Εντοπισμός περιοχών υψηλής πιθανότητας ρευστοποίησης με τη χρήση δεδομένων τηλεπισκόπησης στη δυτική Ελλάδα

Από RemoteSensing Wiki

(Διαφορές μεταξύ αναθεωρήσεων)
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
(New page: <big>'''• Περιοχή Μελέτης'''</big> Καταστροφές από την πρόκληση σεισμού εγιναν στη πολη του Κομπέ στην Ιαπων...)
 
(8 ενδιάμεσες αναθεωρήσεις δεν εμφανίζονται.)
Γραμμή 3: Γραμμή 3:
Καταστροφές από την πρόκληση σεισμού εγιναν στη πολη του Κομπέ στην Ιαπωνία το 1995. Εφαρμόστηκε η ίδια μέθοδος στο σεισμό του 1993 στον Πύργο Ηλείας
Καταστροφές από την πρόκληση σεισμού εγιναν στη πολη του Κομπέ στην Ιαπωνία το 1995. Εφαρμόστηκε η ίδια μέθοδος στο σεισμό του 1993 στον Πύργο Ηλείας
-
[[Εικόνα:xrisi1.gif| thumb|right|Σχήμα 1: Eμφανίζεται η λιθολογική ενότητα Ασβεστολίθων δολομιτών στο ψευδέγχρωμο σύνθετο 5,4,1(R,G,B) της ΨΤΑ Landsat TM της 16ης Νοεμβρίου 1987]]
 
<big>'''• Αντικείμενο Μελέτης'''</big>
<big>'''• Αντικείμενο Μελέτης'''</big>
Γραμμή 9: Γραμμή 8:
Το φαινόμενο ρευστοποίησης εδαφών που εκδηλώνεται κατά τη διάρκεια σεισμικών δονήσεων είναι υπεύθυνο για την πρόκληση καταστροφών στις κατασκευές και στα τεχνικά έργα με τη μορφή καθιζήσεων, κατολισθήσεων, εδαφικών διαρρήξεων και κρατήρων έκχυσης.
Το φαινόμενο ρευστοποίησης εδαφών που εκδηλώνεται κατά τη διάρκεια σεισμικών δονήσεων είναι υπεύθυνο για την πρόκληση καταστροφών στις κατασκευές και στα τεχνικά έργα με τη μορφή καθιζήσεων, κατολισθήσεων, εδαφικών διαρρήξεων και κρατήρων έκχυσης.
-
[[Εικόνα:xrisi2.gif| thumb|right|'''Σχήμα 1:Εμφανίζεται η λιθολογική ενότητα Ασβεστολίθων δολομιτών στον ψηφιακό γεωλογικό χάρτη Σητείας-Λιθινών.''']]
 
 +
[[Εικόνα:entopismos1.gif| thumb|right|]]
 +
[[Εικόνα:entopismos2.gif| thumb|right|'''Σχήμα 1. Άποψη της περιοχής του Μύτικα στο κανάλι 7 της δορυφορικής εικόνας LΑΝDSΑΤ5-ΤΜ και επεξεργασμένη δυαδική εικόνα με τιμή threshold 35. Οι λευκές περιοχές υποδεικνύουν τις περιοχές στις οποίες είναι δυνατή η εκδήλωση ρευστοποιήσεων.''']]
<big>'''• Στόχος μελέτης'''</big>
<big>'''• Στόχος μελέτης'''</big>
Ο εντοπισμός των περιοχών που υφίσταται η πιθανότητα να προκληθούν φαινόμενα ρευστοποιήσεων αποτελεί ένα σημαντικό βήμα για τη μείωση του σεισμικού κινδύνου και τον Χωροτακτικό Αντισεισμικό σχεδιασμό.  
Ο εντοπισμός των περιοχών που υφίσταται η πιθανότητα να προκληθούν φαινόμενα ρευστοποιήσεων αποτελεί ένα σημαντικό βήμα για τη μείωση του σεισμικού κινδύνου και τον Χωροτακτικό Αντισεισμικό σχεδιασμό.  
-
 
-
[[Εικόνα:xrisi3.gif| thumb|right|'''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.''']]
 
Γραμμή 25: Γραμμή 23:
<big>'''• Είδη δορυφόρων-καναλιών'''</big>
<big>'''• Είδη δορυφόρων-καναλιών'''</big>
-
Χρησιμοποιείται Landsat TM της 16ης Νοεμβρίου 1987, με διαχωριστική / διακριτική δυνατότητα 30 μέτρων και χαρτογραφικό υπόβαθρο το Ελληνικό Γεωδαιτικό Σύστημα Αναφοράς του 1987 και γίνεται χρήση του θερμικού υπερύθρου καναλιού 6, του καναλιού 5, του καναλιού 4 και του καναλιού 1.
+
Η ανάλυση της εικόνας ΛΑΝΔΣΑΤ 5-ΤΜ, που πάρθηκε πριν το σεισμό, έγινε επιλέγοντας την περιοχή του μέσου υπέρυθρου φάσματος στην περιοχή του καναλιού 7. Στη συνέχεια η εικόνα μετατράπηκε σε δυαδική, με μέση τιμή 27, με αποτέλεσμα τα τμήματα με υψηλή τιμή ανάκλασης που είναι οι λευκές περιοχές να αντιστοιχούν ως επί το πλείστον στις περιοχές στις οποίες εμφανίστηκαν φαινόμενα ρευστοποιήσεων και τα οποία χαρτογραφήθηκαν μετά το σεισμό.
-
<big>'''• Ψηφιακές επεξεργασίες'''</big>
+
<big>'''• Δεδομένα από τις περιοχές μελέτης'''</big>
-
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. 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.
+
Καταστροφές από την πρόκληση σεισμού εγιναν στη πολη του Κομπέ στην Ιαπωνία το 1995. Οι περιοχές αυτές είναι κυρίως οι νησίδες Πόρτ και Ρόκο και τμήματα της παράκτιας ζώνης τα οποία σε μεγάλο ποσοστό καλύπτονται από έργα εξωραϊσμού - διαμόρφωσης εξωτερικών χώρων. Στα ίδια αποτελέσματα κατέληξαν και έρευνες που έγιναν με δορυφορικά δεδομένα. Εφαρμόζοντας την ίδια μέθοδο στο σεισμό του 1993 στον Πύργο καταλήγουμε στα ίδια συμπεράσματα. Οι περιοχές που έχουν υψηλό βαθμό κινδύνου παρουσιάζονται με άσπρο σε αντίθεση με τις υπόλοιπες που είναι μαύρες όπως δείχνει η εικόνα.
<big>'''• Μεθοδολογία'''</big>
<big>'''• Μεθοδολογία'''</big>
-
Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν μετατράπηκαν :
+
Αρχικά γίνεται η επιλογή των εικόνων της περιοχής(με σχετικά μικρή η καθόλου νέφωση, μικρή η καθόλου βλάστηση και χωρίς νερό). Σε πρώτο στάδιο η ανάλυση των εικόνων γίνεται από το κανάλι 7(απεικονίζουν ανακλώμενη ενέργεια στο μέσο υπέρυθρο με μήκος κύματος 2.08-2.35μμ.). Η εικόνα που παράγεται είναι δυνατό να ταυτίζεται πολύ με το χάρτη κατανομής των ρευστοποιήσεων που μπορούν να παρατηρηθούν κατά τη διάρκεια ενός σεισμού. Η χρήση δεδομένων τηλεπισκόπησης για επιφανειακή πληροφόρηση περιορίζεται στις αστικές περιοχές λόγο της δόμησης. Και εκεί ωστόσο που υπάρχουν λίγοι ανοιχτοί χώροι μας δίνουν ικανοποιητική πληροφορία.
-
α) σε Raster δεδομένα (σε TIFF (*.tif) και ER-Mapper (*.ers) format). Τα δεδομένα με Tagged Image File Format (TIFF) χρησιμοποιούνται κυρίως για αρχεία τα οποία προέρχονται από σάρωση αναλογικής μορφής τηλεπισκοπικών απεικονίσεων και μπορούν να περιέχουν μονοφασματικά ή πολυφασματικά δεδομένα. 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 της έρευνας
+
-
δεν έδωσε ικανοποιητικά αποτελέσματα. Το ίδιο συνέβη και με τη χρήση φίλτρων. Παρά τη χρήση πολλών διαφορετικών φίλτρων δε δόθηκε σημαντική βοήθεια στον εντοπισμό και τονισμό των φωτογραμμώσεων. Το κανάλι 5 κρίθηκε φωτοερμηνευτικά, ως το πιο κατάλληλο για τον εντοπισμό γεωλογικών και γεωμορφολογικών φωτογραμμώσεων. 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).  
+
<big>'''• Συμπεράσματα'''</big>
<big>'''• Συμπεράσματα'''</big>
-
Είναι φανερό ότι δύο από τα τρία συστήματα κυρίων διευθύνσεων των ρηγμάτων και των φωτογραμμώσεων είναι κοινά. Αυτό αποτελεί σημαντικό συμπέρασμα το οποίο καταδεικνύει τη δυνατότητα τηλεπισκοπικής αναγνώρισης ρηγμάτων και οτι είναι πιθανόν κάποιες από τις πρόσθετες φωτογραμμώσεις να αποτελούν τεκτονικές δομές αξιοποιήσιμες στην εξέλιξη της έρευνας. Από τα παραπάνω παραδείγματα είναι εμφανής η ουσιαστική χρησιμότητα και σημασία της συσχέτισης αντιπροσωπευτικών θεματικών επιπέδων πληροφοριών η οποία μπορεί να πραγματοποιηθεί με τη βοήθεια του Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών και μπορεί να δώσει απαντήσεις και αποτελέσματα σε σημαντικά ζητήματα ανάλυσης των γεωλογικού και υδρογεωλογικού χαρακτήρα στοιχείων της περιοχής της έρευνας.
+
 
 +
Τα δορυφορικά δεδομένα τηλεπισκόπησης, αφού επεξεργαστούν δίνουν σημαντικά στοιχεία για πολλά θεματικά αντικείμενα που αφορούν την επιφάνεια της γης. Οι ρευστοποιήσεις εδαφών αντιστοιχούν σε ορισμένα κανάλια του θεματικού χαρτογράφου ΤΜ του δορυφορικού συστήματος ΛΑΝΔΣΑΤ 5, που αντιστοιχεί στο μέσο υπέρυθρο. Μεγαλύτερη προσέγγιση και ακρίβεια μπορεί να ληφθεί αν δημιουργηθούν εικόνες με τιμές από 27 ως 37, ενώ οι ίδιες περιοχές αναδεικνύονται αν οι συγκεκριμένες εικόνες μετατραπούν σε δυαδικές, όπου το λευκό χρώμα αντιστοιχεί στις περιοχές που εμφανίζονται οι ρευστοποιήσεις.
 +
 
 +
 
 +
<big>'''• Αξιολόγηση της μεθόδου'''</big>
 +
 
 +
Έτσι συμπεραίνουμε ότι η ανάλυση και επεξεργασία δορυφορικών εικόνων αποτελεί μια αισιόδοξη μεθοδολογία η οποία μπορεί να συμβάλλει στον εντοπισμό περιοχών που αντιμετωπίζουν προβλήματα ρευστοποιήσεων γρήγορα και με χαμηλό κόστος.
 +
 
 +
 
 +
<big>'''• Πηγή'''</big>
 +
 
 +
Λέκκας, Ε., Βασιλάκης Ε., Εντοπισμός Περιοχών Υψηλής Πιθανότητας Ρευστοποίησης με τη Χρήση Δεδομένων Τηλεπισκόπησης στην Δυτική Ελλάδα, 4ο Πανελλήνιο συνέδριο Γεωτεχνικής και Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ – Ελληνική Επιστημονική Εταιρία Εδαφομηχανικής και Θεμελιώσεων

Παρούσα αναθεώρηση της 12:25, 18 Μαρτίου 2010

• Περιοχή Μελέτης

Καταστροφές από την πρόκληση σεισμού εγιναν στη πολη του Κομπέ στην Ιαπωνία το 1995. Εφαρμόστηκε η ίδια μέθοδος στο σεισμό του 1993 στον Πύργο Ηλείας


• Αντικείμενο Μελέτης

Το φαινόμενο ρευστοποίησης εδαφών που εκδηλώνεται κατά τη διάρκεια σεισμικών δονήσεων είναι υπεύθυνο για την πρόκληση καταστροφών στις κατασκευές και στα τεχνικά έργα με τη μορφή καθιζήσεων, κατολισθήσεων, εδαφικών διαρρήξεων και κρατήρων έκχυσης.


Entopismos1.gif
Σχήμα 1. Άποψη της περιοχής του Μύτικα στο κανάλι 7 της δορυφορικής εικόνας LΑΝDSΑΤ5-ΤΜ και επεξεργασμένη δυαδική εικόνα με τιμή threshold 35. Οι λευκές περιοχές υποδεικνύουν τις περιοχές στις οποίες είναι δυνατή η εκδήλωση ρευστοποιήσεων.

• Στόχος μελέτης

Ο εντοπισμός των περιοχών που υφίσταται η πιθανότητα να προκληθούν φαινόμενα ρευστοποιήσεων αποτελεί ένα σημαντικό βήμα για τη μείωση του σεισμικού κινδύνου και τον Χωροτακτικό Αντισεισμικό σχεδιασμό.


• Πως γινόταν παλαιότερα η μέθοδος

Πρόκειται για μια σύνθετη έρευνα μεγάλης χρονικής διάρκειας η οποία περιλαμβάνει αξιολόγηση γεομορφολογικών, γεωλογικών, γεωτεχνικών και υδρογεολογικών δεδομένων, ενώ απαιτεί και πολυάριθμες εργασίες υπαίθρου και μια σειρά επιτόπιων δοκιμών και εξειδικευμένων εργαστηριακών δοκιμών, πράγμα υπερβολικά πολυδάπανο.


• Είδη δορυφόρων-καναλιών

Η ανάλυση της εικόνας ΛΑΝΔΣΑΤ 5-ΤΜ, που πάρθηκε πριν το σεισμό, έγινε επιλέγοντας την περιοχή του μέσου υπέρυθρου φάσματος στην περιοχή του καναλιού 7. Στη συνέχεια η εικόνα μετατράπηκε σε δυαδική, με μέση τιμή 27, με αποτέλεσμα τα τμήματα με υψηλή τιμή ανάκλασης που είναι οι λευκές περιοχές να αντιστοιχούν ως επί το πλείστον στις περιοχές στις οποίες εμφανίστηκαν φαινόμενα ρευστοποιήσεων και τα οποία χαρτογραφήθηκαν μετά το σεισμό.


• Δεδομένα από τις περιοχές μελέτης

Καταστροφές από την πρόκληση σεισμού εγιναν στη πολη του Κομπέ στην Ιαπωνία το 1995. Οι περιοχές αυτές είναι κυρίως οι νησίδες Πόρτ και Ρόκο και τμήματα της παράκτιας ζώνης τα οποία σε μεγάλο ποσοστό καλύπτονται από έργα εξωραϊσμού - διαμόρφωσης εξωτερικών χώρων. Στα ίδια αποτελέσματα κατέληξαν και έρευνες που έγιναν με δορυφορικά δεδομένα. Εφαρμόζοντας την ίδια μέθοδο στο σεισμό του 1993 στον Πύργο καταλήγουμε στα ίδια συμπεράσματα. Οι περιοχές που έχουν υψηλό βαθμό κινδύνου παρουσιάζονται με άσπρο σε αντίθεση με τις υπόλοιπες που είναι μαύρες όπως δείχνει η εικόνα.


• Μεθοδολογία

Αρχικά γίνεται η επιλογή των εικόνων της περιοχής(με σχετικά μικρή η καθόλου νέφωση, μικρή η καθόλου βλάστηση και χωρίς νερό). Σε πρώτο στάδιο η ανάλυση των εικόνων γίνεται από το κανάλι 7(απεικονίζουν ανακλώμενη ενέργεια στο μέσο υπέρυθρο με μήκος κύματος 2.08-2.35μμ.). Η εικόνα που παράγεται είναι δυνατό να ταυτίζεται πολύ με το χάρτη κατανομής των ρευστοποιήσεων που μπορούν να παρατηρηθούν κατά τη διάρκεια ενός σεισμού. Η χρήση δεδομένων τηλεπισκόπησης για επιφανειακή πληροφόρηση περιορίζεται στις αστικές περιοχές λόγο της δόμησης. Και εκεί ωστόσο που υπάρχουν λίγοι ανοιχτοί χώροι μας δίνουν ικανοποιητική πληροφορία.


• Συμπεράσματα

Τα δορυφορικά δεδομένα τηλεπισκόπησης, αφού επεξεργαστούν δίνουν σημαντικά στοιχεία για πολλά θεματικά αντικείμενα που αφορούν την επιφάνεια της γης. Οι ρευστοποιήσεις εδαφών αντιστοιχούν σε ορισμένα κανάλια του θεματικού χαρτογράφου ΤΜ του δορυφορικού συστήματος ΛΑΝΔΣΑΤ 5, που αντιστοιχεί στο μέσο υπέρυθρο. Μεγαλύτερη προσέγγιση και ακρίβεια μπορεί να ληφθεί αν δημιουργηθούν εικόνες με τιμές από 27 ως 37, ενώ οι ίδιες περιοχές αναδεικνύονται αν οι συγκεκριμένες εικόνες μετατραπούν σε δυαδικές, όπου το λευκό χρώμα αντιστοιχεί στις περιοχές που εμφανίζονται οι ρευστοποιήσεις.


• Αξιολόγηση της μεθόδου

Έτσι συμπεραίνουμε ότι η ανάλυση και επεξεργασία δορυφορικών εικόνων αποτελεί μια αισιόδοξη μεθοδολογία η οποία μπορεί να συμβάλλει στον εντοπισμό περιοχών που αντιμετωπίζουν προβλήματα ρευστοποιήσεων γρήγορα και με χαμηλό κόστος.


• Πηγή

Λέκκας, Ε., Βασιλάκης Ε., Εντοπισμός Περιοχών Υψηλής Πιθανότητας Ρευστοποίησης με τη Χρήση Δεδομένων Τηλεπισκόπησης στην Δυτική Ελλάδα, 4ο Πανελλήνιο συνέδριο Γεωτεχνικής και Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ – Ελληνική Επιστημονική Εταιρία Εδαφομηχανικής και Θεμελιώσεων

Ανακτήθηκε από το "http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%95%CE%BD%CF%84%CE%BF%CF%80%CE%B9%CF%83%CE%BC%CF%8C%CF%82_%CF%80%CE%B5%CF%81%CE%B9%CE%BF%CF%87%CF%8E%CE%BD_%CF%85%CF%88%CE%B7%CE%BB%CE%AE%CF%82_%CF%80%CE%B9%CE%B8%CE%B1%CE%BD%CF%8C%CF%84%CE%B7%CF%84%CE%B1%CF%82_%CF%81%CE%B5%CF%85%CF%83%CF%84%CE%BF%CF%80%CE%BF%CE%AF%CE%B7%CF%83%CE%B7%CF%82_%CE%BC%CE%B5_%CF%84%CE%B7_%CF%87%CF%81%CE%AE%CF%83%CE%B7_%CE%B4%CE%B5%CE%B4%CE%BF%CE%BC%CE%AD%CE%BD%CF%89%CE%BD_%CF%84%CE%B7%CE%BB%CE%B5%CF%80%CE%B9%CF%83%CE%BA%CF%8C%CF%80%CE%B7%CF%83%CE%B7%CF%82_%CF%83%CF%84%CE%B7_%CE%B4%CF%85%CF%84%CE%B9%CE%BA%CE%AE_%CE%95%CE%BB%CE%BB%CE%AC%CE%B4%CE%B1".
Προσωπικά εργαλεία