Χρήση Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών και Τηλεπισκόπησης για την κατανόηση των επιπτώσεων της κάλυψης γης στη μελισσοκομία

Από RemoteSensing Wiki

Παρούσα αναθεώρηση της 14:12, 3 Φεβρουαρίου 2019

Χρήση Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών (GIS) και Δορυφορικής Τηλεπισκόπησης για την κατανόηση των επιπτώσεων της κάλυψης γης στη μελισσοκομία στο πέρασμα του χρόνου

Πηγή: ResearchGate (https://www.researchgate.net/publication/259480544_Using_Geographical_Information_System_GIS_and_Satellite_Remote_Sensing_for_Understanding_the_Impacts_of_Land_Cover_on_Apiculture_over_Time )

Πρωτότυπος τίτλος: Using Geographical Information System (GIS) and Satellite Remote Sensing for Understanding the Impacts of Land Cover on Apiculture over Time

Συγγραφέας: Hossam F. Abou-Shaara

Λέξεις κλειδιά: Μέλισσες, Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών, Τηλεπισκόπηση, Μελισσοκομία

Αντικείμενο Εφαρμογής

Αντικείμενο της έρευνας είναι η μελέτη των μεταβολών της κάλυψης γης από τη δεκαετία του 1970 μέχρι και τη δεκαετία του 2000 για να γίνουν κατανοητοί οι πιθανοί ρόλοι των αλλαγών της καλυπτόμενης έκτασης στη μελισσοκομία.

Περιοχή Μελέτης

Η περιοχή μελέτης βρίσκεται στα βόρεια της Αιγύπτου, συγκεκριμένα το Κυβερνείο Μπεχέιρα με συνολική έκταση 9826 km² μεταξύ 30 ° 36 '36 "Β και 30 ° 25' 48" Α.

Εισαγωγή

Το Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών (GIS) και η Τηλεπισκόπηση χρησιμοποιήθηκαν για τη βελτίωση της μελισσοκομίας σε διάφορα μέρη του κόσμου. Το Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών χρησιμοποιήθηκε για τον εντοπισμό των κατάλληλων τόπων για τα μελισσοκομεία, των κατάλληλων βοσκοτόπων για μέλισσες και τις κατάλληλες περιοχές για τη μελισσοκομία υπό τις συνθήκες της πολύ χαμηλής σχετικής υγρασίας και των ακραίων θερμοκρασιών. Η Τηλεπισκόπηση με τη χρήση landsat εικόνων έχει χρησιμοποιηθεί για την αναγνώριση των κατάλληλων ζωνών με μελισσοκομικά φυτά για τις αποικίες μελισσών και για μελέτες που ερευνούν τις μεταβολές κάλυψης γης με την πάροδο του χρόνου. Στην περιοχή μελέτης της έρευνας οι μελισσοκόμοι πιστεύουν ότι η μείωση της ποσότητας παραγωγής μελιού ανά αποικία, στη δεκαετία του 2000 σε σχέση με την δεκαετία του 1970, οφείλεται στην μείωση των καλλιεργούμενων περιοχών. Για να εξεταστεί αυτή η υπόθεση, χρησιμοποιήθηκαν η Τηλεπισκόπηση, εικόνες του Google Earth και το GIS για την απόκτηση πληροφοριών σχετικά με τις μεταβολές της κάλυψης γης.

Υλικά και Μέθοδοι

Για την έρευνα των μεταβολών της κάλυψης γης πάρθηκαν εικόνες από το Google Earth τον Αύγουστο του 1970, τον Ιούλιο του 2000 και τον Ιούλιο του 2013. Το ArcGIS 10 χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία δύο πολύγωνων που καλύπτουν τις χρησιμοποιούμενες περιοχές είτε για γεωργία είτε για άλλες δραστηριότητες. Ανάλυση δορυφορικών εικόνων Χρησιμοποιήθηκαν τρεις κατηγορίες εικόνων Landsat: 1) Landsat με βελτιωμένο θεματικό χαρτογράφο (ETM +) που λήφθηκαν κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 2000, 2) Landsat με θεματικό χάρτη (TM) που λήφθηκαν κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1990, και 3) Landsat με πολυφασματικό σαρωτή (MSS) που λήφθηκαν κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1970. Αυτές οι εικόνες είναι πολυφασματικές ζώνες με ανάλυση 30 μέτρων. Το ArcGIS 10 χρησιμοποιήθηκε για τη σύνθεση της ζώνης εικόνων και την ανάλυση δεδομένων. Για τον προσδιορισμό της σχετικής βιομάζας των βλαστικών περιοχών, ο Κανονικοποιημένος Δείκτης Βλάστησης Διαφοράς (NDVI) υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας το ArcGIS. Τυπικά, το ArcGIS χρησιμοποιεί την εξίσωση [NDVI = ((IR-R) / (IR + R)) X 100 + 100] για να δημιουργήσει ένα colormap με εύρος ράμπας από 0 έως 200. Οι χάρτες που δημιουργήθηκαν κατά τη διάρκεια διαφορετικών χρόνων συγκρίθηκαν στη συνέχεια. Για να δημιουργηθούν χάρτες φυτών, οι εικόνες αναταξινομήθηκαν λαμβάνοντας υπόψη όλες τις κατηγορίες κάλυψης γης ως NoData εκτός από τα φυτά. Στη συνέχεια, τα σύνολα δεδομένων των φυτών μετατράπηκαν σε πολύγωνα και υπολογίστηκαν και συγκρίθηκαν οι φυτικές περιοχές.

Αποτελέσματα και Συζήτηση

Τα σχηματισθέντα πολύγωνα που καλύπτουν τη δραστηριότητα χρήσης γης έδειξαν τη σταδιακή αύξηση της χρήσης γης κατά τη διάρκεια του χρόνου από τον Αύγουστο του 1972 μέχρι τον Ιούλιο του 2013. Οι δορυφορικές εικόνες που λήφθηκαν από διαφορετικές χρονικές στιγμές επιβεβαίωσαν τη σταδιακή αύξηση της χρήσης γης κατά τη διάρκεια του χρόνου.

Εικόνα 1: Δείκτης Κανονικοποιημένης Διαφοράς (NDVI), (Α) 1970, (Β) 1990, (C) 2000. Οι σκούρες πράσινες περιοχές αντιπροσωπεύουν την βλάστηση.

Αυτό το αποτέλεσμα είναι σύμφωνο με το αποτέλεσμα των ιστορικών χαρτών του Google Earth.

Εικόνα 2: Χάρτες κατανομής τύπων φυτών, (Α) 1970, (Β) 1990, (C) 2000.

Η υπόθεση της μείωσης των καλλιεργούμενων περιοχών ως κύρια αιτία της χαμηλής παραγωγής μελιού στο Κυβερνείο Μπεχέιρα δεν είναι αληθινή. Επίσης, η υπόθεση της αλλαγής των τύπων καλλιεργούμενων φυτών ως πιθανή αιτία για τη χαμηλή παραγωγή μελιού δεν είναι αποδεκτή με βάση τα ληφθέντα αποτελέσματα.

Συμπεράσματα

Οι χρησιμοποιούμενοι χάρτες είτε από το Google Earth είτε από δορυφορικές εικόνες παρακολουθούν τις αλλαγές της χρήσης γης. Η χαμηλή παραγωγή μελιού δεν μπορεί να εξηγηθεί από τη μείωση των καλλιεργούμενων εκτάσεων αλλά από την αύξηση των αποικιών μελισσών στην ίδια περίπου καλλιεργούμενη περιοχή.