Εκτίμηση της αλλαγής χρήσης γης στην λεκάνη απορροής του Ποταμού Likangala, στο Μαλάουι: Τηλεπισκόπηση και προσέγγιση DPSIR

Από RemoteSensing Wiki

Παρούσα αναθεώρηση της 12:56, 24 Μαρτίου 2022

ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ: Deepa Pullanikkatil, Lobina Palamuleni, Tabukeli Ruhi

ΠΗΓΗ

Πίνακας 1: Απογραφή των άγριων ζώων και των υδρόβιων οργανισμών

Εικόνα 1: Χάρτες χρήσεων γης το 1984, 1994,2005 και 2013

Εικόνα 2: Αλλαγή κάλυψης γης στο βουνό Zomba

Εικόνα 3: Αλλαγή κάλυψης γης στο χωριό Mindano και τα περίχωρά του

Εικόνα 4: Αλλαγή κάλυψης γης στον Mpyupyu Λόφο

Εικόνα 5: Αλλαγή κάλυψης γης κοντά σε υγροτόπους, στο Likangala Rice Scheme την περιοχή Mbalu

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΣΚΟΠΟΣ

Οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες όπως η αλλαγή χρήσης γης, συμπεριλαμβανομένης της επέκτασης της γεωργίας, της αστικοποίησης και της αποψίλωσης των δασών, επηρεάζουν τις διεργασίες των οικοσυστημάτων. Η μελέτη δημιούργησε μια συσχέτιση μεταξύ της αύξησης της εντάσεως της χρήσης γης και της μείωσης της βιοποικιλότητας. Το Μαλάουι είναι μια χώρα, της οποίας η πλειονότητα του πληθυσμού κατοικεί σε αγροτικές περιοχές και εξαρτάται από τις διεργασίες του οικοσυστήματος για τον βιοπορισμό του. Παρόλα αυτά, στην χώρα σημειώθηκε γρήγορη αποψίλωση, εκμετάλλευση των φυσικών πόρων και εκτεταμένη υποβάθμιση του εδάφους, με αποτέλεσμα να αλλάξουν τις διεργασίες των οικοσυστημάτων. Για να κατανοήσουμε τις κινητήριες δυνάμεις της αλλαγής του οικοσυστήματος, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε ότι συμβαίνουν αλλαγές χωρικά αλλά και χρονικά. Ως εκ τούτου, σκοπός αυτής της μελέτης ήταν η αξιολόγηση των αλλαγών κάλυψης γης τα τελευταία 29 χρόνια (1984 – 2013) στην λεκάνη απορροής του Ποταμού Likangala για να γίνει κατανοητή η τάση των αλλαγών και πως αυτές μπορούν να επηρεάσουν την τροφοδότηση των διεργασιών του οικοσυστήματος.

2. ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ

Ο ποταμός Likangala βρίσκεται στην Περιφέρεια Zomba.Ο ποταμός πηγάζει στο βουνό Zomba και ρέει κατά μήκος μεταβαλλόμενης τοπογραφίας μέσα από πόλεις και αγροτικές εκτάσεις που βρίσκονται μεταξύ των 1265 μ. και 790 μ. πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας και έχει μήκος 50 χλμ., καλύπτοντας 756 τ.χλμ. (Chidya, Sajidu, Mwatseteza, & Masamba, 2011). Είναι ένας σημαντικός ποταμός που παρέχει νερό είτε για οικιακή χρήση είτε για άρδευση. Το ποτάμι εκβάλλει στη λίμνη Chilwa, έναν υγρότοπο διεθνούς σημασίας, όπως αποδεικνύεται από την ένταξή του στον κατάλογο των περιοχών Ramsar.

3. ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ

Όλες οι εικόνες Landsat TM του 1984, 1994, 2005 και Landsat OLI-8 του 2013 που αποκτήθηκαν από τον δικτυακό τόπο USGS και χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα μελέτη, πάρθηκαν κατά τους μήνες Οκτώβριο και Νοέμβριο. Χρησιμοποιήθηκε το Παγκόσμιο Σύστημα Αναφοράς με Path 29 και Row 32. Η ανάλυση του οικοσυστήματος βασισμένη στο πλαίσιο DPSIR έγινε βασιζόμενη σε ανασκόπηση βιβλιογραφίας και επιτόπιες παρατηρήσεις καθώς και σε ομαδικές συζητήσεις με μέλη της κοινότητας, που διεξήχθησαν σε επτά σημεία και κοινότητες στόχους που επιλέχθηκαν για δειγματοληψίες. Η χαρτογράφηση της κάλυψης γης και η συνεπή ανίχνευση των ποσοτικών αλλαγών απαιτούσε γεωμετρική εγγραφή των εικόνων και ραδιομετρική διόρθωση για την προσαρμογή τους στις διαφορές των περιβαλλοντικών συνθηκών, προβλέποντας την γεωμετρία και τον θόρυβο του αισθητήρα και της ανταπόκρισης (Jensen, 2005; Lillesand, Kiefer, & Chipman, 2007). Για την καλύτερη απεικόνιση και ερμηνεία των εικόνων χρησιμοποιήθηκαν τεχνικές βελτίωσης. Ακόμη, χρησιμοποιήθηκε ο Δείκτης Ομαλοποιημένης Διαφοράς Βλάστησης για την αξιολόγηση της παρουσίας ζωντανής βλάστησης. Επίσης, χρησιμοποιήθηκε ένας εποπτευόμενος αλγόριθμος Μέγιστης Πιθανότητας για την εξαγωγή των θεματικών κατηγοριών από τις εικόνες και τα στατιστικά δεδομένα που η περιοχή παρήγαγε. Ακολούθησαν ταξινομήσεις των χρήσεων γης χρησιμοποιώντας μια ιεραρχική δομή δυο επιπέδων. Τα αποτελέσματα της ταξινόμησης κάλυψης γης συγκρίθηκαν σε μια βάση pixel-by-pixel, χρησιμοποιώντας μια μήτρα ανίχνευσης της αλλαγής στις περιοχές της αλλαγής από τις οποίες εξήχθησαν.

4. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Τα αποτελέσματα περιλαμβάνουν έναν κατάλογο με τις παρεχόμενες δραστηριότητες του οικοσυστήματος σε μορφή πίνακα (Πίνακας 1) με τις επιστημονικές ονομασίες και τα ενδιαιτήματά τους, παρέχοντας την απογραφή των άγριων ζώων, των εντόμων και των υδρόβιων οργανισμών. Οι κοινότητες ανέφεραν ότι κατά το παρελθόν, τα άγρια ζώα ήταν σε μεγαλύτερη αφθονία, όπως επίσης οι δασικές εκτάσεις ήταν μεγαλύτερες. Στις ακόλουθες εικόνες παρουσιάζονται σε χάρτες τα αποτελέσματα της επεξεργασίας των δεδομένων. Συμπερασματικά, στη λεκάνη απορροής του ποταμού Likangala, μειώνονται τα δάση και οι υγρότοποι επηρεάζοντας την βιοποικιλότητα. Η διαθεσιμότητα των άγριων ζώων και τα πουλιά επηρεάστηκαν αρνητικά και τα ενδιαιτήματα καταστράφηκαν. Ακόμη, διεργασίες τροφοδότησης των οικοσυστημάτων αναφέρεται ότι μειώθηκαν με την πάροδο των ετών και είχαν αντίκτυπο στο ζην και στην ευημερία των ανθρώπων (Malawi Government and Satellibild, 1993; Pullanikkatil, 2015).

5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Η μελέτη παρέχει πληροφορίες για το πώς οι χρήσεις/ καλύψεις γης σε 29 χρόνια από το 1984 έως το 2013 άλλαξαν την λεκάνη απορροής του ποταμού Likangala. Οι χάρτες χρήσεων γης δείχνουν ότι κατά τη διάρκεια αυτών των ετών, υπήρξε σημαντική μείωση των δασικών εκτάσεων, των θαμνώδη περιοχών και των υγροτόπων με αύξηση στην καλλιέργεια και στις αστικές περιοχές και αυτό εντοπίστηκε στους χάρτες χρήσης γης με συνολική ακρίβεια της τάξης του 84%. Αναλυτικότερα, το πιο σημαντικό εύρημα αυτής της μελέτης είναι ότι οι δασικές εκτάσεις μειώθηκαν από τα 135,3 τ.χλμ. σε 15,5 τ.χλμ., που αντιστοιχεί σε μείωση κατά 88,5%. Η αλλαγή χρήσης/ κάλυψης γης αυτά τα 29 χρόνια έδειξε ότι οι θαμνώδεις περιοχές μειώθηκαν κατά 16,7%, οι γεωργικές εκτάσεις αυξήθηκαν κατά 44,3% και οι αστικές περιοχές αυξήθηκαν κατά 143%. Αυτές οι αλλαγές είχαν σημαντικές επιπτώσεις στις διεργασίες του οικοσυστήματος, όπως η βιοποικιλότητα των άγριων ζώων, των εντόμων και πουλιών. Επίσης, τα δέντρα στις όχθες του ποταμού έχουν σημαντική υδρολογική λειτουργία και όταν κόπηκαν και οι όχθες του ποταμού χρησιμοποιήθηκαν για καλλιέργεια, υπήρξαν επιπτώσεις στην ποιότητα του νερού καθώς και προβλήματα διάβρωσης του εδάφους.