Χαρτογράφηση γεωργικών πλαστικών απορριμμάτων με χρήση GIS. Μια μελέτη περίπτωσης στην Ιταλία
Από RemoteSensing Wiki
Χαρτογράφηση γεωργικών πλαστικών απορριμμάτων με χρήση GIS. Μια μελέτη περίπτωσης στην Ιταλία
Πρωτότυπος τίτλος: Agricultural plastic waste mapping using GIS. A case study in Italy
Συγγραφείς: Ileana Blanco, Rosa Viviana Loisi, Carmela Sica, Evelia Schettini, Giuliano Vox
Δημοσιεύθηκε: Resources, Conservation & Recycling 137 (2018) 229–242
Σύνδεσμος πρότυπου κειμένου: [1]
Λέξεις-Κλειδιά: Xαρτογράφηση αποβλήτων, Διαχείριση αποβλήτων, GIS, Γεωργικά πλαστικά απόβλητα
Εισαγωγή
Τα πλαστικά που χρησιμοποιούνται στην γεωργία παράγονται κυρίως από συνθετικά πετροχημικά πολυμερή, επομένως απαιτούν ένα κατάλληλο σύστημα διαχείρισης αποβλήτων για τη συλλογή και την επεξεργασία στο τέλος της διάρκειας ζωής τους. Τα γεωργικά πλαστικά συναντώνται κυρίως σε σωλήνες άρδευσης, δίχτυα για εδαφοκαλύψεις , υλικά για θερμοκήπια, συσκευασίες, σάκους, δοχεία κ.ά. Αυτά τα πλαστικά μπορεί να είναι ρυπασμένα με οργανική ύλη, παρασιτοκτόνα και λιπάσματα, έτσι αποτελούν ένα περιβαλλοντικό ζήτημα, το οποίο απαιτεί αποτελεσματικές λύσεις διαχείρισης αποβλήτων. Υπάρχει έλλειψη μεθοδολογίας για τον εντοπισμό των τύπων, των ποσοτήτων, των τόπων παραγωγής και των ροών των γεωργικών πλαστικών. Επομένως, η δημιουργία μιας γεωγραφικής βάσης δεδομένων θα ήταν χρήσιμη για να ξεπεραστεί το πρόβλημα της διαχείρισης των αγροτικών πλαστικών αποβλήτων.
Δεδομένα και μεθοδολογία
Η περιοχή μελέτης οριοθετείται από τα διοικητικά όρια της επαρχίας Barletta-Andria-Trani, στην Απουλία, Νότια Ιταλία. Η γεωργική περιοχή χαρακτηρίζεται από έντονη παραγωγή αγροτικών πλαστικών αποβλήτων, που συνδέεται με τη μαζική παρουσία αμπελώνων, ελαιώνων, και καλλιέργειες λαχανικών. Δημιουργήθηκε μια βάση δεδομένων GIS προκειμένου να γίνει χαρτογράφηση των αποβλήτων με βάση τις παρακάτω εργασίες:
- Δημιουργία ενός συνόλου πλαστικών δεικτών αποβλήτων για κάθε τύπο καλλιέργειας και εφαρμογής.
- Προετοιμασία του χάρτη χρήσης γης στο ArcMap. (Εικ.1)
- Επιλογή και επισήμανση του χάρτη χρήσης των καλλιεργειών που παράγουν πλαστικά απόβλητα
- Ανίχνευση των πλαστικών υλικών που χρησιμοποιούνται για την προστασία των καλλιεργειών.
- Αναφορά των πλαστικών αποβλήτων για κάθε εφαρμογή στα διάφορα χαρακτηριστικά της γης.
- Ποσοτική αξιολόγηση και γεωαναφορά του APW.
- Δημιουργία γεωγραφικής βάσης δεδομένων που συνοψίζει τις πλήρεις πληροφορίες
- Υλοποίηση των χαρτών.
- Αναγνώριση κατάλληλης θέσης κέντρων συλλογής.
Οι τύποι των καλλιεργειών που παράγουν πλαστικά απόβλητα στην περιοχή μελέτης καθορίστηκαν με ανάλυση των δεδομένων που συγκεντρώθηκαν κατά τη διάρκεια της 6ης Ιταλικής Γεωργικής απογραφής. Έπειτα πραγματοποιήθηκε έρευνα μεταξύ των αγροτών, με συνεντεύξεις, υποβάλλοντας ερωτηματολόγια, όπου συλλέχθηκαν τα ετήσια δεδομένα σχετικά με την καλλιεργούμενη επιφάνεια και τον τίπο των καλλιεργειών, το διαφορετικό είδος πλαστικών υλικών που χρησιμοποιούνται για κάθε καλλιέργεια, τον τύπο πολυμερούς, πάχος, βάρος, μέγεθος, τις ποσότητες ανά εκτάριο και την διάρκεια ζωής τους σε μήνες κ.ά. Τα στοιχεία συγκεντρώθηκαν από 75 ερωτηματολόγια και χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό CoStat (CoHort Software, Monterey, CA, ΗΠΑ) για τη Στατιστική ανάλυση.
Τα βασικά υλικά χαρτών που χρησιμοποιήθηκαν ήταν:
- Ψηφιακές ορθοφωτογραφίες χρώματος σε κλίμακα 1: 5000, με επίγεια ανάλυση 50 cm pixels, που λήφθηκαν από πτήσεις αεροπορικών πτήσεων το 2011 και το 2013.
- Χάρτης της χρήσης γης της περιφέρειας Apulia σε κλίμακα 1: 5000, που προέρχεται από τις ορθοφωτογραφίες του 2006 με 50 cm pixels, ενημερώθηκε με τους νέους τομείς που βρέθηκαν στις οροφωτογραφίες του 2011. Ο χάρτης συμμορφώνεται με την Ευρωπαϊκή Βάση Δεδομένων CORINE με επέκταση στο τέταρτο επίπεδο. Αυτός ο χάρτης διατίθεται δωρεάν στον ιστότοπο της περιφέρειας Apulia.
Οι χάρτες, τα όρια του δήμου και η βάση δεδομένων των αγροτικών πλαστικών αποβλήτων διαχειρίστηκαν μέσω του λογισμικού ArcMap10 ESRI GIS (www.esri.com). Οι χάρτες τοποθετήθηκαν στη ζώνη WGS 84 / UTM 33N συστήματος αναφοράς. Τα πρόσθετα δεδομένα ελήφθησαν μέσω των εργαλείων Google Maps 2014 και Google Earth 2014. Επίσης για την πραγματοποίηση ερευνών εδάφους στις περιοχές με αβεβαιότητα και τη διαχείριση των δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν το Global Navigation Satellite System ,οι υπολογιστές Pro 6H και Juno 5, τα προγράμματα Trimble TerraSync και GPS Pathfinder Office. Το πρόγραμμα QGIS χρησιμοποιήθηκε για τον εντοπισμό του γεωμετρικό κέντρο των πολυγώνων.
Αποτελέσματα
Το μεγαλύτερο ποσοστό (76%) προέρχεται από τους σωλήνες άρδευσης, δηλαδή αμπελώνες, ελαιώνες, καλλιέργειες λαχανικών. Το 18% προέρχεται από τα πλαστικά καλύμματα αμπελώνων και οπωροφόρων δέντρων. Η ποσότητα που προέρχεται από σακούλες (3%), δοχεία (2%)και ελαιοτριβεία (1%) δεν είναι σημαντική σε σχέση με το συνολικό ποσοστό. Η ανάλυση έδειξε ότι τα γεωργικά πλαστικά απόβλητα που παράγονται ετησίως από μεμβράνες κάλυψης ήταν 627 kg ha-1, από δίκτυα κάλυψης 159 kg ha-1, από τα δίχτυα για την προστασία των καλλιεργειών ήταν 192 kg ha-1, από τα δίχτυα σκίασης ήταν 131 kg ha-1, από την άρδευση ήταν 104 kg ha-1. Μέσω του GIS, επισημάνθηκαν οι περιοχές με υψηλή πυκνότητα πλαστικών αποβλήτων και η κατάλληλη θέση των κέντρων συλλογής όπως φαίνονται στην εικόνα 3.
Επίλογος
Οι παραγόμενοι χάρτες και η βάση δεδομένων GIS μπορούν πάντα να είναι χρήσιμα εργαλεία για την παρακολούθηση και τη βελτιστοποίηση της συλλογής γεωργικών πλαστικών αποβλήτων από τα αγροκτήματα και τη μεταφορά τους στις εταιρείες ανακύκλωσης.
