ΧΡΗΣΗ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗ ΜΕΤΑΒΟΛΩΝ ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ ΚΑΙ ΤΗΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΤΗΣ ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΛΙΜΝΗΣ ΤΡΙΧΩΝΙΔΑΣ

Από RemoteSensing Wiki

Παρούσα αναθεώρηση της 13:21, 10 Μαρτίου 2010

1. Αντικείμενο Εφαρμογής: ΧΡΗΣΗ ΠΡΟΙΟΝΤΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗ ΜΕΤΑΒΟΛΩΝ ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ ΚΑΙ ΓΙΑ ΤΗΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΤΗΣ ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΤΗΣ ΛΙΜΝΗΣ ΤΡΙΧΩΝΙΔΑΣ

2. Στόχος της Εφαρμογής: Στόχος της συγκεκριμένης εφαρμογής είναι να αντληθούν στοιχεία που αφορούν στις χρήσεις γης της υδρολογικής λεκάνης της λίμνης Τριχωνίδας, στην καταγραφή της φυτοκάλυψης που δύναται να συμβάλλει στον υπολογισμό της εξατμισοδιαπνοής και των αρδευτικών αναγκών της περιοχής καθώς και στην καταγραφή της εδαφικής υγρασίας και των υπολιμναίων εκφορτίσεων νερού (πηγών).

3. Είδη δορυφορικών ή αερομεταφερόμενων συστημάτων: Στη συγκεκριμένη επιστημονική εργασία χρησιμοποιήθηκαν εικόνες από το δορυφόρο Landsat 5 και αεροφωτογραφίες.

4. Ψηφιακές επεξεργασίες/αλγόριθμοι και αποτελέσματα: Για την παραγωγή του χάρτη χρήσεων γης χρησιμοποιήθηκε ένας αλγόριθμος αυτόματης ταξινόμησης δορυφορικών δεδομένων προκειμένου να πραγματοποιηθεί το πρώτο στάδιο της κατηγοριοποίησης των χρήσεων γης και έπειτα ακολούθησε το στάδιο της ελεγχόμενης ταξινόμησης και οι διορθώσεις του χάρτη. Ο αλγόριθμος αυτός ονομάζεται ISODATA (Iterative Self-Organizing Data Analysis Technique, Jain 1989). Τα δεδομένα εισόδου στον αλγόριθμο, εκτός από την δορυφορική εικόνα είναι περιορισμένα και αφορούν τον αριθμό των επαναλήψεων του υπολογιστικού σταδίου και το ποσοστό σύγκλισης των μοναδιαίων περιοχών της εικόνας (pixels) στις ομάδες ταξινόμησης. Για τον εντοπισμό των θέσεων υπολίμνιων πηγών της λίμνης Τριχωνίδας χρησιμοποιήθηκε η εφαρμογή θερμικής χαρτογράφησης. Οι δορυφορικές εικόνες Landsat καταγράφουν την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία των υλικών σωμάτων σε διάφορες φασματικές περιοχές, χρησιμοποιώντας σχετικούς αισθητήρες που μετρούν την ένταση της ακτινοβολίας σε μια κλίμακα από 0 έως 255 μονάδες (ψηφιακός αριθμός, DN).

Εικόνα 1. Χάρτης χρήσεων γης της υδρολογικής λεκάνης της λίμνης Τριχωνίδας.

Εικόνα 2. Χάρτης φυτοκάλυψης της υδρολογικής λεκάνης της λίμνης Τριχωνίδας.

5. Χρήση επιπρόσθετων χαρτών, βάσεων δεδομένων, GIS και ποιών: Ο χάρτης που παράχθηκε συγκρίθηκε με παλαιότερους χάρτες χρήσεων γης της περιοχής αλλά και με σχετικά δεδομένα πεδίου και διορθώθηκε κατάλληλα στο πρόγραμμα Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (ArcView. και Image Analysis). Τα δορυφορικά δεδομένα επεξεργάστηκαν κατάλληλα έτσι ώστε να παραχθεί ένας ακριβής χάρτης φυτοκάλυψης που παρέχει λεπτομερή στοιχεία για την βλάστηση της περιοχής. Για αυτό το σκοπό χρησιμοποιήθηκε ο κανονικοποιημένος δείκτης βλάστησης NVDI= , όπου NVDI: ο δείκτης φυτοκάλυψης, DN: η ψηφιακή καταγραφή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σε κάθε μοναδιαίο τμήμα της εικόνας και οι αριθμοί 4 και 3: οι φασματικές περιοχές της υπέρυθρης και κόκκινης ορατής ακτινοβολίας αντίστοιχα. Οι τιμές φυτοκάλυψης που παράγονται κυμαίνονται από –1 για περιοχές χωρίς καθόλου βλάστηση (καλύπτονται κυρίως από νερά) έως 1 για περιοχές με πολύ υψηλό ποσοστό βλάστησης. Οι άγονες εκτάσεις, οι οικισμοί και οι δρόμοι παρουσιάζουν τιμές που τείνουν στο μηδέν. Στις υπολίμνιες πηγές η μέτρηση της ακτινοβολίας διορθωθηκε με κατάλληλους συντελεστές και μετατραπηκε αρχικά σε μονάδες ακτινοβολίας και ακολούθησε η μετατροπή της θερμικής ακτινοβολίας σε τιμές θερμοκρασίας (οC).

6. Ειδικές επεξεργασίες GIS και αποτελέσματα: Ο χάρτης χρήσεων γης της υδρολογικής λεκάνης της λίμνης Τριχωνίδας υπέδειξε ότι το 35% της συνολικής έκτασης της περιοχής μελέτης καλύπτεται από καλλιέργειες, το 34% από δάση, το 23% από νερό και το 8% από οικισμούς και άγονες εκτάσεις. Τα αποτελέσματα αυτά συμφωνούν με τους αντίστοιχους ορθοφωτοχάρτες του Υπ. Γεωργίας και οι παρατηρούμενες διαφορές ανά κατηγορία χρήσεων γης είναι πολύ μικρές, αφού κυμαίνονται μεταξύ 0,3% έως 6%, οι οποίες δύναται και να οφείλονται σε λάθη κατά την ψηφιοποίηση των ορθοφωτοχαρτών. Παρόλα αυτά, προέκυψε ότι η δημιουργία χάρτη χρήσης γης από δορυφορικά δεδομένα δίνει άμεσα και εύκολα αποτελέσματα, τα οποία παρουσιάζουν σημαντική ακρίβεια και αξιοπιστία αλλά απαιτούν και γνώση του καθεστώτος χρήσης γης της περιοχής μελέτης, προκειμένου να μπορούν να διορθωθούν εφόσον απαιτείται και να επιβεβαιωθούν. Η επόμενη διαδικασία που πραγματοποιήθηκε στην παρούσα εφαρμογή, αφορά την δημιουργία ενός χάρτη φυτοκάλυψης, που μας δίνει πληροφορίες για τον βαθμό φυτοκάλυψης της περιοχής μελέτης και για το στάδιο ανάπτυξης της φυσικής και τεχνητής βλάστησης. Ο χάρτης αυτός έδειξε ότι μεγαλύτερος βαθμός φυτοκάλυψης επικρατεί στην ημιορεινή και στην παραλίμνια ζώνη που οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες είναι σχετικά περιορισμένες ενώ όπου υπάρχουν οικισμοί και καλλιέργειες ο δείκτης φυτοκάλυψης ήταν αισθητά μικρότερος. Οι συνθήκες εδαφικής υγρασίας στην περιοχή μελέτης και η αποτύπωση των υπολίμνιων πηγών που πραγματοποιήθηκαν μέσω θερμικής χαρτογράφησης της περιοχής αποτέλεσαν σημαντικές πληροφορίες που παρήχθησαν από την συγκεκριμένη εφαρμογή. Προέκυψε, ότι κατά μήκος των τεκτονικών επαφών παρατηρείται αυξημένη θερμοκρασία που μπορεί να οφείλεται σε κίνηση υπογείου νερού κατά μήκος αυτών, ενώ στην λίμνη Τριχωνίδα καταγράφτηκαν τρεις παραλίμνιες περιοχές στο βορειοανατολικό τμήμα της με σημαντικά πιο αυξημένες θερμοκρασίες νερού από την υπόλοιπη επιφάνεια της λίμνης.

7. Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων: Η επεξεργασία δορυφορικών δεδομένων παρείχε πλήθος σημαντικών πληροφοριών, οι οποίες αποκτήθηκαν σε σχετικά μικρό χρονικό διάστημα, με αυξημένη ακρίβεια και αξιοπιστία.

Πηγή: Δημητρίου Ηλ.: Χρήση προϊόντων Τηλεπισκόπησης για την αποτύπωση μεταβολών χρήσεων γης και για την διαχείριση των υδατικών πόρων της υδρολογικής λεκάνης της λίμνης Τριχωνίδας. Τηλεπισκόπηση: Εξελίξεις και Εφαρμογές, ΤΕΕ, Αθήνα, 22-23 Φεβρουαρίου, 2007.