Τηλεπισκοπική έρευνα για θέματα του Εθνικού Προγράμματος αλλαγής χρήσεων γης της Κίνας

Από RemoteSensing Wiki

Τηλεπισκοπική έρευνα για θέματα του Εθνικού Προγράμματος αλλαγής χρήσεων γης της Κίνας

Remote sensing research issues of the National Land Use Change Program of China

Συγγραφείς: Jixian Zhang, Yonghong Zhang

Πηγή: ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, Volume 62, Issue 6, December 2007, Pages 461-472

Στόχος εφαρμογής

Εικόνα 1: (a) και (b) Εικόνες Landsat7 ΕΤΜ+ της ίδια περιοχής που λήφθηκαν στις 24 Σεπτεμβρίου, 2000 και στις 3 Σεπτεμβρίου 2001 (έγχρωμο σύνθετο 5, 4, 3 (R, G, B) ) (c) PC3-PC6-PC6 ως RGB κανάλια.

Εικόνα 2: (a) και (b) Εικόνες Landsat7 ΕΤΜ+ του λιμανιού Lvshun στην περιοχή Dalian στην Κίνα που λήφθηκαν στις 24 Σεπτεμβρίου, 2000 και στις 3 Σεπτεμβρίου 2001 (τα 6 κανάλια των εικόνων έχουν μετατραπεί για να περιέχουν ένα σύνθετο brightness, greenness and wetness (c) Αλλαγή χρήσεων γης στην περιοχή.

Εικόνα 3: Διάγραμμα ροής των διαδικασιών της δεύτερης μεθόδου εντοπισμού αλλαγών χρήσεων γης.

Το 1999, το Υπουργείο Γης και Πόρων της Κίνας, έθεσε σε εφαρμογή το Εθνικό Πρόγραμμα αλλαγής χρήσεων γης, ιδίως για την παρακολούθηση της κλίμακας και της διανομής της αστικής επέκτασης και τη μείωση των καλλιεργούμενων εκτάσεων με τεχνικές τηλεπισκόπησης. Το πρόγραμμα αυτό λαμβάνει χώρα ετησίως για επτά χρόνια από τότε και έπαιξε σημαντικό ρόλο στη χάραξη της πολιτικής του Υπουργείου σχετικά με τη διαχείριση της γης και του σχεδιασμού. Οι χρήσεις έχουν αλλάξει δραματικά στην Κίνα από τα τέλη της δεκαετίας του 1980, ιδίως όσον αφορά την αστικοποίηση και την απώλεια των καλλιεργούμενων εκτάσεων. Η συνολική έκταση της εθνικής καλλιεργήσιμης γης εκτιμάται σε περίπου 122,5 εκατομμύρια εκτάρια το Νοέμβριο του 2004, που ισοδυναμεί σε μια περιοχή ανά άτομο μικρότερη από το μέσο όρο του πλανήτη κατά 60%. Τα παραπάνω καθιστούν απαραίτητο τον έλεγχο των χρήσεων γης καθώς ακριβείς και επίκαιρες πληροφορίες σχετικά με τις χρήσεις γης και την αλλαγή τους σε εθνική κλίμακα είναι ζωτικής σημασίας για τη μακροπρόθεσμη οικονομική ανάπτυξη και τον σχεδιασμό για τη βραχυπρόθεσμη διαχείριση της γης.

Δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν

Η βασική πηγή τελεπισκοπικών δεδομένων είναι δορυφορικές εικόνες από τους δορυφόρους Landsat TM / ETM και SPOT. Τα επτά χρόνια εφαρμογής του προγράμματος χρησιμοποιήθηκαν χιλιάδες εικόνες από τους παραπάνω δορυφόρους. Για παράδειγμα το 1999 χρησιμοποιήθηκαν 125 εικόνες Landsat 5 TM, 810 εικόνες SPOT 1/2/4 και 630 αεροφωτογραφίες. Όλα τα δορυφορικά δεδομένα λαμβάνονται μεταξύ Σεπτεμβρίου και αρχές Νοεμβρίου κάθε έτους προκειμένου να υπάρχει μια συνοχή στην έρευνα. Το 2000 άρχισαν να χρησιμοποιούνται δεδομένα από RADARSAT-1 SAR. Το 2002 άρχισαν να χρησιμοποιούνται δεδομένα από το δορυφόρο SPOT 5 ακρίβειας 2,5m. Τέλος από το 2004 άρχισαν να χρησιμοποιούνται δεδομένα από τους δορυφόρους QuickBird, και IKONOS προκειμένου να βοηθήσουν στην ερμηνεία για της χρήσεις γης στα Εθνικά Βιομηχανικά Υψηλής Τεχνολογίας Πάρκα.

Εκτός από τα παραπάνω τηλεπισκοπικά δεδομένα χρησιμοποιήθηκαν και δεδομένα όπως τοπογραφικοί χάρτες, ψηφιακή ορθοφωτογραφία (DOM), ψηφιακά μοντέλα εδάφους, υφιστάμενους χάρτες χρήσεων γης και δεδομένα από GPS.

Προεπεξεργασίες τηλεπισκοπικών δεδομένων

Οι προεπεξεργασίες των τηλεπισκοπικών δεδομένων που χρησιμοποιήθηκαν περιλαμβάνουν:

• Ραδιομετρική κανονικοποίηση
• Γεωμετρική διόρθωση και την καταχώριση
• Σύντηξης εικόνας.

Εντοπισμός αλλαγής χρήσεων γης

Υπάρχουν δύο είδη μεθόδων εντοπισμού της αλλαγής χρήσεων γης που χρησιμοποιούνται στο Εθνικό Πρόγραμμα αλλαγής χρήσεων γης της Κίνας. Η πρώτη μέθοδος συγκρίνει τηλεπισκοπικές εικόνες οι οποίες λαμβάνονται τον ίδιο μήνα (ή παρόμοιο) κάθε έτους για την ετήσια ανίχνευσης των μεταβολών των χρήσεων γης (βλέπε εικόνες 1 και 2). Η δεύτερη μέθοδος συγκρίνει τηλεπισκοπικές εικόνες ενός έτους με έναν υπάρχοντα χάρτη χρήσεων γης που χρησιμοποιείται ως βάση (βλέπε εικόνα 3).

Συμπεράσματα

Εικόνα 4: Τηλεπισκοπικές εικόνες υψηλής ανάλυσης του εθνικού βιομηχανικού πάρκου υψηλής τεχνολογίας Xiamen στην επαρχία Fujian, Κίνα. (a) παγχρωματική εικόνα SPOT5 ανάλυσης 2,5m που λήφθηκε το 2004. (b) χρήσεις γης πριν την κατασκευή του πάρκου (c) πλάνο χρήσεων γης βασισμένο στην εικόνα SPOT5 του 2004 (d) χάρτης χρήσεων γης που δημιουργήθηκε για το βιομηχανικό πάρκο.

Κατά τα τελευταία επτά χρόνια το Εθνικό Πρόγραμμα Αλλαγής Χρήσεων Γης της Κίνας, έχει συμβάλει σημαντικά στην ενημέρωση και τη διαχείριση της γης από την κεντρική κυβέρνηση. Εκτός από το βασικό στόχο της παροχής έγκαιρων, αξιόπιστων και ποσοτικών πληροφοριών σχετικά με τις αλλαγές χρήσης γης σε μια εθνική κλίμακα, το πρόγραμμα έχει εφαρμοστεί επίσης και σε άλλες πτυχές της διαχείρισης της γης. Οι χάρτες αλλαγής χρήσεων γης που προέρχονται από αυτό το Πρόγραμμα έχουν χρησιμοποιηθεί για την ενημέρωση των υφιστάμενων βάσεων δεδομένων χρήσης γης των τοπικών κυβερνήσεων. Έτσι, για τις μητροπολιτικές περιοχές που περιλαμβάνονται στο Εθνικό Πρόγραμμα Αλλαγής Χρήσεων Γης, η βάση δεδομένων για την αλλαγή των χρήσεων γης θα μπορούσε να επικαιροποιηθεί με μικρότερο κόστος.

Η δεύτερη εφαρμογή του προγράμματος είναι να ελέγξει την εφαρμογή του πολεοδομικού σχεδίου υποβλήθηκε στο Υπουργείο από τις τοπικές κυβερνήσεις. Για την προστασία των τοπικών συμφερόντων, το γενικό πολεοδομικό σχέδιο που αναπτύχθηκε από τις τοπικές αρχές σε ορισμένες περιπτώσεις δεν εφαρμόστηκε πλήρως, ή ακόμα χειρότερα καθόλου.

Η τρίτη εφαρμογή του προγράμματος είναι να παρακολουθεί τις χρήσεις γης και τις αλλαγές τους στα εθνικά βιομηχανικά πάρκα υψηλής τεχνολογίας (βλέπε εικόνα 4). Πολλά εθνικά βιομηχανικά πάρκα υψηλής τεχνολογίας έχουν εγκριθεί και κατασκευαστεί κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1990 και κατέλαβαν δεκάδες χιλιάδες τετραγωνικά χιλιόμετρα των πρώην καλλιεργούμενων εκτάσεων. Με την εμφάνιση των δορυφόρων SPOT5, IKONOS και Quickbird, οι αλλαγές χρήσεων γης στα εθνικά βιομηχανικά πάρκα υψηλής τεχνολογίας μπορούν τώρα να παρακολουθηθούν ποσοτικά και γρήγορα.