Συνέργεια τηλεπισκόπησης και γεωχωρικών τεχνολογιών για την προώθηση των στόχων βιώσιμης ανάπτυξης για τη μελλοντική αστικοποίηση

Από RemoteSensing Wiki

Παρούσα αναθεώρηση της 08:53, 19 Φεβρουαρίου 2026

Synergy of Remote Sensing and Geospatial Technologies to Advance Sustainable Development Goals for Future Coastal Urbanization and Environmental Challenges in a Riverine Megacity

Συνέργεια τηλεπισκόπησης και γεωχωρικών τεχνολογιών για την προώθηση των στόχων βιώσιμης ανάπτυξης για τη μελλοντική αστικοποίηση των παράκτιων περιοχών και τις περιβαλλοντικές προκλήσεις σε μια μεγαλούπολη σε παραποτάμια περιοχή

Minza Mumtaz, Syed Humayoun Jahanzaib, Waqar Hussain, Sadia Khan, Youssef M. Youssef, Saleh Qaysi, Abdalla Abdelnabi, Nassir Alarifi and Mahmoud E. Abd-Elmaboud

ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2025, 14, 30

1. Εισαγωγή

Η μελέτη εστιάζει στο Καράτσι του Πακιστάν, μια παραθαλάσσια μεγαλούπολη που αντιμετωπίζει ακραίες προκλήσεις λόγω της άναρχης αστικοποίησης. Η ραγδαία πληθυσμιακή αύξηση και η επέκταση των δομημένων επιφανειών ασκούν τεράστια πίεση στους φυσικούς πόρους και το παράκτιο περιβάλλον. Το άρθρο υπογραμμίζει την ανάγκη ευθυγράμμισης της αστικής ανάπτυξης με τους Στόχους Βιώσιμης Ανάπτυξης (SDGs) του ΟΗΕ (ειδικά τους Στόχους 11, 13 και 15), χρησιμοποιώντας τεχνολογίες αιχμής για την παρακολούθηση και την πρόβλεψη των περιβαλλοντικών επιπτώσεων.

1. (a) Ο παγκόσμιος χάρτης ξηρασίας κατατάσσει το Πακιστάν στην κατηγορία των ξηρών έως ημι-ξηρών ζωνών. Τα πλαίσια (b,c) απεικονίζουν το Καράτσι, την πρωτεύουσα της επαρχίας Σιντ, που οριοθετείται από ένα κόκκινο πολύγωνο στο νότιο Πακιστάν, χρησιμοποιώντας εικόνες Landsat-8 (ζώνες RGB 7, 5, 2) που επισημαίνουν τους κύριους υδάτινουςπόρους και τις υποδομές της πόλης.

2. Μεθοδολογία

Η μελέτη υιοθετεί ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο που συνδυάζει την ανάλυση χρονοσειρών δορυφορικών δεδομένων με μοντέλα πρόβλεψης και υδρολογικές προσομοιώσεις.

2. Μεθοδολογία

Δεδομένα και Προεπεξεργασία:

Χρησιμοποιήθηκαν πολυφασματικές εικόνες Landsat (5, 7 και 8) για έξι χρονικά διαστήματα (1990, 1995, 2000, 2010, 2015 και 2020).

Ενσωματώθηκαν υποστηρικτικά δεδομένα όπως το SRTM-DEM (ψηφιακό μοντέλο υψομέτρου), δεδομένα πληθυσμού και χάρτες οδικού και υδρογραφικού δικτύου.

Για τα πληθυσμιακά δεδομένα χρησιμοποιήθηκε το εργαλείο Euclidean Distance, ώστε να αποτυπωθεί η επιρροή της πυκνότητας του πληθυσμού στις αλλαγές χρήσης γης.

3. Τοπογραφικοί παράμετροι: (a) DEM, (b) κλίση, and (c) προσανατολισμός.

4. Χωρική αναπαράσταση δεδομένων προσβασιμότητας: (a) Απόσταση από ρέματα και (b) απόστασηαπό δρόμους.

Ταξινόμηση και Πρόβλεψη (MOLUSCE & CA-ANN):

- Η γη κατηγοριοποιήθηκε σε 5 κλάσεις: Αστική περιοχή, Βλάστηση, Υδάτινα σώματα, Υγρότοποι και Άγονη γη.

- Χρησιμοποιήθηκε το πρόσθετο MOLUSCE σε συνδυασμό με Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα (ANN) και Κυψελωτά Αυτόματα (Cellular Automata - CA) για τη μοντελοποίηση των μελλοντικών αλλαγών.

- Δημιουργήθηκαν μήτρες πιθανότητας μετάβασης (transition probability matrices), οι οποίες υπολόγισαν, για παράδειγμα, ότι τα υδάτινα σώματα είχαν 34,7% πιθανότητα να μετατραπούν σε αστικές περιοχές.

- Υδρολογική Μοντελοποίηση (HEC-RAS):

i. Εφαρμόστηκε το μοντέλο HEC-RAS για την προσομοίωση πλημμυρικών φαινομένων.

ii. Το μοντέλο βαθμονομήθηκε με βάση το ακραίο συμβάν των μουσώνων του 2020, χρησιμοποιώντας συντελεστή τραχύτητας Manning 0,04 για τις όχθες του ποταμού.

Επικύρωση (Validation):

Η ακρίβεια του μοντέλου ήταν εξαιρετικά υψηλή, με συνολική ακρίβεια άνω του 97% και συντελεστή Kappa 0,97, γεγονός που επιβεβαιώνει την αξιοπιστία των προσομοιώσεων.

3. Αποτελέσματα

Τα αποτελέσματα αναδεικνύουν μια δραματική μεταβολή του τοπίου και αυξανόμενους κινδύνους για την επόμενη δεκαετία:

- Ιστορική Αστική Επέκταση (1990-2020):

Η αστική περιοχή αυξήθηκε από το 13,4% (1990) στο 23,7% (2020) της συνολικής έκτασης. Η καθαρή αύξηση της δομημένης επιφάνειας ανήλθε σε 370,81 km2, η οποία προήλθε κυρίως από τη μετατροπή άγονης γης (-230,64 km2) και υδάτινων πόρων.

- Υποβάθμιση Φυσικών Πόρων:

Τα υδάτινα σώματα μειώθηκαν δραματικά από το 3,4% στο 1,3% της επικράτειας.Η έκταση του ποταμού Malir συρρικνώθηκε από τα 17,19 km2 στα 5,07 km2 έως το 2020, λόγω έντονης διάβρωσης και ανθρώπινης επέμβασης.

- Μελλοντικές Προβλέψεις (2025-2035):

Η αστική δόμηση αναμένεται να συνεχίσει την αυξητική της πορεία, φτάνοντας τα 909 km2 έως το 2035. Αντίθετα, η βλάστηση προβλέπεται να μειωθεί περαιτέρω από τα 111 km2 (2020) στα 77 km2 το 2035.

5. Οι προγνωστικοί χάρτες LULC για (a) το 2025, (b) το 2030 και (c) το 2035 αποκαλύπτουν μια αξιοσημείωτη αύξηση στα εικονοστοιχεία της αστικής κατηγορίας, ενώ εκείνα που σχετίζονται με τις κατηγορίες νερού και βλάστησης παρουσιάζουν μείωση, υποδηλώνοντας μετατροπή σε αστική χρήση γης.

- Κίνδυνος Πλημμύρας:

Οι προσομοιώσεις δείχνουν ότι οι αστικές περιοχές θα είναι οι πλέον ευάλωτες, με το 66,65% αυτών να βρίσκεται υπό κίνδυνο κατάκλυσης έως το 2035.

- Ποσοτικοποίηση Στόχων Βιώσιμης Ανάπτυξης (SDGs):

Το άρθρο πρωτοτυπεί υπολογίζοντας το ποσοστό επίτευξης συγκεκριμένων στόχων:

◦ SDG 9 (Βιομηχανία & Υποδομές): 26%

◦ SDG 11 (Βιώσιμες Πόλεις): 18%

◦ SDG 8 (Οικονομική Ανάπτυξη): 16%

◦ SDG 13 (Δράση για το Κλίμα): 13%

◦ SDG 6 (Καθαρό Νερό): 11% (το χαμηλότερο ποσοστό λόγω της μείωσης των υδάτινων σωμάτων)

6. Ποσοτική συμβολή της αλλαγής στη χρήση γης και της ανάλυσης του κινδύνου πλημμυρών στο Καράτσι στην επίτευξη των Στόχων Βιώσιμης Ανάπτυξης (ΣΒΑ).

4. Συζήτηση

Η μελέτη καταλήγει στο συμπέρασμα ότι η τρέχουσα πορεία ανάπτυξης του Καράτσι δεν είναι βιώσιμη.

- Σύνδεση με SDGs: Η άναρχη επέκταση δυσχεραίνει την επίτευξη του Στόχου 11 (Βιώσιμες Πόλεις), καθώς αυξάνει την τρωτότητα σε πλημμύρες και περιβαλλοντική ρύπανση.

- Διαχείριση Παράκτιων Ζωνών: Η καταστροφή των μαγγρόβιων δασών λόγω της αστικοποίησης αφαιρεί μια φυσική άμυνα κατά της ανόδου της στάθμης της θάλασσας.

- Πολιτικές Συστάσεις: Προτείνεται η υιοθέτηση "πράσινων" υποδομών και ο αυστηρός χωροταξικός έλεγχος. Η χρήση των εργαλείων GIS και Τηλεπισκόπησης προτείνεται ως μόνιμος μηχανισμός παρακολούθησης για τις τοπικές αρχές, ώστε να λαμβάνονται αποφάσεις βασισμένες σε πραγματικά δεδομένα.