Τηλεπισκόπηση Για Την Προστασία Του Περιβάλλοντος Των Ανατολικών Μεσογειακών Ορεινών Περιοχών, Λίβανος
Από RemoteSensing Wiki
Συγγραφείς
M. Khawlie, M. Awad, A. Shaban, R. Bou Kheir, C. Abdallah
National Center for Remote Sensing
Πηγή
Remote sensing for environmental protection of the eastern Mediterranean rugged mountainous areas, Lebanon
Εισαγωγή
Τα ορεινά τοπία είναι πολύ πιο εύθραυστα από άλλες εκτάσεις. Οι πρόσφατες τάσεις για αποκάλυψη των φυσικότερων περιοχών, έχουν ως συνέπεια την αύξηση του τουρισμού και την ανθρώπινη εκμετάλλευση των φυσικών πόρων στις πλευρές βουνών. Στο Λίβανο, μια μικρή χώρα περίπου 10452 km2, το περίπου 80% του πληθυσμού ζει κατά μήκος των πλαγιών των παράκτιων βουνών, επειδή η παράκτια πεδιάδα είναι μόνο μια στενή λωρίδα γης. Το αποτέλεσμα είναι ότι οι παράκτιες πλαγιές των βουνών λαμβάνουν τον περισσότερο αντίκτυπο από την ανθρωπογενή δραστηριότητα. Προφανώς, η τραχιά φύση της έκτασης από τη μια πλευρά, και η έκταση της ανθρώπινης παρέμβασης κάνουν πολύ δύσκολα οποιαδήποτε σχέδια και στοιχεία ανάπτυξης και συλλογής δεδομένων για τις περιοχές αυτές. Γι’ αυτό διάφορες τεχνικές τηλεπισκόπησης λειτουργούν ως τα βέλτιστα εργαλεία στις μελέτες ανάπτυξης στοχεύοντας στην έρευνα τέτοιων βουνών.
Προβλήματα
Αρχικά λόγω της μεγάλης συγκέντρωσης άνθρακα στα εδάφη και του υγρού κλίματος της περιοχής τα καρστικά πετρώματα είναι ιδιαίτερα ανεπτυγμένα στην περιοχή κάνοντας την επαναφόρτιση του υδροφορέα αλλά και τον έλεγχο της ρύπανσης των υδάτων ιδιαίτερα δύσκολη. Λόγω του έντονου ανάγλυφου το νερό είτε απομακρύνεται γρήγορα προς τα κατώτερα υψόμετρα είτε απορροφάται από τα εσωτερικά στρώματα του εδάφους. Η εξέταση του καθεστώτος νερού στα παράκτια βουνά μπορεί να αποκαλυφθεί μέσω της τηλεπισκόπησης με τη μελέτη διάφορων σχετικών παραγόντων όπως λιθολογία, απορροή και ρήγματα και μέσω της επεξεργασίας εικόνων Landsat TM να χαρτογραφηθούν τα υπόγεια νερά (Εικόνα 1). Προφανώς, σε μια τέτοια περιοχή της Μέσης Ανατολής όπου το νερό είναι λιγοστό και η προστασία του είναι απαραίτητη, η κατανόηση του καθεστώτος νερού σε μια τέτοια δύσκολη έκταση είναι ιδιαίτερα σημαντική για να προστατευτεί από την πιθανή μόλυνση.
Ένα άλλο πρόβλημα των ορεινών περιοχών είναι η ποιότητα του νερού και οι εύρεση των πιθανών εστιών ρύπανσης. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μέσω της ανάλυσης του περιβάλλοντος από τα GIS τα οποία παρέχουν τα αποτελέσματα υπό μορφή χαρτών που εξαρτώνται πλήρως από την ποιότητα / ποσότητα βασικών στοιχείων όπως η γεωλογία, πλαγιές, κάλυψη του εδάφους, αποστράγγιση, υδρογεωλογία, όσο και ανθρωπογενείς πτυχές, όπως χρήσεων γης, τα διοικητικά όρια, δρόμους του δικτύου, κλπ.
Λόγω του ανώμαλου εδάφους η εδαφολογική διάβρωση είναι ένα σημαντικό ζήτημα το οποίο ασκεί άμεσες και έμμεσες αρνητικές επιδράσεις όπως η απώλεια χώματος, η απώλεια πράσινης κάλυψης, η επιδείνωση της γεωργίας, η ερήμωση και, φυσικά, οι οικονομικές αντηχήσεις. Η τηλεπισκόπηση μέσω της επεξεργασίας των φασματικών υπογραφών μπορεί να φθάσει σε όλες τις περιοχές, προσιτές και μη και να καλύψει μεγάλες εκτάσεις πολύ γρήγορα.
Συζήτηση
Η χρήση της τηλεπισκόπησης για την προστασία του περιβάλλοντος δεν προσφέρει μόνο τα κλασικά οφέλη όπως τη συνολική, γρήγορη, ακριβής και σχετικά φτηνή κάλυψη, αλλά χρησιμεύει για να μελετήσει δυσπρόσιτες περιοχές ή και δύσκολες εκτάσεις Τα τρία προαναφερθέντα θέματα είναι προβλήματα επειδή απεικονίζουν τις απώλειες φυσικών πόρων, όπως το νερό ή το χώμα και είναι σχετικά με το περιβάλλον επειδή έχουν επιπτώσεις στην ποιότητα της διαβίωσης.
Ως εκ τούτου, η τηλεπισκόπηση χρησιμοποιείται για να εξασφαλίσει τα πολύ-επίπεδα δεδομένα που αλλιώς θα ήταν δύσκολο να αποκτηθούν. Αν εξετάσει κανείς τα διάφορα δεδομένα που προέρχονται από τον Landsat TM, κυρίως τη θερμική ζώνη, παρατηρεί πως η πυκνότητα των γραμμικών στοιχείων, κυρίως ρήγματα, έχει μια πολύ εμφανή σχέση με τις ζώνες συσσώρευσης υδάτων. Αυτό έχει σημαντική αξία, καθώς βοηθά τους ερευνητές νερού να δώσουν προτεραιότητα στις έρευνες με επίκεντρο τα ρήγματα. Επίσης παρατηρήσεις όπως ο προσανατολισμός της συσσώρευσης νερού δίνει άμεσες πληροφορίες για πιθανές εστίες ρύπανσης. Επομένως η τηλεπισκόπηση σε ορεινά ανάγλυφα είναι αποκαλυπτική σε πρότυπα συγκέντρωσης υδάτων αλλά και στις δυνατότητες διεξόδων της ρύπανσης που δεν διέπονται από συμβατικές συμπεριφορές του νερού.
Η διαγνωστική προσέγγιση της τηλεπισκόπησης υποδεικνύει σε μια χωρική ανάλυση πως οι γειτνιάζουσες περιοχές ενδέχεται να επηρεαστούν από μια κοντινή πηγή ρύπανσης. Ακόμη και σε τοπικές κλίμακες όπως φαίνεται στην εικόνα 2 μέσω των χαρακτηριστικών του εδάφους και της γνώσης του υπεδάφους από γεωλογικές μελέτες και της χρήσης των GIS καθορίζονται οι εστίες ρύπανσης οι οποίες εξυπηρετούν άμεσα την περιβαλλοντική διαχείριση και προστασία.
Η τηλεπισκόπηση μπορεί να εντοπίσει και τη διάβρωση του εδάφους (Εικόνα 3), ερευνώντας δύο κύριους παράγοντες το μητρικό πέτρωμα και τη δασική κάλυψη. Στην περίπτωση που το πέτρωμα είναι ασθενέστερο η δασική κάλυψη θα είναι πιο αδύναμη και συνεπώς θα ενισχυθούν διαβρωτικές διεργασίες. Ωστόσο, πρόκειται για δύο μεταξύ πολλών παραγόντων όπως η γεωλογία, η αποστράγγιση, η κάλυψη γης, η ένταση βροχής, κλπ. που επηρεάζουν τη διάβρωση των εδαφών, όπου η ενοποίηση της τηλεπισκόπησης με τα GIS προσθέτει άλλες διαστάσεις στην κλασική χαρτογράφηση του περιβάλλοντος.
Συμπεράσματα
Η μελέτη αυτή αντικατοπτρίζει τρία θέματα που σχετίζονται με περιβαλλοντικά προβλήματα στην παράκτια ορεινή ζώνη του Λιβάνου, κατά μήκος της ανατολικής Μεσογείου. Τα βουνά έχουν απότομες, απόκρημνες και καρστικές πλαγιές οι οποίες κάνουν κάθε προσπάθεια συμβατικής επίγειας έρευνας ιδιαίτερα δύσκολη. Αυτός είναι ο λόγος των εφαρμογών της τηλεπισκόπησης που μπορεί να διευκολύνει την εν λόγω κατάσταση, μέσω της κάλυψης μεγάλων περιοχών γρήγορα και σχετικά φτηνά.
Η τηλεπισκόπηση μπορεί να παρακολουθεί τις αλλαγές των πιθανών δεικτών αξιολόγησης των πόρων και των επιφανειακών φαινομένων. Μέσω των στοιχείων της γεωλογίας, των δομών, της ροής του νερού, της αποστράγγισης, των κλίσεων και της αλληλεπίδρασής τους η τηλεπισκόπηση μπορεί να παράγει χάρτες υπογείων υδάτων που μπορούν να χρησιμεύσουν στην ανάπτυξη των υδάτινων πόρων και της προστασίας του περιβάλλοντος. Μέσω του συνδυασμού της τηλεπισκόπησης με τα GIS για το διαδραστικό χειρισμό των διαφόρων θεματικών επιπέδων μπορούν να χαρτογραφηθούν ακόμη και οι υπόγειοι φορείς ρύπανσης των υδάτων έτσι ώστε να μπορούν να παρθούν μέτρα προστασίας.
Στο επίπεδο της επικινδυνότητας της εδαφικής διάβρωσης ο συνδυασμός της τηλεπισκόπησης με τα GIS μπορεί να δώσει θεαματικά αποτελέσματα επικινδυνότητας καθώς μπορεί να γίνει υπέρθεση των επιπέδων των διαφόρων παραγόντων που προκαλούν διάβρωση σε ένα ψηφιακό μοντέλο εδάφους και συνεπώς να δημιουργηθεί ένας χάρτης επικινδυνότητας διάβρωσης, πρόβλημα το οποίο είναι έμμεσα συνδεδεμένο με την ανθρώπινη διαβίωση.
