Εφαρμογή της τηλεπισκόπησης και των ΓΣΠ στον προγραμματισμό της μείωσης των πλημμυρικών επιπτώσεων στην περιοχή Munshiganj, Μπαγκλαντές

Από RemoteSensing Wiki

Αναθεώρηση της 10:43, 9 Φεβρουαρίου 2010

Αντικείμενο της εφαρμογής

Η πλημμύρα είναι ένα από τα πιο καταστρεπτικά φαινόμενα που επηρεάζει την ευημερία μιας κοινωνίας και ειδικά τα φτωχότερα στρώματά της. Οι περισσότερες από τις φυσικές καταστροφές που συμβαίνουν στην Ασία συνδέονται με τις πλημμύρες και έχουν μεγάλη επίδραση στον τοπικό πληθυσμό. Το Μπαγκλαντές είναι ίσως η χώρα που πλήττεται περισσότερο από τις πλημμύρες, καθώς βρίσκεται ανάμεσα στους ποταμούς Γάγγη, Μέγγνα και Βραχμαπούτρα, και διαβρέχεται από ένα σύνολο 230 ποταμών. Επειδή πρόκειται για μια πολύ πυκνοκατοικημένη χώρα, είναι μεγάλης σημασίας η ανάπτυξη ενός πλάνου διαχείρισης των καταστροφών και μείωσης των επιπτώσεων των πλημμυρών.

Στόχος της εφαρμογής

Στόχος της μελέτης αυτής ήταν η αξιολόγηση της χρήσης τηλεπισκόπησης και GIS για τα παρακάτω:

• Η προετοιμασία χάρτη πλημμύρας και η ανίχνευση της ευπάθειας της πλημμυρικής περιοχής.
• Η ανάπτυξη κριτηρίων και η ανίχνευση κατάλληλων τοποθεσιών για καταφύγια.
• Ο προσδιορισμός της καλύτερης οδού διαφυγής.
• Η πρόταση του κατάλληλου πλάνου αντιμετώπισης της πλημμύρας.

Περιοχή μελέτης

Ως περιοχή μελέτης επιλέχθηκε η Munshiganj. Η περιοχή έχει μέγεθος 919km2 και περικλείεται από τις περιοχές Jamuna, Padma, Meghna και Lakhya. Η πόλη της Dhaka, πρωτεύουσα του Μπαγκλαντές, βρίσκεται στα βόρεια της περιοχής μελέτης.

Δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν

Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη είναι τα ακόλουθα:

• Landsat TM 2002 Φεβρουάριος
• JERS SAR (L Band) 1996 Ιούνιος
• ADEOS AVNIR 1996 Νοέμβριος
• RADARSAT (Scan SAR Wide mode) 2004 Ιούλιος
• SRTM 2000
• Πληθυσμός (Sub-district) 2001
• Εικόνες χρήσεων γης και υψομέτρου, από σάρωση
• Υδάτινα σώματα, γεωργική γη, σχολεία, κολλέγια και νοσοκομεία, από ερμηνεία αεροφωτογραφιών των ετών 1999-2000
• Διοικητικά όρια και δρόμοι

Κάποιοι από τους χάρτες που προέκυψαν από τη χρήση δορυφόρων δημιουργήθηκαν στα πλαίσια του Mini-Project της Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) μαζί με τον Bangladesh Space Research and Remote Sensing Organization (SPARRSO) το 2004. Οι χάρτες αυτοί ήταν χάρτες χρήσεων γης, χάρτες των πλημμυρών και χάρτες πληθυσμιακής πυκνότητας που αποτυπώνουν την επίδραση της πλημμύρας στον τοπικό πληθυσμό. Επιπλέον, έγινε προσπάθεια για την ανάπτυξη μεθοδολογίας που θα οδηγούσε στην ανίχνευση των καταλληλότερων τοποθεσιών για καταφύγια καθώς και τον καταλληλότερο δρόμο διαφυγής.

Χάρτης χρήσεων γης

Τα διανυσματικά δεδομένα για την εδαφοκάλυψη στην περιοχή μελέτης χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία χάρτη χρήσεων γης. Τα δεδομένα αυτά πάρθηκαν από αεροφωτογραφίες των ετών 1999-2000. Η εδαφοκάλυψη και οι χρήσεις γης της περιοχής μελέτης παρατηρήθηκε ότι ήταν πολύ ετερογενείς. Παρ’ όλ’ αυτά η οπτική ερμηνεία, η πιο “πρωτόγονη” μέθοδος στην ερμηνεία εδαφικών χαρακτηριστικών, εφαρμόστηκε, χρησιμοποιώντας την τεχνική της ψηφιοποίησης στην οθόνη σε συγκεντρωτικά σύνολα δεδομένων. Δεδομένα ADEOS AVNIR και Landsat TM χρησιμοποιήθηκαν για την ερμηνεία των μπερδεμένων εδαφικών χαρακτηριστικών της περιοχής μελέτης.

Χάρτης πλημμυρικής περιοχής

Ο χάρτης αυτός δημιουργήθηκε συνδυάζοντας οπτικά και SAR δεδομένα. Έγινε προσπάθεια να συνδυαστούν τα δεδομένα των δύο αισθητήρων έτσι ώστε να λαμβάνονται δεδομένα ακόμα και σε περιόδους βροχής όπου είναι δυνατό να ληφθούν οπτικά δεδομένα. Οι ADEOS AVNIR, JERS SAR καθώς και RADASAT χρησιμοποιήθηκαν για την ερμηνεία των πλημμυρισμένων και μη-πλημμυρισμένων περιοχών. Η ταξινόμηση απλής κατωφλείωσης και η οπτική ερμηνεία χρησιμοποιήθηκαν για την επεξεργασία τόσο των οπτικών όσο και των SAR δεδομένων. Η αναγνώριση των πλημμυρισμένων περιοχών δεν ήταν δύσκολη στις SAR εικόνες. Εκτός από λίγες εξαιρέσεις, η διασκόρπιση στις πλημμυρισμένες περιοχές ήταν χαμηλότερη συγκριτικά με άλλες περιοχές. Σε περιοχές με ορυζώνες και καλλιέργειες υακίνθων που αναγνωρίζονταν ως πλημμυρισμένες χρησιμοποιήθηκαν οπτικές εικόνες και επαλήθευση των χωραφιών ώστε να διαχωριστούν από τις πλημμυρισμένες, ενώ οι οπτικές εικόνες χρησιμοποιήθηκαν και για την αναγνώριση υδάτινων σωμάτων που δεν προκλήθηκαν από τη βροχόπτωση.

Χάρτης πλημμυρικής ευπάθειας

Ο χάρτης πλημμυρικής ευπάθειας απεικονίζει τον πληθυσμό που πλήττεται στην πλημμυρισμένη περιοχή. Οι χάρτες απεικονίζουν την πληθυσμιακή πυκνότητα με βάση τα πληθυσμιακά δεδομένα που λήφθηκαν από στατιστικές υπηρεσίες και τις χρήσεις γης. Στη συνέχεια τέθηκαν κριτήρια για την καταλληλότητα συγκεκριμένων τοποθεσιών ως καταφύγια και επιλέχθηκαν κάποια από αυτά σε συνδυασμό και με το κόστος μετάβασης από τον τόπο διαμονής των πληγέντων ως το καταφύγιο. Το κόστος μετάβασης επηρεάζεται από 4 κριτήρια (ύψος πλημμύρας, πυκνότητα οδικού δικτύου, προσβασιμότητα στο οδικό δίκτυο, γεωγραφικό ανάγλυφο) και ανιχνεύεται συνδυάζοντας τα τέσσερα κριτήρια σε ψηφιδωτό περιβάλλον ΓΣΠ.

Καταλληλότερος δρόμος εκκένωσης

Ο καταλληλότερος δρόμος εκκένωσης της πλημμυρισμένης περιοχής υπολογίστηκε κάνωντας χρήση του εργαλείου Cost distance tool του ArcGIS. Το εργαλείο αυτό υπολογίζει το συνολικό κόστος της μετάβασης από μια συγκεκριμένη τοποθεσία σε κάθε καταφύγιο και παρουσιάζει τη διαδρομή με το λιγότερο κόστος.

Αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων

Συμπερασματικά μπορούμε να πούμε ότι η χρήση δορυφορικών δεδομένων για τη χαρτογραφική αποτύπωση της πλημμυρικής περιοχής με λογική ακρίβεια, χρησιμοποιώντας εικόνες SAR και συνδέοντάς τις με οπτικές εικόνες, ήταν εφικτή. Η χρήση αυτή έχει μεγάλες πρακτικές δυνατότητες, ιδιαίτερα στους τροπικούς. Η οπτική ερμηνεία είναι αρκετά απλή και εύκολο να γίνει με περιορισμένους πόρους. Μπορεί να χρειαστεί η συσχέτιση με ψηφιακά μοντέλα υψομέτρου για διόρθωση σε περιοχές με αυξημένη σκίαση. Επίσης, η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε για την εκτίμηση της πληθυσμιακής πυκνότητας δίνει λογική προσέγγιση καθώς τα πληθυσμιακά δεδομένα ξαναμοιράστηκαν με βάση τις χρήσεις γης. Το τελικό προϊόν, ο χάρτης πλημμυρικού κινδύνου δηλαδή, είναι ο συνδυασμός των χρήσεων γης, της πλημμυρικής περιοχής και της πληθυσμιακής διασποράς. Ο συνδυασμός των πληροφοριών αυτών έγινε εφικτός σε περιβάλλον ΓΣΠ, αποδεικνύοντας και το δυναμικό των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών. Βρέθηκε ότι τα ΓΣΠ είναι ένα πολλά υποσχόμενο εργαλείο για την ανίχνευση των κατάλληλων καταφυγίων για την αποφυγή των πλημμυρών, καθώς και στην εύρεση του καλύτερου δρόμου διαφυγής και του κόστους αυτών.