Διαχρονική παρακολούθηση των αλλαγών των χρήσεων γης με τη χρήση Τηλεπισκοπικών δεδομένων περιμετρικά της Λίμνης Κορώνειας

Από RemoteSensing Wiki

Παρούσα αναθεώρηση της 15:35, 16 Απριλίου 2013

Διαχρονική παρακολούθηση των αλλαγών των χρήσεων γης με τη χρήση Τηλεπισκοπικών δεδομένων περιμετρικά της Λίμνης Κορώνειας στην περιοχή Θεσσαλονίκης

Η Τηλεπισκόπηση αποτελεί σημαντική τεχνολογία που χρησιμοποιείται σήμερα στη διαχείριση του περιβάλλοντος. Το φυσικό περιβάλλον, που συγκαταλέγεται στους ανανεώσιμους φυσικούς πόρους, δέχεται τις περιβαλλοντικές και κοινωνικοοικονομικές επιδράσεις. Η διαχρονική παρακολούθηση των επιδράσεων αυτών προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα στον καθορισμό των μελλοντικών δράσεων. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι να προσπαθήσει να παρουσιάσει τις διαχρονικές αλλαγές των μεταβολών των χρήσεων γης χρησιμοποιώντας τα δορυφορικά στοιχεία της τηλεπισκόπησης που συλλέχθηκαν σε δύο διαφορετικές χρονικές στιγμές (χρήση των δορυφορικών εικόνων). Η διαδικασία της ανίχνευσης των διαχρονικών αλλαγών απέδωσε διαφορετικά αποτελέσματα για τις επιμέρους κατηγορίες της φυσικής βλάστησης μεταξύ της περιόδου 1989 και 2007. Η έρευνα αφορά την περιοχή εντός και περιμετρικά του υδάτινου περιβάλλοντος της Λίμνης Κορώνειας του Νομού Θεσσαλονίκης, σε έκταση η οποία χαρακτηρίζεται ως υγροβιότοπος ειδικής προστασίας σύμφωνα με τη συνθήκη RAMSAR. Για την υλοποίηση της έρευνας χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της Ανάλυσης Κύριων Συνιστωσών (Principal Component Analysis (PCA)). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η χρήση των τρεχουσών τεχνολογιών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διαμόρφωση των περιβαλλοντικών παραμέτρων βελτιώνοντας τη γνώση μας σχετικά με τις ιδιότητες, τα χαρακτηριστικά, την κατάσταση, τις τάσεις και τις αλλαγές των φυσικών οικοσυστημάτων.

Η ανάλυση των κυρίων συνιστωσών (Principal Components Analysis) είναι μια μέθοδος η οποία έχει σκοπό να δημιουργήσει γραμμικούς συνδυασμούς των αρχικών μεταβλητών έτσι ώστε οι γραμμικοί αυτοί συνδυασμοί να είναι ανεξάρτητοι μεταξύ τους αλλά συγχρόνως να περιέχουν όσο το δυνατόν μεγαλύτερο μέρος της διακύμανσης των αρχικών μεταβλητών (Ντζούφρας, 2001). Η μέθοδος της ανάλυσης των κύριων συνιστωσών (Principal Component Analysis) είναι ουσιαστικά η απλούστερη και ευκολότερη μέθοδος για να ερμηνεύσει τα αληθινά ιδιοδιανύσματα ή χαρακτηριστικά διανύσματα (eigenvector) βασισμένη στην ανάλυση πολλών μεταβλητών.

Για την υλοποίηση της εργασίας, τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν οι δορυφορικές εικόνες που λήφθηκαν σε δύο χρονικές στιγμές: το 1989 και το 2007. Δορυφορικές εικόνες Landsat 4-5 MSS με χρόνο λήψης την 23η Ιουνίου 1989 και Landsat 7 με χρόνο λήψης την 19η Ιουλίου 2007. Η εργασία ολοκληρώθηκε στα παρακάτω στάδια: α) πρώτα έγινε η Προεπεξεργασία των δεδομένων κατά την οποία έγινε η Γεωμετρική Διόρθωση των δύο εικόνων και η Οριοθέτηση των εικόνων περιμετρικά της λίμνης και β) ακολούθησε η μέθοδος της Ανάλυσης Κύριων Συνιστωσών (Principal Component Analysis (PCA)). Το πρώτο στάδιο εξυπηρετεί στην εύρεση της ακριβούς γεωγραφικής θέσης των pixels, διότι εξαιτίας διαφόρων αιτιών, όπως είναι η κίνηση της γης, η κίνηση του δορυφόρου, οι αποκλίσεις της ατράκτου, οι υψομετρικές διαφορές, τα δορυφορικά δεδομένα παρουσιάζουν συστηματικά και τυχαία σφάλματα, τα οποία επηρεάζουν τη θέση των pixels και παραμορφώνουν την εικόνα. Στο δεύτερο στάδιο, από τα αποτελέσματα της αυτόματης ταξινόμησης των δορυφορικών εικόνων χωριστά, ανιχνεύθηκαν οι διαχρονικές αλλαγές που προκλήθηκαν στην περιοχή τη χρονική περίοδο 1989 με 2007.

Συμπερασματικά αναφέρουμε πως: - Η χρήση της Τηλεπισκόπησης προσφέρει τη δυνατότητα της παρακολούθησης των διαχρονικών αλλαγών στις χρήσεις γης. - Η μέθοδος της Ανάλυσης Κύριων Συνιστωσών (Principal Component Analysis (PCA)), παρέχει ποιοτικά αποτελέσματα για τον εντοπισμό των διαχρονικών αλλαγών των χρήσεων γης σε μια περιοχή. - Ο μετασχηματισμός των πολυφαματικών εικόνων σε κύριες συνιστώσες εφαρμόστηκε ως μια τεχνική ενίσχυσης πριν από την Φωτοερμηνεία.

Πηγή: http://www.wfdt.teilar.gr/15_th_Panhellenic_Forestry_CONFERENCE/Presentations/Ainali.pdf Αιναλή Α., Γήτας Ι., Καταγής Θ., Πολυχρονάκη Α., «Διαχρονική παρακολούθηση των αλλαγών των χρήσεων γης με τη χρήση Τηλεπισκοπικών δεδομένων περιμετρικά της Λίμνης Κορώνειας στην περιοχή Θεσσαλονίκης»