Υπερφασματική τηλεπισκόπηση ετερογενών βιοτόπων μεταξύ περιορισμένων και μη παλιρροϊκών περιοχών στο Meadowlands του New Jersey

Από RemoteSensing Wiki

Παρούσα αναθεώρηση της 17:06, 19 Φεβρουαρίου 2016

Εικόνα 1: Τύποι ελωδών επιφανειών στην περιοχή Meadowlands του New Jersey που ταξινομήθηκαν χρησιμοποιώντας ένα αερομεταφερόμενο φασματοφωτόμετρο απεικόνισης (AISA) και δεδομένα πεδίου.

Ο περιορισμός της παλιρροϊκής ροής από δρόμους, σιδηροδρομικά δίκτυα και αναχώματα μπορεί να αλλάξει σημαντικά την ακεραιότητα, τη χωρική διάταξη και τελικά τη βιοποικιλότητα των αλυκών. Στη συγκεκριμένη μελέτη αξιολογήθηκαν τα αποτελέσματα περιορισμού της χρησιμοποιώντας υπερφασματική τηλεπισκόπηση. Για το λόγο αυτό συλλέχθηκαν δεδομένα από ελώδεις επιφάνειες ενώ και με τη εφαρμογή προηγμένων τεχνικών εικόνων ταξινόμησης δημιουργήθηκε ένας θεματικός χάρτης απεικόνισης των τύπων ελωδών επιφανειών στην περιοχή Meadowlands του New Jersey χρησιμοποιώντας υπερφασματικές εικόνες που συλλέχθηκαν από ένα αερομεταφερόμενο φασματοφωτόμετρο απεικόνισης (AISA). Πιο συγκεκριμένα σαράντα σημεία δειγματοληψίας επιλέχθηκαν τυχαία σε κλειστές και ανοιχτές περιοχές που εμφανίζονται παλιρροϊκά φαινόμενα για να γίνουν οι απαραίτητες μετρήσεις με σκοπό τη δημιουργία του μοτίβου χωρικής ανάλυσης. Τα αποτελέσματα αυτής της ανάλυσης έδειξαν σημαντικές διαφορές στις μετρήσεις μεταξύ των παραπάνω περιοχών ενώ τα σημεία δειγματοληψίας και το υψόμετρο είναι καθοριστικά για καλύτερες μετρήσεις και ασφαλέστερα συμπεράσματα. Η μελέτη έδειξε ότι υπερφασματικές εικόνες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν από μόνες τους για να ανιχνεύσουν χαρακτηριστικά ελωδών περιοχών που είναι σημαντικά οικολογικά. Παλιρροϊκοί κύκλοι των πλημμυρών και της ξηρασίας είναι απαραίτητοι για τη ζωτικότητα των αλυκών ως ενδιαιτήματα των ζωικών και φυτικών ειδών (Teal & Teal, 1969). Οι υδρολογικές αλλαγές που προκαλούνται από τον περιορισμό της ροής της παλίρροιας εξαιτίας των δρόμων, των σιδηροδρομικών δικτύων και των αναχωμάτων μεταβάλλουν σημαντικά την ακεραιότητα και την χωρική διαμόρφωση των αλυκών στις βορειοανατολικές Ηνωμένες Πολιτείες. Η φωτοερμηνεία των αεροφωτογραφιών των ελωδών επιφανειών αποκαλύπτει μια εμφανή μείωση στις κλειστές περιοχές που εμφανίζονται παλιρροϊκά φαινόμενα (Thiesing, 2002). Η παράκτια αποκατάσταση του υγροτόπου συχνά συνεπάγεται το άνοιγμα περιοχών για την παλίρροια και τη δημιουργία νέων, πιο ετερογενών βιοτόπων για την προσέλκυση της άγριας ζωής. Η επαναφορά της ανομοιογένειας των βιοτόπων έχει συνδεθεί με την αύξηση της ποικιλίας των ειδών στα έλη. Για παράδειγμα, οι παρατηρήσεις των πτηνών που συνθέτουν την κοινότητα πριν και μετά τηναποκατάσταση έχουν δείξει ότι η αυξημένη ετερογένεια των βιοτόπων μετά την αποκατάσταση αυξάνει σημαντικά την ποικιλία σταείδη των πουλιών. Η προσέγγισή που έγινε συνίστατο στην ταξινόμηση των υπερφασματικών δεδομένων με βάση την επιτόπια συλλογή φασμάτων από τα κυρίαρχα είδη των ελωδών επιφανειών που συνθέτουν τις οικολογικά σημαντικές επιφάνειες καθώς και τις φυτοκοινωνίες στην περιοχή Meadowlands του New Jersey. Με βάση την κλίμακα αυτής της μελέτης, ήταν σαφές ότι υπήρχαν σημαντικές διαφορές στις μετρήσεις μεταξύ των κλειστών και των ανοιχτών παλιρροϊκών περιοχών.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι μπορεί να προσδιοριστεί ο περιορισμός της παλίρροιας από υπερφασματικές εικόνες τηλεπισκόπησης ταυτόχρονα με τη χρήση μετρήσεων τοπίου. Οι εικόνες ήταν σε θέση να αποκαλύψουν ελώδη χαρακτηριστικά, όπως νερόλακκους, αναχώματα και ελώδη χαρακτηριστικά που είναι από οικολογικήςαπόψεως σημαντικά και μετρήσιμα. Αυτό σημαίνει ότι θα μπορούσε να αναπτυχθεί ένας αυτόνομος αλγόριθμος για τον υπολογισμό των μετρήσεων τοπίου από εικόνες τηλεπισκόπησης και την αυτόματη ταξινόμησητων παλιρρροϊκών περιοχών για να γίνει η συνολική εκτίμηση της συνολικής βιοποικιλότητας ή της κατάστασης ενός συγκεκριμένου οικοσυστήματος. Παρόμοιες μέθοδοι θα μπορούσαν να δημιουργηθούν για να διαπιστωθεί και να εκτιμηθεί η διαθεσιμότητα των ενδιαιτημάτων και της βιοποικιλότητας στις όχθες ποταμών καθώς και της βλάστησης όπως έχει διαμορφωθεί από τιςπλημμύρες ή από άλλες διαταραχές, όπως πυρκαγιές, κατολισθήσεις και διάβρώσεις οι οποίες μπορούν να επηρεάσουν περιοδικά τις χωρικές ρυθμίσεις κάλυψης γης. Στην συγκεκριμένη περίπτωσή, η ελάχιστη μονάδα χαρτογράφησης είναι 2,5 επί 2,5 μέτρα (εικόνα μέγεθους pixel) και το μέγεθος του δείγματος είναι 100 επί 100 μέτρα. Δεν είναι σαφές πώς αλλάζοντας τη μονάδα χαρτογράφησης και το μέγεθος του δείγματος ενδέχεται να επηρεαστεί η αναγνώριση των φασματικών τάξεων και οι επιφάνειες εντός των υπερφασματικών δεδομένων. Αυτό είναι σημαντικό διότι η ποικιλομορφία των ελωδών ειδών έχει βρεθεί να είναι ανάλογη με το μέγεθος των ελωδών τεμαχίων γης (Kane, 1987). Φαίνεται ασφαλές να υποθέσουμε ότι το μέγεθος του δείγματος έχει τελικά μια άμεση επίδραση στη συνολική εκτίμηση της ετερογένειας των ενδιαιτημάτων (Mayer & Cameron, 2003). Η επιλεγμένη κλίμακα μπορεί να είναι κατάλληλη για τον έλεγχο της ανθεκτικότητας των φυτικών και ζωικών ειδών αλλά είναι μάλλον ανεπαρκής για τον έλεγχο των ειδών που ζουν σε μεγαλύτερες και μικρότερες κλίμακες, όπως τα αποδημητικά πουλιά και τα ασπόνδυλα.

Πηγή: http://www.urbanhabitats.org