Τηλεπισκόπηση και Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών για γεωμορφολογική χαρτογράφηση - ένα εργαλείο σχεδιασμού στις αναπτυσσόμενες χώρες

Από RemoteSensing Wiki

---

Αναθεώρηση της 16:22, 12 Ιανουαρίου 2011

Συγγραφείς G. Bocco, M. Mendoza, A. Vela´zquez

Πηγή Remote sensing and GIS-based regional geomorphological mapping—a tool for land use planning in developing countries

Εισαγωγή

Ο σχεδιασμός των χρήσεων γης, προκείπτει από ένα λογικό συμβιβασμό μεταξύ του περιβαλλοντικού δυναμικού και των κοινωνικών αναγκών. Ο σχεδιασμός αυτός και τα στοιχεία που απαιτούνται για αυτόν είναι απαραίτητα στις αναπτυσσόμενες χώρες, οι οποίες βρίσκονται συνήθως υπό πιεστικές περιβαλλοντικές και δημογραφικές καταστάσεις. Είναι απαραίτητη η ύπαρξη πραγματωποιήσημων μεθόδων για τη χαρτογράφηση της μεταβλητότητας των φυσικών πόρων και των φυσικών κινδύνων και της αποτίμησης της γης, έτσι ώστε να είναι δυνατός ο σωστός σχεδιασμός στις αναπτυσσόμενες χώρες. Ένα τέτοιο σημαντικό εργαλείο αποτελούν οι γεωμορφολογικοί χάρτες. Στην εργασία αυτή, περιγράφεται μία μέθοδος γρήγορης χαρτογράφησης του εδάφους σε μεγάλες περιοχές και παρουσιάζεται ο τρόπος με τον οποίο μπορεί η διαδικασία αυτή να χρησιμοποιηθεί ως βάση για μελλοντική αξιολόγηση και σχεδιασμό.

Περιοχή μελέτης

Η περιοχή μελέτης της εργασίας είναι η πολιτεία του Michoacan στο Μεξικό. Η περιοχή έχει υποστεί σφοδρή αλλαγή στις χρήσεις γης: η αποψίλωση των δασών έχει τους μεγαλύτερους δείκτες σε όλη τη χώρα, το εισόδημα ανά κάτοικο, που είναι το μισό σε σχέση με αυτό της υπόλοιπης χώρας, επιρεάζει με τη σειρά του τις συνθήκες των χρήσεων γης και των φυσικών διαθεσίμων, αφού πολλοί ζουν σε περιθωριακές καταστάσεις.

Προσέγγιση του θέματος

Η εργασία αυτή χρησιμοποιεί χαρτογράφηση της εδαφικής μάζας, σε διαφορετικές κλίμακες, ως το βασικό στοιχείο κατηγοριοποίησης του τοπίου. Έτσι ακολουθήθηκε μερικώς η εδαφική ανάλυση και χαρτογράφηση του 1950 και 1960, που έγινε ιδιαίτερα στην Ευρώπη και την Αυστραλία. Διάφορες σημαντικές τεχνολογικές εξελίξεις που βοήθησαν στην εργασία αυτή είναι: 1) Η χρήση της ψηφιακής τηλεπισκόπησης και των γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών (GIS) 2) Τεχνικές αποτύπωσης των φυσικών διαθεσίμων 3) Πρόοδος στην ψηφιακή μοντελοποίηση του αναγλύφου σε διαφορετικές κλίμακες και η επεξεργασία τους σε προσωπικούς υπολογιστές. Οι αποτιμήσεις των εδαφικών δυνατοτήτων, επίσης, βελτιώθηκαν με τη χρήση αυτοματοποιημένων αναλύσεων των γεωλογικών χαρακτηριστικών και της σχέσης μεταξύ της μορφής και της ποιότητας του εδάφους. Οι εδαφικές μάζες είναι σαφώς διαχωρισμένες μονάδες που μπορούν εύκολα να καθοριστούν και επιβεβαιωθούν σε διαφορετικές κλίμακες, με τη χρήση συγκεκριμένων τεχνικών. Η διαφοροποίηση της βλάστησης και των εδαφών, είναι προβλέψιμη σε έναν εδαφικό όγκο και επηρεάζονται από το υψόμετρο και την κλίση. Η σχέση μεταξύ όγκου και εδαφών, βλάστησης και χρήσεων γης, μπορεί να να περιγραφεί με αυτοματοποημένες τεχνικές με τη χρήση βάσεων δεδομένων σε GIS. Ακόμη ένα σημαντικό στοιχείο της προσέγγισης αυτής, είναι η ιεραρχική κατηγοριοποίηση των εδαφικών όγκων, από την οποία δημιουργούνται πίνακες για διαφορετικές κλίμακες. Για κάθε κλίμακα, υπάρχει διαφορετικό σημείο εστίασης όσων αφορά τα γεωμορφικά και εφαφικά στοιχεία. Στην εργασία χρησιμοποιήθηκαν: 1) Ερμηνεία τοπογραφικών χαρτών και ψηφιακών εδαφικών μοντέλων για το ανάγλυφο 2) Ερμηνεία λιθολογικών χαρτών για το βραχώδες υπόστρωμα 3) Ερμηνεία αεροφωτογραφιών και εικόνων από το Landsat για τη μορφή και την κάλυψη του εδάφους 4) Επιλεγμένη τοπική επαλήθευση 5) Αυτοματοποιημένη χρήση και ανάλυση στοιχείων σε GIS. Χρησιμποποιήθηκαν τεχνικές επικάλυψεις χαρτών σε συνδυασμό με στατιστική ανάλυση για την περιγραφή ποσοτικών σχέσεων μεταξύ των εδαφικών χαρακτηριστικών: γεωμορφές, εδάφη και βλάστηση. Τέλος για την εργασία χρησιμοποιήθηκε το Integrated Land and Watershed Management Information System (ILWIS, 2000).

Μέθοδος και στοιχεία

Η περιοχή η οποία χαρτογραφήθηκε, αποτυπώθηκε σε πέντε βασικούς χάρτους σε κλίμακα 1:250.000 και ο καθένας από αυτούς απαρτίστηκε από 24 χάρτες κλίμακας 1:50.000. Για την περιφερειακή ανάλυση, ερμηνεύτηκαν τοπογραφικοί χάρτες αναγλύφου και λιθολογίας, σε χάρτες με κλίμακα 1:50.000 για ολόκληρη την περιοχή και τα αποτελέσματα μεταφέρθηκαν σε τοπογραφικούς χάρτες κλίμακας 1:250.000. Σε αυτή την κλίμακα χρησιμοποιήθηκε κυρίως η μορφομετρία (μέγεθος αναγλύφου και επιφανειακή κλίση, προερχόμενη από ψηφιακά μοντέλα εδάφους) και η μορφολιθολογία, ως κριτήρια διαχωρισμού. Ο βασικός στόχος είναι η ευκρίνεια και η περιγραφικότητα χωρίς να χάνονται γεωμορφικά χαρακτηριστικά. Ολόκληρη η περιοχή χωρίστηκε σε δύο γενικές ομάδες με σημαντικές γεωμορφές, με ή χωρίς σημαντικό ανάγλυφο. Στην πρώτη ομάδα, διαφοροποιήθηκαν τέσσερις γεωμορφικές περιοχές: πολύ χαμηλοί λόφοι, χαμηλοί λόφοι, υψηλοί λόφοι και οροσειρές. Στη δεύτερη ομάδα ανήκαν από τέσσερις άλλες περιοχές: κοιλάδες, πεδιάδες και οροπέδια. Έτσι η μέθοδος μπορεί να ακολουθηθεί και σε άλλες περιοχές με παρόμοια χαρακτηριστικά. Η κυρίαρχη βλάστηση και κάλυψη/χρήση γης, ερμηνεύθηκε οπτικά από χρωματικές, συνδυαστικές εικόνες Landsat, γεωμετρικά διορθωμένες και αποτυπωμένες σε κλίμακα 1:250.000. Φασματικά χαρακτηριστικά αποτυπώθηκαν πάνω στις εικόνες και συνδυάστικαν με βοηθητικά δεδομένα. Το αποτέλεσμα ψηφιοποιήθηκε σε βάσεις δεδομένων GIS, όπου χαρτογραφικές διαδικασίες παρουσίασαν ποσοτικές σχέσεις μεταξύ γεωμορφών και εδαφικής κάλυψης. Η τοπική επιβεβαίωση των στοιχείων αποτελούνταν από πορείες πάνω σε δρόμους, οι οποίοι διασταυρώνουν σημαντικές περιβαλλοντικές μονάδες. Για τη μικρής λεπτομέρειας ανάλυση, χρησιμποιήθηκε μια ηφαιστιακή περιοχή κοντά στη Morelia, την πρωτεύουσα της περιοχής Michoacan. Για αυτό, ερμηνεύτηκαν πανχρωματικές, ασπρόμαυρες, σύγχρονες αεροφωτογραφίες γεωμορφών και κάλυψης, κλίμακας 1:50.000 και 1:80.000. Τα ερμηνευτικά αποτελέσματα ψηφιοποιήθηκαν και διορθώθηκαν γεωμετρικά, απευθείας από τις εικόνες σε GIS. Τα εδαφικά στοιχεία ψηφιοποιήθηκαν από την INEGI σε χάρτες 1:50.000. Τέλος με επιτόπιο έλεγχο, επιβεβαιώθηκαν οι ερμηνείες των γεωμορφών και των εδαφικών καλύψεων.

Αποτελέσματα και συμπεράσματα

Τα αποτελέσματα, σε αναγνωριστικό επίπεδο, περιγράφουν ποσοτικά την κατανομή σημαντικών γεωμορφών και της κυρίαρχες εδαφικές καλύψεις. Αυτό δημιουργεί ένα συνοπτικό κατάλογο των διαθεσίμων, ο οποίος μπορεί να βοηθήσει μελλοντικά σχέδια και προγραμματισμούς. Στην περίπτωση της Michoacan, η σύγκριση μεταξύ εδαφικής κάλυψης και γεωμορφίας, οδηγεί στο συμπέρασμα ότι επικρατεί σημαντικός βαθμός αποψίλωσης σε περιοχές με απότομο έδαφος. Έτσι περιοχές στις οποίες επικρατούν ακατάλληλες ή αντικρουόμενες χρήσεις γης, μπορούν εύκολα να εντωπιστούν και να επανασχεδιαστούν για μελλοντικές αλλαγές. Μπορεί επίσης, να υπάρξει συνεχής ανάλυση των χρήσεων γης, αφού τα δεδομένα ανανεώνονται αυτόματα σε μορφή GIS.