XΡΗΣΗ GIS KAI ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ: Η ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΗΣ ΤΕΚΤΟΝΙΚΗΣ ΤΑΦΡΟΥ ΣΗΤΕΙΑΣ

Από RemoteSensing Wiki

Η μελέτη των γεωλογικών και υδρογεωλογικών συνθηκών της ευρύτερης περιοχής της τεκτονικής τάφρου Σητείας, πραγματοποιείται με βάση τους γεωλογικούς χάρτες του ΙΓΜΕ, τις επί τόπου έρευνες, τις απογραφές των θέσεων εμφάνισης υπογείων νερών (πηγές, γεωτρήσεις, φρέατα), τις σχετικές μετρήσεις και εκτιμήσεις, καθώς και τη δημιουργία βάσης δεδομένων, σε ψηφιακή μορφή, με τις απαραίτητες για την έρευνα, πληροφορίες. Στη διαδικασία αυτή αξιοποιήθηκαν ειδικές ψηφιακές μέθοδοι και λογισμικά για την ψηφιοποίηση των υφισταμένων γεωλογικών χαρτογραφήσεων. Χρησιμοποιήθηκε το Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών (ΓΣΠ) Arc/Info 8.0 και οι επί μέρους πληροφορίες εισήχθησαν ως διαφορετικά επίπεδα πληροφορίας (layers) στο ΓΣΠ. Χρησιμοποιήθηκε επίσης το λογισμικό επεξεργασίας ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων ER Mapper (version 6.2).

Δημιουργήθηκαν α) ψηφιακός γεωλογικός χάρτης (σχήμα 1) με ψηφιοποίηση του αναλογικού γεωλογικού χάρτη Σητείας–Λιθινών, των Βιδάκη-Μυλωνάκη της Διεύθυνσης Γενικής Γεωλογίας και Γεωλογικών Χαρτογραφήσεων του Ινστιτούτου Γεωλογικών και Μεταλλευτικών Ερευνών, κλίμακας 1:25.000 και β) ψηφιακός υδρολιθολογικός χάρτης της περιοχής έρευνας (σχήμα 2).

Σχήμα 1: Ο γεωλογικός χάρτης της περιοχής έρευνας.

Σχήμα 2: Ο ψηφιακός υδρολιθολογικός χάρτης της περιοχής έρευνας.

Για τη διερεύνηση της συμβολής της Τηλεπισκόπησης στη μελέτη των υδρογεωλογικών και γεωλογικών συνθηκών της περιοχής έρευνας, χρησιμοποιήθηκε η δορυφορική τηλεπισκοπική απεικόνιση Landsat TM της 16ης Νοεμβρίου 1987. Οι τηλεπισκοπικές απεικονίσεις Landsat TM διαθέτουν τρία κανάλια στην περιοχή του ορατού φωτός (1,2,3), ένα στην περιοχή του εγγύς υπερύθρου (4), δύο στην περιοχή του μέσου υπερύθρου (5,7) και ένα στην περιοχή του θερμικού υπερύθρου (6). Στην εργασία αυτή, βασικός στόχος ήταν να αναδειχθούν και να τονιστούν oι φωτογραμμώσεις οι οποίες πιθανώς αποτελούν τεκτονικές δομές (ρήγματα, ρηξιγενείς ζώνες, επωθήσεις, εφιππεύσεις κλπ), με αξιοποίηση της φωτοερμηνευτικής τηλεπισκοπικής μεθοδολογίας.

Ψηφιακές επεξεργασίες και παραγόμενες ΨΤΑ, με διαχωριστική-διακριτική δυνατότητα 30 μέτρων, οι οποίες διορθώθηκαν γεωμετρικά και αναφέρθηκαν γεωδαιτικά με σύστημα αναφοράς το Ελληνικό Γεωδαιτικό Σύστημα Αναφοράς του 1987. Για να εισαχθούν στο ΓΣΠ τα διατιθέμενα για την περιοχή στοιχεία, σε αναλογική (γεωλογικοί και τοπογραφικοί χάρτες και διαγράμματα) και σε ψηφιακή μορφή (ψηφιοποιημένοι ή ψηφιακοί χάρτες και διαγράμματα, ψηφιοποιημένες ή ψηφιακές τηλεπισκοπικές απεικονίσεις), υπέστησαν τις κατάλληλες και απαραίτητες κατά περίπτωση ψηφιακές μετατροπές, διαδικασίες και επεξεργασίες των raster (σε TIFF (*.tif) και ER-Mapper (*.ers) format)) και διανυσματικών (vector, σε Arc/Info (*.e00) και ER-Mapper (*.erv) format) δεδομένων.

Ψηφιακές επεξεργασίες της τηλεπισκοπικής απεικόνισης Landsat TM της περιοχής έρευνας

Η πρώτη απαραίτητη διαδικασία (προεπεξεργασία), πριν ξεκινήσουν οι ψηφιακές επεξεργασίες, η οποία πραγματοποιήθηκε ήταν η γεωμετρική διόρθωση της δορυφορικής ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης με βάση τον τοπογραφικό χάρτη 1:50.000 της περιοχής. Πραγματοποιήθηκαν πολλές ψηφιακές επεξεργασίες με σκοπό να επιλεγούν οι πλέον κατάλληλες για τον εντοπισμό των φωτογραμμώσεων.

Μια από τις βασικότερες μεθόδους ενίσχυσης των ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων με στόχο την οπτικά καλύτερη εμφάνιση τους, είναι η γραμμική ενίσχυση του τόνου με αποκοπή, η οποία χρησιμοποιήθηκε σε όλες τις ψηφιακές επεξεργασίες που πραγματοποιήθηκαν.

Σύμφωνα με τον Vincent (1997), η χρήση του θερμικού υπερύθρου καναλιού 6 του Landsat, είναι δυνατόν να υποδεικνύει περιοχές οι οποίες βρίσκονται κοντά σε υπόγεια νερά, ως ανωμάλως ψυχρές ή ανωμάλως θερμές, καθώς η κανονική θερμοκρασία των υπογείων νερών όλο το χρόνο είναι περίπου 55° Farenheit. Η χρήση του θερμικού υπερύθρου καναλιού στην περιοχή έρευνας δεν έδωσε ικανοποιητικά αποτελέσματα.

Το ίδιο συνέβη και με τη χρήση φίλτρων. Παρά τη χρήση πολλών διαφορετικών φίλτρων δεν δόθηκε σημαντική βοήθεια στον εντοπισμό και τονισμό των φωτογραμμώσεων.

Το καναλι 5 κρίθηκε φωτοερμηνευτικά, ως το πιο κατάλληλο για τον εντοπισμό γεωλογικών και γεωμορφολογικών φωτογραμμώσεων. Οι ψηφιακές τιμές του καναλιού 5 παρουσιάζουν μεγαλύτερη διασπορά, γεγονός το οποίο αποδεικνύει ότι εμπεριέχει περισσότερη πληροφορία. Το κανάλι 4, το οποίο είναι το καταλληλότερο για την απεικόνιση της βλάστησης χρησιμοποιήθηκε εδώ, διότι τα όρια μεταξύ διαφορετικών τύπων βλάστησης είναι δυνατό να υποδεικνύουν τεκτονικές δομές, ή όρια γεωλογικών σχηματισμών. Το κανάλι 1 χρησιμοποιήθηκε επίσης, διότι κρίθηκε ως το πιο κατάλληλο για τον εντοπισμό γραμμικών στοιχείων τα οποία έχουν δημιουργηθεί από ανθρώπινη παρέμβαση, όπως οδικό δίκτυο, όρια καλλιεργειών κλπ., ώστε να μη συγχέονται με τις γεωλογικές και γεωμορφολογικές φωτογραμμώσεις. Έτσι τo ψευδέγχρωμο σύνθετο το οποίο κρίθηκε ως το πιο κατάλληλο για τον εντοπισμό φωτογραμμώσεων είναι το 5,4,1(R,G,B) (σχήμα 3).

Σχήμα 3: Αριστερά εμφανίζεται ο γεωλογικός χάρτης της περιοχής έρευνας, με ψηφιοποιημένα τα ρήγματα. Δεξιά εμφανίζεται το ψευδέγχρωμο σύνθετο των καναλιών 5,4,1 (R,G,B) της ΨΤΑ Landsat 5 TM της 16ης Νοεμβρίου 1987 με ψηφιοποιημένες τις φωτογραμμώσεις (lineaments) της περιοχής.

Πηγή: Ρόκος Ε., Ανδρώνης Β.,Πρακτικά 10ου Διεθνούς Συνεδρίου, Θεσ/νίκη Απρίλιος 2004