Σύζευξη πολυδιάστατης τηλεπισκόπησης με γεωμορφολογία και υδρολογική μοντελοποίηση
Από RemoteSensing Wiki
Τίτλος: Σύζευξη πολυδιάστατης τηλεπισκόπησης με γεωμορφολογία και υδρολογική μοντελοποίηση για επανόρθωση μετά την πλημμύρα στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα στην Ελλάδα
Τίτλος, Συγγραφείς: Capolongo, D., Refice, A., Bocchiola, D., D'Addabbo, A., Vouvalidis, K., Soncini, A., Zingaro, M., Bovenga, F. and Stamatopoulos, L., 2019. Coupling multitemporal remote sensing with geomorphology and hydrological modeling for post flood recovery in the Strymonas dammed river basin (Greece). Science of The Total Environment, 651, pp.1958-1968.
Σύνδεσμος: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969718339937
Η έρευνα διερευνά τη χρήση της τηλεπισκόπησης σε συνδυασμό με άλλες επιστήμες όπως την γεωμορφολογία και την υδρολογική μοντελοποίηση για αναλύσεις πλημμυρών. Σύμφωνα με τους συγγραφείς μία από τις πιο συνηθισμένες εφαρμογές ασχολείται με την ανάκτηση και τη χαρτογράφηση της έκτασης πλημμυρικών φαινομένων, δεδομένου ότι η συλλογή υδρολογικών δεδομένων εξακολουθεί να είναι δύσκολη. Ωστόσο, η τηλεπισκόπηση μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο σε όλες τις φάσεις της διαχείρισης του κινδύνου, από την προειδοποίηση έως την αξιολόγηση των ζημιών. Με βάση τα παραπάνω στην έρευνα παρουσιάζεται μελέτη περίπτωσης για μακροπρόθεσμη ολοκληρωμένη παρακολούθηση ενός συμβάντος πλημμύρας, το οποίο επηρέασε μέρος του ποταμού Στρυμόνα.
Ο ποταμός Στρυμόνας είναι ένας διασυνοριακός ποταμός που ρέει μέσω της Ελλάδας και της Βουλγαρίας. Η λεκάνη αποστράγγισης καλύπτει μια έκταση 17,150 χλμ2.
Το μεγαλύτερο μέρος της λεκάνης απορροής βρίσκεται στη Βουλγαρία και μικρά τμήματα στην ΠΓΔΜ και τη Σερβία-Μαυροβούνιο. Στην Ελλάδα η λεκάνη απορροής του ποταμού χωρίζεται σε δύο: τη λεκάνη των Σερρών και τη λεκάνη της Δράμας. Σημαντικό είναι ότι πριν από τα υδραυλικά και βελτιωτικά έργα, που έγιναν τη δεκαετία του 1930 η γεωμορφολογία της κοιλάδας παρουσίαζε διαφορετική εικόνα από ότι σήμερα. Στην Εικόνα 1 παρουσιάζεται η σημερινή γεωμορφολογία του κατώτερου τμήματος της λεκάνης του Στρυμόνα (πεδιάδα των Σερρών).
Το φαινόμενο με το οποίο ασχολείται η μελέτη προέκυψε μετά από έντονη βροχόπτωση, η οποία ξεκίνησε στο τέλος Μαρτίου – αρχές Απριλίου του 2015 και διήρκεσε αρκετούς μήνες. Η βροχόπτωση οδήγησε σε υπερχείλιση του ποταμού και κατάρρευση αναχώματος του ποταμού στην περιοχή της Κερκίνης. Σχετικά με τα δεδομένα της ανάλυσης και με σκοπό να συγκριθούν οι επιπτώσεις της πλημμύρας με τα κύρια γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά της περιοχής ενδιαφέροντος, χρησιμοποιήθηκε ένα ευρύ φάσμα δεδομένων. Αυτό συμπεριλαμβάνει γεωαναφερμένους ιστορικούς χάρτες, το ανάγλυφο του εδάφους, τοπογραφικούς χάρτες σε κλίμακα 1:100,000, που αρχικά είχαν δημιουργηθεί από την Γεωγραφική Υπηρεσία Στρατού και έπειτα είχαν επανεκδοθεί από τους Γερμανούς στον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. Επιπλέον χρησιμοποιήθηκαν, μεταξύ άλλων, δεδομένα που αφορούν το ανάγλυφο της περιοχής σε ψηφιακή μορφή από το JAXA Global World DEM, καθώς και το υδρολογικό μοντέλο της περιοχής.
Τα δεδομένα αυτά συνδυάστηκαν με κλιματικά δεδομένα για την περιοχή των Σερρών που συλλέχθησαν από μετεωρολογικούς σταθμούς. Οι δορυφορικές φωτογραφίες που χρησιμοποιήθηκαν ήταν Landsat 8 και Sentinel-1, COSMO-SkyMed για το διάστημα από 15.02. 2015 έως 18.9.2015. Οι φωτογραφίες χρησιμοποιήθηκαν για τη σχεδίαση ενός χάρτη της μετα-πλημμυρικής εξέλιξης και στη συνέχεια έγινε υδρολογική μοντελοποίηση βασισμένη στο Poly-Hydro μοντέλο των Soncini et al. (2017) ώστε να μπορούν οι ερευνητές να μιμηθούν τη δυναμική της πλημμυρισμένης περιοχής καθώς και να εξάγουν ακριβή συμπεράσματα σχετικά με τη μακροπρόθεσμη δυναμική των πλημμυρισμένων περιοχών. Το πλήρες μαθηματικό μοντέλο, που προέκυψε, δίνεται στη δημοσίευση.
Ανάμεσα στα συμπεράσματα των συγγραφέων συγκαταλέγονται το ότι η τελική χωρική κατανομή των πλημμυρισμένων περιοχών, που σχετίζονται με την εκδήλωση πλημμύρας που σημειώθηκε στα τέλη Μαρτίου 2015 και αφορά το ελληνικό τμήμα της πλημμυρισμένης περιοχής του ποταμού Στρυμόνα, οδηγήθηκε έντονα από τη γεωμορφολογική ιστορία της λεκάνης απορροής ποταμού πριν από τα έργα της δεκαετίας του 1930. Ειδικότερα οι περισσότερες από τις πλημμυρισμένες περιοχές αντιστοιχούσαν στην επιφάνεια που καταλάμβανε η παλιά λίμνη του Αχινού. Οι συγγραφείς αναμένουν, ότι η εφαρμογή της μεθοδολογίας σε μελλοντικά γεγονότα, θα συμβάλει στην αξιολόγηση των υδρολογικών παραμέτρων του μοντέλου, στην πρόβλεψη, ενημέρωση και διαχείριση των δραστηριοτήτων μετά την πλημμύρα.
