Χρήση τηλεπισκόπησης για τον εντοπισμό των οπτικών διαφοροποιήσεων στις ακτές της Αλεξάνδρειας.

Από RemoteSensing Wiki

Original Title: Using Remote Sensing Data For Assessing the Optical Characteristics of Alexandria Coastal Water, Egypt.

Στγγραφείς: Mahmoud H. Ahmed, Noha S. Donia and Belal M. El-leithy

Πηγή: Institute of Environmental Studies and Researches, An Shams University,Cairo http://www.isprs.org/proceedings/XXXV/congress/comm7/papers/245.pdf

Περίληψη Η εξερεύνηση της επιφάνειας της θάλασσας έχει ανοίξει νέες προοπτικές για την κατανόηση των διαδικασιών σε ότι αφορά τις μεταβολές που λαμβάνουν χώρα στο θαλάσσιο περιβάλλον καθώς μας εφοδιάζει με πληροφορίες όσον αφορά την βιολογική και γεωχημική και την φυσική εξέλιξη της θάλασσας. Το παρόν άρθρο παρουσιάζει μέσω δυο φωτογραφιών Landsat TM την μεταβολή που επήλθε στα παράλια της Αλεξάνδρειας λόγω ανθρωπογενών παρεμβάσεων μεταξύ Αύγουστου 1990 και Μαΐου 2000. Οι εικόνες αποδίδουν το χρώμα του νερού σε συνάρτηση με το επίπεδο της θερμοκρασίας. Τα αποτελέσματα αναλύονται σε δυο εικόνες. Εισαγωγή H ακτή της Αλεξάνδρειας εκτείνεται 42km και περιβάλλεται από την το λιμάνι της El-Dekhaila στα δυτικά και του Abu Quir στα ανατολικά. Οι παραλίες της έχουν χαρακτηριστεί ως εξαιρετικής περιβαλλοντικής σημασίας. Ωστόσο το σημαντικότερο πρόβλημα που αντιμετωπίζει η περιοχή είναι η διοχέτευση των αστικών αποβλήτων στην ακτή της Αλεξάνδρειας. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι να συμβάλλει μέσω της τηλεπισκόπησης στην αντιμετώπιση του προβλήματος αντλώντας πληροφορίες για το χρώμα και την θερμοκρασία της επιφάνειας της θάλασσας, εξετάζοντας επιπλέον τις παραμέτρους που συμβάλλουν στην οπτική μεταβολή της επιφάνειας του νερού.

Μεθοδολογία Σε αυτην την έρευνα έχουν χρησιμοποιηθεί ΤΜ landsat εικόνες για την περίοδο 1990 και 2000. Ο δορυφόρος Landsat μετράει την ακτινοβολία σε 7 ζώνες του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος με φασματική ανάλυση 30m εκτός από την 6 ζώνη που μετρά την υπέρυθρη ακτινοβολία και έχει ανάλυση 120 m.

Η ακτή της Αλεξάνδρειας έχει επιλεχθεί σε μεγάλο βαθμό για 6 περιοχές , που παρουσιάζουν πολύ μεγάλο ενδιαφέρον λόγω των φυσικών αλλαγών στο νερό καθώς και των ανθρώπινων παρεμβάσεων σε αυτό . Για την καλύτερη κατανόηση έχουν επιλεχθεί 6 προφίλ για 6 περιοχές  που αντιπροσωπεύουν το καθαρό νερό, αυτές είναι: Μαμούρα (προφιλ Νο 2), Ελ Ταμπια (προφιλ no 3), Edku  λίμνη (προφίλ Νο 4), Ανατολικό λιμάνι (προφίλ Νο 6). Αυτά τα προφίλ προέρχονται από τις μετρήσεις ανάκλασης που προέρχονται από την επεξεργασία εικόνων. Οι τοποθεσίες αυτές παρουσιάζονται στην εικόνα 2.

Επιπλέον, καθώς η θερμοκρασία της επιφάνειας του νερού είναι η βασική παράμετρος για την απόκλιση της θερμικής συμπεριφοράς του περιβάλλοντος έτσι γίνεται μια θερμική ταξινόμηση μεταξύ των δυο εικόνων με την βοήθεια της χρήσης των θερμικών υπέρυθρων (10,4 to 12,5 um) , η ζώνη 6 μετρά την υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπεται από τις επιφάνειες. Οι θερμικές ζώνες του δορυφόρου μετατράπηκαν σε τιμές θερμοκρασίας . Ενώ η ψηφιακή αριθμοί μετατράπηκαν σε απόλυτη ακτινοβολία στους δυο Landsat αισθητήρες ακολουθώντας την παρακάτω εξίσωση: L=(Lmax-Lmin)/255*DN+Lmin

Αποτελέσματα Η φωτογραφία 2 παρουσιάζει την εικόνα και των δυο ημερομηνιών όσον αφορά τις χρωματικές διακρίσεις του νερού. Το κίτρινο καφέ χρώμα παρουσιάζει το καθαρό νερό που λόγω της μεγάλης συγκέντρωσης οργανικών δεν μπορεί να προωθηθεί στην θάλασσα. Το μπλέ σκούρο είναι καθαρό νερό που απορροφά λιγότερη ενέργεια, λιγότερη και από 0,6 um. Υψηλής διαπερατότητας χαρακτηρίζεται το νερό με το μπλε πράσινο χρώμα. Ενώ το καφέ χρώμα που παρατηρείται στο Abu kir παρουσιάζει μεγάλη συγκέντρωση χλωροφύλλης. Όσον αφορά την εικόνα 3 μπορούν να διεξαχθούν 6 προφίλ: 1. Το προφίλ 1 δείχνει μεγάλη ανακλαστικότητα στην ζώνη 1 (atmospheric scattering and absorption) και λιγότερη στην ζώνη 3 (Also, this is due to that the red (0.63 to 0.69 um) band 3 chlorophyll absorption band of healthy green vegetation) 2. Το προφίλ 1 δείχνει λιγότερη ανάκλαση στην ζώνη 1 και μεγαλύτερη ανάκλαση στην 2 και 3 ζώνη και αυτό λόγω των αγροτικών αποβλήτων 3. Τα προφίλ 2,3,5,6 παρουσιάζουν σχετικά μικρή ανάκλαση στη ζώνη 1 και υψηλή στην ζώνη 2 και 3 και αυτό λόγω υψηλών αστικών δραστηριοτήτων επηρεάζεται το δείγμα 2, οργανικών σωματιδίων που επηρεάζουν το δείγμα Νο 5 και πετρελαϊκής ρύπανσης λόγω της ναυτιλίας επηρεάζεται το δείγμα Νο 6 Ωστόσο, από την σύγχρονη έρευνα προκύπτει πως η κατάσταση στην ακτή της Αλεξάνδρειας έχει βελτιωθεί αισθητά το 2000 δεδομένου της εφαρμογής του περιβαλλοντικού νόμου το 1994.

Επίλογος Από την εργασία συμπεραίνεται πως η τηλεπισκόπηση είναι η πλέον κατάλληλη και λιγότερο χρονοβόρα μέθοδος για την διεξαγωγή ερευνών για την ποιότητα του νερού.