύστημα GIS.

 Σχήμα 2: Εφαρμογή παρουσίασης διανυσματικών δεδομένων αλλά και εικονιστικών σε περιβάλλον Web GIS.

Συγγραφείς: Α. Τζώτσος, Δ. Αργιαλάς