Η επίδραση του μεσοδιαστήματος και της έντασης των πυρκαγιών στη φυσική αναγέννηση της χαλεπίου πεύκης

Από RemoteSensing Wiki

Παρούσα αναθεώρηση της 11:19, 18 Μαρτίου 2010

Η επίδραση του μεσοδιαστήματος και της έντασης των πυρκαγιών στη φυσική αναγέννηση της χαλεπίου πεύκης

Αντικείμενο: Το αντικείμενο της συγκεκριμένης εφαρμογής αφορά στις δασικές πυρκαγιές σε συνδυασμό με τη μεταπυρική εξέλιξη των δασών χαλεπίου πεύκης. Πιο συγκεκριμένα, αφορά στον έλεγχο της επίδρασης του μεσοδιαστήματος και της έντασης των πυρκαγιών στη φυσική αναγέννηση της χαλεπίου πεύκης, με τη βοήθεια της φωτοερμηνείας-τηλεπισκόπισης.

Στόχος: Στόχος της παρούσας έρευνας είναι κατ αρχήν η διερεύνηση ύπαρξης φυσικής αναγέννησης της χαλεπίου πεύκης κάτω από συγκεκριμένα σενάρια πυρκαγιών όσον αφορά τα μεσοδιαστήματα και την ένταση των πυρκαγιών. Επίσης ο προσδιορισμός και ανάλυση των παραγόντων που επηρεάζουν τη φυσική αναγέννηση με τη χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων και μεθόδων Τηλεπισκόπισης. Στους επί μέρους σκοπούς της έρευνας περιλαμβάνεται η πρόταση μεθοδολογίας εκτίμησης της βιομάζας φυσικής αναγέννησης χαλεπίου πεύκης με τη χρήση αλλομετρικών εξισώσεων καθώς επίσης και τη χρήση δεικτών βλάστησης από δορυφορικές εικόνες υψηλής διακριτικής ικανότητας.

Πως γινόταν παλαιότερα: Παλαιότερα η μεταπυρική εξέλιξη των δασών χαλεπίου πεύκης μελετούνταν εμπειρικά και μέσα από επιτόπια έρευνα. Παράγοντες που θεωρούνται μέχρι και σήμερα ότι επηρεάζουν την αναγέννηση και οι οποίοι χρησιμοποιούνταν παλαιότερα σα γνώμονες για σχετικές έρευνες, είναι οι καιρικές συνθήκες, το βραχώδες του εδάφους, η κλίση, το σημείο της πλαγιάς, η πυκνότητα της αρχικής συστάδας, το είδος του μητρικού πετρώματος κ.α.

Είδη δορυφορικών ή αερομεταφερόμενων συστημάτων: Η παρούσα έρευνα έγινε όπως αναφέρθηκε στην περιοχή του Πεντελικού όρους, όπου έλαβαν χώρα πολλές και επαναλαμβανόμενες πυρκαγιές κατά τα έτη 1978, 1982, 1995, 1998 και 2005. Η συνολική έκταση της περιοχής μελέτης ήταν περίπου 25.000 στρέμματα. Χρησιμοποιήθηκαν αεροφωτογραφίες της περιοχής μελέτης των ετών 1973, 1982, 1988, 2005, 1998, 2005 για τη διαπίστωση των σεναρίων των πυρκαγιών και την εκτίμηση της κάλυψης της χαλεπίου πεύκης πριν την πρώτη πυρκαγιά, και δύο δορυφορικές εικόνες Quickbird με ημερομηνίες λήψης 28-5-2006 και 14-3-2008.

Είδη δορυφόρων, δεκτών και καναλιών: Έγινε χρήση των δύο προαναφερθέντων δορυφορικών εικόνων Quickbird διακριτικής ικανότητας 2,4m και 4 καναλιών έκαστη.

Χρησιμότητα των δεκτών/καναλιών: Η διακριτική ικανότητα και τα 4 κανάλια των εικόνων των συγκεκριμένων δεκτών, βοηθάνε στην ταξινόμηση της βλάστησης και την εξαγωγή δεικτών βλάστησης.

Προεπεξεργασίες: Στις αεροφωτογραφίες της περιοχής μελέτης που χρησιμοποιήθηκαν έγινε ορθοαναγωγή με χρήση εργαλείων τηλεπισκόπισης στο προβολικό σύστημα ΕΓΣΑ’87. Επιπλέον, στις δύο δορυφορικές εικόνες πραγματοποιήθηκε ορθοαναγωγή και ατμοσφαιρική-τοπογραφική διόρθωση.

Χρήση επιπρόσθετων χαρτών, βάσεων δεδομένων, GIS: Χρησιμοποιήθηκαν επιπλέον τα εξής:

• Εδαφολογικός χάρτης της περιοχής Πεντέλης κλίμακας 1:50.000 του Υπ. Γεωργίας.

• Χάρτες με τα όρια των πυρκαγιών των ετών 1978, 1982, 1995, 1998, 2005 από μελέτες της Δ/νσης Αναδασώσεων Αττικής.

• Ορθοφωτοχάρτες της περιοχής Πεντέλης, έτους 1998, με προβολικό σύστημα ΕΓΣΑ 87, του Υπ. Γεωργίας.

• Ψηφιακό μοντέλο εδάφους (DEM) της περιοχής μελέτης.

Να σημειωθεί ότι για τις ανάγκες της έρευνας έγινε λήψη δοκιμαστικών επιφανειών στο πεδίο (2 ομάδων επιφανειών).

Αιτιολόγηση αναγκαιότητά τους: Ο εδαφολογικός χάρτης χρησιμοποιήθηκε κατά την ανάλυση των παραγόντων με τη χρήση Γ.Σ.Π. έπειτα από ψηφιοποίησή του στις υπάρχουσες εδαφολογικές κλάσεις. Οι χάρτες με τα όρια των πυρκαγιών από την άλλη, χρησιμοποιήθηκαν για την επιλογή των επιφανειών στο πεδίο και βοηθητικά στον καθορισμό των σεναρίων των πυρκαγιών, έπειτα από ψηφιοποίησή τους στα όρια των πυρκαγιών. Οι ορθοφωτοχάρτες με τη σειρά τους χρησιμοποιήθηκαν σαν βάση για την ορθοαναγωγή των αεροφωτογραφιών και των δορυφορικών εικόνων και, τέλος, το DEM της περιοχής μελέτης χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό τοπολογικών παραγόντων στις επιφάνειες που λήφθηκαν στο πεδίο (κλίση, υψόμετρο κλπ).

Ειδικές επεξεργασίες GIS και αποτελέσματα: Οι ορθοανηγμένες αεροφωτογραφίες εισήχθησαν σταδιακά στο ΓΣΠ μαζί με τα vector αρχεία των δοκιμαστικών επιφανειών. Με φωτοερμηνεία καθορίσθηκε το έτος ή τα έτη που είχε καεί η κάθε επιφάνεια. Έγινε επίσης και μια προσέγγιση εκτίμησης της έντασης της πυρκαγιάς. Από τις αεροφωτογραφίες των ετών 1973 και 1988 καθορίσθηκε η αρχική κάλυψη των επιφανειών σε ώριμο δάσος χαλεπίου πεύκης. Στη συνέχεια, τα στοιχεία υπαίθρου καταγράφτηκαν σε βάση δεδομένων, έγιναν οι ανάλογοι υπολογισμοί και η στατιστική εξαγωγή των μέσων όρων του αριθμού φυτών, του ύψους, της βασικής διαμέτρου, της κάλυψης ανά δοκιμαστική επιφάνεια. Έπειτα, από τα στοιχεία βιομάζας που λήφθηκαν στο πεδίο και τις μετρήσεις που έγιναν στο εργαστήριο, έγινε προσδιορισμός αλλομετρικών εξισώσεων εκτίμησης της βιομάζας με στατιστική ανάλυση παλινδρόμησης. Οι παράμετροι που χρησιμοποιήθηκαν για την εκτίμηση είναι το ύψος, η βασική διάμετρος και η προβολή της κόμης. Η μεθοδολογία ολοκληρώθηκε με τη διερεύνηση εκτίμησης της βιομάζας με βάση αυξητικά στοιχεία και τηλεπισκοπικούς δείκτες (δείκτες βλάστησης) σε δορυφορικές εικόνες υψηλής διακριτικής ικανότητας QuickBird. Τέλος, οι παράγοντες που εκτιμήθηκαν στο πεδίο και εξήχθησαν με τη χρήση του ψηφιακού μοντέλου εδάφους καθώς και τα αυξητικά στοιχεία της χαλεπίου πεύκης για κάθε δοκιμαστική επιφάνεια, εισαχθήκανε ως επίπεδα πληροφορίας (layers) στο Σ.Γ.Π.. Επίπεδο πληροφορίας για την κάλυψη της χαλεπίου πεύκης αποτέλεσε η ταξινομημένη εικόνα QuickBird. Με ανάλυση Γ.Σ.Π. προσδιορίσθηκαν οι παράγοντες που επηρεάζουν την εμφάνιση και εξέλιξη της φυσικής αναγέννησης χαλεπίου πεύκης.

Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων: Συμπερασματικά προκύπτει ότι οι πυρκαγιές που συνέβησαν για πρώτη φορά είχαν μεγάλη ένταση και οδήγησαν σε ικανοποιητική φυσική αναγέννηση. Στη περίπτωση επανάληψης της πυρκαγιάς με μεσοδιάστημα 3 ετών, η δεύτερη πυρκαγιά ήταν πυρκαγιά μικρής έντασης και οδήγησε σε αδυναμία φυσικής αναγέννησης πλην όμως δεν έκαψε όλη την φυσική αναγέννηση που αναπτύχθηκε μετά την πρώτη πυρκαγιά. Στις περιπτώσεις μεγαλυτέρων μεσοδιαστημάτων η ένταση της δεύτερης φωτιάς ήταν σταδιακά μεγαλύτερη και μετά τα 10 χρόνια παρατηρήθηκε φυσική αναγέννηση που προήλθε από την καμένη νεοφυτεία. Στο μεγαλύτερο μεσοδιάστημα (17 ετών), η αναγέννηση μετά τη δεύτερη πυρκαγιά είχε πυκνότητα 160 φυτών/στρέμμα.

Επιπλέον, η εκτίμηση της εξέλιξης της φυσικής αναγέννησης σε επίπεδο βιομάζας, κρίθηκε σημαντική για την εκτίμηση του κινδύνου πυρκαγιών αλλά και για τους διαχειριστές της αποκατάστασης των καμένων εκτάσεων.

Πηγή: Χριστακόπουλος Π., Σκαρβέλης Μ., Ξανθόπουλος Γ., Παρώνης Δ., Καλαμποκίδης Κ., Χατζόπουλος Ι. (2009) . Η επίδραση του μεσοδιαστήματος και της έντασης των πυρκαγιών στη φυσική αναγέννηση της χαλεπίου πεύκης. 14ο Πανελλήνιο Δασολογικό Συνέδριο, Πάτρα, 1-4 Νοεμβρίου 2009