ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΟΔΙΑΠΝΟΗΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

Από RemoteSensing Wiki

Στόχος.

Οι στόχοι της παρούσας εργασίας είναι οι ακόλουθοι:

• Η εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για κάθε εικονοστοιχείο 1km x 1km για την περιοχή της Θεσσαλίας.

• Η εξέταση της δυναμικής του ενεργειακού ισοζυγίου για την εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής στη συγκεκριμένη περιοχή.

Είδη δορυφόρων, δεκτών, καναλιών και χρησιμότητα τους.'

Στην εργασία αυτή χρησιμοποιήθηκαν εικόνες από τον αισθητήρα MODIS του δορυφόρου AQUA. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκε το σετ εικόνων MODIS Level 1B. Ο λόγος είναι ότι οι εικόνες αυτές είναι ήδη γεωαναφερμένες. Το σετ εικόνων Level 1B αποτελείται από 36 κανάλια από τα οποία μόνο τα 9 χρησιμοποιούνται στην εργασία αυτή όπως φαίνεται στον Πίνακα 1.

Ψηφιακές επεξεργασίες και αλγόριθμοι.

Αρχικά τα δεδομένα του αισθητήρα MODIS/AQUA Level 1B μετατρέπονται σε εδαφικά χαρακτηριστικά όπως λευκαύγεια (albedo), NDVI και θερμοκρασία εδάφους. Ο δείκτης NDVI υπολογίζεται από τις φασματικές μπάντες 1 και 2 του MODIS, και η πολυφασματική λευκαύγεια (albedo) υπολογίζεται χρησιμοποιώντας βαρυκεντρισμένους συντελεστές από όλα τα χρησιμοποιούμενα κανάλια του ορατού, του εγγύς υπέρυθρου και του θερμικού υπέρυθρου του MODIS (Liang et al. 1999).

Αξιοποιείται ο αλγόριθμος SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land). Στη συγκεκριμένη μεθοδολογία γίνεται επεξεργασία των φασματικών υπογραφών των καναλιών που χρησιμοποιούνται και αναγωγή τους σε παραμέτρους του ενεργειακού ισοζυγίου της επιφάνειας του εδάφους (Bastiaanssen et. al 1998a; 1998b; 2005). Η βασική ιδέα της μεθοδολογίας είναι ο υπολογισμός της ακτινοβολίας και του ενεργειακού ισοζυγίου παράλληλα με το ύψος αεροδυναμικής τραχύτητας που συσχετίζεται με τη μεταφορά ορμής (aero-dynamical roughness length for momentum transport συναντάται και ως «resistances for momentum»), τη θερμότητα (heat) και τη μεταφορά υδρατμών (water vapour transport) πάνω από το έδαφος. Οι αναφερόμενες αντιστάσεις εξαρτώνται από την υγρασία του εδάφους, την ταχύτητα του ανέμου και τη θερμοκρασία του αέρα και όπως είναι φυσικό μεταβάλλονται ανάλογα με τις επικρατούσες μετεωρολογικές συνθήκες. Όλες αυτές οι παράμετροι είναι διαφορετικές για κάθε εικονοστοιχείο δίνοντας έτσι μια αρκετά μεγάλη ευελιξία στο μοντέλο (Roerink and Nooordman, 2007).

Για τον υπολογισμό της πολυφασματικής λευκαύγειας (broadband albedo) χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Erdas Imagine 9.0.

Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και χρησιμότητα τους.

Η πραγματική εξατμισοδιαπνοή τελικά υπολογίστηκε από από το αλγεβρικό άθροισμα των παρακάτω φυσικών παραμέτρων, σύμφωνα με τη σχέση:

LE=λET=Rn-H-G (1)

Όπου Rn : καθαρή ακτινοβολία (net radiation)

G : εδαφική ροή θερμότητας

Η : αισθητλη ροή θερμότητας.

Σημαντικά συμπεράσματα

Στην εργασία αυτή γίνεται μια πρώτη προσπάθεια για τον υπολογισμό της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για την περιοχή Θεσσαλίας, χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία SEBAL. Η μεθοδολογία SEBAL φαίνεται πως μπορεί να εκτιμήσει σε ικανοποιητικό βαθμό την τάση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής αλλά δεν μπορεί να απεικονίσει με ακρίβεια το ακριβές μέγεθος αυτής. Σε μια πρώτη εκτίμηση φαίνεται ότι οι τιμές που προκύπτουν είναι μεγαλύτερες από τις πραγματικές. Σε κάθε περίπτωση η μεθοδολογία μπορεί να δικαιολογήσει τις διαφορετικές τιμές που αναμένεται να παρουσιάζει το μέγεθος της εξατμισοδιαπνοής σύμφωνα με το ανάγλυφο και την τοπογραφία της περιοχής. Οι αδυναμίες που παρουσιάστηκαν κατά την εφαρμογή της μεθοδολογίας γενικά είναι οι εξής:

• Φτωχό υφιστάμενο δίκτυο μετεωρολογικών σταθμών.

• Μεγάλος αριθμός θεωρητικών παραδοχών που έγιναν για τον υπολογισμό των Rn and H.

• Δεν εισέρχεται λεπτομερής αποτύπωση των ειδικών συνθηκών που επικρατούν στην περιοχή στις επιμέρους εξισώσεις που χρησιμοποιήθηκαν κατά την ακολουθία των αρχικών φάσεων της μεθοδολογίας δίνοντας έτσι, φυσιολογικά, υπολογίσιμο σφάλμα.