Ανάλυση και ταξινόμηση των φασματικών υπογραφών της δομής και υφής των φυσιογραφικών στοιχείων με μεθόδους τηλεπισκόπησης

Από RemoteSensing Wiki

Παρούσα αναθεώρηση της 07:18, 7 Ιουνίου 2013

Φλωράς Σταμάτης Αθ. 1992 Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Τμήμα Γεωπονικών Επιστημών

O σκοπός της παρούσας έρευνας είναι να διαπιστώσει πως και σε ποιό βαθμό είναι ικανή η σύγχρονη τεχνολογία της δορυφορικής τηλεπισκόπησης να: • βοηθήσει στη χαρτογράφηση των “φυσιογραφικών μονάδων” ή “γεωμορφών” και κατ' επέκταση και των εδαφών καθώς και στην ανάλυση και επεξεργασία, ψηφιακή και στατιστική των “χωρικών δεδομένων” γενικότερα. • Διερευνήσει πως συμπεριφέρονται οπτικά, ψηφιακά και φασματικά οι ιδιότητες των φυσιογραφικών μονάδων • εξετάσει τη σχέση φασματικών τααυτοτήτων, της υφής και δομής των διαφόρων στοιχείων της επιφάνειας της Γης, με τις φυσιογραφικές μονάδες ή γεωμορφές • διερευνήσει τις δυνατότητες για αυτοματοποιημένη και μη αυτοματοποιημένη χαρτογράφηση και ταξινόμηση των γεωμορφών, με τελικό στόχο τη βελτίωση (όσον αφορά την ακρίβεια, ταχύτητα και κόστος) του εδαφολογικού χάρτη, του χάρτη αξιολόγησης γης και τελικά του χάρτη χρήσεων γης.

Η ανάγκη της μελέτης της συμπεριφοράς των διαφόρων χωρικών δεδομένων και η συμβολή της έρευνας αυτής στη χαρτογράφηση και ταξινόμηση των γεωμορφών ή φυσιογραφικών μονάδων είναι πολύ σημαντική και επείγουσα σήμερα, ιδιαίτερα μετά την αλματώδη ανάπτυξη και εξέλιξη της τεχνολογίας στη δορυφορική τηλεπισκόπηση, ως προς τη λήψη και καταγραφή των διαφόρων φαινομένων πάνω στην επιφάνεια της γής. Η χαρτογράφηση και ταξινόμηση των γεωμορφών ή φυσιογραφικών μονάδων για την απογραφή των φυσικών πόρων, γίνεται σήμερα πολύ συχνα και σε διάφορες κλίμακες,, αλλά κυρίως με τη χρησιμοποίηση κλασικών μεθόδων.

Η οπτική φωτοερμηνεία σε στερεοσκοπικό ζεύγος εικόνων SPOT, χρησιμοποιήθηκε όχι μόνο ως μάρτυρας για τη σύγκριση των αποτελεσμάτων με την ψηφιακή ανάλυση, αλλά και για να αποδείξει ότι η οπτική φωτοερμηνεία και η φυσιογραφική μέθοδος μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη θεματική χαρτογράφηση σε κλίμακες 1:50.000 – 1:100.000.

Με την οπτική φωτοερμηνεία έγινε δυνατός ο διαχωρισμός της υπό έρευνα περιοχής σε 6 βασικές μονάδες και 18 υπομονάδες, ενώ επίσης έγινε δυνατή και ικανοποιητική ακρίβεια, η χάραξη του υδρογραφικού δικτύου. Εάν το αποτέλεσμα αυτό συνδιαστείμε την ψηφιοποίηση και την αποθήκευση των δεδομένων με τη χρήση Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφόρησης τότε το όλο θέμα της εδαφολογικής χαρτογράφησης της Ελλάδος αποκτά μια νέα διάσταση και δυναμική.

Η ψηφιακή ανάλυση των δορυφορικών εικόνων με σκοπό την ταυτοποίηση και ταξινόμηση των γεωμορφών, απέδειξε ότι με κατάλληλους συνδιασμούς φασματικών καναλιών, φασματικών δεικτών και αξόνων PCA, είναι δυνατή η διάκριση των γεωμορφών με βάση π.χ. το είδος της βλάστησης (φασματικός δείκτης VI-δείκτης βλάστησης) ή συνδυασμού της βλάστησης και του γυμνού εδάφους (δείκτης 1-Index1), ενώ με τη χρήση των δεικτών VSI1 και VSI2, έιναι δυνατή η διάκριση περιοχών με βάση το ποσοστό κάλυψης του εδάφους. Η χρησιμοποίηση νέων φασματικών δεικτών εκτός των ήδη γνωστών, είχε ικανοποιητικά αποτελέσματα στη διάκριση και ταξινόμηση των γεωμορφών.

Η ανάλυση των κυρίων συνιστωσών, έδειξε ότι ο πρώτος άξονας (συνδυασμός των καναλιών C5, C7 και C3, του Landsat-5), έδωσε και τις περισσότερες πληροφορίεςγια τις ιδιότητες των γεωμορφών στην υπό έρευνα περιοχή.

Η Διακριτική Ανάλυση, έδειξε ότι πριν από την ταξινόμηση πρέπει να προηγείται η Ανάλυση Συστάδων, ενώ η ταξινόμηση των εικονοστοιχείων μέσα στις υποδιαιρέσεις ορισμένων φυσιογραφικών μονάδων, έδειξε ακρίβεια ταξινόμησης περισσότερο από 90%, γεγονός που σημαίνει ότι η δομή και η υφή των γεωμορφών, παίζει ένα σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση των φασματικών ταυτοτήτων τους και είναι δυνατό να χρησμοποιηθούν για την τελική ταξινόμησή τους.

Το τελικό συμπέρασμα είναι ότι η ψηφιακή ανάλυση και η οπτική φωτοερμηνεία σε παράλληλη εφαρμογή, είναι δυνατό να βελτιώσει η μία τα μειονεκτήματα της άλλης, γιατί δεν πρέπει να παραγνωρίζεται το γεγονός ότι οι ενπειρίες και η προσωπική εκτίμηση γεγονότων από τον άνθρωπο είναι δύσκολο να υποκατασταθούν από τον ηλεκτρονικό υπολογιστή. Η Τηλεπισκόπηση θα πρέπει να θεωρηθεί ότι είναι ένα δυναμικό και υψηλής τεχνολογίας εργαλείο, που μπορεί να βοηθήσει το χαρτογράφο να εκτελέσει την αποστολή του ταχύτερα, με μεγαλύτερη ακρίβεια, μικρότερο κόστος και μεγαλύτερη παραγωγικότητα και ενδιαφέρον.