Προκλήσεις της τοπικής χαρτογράφησης της κλιματικής ζώνης με βάση την τηλεπισκόπ για τις πόλεις υψηλής πυκνότητας

'''Προκλήσεις της τοπικής χαρτογράφησης της κλιματικής ζώνης με βάση την τηλεπισκόπ για τις πόλεις υψηλής πυκνότητας'''

'''Συγγραφείς : Yong XU, Chao REN, Meng CAI and Ran WANG'''

'''Πρότυπος τίτλος: Issues and challenges of remote sensing–based local climate zone mapping for high-density cities '''

[http://ieeexplore.ieee.org/document/7924558/  Πηγή]

'''Εισαγωγή'''
Το project WUDAPT είναι μια νέα πρωτοβουλία για την παροχή χάρτων LCZ για πόλεις σε όλο τον κόσμο με γρήγορο και αποτελεσματικό τρόπο. Σε αυτή τη μελέτη, αξιολογήσαμε την απόδοση των συμβατικών μεθόδων WUDAPT για πόλεις υψηλής πυκνότητας.
Το σύστημα ταξινόμησης της τοπικής κλιματικής ζώνης (LCZ) παρέχει μια τυποποιημένη αρχή οργάνωσης για μελέτες αστικού κλίματος, όπως η αστική ανάλυση «θερμικής νησίδας», για την οποία οι αστικές κατασκευές ταξινομούνται σε 17 τυπικές κατηγορίες LCZ σύμφωνα με τις αστικές επιφάνειες γης, όπως η χρήση και η κάλυψη γης.


Χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία χαρτών LCZ για πόλεις σε όλο τον κόσμο ελεύθερα διαθέσιμα δορυφορικά δεδομένα Landsat. Η έρευνα αυτή αποσκοπεί στην αξιολόγηση της απόδοσης των υφιστάμενων μεθόδων για πυκνό κατοικημένες πόλεις και στη συζήτηση των κυριότερων θεμάτων, προκλήσεων και πιθανών λύσεων για περαιτέρω εφαρμογές. Τα πειραματικά αποτελέσματα της μελέτης δείχνουν ότι τα τρεις κύριοι παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των περιοχών εκπαίδευσης, των χαρακτηριστικών εισόδου και των  ταξινομήσεων που χρησιμοποιήθηκαν, είχαν σημαντική επίδραση στο τελικό αποτέλεσμα χαρτογράφησης. 


[[Αρχείο:Procedure_of_remote_sensing–based_LCZ_classification_approach_π3εικ2.jpg| Εικόνα 2: Η τηλεπισκοπική διαδικασία της ταξινόμησης LCZ ]]

Το πειραματικά αποτελέσματα που προέκυψαν από την ανάλυση της υψηλής πυκνότητας κινεζικής πόλης του Guangzhou έδειξε συνολική ακρίβεια 62%, χαμηλότερη από εκείνων των παρόμοιων μελετών που διεξήχθησαν σε άλλες περιοχές μελέτης (π.χ., για το Κίεβο, την Ουκρανία, με συνολική ακρίβεια 64%).

 [[Αρχείο:LCZ_mapping_result_for_PRD_region._(a)_Satellite_data,_training_areas_π3εικ3.jpg| Εικόνα 3: Αποτελέσματα LCZ χαρτογράφησης]]

Τα ευρήματα δείχνουν ότι η συμβατική μέθοδος WUDAPT μπορεί να δημιουργήσει χαμηλής ποιότητας αποτελέσματα χαρτογράφησης LCZ για υψηλής πυκνότητας πόλεις. Συγκεκριμένα, περιοχές εκπαίδευσης χαμηλής ποιότητας σε συνδυασμό με πολύπλοκα αστικά σενάρια είχαν την τάση να αποδίδουν LCZ χαρτογράφηση χαμηλής ποιότητας. Για να βελτιωθούν τα αποτελέσματα χαρτογράφησης LCZ, προτείνονται κάποιες πρακτικές λύσεις και προτάσεις για μελλοντικές εφαρμογές. Με βάση την ανάλυση των αποτελεσμάτων, φαίνεται πως τρεις κύριοι παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου των ίδιων των περιορισμών των δεδομένων του Landsat,  την ποιότητα των περιοχών εκπαίδευσης και των ταξινομήσεων έχουν επιπτώσεις στο τελικό αποτέλεσμα χαρτογράφησης. Χαμηλής ποιότητας περιοχές εκπαίδευσης τείνουν να παράγουν αποτελέσματα πρόβλεψης χαμηλής ποιότητας. Λόγω των περιορισμών χαρακτηριστικών εισόδου των δεδομένων Landsat, ορισμένες τάξεις LCZ προβλέφθηκαν με χαμηλή ακρίβεια ακόμη και όταν χρησιμοποιήθηκαν δείγματα κατάρτισης υψηλής ποιότητας. Επιπλέον διαφορετικές μέθοδοι ταξινόμησης παρήγαγαν διαφορετικά αποτελέσματα. Βασιζόμενοι σε αυτά τα ευρήματα, διάφορες πρακτικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων  την ενσωμάτωση πρόσθετων δορυφορικών δεδομένων, τη δημιουργία μίας πρότυπης βάσης δεδομένων, πρότυπη βάση δεδομένων προτύπων κατάρτισης για την ενίσχυση της παραγωγή καρτών LCZ υψηλής ποιότητας για σύνθετα αστικά σενάρια.