ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΗΣ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑΣ ΜΕ ΤΗΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΚΑΙ ΤΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΣΤΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΘΕΣΕΩΝ

Από RemoteSensing Wiki

Αναθεώρηση της 18:51, 4 Μαρτίου 2010

Τα τελευταία χρόνια, οι δορυφορικές ψηφιακές εικόνες χρησιμοποιούνται ευρέως για την αποτύπωση των αρχαιολογικών χώρων και μνημείων, αυξάνοντας τη δυνατότητα συσχέτισης και ταξινόμησης πολυφασματικών πληροφοριών για μεγάλες εκτάσεις. Τα τελευταία χρόνια εικόνες υψηλής χωρικής διακριτικής ικανότητας από τους δορυφόρους IKONOS και Quickbird χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό αρχαιολογικών θέσεων.

Άλλες εφαρμογές περιλαμβάνουν την χρήση εικόνων ραντάρ (SIR-A, SIR-C), με τις οποίες παρέχονται πληροφορίες για παλαιοκοίτες ρεμάτων εκατέρωθεν των οποίων θα μπορούσαν να βρεθούν ίχνη ανθρώπινης κατοίκησης. Επίσης έχει επεκταθεί πολύ η χρήση εικόνων από κατασκοπευτικούς δέκτες όπως οι φωτογραφίες CORONA για αρχαιολογικούς σκοπούς.

Αν και οι εφαρμογές των θερμικών καναλιών στον εντοπισμό θαμμένων αντικειμένων είναι μια μεθοδολογία ευρέως διαδεδομένη, δεν έχει χρησιμοποιηθεί πολύ για τον εντοπισμό αρχαιολογικών κατάλοιπων (π.χ., Bellerby et al., 1990; Ben-Dor et al., 2001). Επίσης έχει παρατηρηθεί ότι τα θαμμένα αρχαιολογικά κατάλοιπα μπορούν να προκαλέσουν ανωμαλίες στα χαρακτηριστικά των επιφανειακών εδάφιων στρωμάτων, ανωμαλίες οι οποίες μπορούν να εντοπιστούν με τη βοήθεια της Τηλεπισκόπησης στο ορατό, υπέρυθρο και θερμικό τμήμα του φάσματος. Δυστυχώς όμως, η εξαγωγή φασματικής υπογραφής εδάφους που θα σχετίζεται με τα αρχαιολογικά κατάλοιπα δεν είναι πάντα εφικτή, εξαιτίας της συχνής παρουσίας βλάστησης η οποία διαφοροποιεί την αρχική φασματική υπογραφή.

Για την καταγραφή και την αποτύπωση των νεολιθικών οικισμών στην Θεσσαλική πεδιάδα, χρησιμοποιήθηκαν τα προϊόντα 4 διαφορετικών σαρωτών. Έτσι χρησιμοποιήθηκαν εικόνες των πολυφασματικών δορυφόρων LANDSAT και ASTER, εικόνες του πολυφασματικού δορυφόρου υψηλής χωρικής διακριτικής ικανότητας IKONOS, καθώς και εικόνες του υπερφασματικού δορυφόρου Hyperion. Για την πραγματοποίηση κάθε είδους ψηφιακής επεξεργασίας έγινε χρήση του λογισμικού Erdas Imagine 9.1 της εταιρείας Leica Geosystems (2006). Επίσης στα έγινε χρήση και 18 αεροφωτογραφιών με πηγή προέλευσης τη Γεωγραφική Υπηρεσία Στρατού (Γ.Υ.Σ.).

Σε κάθε ψηφιακή εικόνα εφαρμόζεται γεωμετρική διόρθωση. Η αρχική δορυφορική εικόνα παρουσιάζει χαρακτηριστικές γεωμετρικές παραμορφώσεις οι οποίες διακρίνονται σε δύο κατηγορίες: Συστηματικές (Στρέβλωση σάρωσης (scan skew), Πανοραμική παραμόρφωση (panoramic distortion), Προοπτική (perspective), κ.α) και μη συστηματικές οι οποίες οφείλονται κατά κύριο λόγο σε αστάθειες της τροχιάς του δορυφόρου.

Η γεωμετρική ανόρθωση ή γεωαναφορά έχει ως κύριο στόχο το μετασχηματισμό του συστήματος συντεταγμένων μιας εικόνας σε ένα συγκεκριμένο σύστημα χαρτογραφικής προβολής με τη χρήση εδαφικών σημείων ελέγχου. Επίσης στις εικόνες εφαρμόζεται και η ραδιομετρική διόρθωση, όπου το είδος της οποίας εφαρμόζεται στη κάθε ψηφιακή εικόνα, ποικίλει ανάλογα με το είδος του δέκτη που έχει χρησιμοποιηθεί για τη λήψη της εικόνας.

Η διαδικασία ένωσης γεωμετρικά διορθωμένων εικόνων για την εξαγωγή μιας τελικής εικόνας με συνολική χωρική κάλυψη μιας περιοχής, ονομάζεται δημιουργία μωσαϊκού. Η διαδικασία της δημιουργίας μωσαϊκού πραγματοποιήθηκε για όλες τις εικόνες όλων των δορυφόρων καθώς και για τις αεροφωτογραφίες.

Μετά και τη δημιουργία των μωσαϊκών έγινε δυνατή η τελική σύγκριση της χωρικής κάλυψης όλων των δορυφορικών εικόνων και αεροφωτογραφιών που καλύπτουν την περιοχή μελέτης και φάνηκε ξεκάθαρα ότι όσο μεγαλύτερη η χωρική διακριτική ικανότητα τόσο μικρότερη η χωρική κάλυψη (σχήμα 1).

Σχήμα 1: Συγκριτική χωρική κάλυψη της περιοχής μελέτης από τις δορυφορικές εικόνες LANDSAT, ASTER, Hyperion, IKONOS και αεροφωτογραφίες.

Προκαταρτικό στάδιο πριν ξεκινήσουν οι ψηφιακές επεξεργασίες εικόνας αποτέλεσε η προσπάθεια φωτοερμηνείας τόσο των δορυφορικών εικόνων όσο και των αεροφωτογραφιών. Στη συνέχεια οι ψηφιακές μέθοδοι επεξεργασίας εικόνας οι οποίες εφαρμόστηκαν στην παρούσα διατριβή ήταν οι εξής :

1. Δημιουργία έγχρωμων σύνθετων (False Colour Composites)

2. Εξαγωγή Φασματικών Υπογραφών

3. Εφαρμογή Ανάλυσης Κυρίων Συνιστωσών (PCA)

4. Συγχώνευση δεδομένων δορυφορικών εικόνων (Fusion)

5. Μέθοδος Φασματικής Μίξης (Spectral Mixer)

6. Μέθοδος Αποσυσχέτισης (Decorrelation Stretch)

7. Μετασχηματισμός Ένταση – Απόχρωση - Κορεσμός (HIS/Intensity Hue Saturation)

8. Ταξινόμηση Χρήσεων Γης (Classification)

9. Εφαρμογή Δείκτη Βλάστησης (Vegetation Index)

10. Ραδιομετρική Ενίσχυση Εικόνων (Radiometric Enhancement)

11. Εφαρμογή Χωρικών Φίλτρων (Filter)

12. Αντικειμενοστραφής μεθοδολογία ανάλυσης εικόνας (Object Oriented Analysis)

13. Υπολογισμός Θερμικής Ακτινοβολίας