Χονδρική εκτίμηση καμένων εκτάσεων από τις μεγάλες πυρκαγιές της Πελοποννήσου μέσω δορυφορικών εικόνων AVHRR-18

Από RemoteSensing Wiki

(Διαφορές μεταξύ αναθεωρήσεων)
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
 
(3 ενδιάμεσες αναθεωρήσεις δεν εμφανίζονται.)
Γραμμή 1: Γραμμή 1:
-
<big>'''Περίληψη'''</big>
 
-
 
-
Η ανάπτυξη των παράκτιων περιοχών είναι γνωστό ότι δημιουργεί περιβαλλοντικά προβλήματα. Όμως, η παράκτια ζώνη είναι ζωτικής σημασίας από οικονομικής απόψεως και κατά συνέπεια απαιτείται συστηματική παρακολούθηση για την ταχύτατη και αποτελεσματική εκτίμησης της ποιότητας του παράκτιου περιβάλλοντος και της προστασίας του. Τα τελευταία χρόνια η ανάπτυξη τηλεπισκοπικών μεθόδων είχε και σαν πεδίο εφαρμογής τις μελέτες θαλάσσιας ρύπανσης. Ειδικότερα δεδομένα από τους δείκτες AVHRR και LANDSAT-TM χωρικής διακριτικής ικανότητας 1.1 km και 30m αντίστοιχα, έχουν συμβάλει σημαντικά στην προσέγγιση του φαινομένου της θαλάσσιας ρύπανσης σε μεγάλη έκταση, διαδικασία δύσκολη, χρονοβόρα και συχνά αδύνατη με χρήση των κλασσικών ωκεανογραφικών μεθόδων.
 
-
 
-
 
-
 
<big>'''Εισαγωγή'''</big>
<big>'''Εισαγωγή'''</big>
-
Στην παρούσα εργασία επιχειρήθηκε αρχικά η ανάπτυξη θεματικών χαρτών που απεικονίζουν την χωρική κατανομή της συγκέντρωσης χλωροφύλλης-α στην ευρύτερη θαλάσσια περιοχή της Νήσου Λέσβου βάσει των δεδομένων του δέκτη LANDSAT-TM και στη συνέχεια θεματικού χάρτη απεικόνισης της χωρικής κατανομής των θερμοκρασιών στο ΒΑ Αιγαίο βάσει των δεδομένων του δέκτη AVHRR. Στις περιοχές μελέτης διεξήχθησαν δειγματοληψίες σε ημερομηνίες κοντά με εκείνες της λήψης των αντίστοιχων δορυφορικών εικόνων, βάσει των οποίων αναπτύχθηκε αλγόριθμος/μοντέλο ικανό να περιγράψει τη σχέση ανάμεσα στην εξεταζόμενη παράμετρο και τις μετρούμενες τιμές στα διάφορα κανάλια του δέκτη.  
+
Το εργαστήριο Τηλεπισκόπησης και ΣΓΠ του Τμήματος Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αιγαίου, για να καταδείξει στους φορείς αποκατάστασης των πυρόπληκτων περιοχών τη χρησιμότητα της δορυφορικής τηλεπισκόπησης και των ΣΓΠ, εκπόνησε μία παραδειγματική υπεραπλουστευμένη πρωταρχική χαρτογράφηση των πυρόπληκτων περιοχών χρησιμοποιώντας τηλεπισκοπικά και άλλα δωρεάν δεδομένα από τρίτους φορείς. Βέβαια οι ακρίβεια των δεδομένων δεν είναι η απαιτούμενη για τη συγκεκριμένη εφαρμογή αλλά μέσω αυτών καταδεικνύεται με τον καλύτερο τρόπο τη δυνατότητα του παραπάνω Εργαστηρίου να ανταπεξέλθει στις υψηλού επιπέδου απαιτήσεις αυτού του εγχειρήματος
-
Η χωρική κατανομή κάθε παραμέτρου προέκυψε με την εφαρμογή αυτών των αλγορίθμων στις αντίστοιχες δορυφορικές εικόνες. η κατηγοριοποίηση των αποτελεσμάτων που ακολούθησε, οδήγησε στην παραγωγή θεματικών χαρτών όπου τα όρια των χωρικών διακυμάνσεων της χλωροφύλλης-α και των θερμοκρασιών είναι σαφώς καθορισμένα.  Απεικονίσεις τέτοιου είδους αποδεικνύονται πολύ χρήσιμες στην παράκτια διαχείριση όπου απαιτείται εκτίμηση της ποιότητας του θαλάσσιου περιβάλλοντος σε ευρεία χωρική κλίμακα συμπεριλαμβανομένων περιοχών όπου δεν είναι εύκολη η συλλογή δεδομένων πεδίου, όπως είναι η περιοχή του Αιγαίου Πελάγους με το σύμπλεγμα των νησιών.
 
-
<big>''' Περιοχή Μελέτης και Πηγή Δεδομένων'''</big>
+
<big>'''Περίληψη'''</big>
-
Το πεδίο μελέτης είναι η θαλάσσια περιοχή των νησιών του ΒΑ Αιγαίου και ιδιαίτερα η ευρύτερη θαλάσσια περιοχή της Νήσου Λέσβου (Σχήμα 1).
+
Για τους σκοπούς του παραδείγματος έγινε αρχικά η προμήθεια (από Comprehensive Large Array-Data Stewardship System, NOAA National Data Center) δύο πολυφασματικών εικόνων του δέκτη NOAA AVHRR ανάλυσης 1.100 μέτρων περίπου – μία προ των πυρκαγιών και μία μετά των πυρκαγιών (Εικόνα 1 και 2). Στην συνέχεια έγινε η γεωγραφική προσαρμογή των εικόνων στο χαρτογραφικό σύστημα ΕΓΣΑ ’87 που επίσημα χρησιμοποιείται στην Ελλάδα και αποκόπηκε το τμήμα ενδιαφέροντος δηλ. η ευρύτερη περιοχή της Πελοποννήσου όπως φαίνεται στις εικόνες 3 και 4. Τα δύο αυτά τμήματα εικόνων υπέστησαν πολυφασματική επεξεργασία (μέσω κατάλληλου λογισμικού που διαθέτει το Εργαστήριο), προϊόν της οποίας είναι η αυτόματη οριοθέτηση των καμένων εκτάσεων μέσω της σύγκρισης των δύο εικόνων (Εικόνα 5).
[[Εικόνα:fire_maps_1.jpg|center|400px|]]
[[Εικόνα:fire_maps_1.jpg|center|400px|]]
'''Εικόνα 1:''' Δορυφορική εικόνα AVHRR 18 (κανάλια 1,2,4) Αυγούστου (20-8-2007 13:01 GMT) της νότιας Ελλάδος
'''Εικόνα 1:''' Δορυφορική εικόνα AVHRR 18 (κανάλια 1,2,4) Αυγούστου (20-8-2007 13:01 GMT) της νότιας Ελλάδος
 +
[[Εικόνα:fire_maps_2.jpg|center|400px|]]
 +
'''Εικόνα 2:''' Δορυφορική εικόνα AVHRR 18 (κανάλια 1,2,4) Σεπτεμβρίου (2-9-2007 12:26 GMT) της νότιας Ελλάδος
-
Τα δεδομένα πεδίου προέρχονται από δειγματοληψίες που διεξήχθησαν σε δίκτυο 37 σταθμών δειγματοληψίας στην ευρύτερη περιοχή του λιμένα της πόλης της Μυτιλήνης (Σχήμα 2). Τα δορυφορικά δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν προέρχονται από δύο mini-σκηνές εικόνων του δέκτη LANDSAT-TM (1/7/1994 και 2/8/1994) και μιας δορυφορικής εικόνας του δέκτη AVHRR-NOAA/14 (14/10/1995), η οποία λήφθηκε από του δορυφορικό σταθμό του Πανεπιστημίου Αιγαίου. Οι ημερομηνίες των εικόνων βρίσκονται κοντά σε εκείνες που έγιναν δειγματοληψίες πεδίου.  
+
[[Εικόνα:fire_maps_3.jpg|center|400px|]]
 +
'''Εικόνα 3:''' Τμήμα δορυφορικής εικόνας AVHRR Αυγούστου της ευρύτερης περιοχής Πελοποννήσου μετά την γεωγραφική προσαρμογή σε προβολή ΕΓΣΑ '87. Οι λευκές περιοχές είναι νέφη ενώ είναι ορατό σε αποχρώσεις του καφέ το αποτέλεσμα των μεγάλων πυρκαγιών στην Αιγιάλεια (Α) και Πάρνηθα (Β).
 +
[[Εικόνα:fire_maps_4.jpg|center|400px|]]
 +
'''Εικόνα 4:'''Τμήμα δορυφορικής εικόνας AVHRR Σεπτεμβρίου της ευρύτερης περιοχής Πελοποννήσου μετά την γεωγραφική προσαρμογή σε προβολή ΕΓΣΑ ‘87. Οι λευκές περιοχές είναι νέφη ενώ οι πρόσφατα καμένες εκτάσεις απεικονίζονται με σκούρο πράσινο.
-
<big>''' Επεξεργασίά Δορυφορικών Εικόνων'''</big>
+
[[Εικόνα:fire_maps_5.jpg|center|400px|]]
 +
'''Εικόνα 5:'''Αποτέλεσμα αυτόματης αναγνώρισης καμένων εκτάσεων (με κόκκινο χρώμα) μεταξύ 20 Αυγούστου και 2 Σεπτεμβρίου 2007 (το υπόβαθρο αποτελείται από την εικόνα AVHRR Σεπτεμβρίου). Στα αποτελέσματα δεν περιλαμβάνονται οι καμένες εκτάσεις της Αιγιάλειας και Πάρνηθας διότι είναι προγενέστερες της περιόδου λήψης των εικόνων.
-
1. '''Γεωμετρική διόρθωση των εικόνων'''
 
-
Η γεωμετρική διόρθωση έχει σαν σκοπό την μετατροπή των εικονοσυντεταγμένων σε πραγματικές συντεταγμένες εδάφους. Για να επιτευχθεί αυτό, επιλέχθηκαν σημεία εμφανή τόσο στην εικόνα όσο και στον αντίστοιχο χάρτη της περιοχής μελέτης (Επίγεια Σημεία Ελέγχου – Ground Control Points) με γνωστές συντεταγμένες εδάφους.
 
-
2. '''Αποκοπή των pixels της εικόνας που αντιστοιχούν στην ξηρά'''
+
<big>'''Υλικά και Μέθοδοι'''</big>
-
Δεδομένου ότι η μελέτη επιγκεντρώνεται στο θαλάσσιο περιβάλλον, στα pixels που αντιστοιχούν στην ξηρά δόθηκε η ραδιομετρική τιμή μηδέν, ώστε αυτά να μην λαμβάνονται υπόψη σε οποιαδήποτε περαιτέρω επεξεργασία.
+
-
3. '''Μετατροπή των ψηφιακών τιμών (Digital Numbers-DN) σε λαμπρότητα (Radiance) '''
+
Η τηλεπισκοπική επεξεργασία που εφαρμόστηκε για την παραγωγή του τελικού προϊόντος είναι υπεραπλουστευμένη, κατάλληλη μόνο για τις δύο συγκεκριμένες εικόνες οι οποίες εκτός των άλλων παρουσιάζουν ιδιαίτερα προβλήματα λόγω της νέφωσης και των σκιών των νεφών (συνήθως η τηλεπισκοπική επεξεργασία εφαρμόζεται σε εικόνες χωρίς νέφη – γεγονός που περιορίζει και την διαθεσιμότητά τους). Σε γενικές γραμμές εφαρμόστηκαν τα παρακάτω βήματα:
-
Για την μετατροπή των ψηφιακών εικόνων LANDSAT-TM  σε λαπρότητα, χρησιμοποιήθηκε η σχέση:
+
-
                                          '''R (Watt/m2str) = Ao + A1 (DN'''
 
-
όπου οι τιμές των συντελεστών Ao και  A1 για το κάθε κανάλι δίνονται στον πίνακα 1. για την επεξεργασία της εικόνας AVHRR χρησιμοποιήθηκαν οι ψηφιακές τιμές (DN) των pixels.
+
<big>'''•'''</big> Παραγωγή δείκτη βλάστησης NDVI των δύο εικόνων
-
4. '''Προσδιορισμός των σταθμών δειγματοληψίας στην εικόνα και υπολογισμός της λαμπρότητας που αντιστοιχεί στις θέσεις αυτές'''  
+
<big>'''•'''</big> Αφαίρεση των δύο εικόνων NDVI για την παραγωγή μίας εικόνας διαφοράς
-
Ο προσδιορισμός της θέσης των σταθμών δειγματοληψίας πάνω στην εικόνα, είναι εύκολος δεδομένου ότι είναι γνωστές οι ακριβείς συντεταγμένες τους και οι συντεταγμένες της εικόνας ανήκουν στο Γεωγραφικό Σύστημα Συντεταγμένων.
+
-
5. '''Ανάπτυξη μοντέλων υπολογισμού των υπό μελέτη παραμέτρων απ δεδομένα των δορυφορικών εικόνων'''  
+
<big>'''•'''</big>      Εντοπισμός νεφών στην εικόνα του Σεπτεμβρίου μέσω των υψηλών τιμών που παρουσιάζουν σε όλα τα κανάλια
-
Για την ανάπτυξη των μοντέλων μέτρησης των υπο μελέτη παραμέτρων έγινε στατιστική επεξεργασία (ανάλυση απλής ή πολλαπλής παλιδρόμησης) των ωκεανογραφικών και τηλεπισκοπικών δεδομένων. Όσον αφορά την συγκέντρωση χλωροφύλλης-α, ο αλγόριθμος που έδωσε τον καλύτερο συντελεστή συσχέτισης είναι ο εξής:
+
-
                          '''logC = 0.62 + 0.176 (Band 2) - 3.445 (Band 1 / Band 2)'''
+
<big>'''•'''</big> Αφαίρεση των νεφών από την εικόνα της διαφοράς
-
όπου C: οι συγκεντρώσεις χλωροφύλλης-α που μετρήθηκαν στις 20/21-7-1994 και Band 1 και Band 2: οι λαμπρότητες των καναλιών 1 και 2 αντίστοιχα του δέκτη LANDSAT TM (2/8/1994) της Μυτιλήνης. Ο αλγόριθμος αυτός εφαρμόστηκε στην συνέχεια και στη δορυφορική εικόνα της Μυτιλήνης της 1/7/1994.
+
<big>'''•'''</big> Χρήση ενός κατωφλιού στην εικόνα της διαφοράς (χωρίς νέφη) για τον εντοπισμό των καμένων εκτάσεων (μεγαλύτερες διαφορές στο δείκτη βλάστησης)
-
Όσον αφορά την επιφανειακή θερμοκρασία της θάλασσας, ο αλγόριθμος που χρησιμοποιήθηκε για την εκτίμηση είναι ο εξής:
+
-
                            '''temp = 43.1 - 3.35 (Band 4 - Band 5) + 0.125 (Band 4 - Band 5)2'''
+
<big>'''•'''</big> Χειρονακτική αφαίρεση ορισμένων εσφαλμένων μικρών περιοχών που οφείλονται κυρίως στις σκιές των νεφών και σε αραιά νέφη της εικόνας Αυγούστου
-
όπου temp: οι θερμοκρασίες που μετρήθηκαν στις 6/10/1995 και Band 4 και Band 5, οι DN των κανελιών 4 και 5 αντίστοιχα του δέκτη AVHRR.
+
-
6. '''Εφαρμογή των μοντέλων στις εικόνες'''
+
Αξίζει να αναφερθεί ότι ανάλογα με τον τύπο της εικόνας μπορεί να εφαρμοστεί πλήρως αυτοματοποιημένη διαδικασία οριοθέτησης των καμένων εκτάσεων.
-
7. '''Κατηγοριοποίηση των αποτελεσμάτων'''
 
-
Για να γίνει πιο κατανοητή η χωρική κατανομή των υπό εξέταση παραμέτρων, οι τιμές που προέκυψαν από την εφαρμογή των μοντέλων κατηγοριοποιήθηκαν βάσει του πίνακα 2. Η κατηγοριοποίηση έγινε με τις διαδικασίες που περιγράφονται από τους Karydis & Tsirtsis. Οι τέσσερις κατηγορίες που προέκυψαν βάσει των συγκεντρώσεων χλωροφύλλης-α αντιστοιχούν στα διάφορα ευτροφικά πεδία (1: εύτροφο, 2: βεβαρημένο μεσότροφο, 3: ελαφρώς μεσότροφο, 4: ολιγότροφο).
 
 +
<big>'''Αποτελέσματα'''</big>
 +
 +
Μετά την αυτόματη οριοθέτηση των καμένων εκτάσεων χρησιμοποιήθηκαν τεχνικές των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών μέσω των οποίων προέκυψε ο πίνακας 1 που δίνει χονδρικά το μέγεθος της καταστροφής που υπέστη η χώρα μας κατά το τέλος Αυγούστου. Τα δεδομένα κάλυψης γης έχουν ληφθεί από τη βάση δεδομένων CORINE 2000.
 +
 +
[[Εικόνα:fire_maps_last.jpg|center|400px|]]
 +
'''Πίνακας 1:''' Το μέγεθος τησ καταστροφής απο τις πυρκαγιές που έπληξαν την περιοχή της Πελοπονήσου
-
<big>'''Αποτελέσματα'''</big>
 
-
Τα αποτελέσματα της επεξεργασίας των δορυφορικών εικόνων δίνονται υπο μορφή θεματικών χαρτών στο σχήμα 3. στο σχήμα 3α φαίνεται ότι υπάρχουν υψηλές συγκεντρώσεις χλωροφύλλης-α στην παράκτια ζώνη της Ν. Λέσβου και ιδιαίτερα κοντά στο λιμάνι της πόλης της Μυτιλήνης, στην περιοχή της Θέρμης και στον κόλπο της Γέρας.  
+
Πρέπει να σημειωθεί ότι ο παραπάνω πίνακας περιλαμβάνει μόνο τις πυρόπληκτες περιοχές της Πελοποννήσου (οι καμένες εκτάσεις στα Καλύβια Αττικής και στην Εύβοια αν και έχουν εντοπιστεί με την παραπάνω αυτόματη διαδικασία δεν περιλαμβάνονται στον πίνακα). Η συνολική καμένη έκταση γι’ αυτή τη περιοχή της Ελλάδος και για το διάστημα μελέτης είναι περίπου 1.250.000 στρέμματα. Από αυτή το μεγαλύτερες μέρος (60%-65%) είναι καλλιεργήσιμες εκτάσεις και δάση ενώ το 25%-30% περίπου είναι θαμνώδεις εκτάσεις.
-
Σημειώνεται εδώ ότι οι πολύ υψηλές τιμές κοντά στις ακτές δεν είναι αποτέλεσμα μόνο του φαινομένου του ευτροφισμού που παρατηρείται στις περιοχές αυτές κατά την θερινή περίοδο. Συμβάλλει ιδιαίτερα και το γεγονός ότι τα νερά είναι ρηχά με αποτέλεσμα η Η/Μ ακτινοβολία να σκεδάζεται στον βυθό και τα αντίστοιχα pixels των δορυφορικών εικόνων να δίνουν υψηλές ραδιομετρικές τιμές. Είναι εμφανές από το σχήμα 3β ότι τον μήνα Αύγουστο οι συγκεντρώσεις χλωροφύλλης-α έχουν μειωθεί αισθητά.  
+
Φυσικά πρέπει να τονιστεί ότι οι μετρήσεις αυτές έχουν στηριχθεί σε πολύ «χονδρικά» δεδομένα εφόσον η ανάλυση των εικόνων AVHRR δεν προσφέρεται για ιδιαίτερα ακριβείς μετρήσεις (επιπρόσθετα δεν έχει ληφθεί υπόψη το ανάγλυφο της περιοχής που απαιτείται για τον ακριβή υπολογισμό των εκτάσεων – ιδιαίτερα εάν είναι ισχυρό). Παρόλα αυτά μέσω του συγκεκριμένου παραδείγματος καταδεικνύεται με τον καλύτερο τρόπο η χρησιμότητα και η δυνατότητες της τηλεπισκόπησης και των ΣΓΠ για το πρόγραμμα αποκατάστασης των πληγεισών περιοχών.
-
Τέλος, όσον αφορά την κατανομή των θερμοκρασιών (σχήμα 3γ) παρατηρείται ότι διαμορφώνονται δύο πεδία. Το πρώτο βορείως της Μυτιλήνης που χαρακτηρίζεται από χαμηλές θερμοκρασίες και το δεύτερο νοτίως της Χίου που χαρακτηρίζεται από υψηλές θερμοκρασίες. Στην περιοχή που βρίσκεται μεταξύ Μυτιλήνης και Χίου παρατηρείται η παρουσία θερμού επιφανειακού στρώματος. Επίσης, υψηλές θερμοκρασίες παρατηρούνται στον Κόλπο της Καλλονής.
+
<small>'''Πηγή''': http://www.aegean.gr/ENVIRONMENT/labs/Remote_sensing/projects/Fire_Maps/fire_maps.htm</small>

Παρούσα αναθεώρηση της 17:43, 22 Φεβρουαρίου 2010

Εισαγωγή

Το εργαστήριο Τηλεπισκόπησης και ΣΓΠ του Τμήματος Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αιγαίου, για να καταδείξει στους φορείς αποκατάστασης των πυρόπληκτων περιοχών τη χρησιμότητα της δορυφορικής τηλεπισκόπησης και των ΣΓΠ, εκπόνησε μία παραδειγματική υπεραπλουστευμένη πρωταρχική χαρτογράφηση των πυρόπληκτων περιοχών χρησιμοποιώντας τηλεπισκοπικά και άλλα δωρεάν δεδομένα από τρίτους φορείς. Βέβαια οι ακρίβεια των δεδομένων δεν είναι η απαιτούμενη για τη συγκεκριμένη εφαρμογή αλλά μέσω αυτών καταδεικνύεται με τον καλύτερο τρόπο τη δυνατότητα του παραπάνω Εργαστηρίου να ανταπεξέλθει στις υψηλού επιπέδου απαιτήσεις αυτού του εγχειρήματος


Περίληψη

Για τους σκοπούς του παραδείγματος έγινε αρχικά η προμήθεια (από Comprehensive Large Array-Data Stewardship System, NOAA National Data Center) δύο πολυφασματικών εικόνων του δέκτη NOAA AVHRR ανάλυσης 1.100 μέτρων περίπου – μία προ των πυρκαγιών και μία μετά των πυρκαγιών (Εικόνα 1 και 2). Στην συνέχεια έγινε η γεωγραφική προσαρμογή των εικόνων στο χαρτογραφικό σύστημα ΕΓΣΑ ’87 που επίσημα χρησιμοποιείται στην Ελλάδα και αποκόπηκε το τμήμα ενδιαφέροντος δηλ. η ευρύτερη περιοχή της Πελοποννήσου όπως φαίνεται στις εικόνες 3 και 4. Τα δύο αυτά τμήματα εικόνων υπέστησαν πολυφασματική επεξεργασία (μέσω κατάλληλου λογισμικού που διαθέτει το Εργαστήριο), προϊόν της οποίας είναι η αυτόματη οριοθέτηση των καμένων εκτάσεων μέσω της σύγκρισης των δύο εικόνων (Εικόνα 5).

Fire maps 1.jpg

Εικόνα 1: Δορυφορική εικόνα AVHRR 18 (κανάλια 1,2,4) Αυγούστου (20-8-2007 13:01 GMT) της νότιας Ελλάδος

Fire maps 2.jpg

Εικόνα 2: Δορυφορική εικόνα AVHRR 18 (κανάλια 1,2,4) Σεπτεμβρίου (2-9-2007 12:26 GMT) της νότιας Ελλάδος

Fire maps 3.jpg

Εικόνα 3: Τμήμα δορυφορικής εικόνας AVHRR Αυγούστου της ευρύτερης περιοχής Πελοποννήσου μετά την γεωγραφική προσαρμογή σε προβολή ΕΓΣΑ '87. Οι λευκές περιοχές είναι νέφη ενώ είναι ορατό σε αποχρώσεις του καφέ το αποτέλεσμα των μεγάλων πυρκαγιών στην Αιγιάλεια (Α) και Πάρνηθα (Β).

Fire maps 4.jpg

Εικόνα 4:Τμήμα δορυφορικής εικόνας AVHRR Σεπτεμβρίου της ευρύτερης περιοχής Πελοποννήσου μετά την γεωγραφική προσαρμογή σε προβολή ΕΓΣΑ ‘87. Οι λευκές περιοχές είναι νέφη ενώ οι πρόσφατα καμένες εκτάσεις απεικονίζονται με σκούρο πράσινο.

Fire maps 5.jpg

Εικόνα 5:Αποτέλεσμα αυτόματης αναγνώρισης καμένων εκτάσεων (με κόκκινο χρώμα) μεταξύ 20 Αυγούστου και 2 Σεπτεμβρίου 2007 (το υπόβαθρο αποτελείται από την εικόνα AVHRR Σεπτεμβρίου). Στα αποτελέσματα δεν περιλαμβάνονται οι καμένες εκτάσεις της Αιγιάλειας και Πάρνηθας διότι είναι προγενέστερες της περιόδου λήψης των εικόνων.


Υλικά και Μέθοδοι

Η τηλεπισκοπική επεξεργασία που εφαρμόστηκε για την παραγωγή του τελικού προϊόντος είναι υπεραπλουστευμένη, κατάλληλη μόνο για τις δύο συγκεκριμένες εικόνες οι οποίες εκτός των άλλων παρουσιάζουν ιδιαίτερα προβλήματα λόγω της νέφωσης και των σκιών των νεφών (συνήθως η τηλεπισκοπική επεξεργασία εφαρμόζεται σε εικόνες χωρίς νέφη – γεγονός που περιορίζει και την διαθεσιμότητά τους). Σε γενικές γραμμές εφαρμόστηκαν τα παρακάτω βήματα:


• Παραγωγή δείκτη βλάστησης NDVI των δύο εικόνων

• Αφαίρεση των δύο εικόνων NDVI για την παραγωγή μίας εικόνας διαφοράς

• Εντοπισμός νεφών στην εικόνα του Σεπτεμβρίου μέσω των υψηλών τιμών που παρουσιάζουν σε όλα τα κανάλια

• Αφαίρεση των νεφών από την εικόνα της διαφοράς

• Χρήση ενός κατωφλιού στην εικόνα της διαφοράς (χωρίς νέφη) για τον εντοπισμό των καμένων εκτάσεων (μεγαλύτερες διαφορές στο δείκτη βλάστησης)

• Χειρονακτική αφαίρεση ορισμένων εσφαλμένων μικρών περιοχών που οφείλονται κυρίως στις σκιές των νεφών και σε αραιά νέφη της εικόνας Αυγούστου

Αξίζει να αναφερθεί ότι ανάλογα με τον τύπο της εικόνας μπορεί να εφαρμοστεί πλήρως αυτοματοποιημένη διαδικασία οριοθέτησης των καμένων εκτάσεων.


Αποτελέσματα

Μετά την αυτόματη οριοθέτηση των καμένων εκτάσεων χρησιμοποιήθηκαν τεχνικές των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών μέσω των οποίων προέκυψε ο πίνακας 1 που δίνει χονδρικά το μέγεθος της καταστροφής που υπέστη η χώρα μας κατά το τέλος Αυγούστου. Τα δεδομένα κάλυψης γης έχουν ληφθεί από τη βάση δεδομένων CORINE 2000.

Fire maps last.jpg

Πίνακας 1: Το μέγεθος τησ καταστροφής απο τις πυρκαγιές που έπληξαν την περιοχή της Πελοπονήσου


Πρέπει να σημειωθεί ότι ο παραπάνω πίνακας περιλαμβάνει μόνο τις πυρόπληκτες περιοχές της Πελοποννήσου (οι καμένες εκτάσεις στα Καλύβια Αττικής και στην Εύβοια αν και έχουν εντοπιστεί με την παραπάνω αυτόματη διαδικασία δεν περιλαμβάνονται στον πίνακα). Η συνολική καμένη έκταση γι’ αυτή τη περιοχή της Ελλάδος και για το διάστημα μελέτης είναι περίπου 1.250.000 στρέμματα. Από αυτή το μεγαλύτερες μέρος (60%-65%) είναι καλλιεργήσιμες εκτάσεις και δάση ενώ το 25%-30% περίπου είναι θαμνώδεις εκτάσεις.

Φυσικά πρέπει να τονιστεί ότι οι μετρήσεις αυτές έχουν στηριχθεί σε πολύ «χονδρικά» δεδομένα εφόσον η ανάλυση των εικόνων AVHRR δεν προσφέρεται για ιδιαίτερα ακριβείς μετρήσεις (επιπρόσθετα δεν έχει ληφθεί υπόψη το ανάγλυφο της περιοχής που απαιτείται για τον ακριβή υπολογισμό των εκτάσεων – ιδιαίτερα εάν είναι ισχυρό). Παρόλα αυτά μέσω του συγκεκριμένου παραδείγματος καταδεικνύεται με τον καλύτερο τρόπο η χρησιμότητα και η δυνατότητες της τηλεπισκόπησης και των ΣΓΠ για το πρόγραμμα αποκατάστασης των πληγεισών περιοχών.

Πηγή: http://www.aegean.gr/ENVIRONMENT/labs/Remote_sensing/projects/Fire_Maps/fire_maps.htm

Ανακτήθηκε από το "http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%A7%CE%BF%CE%BD%CE%B4%CF%81%CE%B9%CE%BA%CE%AE_%CE%B5%CE%BA%CF%84%CE%AF%CE%BC%CE%B7%CF%83%CE%B7_%CE%BA%CE%B1%CE%BC%CE%AD%CE%BD%CF%89%CE%BD_%CE%B5%CE%BA%CF%84%CE%AC%CF%83%CE%B5%CF%89%CE%BD_%CE%B1%CF%80%CF%8C_%CF%84%CE%B9%CF%82_%CE%BC%CE%B5%CE%B3%CE%AC%CE%BB%CE%B5%CF%82_%CF%80%CF%85%CF%81%CE%BA%CE%B1%CE%B3%CE%B9%CE%AD%CF%82_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%A0%CE%B5%CE%BB%CE%BF%CF%80%CE%BF%CE%BD%CE%BD%CE%AE%CF%83%CE%BF%CF%85_%CE%BC%CE%AD%CF%83%CF%89_%CE%B4%CE%BF%CF%81%CF%85%CF%86%CE%BF%CF%81%CE%B9%CE%BA%CF%8E%CE%BD_%CE%B5%CE%B9%CE%BA%CF%8C%CE%BD%CF%89%CE%BD_AVHRR-18".
Προσωπικά εργαλεία