Η συμβολή της τηλεπισκόπησης σε δραστηριότητες διαχείρισης καταστροφών: Μια μελέτη των μεγάλων πυρκαγιών της Πελοποννήσου στην Ελλάδα

Από RemoteSensing Wiki

Αναθεώρηση της 22:25, 6 Φεβρουαρίου 2017

Η συμβολή της τηλεπισκόπησης σε δραστηριότητες διαχείρισης καταστροφών: Μια μελέτη των μεγάλων πυρκαγιών της Πελοποννήσου στην Ελλάδα

I. Z. GITAS*, A. POLYCHRONAKI, T. KATAGIS and G. MALLINIS School of Forestry and Natural Environment, Aristotle University of Thessaloniki, Box 248, GR-54124, Thessaloniki, Greece

Link: [1]

Αντικείμενο

Αντικείμενο της παρούσας μελέτης είναι η συμβολή της τηλεπισκόπησης στη διαχείριση των φυσικών καταστροφών με ειδική μελέτη επάνω στις πυρκαγιές της Πελοποννήσου. Συγκεκριμένα, ύστερα από αίτημα της Εθνικής Υπηρεσίας Δασών και της WWF Ελλάς δημιουργείται μια βάση δεδομένων από αντικειμενοστραφή ταξινόμηση για το σύνολο των καμένων επιφανειών, με βάση την οποία όχι μόνο προσδιορίζεται το μέγεθος της καταστροφής αλλά και το δυναμικό που υπάρχει στην προσφορά άμεσων και αξιόπιστων πληροφοριών σε τοπικό, εθνικό και διεθνές επίπεδο.

Εισαγωγή

Στις μέρες μας η τηλεπισκόπηση αναγνωρίζεται ως ένα ισχυρό εργαλείο για την λήψη αποφάσεων στην διαχείριση των καταστροφών και την περιβαλλοντική παρακολούθηση. Η διαχείριση των πυρκαγιών είναι ιδιαίτερα κρίσιμο αντικείμενο στην Μεσόγειο λόγω των αυξημένων κρουσμάτων τα τελευταία χρόνια και τη σημαντικότητα των αποτελεσμάτων σε οικονομικές και οικολογικές απώλειες, τις αλλαγές στις καλύψεις γης και τις ατμοσφαιρικές και κλιματικές επιπτώσεις εξαιτίας της καμένης βιομάζας. Για την επίτευξη του σκοπού είναι απαραίτητα δεδομένα παρατήρησης της γης (Εarth Οbservation data) και ακριβείς μέθοδοι ανάλυσης εικόνας. Για την υποβοήθηση του έργου η Διεθνής Χάρτα «Διάστημα και Μεγάλες Καταστροφές» προσφέρει δωρεάν δορυφορικά δεδομένα σε χώρες που έχουν υποστεί κάποια καταστροφή. Συμπληρωματικά, η χρήση της αντικειμενοστραφούς ταξινόμησης έναντι της παραδοσιακής με βάση τα pixel της εικόνας έχει μειώσει σημαντικά τα σφάλματα. Η μελέτη της επίδρασης των πυρκαγιών του 2007 στην Πελοπόννησο έγινε ύστερα από έκκληση της Εθνικής Υπηρεσίας Δασών και της WWF Ελλάς στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο, ενώ επιλέγεται το 2007 καθώς αποτελεί κρίσιμη περίοδο για την Ελλάδα αφού κάηκε πάνω από 12% της δασικής έκτασης.

Περιοχή μελέτης

Η μελέτη εστιάζει στην περιφέρεια Πελοποννήσου, η οποία βρίσκεται στο νότιο κομμάτι της Ελλάδας και αντιμετώπισε ισχυρές πυρκαγιές κατά το 2007 όπου κάηκαν πολλές δασικές και αγροτικές εκτάσεις, ενώ πάνω από 60 άτομα έχασαν τη ζωή τους.

Μεθοδολογία

Η κύρια πηγή πληροφοριών για την μελέτη είναι εικόνες DMC (Disaster Monitoring Constellation) από τον δορυφόρο NigeriaSat-1. Αυτός ο μηχανισμός επιτυγχάνει την ταχύτατη απόκτηση εικόνων μέσα στην επόμενη μέρα της καταστροφής. Η τυπική DMC εικόνα καταγράφει το πράσινο, το κόκκινο και το εγγύς-υπέρυθρο, παρέχοντας ονομαστική ανάλυση 32m μέγεθος pixel και εκτεταμένη λωρίδα 600 km. Η εικόνα UK-DMC ορθοδιορθώθηκε χρησιμοποιώντας ένα ψηφιακό υψομετρικό μοντέλο 30m. Για την επίτευξη της αντικειμενοστραφούς ταξινόμησης χρησιμοποιήθηκε μια μέθοδος που είχε εφαρμοστεί για τις πυρκαγιές της Πορτογαλίας το 2005, όπου χρησιμοποιήθηκαν πάλι εικόνες DMC (Polychronaki et al., 2007). Πραγματοποιήθηκε σε 2 επίπεδα λαμβάνοντας υπόψη την κλίμακα, το χρώμα, το σχήμα και τα βάρη των καναλιών. Το βάρος δίνεται μόνο στο εγγύς-υπέρυθρο (DMC band 1), στο οποίο οι τιμές που καταγράφονται στην μετά-φωτιά εικόνα των καμένων εκτάσεων μειώνονται σημαντικά σε σχέση με την προ-φωτιά εικόνα, εξαιτίας της δομής της βλάστησης, η οποίο αντανακλά μεγάλες ποσότητες της προσπίπτουσας ακτινοβολίας. Οι κατατμήσεις που δίνουν υψηλότερο βάρος στο χρώμα (90%) και χαμηλότερο βάρος στο σχήμα, επιτυγχάνουν τον καλύτερο διαχωρισμό καμένων και μη εκτάσεων. Επιπρόσθετα, δημιουργείται μια 2 επιπέδων κλίμακα κατάτμησης χωρίζοντας μεγάλα και μικρά αντικείμενα. Τα αποτελέσματα περιλαμβάνουν 2 κλάσεις:

• _Επίπεδο 1: καμένες εκτάσεις
• _Επίπεδο 2: καμένες εκτάσεις, ελαφρώς καμένες εκτάσεις, περιοχές με βλάστηση, γυμνές περιοχές.

Στη συνέχεια για την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων χρησιμοποιείται το BAS-2, ένα πρόγραμμα GIS για τον καθορισμό των καμένων εκτάσεων, των επιπτώσεων στην άγρια ζωή των περιοχών Natura 2000 και των περιοχών του Corine Land Cover 2000 που έχουν καταστραφεί.

Αποτελέσματα

Ο απολογισμός των εδαφών που κάηκαν αγγίζει τα 55% δασικών, 44% αγροτικών εκτάσεων ενώ 12% αποτελούν περιοχές Natura 2000. Τα αποτελέσματα είναι διαθέσιμα σε πολλούς υπεύθυνους και μπορούν να αξιοποιηθούν για την εκκένωση περιοχών μετά από φωτιά, για τον προσδιορισμό των περιβαλλοντικών πολιτικών και προσπαθειών επαναφοράς της βιοποικιλότητας και της βλάστησης. Με τον τρόπο αυτό γίνεται αντιληπτό το μέγεθος της προσφοράς της τηλεπισκόπησης και των δεδομένων παρατήρησης της γης στην περιβαλλοντική διαχείριση των καταστροφών.