Μία αξιολόγηση των μεταβολών στις χρήσεις γης σε περιοχές μετεγκατάστασης με τη βοήθεια των GIS και της τηλεπισκόπησης στη Ζιμπάμπουε

Από RemoteSensing Wiki

Αναθεώρηση της 12:42, 22 Φεβρουαρίου 2021

Αντικείμενο μελέτης: Mία αξιολόγηση των αλλαγών στις χρήσεις γης σε περιοχές μετεγκατάστασης με τη βοήθεια των GIS και της τηλεπισκόπησης-Η περίπτωση της πτέρυγας 32 στην περιοχή Mazowe στη Ζιμπάμπουε

Πρωτότυπος τίτλος: A GIS and remote sensing aided assessment of land use/cover changes in resettlement areas; a case of ward 32 of Mazowe district, Zimbabwe

Συγγραφείς: Mark Matsa, Oshneck Mupepi, Tatenda Musasa, Rameck Defe

Πηγή: [5]

Λέξεις κλειδιά: χρήσεις γης, Landsat, μη επιβλεπόμενη ταξινόμηση,GIS

Περίληψη

Η παρούσα έρευνα επικεντρώνεται στην εκτίμηση των αλλαγών στις χρήσεις και καλύψεις γης του τομέα 32 στην περιοχή Mazowe. Ακολουθήθηκε μία συνδυαστική μέθοδος έρευνας που περιλάβανε συγκέντρωση επιτόπιων δεδομένων ποσοτικών και ποιοτικών καθώς και χρήση τεχνικών τηλεπισκοπησης και GIS. Αναγνωρίστηκαν 4 κυρίαρχα είδη κάλυψης γης ως βάση για τον εντοπισμό των διαφορών μεταξύ των χρονολογιών 2000 έως 2018. Το αποτέλεσμα υποδεικνύει σημαντική ελάττωση της δασοκάλυψης και προτείνεται η να εντατικοποιηθεί η παρακολούθηση των φυσικών πόρων στην περιοχή.

Εισαγωγή

Αποτελεί παγκόσμιο γεγονός πλέον πως η φυσική κάλυψη της γης μεταβάλλεται ραγδαία τα τελευταία χρόνια εξαιτίας της εξάπλωσης της αγροτικής καλλιέργειας, της αστικοποίησης και άλλων παραγόντων. Συγκεκριμένα για την Ζιμπάμπουε, σύμφωνα με τη δασική επιτροπή, η δασοκάλυψη έχει μειωθεί σχεδόν σε ποσοστό 10% μέσα διάστημα 16 ετών από το 1992 έως και το 2008, ενώ αντίστοιχα παρατηρούνται και άλλες ανησυχητικές μεταβολές. Η τάση αυτή οδήγησε στην παρούσα μελέτη προκειμένου να ανιχνευτούν με μεγαλύτερη ακρίβεια οι παρόμοιες μεταβολές στην περιοχή Mazowe.

Περιοχή μελέτης

Η περιοχή Mazowe βρίσκεται 58 χιλιόμετρα βορειοδυτικά του Harare(εικόνα 1). Έχει συνολικό πληθυσμό 233.450 κατοίκους σε μία έκταση 53.62 τετραγωνικών χιλιομέτρων. Το 97.2% του συνολικού πληθυσμού χαρακτηρίζεται ως αγροτικό ενώ μόλις το 2.8 ως αστικό. Ο ποταμός Gwebi που διατρέχει την περιοχή παρέχει τις απαραίτητες ποσότητες νερού για άρδευση.

Εικόνα 1. Η περιοχή μελέτης, Πηγή: [1]

Τηλεπισκοπικά Δεδομένα

Χρησιμοποιήθηκαν 3 εικόνες Landsat και συγκεκριμένα για τον Σεπτέμβριο του 2000 Landsat 5, για τον Σεπτέμβριο του 2008 επίσης Landsat 5 και για τον Οκτώβριο του 2018 Landsat 8.

Μεθοδολογία

Οι εικόνες εφόσον διορθώθηκαν ραδιομετρικά και γεωμετρικά εισήχθησαν στο λογισμικό του ArcMap 10.5. Στο λογισμικό πραγματοποιήθηκε η τεχνική της επιβλεπόμενης ταξινόμησης για την δημιουργία ενός χάρτη χρήσεων γης. Οι περιοχές εκπαίδευσης επιλέχθηκαν βάση δεδομένων από ΄έρευνα πεδίου στην περιοχή σε συνδυασμό με τη χρήση του Google Earth. Οι κατηγορίες χρήσεων γης περιλαμβάνουν πυκνές δασικές περιοχές, αραιές δασικές περιοχές, λιβάδια, καλλιέργειες, γυμνό έδαφος και τέλος ύδατα. Η ταξινόμηση έγινε με τον αλγόριθμο της μέγιστης πιθανοφάνειας(maximum likelihood) και στη συνέχεια παράχθηκε το τελικό ψηφιδωτό αρχείο εικόνας. Στη συνέχεια ακολούθησε μετα-ταξινόμηση μέσω εκτίμησης ακρίβειας και υπολογισμού στατιστικών τάξεων στο ίδιο λογισμικό. Χρησιμοποιήθηκαν περιοχές ενδιαφέροντος εμπειρικά επιλεγμένες προκειμένου να αξιολογηθούν οι χάρτες ταξινόμησης που προέκυψαν παραπάνω μέσω του πίνακα σφαλμάτων.

Αποτελέσματα

Τα αποτελέσματα των ταξινομήσεων κατέδειξαν σημαντικές αλλαγές σε όλες τις χρήσεις γης μεταξύ 2000 και 2018. Η μεγαλύτερη μεταβολή εντοπίζεται στις χορτολιβαδικές περιοχές και τις δασικές εκτάσεις. Συγκεκριμένα οι τελευταίες από τα 2352.06 εκτάρια μειώθηκαν σε 1320.57 το 2018, μείωση της τάξεως του 43,3%. Μονάχα τα γυμνά εδάφη και οι καλλιέργειες αυξήθηκαν σε έκταση σε ποσοστό +26.8%. Στην εικόνα δύο απεικονίζονται οι χάρτες ταξινόμησης για κάθε χρονική περίοδο.

Εικόνα 2. Χάρτης ταξινόμησης περιοχής μελέτης για το έτος 2000,Πηγή: [2]

Εικόνα 3. Χάρτης ταξινόμησης περιοχής μελέτης για το έτος 2008, Πηγή: [3]

Εικόνα 4. Χάρτης ταξινόμησης περιοχής μελέτης για το έτος 2018, Πηγή: [4]

Συμπεράσματα

Η μελέτη κατέδειξε πως πριν τη μετεγκατάσταση πληθυσμού στην περιοχή, η δασική έκταση και τα λιβάδια κάλυπταν το μεγαλύτερο ποσοστό της γης. Μετά την μετεγκατάσταση οι εκτάσεις αυτές μειώθηκαν σε μεγάλο βαθμό οδηγώντας στην εξαφάνιση σημαντικών δασικών ειδών. Αξίζει να σημειωθεί πως η συμβολή των τεχνικών τηλεπισκόπησης αποδείχθηκε πολύ βοηθητική και αναδείχθηκε η δυνατότητα χρήσης δορυφορικών δεδομένων στο σχεδιασμό και την παρακολούθηση του χωρικού σχεδιασμού των πόλεων.