Χρησιμοποιώντας πολυεστιακές εικόνες Landsat για ταχεία αναγνώριση εγκαταλελειμμένων εκτάσεων σε περιοχές που εκδηλώνεται αστική εξάπλωση

Από RemoteSensing Wiki

Παρούσα αναθεώρηση της 21:59, 14 Φεβρουαρίου 2020

Εικόνα 1:Μεθοδολογία μελέτης.

Χρησιμοποιώντας πολυεστιακές εικόνες Landsat για ταχεία αναγνώριση εγκαταλελειμμένων εκτάσεων σε περιοχές που εκδηλώνεται αστική εξάπλωση

Using multi-seasonal Landsat imagery for rapid identification of abandoned land in areas affected by urban sprawl

Συγγραφείς: Simona R. Grădinarua, Felix Kienasta, Achilleas Psomas

Ecological Indicators · June 2017

Πηγή: [1]

Το άρθρο αυτό, μελετά μια νέα μέθοδο αποτύπωσης των περιαστικών εγκαταλελειμμένων περιοχών αλλά και την αστική εξάπλωση. Στόχος της εργασίας είναι να προταθεί μια μέθοδος με μέγιστη οικονομία πόρων, χρόνου, διεργασιών και ανθρωπίνου δυναμικού, χρησιμοποιώντας εποχιακές λήψεις δεδομένων Landsat με αντιστοίχηση ανάλυση. Υπογραμμίζεται, ότι η συγκεκριμένη μεθοδολογία, πρώτη φορά εφαρμόζεται σε κατακερματισμένες αστικές περιοχές. Μέσω της μελέτης θα προσδιοριστεί η βέλτιστη περίοδος της καλλιεργητικής περιόδου για τη χαρτογράφηση εγκαταλελειμμένης γης καθώς και η εκτίμηση των πόρων που απαιτούνται για την μελέτη. Εγκαταλελειμμένες περιοχές ορίζονται οι περιοχές που προηγουμένως είχαν γεωργική χρήση και έχουν εγκαταλειφθεί τουλάχιστον τα τελευταία τρία χρόνια. Περιοχή μελέτης ορίστηκε το Βουκουρέστι, στη Ρουμανία ενώ τα δεδομένα του landsat είναι από το 2013. Κρίνεται σημαντική η παρατήρηση των περιόδων καλλιέργειας καθώς μέσω του δείκτη της φύτευσης (NDVI)θα επεξεργασθούν τα δεδομένα του landsat. Το NDVI είναι ένας δείκτης της ποσότητας ζωντανής βιομάζας πάνω στο έδαφος, οι τιμές του κυμαίνονται μεταξύ -1 και +1, με τις υψηλότερες τιμές που αντιστοιχούν στην πυκνή υγιή βλάστηση ηπειρωτικό κλίμα της περιοχής, καθορίζει τα διάφορα είδη της φύτευσης (πατάτες, μπιζέλια, σιτάρι, κριθάρι κά.)αλλά και την περίοδο της αγροτικής ζωής των καλλιεργειών η οποία ξεκινά τον Μάρτη και λήγει τον Σεπτέμβρη. Ο συγκεκριμένος δείκτης επηρεάζεται από τις υδάτινες μάζες και για αυτό το λόγο τα δεδομένα επεξεργάζονται σε δύο φάσεις με την αφαίρεση των εικονοστοιχείων που περιλαμβάνουν τις υδάτινες μάζες αλλά και με την ψηφιοποίηση του αστικού ιστού βάσει του τοπογραφικού και ορθοφωτογραφιών της πόλης. Για την εισαγωγή των δεδομένων, ορίστηκαν 113 σημεία-παρατηρητήρια, με αντίστοιχες ορθοφωτογραφίες της περιοχής, βάσει των οποίων υπολογίστηκαν οι τιμές του NDVI που εισήχθησαν στο σύστημα ταξινόμησης και παλινδρόμησης (CRT). Η διαδικασία περιγράφεται στο Διάγραμμα 1(εικ. 1). Τα αποτελέσματα της ανάλυσης CRT είναι εύκολο να ερμηνευτούν και σε συνδυασμό με το GIS, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία χαρτών κάλυψης γης για την υποστήριξη της λήψης αποφάσεων σχετικών με τον αστικό και περιαστικό σχεδιασμό. Οι δύο τάξεις της ταξινόμησης ήταν οι εγκαταλελειμμένες γεωργικώς περιοχές και οι χρήσεις γης, για τις οποίες 70% των σημείων πάρθηκαν ως εκπαιδευτικά δείγματα και 30% ως έλεγχος για την ταξινόμηση. Βάσει των καλλιεργητικών περιόδων κάθε είδους, ομαδοποιήθηκαν 4 βασικές περίοδοι οι οποίες συνδυάστηκαν(23 μοντέλα) ώστε να δώσουν τη βέλτιστη καλλιεργητική περίοδο προς μελέτη. Για να γίνει η επαλήθευση του παραγόμενου χάρτη, πραγματοποιήθηκε ψηφιοποίηση σε πολύγωνα εικόνων του google earth τα οποία επεξεργάστηκαν ώστε να δίνουν χωρική ανάλυση 30m ώστε να μπορoύν να συγκριθούν με τις εικόνες του landsat. Ένα βασικό πρόβλημα που εντοπίστηκε, αφορά στη βλάστηση που υπάρχει σε μη οργανωμένους αστικούς χώρους, όπως στην περίπτωση πλησίον των οδών όπου, τα νερά από τους δρόμους ενισχύουν τη βλάστηση γύρω τους, δημιουργώντας σύγχυση κατά τη φωτοερμηνεία. Η μέθοδος αυτή έλαβε χώρα σε περιαστικές περιοχές επεκτεινόμενων αστικών ιστών οι οποίες παρουσιάζουν ετερογενή τοπία. Αν και η συγκεκριμένη μέθοδος έχει παρουσιάσει υψηλότερα ποσοστά ακρίβειας σε περιπτώσεις ορεινών περιοχών, στην περίπτωση των περιαστικών περιοχών, δίνει ακρίβεια πάνω από 85%, χαρακτηρίζοντάς την ως κατάλληλη εναλλακτική λύση. Ένα ακόμα γεγονός που την επιβεβαιώνει ως μια εναλλακτική λύση είναι ότι απαιτούνται λιγότεροι πόροι από την άποψη του χρόνου και ανθρωπίνου δυναμικού που απαιτείται για την εκτέλεση της χαρτογράφησης. Συμπερασματικά, αποτελεί μια φερέγγυα, αποδεκτή και εναλλακτική μέθοδο χαρτογράφησης των εγκαταλελειμμένων γεωργικών περιοχών αλλά και των περιοχών εξάπλωσης του αστικού ιστού, η οποία παρουσιάζει μειωμένο οικονομικό, χρονικό και υλικοτεχνικό κόστος. Τέλος, η μέθοδος αυτή θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για την αναπροσαρμογή και επικαιροποίηση των πολεοδομικών σχεδίων υπό το πρίσμα της αστικοποίησης και της μεταστροφής των γεωργικών απαιτήσεων των σύγχρονων κοινωνιών.