Τηλεσκοπική Αξιολόγηση της Εξάπλωσης των Προσβολών του Ips typographus...
Από RemoteSensing Wiki
Τηλεσκοπική Αξιολόγηση της Εξάπλωσης των Προσβολών του Ips typographus στο Προστατευόμενο Πάρκο Chuprene, στη Δυτική Βαλκανική Οροσειρά
Πρωτότυπος τίτλος: Remote Sensing Assessment of the Expansion of Ips typographus Attacks in the Chuprene Reserve, Western Balkan Range
Συγγραφείς: Georgi Georgiev, Margarita Georgieva, Stelian Dimitrov, Martin Iliev, Vladislav Trenkin, Plamen Mirchev, Sevdalin Belilov
Δημοσιεύθηκε: Forests MDPI
Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου: [1]
Εισαγωγή
Το δάση αντιμετωπίζουν πολλές απειλές από τις καιρικές συνθήκες και τις προσβολές εντόμων και άλλων παθογόνων. Η Τηλεπισκόπηση παρέχει πληροφορίες για την θέση των περιοχών που έχουν πληγεί. Συγκεκριμένα, η Δορυφορική Τηλεπισκόπηση παρέχει πληροφορίες για την κάλυψη γης, την φυτοϋγεία του δάσους συναρτήσει της αναπαραγωγικής συμπεριφοράς των εχθρών, προκειμένου να γίνει ταυτοποίηση του είδους. Η χρήση ΣμηΕΑ και έχει πολλά πλεονεκτήματα και ευκολίες για την λήψη εικόνων πολύ υψηλής ανάλυσης. Τα ξυλοφάγα έντομα και συγκεκριμένα το είδος Ips typographus προσβάλει μη υγιείς περιοχές στο δάσος και κυρίως το είδος Picea abies, με αποτέλεσμα να προκαλείται σημαντική οικολογική και οικονομική ζημιά τα τελευταία χρόνια. Ο σκοπός της μελέτης είναι η αξιολόγησης της δυναμικής των προσβολών του είδους του Ips typographus, καθώς και της καταστροφής των δασών στο Προστατευόμενο Πάρκο Chuprene.
Μεθοδολογία
Το Προστατευόμενο Πάρκο Chuprene αποτελείται κυρίως από κωνοφόρα δάση και έχει μεγάλες υψομετρικές διαφορές. Σε ένα ΣμηΕΑ τύπου Flying Wing τοποθετήθηκε κάμερα Parrot Sequoia, η οποία δίνει πολυφασματικές εικόνες υψηλής ανάλυσης στα κανάλια RGB, red edge και NIR. Από τις εικόνες υπολογίστηκε ο NDVI, ώστε να πραγματοποιηθεί η εν λόγω αξιολόγηση. Ο δείκτης αυτός υπολογίζεται από την ανακλαστικότητα των φύλλων, από τα κανάλια Red και NIR. Η επιχείρηση στο πεδίο πραγματοποιήθηκε τον Σεπτέμβρη και Οκτώβρη του 2017. Συνολικά πραγματοποιήθηκαν επτά λήψεις, όπου λήφθηκαν εικόνες και μελετήθηκε περίπου το 21,6% της έκτασης. Η Ground Sampling Distance (GSD) στις εικόνες RGB ήταν 8cm και στις πολυφασματικές 20cm. Η ποιότητα των εικόνων ήταν καλύτερη σε σχέση με αυτές του Landsat και Copernicus, πράγμα που βοηθά στην ανίχνευση μικρότερων περιοχών και κηλίδων που έχουν προσβληθεί από το ξυλοφάγο. Η αύξηση σε μέγεθος των προσβεβλημένων κηλίδων μελετήθηκε με χάρτες από εικόνες μέσω ΣμηΕΑ και ορθοφωτογραφίες που λήφθηκαν το 2011 και 2015. Λόγω κάποιων ιδιαίτερων συνθηκών του πεδίου εκείνη την εποχή, ήταν αδύνατο να ληφθούν όλα τα απαραίτητα δεδομένα με ΣμηΕΑ, επομένως χρησιμοποιήθηκαν δορυφορικές εικόνες. Μετά από διερεύνηση σε διάφορες πλατφόρμες τηλεσκοπικών εικόνων, προκειμένου να βρεθούν αυτές που πληρούν τα κατάλληλα κριτήρια, επιλέχθηκε το European Space Imaging (EUSI), που παρείχε εικόνες ανάλυσης 50cm/px σε τέσσερα φασματικά κανάλια, RGB και NIR. Η επεξεργασία των εικόνων, για να προκύψει το ορθομωσαϊκό και ο χάρτης NDVI έγινε στο Pix4D, ενώ στο SNAP και το ArcGIS έγινε η επεξεργασία και ανάλυση των δεδομένων. Από το SNAP προέκυψαν τα RGB και NDVI μοντέλα. Τέλος, μετά την επεξεργασία για τον δείκτη NDVI, τα δεδομένα εισήχθησαν στο ArcMap, για περαιτέρω επεξεργασία και ταξινόμηση των περιοχών. Στη συνέχεια, τα δεδομένα αυτά συνδυάστηκαν με τις RGB εικόνες, ώστε να είναι ξεκάθαρες οι προσβεβλημένες περιοχές του δάσους. Στο τέλος της πειραματικής διαδικασίας έγινε μία ακόμα μελέτη στο πεδίο, προκειμένου να ανιχνευτούν από τους ερευνητές περιοχές με το είδος Picea abies, οι οποίες να έχουν προσβληθεί από το ξυλοφάγο. Στην αυτοψία βρέθηκαν τουλάχιστον δέκα νεκρά δέντρα και βρέθηκε το έντομο σε όλες τις μορφές του, καθώς και στοές στο ξύλο. Για την ανάλυση της παρουσίας και απουσίας των προνυμφών χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος boosted regression tree, με κατανομή Bernoulli.
Συμπεράσματα
Οι προσβολές του Ips typographus αυξήθηκαν από 82 το 2011 σε 287 το 2020. Η μέγιστη αύξηση παρατηρήθηκε μεταξύ του 2011 και 2017. Αν και τα προσβεβλημένα σημεία αυξήθηκαν και επομένως άρχισαν να ενώνονται, νεκρά και προσβεβλημένα δέντρα βρέθηκαν σε όλη την έκταση του Προστατευόμενου Πάρκου. Οι δορυφορικές εικόνες έδειξαν ότι έχει θανατωθεί το 9,6% των δέντρων της συνολικής έκτασης. Η εκτεταμένη προσβολή εξηγείται από το γεγονός ότι λόγω του αέρα και χιονιού, τα δέντρα τραυματίζονται, πράγμα που ελκύει το ξυλοφάγο έντομο. Αν και η μέθοδος ήταν ακριβής, μία παρατήρηση που έκαναν οι ερευνητές είναι πως λόγω των βρύων που μεγαλώνουν στο έδαφος, καθώς και της εξαγωγής των χαρτών μέσω του NDVI, ενδέχεται να υπάρξουν κάποιες ανακρίβειες. Παρόλα αυτά, πρόκειται για μία χρήσιμη και αποτελεσματική μέθοδο για μεγάλες εκτάσεις, ειδικότερα σε περιοχές όπου είναι δύσκολο να πραγματοποιηθεί η συνηθισμένη μεθοδολογία στην εντομολογική έρευνα.
