Χρήση τηλεπισκόπησης για τον προσδιορισμό βέλτιστων σεναρίων χρήσης γης και την αντιμετώπιση της αύξησης της ευπάθειας σε κατολισθήσεις

== Utilizing Remote Sensing and Random Forests to Identify Optimal Land Use Scenarios and Address the Increase in Landslide Susceptibility ==


'''Χρήση τηλεπισκόπησης και Random Forests για τον προσδιορισμό βέλτιστων σεναρίων χρήσης γης και την αντιμετώπιση της αύξησης της ευπάθειας σε κατολισθήσεις'''

Aditya Nugraha Putra, Jaenudin, Novandi Rizky Prasetya, Michelle Talisia Sugiarto, Sudarto, Cahyo Prayogo, Febrian Maritimo and Fandy Tri Admajaya

[https://www.mdpi.com/2072-4292/17/14/2497 mdpi]

=== 1. Εισαγωγή ===

Το άρθρο επικεντρώνεται στην περιοχή Sukapura της Ινδονησίας, μια ορεινή περιοχή με έντονο ανάγλυφο που πλήττεται συχνά από κατολισθήσεις. Η μελέτη αναγνωρίζει ότι οι αλλαγές στη χρήση και την κάλυψη γης (LULC), οι οποίες οφείλονται κυρίως στην ανθρώπινη δραστηριότητα, αποτελούν καθοριστικό παράγοντα για την αύξηση της επικινδυνότητας. Στόχος της έρευνας είναι η ανάλυση των ιστορικών μεταβολών της γης από το 1999 έως το 2024, η πρόβλεψη των τάσεων για το 2049 και η αξιολόγηση της ευπάθειας σε κατολισθήσεις υπό διαφορετικά σενάρια διαχείρισης, ώστε να προταθεί η βέλτιστη λύση για τη βιώσιμη ανάπτυξη της περιοχής.

[[Αρχείο:1.study area.png | right | thumb | 1.Περιοχή μελέτης και κατανομή του επιπέδου κατολισθήσεων από ανάλυση επιτόπιας επιθεώρησης ]]

=== 2. Μεθοδολογία ===

Η έρευνα χρησιμοποίησε έναν συνδυασμό προηγμένων τεχνικών Τηλεπισκόπησης και Μηχανικής Μάθησης:

- '''''Επεξεργασία Δεδομένων:''''' Χρησιμοποιήθηκαν δορυφορικές εικόνες Landsat (5, 7, 8 και 9) για τη χαρτογράφηση των χρήσεων γης τα έτη 1999, 2014 και 2024.

- '''''Ταξινόμηση και Πρόβλεψη:''''' Ο αλγόριθμος Random Forest (RF) χρησιμοποιήθηκε για την ταξινόμηση της κάλυψης γης, ενώ το μοντέλο Cellular Automata-Markov Chain (CA-Markov) χρησιμοποιήθηκε για την πρόβλεψη των μελλοντικών τάσεων έως το 2049.

- '''''Σενάρια Ανάπτυξης:''''' Εξετάστηκαν τρία σενάρια για το 2049:

1.Business-as-Usual (BAU): Συνέχιση των υπαρχουσών τάσεων χωρίς παρεμβάσεις.

2.Ecological Protection (EP): Εστίαση στην προστασία των δασών και την αναδάσωση.

3.Sustainable Development (SD): Ισορροπία μεταξύ οικονομικής ανάπτυξης και περιβαλλοντικής προστασίας.

- '''''Χαρτογράφηση Επικινδυνότητας (LSM):''''' Η ευπάθεια σε κατολισθήσεις αναλύθηκε με το μοντέλο RF, λαμβάνοντας υπόψη 10 παράγοντες, όπως η κλίση, το υψόμετρο, η λιθολογία, η βροχόπτωση και η χρήση γης.

[[Αρχείο:2.framework.png | right | thumb | 2. Πλαίσιο έρευνας και σενάρια με βάση τα μοντέλα BAU, RSP και LC.]]

=== 3. Αποτελέσματα ===

- '''''Ιστορική Εξέλιξη:''''' Από το 1999 έως το 2024, παρατηρήθηκε δραματική αύξηση των δομημένων επιφανειών και της καλλιεργήσιμης γης εις βάρος των δασικών εκτάσεων.

- '''''Προβλέψεις για το 2049:'''''

α.Στο σενάριο BAU, η ευπάθεια σε κατολισθήσεις αυξάνεται σημαντικά, καθώς η ανεξέλεγκτη δόμηση επεκτείνεται σε επικίνδυνες πλαγιές.

β.Το σενάριο EP  παρουσίασε τη χαμηλότερη επικινδυνότητα, αναδεικνύοντας τη σημασία της δασικής κάλυψης στη σταθεροποίηση του εδάφους.

γ.Το σενάριο SD έδειξε μια ελεγχόμενη αύξηση της επικινδυνότητας, επιτρέποντας την απαραίτητη ανάπτυξη με παράλληλη λήψη μέτρων προστασίας.

- '''''Αξιοπιστία:''''' Το μοντέλο Random Forest επέδειξε υψηλή ακρίβεια πρόβλεψης (AUC > 0.85), επιβεβαιώνοντας την εγκυρότητα των παραγόμενων χαρτών.

[[Αρχείο:3.results.png]]

[[Αρχείο:4.differences.png]]

=== 4. Συζήτηση ===

Η μελέτη υπογραμμίζει ότι η χρήση γης είναι ο μόνος δυναμικός παράγοντας που μπορεί να ελεγχθεί από τον άνθρωπο για τον μετριασμό των φυσικών καταστροφών.

- '''''Πολιτικές Προτάσεις:''''' Οι ερευνητές προτείνουν την υιοθέτηση του σεναρίου Βιώσιμης Ανάπτυξης (SD), το οποίο συνδυάζει τον περιορισμό της δόμησης σε απότομες κλίσεις με τη διατήρηση των δασικών ζωνών.

- '''''Τεχνολογική Συμβολή:''''' Η συνδυαστική χρήση Τηλεπισκόπησης και Random Forests αποδεικνύεται ένα ισχυρό εργαλείο για τις τοπικές αρχές, επιτρέποντας τον προληπτικό χωροταξικό σχεδιασμό.

- '''''Συμπέρασμα:''''' Η μετατροπή των δασών σε γεωργική γη στις ορεινές περιοχές είναι ο κύριος "ένοχος" για την αύξηση των κατολισθήσεων, και η αυστηρή εφαρμογή ζωνών προστασίας είναι απαραίτητη για την ασφάλεια των κατοίκων.

[[Αρχείο:5.priority map.png]]











 [[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο) ]]