Μια νέα προσβολή στη Σουηδία από το έντομο - Physokermes inopinatus: Ιχνηλατώντας την καταστροφή των δασών με τη βοήθεια δορυφορικής τηλεπισκόπησης

Από RemoteSensing Wiki

Αναθεώρηση της 16:58, 20 Φεβρουαρίου 2013

Πρωτότυπος τίτλος: "A new invasive insect in Sweden – Physokermes inopinatus: Tracing forest damage with satellite based remote sensing"

Συγγραφείς: Per-Ola Olsson, Anna Maria Jφnsson, Lars Eklundh - Department of Physical Geography and Ecosystem Science, Lund University, Lund, Sweden

Πηγή: www.elsevier.com

Εισαγωγή

Στα τέλη Ιουνίου του 2010 ο διαχειριστής του δάσους Hackeberga (lat.. 550 50΄N, lon. 130 50΄E) ανίχνευσε σοβαρή φυλλόπτωση στα δάση ερυθρελάτης. Τον Σεπτέμβριο επιβεβαιώθηκε ότι η ζημιά προκλήθηκε από Physokermes inopinatus, ένα είδος που δεν είχε προηγουμένως παρουσιαστεί στη Σουηδία. Το έντομο προκάλεσε ζημιά σε 1000 εκτάρια δασικής έκτασης ερυθρελάτης στο νότιο και ανατολικό Scania και εφαρμόστηκε κοπή διάσωσης σε άλλα 400 εκτάρια (Isacsson, 2010). Η μελέτη διερευνά πώς, οι μέθοδοι τηλεπισκόπησης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση και χαρτογράφηση ζημιών που προκλήθηκαν από το P. inopinatus σε δάση ερυθρελάτης

Σκοπός

O γενικός στόχος της παρούσας μελέτης είναι να διερευνήσει εάν οι επιθέσεις από τοP. inopinatus είναι δυνατόν να ελεγχθούν με τεχνικές τηλεπισκόπησης Ο πρωταρχικός στόχος της μελέτης είναι να διερευνηθεί πόσο μεγάλη ζημιά προκλήθηκε από τον P inopinatus κατά τη διάρκεια της επιδημίας το 2010 και να χαρτογραφηθεί με μεσαίας ανάλυσης δορυφορικά δεδομένα. Η μέθοδος θα μπορεί επίσης να εφαρμοστεί και με τα στοιχεία από το 2009 για να μελετηθεί αν υπήρχε οποιαδήποτε ζημία αυτό το έτους πριν την παρουσία του Ρ. inopinatus γίνει γνωστή. Ο δευτερεύων στόχος είναι να διερευνήσει τις δυνατότητες χαμηλή χωρική, αλλά υψηλή χρονική, ανάλυση των δεδομένων για τη χαρτογράφηση των ζημιών που προκαλούνται από τον P. inopinatus.

Μέθοδος

Περιοχή μελέτης

Εικόνα 1 :Κατανομή των κωνοφόρων και φυλλοβόλων δασών στην περιοχή μελέτης. Μη δασικές εκτάσεις κυριαρχούνταιι από γεωργικές εκτάσεις.

Η περιοχή μελέτης βρίσκεται στο (lat.. 550 50΄N, lon. 130 50΄E) στη Scania, η νοτιότερη επαρχία της Σουηδίας (Εικ. 1). Η περιοχή είναι περίπου 3000 km2 και γενικά επίπεδη με λίγες λοφώδεις περιοχές. Η κυρίαρχη κάλυψης γης είναι γεωργικές εκτάσεις (70%), 6% καλύπτεται από φυλλοβόλα δάση και 5% από κωνοφόρα δάση

Δεδομένα SPOT

Εικόνες SPOT ανακτήθηκαν από τη Σουηδική αρχή χαρτογράφησης, κτηματολογίου και κάλυψης γης η οποία παρέχει ετήσια κάλυψη δορυφορικών δεδομένων για τη Σουηδία (Saccess, 2011).

• 2008 - Εικόνα στις 26 Ιουλίου που καλύπτει ολόκληρη την περιοχή,

• 2009 – Εικόνα από τις 24 Ιουνίου που καλύπτει το Ανατολικό μέρος και στις 20 Μάιου του Δυτικού μέρος της περιοχής,

• MOD09A1, 8-ημερα σύνθετα των μεμονωμένων ζωνών με 500 m ανάλυση.

MODIS δεδομένα

Τα ακόλουθα προϊόντα MODIS είχαν αποκτηθεί από το MODIS Web Service (MODIS, 2011):

• MOD13Q1, 16-ημέρα σύνθετα του NDVI και EVI με 250 m ανάλυση,

• MOD09A1, 8-ημερα σύνθετα των μεμονωμένων ζωνών με 500 m ανάλυση.

Δεδομένα Ορθοφωτογραφιών – πεδίου - κάλυψης γης

Αποκτήθηκαν υψηλής ανάλυσης ορθοφωτογραφίες, μεγέθους pixel 25cm από Geodatacenter Skåne AB. Συλλέχθηκαν στοιχεία καταγραφής ζημιών από τους ιδιοκτήτες / διαχειριστές των δασών και τη Σουηδική Υπηρεσία Δασών Δεδομένα κάλυψης γης με ανάλυση 25 m ελήφθησαν από τη Σουηδική αρχή χαρτογράφησης, κτηματολογίου και κάλυψης γης. Αυτά τα στοιχεία είναι από το έτος 2000 και βασίζεται σε μια ταξινόμηση των εικόνων Landsat. Στα δεδομένα κάλυψης γης δεν υπάρχουν ξεχωριστές κατηγορίες για έλατο και πεύκο, αυτά έχουν ταξινομηθεί ως δάση κωνοφόρων.

Ανάλυση δεδομένων

Εικόνα 2 :Δείχνει πώς τα δάση ερυθρελάτης έχουν μολυνθεί από το Physokermes inopinatus, και η σύγκριση με υγιή (A,C έγχρωμες φωτογραφίες B,D CIR φωτογραφίες)

Τα δεδομένα χρησιμοποιούνται ως ακολούθως:

- Ορθοφωτογραφίες, παρέχοντας εικόνες πολύ υψηλής ανάλυσης είναι πλούσιες σε λεπτομέρειες, χρησιμοποιήθηκαν για να εκτελεστεί μια χειροκίνητη χαρτογράφηση βλάβης, καλύπτουν ολόκληρη την περιοχή μελέτης.

- Δεδομένα SPOT, με χωρική ανάλυση 10 μ., είναι το κύριο δεδομένο που χρησιμοποιήθηκε για την ανάλυση. Χρησιμοποιήθηκαν για ανίχνευση βλαβών τόσο το 2010 όσο και το 2009.

- Δεδομένα MODIS, με χωρική ανάλυση των 250 και 500 μ., χρησιμοποιήθηκαν για τη μελέτη της δυνατότητας να ανιχνευθεί ζημιά σε χαμηλή ανάλυση δεδομένων καθώς και για τη μελέτη εάν υπήρχαν ανιχνεύσιμες ζημιές πριν από το 2009.

- Τα δεδομένα κάλυψης γης, χρησιμοποιούνται αποκλειστικά και μόνο για να συγκαλύψουν τις περιοχές χωρίς κωνοφόρα.

Στις ορθοφωτογραφίες εντοπίστηκαν οι κατεστραμμένες περιοχές και ψηφιοποιήθηκαν ως πολύγωνα που θα χρησιμοποιηθούν ως training sites. Με τη βοήθεια αυτών των σημείων πραγματοποιήθηκε ένα εγχειρίδιο χαρτογράφηση των ζημιών σε ολόκληρη την περιοχή της μελέτη. Οι κατεστραμμένες περιοχές μπορούσαν να προσδιοριστούν με μεγάλη ακρίβεια τόσο στις έγχρωμες όσο και στις CIR-ορθοφωτογραφιές. (Εικ 2)