Υγεία των Δασών στο Εθνικό Πάρκο Yasuní με χρήση πολυφασματικών εικόνων για την αξιολόγηση των επιπτώσεων της εξόρυξης πετρελαίου

Από RemoteSensing Wiki

Πηγή: https://www.macalester.edu/geography/wp-content/uploads/sites/18/2020/09/Maggie-Jaenicke.pdf

Το άρθρο αφορά την υποβάθμιση δασικών οικοσυστημάτων και έχει τίτλο: Forest Health in Yasuní National Park Using Multispectral Imagery to Assess the Effects of Petroleum Extraction. Γράφτηκε από την Maggie Jaenicke στο SIT Ecuador CEC το 2020. Η γεωγραφική τοποθεσία του πάρκου για το οποίο γράφτηκε το άρθρο βρίσκεται στο βορειοανατολικό Εκουαδόρ και στην ευρύτερη περιοχή των συνόρων με την Κολομβία και το Περού. Ο σκοπός της μελέτης είναι να διερευνηθεί αν οι εξαγωγή πετρελαιοειδών ουσιών από συγκεκριμένα τμήματα του εθνικού πάρκου, επηρεάζουν δυσχερώς την δασική χλωρίδα στο πέρασμα του χρόνου. Για τον σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν εικόνες Landsat 4,5 και 8 καθώς μερικά δεδομένα αντλήθηκαν από το 1989, έτος από το οποίο και ξεκίνησε η έρευνα πάνω στο συγκεκριμένο θέμα αφού εκ παλαιόθεν η προστασία του Αμαζονίου είχε μεγάλη απήχηση στους ερευνητές. Για τις ανάγκες της έρευνας χρησιμοποιήθηκε ο δείκτης Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) και η τάση του διαχρονικά πάνω από τα σημεία της τοποθεσίας της έρευνας. Ο συγκεκριμένος δείκτης αποτυπώνει την πυκνότητα της βλάστησης και κατασκευάζετε από την κανονικοποιημένη διαφορά των καναλιών του κόκκινου και του εγγύς υπέρυθρου, ώστε να λαμβάνουν τιμές από -1 έως +1 με αρνητικές τιμές να παίρνουν οι περιοχές που δεν έχουν καθόλου βλάστηση και το νερό. Οι τιμές κάτω από το 0,1 αντιπροσωπεύουν βράχια, άμμο, ή χιόνι, από 0,1 έως 0,2 εκτεθειμένο έδαφος, από 0,2 έως 0,5 περιοχές με αραιή βλάστηση ή θάμνους και για τιμές πάνω από 0,6 απεικονίζεται η πολύ πυκνή βλάστηση και το τροπικό δάσος. Η έρευνα έγινε από απόσταση χωρίς δεδομένα εδάφους και θα πρέπει να συμψηφιστεί με επιτόπια έρευνα στην διαπίστωση μεταβολής της πυκνότητας της βλάστηση στα χωρία εκτέλεσης της μελέτης. Υπολογίστηκαν οι μέσοι όροι του NDVI για τέσσερις περιοχές στις οποίες αντλείται πετρέλαιο για τις χρονολογίες 1989, 1998, 2013 και 2018. Λόγο της φύσης της έρευνας η οποία επικεντρώνεται στην πυκνότητα της βλάστησης, δεν συμπεριλήφθηκαν στον μέσο όρο του NDVI τιμές κάτω από 0,2 καθώς δεν απεικονίζουν καμίας μορφής βλάστηση. Η περιοχή της έρευνας έχει χωριστεί σε χωρία με ονομασίες 14, 16, 31 και 43. Για το χωρίο 14 οι μέσοι όροι του NDVI για το 1989, το 1998, το 2013 και το 2018 ήταν 0,5338, 0,6158, 0,5557 και 0,5599 αντίστοιχα με τον συνολικό μέσο όρο τους να είναι 0,5663. Οι διαφορές των μέσων όρων των τεσσάρων χρονολογιών από τον συνολικό τους μέσο όρο να είναι -0,0325, 0,0495, -0,0106 και -0,0064 που οδηγεί στο συμπέρασμα ότι διαχρονικά η πυκνότητα της βλάστησης έχει μειωθεί. Για το χωρίο 16 οι μέσοι όροι του NDVI για το 1989, το 1998, το 2013 και το 2018 ήταν 0,5952, 0,5790, 0,5522 και 0,5532 αντίστοιχα με τον συνολικό μέσο όρο τους να είναι 0,5699. Οι διαφορές των μέσων όρων των τεσσάρων χρονολογιών από τον συνολικό τους μέσο όρο να είναι 0,0253, 0,0091, -0,0177 και -0,0167 που οδηγεί στο συμπέρασμα ότι διαχρονικά η πυκνότητα της βλάστησης έχει μειωθεί. Για το χωρίο 31 οι μέσοι όροι του NDVI για το 1989, το 1998, το 2013 και το 2018 ήταν 0,5227, 0,5422, 0,5403 και 0,5390 αντίστοιχα με τον συνολικό μέσο όρο τους να είναι 0,53605. Οι διαφορές των μέσων όρων των τεσσάρων χρονολογιών από τον συνολικό τους μέσο όρο να είναι -0,01335, 0,00615, 0,00425 και 0,00295 που οδηγεί στο συμπέρασμα ότι διαχρονικά η πυκνότητα της βλάστησης έχει εν μέρει αυξηθεί. Για το χωρίο 43 οι μέσοι όροι του NDVI για το 1989, το 1998, το 2013 και το 2018 ήταν 0,5617, 0,5481, 0,5481 και 0,5442 αντίστοιχα με τον συνολικό μέσο όρο τους να είναι 0,5506. Οι διαφορές των μέσων όρων των τεσσάρων χρονολογιών από τον συνολικό τους μέσο όρο να είναι 0,0111, -0,0022, -0,0025 και -0,0064 που οδηγεί στο συμπέρασμα ότι διαχρονικά η πυκνότητα της βλάστησης έχει μειωθεί. Γενικότερα λόγο των μικρών διαφορών και των αντικρουόμενων αποτελεσμάτων δεν είναι επιστημονικά δυνατόν να εκφραστεί ένα ισχυρό τελικό συμπέρασμα για τον επηρεασμό της πυκνότητας της βλάστησης από την άντληση πετρελαίου στην ευρύτερη περιοχή της μελέτης. Επίσης υπήρχαν και οι περιορισμοί των σύννεφων, του εδαφικού ανάγλυφου, της εποχής λήψης και τον αριθμό των εικόνων που επιβάλλουν την περεταίρω μελέτη στο θέμα της έρευνας και από άλλους επιστήμονες με πιο εξονυχιστικό τρόπο. Για τις ανάγκες της μελέτης χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό επεξεργασίας εικόνων ENVI και η χρήση (ασαφών) λογικών κανόνων για την ανάδειξη της βλάστησης με βάση τον NDVI, επίσης χρησιμοποιήθηκαν και εικόνες πέραν των Landsat και από την NASA και από την Google με αρκετά ικανοποιητικά αποτελέσματα.