Μία προσέγγιση τηλεπισκόπησης μέσω GIS για την παρακολούθηση της αναγέννησης και την πρόβλεψη του κινδύνου διάβρωσης και απερήμωσης…

Από RemoteSensing Wiki

Αναθεώρηση της 11:00, 15 Απριλίου 2014

C. Banninger και H. Gallaum

Σχήμα 1 – Αλλαγές στην φυτοκάλυψη από το 1984 έως το 1993 στην περιοχή μελέτης (Πεντέλη).

Εισαγωγή Ένα σύστημα υποστήριξης αποφάσεων με βάση το GIS έχει αναπτυχθεί για την παρακολούθηση της αποκατάστασης των δασικών εκτάσεων στην περιοχή της Μεσογείου που καταστράφηκαν από τις πυρκαγιές και για την πρόβλεψη των δυνατοτήτων τους για φυσική αναγέννηση, για τον κίνδυνο διάβρωσης του εδάφους, καθώς και για τον κίνδυνο απερήμωσης. Το σύστημα έχει ρυθμιστεί βάσει ενός συνόλου κανόνων λήψης αποφάσεων που εφαρμόζεται σε ένα προκαθορισμένο σύνολο εδάφους και σε δεδομένα τηλεπισκόπησης που αποκτήθηκαν από επιλεγμένες καμένες δασικές περιοχές στην Ελλάδα και τα οποία στη συνέχεια χρησιμοποιούνται για την παραγωγή χαρτών κινδύνου για πυρόπληκτες περιοχές. Ακρίβεια μεγαλύτερη από 90% επιτεύχθηκε ως προς την πρόβλεψη της δυναμικής της αναγέννησης και του κινδύνου διάβρωσης και απερήμωσης στο πλαίσιο κατηγοριών ταξινόμησης για τις περιοχές που μελετήθηκαν.

1. Εισαγωγή Κάθε χρόνο, εκατοντάδες χιλιάδες εκτάρια δασών και θαμνώδεις εκτάσεις καταστρέφονται από πυρκαγιά στην περιοχή της Μεσογείου, με μέσο όρο 535.000 εκτάρια ετησίως στην Ελλάδα, την Ισπανία, την Πορτογαλία, την Ιταλία και τη νότια Γαλλία μεταξύ 1980 και 1987. Η επίδραση των δασικών πυρκαγιών, μαζί με την ακατάλληλη χρήση της γης και την υπερβόσκηση, απειλούν περίπου το 60% των εδαφών στη νότια Ευρώπη με απερήμωση ως αποτέλεσμα της απώλειας της φυτοκάλυψης και της επακόλουθης διάβρωσης του εδάφους.

Η καταστροφή της φυτοκάλυψης από την πυρκαγιά εκθέτει το κάποτε προστατευμένο υπόστρωμα του εδάφους από τις συνδυασμένες επιπτώσεις των ισχυρών, ξηρών ανέμων που επικρατούν το καλοκαίρι και των συχνών και έντονων βροχοπτώσεων που συμβαίνουν το χειμώνα στην περιοχή της Μεσογείου, αυξάνοντας σημαντικά την ευαισθησία του εδάφους στη διάβρωση. Εάν αφεθεί απροστάτευτο, τα συχνά αδύναμα και εύθραυστα εδάφη βρίσκονται σε κίνδυνο να διαβρωθούν ταχύτατα, ιδιαίτερα στις ημιορεινές και ορεινές περιοχές, δημιουργώντας έτσι μια διαδικασία υποβάθμισης της γης που μπορεί τελικά να οδηγήσει σε απερήμωση. Δεδομένου ότι η πιο κοινή μορφή της αναγέννησης των δασών είναι η φυσική επανασπορά, η απουσία ενός σταθερού επιφανειακού στρώματος εδάφους αποκλείει την εκ νέου δημιουργία ενός δάσους.

Υπάρχει ανάγκη, επομένως, για πληροφόρηση ως προς το ποσό της πράσινης βλάστησης που απομένει μετά από πυρκαγιά και για τον καθορισμό του επιπέδου αποκατάστασης στα έτη που ακολουθούν. Με βάση αυτές τις πληροφορίες και την γεωλογία και την τοπογραφία της περιοχής, μπορεί να πραγματοποιηθούν προβλέψεις ως προς την δυναμική της καμένης περιοχής για φυσική αναγέννηση και ως εκ τούτου για τον κίνδυνο της διάβρωσης και της απερήμωσης, από τις οποίες μπορούν να ληφθούν αποφάσεις για την πραγματοποίηση επαναδάσωσης ή για να επιτραπεί η φυσική αναγέννηση.

2. Επισκόπηση Προς το παρόν, ο κύριος περιορισμός των μοντέλων αναβλάστησης είναι η δυσκολία στην απόκτηση των απαραίτητων πληροφοριών σχετικά με τα χαρακτηριστικά της βλάστησης σε περιφερειακό επίπεδο, λόγω του επίπονου τρόπου με τον οποίον θα πρέπει να πραγματοποιηθούν οι μετρήσεις των παραμέτρων της βλάστησης. Η χρήση των δορυφορικών δεδομένων τηλεπισκόπησης για τη χαρτογράφηση αυτών των παραμέτρων, όπως είναι ο τύπος βλάστησης, η πυκνότητα και η βιομάζα, ως δεδομένα για εισαγωγή σε μοντέλα αναβλάστησης, λογικά βοηθούν στο να ξεπεραστεί αυτή η δυσκολία. Αυτά τα δεδομένα, καθώς και τα στοιχεία που λαμβάνονται από τις επιτόπου συνθήκες, συμπεριλαμβανομένων της τοπογραφίας, της γεωλογίας, του βάθους του εδάφους, της χρήσης γης, της καθίζησης και της επανεμφάνιση των πυρκαγιών, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως θεματικά ή πληροφοριακά στρώματα μέσα σε μια βάση δεδομένων GIS και να επεξεργαστούν με βάση ένα σύνολο κανόνων λήψης αποφάσεων που θα βασίζεται σε εξειδικευμένες γνώσεις από τους κύριους παράγοντες που διέπουν τη δυνατότητα για φυσική αναγέννηση και του κινδύνου διάβρωσης του εδάφους, και επομένως και τους κινδύνου απερήμωσης. Για την δυνατότητα φυσικής αναγέννησης, το βάθος του εδάφους (διατήρηση της υγρασίας και ανάπτυξη ριζών) και οι διαστάσεις (ποσό της ηλιακής ακτινοβολίας που λαμβάνεται) αποτελούν τους πιο σημαντικούς παράγοντες, ενώ για τον κίνδυνο διάβρωσης του εδάφους, η γεωλογία της επιφάνειας (διαπερατότητα βράχων), το βάθος του εδάφους, η κλίση και του εδάφους είναι οι κύριοι προσδιοριστικοί παράγοντες. Μαζί, παρέχουν μια εκτίμηση του κινδύνου απερήμωσης.

7. Συμπεράσματα Με βάση τα δεδομένα από το έδαφος και στοιχεία για την περιοχή μελέτης που παρέχονται από το Εθνικό Ίδρυμα Αγροτικής Έρευνας, χρησιμοποιήθηκε ένας αλγοριθμικός δείκτης Thematic Mapper με βάση την βλάστηση για τον υπολογισμό της πυκνότητας της βλάστησης και, σε συνδυασμό με τους καθοριστικούς παράγοντες που προήλθαν από τον χάρτη, για την εκτίμηση της δυνατότητας φυσικής αναγέννησης, τον κίνδυνο διάβρωσης του εδάφους, καθώς και τον κίνδυνο απερήμωσης των καμένων εκτάσεων στην Ελλάδα. Η πληροφορία αυτή χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή χαρτών σε κλίμακα 1:50000 που απεικονίζουν τις διαφορετικές θεματικές κατηγορίες, όπως έχουν οι χάρτες που δείχνουν την αλλαγή στη φυτοκάλυψη κατά την περίοδο 1984-1993 σε περιοχές που έχουν καταστραφεί από πυρκαγιά. Αυτοί οι τελευταίοι χάρτες δείχνουν το ποσοστό της αναβλάστησης που είναι εφικτό μετά από μια πυρκαγιά κάτω από διαφορετικές φυσιογραφικές συνθήκες και μπορεί, ως εκ τούτου, να χρησιμοποιηθεί ως πρόσθετο στοιχείο στην εκτίμηση του κινδύνου διάβρωσης και απερήμωσης στις πληγείσες περιοχές.

ΠΗΓΗ : http://www.earsel.org/Advances/4-4-1996/4-4_14_Banninger.pdf