WETMUST: Ολοκληρωμένο σύστημα παρακολούθησης υγροτόπων με τη χρήση καινοτόμων τεχνολογιών

Από RemoteSensing Wiki

Οι υγρότοποι αποτελούν μεταβατικά και δυναμικά οικοσυστήματα υψηλής οικολογικής σπουδαιότητας, που συχνά απειλούνται από ανθρωπογενείς και όχι μόνον δραστηριότητες. Αποτέλεσμα των ανθρωπογενών δραστηριοτήτων στη λεκάνη απορροής είναι να ασκούνται έντονες πιέσεις στα υγροτοπικά οικοσυστήματα με επιπτώσεις στον οικολογικό χαρακτήρα και την κατάσταση των υγροτόπων. Η περιβαλλοντική παρακολούθηση, και δει των υγροτόπων, αποτελεί ακρογωνιαίο λίθο της αειφόρου ανάπτυξης και προϋπόθεση για τη διατήρηση της περιβαλλοντικής κληρονομιάς. Σύμφωνα με την Οδηγία Πλαίσιο για τα Νερά της Ε.Ε., η περιβαλλοντική παρακολούθηση διακρίνεται σε εποπτική, επιχειρησιακή και διερευνητική και αποσκοπεί στην ολοκληρωμένη και περιεκτική αξιολόγηση της ποιότητας των υδάτων σε επίπεδο λεκάνης απορροής ποταμού.

To έργο WETMUST

Στόχος του έργου WETMUST είναι η ανάπτυξη, αξιολόγηση και εφαρμογή ενός καινοτόμου συστήματος παρακολούθησης πολλαπλών επιπέδων για υγροτοπικά οικοσυστήματα και τις λεκάνες απορροής τους, το οποίο θα συμβάλει στη διατήρηση και τη βέλτιστη διαχείρισή τους. Το έργο εντάσσεται στην Κοινοτική Πρωτοβουλία INTERREGIII B/ARCHIMED (Μέτρο 3.1:Προστασία, Σχεδιασμός και Διαχείρηση φυσικών πόρων και τοπίων). Το έργο έχει διάρκεια 29 μήνες, από τον Ιούνιο του 2006 έως και τον Οκτώβριο του 2008. Ο συνολικός προϋπολογισμός του έργου είναι 1.346.664,60€ και συγχρηματοδοτείται κατά 75% από Ευρωπαϊκούς Πόρους (ΕΤΠΑ) και 25% από Εθνικούς Πόρους.

Περιοχές μελέτης του έργου: Λίμνες Κορώνεια και Βόλβη (Ελλάδα), Κόλπος Καλλονής (Ελλάδα), Λιμνοθάλασσα Κοτυχίου (Ελλάδα), Λίμνες Monticchio (Ιταλία)

Το καινοτόμο σύστημα παρακολούθησης WETMUST

Η καινοτομία του έργου έγκειται στη συνδυασμένη χρήση και ολοκλήρωση δεδομένων, προερχόμενα από τα 4 επίπεδα παρακολούθησης προκειμένου να μεγιστοποιείται η ακρίβεια και η αξιοπιστία των αποτελεσμάτων. Τα επίπεδα παρακολούθησης περιλαμβάνουν:

1. Τηλεπισκόπηση

2. Μετρήσεις πεδίου και δειγματοληψίες

3. Τηλεμετρία

4. Μη επανδρωμένο ιπτάμενο όχημα (UAV)

Για κάθε περιοχή μελέτης αναπτύχθηκαν πρωτόκολλα παρακολούθησης ως οριζόντια εργαλεία εφαρμογής των δράσεων παρακολούθησης διασφαλίζοντας την επαναληψιμότητα και την ορθότητα των αποτελεσμάτων. Η ολοκλήρωση των δεδομένων έγινε σε περιβάλλον Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS) και υπολογίστηκαν δείκτες Πιέσεων, Επιπτώσεων και Κατάστασης στα πρότυπα της μεθοδολογίας DPSIR και των κατευθύνσεων της Οδηγίας Πλαίσιο για τα Νερά.

Αποτελέσματα του έργου WETMUST

Λίμνες Κορώνεια και Βόλβη (Ελλάδα):

Πολυφασματική εικόνα που έχει ληφθεί από το UAV πάνω από τον υγρότοπο της λίμνης Κορώνειας. Απεικονίζεται μία συστάδα αλμυρικίων δίπλα σε καλαμιώνα σε μπλε, πράσινο, κόκκινο και εγγύς υπέρυθρο φασματικά κανάλια. Οι πολυφασματικές εικόνες που λήφθηκαν από το UAV σε χαμηλή πτήση χρησιμοποιήθηκαν, σε συνδυασμό με παρατηρήσεις στο πεδίο, για την εκπαίδευση των αλγορίθμων τηλεπισκόπησης και την επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων.

Οι σημαντικότερες αλλαγές στην κάλυψη γης μεταξύ των ετών 2003-2007 στον υγρότοπο της λίμνης Κορώνειας. Η έγχρωμη περιοχή συμβολίζει την εξάπλωση του καλαμιώνα σε περιοχή που καλύπτονταν με νερό (μπλε) και λάσπη (κόκκινο). Η ανίχνευση αλλαγών δημιουργήθηκε με γεωγραφική ανάλυση υπέρθεσης δύο επιμέρους χαρτών κάλυψης γης, που είχαν δημιουργηθεί από δορυφορικές λήψεις διαφορετικών ετών.

Κόλπος Καλλονής (Ελλάδα)

Ανάκλαση σε διάφορα μήκη κύματος (από το μπλε έως το εγγύς υπέρυθρο) από είδη υγροτοπικής βλάστησης, που καταγράφηκαν με σπεκτροραδιόμετρο στην περιοχή της Καλλονής. Οι φασματικές υπογραφές που απεικονίζονται χρησιμοποιήθηκαν για την εκπαίδευση αλγορίθμων τηλεπισκόπησης.

Δείγμα τελικού χάρτη που απεικονίζει την κάλυψη γης (σύμφωνα με το σύστημα ταξινόμησης CRAMSAR) στον κόλπο της Καλλονής. Η λεκάνη απορροής καλύπτεται κυρίως από χορτολιβαδικές εκτάσεις και δάση που απεικονίζονται με ανοιχτό και σκούρο πράσινο, αντίστοιχα.

Λιμνοθάλασσα Κοτυχίου (Ελλάδα)

Χάρτης κάλυψης γης της περιοχής Λιμνοθάλασσα Κοτυχίου, εστιάζοντας στη λιμνοθάλασσα Προκόπου. Οι κύριες κατηγορίες είναι το δάσος κωνοφόρων (πράσινο), η λιμνοθάλασσα (μπλε), η χαμηλή υγροτοπική βλάστηση (κίτρινο) και οι αμμοθίνες (πορτοκαλί). O χάρτης δημιουργήθηκε με αυτόματη επιβλεπόμενη ταξινόμηση μιας εικόνας του δορυφόρου IKONOS, σύμφωνα με το σύστημα ταξινόμησης CRAMSAR. Οι μετρήσεις με το σπεκτροραδιόμετρο και οι εικόνες του UAV χρησιμοποιήθηκαν συνδυασμένα για την εκπαίδευση του αλγορίθμου.

Χάρτης ενδιαιτημάτων της λιμνοθάλασσας Κοτυχίου, σύμφωνα με την Οδηγία 92/43/ΕΟΚ για τα ενδιαιτήματα. Οι κωδικοί των ενδιαιτημάτων αναφέρονται στο Παράρτημα Ι της Οδηγίας. Ο χάρτης δημιουργήθηκε με φωτοερμηνεία ενισχυμένης εικόνας του δορυφόρου IKONOS, και με τη χρήση εικόνων UAV για τον καθορισμό των λεπτομερών ενδιαιτημάτων.

Λίμνες Monticchio (Ιταλία)

Χάρτης κάλυψης γης / χρήσεων γης στις λίμνες Monticchio.

Διαφάνεια υδάτινης στήλης (αριστερά) και συγκέντρωση χλωροφύλλης (δεξιά) στις λίμνες Monticchio.

Μετρήσεις ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης σε υγροτοπικά εδάφη γύρω από τις λίμνες Monticchio.

Διαχείριση και διαθεσιμότητα δεδομένων

Η αξιολόγηση, αρχειοθέτηση και αποθήκευση των δεδομένων παρακολούθησης γίνεται με τη χρήση γεωγραφικής βάσης δεδομένων που αναπτύχθηκε για τις ανάγκες του έργου. Τα αποτελέσματα της παρακολούθησης είναι διαθέσιμα στους τελικούς χρήστες και λήπτες αποφάσεων μέσα από μια διαδικτυακή εφαρμογή διεπαφής για τη διαχείριση γεωγραφικών δεδομένων - WEB IMS (Internet Map Server) με ιδιαίτερα φιλικό προς το χρήστη περιβάλλον. Με τον τρόπο αυτό οι απομακρυσμένοι χρήστες μπορούν μέσω διαδικτύου να έχουν πρόσβαση στα δεδομένα, να τα διαχειρίζονται και να τα αξιοποιούν σε επιχειρησιακές εφαρμογές.

Σημεία Κλειδιά του έργου WETMUST

• Αυξημένη περιβαλλοντική πληροφορία με ανάπτυξη και χρήση αξιόπιστων χωροχρονικών και βιοφυσικών ενδεικτών.

• Αποτελεσματικότερη διαχείριση και διατήρηση του φυσικού περιβάλλοντος με χρήση ολοκληρωμένων και πολυεπίπεδων συστημάτων περιβαλλοντικής παρακολούθησης.

• Υποστήριξη στη λήψη αποφάσεων σε σχέση με τον σχεδιασμό και την εφαρμογή της Περιφερειακής περιβαλλοντικής πολιτικής.

• Πρόσβαση και διάδοση καινοτόμων τεχνολογιών μέσω της συνεργασίας σε διακρατικό επίπεδο.

Εφαρμογές στη λήψη αποφάσεων, τον σχεδιασμό και την υλοποίηση τομεακών πολιτικών

• Σχεδιασμός χρήσεων γης και στρατηγική εκτίμηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων

• Παρακολούθηση λεκανών απορροής ποταμών και υδάτινων σωμάτων σε εποπτικό, επιχειρησιακό και διερευνητικό επίπεδο σύμφωνα με τις επιταγές της Οδηγίας Πλαίσιο για τα Νερά

• Εφαρμογή της Οδηγίας 92/43/ΕΟΚ για τα ενδιαιτήματα και των κατευθυντήριων γραμμών του γραφείου Ραμσάρ για τη συνετή χρήση των υγροτόπων

• Αναγνώριση και καταγραφή περιβαλλοντικής κατάστασης προστατευμένων περιοχών και ειδικότερα υγροτόπων διεθνούς σημασίας (περιοχές Ραμσάρ)

• Αναγνώριση επερχόμενων απειλών και αξιολόγηση επικινδυνότητας ανθρωπογενών δραστηριοτήτων σε σχέση με το φυσικό περιβάλλον

• Σχεδιασμός και παρακολούθησης αποτελεσματικότητας σχεδίων διαχείρισης προστατευόμενων περιοχών σε επίπεδο οικοσυστήματος και λεκάνης απορροής

• Εργαλείο παροχής περιβαλλοντικών δεδομένων για τη σύνταξη περιβαλλοντικών αναφορών στο πλαίσιο των υποχρεώσεων της χώρας προς την Ε.Ε. και το Γραφείο Ραμσάρ.

Οφέλη για λήπτες αποφάσεων

• Περιβαλλοντικά πληροφορία σε πραγματικό χρόνο

• Χαμηλότερο κόστος περιβαλλοντικής παρακολούθησης

• Υψηλά επίπεδα ακρίβειας και αξιοπιστίας δεδομένων με χρήση καινοτόμων τεχνολογιών και εξειδικευμένων πρωτοκόλλων περιβαλλοντικής παρακολούθησης

• Χωροχρονική ανάλυση δεδομένων και αποτελεσμάτων

• Δυνατότητα παρακολούθησης απομακρυσμένων περιοχών με περιορισμένη ή και ανύπαρκτη προσβασιμότητα

• Αρχειοθέτηση, αποθήκευση δεδομένων και δημιουργία χρονοσειρών στην Γεωγραφική βάση δεδομένων για την υποστήριξη λήψεων αποφάσεων, τον σχεδιασμό και την αξιολόγηση των τομεακών πολιτικών

• Πρόσβαση και διαχείριση δεδομένων από λήπτες αποφάσεων και φορείς πολιτικού σχεδιασμού μέσα από ένα φιλικό προς το χρήστη περιβάλλον μέσω διαδικτύου (WEBIMS).

Πηγή: Περιφέρεια Κεντρικής Μακεδονίας, "Η ώρα της Περιφέρειας", Τεύχος 35 Νοέμβριος 2008