Γεωμορφολογικές αλλαγές του ποταμού Γάγγη χρησιμοποιώντας τηλεπισκοπικές τεχνικές και τεχνικές Γ.Σ.Π.

Από RemoteSensing Wiki

Γεωμορφολογικές αλλαγές του ποταμού Γάγγη χρησιμοποιώντας τηλεπισκοπικές τεχνικές και τεχνικές Γ.Σ.Π.

Πρωτότυπος τίτλος : Multi-decadal fluvio-geomorphological and bankline changes of the Ganga river around Ballia and Rudrapur using remote sensing and GIS techniques

Συγγραφείς : Ami .J. Desai, A.S. Arya, and R.D. Shah

Πηγή : International Society for Photogrammetry and Remote Sensing

Η παρούσα εργασία περιγράφει διάφορα ποτάμια γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά και τις μεταβολές τους κατά τη διάρκεια διαφορετικών χρονικών διαστημάτων μέσα και γύρω από την Balia και Rudrapur. Κύριος στόχος της παρούσας μελέτης είναι η παρατήρηση και η χαρτογράφηση προβλημάτων όπως η μετατόπιση της κοίτης, η διάβρωση και εναπόθεση που προκαλούνται από τη συνεχή αλλαγή των ποτάμιων μοτίβων, τη διάβρωση των κοιτών και την καθίζηση στην περιοχή με τη χρήση δορυφορικών δεδομένων κατά τη διάρκεια των τελευταίων 8 δεκαετιών.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Οι ποτάμιες γεωμορφές αναπτύσσονται λόγω της ποτάμιας δράσης και οι διαδικασίες αυτές βοηθούν στην κατανόηση της ανάπτυξης διαφόρων γεωμορφών στην επιφάνεια της γης. Η πεδιάδα του Γάγγη είναι μια τεράστια προσχωσιγενής πεδιάδα όπου κύρια ποτάμια όπως ο Ινδός, ο Γάγγης και ο Βραχμαπούτρα αποθέτουν άμμο, λάσπη και πηλό. Η περιοχή δέχεται έντονες βροχοπτώσεις που προκαλούν πλημμύρες που οδηγούν σε μετατόπιση της κοίτης του ποταμού καθώς επίσης και σε διάφορες γεωμορφολογικές αλλαγές. Ποτάμιες διεργασίες όπως η διάβρωση και η απόθεση παίζουν σημαντικό ρόλο όχι μόνο στη διαμόρφωση διαφορετικών ποτάμιων γεωμορφών αλλά συνεισφέρουν επίσης στην ελικοειδή (μαιανδρική) ροή που προκαλεί αλλαγές στον τρόπο ροής του ποταμού. Μεταφορά και απόθεση του αιωρούμενου φορτίου συμβάλλει επίσης στην αλλαγή του μεγέθους και της ροής του ποταμού.

Η ποτάμια γεωμορφολογία εστιάζει στην εξελικτική διαδικασία και αλλαγή των διαφόρων γεωμορφών και προσπαθεί να βρει τα αίτια πίσω από αυτές τις αλλαγές. Με τη χρήση δορυφορικών τηλεπισκοπικών δεδομένων οι διαφορετικές ποτάμιες γεωμορφές μπορούν να αναγνωριστούν βάσει των διαστάσεών τους.

ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ

Εικόνα 1 : Χάρτης τοποθεσίας της περιοχής μελέτης.

Η περιοχή μελέτης είναι η Bihar στην ανατολική Ινδία που ανήκει στον ηπειρωτικό τύπο κλίματος (Εικ. 1). Ο ποταμός Γάγγης στην περιοχή αυτή εμφανίζει μεγάλη δυναμικότητα καθώς λαμβάνει χώρα συνεχής αλλαγή στη μορφολογία του ποταμού αλλά και σταθερότητα της γραμμής της κοίτης του. Στην παρούσα εργασία χρησιμοποιούνται δορυφορικές εικόνες από τους ινδικούς δορυφόρους και τους δέκτες IRS-1 D LISS III για το έτος 2000 and IRS-P6 LISS III για τα έτη 2004 και 2006 έχοντας χωρική ανάλυση 23,5 m. Η συγκριτική μελέτη έγινε με τη χρήση τοπογραφικών χαρτών (Survey of India - SOI - topographical maps) των ετών 1963 μέχρι 1976 που χρησιμοποιήθηκαν ως χάρτες βάσης αναφοράς.

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ

Για την ερμηνεία των διαφόρων ποτάμιων γεωμορφών εκτελέσθηκε συγκριτική μελέτη χρησιμοποιώντας πολυεποχιακά δορυφορικά δεδομένα IRS και GIS. Αρχικά, για να ελαχιστοποιηθούν τα λάθη της χαρτογράφησης, έγινε εγγραφή των δορυφορικών δεδομένων με αναφορά στις συντεταγμένες εδάφους των τοπογραφικών χαρτών. Διάφορα γραμμικά στοιχεία και θεματικά επίπεδα οριοθετήθηκαν στα δορυφορικά δεδομένα του 2000, 2004 και 2006 χρησιμοποιώντας το λογισμικό επεξεργασίας εικόνας ERDAS 8.5. Όλα τα θεματικά επίπεδα συγκεντρώθηκαν για να σχηματίσουν έναν ποτάμιο γεωμορφολογικό χάρτη 1:250.000 για τα έτη 2000 και 2004 και 1:50.000 για το 2006. Διάφορες παράμετροι υπολογίστηκαν τόσο για δεδομένα πριν τους μουσώνες όσο και για δεδομένα μετά από αυτούς. Ύστερα ακολούθησε η ενσωμάτωση των ποτάμιων γεωμορφολογικών δεδομένων χρησιμοποιώντας δορυφορικά δεδομένα.

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Αλλαγές κοίτης

Εικόνα 2 : Μετατόπιση της ποτάμιας κοίτης, α)κοντά στη Balia, β) κοντά στη Rudrapur.

Λεπτομερής χαρτογράφηση της πορείας του νερού και των οχθών του ποταμού στους τοπογραφικούς χάρτες και στα IRS δεδομένα μετά τους μουσώνες του 2000, 2004 και 2006 έδειξαν εμφανή, διακριτή αλλαγή σε διάφορες περιοχές μεταξύ των ετών 1963 - ’76 (γαλάζιο χρώμα) έως το 2006 (κόκκινο χρώμα) (Εικ. 2). Συνολικά μπορεί να αναφερθεί ότι η περιοχή έχει υποστεί σημαντική αλλαγή της όχθης του ποταμού που κυμαίνεται από 1 - 5 km και η κατεύθυνση της μετατόπισης είναι κυρίως προς νότια και νοτιοανατολικά.

Διάβρωση και εναπόθεση κατά μήκος των οχθών

Εικόνα 3 : Διάβρωση και απόθεση κατά μήκος και των δύο κοιτών του π. Γάγγη κοντά α) στη Balia και β) στη Rudrapur.

Μια λεπτομερής χαρτογράφηση της περιοχής κατέδειξε ότι και οι δύο όχθες αυτής της περιοχής έχουν υποστεί και πρόσχωση αλλά και υποβάθμιση λόγω διάβρωσης σε διαφορετικό βαθμό. Στην εικόνα 3 φαίνεται ότι η βόρεια ή αριστερή όχθη έχει προσχωθεί (πορτικαλί χρώμα) παρά διαβρωθεί που υποδεικνύει συρρίκνωση της κοίτης του ποταμού ενώ αντίθετα η νότια όχθη εμφανίζει περισσότερη διάβρωση (πράσινο χρώμα) που δείχνει διεύρυνση της κοίτης του ποταμού.

Ποτάμιες γεωμορφολογικές αλλαγές

Πίνακας 1 : Ποτάμιες αλλαγές κατά τη διάρκεια του 2000 και του 2004.

Διάφορα γεωμορφολογικά στοιχεία ερμηνεύτηκαν από τα IRS δεδομένα. Λεπτομερή στατιστικά στοιχεία διαφόρων παραμέτρων (όπως το μήκος και το πλάτος της κοίτης, τις νησίδες, την πλημμυρική κοίτη, την υδάτινη επιφάνεια) υπολογίσθηκαν και μελετήθηκαν. Βάσει αυτών πραγματοποιήθηκε μία συγκριτική μελέτη όπου μελετήθηκε το ποσοστό των αλλαγών και εξήχθη ένα παρελθοντικό (Πίνακας 1) και παρόν σενάριο εξέλιξης του ποταμού.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Η παρούσα μελέτη έδειξε εξέχουσες αλλαγές στην κοίτη του ποταμού καθώς και σε διάφορα ποτάμια χαρακτηριστικά. Έδειξε επίσης μεγάλη διακύμανση στην κατεύθυνση, τη διάσταση και το μέγεθος. Η παρουσία τοξοειδών λιμνών και πολυάριθμων σωμάτων ύδατος υποδεικνύουν τα υπολείμματα της παλαιοκοίτης του παλιού ποταμού Γάγγη.

• Η μετατόπιση του καναλιού στην περιοχή έχει γενική κατεύθυνση νότια - νοτιοανατολική
• Κοντά στο Rudrapur η κοίτη ακολουθεί μαιανδρική ροή που υποδηλώνει ότι η ροή μπορεί να ελέγχεται από κάποια υπόγεια δομή όπως σύστημα ρηγμάτων
• Με την εμφάνιση ροής τύπου πλέγματος σε σημεία κοντά και δυτικά της Balia υποδηλώνεται η αδυναμία του ποταμού να μεταφέρει παραπάνω ιζηματολογικό φορτίο
• Σημαντική μετατόπιση του ποταμού εμφανίζεται κοντά στη Balia με μέγεθος 1 - 3 km και η μέγιστη κοντά στο Rudrapur με μέγεθος 3 - 5 km στη νότια και ανατολική διεύθυνση
• Το ποσοστό της διάβρωσης και της απόθεσης κοντά στη Balia το 2006 υπολογιζόταν σε 23 km2 και 56 km2 , ενώ κοντά στο Rudrapur ήταν 29 km2 και 82 km2 αντίστοιχα. Καθώς και οι δύο πόλεις βρίσκονται από την πλευρά της βόρειας κοίτης, φαίνεται ότι η βόρεια κοίτη έχει υποστεί μεγαλύτερη πρόσχωση από υποβάθμιση που υποδηλώνει τη συρρίκνωση της κοίτης του ποταμού.