ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΤΣΟΥΝΑΜΙ ΣΤΑ ΠΑΡΑΚΤΙΑ ΔΑΣΙΚΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΑΝΤΑΜΑΝ, ΤΑΙΛΑΝΔΗ

Από RemoteSensing Wiki

ΠΡΩΤΟΤΥΠΟΣ ΤΙΤΛΟΣ: Using remote sensing to assess tsunami-induced impacts on coastal forest ecosystems at the Andaman Sea coast of Thailand

ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ: H. Roemer, G. Kaiser, H. Sterr, and R. Ludwig

ΠΗΓΗ: Natural Hazard and Earth System Sciences, 13 April 2010, 729–745

ΣΤΟΧΟΣ

Το τσουνάμι του Δεκέμβρη του 2004 στον Ινδικό ωκεανό υπήρξε μια από τις μεγαλύτερες φυσικές καταστροφές που έχουν πλήξει ποτέ τον πλανήτη. Στόχος της συγκεκριμένης μελέτης είναι ο εντοπισμός της επίδρασης του τσουνάμι στα παράκτια δασικά οικοσυστήματα της θάλασσας Ανταμάν. Η μελέτη επικεντρώνεται στην παρακάτω περιοχή (Εικόνα 1).

Εικόνα 1: Περιοχή μελέτης. Οι δορυφορικές εικόνες IKONOS είναι από τις 13 Ιανουαρίου 2003.

ΕΙΔΗ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΜΕΤΑΦΕΡΟΜΕΝΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ, ΔΕΚΤΩΝ ΚΑΙ ΚΑΝΑΛΙΩΝ

Στη συγκεκριμένη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν εικόνες από τον δορυφόρο IKONOS, σε διάφορα φάσματα (Πίνακας 1), οι οποίες πάρθηκαν στις 13 Ιανουαρίου του 2003 (πριν το τσουνάμι) και στις 15 Ιανουαρίου του 2005 (μετά το τσουνάμι). Όλες οι τεχνικές ανίχνευσης που χρησιμοποιήθηκαν στην εργασία έγιναν σε πολυφασματικό υπόβαθρο σε ανάλυση 4 μέτρων, ενώ πανχρωματικά δεδομένα μεγάλης ανάλυσης (διακριτική ικανότητα πανχρωματικού καναλιού: 1 m) χρησιμοποιήθηκαν για επιβαιβέωση των συμπερασμάτων.

Πίνακας 1: Παράμετροι των εικόνων που πάρθηκαν στις 13 Ιανουαρίου 2003 (πριν το τσουνάμι) και 15 Ιανουαρίου 2005 (μετά το τσουνάμι).

ΧΡΗΣΙΜΟΤΗΤΑ ΕΙΚΟΝΩΝ

Ο σκοπός της διεργασίας λήψης εικόνων τηλεπισκόπησης ήταν ο εντοπισμός της υποβάθμισης των δασικών οικοσυστημάτων στις περιοχές μελέτης εξαιτίας του τσουνάμι. Η υπό μελέτη ζώνη περιέχει πέντε διαφορετικά δασικά οικοσυστήματα (Εικόνα 2), τα οποία εξετάσθηκαν ξεχωριστά για την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων.

Εικόνα 2: Παράκτια δασικά οικοσυστήματα που εξετάσθηκαν στην εργασία (οι οικόνες πάρθηκαν τον Ιανουάριο του 2009).

ΠΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΕΣ

Πριν από την εφαρμογή ανίχνευσης των αλλαγών ανάλυσης, οι ψηφιακοί αριθμοί απ’ τις εικόνες IKONOS μετατράπηκαν κατά την εκκίνηση του αισθητήρα σε τιμές ακτινοβολίας σύμφωνα με την εξίσωση (Τaylor, 2009): Lλ= (104* DNλ) / (CalCoefλ* Bandwidthλ), όπου:

• DNλ = digital value for spectral band λ
• CalCoefλ = Radiometric calibration coefficient (DN/(mW/cm2-sr))
• Bandwidthλ = Bandwidth of spectral band λ (nm).
• Both CalCoefλ and Bandwidthλ, που δίνεται στον πίνακα 1.

Εικόνα 3: Επιλογή 3 περιοχών και παρουσίαση 7 διαφορετιkών αποτελεσμάτων. Α) Παραλιακό δάσος με δέντρα casuarinas κοντά στην Ban Bang Sak, Β) Μικτό παραλιακό δάσος στην Thai Mueang, Γ) Φυτεία καρύδας κοντά στην Ban Bang Sak.

ΨΗΦΙΑΚΕΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΕΣ

Οι τηλεπισκοπικές μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα μελέτη είναι:

• Η μέθοδος της άμεσης ταξινόμησης (direct multidate classification, DMC) για την ανίχνευση των αλλαγών. Η μέθοδος αυτή συνδυάζει τις ιδιότητες των πολυφασματικών και των χρονικών μεταβλητών των διαφόρων δορυφορικών εικόνων.
• Η αλλαγή στην ανάλυση των εικόνων (change vector analysis, CVA), που περιελάμβανε καταρχήν τον υπολογισμό της φωτεινότητας (brightness) και της ποσότητας του πράσινου φωτός (greenness), με σκοπό να μειωθεί ο αριθμός των περιττών πληροφοριών των ψηφιακών εικόνων που θα αναλυθούν. Αυτή η διαδικασία μπορεί να ορισθεί ως ένας νέος δισδιάστατος χώρος, στον οποίο τα πολυφασματικά δεδομένα καταλαμβάνουν δύο νέους άξονες με βιοφυσικές ιδιότητες στους τομείς ενδιαφέροντος. Σύμφωνα με το Lorena et al. (2002), ο άξονας brightness συσχετίζεται με μεταβολές της ανακλαστικότητας του εδάφους, ενώ ο άξονας greenness συνδέεται με την ποσότητα και τη ζωτικότητα της βλάστησης.

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Τα στατιστικά των καταστροφών για τους 5 τύπους δασών φαίνονται στους πίνακες 2,3, καθώς επίσης και στις εικόνες 4 και 5

Πίνακας 2: Στατιστικά καταστροφών (% καταστροφή) με βάση τη μέθοδο DMC.

Πίνακας 3: Στατιστικά καταστροφών (% καταστροφή) με βάση τη μέθοδο CVA.

Εικόνα 4: Χάρτες με βάση τη μέθοδο DMC, που απεικονίζουν τις καταστροφές για τα πέντε παράκτια δάση στην περιφέρεια Phang-Nga.

Εικόνα 5: Χάρτες με βάση τη μέθοδο CVA, που απεικονίζουν τις καταστροφές για τα πέντε παράκτια δάση στην περιφέρεια Phang-Nga.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Η οικολογική ευπάθεια των παράκτιων δασών απαιτεί καλή κατανόηση των ζημιών που προκλήθηκαν από το τσουνάμι, δεδομένου ότι τα πρότυπα των καταστροφών μεταβάλλονται στο χώρο και εξαρτώνται από διάφορους παράγοντες, όπως η απόσταση από την ακτογραμμή, τα ποτάμια, το υψόμετρο και η κλίση της ακτής. Επομένως, απαιτούνται λεπτομερείς πληροφορίες για τις χωρικές καταστροφές που λαμβάνουν χώρα σε ολόκληρη την παράκτια περιοχή μεταξύ του Ban Nam Khem στο Βορρά και του Thai Mueang στο Νότο. Οι δύο μέθοδοι που εφαρμόζονται εδώ (DMC και CVA) έδειξαν διαφορετικά αποτελέσματα, τα οποία εξαρτώνται από την ακρίβεια και τις δαπάνες των εργασιών. Τέλος, η μέθοδος DMC είναι σαφώς η πιο αποτελεσματική και ακριβής μέθοδος ανίχνευσης των επιπτώσεων, δεδομένου ότι μπορεί να επεξεργασθεί ένα σύνθετο πλέγμα πληροφοριών.