Χρήση της τηλεανίχνευσης και των Γ.Σ.Π στη διαχείριση αρχαιολογικών χώρων που κινδυνεύουν από περιβαλλοντικά προβλήματα

Από RemoteSensing Wiki

Στόχος της εφαρμογής Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη των δυνατοτήτων της τηλεπισκόπησης για την προστασία αρχαιολογικών χώρων και μνημείων από φυσικές καταστροφές, όπως λ.χ. οι σεισμοί, η έλλειψη της στατικής ισορροπίας των εδαφών, η ξηρασία, η ερημοποίηση και η διάβρωση. Η έρευνα επικεντρώνεται στο νομό Λασιθίου στην Ανατολική Κρήτη, εφόσον αποτελεί ταυτόχρονα μία απομακρυσμένη περιοχή της Ευρωπαϊκής Ένωσης, μία περιοχή εξαιρετικού αρχαιολογικού ενδιαφέροντος με πληθώρα σημαντικών αρχαιολογικών θέσεων και μία περιοχή με μεγάλη τουριστική ανάπτυξη τα τελευταία χρόνια. Στα πλαίσια της έρευνας παρατηρήθηκε η εξέλιξη των κλιματικών συνθηκών της περιοχής, μελετήθηκαν δορυφορικές εικόνες, το ψηφιακό μοντέλο εδάφους, ο γεωλογικός χάρτης του νομού, μετεωρολογικά δεδομένα, δεδομένα ιστορικών σεισμικών φαινομένων της περιοχής, η εγγύτητα σε γεωμορφολογικά ή γεωλογικά χαρακτηριστικά ή σε αστικά κέντρα και αναλύθηκαν σε περιβάλλον γεωγραφικού συστήματος πληροφοριών και σε πρόγραμμα επεξεργασίας εικόνων. Τέλος, εκτιμήθηκαν όλοι οι παράγοντες που επηρεάζουν τους αρχαιολογικούς χώρους ώστε να προκύψει ένας τελικός αλγόριθμος και να εντοπιστούν εκείνες οι αρχαιολογικές ζώνες που κινδυνεύουν περισσότερο από φυσικές καταστροφές.

Πως γινόταν παλαιότερα χωρίς τηλεπισκόπηση Κατά τη διάρκεια των ανασκαφών λάμβαναν χώρα γεωφυσικές διασκοπήσεις στους αρχαιολογικούς χώρους για την μελέτη και χαρτογράφηση του υπεδάφους.

Είδη δορυφορικών συστημάτων που χρησιμοποιήθηκαν Τα μεγάλα αναπτυξιακά έργα, η ανάπτυξη του τουρισμού και οι φυσικοί κίνδυνοι οδηγούν στην ανάγκη λήψης μέτρων με σκοπό τη διαχείριση και την προστασία χώρων ιδιαίτερης σημασίας για την ανάδειξη της πολιτισμικής κληρονομιάς, όπως οι αρχαιολογικοί. Στο παρόν ερευνητικό έργο μελετήθηκαν δορυφορικές εικόνες Landsat του νομού Λασιθίου. Τα στοιχεία που προέκυψαν από τις εικόνες συσχετίστηκαν με το ψηφιακό μοντέλο εδάφους, το γεωλογικό χάρτη του νομού, μετεωρολογικά και σεισμικά δεδομένα των τελευταίων ετών και αναλύθηκαν από το πρόγραμμα επεξεργασίας εικόνων ERDAS IMAGINE και το γεωγραφικό σύστημα πληροφοριών ArcView.

Χρησιμότητα των δεκτών που χρησιμοποιήθηκαν Οι δέκτες Landsat γενικά επικεντρώνονται στις πλουτοπαραγωγικές πηγές του πλανήτη σε τομείς όπως η γεωλογία, οι μετρήσεις βιομάζας, η χαρτογράφηση των δασών, οι χρήσεις γης, η εδαφοκάλυψη, οι περιβαλλοντικές αλλαγές, οι παράκτιες περιοχές. Προεπεξεργασίες, προχωρημένες, ειδικές και ψηφιακές επεξεργασίες και αποτελέσματά τους, χάρτες και αιτιολόγηση της χρησιμοποίησης κάθε στοιχείου Πιο αναλυτικά αναλύθηκαν 972 αρχαιολογικές θέσεις από τις οποίες οι 182 ήρθαν στο φως από ανασκαφές, ενώ οι 667 εντοπίστηκαν από επιφανειακές έρευνες. Οι προαναφερθείσες θέσεις ταξινομήθηκαν σε 9 κατηγορίες ανάλογα με τον τύπο και τη χρήση τους (θέσεις εγκατάστασης, εργαστήρια/θέσεις παραγωγής, θέσεις άγνωστης τυπολογίας/επιφανειακών ερευνών, νεκροταφεία, μεμονωμένα κτίρια, λατρευτικοί χώροι, οχυρωματικά μνημεία, σπήλαια κα). Επιτόπου έρευνες που έγιναν στους σημαντικότερους 320 χώρους επιβεβαίωσαν την ύπαρξη 30 περιφραγμένων από την Αρχαιολογική Υπηρεσία και 89 σε σχετικά καλή κατάσταση διατήρησης. Οι 327 θέσεις από τις 972 είναι κηρυγμένες αρχαιολογικές, το 35% του συνόλου απειλείται από γεωργικές δραστηριότητες και ένα παρόμοιο ποσοστό βρίσκεται εντός περιοχών με φυσική βλάστηση. Όσον αφορά στις πυρκαγιές τις τελευταίες δεκαετίες στο Λασίθι υπάρχει μία αύξηση πλέον του 200% στις δασικές-αγροτικές σε σύγκριση με τις αρχές του αιώνα όπως προέκυψε από μία αποδελτίωση που πραγματοποιήθηκε στα αρχεία της Διεύθυνσης Δασών του Υπουργείου Γεωργίας για την περίοδο 1923-1997. Από τα στοιχεία των πυρκαγιών δημιουργήθηκαν θεματικοί χάρτες της συχνότητας των πυρκαγιών ανά νεώτερο οικισμό και συσχετίστηκαν η καμένης γη και η τοποθεσία των αρχαιολογικών θέσεων. Από δεδομένα της Εθνικής Μετεωρολογικής Υπηρεσίας, που αφορούσαν στη μέση και μέση μέγιστη θερμοκρασία και βροχόπτωση και στη μέση σχετική υγρασία παρήχθησαν θεματικοί χάρτες με παρεμβολή. Στους χάρτες αυτούς φαίνεται η φθίνουσα πορεία των επιπέδων της μέσης βροχόπτωσης και η αυξητική πορεία της μέσης θερμοκρασίας, παράγοντες που αποτελούν κρίσιμους συντελεστές για τη διαδικασία της ερημοποίησης. Επίσης, συλλέχθηκαν στοιχεία για τη σεισμική δραστηριότητα της περιοχής (έντασης μεγαλύτερης ή ίσης από 4,5 R) για τα τελευταία 50 χρόνια από το Γεωδυναμικό Ινστιτούτο του Αστεροσκοπείου Αθηνών και δημιουργήθηκαν κυκλικές ζώνες επιρροής διαφορετικών ακτίνων, ώστε να διαπιστωθεί πόσες και ποιες αρχαιολογικές θέσεις έχουν πληγεί από σεισμούς. Για μία καλύτερη ανάλυση της σεισμικής επικινδυνότητας χρησιμοποιήθηκαν οι εμπειρικές σχέσεις των Παπαζάχου και Παπαϊωάννου που δίνουν τις τιμές της εδαφικής επιτάχυνσης (pga) σε συνάρτηση με το μέγεθος ροπής της σεισμικής κίνησης (ΜW), την επικεντρική απόσταση (R) και τις εδαφικές συνθήκες (S) και υπολογίστηκαν οι σχέσεις απόσβεσης των τιμών της μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης (pga), της μέγιστης εδαφικής ταχύτητας (pgv) και της μετάθεσης (pgd). Τέλος, υπολογίστηκε η εγγύτητα των αρχαιολογικών θέσεων ως προς τα τοπογραφικά και γεωλογικά χαρακτηριστικά, όπως το οδικό δίκτυο, το υδρολογικό δίκτυο, τα αστικά κέντρα, η ακτογραμμή και τα γεωλογικά ρήγματα. Οι παραπάνω πληροφορίες αναλύθηκαν ποιοτικά και στατιστικά, με στόχο τον καθορισμό συντελεστών βαρύτητας για κάθε μία παράμετρο και κάθε κατηγορία των παραγόντων επικινδυνότητας σε σχέση με τον τύπο και την κατάσταση διατήρησης των μνημείων και των αρχαιολογικών θέσεων. Ο καθορισμός των συντελεστών βαρύτητας έγινε με πειραματικές διαδικασίες, ενώ κάθε φορά το αποτέλεσμα της διαδικασίας αναλύονταν με βάση τα πραγματικά στοιχεία, δηλαδή την κατάσταση διατήρησης των μνημείων και ιδιαίτερα όσων εξ’ αυτών βρίσκονταν εντός των περιοχών υψηλής επικινδυνότητας.

Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων Τα αποτελέσματα της μοντελοποίησης της επικινδυνότητας των αρχαιολογικών θέσεων του Νομού Λασιθίου είναι περισσότερο από ενθαρρυντικά, δίνοντας μία νέα διάσταση στον τρόπο με τον οποίο θα μπορούσε να γίνεται η διαχείριση της πολιτιστικής κληρονομιάς, λαμβάνοντας υπόψη φυσικές και ανθρωπογενείς συνιστώσες. Η Εικόνα 1 παρουσιάζει τους χάρτες που προέκυψαν από την ανάλυση των στοιχείων για τη βροχόπτωση (1α) και τη σεισμική δραστηριότητα (1β). Η Εικόνα 2 είναι η δορυφορική εικόνα Landsat που χρησιμοποιήθηκε και η Εικόνα 3 παρουσιάζει το συντελεστή επικινδυνότητας που προέκυψε από τη σύνθεση της εγγύτητας ως προς το οδικό δίκτυο και την ακτογραμμή, τη σεισμική δραστηριότητα, τη συχνότητα των πυρκαγιών, το συντελεστή διάβρωσης και το ανάγλυφο του εδάφους.

(α) Χάρτης βροχόπτωσης (β) Χάρτης σεισμικής δραστηριότητας,Πηγή:http://www.ims.forth.gr/printerfriendly/newsletters-gr_06.html

http://www.ims.forth.gr/printerfriendly/newsletters-gr_06.html)

H δορυφορική εικόνα Landsat του νομού Λασιθίου,Πηγή:http://www.ims.forth.gr/printerfriendly/newsletters-gr_06.html

O συντελεστής επικινδυνότητας που προέκυψε από τη σύνθεση της εγγύτητας ως προς το οδικό δίκτυο και την ακτογραμμή, τη σεισμική δραστηριότητα, τη συχνότητα των πυρκαγιών, το συντελεστή διάβρωσης και το ανάγλυφο του εδάφους,Πηγή:http://www.ims.forth.gr/printerfriendly/newsletters-gr_06.html

Πηγή 1. Χατζηιορδάνου Ελένη – Σαρρής Απόστολος – Μερτίκας Στυλιανός, «ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑΣ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΘΕΣΕΩΝ ΤΟΥ ΝΟΜΟΥ ΛΑΣΙΘΙΟΥ ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΚΡΗΤΗΣ ΑΠΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΚΑΙ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ» 2. Κωνσταντίνος Καρτάλης – Χαράλαμπος Φειδάς, Βιβλίο «Αρχές και εφαρμογές της δορυφορικής τηλεπισκόπησης», Β. Γκιούρδας Εκδοτική