Εφαρμογές δορυφορικών δεδομένων υψηλής και πολύ υψηλής ευκρίνειας στη χαρτογράφηση και παρακολούθηση καμένων εκτάσεων

Από RemoteSensing Wiki

Αναθεώρηση της 14:33, 9 Μαρτίου 2010

Εφαρμογές δορυφορικών δεδομένων υψηλής και πολύ υψηλής ευκρίνειας στη χαρτογράφηση και παρακολούθηση καμένων εκτάσεων

Αντικείμενο: Το αντικείμενο της συγκεκριμένης εφαρμογής αφορά στη διαχείριση κινδύνων και, πιο συγκεκριμένα, στη χαρτογράφηση και παρακολούθηση καμένων εκτάσεων με εφαρμογές δορυφορικών δεδομένων υψηλής και πολύ υψηλής ευκρίνειας. Πρόκειται για μια επιχειρησιακή εφαρμογή της δορυφορικής τηλεπισκόπισης για τη χαρτογράφηση των καμένων εκτάσεων στην Ελλάδα.

Στόχος: Στόχος της παρούσας εφαρμογής είναι η ανάδειξη της συμβολής των νέων τεχνολογιών, όπως είναι η Τηλεπισκόπιση και τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών, στην επίλυση του προβλήματος της αποτελεσματικής και με ακρίβεια συνολικής απογραφής και χαρτογράφησης όλων των καμένων εκτάσεων στο τέλος μιας αντιπυρικής περιόδου.

Πως γινόταν παλαιότερα: Παλαιότερα η χωρική κατανομή του κινδύνου της πυρκαγιάς προσεγγιζόταν πολύ χοντρικά, καθώς οι διαχειριστές δασικών πυρκαγιών χρησιμοποιούσαν σύνθετη συμπερασματική λογική για να κατανοήσουν τη συμπεριφορά της εκάστοτε πυρκαγιάς. Έτσι, η αναγκαιότητα για σύγχρονες τεχνικές στη διαχείριση των δασικών πυρκαγιών, όσον αφορά στην αποτελεσματική απόκτηση, ανάλυση και έκθεση χωρικών πληροφοριών, σε λιγότερο χρόνο και με λιγότερο κόστος, έφερε στο προσκήνιο τη χρήση της Τηλεπισκόπισης και των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών.

Είδη δορυφορικών ή αερομεταφερόμενων συστημάτων: Το παρόν θέμα αφορά στην πρότυπη μεθοδολογική προσέγγιση που έχει αναπτυχθεί στο εργαστήριο Δασικής Διαχειριστικής και Τηλεπισκόπισης και στην εφαρμογή της σε μερικές από τις σημαντικότερες πυρκαγιές των τελευταίων ετών στον ελλαδικό χώρο, με στόχο την επιχειρησιακή χαρτογράφηση των καμένων εκτάσεων. Η απογραφή των καμένων επιφανειών της Ελλάδος στη συγκεκριμένη εφαρμογή έγινε με χρήση δορυφορικών δεδομένων μεγάλης χωρικής διακριτικής ικανότητας Landsat. Να σημειωθεί ότι παρά τις δυσκολίες που αντιμετωπίζονται, η ακρίβεια της χαρτογράφησης γενικά έχει φτάσει το 90%.

Είδη δορυφόρων, δεκτών και καναλιών: Στην Εικόνα 1 παρουσιάζεται μία από τις χρησιμοποιηθείσες εικόνες που καλύπτει μία από τις περιοχές εφαρμογής, τη Νήσο Σάμο μετά από την πυρκαγιά του 2000. Πρόκειται για μία δορυφορική εικόνα του ΕΤΜ του Landsat-7.

Εικόνα 1: Δορυφορική εικόνα Landsat 7-ETM της Σάμου (Πηγή: Κούτσιας, 2001)

Στην Εικόνα 2 απεικονίζονται άλλες τρεις διαφορετικές περιοχές στις οποίες εκδηλώθηκαν πυρκαγιές την προηγούμενη δεκαετία και, πιο συγκεκριμένα, στη Μαλακάσα (1992), στην Πεντέλη (1995) και στο Σέιχ-Σου (1997). Και για τις τρεις αυτές περιοχές χρησιμοποιήθηκαν δορυφορικά δεδομένα Landsat-5 για τη χαρτογράφηση των καμένων εκτάσεων.

Εικόνα 2: Δορυφορικές εικόνες Landsat-5 της Μαλακάσας (πάνω εικόνα), της Πεντέλης (μεσαία εικόνα) και του Σέιχ-Σου (κάτω εικόνα). Στη δεξιά στήλη απεικονίζεται η χαρτογραφηθείσα καμένη έκταση κάθε περιοχής (Πηγή: Κούτσιας, 2001).

Χρησιμότητα των δεκτών/καναλιών: Η χρησιμότητα των δορυφορικών δεδομένων μεγάλης χωρικής διακριτικής ικανότητας έγκειται στο γεγονός ότι προσφέρουν δυνατότητα χαρτογράφησης τόσο της περιμέτρου όσο και της καμένης έκτασης, μη καμένων περιοχών που βρίσκονται μέσα στην περίμετρο της πυρκαγιάς, της έντασης της πυρκαγιάς και των επιπέδων καταστροφής, καθώς και δασικών ειδών που έχουν καεί.

Προεπεξεργασίες: Η δορυφορική εικόνα του ΕΤΜ του Landsat-7 (Εικόνα 1) ταξινομήθηκε με τη μέθοδο της λογιστικής παλινδρόμησης, με ακρίβεια 88,7%, με συνέπεια οι καμένες περιοχές να χαρτογραφηθούν με μεγάλη επιτυχία (Εικόνα 3).

Εικόνα 3: Η δορυφορική εικόνα της Σάμου (πάνω) και η απεικόνιση των καμένων εκτάσεων όπως αυτές χαρτογραφήθηκαν με τη μέθοδο της λογιστικής παλινδρόμησης (κάτω) (Πηγή: Κούτσιας, 2001)

Οι άλλες τρεις περιοχές στις οποίες εκδηλώθηκαν πυρκαγιές την προηγούμενη δεκαετία (Μαλακάσα, Πεντέλη και Σέιχ-Σου) ταξινομήθηκαν με τη μέθοδο των λογικών κανόνων και έδωσαν τις χαρτογραφηθείσες καμένες εκτάσεις που απεικονίζονται στη δεξιά στήλη της Εικόνας 2.

Χρήση επιπρόσθετων χαρτών, βάσεων δεδομένων, GIS: Για την πλήρη αξιοποίηση της χαρτογράφησης των καμένων περιοχών σε επιχειρησιακό επίπεδο είναι απαραίτητη η δημιουργία ενός Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών (GIS).

Αιτιολόγηση αναγκαιότητά τους: Η ανάλυση των επιπτώσεων των πυρκαγιών διευκολύνεται με τη χρήση GIS. Αυτά θεωρούνται ως ένα ουσιώδες εργαλείο απογραφής, παρακολούθησης και ανάλυσης των βραχυχρόνιων και μακροχρόνιων επιπτώσεων, καθώς και της ανάπτυξης και εφαρμογής διαχειριστικών εναλλακτικών λύσεων και σεναρίων. Αποτελούν ένα εργαλείο που συμβάλλει στην ορθολογικότερη λήψη των αποφάσεων.

Ειδικές επεξεργασίες GIS και αποτελέσματα: Μετά τη τελική αξιολόγηση των θεματικών αποτελεσμάτων της ταξινόμησης των καμένων εκτάσεων, αυτές μετατρέπονται σε διανυσματική μορφή, έτσι ώστε να εισαχθούν στο Γ.Σ.Π. όπου είναι δυνατή η εισαγωγή και ο συνδυασμός άλλων πληροφοριών, όπως κλιματολογικά στοιχεία, πληροφορίες για την κατάσταση της βλάστησης κ.λ.π., ενώ είναι ευκολότερη και η επικοινωνία με άλλες βάσεις δεδομένων και η αυτόματη ενημέρωσή τους ( NATURA, CORINE).

Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων: Η παρούσα εφαρμογή της δορυφορικής τηλεπισκόπισης στη διαχείριση των δασικών πυρκαγιών αποτελεί μία επιτυχημένη εφαρμογή η οποία στηρίζεται σε μία πρότυπη μεθοδολογική προσέγγιση και φέρει ως αποτελέσματα τις χαρτογραφηθείσες εκτάσεις καμένων περιοχών του ελλαδικού χώρου, με εφαρμογή στις σημαντικότερες πυρκαγιές των τελευταίων ετών.

Πηγή: Καρτέρης Μ., Μαλλίνης Γ., Κούτσιας Ν. . Εφαρμογές δορυφορικών δεδομένων υψηλής και πολύ υψηλής ευκρίνειας στη χαρτογράφηση και παρακολούθηση καμένων εκτάσεων. Εργαστήριο Δασικής Διαχειριστικής και Τηλεπισκόπισης, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης