Τεχνικές Τηλεπισκόπησης και Γ.Σ.Π. για την παρακολούθηση των πλημμυρών και εκτίμηση των ζημιών: Μια περιπτωσιολογική μελέτη στο Πακιστάν
Από RemoteSensing Wiki
Πρωτότυπος τίτλος: "Techniques of Remote Sensing and GIS for flood monitoring and damage assessment: A case study of Sindh province, Pakistan"
Συγγραφείς: Mateeul Haq, Memon Akhtar, Sher Muhammad, Siddiqi Paras, Jillani Rahmatullah - Pakistan Space and Upper Atmosphere Research Commission (SUPARCO), Karachi 75270, Pakistan
Πηγή: www.elsevier.com
Εισαγωγή
Η συμβολή της τηλεπισκόπηση είναι σημαντική στην παρακολούθηση των πλημμυρών και την εκτίμηση των ζημιών. Η χρονική ανάλυση έπαιξε σημαντικό ρόλο σε τηλεπισκοπικά δεδομένα για την παρακολούθηση των πλημμυρών. Σε αυτό το πλαίσιο, εικόνες MODIS Aqua και Terra της επαρχίας Σιντ του Πακιστάν αποκτήθηκαν κατά τη διάρκεια των πλημμυρών και χρησιμοποιήθηκαν ως κύρια στοιχεία για την εκτίμηση των ζημιών με τη βοήθεια των εργαλείων ανάλυσης GIS. Οι πληροφορίες που αντλήθηκαν ήταν πολύ σημαντικές και πολύτιμες για την άμεση ανταπόκριση και την αποκατάσταση. Από το 1947-2008, οι πλημμύρες στην λεκάνη του ποταμού Ινδού στο Πακιστάν έχουν στοιχίσει πάνω από 7.000 ζωές. Η πλημμύρα το 2010 άρχισε στα τέλη Ιουλίου πλημμυρίζοντας στο Πακιστάν περίπου 60.000 km2 και επηρέασε 15 με 20.000.000 ανθρώπους, με τον αριθμό των νεκρών κοντά στους 2.000 Αυτή η εργασία περιγράφει τη διαδικασία για τη χαρτογράφηση περιοχών που πλημμύρισαν χρησιμοποιώντας δεδομένα MODIS κατά τη διάρκεια των πλημμυρών Sindh 2011 για να εκτιμηθεί η πληγείσα χρησιμοποιούμενη γη και ο αριθμός των ατόμων. Αυτή θα ήταν πολύ χρήσιμη πληροφορία για την αντιμετώπιση των καταστροφών και τον μετριασμό τους.
Μελέτη περιοχή και κλίματος
Η περιοχή μελέτης βρίσκεται στο νότιο τμήμα της χώρας που εκτείνεται περίπου 579 χλμ. από βορρά προς νότο και 442 χλμ. από ανατολή προς δύση, με έκταση 140.915 km2 (Εικ. 1).Οι ετήσιες βροχοπτώσεις του Sindh είναι κατά μέσο όρο περίπου 6-7 ίντσες (15-18 cm)και κυρίως κατά τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο. Η σπανιότητα του νερού της περιοχής αντισταθμίζεται από την πλημμύρα του Ινδού δύο φορές το χρόνο, που προκαλείται από το λιώσιμο του χιονιού των Ιμαλαΐων την άνοιξη και το καλοκαίρι και από τις βροχοπτώσεις στην εποχή των μουσώνων
Τα δεδομένα και τα λογισμικά που χρησιμοποιήθηκαν
• Τοπογραφικοί χάρτες χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή διαφόρων τύπων πληροφοριακών επιπέδων: διοικητικά όρια, ποτάμια, λίμνες, δρόμοι, σιδηροδρομικές γραμμές, περιοχές με βλάστηση και άλλων χρήσεων /κάλυψης γης
• Μέτριας ανάλυσης απεικονίσεις (MODIS) σε TERRA και AQUA εικόνες των 250 m ανάλυσης περιλαμβάνοντας τα κανάλια 7, 2 και 1 χρησιμοποιήθηκαν ως κύρια στοιχεία για τη χαρτογράφηση των πληγέντων περιοχών από τη πλημμύρα.
• Για την εκτίμηση του πληθυσμού των πληγέντων χρησιμοποιήθηκαν τα στοιχεία Πληθυσμιακής πυκνότητας που παρέχονται από την Ομοσπονδιακή Στατιστική Υπηρεσία, το Πακιστάν (Στατιστικό Δελτίο, 2011).
• ENVI 4,5 και 9,3 ArcGIS λογισμικά χρησιμοποιήθηκαν για τη επεξεργασία και την ανάλυση
Μεθοδολογία
Οι MODIS εικόνες αποκτήθηκαν από την ιστοσελίδα της NASA http://lance-modis.eosdis.nasa.gov/imagery/subsets/?project=other&subset=Pakistan Εφαρμόστηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση μέγιστης πιθανοφάνειας στις εικόνες που καλύπτουν την επαρχία Sindh και η πλημμυρισμένη τάξη μετατράπηκε σε ένα αρχείο σχήματος. Περαιτέρω επεξεργασία των εικόνων έγινε από μια οπτική ερμηνεία (το στάσιμο νερό έχει σκούρα μπλε ανακλαστικότητα και το τρεχούμενο νερό έχει γαλάζιο χρώμα) από τις πλημμυρισμένες περιοχές χρησιμοποιώντας εξειδικευμένες γνώσεις. Οι τοπογραφικοί χάρτες στη συνέχεια διασταυρώθηκαν με αρχεία των πλημμυρισμένων περιοχών για την εξαγωγή διαφόρων πληροφοριακών επιπέδων και για την εκτίμηση των ζημιών.
Αποτελέσματα και συζήτηση
Για την σωστή διαχείριση των πλημμυρών απαιτούνται έγκαιρες και λεπτομερείς εκθέσεις της κατάστασης για τον εντοπισμό και την αναγνώριση των πληγείσων περιοχών Από την άποψη αυτή, σωρευτικοί και χρονικοί χάρτες της έκτασης της πλημμύρας παρασκευάστηκαν. Διαπιστώθηκε ότι οι σοβαρές πλημμύρες συνέβησαν στις περιοχές Badin και πλημμύρισαν μια επιφάνεια μεγέθους 3820,39 km2, στο Mirpurkhas μεγέθους 1836,26 km2, στο Jacobabad μεγέθους 1352,32 km2,στο Shahdadkot μεγέθους 1597,50 km2, στο Dadu μεγέθους 1887,57 km2 και στο Sanghar μεγέθους 2494,18 km2 σωρευτικά. Επιπλέον, οι παραπάνω περιοχές συνεισέφεραν το 61% της συνολικής έκτασης που πλημμύρισε από τις 23 επαρχίες της Sindh. Οι εικόνες 2a-d δείχνουν την πλημμυρισμένη περιοχή στο Sindh. Η πλημμύρα αυτή προήλθε κυρίως λόγω των βροχοπτώσεων, παρατήρησε την υψηλότερη που έχει καταγραφεί ποτέ βροχή των μουσώνων στο Sindh και ξεκίνησε από 11 Αυγούστου 2011 μέχρι 14 Σεπτέμβρη, 2011. Έτσι, η πλημμυρισμένη περιοχή αυξήθηκε αντίστοιχα με τις βροχοπτώσεις και σταμάτησε από τις 15 Σεπτεμβρίου 2011 με το τέλος των βροχοπτώσεων. Μετά από τις 15 Σεπτεμβρίου του 2011 η πλημμυρισμένη περιοχή μειώθηκε κατά 167 km2/ημέρα κατά μέσο όρο, όπως το παρακάτω γράφημα δείχνει την ύφεση.
Η εκτίμηση ζημιών
Η συνολική αθροιστική έκταση της πλημμύρας βρέθηκε να είναι 21.201 km2 , έπληξε 5,88 εκατομμύρια ανθρώπους, 5329 οικισμούς, 1500,44 χιλιόμετρα του οδικού δικτύου, 382,05 χιλιόμετρα σιδηροδρομικών γραμμών, 498,47 km2 των δασών και 16.440,48 km2 γεωργικής γης.
Συμπέρασμα
Η παρακολούθηση των πλημμυρών με χρήση δορυφορικών δεδομένων αποδείχθηκε ότι είναι μια αποτελεσματική μέθοδος για γρήγορη και ακριβή εικόνα των πλημμυρισμένων περιοχών. Στη μελέτη, έγκαιρη και λεπτομερής ανάλυση είχε πραγματοποιηθεί με τη χρήση RS & GIS για τον εντοπισμό και την αναγνώριση των πληγείσων περιοχών από πλημμύρες, μαζί με τα χαρακτηριστικά της χρήσης / κάλυψης γης. Διαπιστώθηκε ότι η μέθοδος αυτή απαιτεί επεξεργασμένες δορυφορικές εικόνες, οι οποίες κατόπιν επικαλύφθηκαν με δεδομένα πυκνότητας πληθυσμού και χάρτες χρήσης γης / κάλυψης γης για την εκτίμηση των ζημιών. Απαιτήθηκαν μόλις λίγες ώρες για τη διαδικασία. Η μεθοδολογία που χρησιμοποιήθηκε σε αυτή τη μελέτη έχει την ικανότητα να πραγματοποιήσει ταχεία εκτίμηση των ζημιών.
