ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΧΩΜΑΤΕΡΩΝ ΚΑΙ ΧΩΡΩΝ ΥΓΕΙΟΝΟΜΙΚΗΣ ΤΑΦΗΣ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΥΨΗΛΗΣ ΔΙΑΚΡΙΤΙΚΗΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑΣ
Από RemoteSensing Wiki
ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ: Μikhail Aristov
ΠΗΓΗ: Carsten Jurgens (Ed): Remote sensing - New challenges of High Resolution, Bochum 2008
Σκοπός της συγκεκριμένης μελέτης είναι η ανίχνευση χωματερών και χώρων υγειονομικής ταφής στην περιοχή της Ουκρανίας με τη χρήση δορυφορικών εικόνων, υψηλής διακριτικής ικανότητας από τους δορυφόρους Quickbird και IRS. Συγκεκριμένα περιγράφονται τα φασματικά χαρακτηριστικά των σκουπιδιών, οι μέθοδοι ανακάλυψης χωματερών (συμπεριλαμβανομένου και των παράνομων).
Οι χρονικές περίοδοι, που πραγματοποιήθηκαν οι λήψεις των δορυφορικών εικόνων (που χρησιμοποιήθηκαν ως αρχικά δεδομένα) υψηλής χωρικής διακριτικής ικανότητας είναι : 1986-1992 και 2003-2007. Επίσης χρησιμοποιήθηκαν εικόνες στο κοντινό υπέρυθρο και θερμικό κανάλι.
Eίδη των δορυφορικών συστημάτων που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα μελέτη
- Quickbird: πρόκειται για την κύρια πηγή δεδομένων. Χαρακτηρίζεται από χωρική διακριτική ικανότητα 61 cm και γίνεται χρήση φυσικών χρωμάτων στην εικόνα. Επίσης, το κόστος των συγκεκριμένων εικόνων είναι υψηλό.
- Εναλλακτική των παραπάνω αποτελούν οι εικόνες από τον ινδικό δορυφόρο IRS 1C/1D. Αν μιλάμε βέβαια για διακριτική ικανότητα μεγαλύτερη των 5m, δεν δίνονται το σύνολο πληροφοριών όπως στις δορυφορικές εικόνες Quickbird.
- Resource-F. Η χωρική διακριτική ικανότητα στην προκειμένη περίπτωση είναι 8 m. Οι εικόνες είναι φωτογραφικές, ωστόσο μπορούν επιτυχώς να σκαναριστούν και να μετατραπούν σε ψηφιακά σχήματα. Για αυτό το λόγο είναι εύκολο να επεξεργαστούν και να ερμηνευθούν με software όπως ERDAS Imagine και ΑrcGIS/Imagine. Επίσης από άλλους ερευνητές κατά καιρούς έχει πραγματοποιηθεί ανίχνευση παράνομων χωματερών μέσω εικόνων από τους δορυφόρους Landsat, ASTER.
Ψηφιακές επεξεργασίες
- Πραγματοποιήθηκε μελέτη των φασματικών δεικτών NDVI. Ωστόσο η μέθοδος αυτή δεν έδωσε ουσιώδη αποτελέσματα εκτός από τις περιπτώσεις των μεγαλύτερων σε μέγεθος χωματερών και χώρων υγειονομικής ταφής όπου υπάρχουν βαθιές και συστηματικές αλλαγές των γεωσυστημάτων.
- Επίσης πραγματοποιήθηκε ανεπίβλεπτη ταξινόμηση με εφαρμογή του αλγόριθμου ISODATA (the Iterative Self – Organising Data Analysis Techniques ).
- Εφαρμόζοντας sharpening των εικόνων PAN (1 πανχρωματικό κανάλι, χωρικής διακριτικής ικανότητας 5,8m) και LIS (4 κανάλια, χωρικής διακριτικής ικανότητα 23.5m) δίνονται αρκετά καλά αποτελέσματα όσον αφορά στην εξερεύνηση της μόλυνσης των νερών, του εδάφους και της βλάστησης.
- Χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα ERDAS Imagine με σκοπό την συλλογή των παραμέτρων κατώτατων ορίων (threshold parameters) και την τελική ταξινόμηση τους σε «απόβλήτα» και μολυσμένα εδάφη στις εικόνες IRS.
Συμπεράσματα
Στην περίπτωση της έρευνας της σύγχρονης κατάστασης των χώρων υγειονομικής ταφής και της χαρτογράφησης αυτών και των περιχώρων τους προέκυψαν τα εξής:
Είναι ευδιάκριτη η εσωτερική δομή των χωματερών και των χώρων υγειονομικής ταφής με τηλεπισκόπηση όπως οι περιοχές όπου αποθηκεύονται τα απόβλητα, οι κοιλότητες όπου μολυσμένα νερά ρέουν, αποθήκες χρήσης στραγγισμάτων κ.λ.π. Επίσης οι λίμνες που εμπεριέχουν λιπάσματα μπορούν γίνουν διακριτές με δορυφορικές εικόνες υψηλής διακριτικής ικανότητας. Mπορούν να ανιχνευθούν παράμετροι όπως η εδαφική μόλυνση, αλλαγές γεωμορφών (landscape) και βλάστησης από εικόνες στενού εύρους φασματικών καναλιών στο ορατό και κοντινό υπέρυθρο καθώς και με τη χρήση του δείκτη NDVI.
Όσον αφορά στην ανακάλυψη παράνομων χωματερών: πρόκειται για ένα σοβαρό πρόβλήμα που παρατηρείται στην Ουκρανία και στις γειτονικές σε αυτήν χώρες. Οι παράνομες χωματερές τοποθετούνται πάντα δίπλα σε χωριά και σε κτήματα σπιτιών. Μία τέτοια περίπτωση αποτελεί ο χώρος υγειονομικής ταφής κοντά στην περιοχή KIEV ο οποίος έχει κλείσει το 1986 ωστόσο οι σωροί της κατασκευής των σκουπιδιών παρουσιάζονται κατά καιρούς μέσω των εικόνων από τον δορυφόρο Quickbird.
Η λευκαύγεια των αστικών απορριμάτων και των απομειναριών των κτισμάτων των χωματερών εκτιμούνται από τον συγγραφέα του άρθρου σε ένα ποσοστό της τάξης 15-35% και 25-40% αντίστοιχα. Παρόλο που οι τιμές αυτές παρουσιάζουν μία διακύμανση ανάλογα την αλλαγή των εποχών και το ηλιακό φως, είναι εύκολο να συμπεράνει κανείς ότι η ανακλαστικότητα των σκουπιδιών είναι μεγαλύτερη από αυτήν του εδάφους ή της χλόης. Με τον τρόπο αυτό αποκαλύπτονται παράνομες χωματερές ακόμα και σε δάση μέσω του αλγορίθμου ISODATA.
Σχετικά με την αυτανάφλεξη των σκουπιδιών και τις φωτιές των χωματερών που μελετήθηκε με τη χρήση δορυφορικών εικόνων σ’ένα υπέρυθρο κανάλι προέκυψαν τα παρακάτω: τα αέρια και η θερμότητα που προέρχονται από τα στρώματα των σκουπιδιών και την αποσύνθεση των οργανικών συστατικών αντίστοιχα έχουν ως αποτέλεσμα την ανάφλεξη των σκουπιδιών. Η παραγωγή του αερίου μεθανίου τυπικά ξεκινάει δυο χρόνια μετά την απόρριψη των σκουπιδιών και διαρκεί από 10 – 60 χρόνια. Το καλοκαίρι οι φωτιές στις χωματερές παρατηρούνται πιο συχνά όπως παρατηρήθηκε με τη χρήση της τηλεπισκόπησης στις περιοχές Horlovka και Uzhgorod.
Όσον αφορά στην μελέτη της προστασίας των υπόγειων υδάτων από τα στραγγίσματα προέκυψαν τα παράκατω:
Γίνεται αναφορά στην μοντελοποίηση της ροής των μολυσμένων υπόγειων νερών σε fracture reservoirs με τη χρήση μεθόδων RS/GIS (Gotynyan et al., 2001). Οι σύγχρονοι ωστόσο χώροι υγειονομικής ταφής της Ουκρανίας δεν αντιμετωπίζουν σοβαρά προβλήματα εξαιτίας των σταργγισμάτων, πρώτον διότι έχει πραγματοποιηθεί μόνωση των υπόγειων νερών και επίσης διεξάγεται παρακολούθηση της χημικής σύστασης τους.
