Τηλεπισκόπηση και δομημένο περιβάλλον case study: Περιβαλλοντική ανάλυση μητροπολιτικής περιοχής στην Βραζιλία.
Από RemoteSensing Wiki
Τηλεπισκόπηση και δομημένο περιβάλλον case study: Περιβαλλοντική ανάλυση μητροπολιτικής περιοχής στην Βραζιλία
Αντικείμενο Μελέτης: Τηλεπισκόπηση και αστική ανάπτυξη
Συγγραφείς: Περάκης, Κ. Γεωργιάδου, Π. Θεωχάρη,Π. Σπανού, Μ. (2009)
Πηγή: Συλλογικός τόμος "25 Κείμενα για τον σχεδιασμό και την ανάπτυξη του χώρου", Βόλος: Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Θεσσαλίας, pp. 611- 627
Εισαγωγή
Η συνεχόμενη πρόοδος στον τομέα της τεχνολογίας, η μείωση του κόστους στον τομέα των αισθητήρων και η δημιουργία νέων εργαλείων επεξεργασίας, ανάλυσης αλλά και απεικόνισης της πληροφορίας είναι όλο ένα και πιο έντονη στις μέρες μας. Ένα σημαντικό εργαλείο για τη συλλογή στοιχείων είναι η τηλεπισκόπηση και οι τεχνικές της.
Στόχος της παρακάτω προσέγγισης είναι να παρουσιαστεί ο σημαίνων ρόλος που αποκτά η επιστήμη της τηλεπισκόπησης στην αντιμετώπιση των προβλημάτων περιβαλλοντικής υποβάθμισης που αντιμετωπίζουν σήμερα τα μεγάλα αστικά κέντρα αλλά και οι πόλεις μεσαίου και μικρού μεγέθους.
Εφαρμογές τηλεπισκόπησης
Η τηλεπισκόπηση έχει εφαρμοστεί πιο γρήγορα στον αγροτικό τομέα, στον τομέα της γεωλογίας, της χαρτογραφίας, της μετεωρολογίας και της διαχείρισης των φυσικών πόρων παρά στις αναλύσεις και την έρευνα που αφορά τον αστικό χώρο. Μέσω των στοιχείων της τηλεπισκόπησης μπορούν να απεικονιστούν φαινόμενα με χωρική διάσταση όπως οι φυσικές καταστροφές (πλημμύρες, πυρκαγιές, τυφώνες κ.ά.), οι αλλαγές στους υγροτόπους αλλά και οι μετακινήσεις πληθυσμών. Επιπλέον, χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με τις βάσεις δεδομένων των γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών από τις υπηρεσίες της χωροταξίας και της πολεοδομίας.
Case study: περιβαλλοντική ανάλυση της μητροπολιτικής περιοχής Belo Horizonte Metropolitan στη Βραζιλία
Στη Βραζιλία, λόγω της δυσκολίας στην παρακολούθηση της αστικής εξάπλωσης και των επιρροών της, πραγματοποιήθηκε έρευνα με εργαλείο την τηλεπισκόπηση για τη δημιουργία μιας μεθοδολογίας που ενσωματώνει μεθόδους GIS και τηλεπισκόπησης ώστε να διευκολυνθούν οι πολεοδόμοι στην κατανόηση του αστικού περιβάλλοντος, στην εξελικτική του και στην επίλυση των χωρικών ζητημάτων με ακρίβεια. Μελετήθηκε στα πλαίσια της έρευνας αυτής η αστική έκρηξη στην περιοχή Belo Horizonte Metropolitan, και η καταλληλότητα του περιβάλλοντος για την χωροθέτηση αστικών χρήσεων.
Περιοχή μελέτης
Η περιοχή μελέτης βρίσκεται στην Κεντροδυτική περιφέρεια της πολιτείας Minas Gerais.(εικόνα 1) Συνιστά το κυρίαρχο οικονομικό κέντρο της πολιτείας, την τρίτη σημαντικότερη μητροπολιτική περιοχή στη χώρα και εμφανίζει δύο αξιοσημείωτα φαινόμενα: την ολοένα και αυξανόμενη αστικοποίηση της και το γεγονός ότι περιέχει τις αρχαιότερες κατειλημμένες αστικές περιοχές. Η σύνθεση και η ασυνήθιστη μορφολογία της δημιούργησαν πρόσθετα προβλήματα που επιδεινώθηκαν ή προκλήθηκαν σε κάποιες περιπτώσεις από ατελείς αστικούς και πολεοδομικούς σχεδιασμούς σε περιόδους αστικής εξάπλωσης.
Μεθοδολογία
Στα πλαίσια της ανάπτυξης της μεθοδολογίας και της ενσωμάτωσης επιστημονικών εργαλείων GIS και τηλεπισκόπησης πραγματοποιήθηκε μοντελοποίηση της δυναμικής του χώρου ώστε να προσδιοριστεί η καταλληλότητα της περιοχής για αστική χρήση. Η μεθοδολογία ακολουθεί τη ροή του πίνακα 1. Για την εφαρμογή της μεθόδου και τη μοντελοποίηση συλλέχτηκαν φυσικά δεδομένα από πρανή, διαβρώσεις εδαφών, αποξηραμένες περιοχές και τα δεδομένα αναπαραστάθηκαν σε χάρτες. Τα δεδομένα εισήχθησαν σε ένα αρχείο ASCII -περιοχή μελέτης 4800 στοιχείων και κατηγοριοποιήθηκαν σύμφωνα με την ταξινόμηση του Instituto de Pesquisas Tecnologiacas 1991.
Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε επεξεργασία του χάρτη διάβρωσης όπου εδαφικός χάρτης διαιρέθηκε σε στοιχεία στα οποία ταξινομήθηκαν τα εδάφη. Χρησιμοποιώντας τον εδαφικό χάρτη και τα δεδομένα του εδάφους δημιουργήθηκε ένας νεότερος χάρτης που χωρίστηκε σε πέντε τάξεις (κλίμακα 1:250000) με απώτερο στόχο τον προσδιορισμό περιοχών κατάλληλων για αστική χρήση. Περιοχές κοντά σε ποτάμια, υδαταποθήκες και λίμνες μπορούν να διαφυλαχτούν χωρίς χρήση ώστε να αποφευχθούν φαινόμενα που θα μπορούσαν να μολύνουν τις πηγές των υδάτων. Αυτές οι περιοχές μπορούν να διαφυλαχθούν για άλλες χρήσεις όπως πάρκα και εθνικούς δρυμούς. Σύμφωνα με το Brazilian Constitution υπάρχουν στην περιοχή μελέτης τρεις τύποι χρήσεων:
- 1. Χρήσεις επιτρεπόμενες χωρίς απαγορεύσεις, εάν η περιοχή δεν έχει υδάτινο δυναμικό.
- 2. Χρήσεις επιτρεπόμενες αλλά με περιορισμούς (σε περιοχές με υδάτινο δυναμικό).
- 3. Απαγόρευση χρήσεων σε περιοχές με πλούσιο υδάτινο δυναμικό.
Συσχετιζόμενος με τα παραπάνω δεδομένα δημιουργήθηκε ένας φυσικός δυναμικός χάρτης προσεγγίζοντας το βαθμό καταλληλότητας για ενδεχόμενη χωροθέτηση αστικών χρήσεων μετά από την επεξεργασία των δεδομένων του εδάφους, υδάτων, και κλίσεων. Στην τελική διαμόρφωση του χάρτη συνυπολογίστηκε η πληροφόρηση από την Empreza Metropolitana de Planejamento da Grande Sao Paulo και τα χαρακτηριστικά της περιοχής και με τελικό παραγόμενο αποτέλεσμα την ταξινόμηση και την τελική αποτύπωση αστικών χρήσεων σε ένα χάρτη όπου προσδιορίζονται και οι πιο προβληματικές περιοχές Ο χάρτης αστικών χρήσεων γης βασίστηκε σε εικόνες Landsat ΤΜ σε τροχιά 218/74 στις 3 Μαρτίου 1993. Ένα φίλτρο μέσης τιμής εφαρμόστηκε στην εικόνα για την παραγωγή ενός νέου χάρτη με πιο ομοιόμορφες αστικές ταξινομήσεις. Η ψηφιακή εικόνα ταξινομήθηκε χρησιμοποιώντας την ταξινόμηση της μεγίστης πιθανοφάνειας του Erdas Imagine και ο χάρτης διαιρέθηκε ακολουθώντας τη μεθοδολογία του Anderson και Hardy (1976) σε κατηγορίες όπως περιοχή αμιγούς κατοικίας, περιοχή εμπορικών υπηρεσιών, βιομηχανική περιοχή, πάρκα, γρασίδι, έδαφος λίμνες, υδρόβια βλάστηση, άλλες χρήσεις. Μετά από την ταξινόμηση, ο χάρτης εξήχθη στο ArcInfo ώστε να εκτυπωθεί με ακρίβεια. Αν αποτιμηθούν τα αποτελέσματα που αναπαριστώνται στον χάρτη είναι εμφανής η επικράτηση ταξινομημένων περιοχών ως περιοχές απαγόρευσης χρήσεων συνολικής έκτασης 161 km2 (28,2% της συνολικής επιφάνειας). Οι περιοχές με επιτρεπόμενες χρήσεις γης αποτελούν το 24,5% και οι περιοχές με θεσμοθετημένες χρήσεις υπό περιορισμούς καταλαμβάνουν ποσοστό 47,3%. Συνυπολογίζοντας το μέγεθος των εικονοστοιχείων, αυτά τα ποσοστά αντιπροσωπεύουν τις ανώτερες εκτιμήσεις.
Αποτελέσματα – Συμπεράσματα
Ο χάρτης διαβρώσεων που προέκυψε αναπαριστά την αριθμητική υπεροχή περιοχών ταξινομημένων ως περιοχές με υψηλή διαβρωτική δυναμική εκτάσεως 398.3Km2 (69.6%). Η μεσαίας τάξης διαβρωτική δυναμική περιλαμβάνει περιοχές 139.2 Km2 (24.3%). Αυτό σημαίνει πως μόνο ένα μικρό κομμάτι της μητροπολιτικής περιοχής μπορεί να τεθεί υπό αστική χρήση χωρίς να ενέχει κινδύνους διάβρωσης - 6.7 km2 (1.2%). Συνυπολογίζοντας τα χαρακτηριστικά της μελέτης, ο διαβρωτικός χάρτης δεν μπορεί να αναπαραστήσει την πραγματικότητα επαρκώς και προς αυτή την κατεύθυνση απαραίτητη καθίσταται η δημιουργία ενός φυσικού δυναμικού χάρτη. Ο φυσικός δυναμικός χάρτης δημιουργήθηκε από την επεξεργασία των βασικών χαρτών. Ενδεικτικά αναφέρουμε πως η πληροφορία που αναπαριστάται ταξινομεί και υπολογίζει εκτάσεις περιοχών πχ υπό απαγόρευση θεσμοθέτησης αστικών χρήσεων έστω και για διαφορετικούς λόγους, συνολικά για το 41.2% της περιοχής (235.7 km2). Σύμφωνα με τα αποτελέσματα μόνο στο 0.4% της περιοχής μελέτης μπορούν να επιτραπούν αστικές χρήσεις. Επιπλέον 41.7% της οικιστικής περιοχής είναι χωροθετημενη σε περιοχές με ποικίλες απαγορεύσεις.
Αυτό σημαίνει πως τα περιβαλλοντικά προβλήματα μπορεί να προκύπτουν επειδή έχουν θεσμοθετηθεί ακατάλληλες χρήσεις και προκύπτει το συμπέρασμα ότι η διαδικασία της αστικής εξάπλωσης πρέπει να ελεγχθεί από περιβαλλοντικές μελέτες πριν να επιτραπεί οποιαδήποτε χρήση.
Πηγή Αναφοράς: Περάκης, Κ. Γεωργιάδου, Π. Θεωχάρη,Π. Σπανού, Μ. (2009) «Τηλεπισκόπηση και δομημένο περιβάλλον case study: Περιβαλλοντική ανάλυση μητροπολιτικής περιοχής στην Βραζιλία.» στον Συλλογικό τόμο 25 Κείμενα για τον σχεδιασμό και την ανάπτυξη του χώρου, Βόλος: Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Θεσσαλίας, pp. 611- 627
