Τηλεπισκόπηση, αξιολόγηση κινδύνου και επικινδυνότητας βάσει μοντέλων και διαχείριση αγροδασικών οικοσυστημάτων

Από RemoteSensing Wiki

Παρούσα αναθεώρηση της 22:10, 7 Φεβρουαρίου 2022

Τηλεπισκόπηση, αξιολόγηση κινδύνου και επικινδυνότητας βάσει μοντέλων και διαχείριση αγροδασικών οικοσυστημάτων

Πρωτότυπος τίτλος: Remote sensing, modelling-based hazard and risk assessment, and management of agro-forested ecosystems

Συγγραφείς: Jonathan Rizzi, Ana M. Tarquis, Anne Gobin, Mikhail Semenov, Wenwu Zhao, and Paolo Tarolli

Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου: [1]

Εισαγωγή Τα αγροτικά και δασικά τοπία καλύπτουν μεγάλες εκτάσεις σε πολλές χώρες. είναι ένας πολύ σημαντικός φυσικός πόρος που χρειάζεται βιώσιμη διαχείριση τόσο για το περιβάλλον όσο και για τις τοπικές κοινωνίες. Η επισιτιστική ασφάλεια, η πληθυσμιακή αύξηση, η αστικοποίηση και η εντατική αγροτική ανάπτυξη είναι μερικοί από τους παράγοντες που δημιουργούν αυξανόμενες απαιτήσεις για υδάτινους και χερσαίους πόρους στο πλαίσιο της παγκόσμιας αλλαγής. Ως εκ τούτου, οι πιθανές επιπτώσεις που προέρχονται από ένα μεταβαλλόμενο κλίμα, από πιο συχνά και έντονα ακραία φαινόμενα και από ανθρωπογενείς δραστηριότητες μπορούν να αποτελέσουν σοβαρές απειλές για την οικονομική υποδομή και την ανάπτυξη τις επόμενες δεκαετίες. Σημαντικές πρόσφατες αλλαγές στο κλίμα και στον υδρολογικό κύκλο θα επηρεάσουν την καταλληλότητα της γης για τη γεωργική παραγωγή και τα δασικά οικοσυστήματα. Συγκεκριμένα, μπορούμε να αναμένουμε αύξηση, σε ορισμένες περιοχές, στη συχνότητα και την ένταση των ακραίων καιρικών συνθηκών και γεγονότων που σχετίζονται με τις καιρικές συνθήκες, όπως κύματα καύσωνα, πλημμύρες, άνεμοι και χιονοθύελλες, ξηρασίες κ.λπ. Επιπλέον, οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες μπορούν να επιδεινώσουν τις συνέπειες ενός μη ισορροπημένου περιβάλλοντος, όπως η υποβάθμιση της ποιότητας του νερού, η εξάντληση των υπόγειων υδάτων, η καθίζηση του εδάφους, η διάβρωση και η καθίζηση.

Μεθοδολογία

1)Εκτίμηση επικινδυνότητας για φυσικούς κινδύνους: Το περιγραφόμενο πλαίσιο αποτελείται απότέσσερα κύρια βήματα: (i) προσδιορισμός κινδύνου, (ii) εκτίμηση κινδύνου, (iii) αξιολόγηση κινδύνου και (iv) ανάλυση ανατροφοδότησης. Οι περιπτωσιολογικές μελέτες εντοπίζονται στην περιοχή της λεκάνης της Μεσογείου, με ιδιαίτερη έμφαση στην ευρύτερη περιοχή της Ελλάδας στην ανατολική Μεσόγειο. Σε αυτή την εργασία, ο προτεινόμενος συνδυασμένος δείκτης ξηρασίας (CDI) ταξινομεί το επίπεδο κινδύνου σε τέσσερις κατηγορίες ενσωματώνοντας τρία κύρια στοιχεία: (i) βροχόπτωση, χρησιμοποιώντας τον Τυποποιημένο Δείκτη Βροχοπτώσεων (SPI) για την αξιολόγηση των τάσεων στις βροχοπτώσεις. (ii) την υγρασία του εδάφους, που αξιολογείται με τη χρήση μοντέλου τύπου κάδου που επιτρέπει την παρακολούθηση της υγρασίας του εδάφους και τον υπολογισμό των ανωμαλιών· και (iii) τη δυναμική της βλάστησης και την απόκριση στις αλλαγές της υγρασίας του εδάφους, παρακολουθώντας τον Δείκτη Κανονικής Διαφοράς Βλάστησης (NDVI) από τον δορυφόρο MODIS Terra. Οι τιμές του CDI εμφανίζουν κρίσιμες τιμές και κατά τις δύο περιόδους γεγονότων ξηρασίας, καταδεικνύοντας τις δυνατότητες του CDI για την αξιολόγηση της γεωργικής ξηρασίας. 2)Εκτίμηση κινδύνου για την υποστήριξη ασφαλιστικών εταιρειών στον αγροτικό τομέα: Σε αυτό το άρθρο, παρουσιάζεται μια μέθοδος για μια χωρική ποσοτικοποίηση του βασικού κινδύνου και των ζημιών και των οικονομικών επιπτώσεων, η οποία είναι θεμελιώδης για τον προσδιορισμό και τον ποσοτικό προσδιορισμό των ζημιών χωρίς την ανάγκη επιτόπιας επαλήθευσης, μειώνοντας έτσι το λειτουργικό κόστος και τη χρήση ευκολότερη ασφάλιση σε πολλές περιοχές. Στην παρούσα μελέτη, λαμβάνοντας υπόψη την παρουσία ξηρασίας ή πλημμύρας χρησιμοποιώντας το NDVI (υπολογισμένο με βάση τα δεδομένα MODIS), ορίστηκαν δύο οριακές τιμές: Το πρώτο επιτρέπει τον προσδιορισμό της παρουσίας επιπτώσεων στην εξεταζόμενη καλλιέργεια, ενώ το δεύτερο επιτρέπει τον προσδιορισμό της παρουσίας επιπτώσεων στο μεικτό περιθώριο κέρδους (δηλαδή το οικονομικό όριο). Ο τελικός στόχος αυτών των δεικτών και ορίων είναι να υποστηρίξουν τις ασφαλιστικές εταιρείες στον καθορισμό ακριβών ασφαλίστρων και αποζημιώσεων. 3) Εκτίμηση και διαχείριση κινδύνου για ποτάμια και δάση: Η αξιολόγηση βασίζεται στη χρήση δορυφορικών δεδομένων (στην περίπτωση αυτή από το Landsat) για τον υπολογισμό βελτιωμένων δεικτών βλάστησης που χρησιμοποιούνται για την υποστήριξη τωνμοντελοποίηση της περιεκτικότητας σε αλατότητα στο έδαφος. Η περιεκτικότητα σε αλατότητα του εδάφους (και η χωρική κατανομή του) υπολογίστηκε για κάθε εποχή χρησιμοποιώντας διαφορετικές προσεγγίσεις, συμπεριλαμβανομένων μεθόδων όπως (i) σταδιακή

πολλαπλή γραμμική παλινδρόμηση, (ii) νευρωνικό δίκτυο οπισθοδιάδοσης και (iii) μηχανή φορέα υποστήριξης Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι εφαρμοζόμενες στρατηγικές ενισχύουν τις θετικές περιφερειακές αλλαγές. Ωστόσο, αποδείχθηκε επίσης ότι τα τρέχοντα προγράμματα αγροτικής ανάπτυξης δεν μπορούν να συνεχιστούν, καθώς η εστίαση μόνο στη διατήρηση ή στις πολιτικές αγροτικής ανάπτυξης θα μείωνε την ανθεκτικότητα και θα επέτρεπε μελλοντική υποβάθμιση του περιβάλλοντος.

Συμπεράσματα

Η εκτίμηση κινδύνου για φυσικούς κινδύνους είναι ιδιαίτερα σημαντική στα αγροδασικά οικοσυστήματα και η σημασία της θα είναι ακόμη μεγαλύτερη στο μέλλον λόγω της αυξανόμενης πίεσης στο περιβάλλον από την κλιματική αλλαγή και τις ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Φυσικοί κίνδυνοι, η υδρολογία, η μετεωρολογία και οι κλιματικές επιστήμες συνδέονται συχνά και ορισμένες από τις εργασίες που περιλαμβάνονται στο ειδικό τεύχος επιβεβαιώνουν αυτή τη στενή σχέση. Είναι σημαντικό να μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω η εκτίμηση της ξηρασίας, καθώς και άλλες μεταβλητές, όπως η πιθανή εξατμισοδιαπνοή ή η συσσώρευση ψύξης, που παίζουν βασικό ρόλο στις γεωργικές μελέτες.