Διάβρωση εδάφους σε μια λοφώδη λεκάνη της Βορειοανατολικής Ινδίας χρησιμοποιώντας USLE, GIS και τηλεπισκόπηση
Από RemoteSensing Wiki
1. Αντικείμενο Εφαρμογής
Εφαρμόζεται μια μέθοδος εκτίμησης της εδαφικής διάβρωσης βασισμένη στο μοντέλο USLE (Universal Soil Loss Equation), χρησιμοποιώντας εργαλεία GIS και τηλεπισκόπησης.
2. Στόχος της Εφαρμογής
Στόχος της εφαρμογής είναι η εκτίμηση της διάβρωσης του εδάφους στην λεκάνη του ποταμού Dikrong στο Arunachal Pradesh, Ινδία.
3. Χρησιμότητα των δεκτών/καναλιών
Δεδομένα του IRS-1D LISS III από τις 16-11-2001 και 14-12-2001 συλλέχθηκαν για την προετοιμασία του χάρτη χρήσης/κάλυψης γης.
4. Αιτιολόγηση αναγκαιότητας
Η δημιουργία μιας βάσης δεδομένων μέσω συμβατικών μεθόδων είναι χρονοβόρα, κουραστική και δύσκολη στον χειρισμό. Στην παρούσα μελέτη, γίνεται προσπάθεια να ξεπεραστούν τα προβλήματα με την χρήση GIS και τηλεπισκόπησης.
5. Χρήση επιπρόσθετων χαρτών, βάσεων δεδομένων, GIS
Χρησιμοποιήθηκαν το ARC Info GIS και το ERDAS Imagine 8.7 για την παραγωγή διάφορων θεματικών επιπέδων όπως περίγραμμα χάρτη, χάρτης απορροών, χάρτης χρήσης/κάλυψης γης και άλλα δεδομένα της περιοχής μελέτης. Οι τοπογραφικοί χάρτες που χρησιμοποιήθηκαν διορθώθηκαν γεωμετρικά χρησιμοποιώντας δέκα σημεία ελέγχου. Η γεωμετρική ακρίβεια ελέγχθηκε χρησιμοποιώντας το RMSE (Root Mean Square Error). Όλα τα κελιά με λιγότερο από 25% της περιοχής του υδροκρίτη σβήστηκαν. Κάθε κελί αναγνωρίζεται από έναν μοναδικό αριθμό και αυτά τα κελιά αριθμήθηκαν διαδοχικά ξεκινώντας από την βορειοδυτική γωνία κινούμενοι προς νοτιοανατολικά. Ένα Digital Elevation Model αναπαριστά την χωρική διακύμανση του υψομέτρου και χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή του χάρτη κλίσεων (Σχήμα 1). Δημιουργήθηκε επίσης ένας χάρτης χρήσεων γης (Σχήμα 2).
6. Μοντέλο Εδαφικής Διάβρωσης - USLE
Το USLE χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό της μέσης ετήσιας εδαφικής απώλειας και της χωρικής της κατανομής στον υδροκρίτη. Το USLE προβλέπει την εδαφική απώλεια για μια δοσμένη θέση ως ένα γινόμενο έξι κύριων παραγόντων διάβρωσης οι οποίοι εκτιμώνται στην μελέτη.
7. Τοπογραφικός παράγοντας του USLE
Ο τοπογραφικός παράγοντας του μοντέλου προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας τις κλίσεις της περιοχής όπως δίνονται στο Σχήμα 1 και τα αποτελέσματα φαίνονται στο Σχήμα 3.
8. Παράγοντας διαχείρισης καλλιέργειας του USLE
Ο παράγοντας διαχείρισης καλλιέργειας είναι ο αναμενόμενος λόγος της εδαφικής απώλειας μιας καλλιεργημένης περιοχής υπό συγκεκριμένες συνθήκες προς την εδαφική απώλεια μιας καθαρής περιοχής υπό συγκεκριμένες συνθήκες (κοινή βροχόπτωση κλπ). Το μέγεθος και η χωρική κατανομή του παράγοντα διαχείρισης καλλιέργειας δίνονται στο Σχήμα 4.
9. Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων
Πραγματοποιήθηκε μια ποσοτική εκτίμηση της μέσης ετήσιας εδαφικής απώλειας επί της βάσης ενός κανάβου χρησιμοποιώντας το μοντέλο USLE με σκοπό να βρεθεί η χωρική κατανομή στην υπό μελέτη λεκάνη. Η χρήση του GIS και της τηλεπισκόπησης επέτρεψαν τον προσδιορισμό της χωρικής κατανομής των παραμέτρων του USLE. Η μέση ετήσια εδαφική διάβρωση της λεκάνης βρέθηκε 51 t ha-1 year-1. Περίπου 25.61% της περιοχής του υδροκρίτη βρέθηκε ότι είναι τάξης ελαφριάς διάβρωσης. Περιοχές οι οποίες καλύπτονται από ζώνες μέτριας, υψηλής, πολύ υψηλής, σοβαρής και πολύ σοβαρής διάβρωσης είναι 26.51%, 17.87%, 13.74%, 2.39% και 13.88% αντίστοιχα. Η χρήση τηλεπισκόπησης και GIS για την παραγωγή δεδομένων χρήσης/κάλυψης γης που είναι προαπαιτούμενα για τον προσδιορισμό των παραγόντων του USLE, βοήθησε στην επίλυση του προβλήματος.
10. Αναφορές
Dabral PP, Baithuri N, Pandey A (2008) Soil Erosion Assessment in a Hilly Catchment of North Eastern India Using USLE, GIS and Remote Sensing. Water Resources Management 22(12):1783-1798. doi:10.1007/s11269-008-9253-9
