RemoteSensing Wiki - Συνεισφορές χρήστη [el]

Εντοπισμός μεταβολών και προτάσεις αποκατάστασης της λίμνης Μαρεώτιδας στην Αίγυπτο

2015-03-11T21:56:02Z

Christina priavolou:

[[category: Παρακολούθηση, χαρτογράφηση και ανάλυση ποταμών, λιμνών και υγροτόπων]]

[[Εικόνα: Pk_a4_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Περιοχή μελέτης]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Δορυφορική εικόνα LANDSAT ETM + (22/05/2013)]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e3.jpeg|thumb|right|Εικόνα 3: Ταξινόμηση μέγιστης πιθανοφάνειας για τη λίμνη Μαρεώτιδα της Αιγύπτου]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e4.jpeg|thumb|right|Εικόνα 4: Αλλαγές στη βλάστηση]]

<big>''' Εισαγωγή '''</big>

Στην παρούσα εφαρμογή εξετάζεται η δυνατότητα παρατήρησης πιθανών μεταβολών οι οποίες έλαβαν χώρα στη λίμνη Μαρεώτιδα της Αιγύπτου, με σκοπό τη λήψη μέτρων και την υλοποίηση στρατηγικών για την αποκατάστασή της. Προκειμένου να ανιχνευθούν οι αλλαγές αυτές, χρησιμοποιήθηκαν τρεις δορυφορικές εικόνες Landsat (των ετών 1991, 2004, 2013) και μια πολυφασματική εικόνα SPOT-HRV του 1995. Στη συνέχεια, υλοποιήθηκε η ταξινόμηση μέγιστης πιθανοφάνειας (Maximum likelihood classification) και εντοπίστηκαν αλλαγές στις χρήσεις γης με την τεχνική της σταυροειδούς πινακοποίησης (cross tabulation) και με σύγκριση ανά pixel των αλλαγών στις τέσσερις εικόνες. Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν την ύπαρξη σοβαρών αλλαγών στις χρήσεις γης κυρίως τα τελευταία χρόνια, οι οποίες ενδέχεται να οφείλονται σε πολιτικο-κοινωνικο-οικονομικά προβλήματα. Τέλος, προτείνονται εναλλακτικές λύσεις αποκατάστασης της λίμνης, όπως ο έλεγχος της ρύπανσης για το ανατολικό της τμήμα και η επαναλειτουργία των κλειστών τμημάτων της δυτικής πλευράς της.

<big>''' Περιοχή μελέτης '''</big>

Η λίμνη Maryut αποτελεί ένα μικρό τμήμα μιας μεγαλύτερης λίμνης η οποία ήταν γνωστή κατά τη ρωμαϊκή εποχή ως λίμνη Mariutus. Εκτείνεται 80 χιλιόμετρα παράλληλα της βόρειας ακτής και 30 χιλιόμετρα νότια της πόλης της Αλεξάνδρειας, όπως φαίνεται στην εικόνα.
Οι περισσότερες από τις βιομηχανικές δραστηριότητες της Αιγύπτου εξαρτώνται από τη λίμνη Μαρεώτιδα, είτε κατά τη διαδικασία της ψύξης είτε ως ένα υγρό απόβλητο χωματερής. Επιπλέον, γεωργικές αποστραγγίσεις νερού (τουλάχιστον έξι εκατομμύρια κυβικά μέτρα ανά ημέρα) συμπαρασύρουν αγροχημικές ουσίες και ιχνοστοιχεία μαζί με βιομηχανικά απόβλητα και ανεπεξέργαστα οικιακά λύματα τα οποία καταλήγουν στη λίμνη. Παράλληλα, η ύπαρξη περιορισμένων πόρων στην περιοχή της Αιγύπτου, καθώς επίσης οι αλλαγές σε πολιτικό επίπεδο και η απουσία αυστηρών διαδικασιών παρακολούθησης της αειφόρου ανάπτυξης, συνέβαλαν σε γοργές αλλαγές στις χρήσεις γης της περιοχής, καθιστώντας το περιβάλλον επιρρεπές σε υποβάθμιση.
Συνεπώς, λόγω της ισχυρής επίδρασης του ανθρώπινου παράγοντα στη λίμνη, σημειώθηκαν πολλές φυσικές (αλλαγές στις χρήσεις γης και την ποιότητα του νερού) αλλά και βιολογικές αλλαγές (σημαντικές αλλαγές στο οικοσύστημα). Επιπλέον, η αύξηση του ευτροφισμού και των εκπομπών υδρόθειου (H2S) από τη λίμνη καθώς επίσης η αλατότητα έχουν επιδεινώσει το πρόβλημα.

<big>''' Μεθοδολογία '''</big>

Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα μελέτη περιλαμβάνουν συνολικά 4 δορυφορικές εικόνες (τρεις LANDSAT και μια SPOT – HRV) καθώς επίσης στοιχεία από επιτόπιες έρευνες που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή των γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών, όπως είναι οι τοπογραφικοί χάρτες, βάσεις δεδομένων επιτόπιων μελετών και στατιστικά στοιχεία.
Το λογισμικό ERDAS χρησιμοποιήθηκε προκειμένου να πραγματοποιηθεί η ταξινόμηση με τη μέθοδο της μέγιστης πιθανοφάνειας. Διακρίθηκαν 14 περιοχές εκπαίδευσης, μεταξύ των οποίων συμπεριλαμβάνονται διάφορες κατηγορίες βλάστησης, περιοχές άγονης γης, αστικές ζώνες, ασβεστολιθικά πετρώματα κ.α. Κατά τη διαδικασία της επιβλεπόμενης ταξινόμησης που έλαβε χώρα, επιλέχθηκαν τυχαία και ισάριθμα σημεία για την κάθε θεματική τάξη. Δημιουργήθηκαν, λοιπόν, πολύγωνα μεγέθους 9x9 pixel. Με τον τρόπο αυτό, τα αποτελέσματα που προέκυψαν έδειξαν ότι η συνολική ακρίβεια από την ταξινόμηση εικόνων για το Landsat TM που ελήφθησαν το 1991 ήταν 98%, για το SPOT - HRV του 1995 ήταν 98,6%, για την εικόνα Landsat-ΕΤΜ που λήφθηκε το 2004 η ακρίβεια έφτασε το 96,7 %, ενώ για το LANDSAT-ΕΤΜ του έτους 2013 ήταν 98,9%.
Τέλος, η μέθοδος σταυροειδούς πινακοποίησης χρησιμοποιήθηκε για τον εντοπισμό αλλαγών που σημειώθηκαν στην περιοχή της λίμνης σε τρεις χρονικές περιόδους (1991-1995, 1995-2004, 2004-2013). Στην ακόλουθη εικόνα φαίνονται οι αλλαγές που παρατηρήθηκαν στη βλάστηση, με το κόκκινο χρώμα να δηλώνει απώλεια βλάστησης, το μπλε καμία ουσιαστική αλλαγή και το πράσινο την ύπαρξη νέας βλάστησης στην περιοχή.

<big>''' Αποκατάσταση της λίμνης '''</big>

Προκειμένου να επιτευχθεί η βιώσιμη ανάπτυξη της λίμνης και της ευρύτερης περιοχής, καθίσταται επιτακτική η ανάγκη αξιοποίησης των πληροφοριών που προέρχονται από την τηλεπισκόπηση και τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών ώστε να βελτιωθεί η υπάρχουσα κατάσταση. Τα κύρια προβλήματα που αντιμετωπίζει η λίμνη Μαρεώτιδα είναι η ρύπανση (του νερού, του αέρα, του εδάφους αλλά και οπτική ρύπανση), υψηλά επίπεδα ευτροφισμού, συσσώρευση ρυπασμένων ιζημάτων βαρέων μετάλλων και η αστική ανάπτυξη (π.χ. συρρίκνωση του υδάτινου όγκου).
Ανάλογα με τη φύση της λίμνης και κύριες δραστηριότητες που αναπτύσσονται γύρω από αυτή θα μπορούσαν να διακριθούν δύο οικοσυστήματα. Η πρώτη ομάδα σχετίζεται με το ανατολικό τμήμα της λίμνης με βασικό πρόβλημα τα υψηλά ποσοστά ρύπανσης και πληθυσμού, ενώ η δεύτερη ομάδα αφορά το δυτικό τμήμα που παρουσιάζει υψηλά ποσοστά συρρίκνωσης του υδάτινου όγκου. Τόσο οι ανατολικές όσο και δυτικές ομάδες μπορεί να έχουν τρεις εναλλακτικές λύσεις. Έτσι, ενδεικτικά για το ανατολικό τμήμα, προτείνεται η διατήρηση της υφιστάμενης κατάστασης ως έχει, η υλοποίηση έργων ελέγχου των επιπέδων της ρύπανσης και η προώθηση του τουρισμού στην ευρύτερη περιοχή. Ομοίως, προτάθηκαν τρεις εναλλακτικές παρόμοιας λογικής για το δυτικό τμήμα.
Στη συνέχεια, εντοπίστηκαν τέσσερις κύριες ομάδες παραμέτρων για καθένα από τα εναλλακτικά σενάρια που προτείνονται. Οι εν λόγω παράμετροι περιλαμβάνουν τα ακόλουθα: Φυσικά και χημικά στοιχεία που αντιπροσωπεύουν τις φυσικές και μη οργανικές περιβαλλοντικές αλλαγές, στοιχεία βιολογίας και οικολογίας που περιλαμβάνουν την τροφική αλυσίδα, τη χλωρίδα και πανίδα, κοινωνικοπολιτιστικά στοιχεία που αναφέρονται στο ανθρώπινο περιβάλλον και την πολιτιστική κληρονομιά των κοινωνιών στην περιοχή μελέτης και, τέλος, οικονομικά και επιχειρησιακά στοιχεία που αφορούν οικονομικές πτυχές που ενδέχεται να επηρεάσουν μελλοντικά την αειφορική ανάπτυξη της περιοχής.

<big>''' Συμπεράσματα '''</big>

Όπως ήταν αναμενόμενο, η μη λήψη μέτρων και στα δύο τμήματα της λίμνης συνεπάγεται ως επί το πλείστον την αρνητική εξέλιξη των διαφόρων μεγεθών. Στην ανατολική πλευρά, οι υπόλοιπες δύο εναλλακτικές λύσεις έχουν σημαντικές θετικές επιδράσεις στο περιβάλλον, καθώς και ορισμένες αρνητικές οι οποίες, βέβαια, θα μπορούσαν να μετριαστούν. Πιο συγκεκριμένα, η επιλογή του σεναρίου για έλεγχο της ρύπανσης έχει τη μεγαλύτερη θετική επίδραση και, ταυτόχρονα, το χαμηλότερο αρνητικό αντίκτυπο. Όσον αφορά το δυτικό τμήμα, η επαναλειτουργία των κλειστών τμημάτων της λίμνης έχει τις λιγότερες αρνητικές συνέπειες και τις περισσότερες θετικές επιδράσεις στην ευρύτερη περιοχή και επομένως αποτελεί τη βέλτιστη λύση.
Το κύριο αποτέλεσμα που προέκυψε από την επεξεργασία των δορυφορικών εικόνων είναι μια εικόνα που οπτικοποιεί τις μεταβολές των χρήσεων και καλύψεων γης στην περιοχή μελέτης και η οποία μπορεί να οδηγήσει στην εξέταση εναλλακτικών επιλογών αποκατάστασης. Με τον τρόπο αυτό, προσδιορίστηκαν διάφορα στοιχεία, όπως οι περιβαλλοντικές συνθήκες, η κατάσταση των φυσικών πόρων και ο ρυθμός υλοποίησης των αλλαγών, τα οποία διευκολύνουν τη μελλοντική ορθολογική διαχείριση της λίμνης. Επομένως, η ύπαρξη ενός πλήρους γεωγραφικού συστήματος πληροφοριών για μια περιοχή έχει μεγάλη σημασία για τον εντοπισμό μεταβολών και τη λήψη σχετικών αποφάσεων. Φυσικά, βασική προϋπόθεση για την αποτελεσματικότητα των συστημάτων αυτών αποτελεί η συνεχής ενημέρωση της βάσης δεδομένων τους.
Στη συγκεκριμένη μελέτη, μια αξιοσημείωτη αλλαγή που εντοπίστηκε στην περιοχή της λίμνης είναι ότι το ποσοστό θολού νερού αυξήθηκε περίπου κατά 2,6%. Συνεπώς, εξάγεται το συμπέρασμα πως εξακολουθεί να υπάρχει εισερχόμενη ρύπανση, η οποία επηρεάζει την ευρύτερη περιοχή της λίμνης. Παράλληλα, το περιεχόμενο της λίμνης ταξινομήθηκε σε θεματικές κατηγορίες, οι μεταβολές των οποίων έδωσαν μια εικόνα για τις συνολικές αλλαγές που συνέβησαν στη λίμνη. Όσον αφορά την οικιστική ανάπτυξη, οι οικισμοί γύρω από τη λίμνη αυξήθηκαν κατά περίπου 32,2% στα γυμνά εδάφη. Υπάρχει, επίσης, αστική ανάπτυξη πάνω από καλλιεργούμενες εκτάσεις (βλάστηση) κατά περίπου 4,3%.
Αξίζει να αναφερθεί πως μια εναλλακτική λύση ξήρανσης στο δυτικό τμήμα της λίμνης δε θα ήταν περιβαλλοντικά αποδεκτή, καθώς επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την υδατική ισορροπία ολόκληρης της περιοχής. Τέλος, ένα πρόγραμμα διαχείρισης των φυσικών πόρων θα μπορούσε να εφαρμοστεί, το οποίο δε θα επιτρέπει καμία ανθρώπινη παρέμβαση, χωρίς την εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων, όπως απαιτείται από το αιγυπτιακό δίκαιο.

Πηγή: [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1110982314000416 Change detection and restoration alternatives for the Egyptian Lake Maryut]

Εντοπισμός μεταβολών και προτάσεις αποκατάστασης της λίμνης Μαρεώτιδας στην Αίγυπτο

2015-03-11T21:55:13Z

Christina priavolou:

[[category: Παρακολούθηση, χαρτογράφηση και ανάλυση ποταμών, λιμνών και υγροτόπων]]

[[Εικόνα: Pk_a4_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Περιοχή μελέτης]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Δορυφορική εικόνα LANDSAT ETM + (22/05/2013)]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e3.jpeg|thumb|right|Εικόνα 3: Ταξινόμηση μέγιστης πιθανοφάνειας για τη λίμνη Μαρεώτιδα της Αιγύπτου]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e4.jpeg|thumb|right|Εικόνα 4: Αλλαγές στη βλάστηση]]

<big>''' Εισαγωγή '''</big>

Στην παρούσα εφαρμογή εξετάζεται η δυνατότητα παρατήρησης πιθανών μεταβολών οι οποίες έλαβαν χώρα στη λίμνη Μαρεώτιδα της Αιγύπτου, με σκοπό τη λήψη μέτρων και την υλοποίηση στρατηγικών για την αποκατάστασή της. Προκειμένου να ανιχνευθούν οι αλλαγές αυτές, χρησιμοποιήθηκαν τρεις δορυφορικές εικόνες Landsat (των ετών 1991, 2004, 2013) και μια πολυφασματική εικόνα SPOT-HRV του 1995. Στη συνέχεια, υλοποιήθηκε η ταξινόμηση μέγιστης πιθανοφάνειας (Maximum likelihood classification) και εντοπίστηκαν αλλαγές στις χρήσεις γης με την τεχνική της σταυροειδούς πινακοποίησης (cross tabulation) και με σύγκριση ανά pixel των αλλαγών στις τέσσερις εικόνες. Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν την ύπαρξη σοβαρών αλλαγών στις χρήσεις γης κυρίως τα τελευταία χρόνια, οι οποίες ενδέχεται να οφείλονται σε πολιτικο-κοινωνικο-οικονομικά προβλήματα. Τέλος, προτείνονται εναλλακτικές λύσεις αποκατάστασης της λίμνης, όπως ο έλεγχος της ρύπανσης για το ανατολικό της τμήμα και η επαναλειτουργία των κλειστών τμημάτων της δυτικής πλευράς της.

<big>''' Περιοχή μελέτης '''</big>

Η λίμνη Maryut αποτελεί ένα μικρό τμήμα μιας μεγαλύτερης λίμνης η οποία ήταν γνωστή κατά τη ρωμαϊκή εποχή ως λίμνη Mariutus. Εκτείνεται 80 χιλιόμετρα παράλληλα της βόρειας ακτής και 30 χιλιόμετρα νότια της πόλης της Αλεξάνδρειας, όπως φαίνεται στην εικόνα.
Οι περισσότερες από τις βιομηχανικές δραστηριότητες της Αιγύπτου εξαρτώνται από τη λίμνη Μαρεώτιδα, είτε κατά τη διαδικασία της ψύξης είτε ως ένα υγρό απόβλητο χωματερής. Επιπλέον, γεωργικές αποστραγγίσεις νερού (τουλάχιστον έξι εκατομμύρια κυβικά μέτρα ανά ημέρα) συμπαρασύρουν αγροχημικές ουσίες και ιχνοστοιχεία μαζί με βιομηχανικά απόβλητα και ανεπεξέργαστα οικιακά λύματα τα οποία καταλήγουν στη λίμνη. Παράλληλα, η ύπαρξη περιορισμένων πόρων στην περιοχή της Αιγύπτου, καθώς επίσης οι αλλαγές σε πολιτικό επίπεδο και η απουσία αυστηρών διαδικασιών παρακολούθησης της αειφόρου ανάπτυξης, συνέβαλαν σε γοργές αλλαγές στις χρήσεις γης της περιοχής, καθιστώντας το περιβάλλον επιρρεπές σε υποβάθμιση.
Συνεπώς, λόγω της ισχυρής επίδρασης του ανθρώπινου παράγοντα στη λίμνη, σημειώθηκαν πολλές φυσικές (αλλαγές στις χρήσεις γης και την ποιότητα του νερού) αλλά και βιολογικές αλλαγές (σημαντικές αλλαγές στο οικοσύστημα). Επιπλέον, η αύξηση του ευτροφισμού και των εκπομπών υδρόθειου (H2S) από τη λίμνη καθώς επίσης η αλατότητα έχουν επιδεινώσει το πρόβλημα.

<big>''' Μεθοδολογία '''</big>

Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα μελέτη περιλαμβάνουν συνολικά 4 δορυφορικές εικόνες (τρεις LANDSAT και μια SPOT – HRV) καθώς επίσης στοιχεία από επιτόπιες έρευνες που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή των γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών, όπως είναι οι τοπογραφικοί χάρτες, βάσεις δεδομένων επιτόπιων μελετών και στατιστικά στοιχεία.
Το λογισμικό ERDAS χρησιμοποιήθηκε προκειμένου να πραγματοποιηθεί η ταξινόμηση με τη μέθοδο της μέγιστης πιθανοφάνειας. Διακρίθηκαν 14 περιοχές εκπαίδευσης, μεταξύ των οποίων συμπεριλαμβάνονται διάφορες κατηγορίες βλάστησης, περιοχές άγονης γης, αστικές ζώνες, ασβεστολιθικά πετρώματα κ.α. Κατά τη διαδικασία της επιβλεπόμενης ταξινόμησης που έλαβε χώρα, επιλέχθηκαν τυχαία και ισάριθμα σημεία για την κάθε θεματική τάξη. Δημιουργήθηκαν, λοιπόν, πολύγωνα μεγέθους 9x9 pixel. Με τον τρόπο αυτό, τα αποτελέσματα που προέκυψαν έδειξαν ότι η συνολική ακρίβεια από την ταξινόμηση εικόνων για το Landsat TM που ελήφθησαν το 1991 ήταν 98%, για το SPOT - HRV του 1995 ήταν 98,6%, για την εικόνα Landsat-ΕΤΜ που λήφθηκε το 2004 η ακρίβεια έφτασε το 96,7 %, ενώ για το LANDSAT-ΕΤΜ του έτους 2013 ήταν 98,9%.
Τέλος, η μέθοδος σταυροειδούς πινακοποίησης χρησιμοποιήθηκε για τον εντοπισμό αλλαγών που σημειώθηκαν στην περιοχή της λίμνης σε τρεις χρονικές περιόδους (1991-1995, 1995-2004, 2004-2013). Στην ακόλουθη εικόνα φαίνονται οι αλλαγές που παρατηρήθηκαν στη βλάστηση, με το κόκκινο χρώμα να δηλώνει απώλεια βλάστησης, το μπλε καμία ουσιαστική αλλαγή και το πράσινο την ύπαρξη νέας βλάστησης στην περιοχή.

==Αποκατάσταση της λίμνης==

Προκειμένου να επιτευχθεί η βιώσιμη ανάπτυξη της λίμνης και της ευρύτερης περιοχής, καθίσταται επιτακτική η ανάγκη αξιοποίησης των πληροφοριών που προέρχονται από την τηλεπισκόπηση και τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών ώστε να βελτιωθεί η υπάρχουσα κατάσταση. Τα κύρια προβλήματα που αντιμετωπίζει η λίμνη Μαρεώτιδα είναι η ρύπανση (του νερού, του αέρα, του εδάφους αλλά και οπτική ρύπανση), υψηλά επίπεδα ευτροφισμού, συσσώρευση ρυπασμένων ιζημάτων βαρέων μετάλλων και η αστική ανάπτυξη (π.χ. συρρίκνωση του υδάτινου όγκου).
Ανάλογα με τη φύση της λίμνης και κύριες δραστηριότητες που αναπτύσσονται γύρω από αυτή θα μπορούσαν να διακριθούν δύο οικοσυστήματα. Η πρώτη ομάδα σχετίζεται με το ανατολικό τμήμα της λίμνης με βασικό πρόβλημα τα υψηλά ποσοστά ρύπανσης και πληθυσμού, ενώ η δεύτερη ομάδα αφορά το δυτικό τμήμα που παρουσιάζει υψηλά ποσοστά συρρίκνωσης του υδάτινου όγκου. Τόσο οι ανατολικές όσο και δυτικές ομάδες μπορεί να έχουν τρεις εναλλακτικές λύσεις. Έτσι, ενδεικτικά για το ανατολικό τμήμα, προτείνεται η διατήρηση της υφιστάμενης κατάστασης ως έχει, η υλοποίηση έργων ελέγχου των επιπέδων της ρύπανσης και η προώθηση του τουρισμού στην ευρύτερη περιοχή. Ομοίως, προτάθηκαν τρεις εναλλακτικές παρόμοιας λογικής για το δυτικό τμήμα.
Στη συνέχεια, εντοπίστηκαν τέσσερις κύριες ομάδες παραμέτρων για καθένα από τα εναλλακτικά σενάρια που προτείνονται. Οι εν λόγω παράμετροι περιλαμβάνουν τα ακόλουθα: Φυσικά και χημικά στοιχεία που αντιπροσωπεύουν τις φυσικές και μη οργανικές περιβαλλοντικές αλλαγές, στοιχεία βιολογίας και οικολογίας που περιλαμβάνουν την τροφική αλυσίδα, τη χλωρίδα και πανίδα, κοινωνικοπολιτιστικά στοιχεία που αναφέρονται στο ανθρώπινο περιβάλλον και την πολιτιστική κληρονομιά των κοινωνιών στην περιοχή μελέτης και, τέλος, οικονομικά και επιχειρησιακά στοιχεία που αφορούν οικονομικές πτυχές που ενδέχεται να επηρεάσουν μελλοντικά την αειφορική ανάπτυξη της περιοχής.

<big>''' Συμπεράσματα '''</big>

Όπως ήταν αναμενόμενο, η μη λήψη μέτρων και στα δύο τμήματα της λίμνης συνεπάγεται ως επί το πλείστον την αρνητική εξέλιξη των διαφόρων μεγεθών. Στην ανατολική πλευρά, οι υπόλοιπες δύο εναλλακτικές λύσεις έχουν σημαντικές θετικές επιδράσεις στο περιβάλλον, καθώς και ορισμένες αρνητικές οι οποίες, βέβαια, θα μπορούσαν να μετριαστούν. Πιο συγκεκριμένα, η επιλογή του σεναρίου για έλεγχο της ρύπανσης έχει τη μεγαλύτερη θετική επίδραση και, ταυτόχρονα, το χαμηλότερο αρνητικό αντίκτυπο. Όσον αφορά το δυτικό τμήμα, η επαναλειτουργία των κλειστών τμημάτων της λίμνης έχει τις λιγότερες αρνητικές συνέπειες και τις περισσότερες θετικές επιδράσεις στην ευρύτερη περιοχή και επομένως αποτελεί τη βέλτιστη λύση.
Το κύριο αποτέλεσμα που προέκυψε από την επεξεργασία των δορυφορικών εικόνων είναι μια εικόνα που οπτικοποιεί τις μεταβολές των χρήσεων και καλύψεων γης στην περιοχή μελέτης και η οποία μπορεί να οδηγήσει στην εξέταση εναλλακτικών επιλογών αποκατάστασης. Με τον τρόπο αυτό, προσδιορίστηκαν διάφορα στοιχεία, όπως οι περιβαλλοντικές συνθήκες, η κατάσταση των φυσικών πόρων και ο ρυθμός υλοποίησης των αλλαγών, τα οποία διευκολύνουν τη μελλοντική ορθολογική διαχείριση της λίμνης. Επομένως, η ύπαρξη ενός πλήρους γεωγραφικού συστήματος πληροφοριών για μια περιοχή έχει μεγάλη σημασία για τον εντοπισμό μεταβολών και τη λήψη σχετικών αποφάσεων. Φυσικά, βασική προϋπόθεση για την αποτελεσματικότητα των συστημάτων αυτών αποτελεί η συνεχής ενημέρωση της βάσης δεδομένων τους.
Στη συγκεκριμένη μελέτη, μια αξιοσημείωτη αλλαγή που εντοπίστηκε στην περιοχή της λίμνης είναι ότι το ποσοστό θολού νερού αυξήθηκε περίπου κατά 2,6%. Συνεπώς, εξάγεται το συμπέρασμα πως εξακολουθεί να υπάρχει εισερχόμενη ρύπανση, η οποία επηρεάζει την ευρύτερη περιοχή της λίμνης. Παράλληλα, το περιεχόμενο της λίμνης ταξινομήθηκε σε θεματικές κατηγορίες, οι μεταβολές των οποίων έδωσαν μια εικόνα για τις συνολικές αλλαγές που συνέβησαν στη λίμνη. Όσον αφορά την οικιστική ανάπτυξη, οι οικισμοί γύρω από τη λίμνη αυξήθηκαν κατά περίπου 32,2% στα γυμνά εδάφη. Υπάρχει, επίσης, αστική ανάπτυξη πάνω από καλλιεργούμενες εκτάσεις (βλάστηση) κατά περίπου 4,3%.
Αξίζει να αναφερθεί πως μια εναλλακτική λύση ξήρανσης στο δυτικό τμήμα της λίμνης δε θα ήταν περιβαλλοντικά αποδεκτή, καθώς επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την υδατική ισορροπία ολόκληρης της περιοχής. Τέλος, ένα πρόγραμμα διαχείρισης των φυσικών πόρων θα μπορούσε να εφαρμοστεί, το οποίο δε θα επιτρέπει καμία ανθρώπινη παρέμβαση, χωρίς την εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων, όπως απαιτείται από το αιγυπτιακό δίκαιο.

Πηγή: [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1110982314000416 Change detection and restoration alternatives for the Egyptian Lake Maryut]

Εντοπισμός και μελέτη κατασκευαστικών υλικών σε απρόσιτα εδάφη της Sri Lanka

2015-03-11T21:53:44Z

Christina priavolou:

[[category: Καταλληλότητα εδαφών για έργα υποδομής και ανάπτυξης]]

[[Εικόνα: Pk_a1_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Συντελεστές βαρύτητας πολυκριτηριακής ανάλυσης]]

[[Εικόνα: Pk_a1_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Κατάλληλες τοποθεσίες για λατομεία και ορυχεία άμμου]]

<big>''' Εισαγωγή '''</big>

Ο εμφύλιος πόλεμος στη Sri Lanka, εικοσαετούς σχεδόν διάρκειας, έχει οδηγήσει σε εξαθλίωση ιδιαίτερα τις βόρειες και ανατολικές περιοχές της και έχει ανακόψει κάθε μορφής ανάπτυξη. Κατά τη διάρκειά του, οι περισσότερες υποδομές της περιοχής καταστράφηκαν ή υπέστησαν μεγάλες ζημιές. Η ανάγκη, λοιπόν, ανοικοδόμησης των περιοχών προβάλλει σήμερα επιτακτική, καθώς επίσης και η ζήτηση δομικών υλικών για την υλοποίηση των απαιτούμενων έργων. Παρά το γεγονός ότι οι διαθέσιμοι πόροι στις περιοχές αυτές αφθονούν, εξ’ αιτίας της δυσκολίας πρόσβασης στα εδάφη αυτά, παραμένουν αναξιοποίητοι στην πλειοψηφία τους. Για την επίλυση του προβλήματος αυτού μπορούν να εφαρμοστούν διάφορες μέθοδοι και τεχνικές οι οποίες, χρησιμοποιούν Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (Geographic Information System-GIS).
Κύριοι στόχοι του έργου είναι:
* Η χρήση δορυφορικών εικόνων για τον εντοπισμό των διαθέσιμων πετρωμάτων, τα οποία ενδέχεται να χρησιμοποιηθούν σε οικοδομικές εργασίες
* Η αξιοποίηση αναλύσεων που προκύπτουν από αυτές τις τεχνικές με σκοπό τη διερεύνηση του βαθμού στον οποίο τα κατασκευαστικά υλικά είναι οικονομικά βιώσιμα, λαμβάνοντας υπόψη τη θέση των εργοταξίων, τα οδικά δίκτυα και διάφορους περιβαλλοντικούς παράγοντες.
Στα επιπρόσθετα οφέλη που αποκομίζονται από αυτές τις μεθόδους συμπεριλαμβάνονται η εξοικονόμηση χρόνου, κεφαλαίου και επίπονων προσπαθειών που εμπεριείχαν αντίστοιχες παλιές συμβατικές μέθοδοι.

<big>''' Μεθοδολογία '''</big>

Αρχικά, πραγματοποιήθηκε συλλογή των απαραίτητων δεδομένων τα οποία προήλθαν από εικόνες (με χρήση LANDSAT ETM+), χάρτες και επιτόπιες παρατηρήσεις. Στη συνέχεια, ακολούθησαν ομαδοποιήσεις των διαθέσιμων εικόνων και καταγραφές των υφιστάμενων αποστάσεων μεταξύ των περιοχών στις οποίες εντοπίστηκαν δομικά υλικά, των εργοταξίων, των οδικών δικτύων αλλά και των περιοχών γενικού ενδιαφέροντος (πολιτισμικού, οικολογικού κ.α.). Τέλος, υλοποιήθηκε μια σειρά πολυκριτηριακών αναλύσεων οι οποίες λάμβαναν υπόψη την επίδραση διαφόρων παραγόντων.

<big>''' Ανάλυση αποτελεσμάτων '''</big>

Η ανάλυση κατέδειξε πως η ακρίβεια της ψηφιοποίησης στα πετρώδη εδάφη ήταν λίγο μεγαλύτερη από την αντίστοιχη στα αμμώδη. Μεταξύ των εσφαλμένων ενδείξεων που παρατηρήθηκαν συμπεριλαμβάνονται η καταχώρηση ορισμένων επίπεδων γυμνών εδαφών ως “αμμώδες έδαφος” και η δυσκολία αναγνώρισης βραχωδών στοιχείων σε σημεία όπου η βλάστηση ήταν πυκνή ή όπου υπήρχαν απότομα βραχώδη πρανή. Όσον αφορά την ψηφιοποίηση αμμωδών εδαφών, το μείζον ζήτημα που παρουσιάστηκε ήταν η ταξινόμηση εδαφών τα οποία δεν είναι κατάλληλα για την εξόρυξη άμμου.
Ωστόσο, ο εντοπισμός των θέσεων όπου υπάρχει άμμος ή πέτρωμα δεν αρκεί. Για το λόγο αυτό, έγινε χρήση τεσσάρων κριτηρίων στα οποία δόθηκαν συντελεστές βαρύτητας ανάλογα με τον τύπο των δεδομένων εισόδου και τους στόχους των ενδιαφερομένων μερών. Τα κριτήρια αυτά ήταν η εγγύτητα σε οδικό δίκτυο, σε εργοτάξιο, σε ευαίσθητες περιοχές και η χρήση γης (μεγαλύτερη βαρύτητα αποδόθηκε στα δύο πρώτα). Η συνολική καταλληλότητα της γης και συνεπώς η δυνατότητα εγκατάστασης βιώσιμων λατομείων και ορυχείων άμμου προκύπτει λαμβάνοντας υπόψη τους τέσσερις αυτούς παράγοντες. Επιπλέον, η ανάλυση δικτύων που πραγματοποιήθηκε κατέδειξε τις θέσεις των λατομείων και ορυχείων άμμου που απαιτούν το ελάχιστο κόστος (αναφορικά με την απόσταση και το χρόνο) ώστε να μεταφέρονται τα απαραίτητα μέσα στα εργοτάξια.

<big>''' Συμπεράσματα '''</big>

Η ακρίβεια της αναγνώρισης και ταξινόμησης βραχωδών και αμμωδών στοιχείων αποδείχθηκε ικανοποιητική. Τα τελικά αποτελέσματα μετά την ανάλυση δίνουν λατομεία με βάση την καταλληλότητα της διαδρομής που επιλέγεται προκειμένου να φθάσουν τα υλικά στο εργοτάξιο σε ελάχιστο χρόνο. Επιπλέον, η έκταση των αρχαιολογικών χώρων δε μπορεί να προσδιοριστεί από τις δορυφορικές εικόνες. Τέλος, για ένα περισσότερο ολοκληρωμένο αποτέλεσμα, οι ιδιότητες των πετρωμάτων θα μπορούσαν να ενσωματωθούν στην πολυκριτηριακή ανάλυση.

Πηγή: [http://www.civil.mrt.ac.lk/conference/ACEPS_2012/6.pdf Application of Remote Sensing and GIS techniques for exploring Construction Material from inaccessible terrains; case study in Eastern Province of Sri Lanka]

Συντήρηση οδικών δικτύων: Η περίπτωση της ευρύτερης περιοχής της Minna στη Νιγηρία

2015-03-11T21:52:06Z

Christina priavolou:

[[category: Μελέτες για το πλάτος και τη κατάσταση των δρόμων/πεζοδρομίων]]

[[Εικόνα: Pk_a2_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Δορυφορική εικόνα της περιοχής μελέτης]]
[[Εικόνα: Pk_a2_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Επικαιροποιημένος οδικός χάρτης με χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών και Τηλεπισκόπησης]]

<big>''' Εισαγωγή '''</big>

Αποτελεί κοινή παραδοχή το γεγονός ότι ένα καλό οδικό δίκτυο προάγει και συνεισφέρει στην οικονομική ανάπτυξη μιας χώρας μέσω του εμπορίου, του τουρισμού και άλλων εμπορικών δραστηριοτήτων. Οι δρόμοι αποτελούν τεράστιες επενδύσεις και επομένως η ανάγκη να παρακολουθούνται και να συντηρούνται τακτικά, ώστε να αποφευχθούν μελλοντικές φθορές (γεγονός που συνεπάγεται και υψηλά κόστη), καθίσταται αναγκαία.
Η παραδοσιακή μέθοδος παρακολούθησης των οδικών δικτύων είναι ουσιαστικά η επιτόπια επιθεώρηση, η οποία αποτελεί μια κουραστική, χρονοβόρα, δαπανηρή και ενίοτε επικίνδυνη διαδικασία. Δεδομένου ότι όλο και περισσότεροι δρόμοι κατασκευάζονται, η παραδοσιακή μέθοδος δε μπορεί πλέον να εξυπηρετήσει ικανοποιητικά τον επιδιωκόμενο σκοπό. Παράλληλα, η πλειοψηφία των οδικών δικτύων στις περισσότερες αφρικανικές χώρες βρίσκεται σε άσχημη κατάσταση. Ως εκ τούτου, παρατηρείται στροφή στην υιοθέτηση σύγχρονων μεθόδων και τεχνολογιών για την παρακολούθηση των δρόμων, όπως πραγματοποιήθηκε στην περίπτωση της Minna στη Νιγηρία. Οι τεχνολογίες αυτές συνίστανται στη δημιουργία και ενημέρωση μιας βάσης δεδομένων η οποία περιλαμβάνει αεροφωτογραφίες, δορυφορικές εικόνες, εικόνες ραντάρ κ.α. σχετικές με το υπάρχον οδικό δίκτυο αλλά και πιθανές συνδέσεις των δρόμων με γειτονικές πόλεις και χώρες.

<big>''' Μεθοδολογία '''</big>

Η παρούσα μελέτη επικεντρώνεται στην παρακολούθηση των δρόμων προκειμένου να καταστεί δυνατή η αξιολόγηση της κατάστασής τους με σκοπό το σχεδιασμό πιθανής προληπτικής συντήρησης. Για το λόγο αυτό αναπτύχθηκε ένα αποτελεσματικό σύστημα παρακολούθησης του οδικού δικτύου που ονομάζεται Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών Παρακολούθησης των Οδικών Δικτύων (Road Monitoring GIS-RMGIS).
Αρχικά, η συλλογή δεδομένων υλοποιήθηκε με τη χρήση δέκτη GPS, ο οποίος καταγράφει τις συντεταγμένες των δρόμων στο γεωδαιτικό σύστημα. Οι πληροφορίες αυτές εισάγονται σε κατάλληλο λογισμικό προκειμένου να δημιουργηθεί ο ψηφιοποιημένος χάρτης των οδικών δικτύων. Στην προκειμένη περίπτωση, το λογισμικό που χρησιμοποιήθηκε είναι το ArcView 3.3. Στη συνέχεια, ακολούθησε η μετατροπή των συντεταγμένων από το γεωδαιτικό σύστημα στο προβολικό. Μετά τη γεωαναφορά έλαβε χώρα ψηφιοποίηση ώστε να παραχθεί ο τελικός χάρτης.

<big>''' Ανάλυση αποτελεσμάτων '''</big>

Οι δορυφορικές εικόνες που χρησιμοποιήθηκαν έδειξαν τα υπάρχοντα οδικά δίκτυα της περιοχής, τις θέσεις τους και άλλες λεπτομέρειες, συμπεριλαμβανομένης της κατάστασής τους, του αριθμού των λωρίδων κ.λπ. Δεδομένης της τακτικής λήψης των εικόνων αυτών, η βάση δεδομένων που δημιουργείται, ενημερώνεται και ανανεώνεται συνεχώς, ώστε να δίνεται η δυνατότητα αξιολόγησης της κατάστασης του οδικού δικτύου ανά πάσα στιγμή.

<big>''' Συμπεράσματα '''</big>

Οι δορυφορικές εικόνες φαίνεται να μπορούν να συλλάβουν περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους δρόμους από ότι οι επιτόπιες έρευνες. Στην προκειμένη περίπτωση, παράλληλα με την επεξεργασία των εικόνων, πραγματοποιήθηκαν επιτόπιες μελέτες για την εξακρίβωση της ορθότητας των στοιχείων που προέκυψαν. Το τελικό αποτέλεσμα της μελέτης είναι ένα ολοκληρωμένο σύστημα για την παρακολούθηση και τον έλεγχο των οδικών δικτύων με σκοπό τον προγραμματισμό πιθανών συντηρήσεων. Πρόκειται για ένα σύστημα που μπορεί να υποδείξει σημεία όπου υπάρχουν βλάβες σε δρόμους και χρήζουν άμεσης επισκευής. Τέλος, οι τεχνολογίες τηλεπισκόπησης χρησιμοποιούνται ευρέως από διάφορες εταιρίες και κρατικές υπηρεσίες οι οποίες ασχολούνται με το σχεδιασμό και τη συντήρηση οδικών δικτύων.

Πηγή:[http://www.iosrjournals.org/iosr-jestft/papers/vol3-issue6/A0360105.pdf Applications of Geographic Information System and Remote Sensing in Road Monitoring in Minna and Environs, Nigeria ]

Συντήρηση οδικών δικτύων: Η περίπτωση της ευρύτερης περιοχής της Minna στη Νιγηρία

2015-03-11T21:50:40Z

Christina priavolou: /* Μεθοδολογία */

[[category: Μελέτες για το πλάτος και τη κατάσταση των δρόμων/πεζοδρομίων]]

[[Εικόνα: Pk_a2_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Δορυφορική εικόνα της περιοχής μελέτης]]
[[Εικόνα: Pk_a2_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Επικαιροποιημένος οδικός χάρτης με χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών και Τηλεπισκόπησης]]

<big>''' Εισαγωγή '''</big>

Αποτελεί κοινή παραδοχή το γεγονός ότι ένα καλό οδικό δίκτυο προάγει και συνεισφέρει στην οικονομική ανάπτυξη μιας χώρας μέσω του εμπορίου, του τουρισμού και άλλων εμπορικών δραστηριοτήτων. Οι δρόμοι αποτελούν τεράστιες επενδύσεις και επομένως η ανάγκη να παρακολουθούνται και να συντηρούνται τακτικά, ώστε να αποφευχθούν μελλοντικές φθορές (γεγονός που συνεπάγεται και υψηλά κόστη), καθίσταται αναγκαία.
Η παραδοσιακή μέθοδος παρακολούθησης των οδικών δικτύων είναι ουσιαστικά η επιτόπια επιθεώρηση, η οποία αποτελεί μια κουραστική, χρονοβόρα, δαπανηρή και ενίοτε επικίνδυνη διαδικασία. Δεδομένου ότι όλο και περισσότεροι δρόμοι κατασκευάζονται, η παραδοσιακή μέθοδος δε μπορεί πλέον να εξυπηρετήσει ικανοποιητικά τον επιδιωκόμενο σκοπό. Παράλληλα, η πλειοψηφία των οδικών δικτύων στις περισσότερες αφρικανικές χώρες βρίσκεται σε άσχημη κατάσταση. Ως εκ τούτου, παρατηρείται στροφή στην υιοθέτηση σύγχρονων μεθόδων και τεχνολογιών για την παρακολούθηση των δρόμων, όπως πραγματοποιήθηκε στην περίπτωση της Minna στη Νιγηρία. Οι τεχνολογίες αυτές συνίστανται στη δημιουργία και ενημέρωση μιας βάσης δεδομένων η οποία περιλαμβάνει αεροφωτογραφίες, δορυφορικές εικόνες, εικόνες ραντάρ κ.α. σχετικές με το υπάρχον οδικό δίκτυο αλλά και πιθανές συνδέσεις των δρόμων με γειτονικές πόλεις και χώρες.

<big>''' Μεθοδολογία '''</big>

Η παρούσα μελέτη επικεντρώνεται στην παρακολούθηση των δρόμων προκειμένου να καταστεί δυνατή η αξιολόγηση της κατάστασής τους με σκοπό το σχεδιασμό πιθανής προληπτικής συντήρησης. Για το λόγο αυτό αναπτύχθηκε ένα αποτελεσματικό σύστημα παρακολούθησης του οδικού δικτύου που ονομάζεται Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών Παρακολούθησης των Οδικών Δικτύων (Road Monitoring GIS-RMGIS).
Αρχικά, η συλλογή δεδομένων υλοποιήθηκε με τη χρήση δέκτη GPS, ο οποίος καταγράφει τις συντεταγμένες των δρόμων στο γεωδαιτικό σύστημα. Οι πληροφορίες αυτές εισάγονται σε κατάλληλο λογισμικό προκειμένου να δημιουργηθεί ο ψηφιοποιημένος χάρτης των οδικών δικτύων. Στην προκειμένη περίπτωση, το λογισμικό που χρησιμοποιήθηκε είναι το ArcView 3.3. Στη συνέχεια, ακολούθησε η μετατροπή των συντεταγμένων από το γεωδαιτικό σύστημα στο προβολικό. Μετά τη γεωαναφορά έλαβε χώρα ψηφιοποίηση ώστε να παραχθεί ο τελικός χάρτης.

== Ανάλυση αποτελεσμάτων ==

Οι δορυφορικές εικόνες που χρησιμοποιήθηκαν έδειξαν τα υπάρχοντα οδικά δίκτυα της περιοχής, τις θέσεις τους και άλλες λεπτομέρειες, συμπεριλαμβανομένης της κατάστασής τους, του αριθμού των λωρίδων κ.λπ. Δεδομένης της τακτικής λήψης των εικόνων αυτών, η βάση δεδομένων που δημιουργείται, ενημερώνεται και ανανεώνεται συνεχώς, ώστε να δίνεται η δυνατότητα αξιολόγησης της κατάστασης του οδικού δικτύου ανά πάσα στιγμή.

== Συμπεράσματα ==

Οι δορυφορικές εικόνες φαίνεται να μπορούν να συλλάβουν περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους δρόμους από ότι οι επιτόπιες έρευνες. Στην προκειμένη περίπτωση, παράλληλα με την επεξεργασία των εικόνων, πραγματοποιήθηκαν επιτόπιες μελέτες για την εξακρίβωση της ορθότητας των στοιχείων που προέκυψαν. Το τελικό αποτέλεσμα της μελέτης είναι ένα ολοκληρωμένο σύστημα για την παρακολούθηση και τον έλεγχο των οδικών δικτύων με σκοπό τον προγραμματισμό πιθανών συντηρήσεων. Πρόκειται για ένα σύστημα που μπορεί να υποδείξει σημεία όπου υπάρχουν βλάβες σε δρόμους και χρήζουν άμεσης επισκευής. Τέλος, οι τεχνολογίες τηλεπισκόπησης χρησιμοποιούνται ευρέως από διάφορες εταιρίες και κρατικές υπηρεσίες οι οποίες ασχολούνται με το σχεδιασμό και τη συντήρηση οδικών δικτύων.

Πηγή:[http://www.iosrjournals.org/iosr-jestft/papers/vol3-issue6/A0360105.pdf Applications of Geographic Information System and Remote Sensing in Road Monitoring in Minna and Environs, Nigeria ]

Συντήρηση οδικών δικτύων: Η περίπτωση της ευρύτερης περιοχής της Minna στη Νιγηρία

2015-03-11T21:50:11Z

Christina priavolou: /* Εισαγωγή */

[[category: Μελέτες για το πλάτος και τη κατάσταση των δρόμων/πεζοδρομίων]]

[[Εικόνα: Pk_a2_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Δορυφορική εικόνα της περιοχής μελέτης]]
[[Εικόνα: Pk_a2_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Επικαιροποιημένος οδικός χάρτης με χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών και Τηλεπισκόπησης]]

<big>''' Εισαγωγή '''</big>

Αποτελεί κοινή παραδοχή το γεγονός ότι ένα καλό οδικό δίκτυο προάγει και συνεισφέρει στην οικονομική ανάπτυξη μιας χώρας μέσω του εμπορίου, του τουρισμού και άλλων εμπορικών δραστηριοτήτων. Οι δρόμοι αποτελούν τεράστιες επενδύσεις και επομένως η ανάγκη να παρακολουθούνται και να συντηρούνται τακτικά, ώστε να αποφευχθούν μελλοντικές φθορές (γεγονός που συνεπάγεται και υψηλά κόστη), καθίσταται αναγκαία.
Η παραδοσιακή μέθοδος παρακολούθησης των οδικών δικτύων είναι ουσιαστικά η επιτόπια επιθεώρηση, η οποία αποτελεί μια κουραστική, χρονοβόρα, δαπανηρή και ενίοτε επικίνδυνη διαδικασία. Δεδομένου ότι όλο και περισσότεροι δρόμοι κατασκευάζονται, η παραδοσιακή μέθοδος δε μπορεί πλέον να εξυπηρετήσει ικανοποιητικά τον επιδιωκόμενο σκοπό. Παράλληλα, η πλειοψηφία των οδικών δικτύων στις περισσότερες αφρικανικές χώρες βρίσκεται σε άσχημη κατάσταση. Ως εκ τούτου, παρατηρείται στροφή στην υιοθέτηση σύγχρονων μεθόδων και τεχνολογιών για την παρακολούθηση των δρόμων, όπως πραγματοποιήθηκε στην περίπτωση της Minna στη Νιγηρία. Οι τεχνολογίες αυτές συνίστανται στη δημιουργία και ενημέρωση μιας βάσης δεδομένων η οποία περιλαμβάνει αεροφωτογραφίες, δορυφορικές εικόνες, εικόνες ραντάρ κ.α. σχετικές με το υπάρχον οδικό δίκτυο αλλά και πιθανές συνδέσεις των δρόμων με γειτονικές πόλεις και χώρες.

== Μεθοδολογία ==

Η παρούσα μελέτη επικεντρώνεται στην παρακολούθηση των δρόμων προκειμένου να καταστεί δυνατή η αξιολόγηση της κατάστασής τους με σκοπό το σχεδιασμό πιθανής προληπτικής συντήρησης. Για το λόγο αυτό αναπτύχθηκε ένα αποτελεσματικό σύστημα παρακολούθησης του οδικού δικτύου που ονομάζεται Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών Παρακολούθησης των Οδικών Δικτύων (Road Monitoring GIS-RMGIS).
Αρχικά, η συλλογή δεδομένων υλοποιήθηκε με τη χρήση δέκτη GPS, ο οποίος καταγράφει τις συντεταγμένες των δρόμων στο γεωδαιτικό σύστημα. Οι πληροφορίες αυτές εισάγονται σε κατάλληλο λογισμικό προκειμένου να δημιουργηθεί ο ψηφιοποιημένος χάρτης των οδικών δικτύων. Στην προκειμένη περίπτωση, το λογισμικό που χρησιμοποιήθηκε είναι το ArcView 3.3. Στη συνέχεια, ακολούθησε η μετατροπή των συντεταγμένων από το γεωδαιτικό σύστημα στο προβολικό. Μετά τη γεωαναφορά έλαβε χώρα ψηφιοποίηση ώστε να παραχθεί ο τελικός χάρτης.

== Ανάλυση αποτελεσμάτων ==

Οι δορυφορικές εικόνες που χρησιμοποιήθηκαν έδειξαν τα υπάρχοντα οδικά δίκτυα της περιοχής, τις θέσεις τους και άλλες λεπτομέρειες, συμπεριλαμβανομένης της κατάστασής τους, του αριθμού των λωρίδων κ.λπ. Δεδομένης της τακτικής λήψης των εικόνων αυτών, η βάση δεδομένων που δημιουργείται, ενημερώνεται και ανανεώνεται συνεχώς, ώστε να δίνεται η δυνατότητα αξιολόγησης της κατάστασης του οδικού δικτύου ανά πάσα στιγμή.

== Συμπεράσματα ==

Οι δορυφορικές εικόνες φαίνεται να μπορούν να συλλάβουν περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους δρόμους από ότι οι επιτόπιες έρευνες. Στην προκειμένη περίπτωση, παράλληλα με την επεξεργασία των εικόνων, πραγματοποιήθηκαν επιτόπιες μελέτες για την εξακρίβωση της ορθότητας των στοιχείων που προέκυψαν. Το τελικό αποτέλεσμα της μελέτης είναι ένα ολοκληρωμένο σύστημα για την παρακολούθηση και τον έλεγχο των οδικών δικτύων με σκοπό τον προγραμματισμό πιθανών συντηρήσεων. Πρόκειται για ένα σύστημα που μπορεί να υποδείξει σημεία όπου υπάρχουν βλάβες σε δρόμους και χρήζουν άμεσης επισκευής. Τέλος, οι τεχνολογίες τηλεπισκόπησης χρησιμοποιούνται ευρέως από διάφορες εταιρίες και κρατικές υπηρεσίες οι οποίες ασχολούνται με το σχεδιασμό και τη συντήρηση οδικών δικτύων.

Πηγή:[http://www.iosrjournals.org/iosr-jestft/papers/vol3-issue6/A0360105.pdf Applications of Geographic Information System and Remote Sensing in Road Monitoring in Minna and Environs, Nigeria ]

Εντοπισμός και μελέτη κατασκευαστικών υλικών σε απρόσιτα εδάφη της Sri Lanka

2015-03-11T21:48:40Z

Christina priavolou: /* Ανάλυση αποτελεσμάτων */

[[category: Καταλληλότητα εδαφών για έργα υποδομής και ανάπτυξης]]

[[Εικόνα: Pk_a1_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Συντελεστές βαρύτητας πολυκριτηριακής ανάλυσης]]

[[Εικόνα: Pk_a1_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Κατάλληλες τοποθεσίες για λατομεία και ορυχεία άμμου]]

<big>''' Εισαγωγή '''</big>

Ο εμφύλιος πόλεμος στη Sri Lanka, εικοσαετούς σχεδόν διάρκειας, έχει οδηγήσει σε εξαθλίωση ιδιαίτερα τις βόρειες και ανατολικές περιοχές της και έχει ανακόψει κάθε μορφής ανάπτυξη. Κατά τη διάρκειά του, οι περισσότερες υποδομές της περιοχής καταστράφηκαν ή υπέστησαν μεγάλες ζημιές. Η ανάγκη, λοιπόν, ανοικοδόμησης των περιοχών προβάλλει σήμερα επιτακτική, καθώς επίσης και η ζήτηση δομικών υλικών για την υλοποίηση των απαιτούμενων έργων. Παρά το γεγονός ότι οι διαθέσιμοι πόροι στις περιοχές αυτές αφθονούν, εξ’ αιτίας της δυσκολίας πρόσβασης στα εδάφη αυτά, παραμένουν αναξιοποίητοι στην πλειοψηφία τους. Για την επίλυση του προβλήματος αυτού μπορούν να εφαρμοστούν διάφορες μέθοδοι και τεχνικές οι οποίες, χρησιμοποιούν Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (Geographic Information System-GIS).
Κύριοι στόχοι του έργου είναι:
* Η χρήση δορυφορικών εικόνων για τον εντοπισμό των διαθέσιμων πετρωμάτων, τα οποία ενδέχεται να χρησιμοποιηθούν σε οικοδομικές εργασίες
* Η αξιοποίηση αναλύσεων που προκύπτουν από αυτές τις τεχνικές με σκοπό τη διερεύνηση του βαθμού στον οποίο τα κατασκευαστικά υλικά είναι οικονομικά βιώσιμα, λαμβάνοντας υπόψη τη θέση των εργοταξίων, τα οδικά δίκτυα και διάφορους περιβαλλοντικούς παράγοντες.
Στα επιπρόσθετα οφέλη που αποκομίζονται από αυτές τις μεθόδους συμπεριλαμβάνονται η εξοικονόμηση χρόνου, κεφαλαίου και επίπονων προσπαθειών που εμπεριείχαν αντίστοιχες παλιές συμβατικές μέθοδοι.

<big>''' Μεθοδολογία '''</big>

Αρχικά, πραγματοποιήθηκε συλλογή των απαραίτητων δεδομένων τα οποία προήλθαν από εικόνες (με χρήση LANDSAT ETM+), χάρτες και επιτόπιες παρατηρήσεις. Στη συνέχεια, ακολούθησαν ομαδοποιήσεις των διαθέσιμων εικόνων και καταγραφές των υφιστάμενων αποστάσεων μεταξύ των περιοχών στις οποίες εντοπίστηκαν δομικά υλικά, των εργοταξίων, των οδικών δικτύων αλλά και των περιοχών γενικού ενδιαφέροντος (πολιτισμικού, οικολογικού κ.α.). Τέλος, υλοποιήθηκε μια σειρά πολυκριτηριακών αναλύσεων οι οποίες λάμβαναν υπόψη την επίδραση διαφόρων παραγόντων.

<big>''' Ανάλυση αποτελεσμάτων '''</big>

Η ανάλυση κατέδειξε πως η ακρίβεια της ψηφιοποίησης στα πετρώδη εδάφη ήταν λίγο μεγαλύτερη από την αντίστοιχη στα αμμώδη. Μεταξύ των εσφαλμένων ενδείξεων που παρατηρήθηκαν συμπεριλαμβάνονται η καταχώρηση ορισμένων επίπεδων γυμνών εδαφών ως “αμμώδες έδαφος” και η δυσκολία αναγνώρισης βραχωδών στοιχείων σε σημεία όπου η βλάστηση ήταν πυκνή ή όπου υπήρχαν απότομα βραχώδη πρανή. Όσον αφορά την ψηφιοποίηση αμμωδών εδαφών, το μείζον ζήτημα που παρουσιάστηκε ήταν η ταξινόμηση εδαφών τα οποία δεν είναι κατάλληλα για την εξόρυξη άμμου.
Ωστόσο, ο εντοπισμός των θέσεων όπου υπάρχει άμμος ή πέτρωμα δεν αρκεί. Για το λόγο αυτό, έγινε χρήση τεσσάρων κριτηρίων στα οποία δόθηκαν συντελεστές βαρύτητας ανάλογα με τον τύπο των δεδομένων εισόδου και τους στόχους των ενδιαφερομένων μερών. Τα κριτήρια αυτά ήταν η εγγύτητα σε οδικό δίκτυο, σε εργοτάξιο, σε ευαίσθητες περιοχές και η χρήση γης (μεγαλύτερη βαρύτητα αποδόθηκε στα δύο πρώτα). Η συνολική καταλληλότητα της γης και συνεπώς η δυνατότητα εγκατάστασης βιώσιμων λατομείων και ορυχείων άμμου προκύπτει λαμβάνοντας υπόψη τους τέσσερις αυτούς παράγοντες. Επιπλέον, η ανάλυση δικτύων που πραγματοποιήθηκε κατέδειξε τις θέσεις των λατομείων και ορυχείων άμμου που απαιτούν το ελάχιστο κόστος (αναφορικά με την απόσταση και το χρόνο) ώστε να μεταφέρονται τα απαραίτητα μέσα στα εργοτάξια.

==Συμπεράσματα==

Η ακρίβεια της αναγνώρισης και ταξινόμησης βραχωδών και αμμωδών στοιχείων αποδείχθηκε ικανοποιητική. Τα τελικά αποτελέσματα μετά την ανάλυση δίνουν λατομεία με βάση την καταλληλότητα της διαδρομής που επιλέγεται προκειμένου να φθάσουν τα υλικά στο εργοτάξιο σε ελάχιστο χρόνο. Επιπλέον, η έκταση των αρχαιολογικών χώρων δε μπορεί να προσδιοριστεί από τις δορυφορικές εικόνες. Τέλος, για ένα περισσότερο ολοκληρωμένο αποτέλεσμα, οι ιδιότητες των πετρωμάτων θα μπορούσαν να ενσωματωθούν στην πολυκριτηριακή ανάλυση.

Πηγή: [http://www.civil.mrt.ac.lk/conference/ACEPS_2012/6.pdf Application of Remote Sensing and GIS techniques for exploring Construction Material from inaccessible terrains; case study in Eastern Province of Sri Lanka]

Εντοπισμός και μελέτη κατασκευαστικών υλικών σε απρόσιτα εδάφη της Sri Lanka

2015-03-11T21:48:22Z

Christina priavolou: /* Μεθοδολογία */

[[category: Καταλληλότητα εδαφών για έργα υποδομής και ανάπτυξης]]

[[Εικόνα: Pk_a1_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Συντελεστές βαρύτητας πολυκριτηριακής ανάλυσης]]

[[Εικόνα: Pk_a1_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Κατάλληλες τοποθεσίες για λατομεία και ορυχεία άμμου]]

<big>''' Εισαγωγή '''</big>

Ο εμφύλιος πόλεμος στη Sri Lanka, εικοσαετούς σχεδόν διάρκειας, έχει οδηγήσει σε εξαθλίωση ιδιαίτερα τις βόρειες και ανατολικές περιοχές της και έχει ανακόψει κάθε μορφής ανάπτυξη. Κατά τη διάρκειά του, οι περισσότερες υποδομές της περιοχής καταστράφηκαν ή υπέστησαν μεγάλες ζημιές. Η ανάγκη, λοιπόν, ανοικοδόμησης των περιοχών προβάλλει σήμερα επιτακτική, καθώς επίσης και η ζήτηση δομικών υλικών για την υλοποίηση των απαιτούμενων έργων. Παρά το γεγονός ότι οι διαθέσιμοι πόροι στις περιοχές αυτές αφθονούν, εξ’ αιτίας της δυσκολίας πρόσβασης στα εδάφη αυτά, παραμένουν αναξιοποίητοι στην πλειοψηφία τους. Για την επίλυση του προβλήματος αυτού μπορούν να εφαρμοστούν διάφορες μέθοδοι και τεχνικές οι οποίες, χρησιμοποιούν Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (Geographic Information System-GIS).
Κύριοι στόχοι του έργου είναι:
* Η χρήση δορυφορικών εικόνων για τον εντοπισμό των διαθέσιμων πετρωμάτων, τα οποία ενδέχεται να χρησιμοποιηθούν σε οικοδομικές εργασίες
* Η αξιοποίηση αναλύσεων που προκύπτουν από αυτές τις τεχνικές με σκοπό τη διερεύνηση του βαθμού στον οποίο τα κατασκευαστικά υλικά είναι οικονομικά βιώσιμα, λαμβάνοντας υπόψη τη θέση των εργοταξίων, τα οδικά δίκτυα και διάφορους περιβαλλοντικούς παράγοντες.
Στα επιπρόσθετα οφέλη που αποκομίζονται από αυτές τις μεθόδους συμπεριλαμβάνονται η εξοικονόμηση χρόνου, κεφαλαίου και επίπονων προσπαθειών που εμπεριείχαν αντίστοιχες παλιές συμβατικές μέθοδοι.

<big>''' Μεθοδολογία '''</big>

Αρχικά, πραγματοποιήθηκε συλλογή των απαραίτητων δεδομένων τα οποία προήλθαν από εικόνες (με χρήση LANDSAT ETM+), χάρτες και επιτόπιες παρατηρήσεις. Στη συνέχεια, ακολούθησαν ομαδοποιήσεις των διαθέσιμων εικόνων και καταγραφές των υφιστάμενων αποστάσεων μεταξύ των περιοχών στις οποίες εντοπίστηκαν δομικά υλικά, των εργοταξίων, των οδικών δικτύων αλλά και των περιοχών γενικού ενδιαφέροντος (πολιτισμικού, οικολογικού κ.α.). Τέλος, υλοποιήθηκε μια σειρά πολυκριτηριακών αναλύσεων οι οποίες λάμβαναν υπόψη την επίδραση διαφόρων παραγόντων.

==Ανάλυση αποτελεσμάτων==

Η ανάλυση κατέδειξε πως η ακρίβεια της ψηφιοποίησης στα πετρώδη εδάφη ήταν λίγο μεγαλύτερη από την αντίστοιχη στα αμμώδη. Μεταξύ των εσφαλμένων ενδείξεων που παρατηρήθηκαν συμπεριλαμβάνονται η καταχώρηση ορισμένων επίπεδων γυμνών εδαφών ως “αμμώδες έδαφος” και η δυσκολία αναγνώρισης βραχωδών στοιχείων σε σημεία όπου η βλάστηση ήταν πυκνή ή όπου υπήρχαν απότομα βραχώδη πρανή. Όσον αφορά την ψηφιοποίηση αμμωδών εδαφών, το μείζον ζήτημα που παρουσιάστηκε ήταν η ταξινόμηση εδαφών τα οποία δεν είναι κατάλληλα για την εξόρυξη άμμου.
Ωστόσο, ο εντοπισμός των θέσεων όπου υπάρχει άμμος ή πέτρωμα δεν αρκεί. Για το λόγο αυτό, έγινε χρήση τεσσάρων κριτηρίων στα οποία δόθηκαν συντελεστές βαρύτητας ανάλογα με τον τύπο των δεδομένων εισόδου και τους στόχους των ενδιαφερομένων μερών. Τα κριτήρια αυτά ήταν η εγγύτητα σε οδικό δίκτυο, σε εργοτάξιο, σε ευαίσθητες περιοχές και η χρήση γης (μεγαλύτερη βαρύτητα αποδόθηκε στα δύο πρώτα). Η συνολική καταλληλότητα της γης και συνεπώς η δυνατότητα εγκατάστασης βιώσιμων λατομείων και ορυχείων άμμου προκύπτει λαμβάνοντας υπόψη τους τέσσερις αυτούς παράγοντες. Επιπλέον, η ανάλυση δικτύων που πραγματοποιήθηκε κατέδειξε τις θέσεις των λατομείων και ορυχείων άμμου που απαιτούν το ελάχιστο κόστος (αναφορικά με την απόσταση και το χρόνο) ώστε να μεταφέρονται τα απαραίτητα μέσα στα εργοτάξια.

==Συμπεράσματα==

Η ακρίβεια της αναγνώρισης και ταξινόμησης βραχωδών και αμμωδών στοιχείων αποδείχθηκε ικανοποιητική. Τα τελικά αποτελέσματα μετά την ανάλυση δίνουν λατομεία με βάση την καταλληλότητα της διαδρομής που επιλέγεται προκειμένου να φθάσουν τα υλικά στο εργοτάξιο σε ελάχιστο χρόνο. Επιπλέον, η έκταση των αρχαιολογικών χώρων δε μπορεί να προσδιοριστεί από τις δορυφορικές εικόνες. Τέλος, για ένα περισσότερο ολοκληρωμένο αποτέλεσμα, οι ιδιότητες των πετρωμάτων θα μπορούσαν να ενσωματωθούν στην πολυκριτηριακή ανάλυση.

Πηγή: [http://www.civil.mrt.ac.lk/conference/ACEPS_2012/6.pdf Application of Remote Sensing and GIS techniques for exploring Construction Material from inaccessible terrains; case study in Eastern Province of Sri Lanka]

Εντοπισμός και μελέτη κατασκευαστικών υλικών σε απρόσιτα εδάφη της Sri Lanka

2015-03-11T21:47:40Z

Christina priavolou: /* Εισαγωγή */

[[category: Καταλληλότητα εδαφών για έργα υποδομής και ανάπτυξης]]

[[Εικόνα: Pk_a1_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Συντελεστές βαρύτητας πολυκριτηριακής ανάλυσης]]

[[Εικόνα: Pk_a1_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Κατάλληλες τοποθεσίες για λατομεία και ορυχεία άμμου]]

<big>''' Εισαγωγή '''</big>

Ο εμφύλιος πόλεμος στη Sri Lanka, εικοσαετούς σχεδόν διάρκειας, έχει οδηγήσει σε εξαθλίωση ιδιαίτερα τις βόρειες και ανατολικές περιοχές της και έχει ανακόψει κάθε μορφής ανάπτυξη. Κατά τη διάρκειά του, οι περισσότερες υποδομές της περιοχής καταστράφηκαν ή υπέστησαν μεγάλες ζημιές. Η ανάγκη, λοιπόν, ανοικοδόμησης των περιοχών προβάλλει σήμερα επιτακτική, καθώς επίσης και η ζήτηση δομικών υλικών για την υλοποίηση των απαιτούμενων έργων. Παρά το γεγονός ότι οι διαθέσιμοι πόροι στις περιοχές αυτές αφθονούν, εξ’ αιτίας της δυσκολίας πρόσβασης στα εδάφη αυτά, παραμένουν αναξιοποίητοι στην πλειοψηφία τους. Για την επίλυση του προβλήματος αυτού μπορούν να εφαρμοστούν διάφορες μέθοδοι και τεχνικές οι οποίες, χρησιμοποιούν Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (Geographic Information System-GIS).
Κύριοι στόχοι του έργου είναι:
* Η χρήση δορυφορικών εικόνων για τον εντοπισμό των διαθέσιμων πετρωμάτων, τα οποία ενδέχεται να χρησιμοποιηθούν σε οικοδομικές εργασίες
* Η αξιοποίηση αναλύσεων που προκύπτουν από αυτές τις τεχνικές με σκοπό τη διερεύνηση του βαθμού στον οποίο τα κατασκευαστικά υλικά είναι οικονομικά βιώσιμα, λαμβάνοντας υπόψη τη θέση των εργοταξίων, τα οδικά δίκτυα και διάφορους περιβαλλοντικούς παράγοντες.
Στα επιπρόσθετα οφέλη που αποκομίζονται από αυτές τις μεθόδους συμπεριλαμβάνονται η εξοικονόμηση χρόνου, κεφαλαίου και επίπονων προσπαθειών που εμπεριείχαν αντίστοιχες παλιές συμβατικές μέθοδοι.

==Μεθοδολογία==

Αρχικά, πραγματοποιήθηκε συλλογή των απαραίτητων δεδομένων τα οποία προήλθαν από εικόνες (με χρήση LANDSAT ETM+), χάρτες και επιτόπιες παρατηρήσεις. Στη συνέχεια, ακολούθησαν ομαδοποιήσεις των διαθέσιμων εικόνων και καταγραφές των υφιστάμενων αποστάσεων μεταξύ των περιοχών στις οποίες εντοπίστηκαν δομικά υλικά, των εργοταξίων, των οδικών δικτύων αλλά και των περιοχών γενικού ενδιαφέροντος (πολιτισμικού, οικολογικού κ.α.). Τέλος, υλοποιήθηκε μια σειρά πολυκριτηριακών αναλύσεων οι οποίες λάμβαναν υπόψη την επίδραση διαφόρων παραγόντων.

==Ανάλυση αποτελεσμάτων==

Η ανάλυση κατέδειξε πως η ακρίβεια της ψηφιοποίησης στα πετρώδη εδάφη ήταν λίγο μεγαλύτερη από την αντίστοιχη στα αμμώδη. Μεταξύ των εσφαλμένων ενδείξεων που παρατηρήθηκαν συμπεριλαμβάνονται η καταχώρηση ορισμένων επίπεδων γυμνών εδαφών ως “αμμώδες έδαφος” και η δυσκολία αναγνώρισης βραχωδών στοιχείων σε σημεία όπου η βλάστηση ήταν πυκνή ή όπου υπήρχαν απότομα βραχώδη πρανή. Όσον αφορά την ψηφιοποίηση αμμωδών εδαφών, το μείζον ζήτημα που παρουσιάστηκε ήταν η ταξινόμηση εδαφών τα οποία δεν είναι κατάλληλα για την εξόρυξη άμμου.
Ωστόσο, ο εντοπισμός των θέσεων όπου υπάρχει άμμος ή πέτρωμα δεν αρκεί. Για το λόγο αυτό, έγινε χρήση τεσσάρων κριτηρίων στα οποία δόθηκαν συντελεστές βαρύτητας ανάλογα με τον τύπο των δεδομένων εισόδου και τους στόχους των ενδιαφερομένων μερών. Τα κριτήρια αυτά ήταν η εγγύτητα σε οδικό δίκτυο, σε εργοτάξιο, σε ευαίσθητες περιοχές και η χρήση γης (μεγαλύτερη βαρύτητα αποδόθηκε στα δύο πρώτα). Η συνολική καταλληλότητα της γης και συνεπώς η δυνατότητα εγκατάστασης βιώσιμων λατομείων και ορυχείων άμμου προκύπτει λαμβάνοντας υπόψη τους τέσσερις αυτούς παράγοντες. Επιπλέον, η ανάλυση δικτύων που πραγματοποιήθηκε κατέδειξε τις θέσεις των λατομείων και ορυχείων άμμου που απαιτούν το ελάχιστο κόστος (αναφορικά με την απόσταση και το χρόνο) ώστε να μεταφέρονται τα απαραίτητα μέσα στα εργοτάξια.

==Συμπεράσματα==

Η ακρίβεια της αναγνώρισης και ταξινόμησης βραχωδών και αμμωδών στοιχείων αποδείχθηκε ικανοποιητική. Τα τελικά αποτελέσματα μετά την ανάλυση δίνουν λατομεία με βάση την καταλληλότητα της διαδρομής που επιλέγεται προκειμένου να φθάσουν τα υλικά στο εργοτάξιο σε ελάχιστο χρόνο. Επιπλέον, η έκταση των αρχαιολογικών χώρων δε μπορεί να προσδιοριστεί από τις δορυφορικές εικόνες. Τέλος, για ένα περισσότερο ολοκληρωμένο αποτέλεσμα, οι ιδιότητες των πετρωμάτων θα μπορούσαν να ενσωματωθούν στην πολυκριτηριακή ανάλυση.

Πηγή: [http://www.civil.mrt.ac.lk/conference/ACEPS_2012/6.pdf Application of Remote Sensing and GIS techniques for exploring Construction Material from inaccessible terrains; case study in Eastern Province of Sri Lanka]

Εντοπισμός κοιτασμάτων χρυσού στην περιφέρεια Birim ανατολικά της Γκάνας

2015-03-11T21:44:29Z

Christina priavolou:

Εντοπισμός κοιτασμάτων χρυσού στην περιφέρεια Birim ανατολικά της Γκάνας

2015-03-11T21:40:41Z

Christina priavolou: /* Μεθοδολογία */

[[category: Εξερεύνηση ορυκτών πόρων]]

[[Εικόνα: Pk_a5_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Πιθανές περιοχές ύπαρξης χρυσού στην περιφέρεια Birim στη Γκάνα ]]
[[Εικόνα: Pk_a5_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Τιμές αντίθεσης των παραγόντων σε φθίνουσα σειρά]]

<big>''' Εισαγωγή '''</big>

Η τεχνολογία της Τηλεπισκόπησης και τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών έχουν διαδραματίσει σημαντικό ρόλο αναφορικά με τον εντοπισμό και την ανακάλυψη κοιτασμάτων διαφόρων ορυκτών σε ένα μεγάλο μέρος του κόσμου. Η χρήση τέτοιων συστημάτων σε μεταλλευτικές έρευνες έναντι κάποιας συμβατικής μεθόδου προσφέρει μια ποικιλία διαφορετικών τεχνικών οι οποίες οδηγούν σε μείωση του χρόνου και του κόστους καθώς δεν απαιτείται μεγάλο εργατικό δυναμικό. Παράλληλα, αποφεύγονται πολυάριθμες μεταλλευτικές έρευνες οι οποίες, στην περίπτωση που ακολουθείται μια συμβατική μέθοδος, είναι αναγκαίο να υλοποιηθούν πριν ανακαλυφθεί ένα ορυκτό.

<big>''' Περιοχή μελέτης '''</big>

Η παρούσα μελέτη εξετάζει την περιοχή Birim, βόρεια περιφέρεια στην ανατολική πλευρά της Γκάνας. Η πρωτεύουσά της, New Abirem αποτελεί μια στρατηγική τοποθεσία, καθώς βρίσκεται ανάμεσα σε μεγάλες εμπορικές πόλεις. Η περιοχή εκτιμάται ότι καλύπτει συνολική έκταση 497 τετραγωνικών χιλιομέτρων και περιλαμβάνει κοιτάσματα που αποτελούν αντικείμενα μεγάλης μεταλλευτικής έρευνας και εκμετάλλευσης από μια σειρά επιχειρήσεων και ορυχείων χρυσού και διαμαντιού. Στο μεγαλύτερο μέρος της περιοχής κυριαρχεί γρανίτης καθώς και φυλλίτης, χαλαζίας και σχιστόλιθοι, δηλαδή πετρώματα με μεγάλες δυνατότητες εξόρυξης υπόγειων υδάτων.

<big>''' Περιοχή μελέτης '''</big>

Η παρούσα μελέτη εξετάζει την περιοχή Birim, βόρεια περιφέρεια στην ανατολική πλευρά της Γκάνας. Η πρωτεύουσά της, New Abirem αποτελεί μια στρατηγική τοποθεσία, καθώς βρίσκεται ανάμεσα σε μεγάλες εμπορικές πόλεις. Η περιοχή εκτιμάται ότι καλύπτει συνολική έκταση 497 τετραγωνικών χιλιομέτρων και περιλαμβάνει κοιτάσματα που αποτελούν αντικείμενα μεγάλης μεταλλευτικής έρευνας και εκμετάλλευσης από μια σειρά επιχειρήσεων και ορυχείων χρυσού και διαμαντιού. Στο μεγαλύτερο μέρος της περιοχής κυριαρχεί γρανίτης καθώς και φυλλίτης, χαλαζίας και σχιστόλιθοι, δηλαδή πετρώματα με μεγάλες δυνατότητες εξόρυξης υπόγειων υδάτων.

==Ανάλυση αποτελεσμάτων==

Η αντίθεση δίνει το μέτρο της χωρικής συσχέτισης μεταξύ της εμφάνισης τοποθεσιών χρυσού και των διαφόρων παραγόντων. Η υδροθερμική μεταβολή της αργίλου έλαβε τιμή μικρότερη από 1, ενώ ο γεωχημικός παράγοντας παρουσίασε την υψηλότερη τιμή (3.18). Συνεπώς, οι χαρακτηριστικότεροι παράγοντες ένδειξης πιθανών κοιτασμάτων χρυσού στην περιοχή μελέτης είναι ο γεωχημικός παράγοντας και ο γεωφυσικός παράγοντας.
Το γεγονός ότι τα γεωχημικά στοιχεία εμφανίζουν την υψηλότερη τιμή αντίθεσης και, συνεπώς, τους πιο αξιόπιστους δείκτες για την ανάδειξη κοιτασμάτων χρυσού σημαίνει ότι απαιτείται επιτόπια αναζήτηση και μελέτη των γεωχημικών συστατικών των υλικών του χώρου για την εξερεύνηση των νέων κοιτασμάτων. Αντίθετα, η υδροθερμική μεταβολή της αργίλου αποτελεί χρήσιμο εργαλείο για την ανάδειξη περιοχών όπου είναι λιγότερο πιθανό να βρεθούν κοιτάσματα χρυσού, δεδομένου ότι το βάρος της και οι τιμές αντίθεσης που παρουσιάζει κυμαίνονται κοντά στο μηδέν. Οι χαμηλές αυτές τιμές οφείλονται σε διάφορους παράγοντες, όπως: α) ορισμένες περιοχές οι οποίες χαρτογραφούνται και απεικονίζονται ως αλλοιωμένες δε σχετίζονται με εξόρυξη χρυσού, β) οι υδροθερμικές μεταβολές κοντά σε περιοχές μικρών αποθεμάτων χρυσού δεν είναι ανιχνεύσιμες από τις δορυφορικές εικόνες Landsat, γ) οι διαδικασίες αποσάθρωσης ενδέχεται να υπερκαλύψουν τη φασματική απόκριση των υποκείμενων πετρωμάτων με επικαλύψεις και εσωτερικές ορυκτολογικές αλλοιώσεις.
Οι περισσότερες εταιρίες εξόρυξης χρυσού βρίσκονται μέσα σε αυτές τις περιοχές υψηλών σχετικών πιθανοτήτων (κόκκινες περιοχές). Από το χάρτη εξάγεται το συμπέρασμα πως 158 τετραγωνικά χιλιόμετρα θεωρούνται πιθανές περιοχές ύπαρξης χρυσού, δηλαδή στο 32% των συνολικών εκτάσεων ενδέχεται να εμφανιστούν κοιτάσματα χρυσού στην περιοχή μελέτης.
Οι απαραίτητες πληροφορίες για την έκταση και τη χωρική κατανομή των πόρων χρυσού επιτρέπουν στις πολεοδομικές αρχές ορυκτών την πραγματοποίηση συσχετισμών με άλλες μορφές χρήσεων γης (όπως οι αστικές περιοχές ή προστατευόμενες περιοχές) ή με άλλους παράγοντες (όπως οι συγκοινωνίες ή περιβαλλοντικές πληροφορίες). Επίσης, ο προγραμματισμός σχεδίων χρήσης γης θα μπορεί να γίνει με τέτοιο τρόπο ώστε να αποτραπούν χρήσεις γης οι οποίες είναι ασυμβίβαστες με μελλοντικές δραστηριότητες εξόρυξης χρυσού. Σε γενικές γραμμές, ο χάρτης αυτός συμβάλλει στη λήψη στρατηγικών αποφάσεων όσον αφορά την προστασία των περιοχών εξόρυξης χρυσού ή της αξιοποίησης αυτών για εναλλακτικές χρήσεις γης.
To παρόν μοντέλο αποδείχθηκε πως έχει ένα ποσοστό ορθής πρόβλεψης 83%, που αντιστοιχεί στο ποσοστό των αποθεμάτων χρυσού που επιβεβαιώθηκαν και σε σημεία που προβλέφθηκαν ως ευνοϊκές περιοχές κοιτασμάτων χρυσού.

==Συμπεράσματα==

Όλα τα στοιχεία που χρησιμοποιήθηκαν στη μοντελοποίηση στη βόρεια περιφέρεια Birim είναι χρήσιμα για την ανάδειξη των πιθανών περιοχών ύπαρξης χρυσού. Ωστόσο, καλύτεροι δείκτες αναδείχθηκαν ο γεωχημικός και ο γεωφυσικός παράγοντας. Το ποσοστό επιτυχίας και εγκυρότητας των αποτελεσμάτων που προέκυψαν από τη δημιουργία του χάρτη κρίθηκε ικανοποιητικό (83-88%). Τέλος, η ενσωμάτωση του συνόλου των δεδομένων με χρήση του Arcweight είναι χρήσιμη για την πρόβλεψη των πιθανών τοποθεσιών χρυσού εντός της περιοχής μελέτης, ενώ η συνολική διαδικασία ολοκλήρωσης είναι λιγότερο χρονοβόρα και δαπανηρή.

Πηγή: [http://www.ijrsa.org/paperInfo.aspx?ID=4817 Gold Potential Mapping (Using GIS and Remote Sensing) in Birim North District of Eastern Region of Ghana]

Εντοπισμός κοιτασμάτων χρυσού στην περιφέρεια Birim ανατολικά της Γκάνας

2015-03-11T21:39:00Z

Christina priavolou: /* Περιοχή μελέτης */

[[category: Εξερεύνηση ορυκτών πόρων]]

[[Εικόνα: Pk_a5_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Πιθανές περιοχές ύπαρξης χρυσού στην περιφέρεια Birim στη Γκάνα ]]
[[Εικόνα: Pk_a5_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Τιμές αντίθεσης των παραγόντων σε φθίνουσα σειρά]]

<big>''' Εισαγωγή '''</big>

Η τεχνολογία της Τηλεπισκόπησης και τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών έχουν διαδραματίσει σημαντικό ρόλο αναφορικά με τον εντοπισμό και την ανακάλυψη κοιτασμάτων διαφόρων ορυκτών σε ένα μεγάλο μέρος του κόσμου. Η χρήση τέτοιων συστημάτων σε μεταλλευτικές έρευνες έναντι κάποιας συμβατικής μεθόδου προσφέρει μια ποικιλία διαφορετικών τεχνικών οι οποίες οδηγούν σε μείωση του χρόνου και του κόστους καθώς δεν απαιτείται μεγάλο εργατικό δυναμικό. Παράλληλα, αποφεύγονται πολυάριθμες μεταλλευτικές έρευνες οι οποίες, στην περίπτωση που ακολουθείται μια συμβατική μέθοδος, είναι αναγκαίο να υλοποιηθούν πριν ανακαλυφθεί ένα ορυκτό.

<big>''' Περιοχή μελέτης '''</big>

Η παρούσα μελέτη εξετάζει την περιοχή Birim, βόρεια περιφέρεια στην ανατολική πλευρά της Γκάνας. Η πρωτεύουσά της, New Abirem αποτελεί μια στρατηγική τοποθεσία, καθώς βρίσκεται ανάμεσα σε μεγάλες εμπορικές πόλεις. Η περιοχή εκτιμάται ότι καλύπτει συνολική έκταση 497 τετραγωνικών χιλιομέτρων και περιλαμβάνει κοιτάσματα που αποτελούν αντικείμενα μεγάλης μεταλλευτικής έρευνας και εκμετάλλευσης από μια σειρά επιχειρήσεων και ορυχείων χρυσού και διαμαντιού. Στο μεγαλύτερο μέρος της περιοχής κυριαρχεί γρανίτης καθώς και φυλλίτης, χαλαζίας και σχιστόλιθοι, δηλαδή πετρώματα με μεγάλες δυνατότητες εξόρυξης υπόγειων υδάτων.

==Μεθοδολογία==

Για την υλοποίηση της μελέτης χρησιμοποιήθηκε ο γεωλογικός χάρτης της περιφέρειας Birim, δορυφορικές εικόνες Landsat της περιοχής μελέτης, γεωφυσικά και γεωχημικά δεδομένα, το λογισμικό ERDAS Imagine 2010, το ArcGIS 10.1 και το ArcView 3.3 από την ESRI.
Τα ορυκτά αργίλου παρουσιάζουν ισχυρή απορρόφηση στη φασματική περιοχή γύρω στα 2.2 μm (που αντιστοιχεί στο κανάλι 7, δηλαδή το μέσο υπέρυθρο) και υψηλή ανακλαστικότητα στη φασματική περιοχή γύρω στα 1.6 μm (που αντιστοιχεί στο κανάλι 5). Η εικόνα που χρησιμοποιήθηκε ήταν ήδη στο παγκόσμιο σύστημα συντεταγμένων (Universal Transverse Mercator-UTM) και δεν απαιτήθηκε γεωμετρική διόρθωση της εικόνας καθώς η Γκάνα χρησιμοποιεί σήμερα τη ζώνη 30Ν στο παγκόσμιο σύστημα συντεταγμένων. Επίσης, δεν εφαρμόστηκε ραδιομετρική διόρθωση στην εικόνα, εφόσον δεν υπήρχε νεφοκάλυψη.
Γεωαναφορά πραγματοποιήθηκε στο γεωλογικό χάρτη της περιοχής μελέτης λόγω της διαφοράς στο σύστημα συντεταγμένων μεταξύ του γεωλογικού χάρτη και της εικόνας, οπότε δημιουργήθηκε το vector layer. Ορισμένες τεχνικές βελτίωσης εικόνας, όπως ο συνδυασμός καναλιών, η αναλογία καναλιών (προκειμένου να ενισχυθούν φασματικές διαφορές) και η ανάλυση κύριων συνιστωσών (με σκοπό την εύρεση διαφορετικών τύπων πετρωμάτων), έλαβαν χώρα για την παρατήρηση υδροθερμικών αλλοιώσεων, γεγονός που οδήγησε στη δημιουργία του raster layer.
Αερομαγνητική εικόνα χρησιμοποιήθηκε επειδή μπορεί να χαρτογραφεί στοιχεία μη ορατά κάτω από τη γεωλογία, σε αντίθεση με τη δορυφορική εικόνα που χαρτογραφεί μόνο την επιφάνεια του εδάφους. Το vector και raster layer, τα γεωχημικά δεδομένα, τα γεωφυσικά δεδομένα και τα σημεία εμφάνισης χρυσού (ορισμένα από τα οποία χρησιμοποιήθηκαν ως δείγματα και τα υπόλοιπα για επιβεβαίωση και έλεγχο) ενοποιήθηκαν για να σχηματίσουν τη βάση δεδομένων του GIS.
Με τη χρήση του ArcView, τα δείγματα χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό του βάρους κάθε στοιχείου. Στη συνέχεια συνδυάστηκαν για να παραχθεί ο χάρτης πιθανής ύπαρξης χρυσού στην περιφέρεια Birim, ο οποίος φαίνεται στην εικόνα.
Ο όρος Posterior Probability αφορά την πιθανότητα εμφάνισης του κοιτάσματος. Υπολογίζεται διαιρώντας το συνολικό αριθμό των δειγμάτων ή σημείων με τη συνολική έκταση της περιοχής μελέτης. Στη συνέχεια, τα βάρη υπολογίστηκαν με τη χρήση των δειγμάτων και των θεματικών τάξεων, ενώ οι σταθμισμένες θεματικές τάξεις συνδυάστηκαν προκειμένου να εκτιμηθούν οι πιθανότητες που συνδέονται με την ύπαρξη χρυσού.

==Ανάλυση αποτελεσμάτων==

Η αντίθεση δίνει το μέτρο της χωρικής συσχέτισης μεταξύ της εμφάνισης τοποθεσιών χρυσού και των διαφόρων παραγόντων. Η υδροθερμική μεταβολή της αργίλου έλαβε τιμή μικρότερη από 1, ενώ ο γεωχημικός παράγοντας παρουσίασε την υψηλότερη τιμή (3.18). Συνεπώς, οι χαρακτηριστικότεροι παράγοντες ένδειξης πιθανών κοιτασμάτων χρυσού στην περιοχή μελέτης είναι ο γεωχημικός παράγοντας και ο γεωφυσικός παράγοντας.
Το γεγονός ότι τα γεωχημικά στοιχεία εμφανίζουν την υψηλότερη τιμή αντίθεσης και, συνεπώς, τους πιο αξιόπιστους δείκτες για την ανάδειξη κοιτασμάτων χρυσού σημαίνει ότι απαιτείται επιτόπια αναζήτηση και μελέτη των γεωχημικών συστατικών των υλικών του χώρου για την εξερεύνηση των νέων κοιτασμάτων. Αντίθετα, η υδροθερμική μεταβολή της αργίλου αποτελεί χρήσιμο εργαλείο για την ανάδειξη περιοχών όπου είναι λιγότερο πιθανό να βρεθούν κοιτάσματα χρυσού, δεδομένου ότι το βάρος της και οι τιμές αντίθεσης που παρουσιάζει κυμαίνονται κοντά στο μηδέν. Οι χαμηλές αυτές τιμές οφείλονται σε διάφορους παράγοντες, όπως: α) ορισμένες περιοχές οι οποίες χαρτογραφούνται και απεικονίζονται ως αλλοιωμένες δε σχετίζονται με εξόρυξη χρυσού, β) οι υδροθερμικές μεταβολές κοντά σε περιοχές μικρών αποθεμάτων χρυσού δεν είναι ανιχνεύσιμες από τις δορυφορικές εικόνες Landsat, γ) οι διαδικασίες αποσάθρωσης ενδέχεται να υπερκαλύψουν τη φασματική απόκριση των υποκείμενων πετρωμάτων με επικαλύψεις και εσωτερικές ορυκτολογικές αλλοιώσεις.
Οι περισσότερες εταιρίες εξόρυξης χρυσού βρίσκονται μέσα σε αυτές τις περιοχές υψηλών σχετικών πιθανοτήτων (κόκκινες περιοχές). Από το χάρτη εξάγεται το συμπέρασμα πως 158 τετραγωνικά χιλιόμετρα θεωρούνται πιθανές περιοχές ύπαρξης χρυσού, δηλαδή στο 32% των συνολικών εκτάσεων ενδέχεται να εμφανιστούν κοιτάσματα χρυσού στην περιοχή μελέτης.
Οι απαραίτητες πληροφορίες για την έκταση και τη χωρική κατανομή των πόρων χρυσού επιτρέπουν στις πολεοδομικές αρχές ορυκτών την πραγματοποίηση συσχετισμών με άλλες μορφές χρήσεων γης (όπως οι αστικές περιοχές ή προστατευόμενες περιοχές) ή με άλλους παράγοντες (όπως οι συγκοινωνίες ή περιβαλλοντικές πληροφορίες). Επίσης, ο προγραμματισμός σχεδίων χρήσης γης θα μπορεί να γίνει με τέτοιο τρόπο ώστε να αποτραπούν χρήσεις γης οι οποίες είναι ασυμβίβαστες με μελλοντικές δραστηριότητες εξόρυξης χρυσού. Σε γενικές γραμμές, ο χάρτης αυτός συμβάλλει στη λήψη στρατηγικών αποφάσεων όσον αφορά την προστασία των περιοχών εξόρυξης χρυσού ή της αξιοποίησης αυτών για εναλλακτικές χρήσεις γης.
To παρόν μοντέλο αποδείχθηκε πως έχει ένα ποσοστό ορθής πρόβλεψης 83%, που αντιστοιχεί στο ποσοστό των αποθεμάτων χρυσού που επιβεβαιώθηκαν και σε σημεία που προβλέφθηκαν ως ευνοϊκές περιοχές κοιτασμάτων χρυσού.

==Συμπεράσματα==

Όλα τα στοιχεία που χρησιμοποιήθηκαν στη μοντελοποίηση στη βόρεια περιφέρεια Birim είναι χρήσιμα για την ανάδειξη των πιθανών περιοχών ύπαρξης χρυσού. Ωστόσο, καλύτεροι δείκτες αναδείχθηκαν ο γεωχημικός και ο γεωφυσικός παράγοντας. Το ποσοστό επιτυχίας και εγκυρότητας των αποτελεσμάτων που προέκυψαν από τη δημιουργία του χάρτη κρίθηκε ικανοποιητικό (83-88%). Τέλος, η ενσωμάτωση του συνόλου των δεδομένων με χρήση του Arcweight είναι χρήσιμη για την πρόβλεψη των πιθανών τοποθεσιών χρυσού εντός της περιοχής μελέτης, ενώ η συνολική διαδικασία ολοκλήρωσης είναι λιγότερο χρονοβόρα και δαπανηρή.

Πηγή: [http://www.ijrsa.org/paperInfo.aspx?ID=4817 Gold Potential Mapping (Using GIS and Remote Sensing) in Birim North District of Eastern Region of Ghana]

Εντοπισμός κοιτασμάτων χρυσού στην περιφέρεια Birim ανατολικά της Γκάνας

2015-03-11T21:38:35Z

Christina priavolou: /* Εισαγωγή */

[[category: Εξερεύνηση ορυκτών πόρων]]

[[Εικόνα: Pk_a5_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Πιθανές περιοχές ύπαρξης χρυσού στην περιφέρεια Birim στη Γκάνα ]]
[[Εικόνα: Pk_a5_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Τιμές αντίθεσης των παραγόντων σε φθίνουσα σειρά]]

<big>''' Εισαγωγή '''</big>

Η τεχνολογία της Τηλεπισκόπησης και τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών έχουν διαδραματίσει σημαντικό ρόλο αναφορικά με τον εντοπισμό και την ανακάλυψη κοιτασμάτων διαφόρων ορυκτών σε ένα μεγάλο μέρος του κόσμου. Η χρήση τέτοιων συστημάτων σε μεταλλευτικές έρευνες έναντι κάποιας συμβατικής μεθόδου προσφέρει μια ποικιλία διαφορετικών τεχνικών οι οποίες οδηγούν σε μείωση του χρόνου και του κόστους καθώς δεν απαιτείται μεγάλο εργατικό δυναμικό. Παράλληλα, αποφεύγονται πολυάριθμες μεταλλευτικές έρευνες οι οποίες, στην περίπτωση που ακολουθείται μια συμβατική μέθοδος, είναι αναγκαίο να υλοποιηθούν πριν ανακαλυφθεί ένα ορυκτό.

==Περιοχή μελέτης==

Η παρούσα μελέτη εξετάζει την περιοχή Birim, βόρεια περιφέρεια στην ανατολική πλευρά της Γκάνας. Η πρωτεύουσά της, New Abirem αποτελεί μια στρατηγική τοποθεσία, καθώς βρίσκεται ανάμεσα σε μεγάλες εμπορικές πόλεις. Η περιοχή εκτιμάται ότι καλύπτει συνολική έκταση 497 τετραγωνικών χιλιομέτρων και περιλαμβάνει κοιτάσματα που αποτελούν αντικείμενα μεγάλης μεταλλευτικής έρευνας και εκμετάλλευσης από μια σειρά επιχειρήσεων και ορυχείων χρυσού και διαμαντιού. Στο μεγαλύτερο μέρος της περιοχής κυριαρχεί γρανίτης καθώς και φυλλίτης, χαλαζίας και σχιστόλιθοι, δηλαδή πετρώματα με μεγάλες δυνατότητες εξόρυξης υπόγειων υδάτων.

==Μεθοδολογία==

Για την υλοποίηση της μελέτης χρησιμοποιήθηκε ο γεωλογικός χάρτης της περιφέρειας Birim, δορυφορικές εικόνες Landsat της περιοχής μελέτης, γεωφυσικά και γεωχημικά δεδομένα, το λογισμικό ERDAS Imagine 2010, το ArcGIS 10.1 και το ArcView 3.3 από την ESRI.
Τα ορυκτά αργίλου παρουσιάζουν ισχυρή απορρόφηση στη φασματική περιοχή γύρω στα 2.2 μm (που αντιστοιχεί στο κανάλι 7, δηλαδή το μέσο υπέρυθρο) και υψηλή ανακλαστικότητα στη φασματική περιοχή γύρω στα 1.6 μm (που αντιστοιχεί στο κανάλι 5). Η εικόνα που χρησιμοποιήθηκε ήταν ήδη στο παγκόσμιο σύστημα συντεταγμένων (Universal Transverse Mercator-UTM) και δεν απαιτήθηκε γεωμετρική διόρθωση της εικόνας καθώς η Γκάνα χρησιμοποιεί σήμερα τη ζώνη 30Ν στο παγκόσμιο σύστημα συντεταγμένων. Επίσης, δεν εφαρμόστηκε ραδιομετρική διόρθωση στην εικόνα, εφόσον δεν υπήρχε νεφοκάλυψη.
Γεωαναφορά πραγματοποιήθηκε στο γεωλογικό χάρτη της περιοχής μελέτης λόγω της διαφοράς στο σύστημα συντεταγμένων μεταξύ του γεωλογικού χάρτη και της εικόνας, οπότε δημιουργήθηκε το vector layer. Ορισμένες τεχνικές βελτίωσης εικόνας, όπως ο συνδυασμός καναλιών, η αναλογία καναλιών (προκειμένου να ενισχυθούν φασματικές διαφορές) και η ανάλυση κύριων συνιστωσών (με σκοπό την εύρεση διαφορετικών τύπων πετρωμάτων), έλαβαν χώρα για την παρατήρηση υδροθερμικών αλλοιώσεων, γεγονός που οδήγησε στη δημιουργία του raster layer.
Αερομαγνητική εικόνα χρησιμοποιήθηκε επειδή μπορεί να χαρτογραφεί στοιχεία μη ορατά κάτω από τη γεωλογία, σε αντίθεση με τη δορυφορική εικόνα που χαρτογραφεί μόνο την επιφάνεια του εδάφους. Το vector και raster layer, τα γεωχημικά δεδομένα, τα γεωφυσικά δεδομένα και τα σημεία εμφάνισης χρυσού (ορισμένα από τα οποία χρησιμοποιήθηκαν ως δείγματα και τα υπόλοιπα για επιβεβαίωση και έλεγχο) ενοποιήθηκαν για να σχηματίσουν τη βάση δεδομένων του GIS.
Με τη χρήση του ArcView, τα δείγματα χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό του βάρους κάθε στοιχείου. Στη συνέχεια συνδυάστηκαν για να παραχθεί ο χάρτης πιθανής ύπαρξης χρυσού στην περιφέρεια Birim, ο οποίος φαίνεται στην εικόνα.
Ο όρος Posterior Probability αφορά την πιθανότητα εμφάνισης του κοιτάσματος. Υπολογίζεται διαιρώντας το συνολικό αριθμό των δειγμάτων ή σημείων με τη συνολική έκταση της περιοχής μελέτης. Στη συνέχεια, τα βάρη υπολογίστηκαν με τη χρήση των δειγμάτων και των θεματικών τάξεων, ενώ οι σταθμισμένες θεματικές τάξεις συνδυάστηκαν προκειμένου να εκτιμηθούν οι πιθανότητες που συνδέονται με την ύπαρξη χρυσού.

==Ανάλυση αποτελεσμάτων==

Η αντίθεση δίνει το μέτρο της χωρικής συσχέτισης μεταξύ της εμφάνισης τοποθεσιών χρυσού και των διαφόρων παραγόντων. Η υδροθερμική μεταβολή της αργίλου έλαβε τιμή μικρότερη από 1, ενώ ο γεωχημικός παράγοντας παρουσίασε την υψηλότερη τιμή (3.18). Συνεπώς, οι χαρακτηριστικότεροι παράγοντες ένδειξης πιθανών κοιτασμάτων χρυσού στην περιοχή μελέτης είναι ο γεωχημικός παράγοντας και ο γεωφυσικός παράγοντας.
Το γεγονός ότι τα γεωχημικά στοιχεία εμφανίζουν την υψηλότερη τιμή αντίθεσης και, συνεπώς, τους πιο αξιόπιστους δείκτες για την ανάδειξη κοιτασμάτων χρυσού σημαίνει ότι απαιτείται επιτόπια αναζήτηση και μελέτη των γεωχημικών συστατικών των υλικών του χώρου για την εξερεύνηση των νέων κοιτασμάτων. Αντίθετα, η υδροθερμική μεταβολή της αργίλου αποτελεί χρήσιμο εργαλείο για την ανάδειξη περιοχών όπου είναι λιγότερο πιθανό να βρεθούν κοιτάσματα χρυσού, δεδομένου ότι το βάρος της και οι τιμές αντίθεσης που παρουσιάζει κυμαίνονται κοντά στο μηδέν. Οι χαμηλές αυτές τιμές οφείλονται σε διάφορους παράγοντες, όπως: α) ορισμένες περιοχές οι οποίες χαρτογραφούνται και απεικονίζονται ως αλλοιωμένες δε σχετίζονται με εξόρυξη χρυσού, β) οι υδροθερμικές μεταβολές κοντά σε περιοχές μικρών αποθεμάτων χρυσού δεν είναι ανιχνεύσιμες από τις δορυφορικές εικόνες Landsat, γ) οι διαδικασίες αποσάθρωσης ενδέχεται να υπερκαλύψουν τη φασματική απόκριση των υποκείμενων πετρωμάτων με επικαλύψεις και εσωτερικές ορυκτολογικές αλλοιώσεις.
Οι περισσότερες εταιρίες εξόρυξης χρυσού βρίσκονται μέσα σε αυτές τις περιοχές υψηλών σχετικών πιθανοτήτων (κόκκινες περιοχές). Από το χάρτη εξάγεται το συμπέρασμα πως 158 τετραγωνικά χιλιόμετρα θεωρούνται πιθανές περιοχές ύπαρξης χρυσού, δηλαδή στο 32% των συνολικών εκτάσεων ενδέχεται να εμφανιστούν κοιτάσματα χρυσού στην περιοχή μελέτης.
Οι απαραίτητες πληροφορίες για την έκταση και τη χωρική κατανομή των πόρων χρυσού επιτρέπουν στις πολεοδομικές αρχές ορυκτών την πραγματοποίηση συσχετισμών με άλλες μορφές χρήσεων γης (όπως οι αστικές περιοχές ή προστατευόμενες περιοχές) ή με άλλους παράγοντες (όπως οι συγκοινωνίες ή περιβαλλοντικές πληροφορίες). Επίσης, ο προγραμματισμός σχεδίων χρήσης γης θα μπορεί να γίνει με τέτοιο τρόπο ώστε να αποτραπούν χρήσεις γης οι οποίες είναι ασυμβίβαστες με μελλοντικές δραστηριότητες εξόρυξης χρυσού. Σε γενικές γραμμές, ο χάρτης αυτός συμβάλλει στη λήψη στρατηγικών αποφάσεων όσον αφορά την προστασία των περιοχών εξόρυξης χρυσού ή της αξιοποίησης αυτών για εναλλακτικές χρήσεις γης.
To παρόν μοντέλο αποδείχθηκε πως έχει ένα ποσοστό ορθής πρόβλεψης 83%, που αντιστοιχεί στο ποσοστό των αποθεμάτων χρυσού που επιβεβαιώθηκαν και σε σημεία που προβλέφθηκαν ως ευνοϊκές περιοχές κοιτασμάτων χρυσού.

==Συμπεράσματα==

Όλα τα στοιχεία που χρησιμοποιήθηκαν στη μοντελοποίηση στη βόρεια περιφέρεια Birim είναι χρήσιμα για την ανάδειξη των πιθανών περιοχών ύπαρξης χρυσού. Ωστόσο, καλύτεροι δείκτες αναδείχθηκαν ο γεωχημικός και ο γεωφυσικός παράγοντας. Το ποσοστό επιτυχίας και εγκυρότητας των αποτελεσμάτων που προέκυψαν από τη δημιουργία του χάρτη κρίθηκε ικανοποιητικό (83-88%). Τέλος, η ενσωμάτωση του συνόλου των δεδομένων με χρήση του Arcweight είναι χρήσιμη για την πρόβλεψη των πιθανών τοποθεσιών χρυσού εντός της περιοχής μελέτης, ενώ η συνολική διαδικασία ολοκλήρωσης είναι λιγότερο χρονοβόρα και δαπανηρή.

Πηγή: [http://www.ijrsa.org/paperInfo.aspx?ID=4817 Gold Potential Mapping (Using GIS and Remote Sensing) in Birim North District of Eastern Region of Ghana]

Συντήρηση οδικών δικτύων: Η περίπτωση της ευρύτερης περιοχής της Minna στη Νιγηρία

2015-03-11T21:35:58Z

Christina priavolou: /* Ανάλυση αποτελεσμάτων */

[[category: Μελέτες για το πλάτος και τη κατάσταση των δρόμων/πεζοδρομίων]]

[[Εικόνα: Pk_a2_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Δορυφορική εικόνα της περιοχής μελέτης]]
[[Εικόνα: Pk_a2_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Επικαιροποιημένος οδικός χάρτης με χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών και Τηλεπισκόπησης]]

== Εισαγωγή ==

Αποτελεί κοινή παραδοχή το γεγονός ότι ένα καλό οδικό δίκτυο προάγει και συνεισφέρει στην οικονομική ανάπτυξη μιας χώρας μέσω του εμπορίου, του τουρισμού και άλλων εμπορικών δραστηριοτήτων. Οι δρόμοι αποτελούν τεράστιες επενδύσεις και επομένως η ανάγκη να παρακολουθούνται και να συντηρούνται τακτικά, ώστε να αποφευχθούν μελλοντικές φθορές (γεγονός που συνεπάγεται και υψηλά κόστη), καθίσταται αναγκαία.
Η παραδοσιακή μέθοδος παρακολούθησης των οδικών δικτύων είναι ουσιαστικά η επιτόπια επιθεώρηση, η οποία αποτελεί μια κουραστική, χρονοβόρα, δαπανηρή και ενίοτε επικίνδυνη διαδικασία. Δεδομένου ότι όλο και περισσότεροι δρόμοι κατασκευάζονται, η παραδοσιακή μέθοδος δε μπορεί πλέον να εξυπηρετήσει ικανοποιητικά τον επιδιωκόμενο σκοπό. Παράλληλα, η πλειοψηφία των οδικών δικτύων στις περισσότερες αφρικανικές χώρες βρίσκεται σε άσχημη κατάσταση. Ως εκ τούτου, παρατηρείται στροφή στην υιοθέτηση σύγχρονων μεθόδων και τεχνολογιών για την παρακολούθηση των δρόμων, όπως πραγματοποιήθηκε στην περίπτωση της Minna στη Νιγηρία. Οι τεχνολογίες αυτές συνίστανται στη δημιουργία και ενημέρωση μιας βάσης δεδομένων η οποία περιλαμβάνει αεροφωτογραφίες, δορυφορικές εικόνες, εικόνες ραντάρ κ.α. σχετικές με το υπάρχον οδικό δίκτυο αλλά και πιθανές συνδέσεις των δρόμων με γειτονικές πόλεις και χώρες.

== Μεθοδολογία ==

Η παρούσα μελέτη επικεντρώνεται στην παρακολούθηση των δρόμων προκειμένου να καταστεί δυνατή η αξιολόγηση της κατάστασής τους με σκοπό το σχεδιασμό πιθανής προληπτικής συντήρησης. Για το λόγο αυτό αναπτύχθηκε ένα αποτελεσματικό σύστημα παρακολούθησης του οδικού δικτύου που ονομάζεται Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών Παρακολούθησης των Οδικών Δικτύων (Road Monitoring GIS-RMGIS).
Αρχικά, η συλλογή δεδομένων υλοποιήθηκε με τη χρήση δέκτη GPS, ο οποίος καταγράφει τις συντεταγμένες των δρόμων στο γεωδαιτικό σύστημα. Οι πληροφορίες αυτές εισάγονται σε κατάλληλο λογισμικό προκειμένου να δημιουργηθεί ο ψηφιοποιημένος χάρτης των οδικών δικτύων. Στην προκειμένη περίπτωση, το λογισμικό που χρησιμοποιήθηκε είναι το ArcView 3.3. Στη συνέχεια, ακολούθησε η μετατροπή των συντεταγμένων από το γεωδαιτικό σύστημα στο προβολικό. Μετά τη γεωαναφορά έλαβε χώρα ψηφιοποίηση ώστε να παραχθεί ο τελικός χάρτης.

== Ανάλυση αποτελεσμάτων ==

Οι δορυφορικές εικόνες που χρησιμοποιήθηκαν έδειξαν τα υπάρχοντα οδικά δίκτυα της περιοχής, τις θέσεις τους και άλλες λεπτομέρειες, συμπεριλαμβανομένης της κατάστασής τους, του αριθμού των λωρίδων κ.λπ. Δεδομένης της τακτικής λήψης των εικόνων αυτών, η βάση δεδομένων που δημιουργείται, ενημερώνεται και ανανεώνεται συνεχώς, ώστε να δίνεται η δυνατότητα αξιολόγησης της κατάστασης του οδικού δικτύου ανά πάσα στιγμή.

== Συμπεράσματα ==

Οι δορυφορικές εικόνες φαίνεται να μπορούν να συλλάβουν περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους δρόμους από ότι οι επιτόπιες έρευνες. Στην προκειμένη περίπτωση, παράλληλα με την επεξεργασία των εικόνων, πραγματοποιήθηκαν επιτόπιες μελέτες για την εξακρίβωση της ορθότητας των στοιχείων που προέκυψαν. Το τελικό αποτέλεσμα της μελέτης είναι ένα ολοκληρωμένο σύστημα για την παρακολούθηση και τον έλεγχο των οδικών δικτύων με σκοπό τον προγραμματισμό πιθανών συντηρήσεων. Πρόκειται για ένα σύστημα που μπορεί να υποδείξει σημεία όπου υπάρχουν βλάβες σε δρόμους και χρήζουν άμεσης επισκευής. Τέλος, οι τεχνολογίες τηλεπισκόπησης χρησιμοποιούνται ευρέως από διάφορες εταιρίες και κρατικές υπηρεσίες οι οποίες ασχολούνται με το σχεδιασμό και τη συντήρηση οδικών δικτύων.

Πηγή:[http://www.iosrjournals.org/iosr-jestft/papers/vol3-issue6/A0360105.pdf Applications of Geographic Information System and Remote Sensing in Road Monitoring in Minna and Environs, Nigeria ]

Πριάβολου Χριστίνα

2015-02-20T14:15:43Z

Christina priavolou:

* [[Εντοπισμός κοιτασμάτων χρυσού στην περιφέρεια Birim ανατολικά της Γκάνας]]

* [[Αξιολόγηση του κινδύνου υποβάθμισης εδαφών στο βόρειο τμήμα του Δέλτα του Νείλου]]

* [[Εντοπισμός και μελέτη κατασκευαστικών υλικών σε απρόσιτα εδάφη της Sri Lanka]]

* [[Συντήρηση οδικών δικτύων: Η περίπτωση της ευρύτερης περιοχής της Minna στη Νιγηρία]]

* [[Εντοπισμός μεταβολών και προτάσεις αποκατάστασης της λίμνης Μαρεώτιδας στην Αίγυπτο]]

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο) ]]

Εντοπισμός μεταβολών και προτάσεις αποκατάστασης της λίμνης Μαρεώτιδας στην Αίγυπτο

2015-02-10T17:26:19Z

Christina priavolou:

[[category: Παρακολούθηση, χαρτογράφηση και ανάλυση ποταμών, λιμνών και υγροτόπων]]

[[Εικόνα: Pk_a4_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Περιοχή μελέτης]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Δορυφορική εικόνα LANDSAT ETM + (22/05/2013)]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e3.jpeg|thumb|right|Εικόνα 3: Ταξινόμηση μέγιστης πιθανοφάνειας για τη λίμνη Μαρεώτιδα της Αιγύπτου]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e4.jpeg|thumb|right|Εικόνα 4: Αλλαγές στη βλάστηση]]

==Εισαγωγή==

Στην παρούσα εφαρμογή εξετάζεται η δυνατότητα παρατήρησης πιθανών μεταβολών οι οποίες έλαβαν χώρα στη λίμνη Μαρεώτιδα της Αιγύπτου, με σκοπό τη λήψη μέτρων και την υλοποίηση στρατηγικών για την αποκατάστασή της. Προκειμένου να ανιχνευθούν οι αλλαγές αυτές, χρησιμοποιήθηκαν τρεις δορυφορικές εικόνες Landsat (των ετών 1991, 2004, 2013) και μια πολυφασματική εικόνα SPOT-HRV του 1995. Στη συνέχεια, υλοποιήθηκε η ταξινόμηση μέγιστης πιθανοφάνειας (Maximum likelihood classification) και εντοπίστηκαν αλλαγές στις χρήσεις γης με την τεχνική της σταυροειδούς πινακοποίησης (cross tabulation) και με σύγκριση ανά pixel των αλλαγών στις τέσσερις εικόνες. Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν την ύπαρξη σοβαρών αλλαγών στις χρήσεις γης κυρίως τα τελευταία χρόνια, οι οποίες ενδέχεται να οφείλονται σε πολιτικο-κοινωνικο-οικονομικά προβλήματα. Τέλος, προτείνονται εναλλακτικές λύσεις αποκατάστασης της λίμνης, όπως ο έλεγχος της ρύπανσης για το ανατολικό της τμήμα και η επαναλειτουργία των κλειστών τμημάτων της δυτικής πλευράς της.

==Περιοχή μελέτης==

Η λίμνη Maryut αποτελεί ένα μικρό τμήμα μιας μεγαλύτερης λίμνης η οποία ήταν γνωστή κατά τη ρωμαϊκή εποχή ως λίμνη Mariutus. Εκτείνεται 80 χιλιόμετρα παράλληλα της βόρειας ακτής και 30 χιλιόμετρα νότια της πόλης της Αλεξάνδρειας, όπως φαίνεται στην εικόνα.
Οι περισσότερες από τις βιομηχανικές δραστηριότητες της Αιγύπτου εξαρτώνται από τη λίμνη Μαρεώτιδα, είτε κατά τη διαδικασία της ψύξης είτε ως ένα υγρό απόβλητο χωματερής. Επιπλέον, γεωργικές αποστραγγίσεις νερού (τουλάχιστον έξι εκατομμύρια κυβικά μέτρα ανά ημέρα) συμπαρασύρουν αγροχημικές ουσίες και ιχνοστοιχεία μαζί με βιομηχανικά απόβλητα και ανεπεξέργαστα οικιακά λύματα τα οποία καταλήγουν στη λίμνη. Παράλληλα, η ύπαρξη περιορισμένων πόρων στην περιοχή της Αιγύπτου, καθώς επίσης οι αλλαγές σε πολιτικό επίπεδο και η απουσία αυστηρών διαδικασιών παρακολούθησης της αειφόρου ανάπτυξης, συνέβαλαν σε γοργές αλλαγές στις χρήσεις γης της περιοχής, καθιστώντας το περιβάλλον επιρρεπές σε υποβάθμιση.
Συνεπώς, λόγω της ισχυρής επίδρασης του ανθρώπινου παράγοντα στη λίμνη, σημειώθηκαν πολλές φυσικές (αλλαγές στις χρήσεις γης και την ποιότητα του νερού) αλλά και βιολογικές αλλαγές (σημαντικές αλλαγές στο οικοσύστημα). Επιπλέον, η αύξηση του ευτροφισμού και των εκπομπών υδρόθειου (H2S) από τη λίμνη καθώς επίσης η αλατότητα έχουν επιδεινώσει το πρόβλημα.

==Μεθοδολογία==

Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα μελέτη περιλαμβάνουν συνολικά 4 δορυφορικές εικόνες (τρεις LANDSAT και μια SPOT – HRV) καθώς επίσης στοιχεία από επιτόπιες έρευνες που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή των γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών, όπως είναι οι τοπογραφικοί χάρτες, βάσεις δεδομένων επιτόπιων μελετών και στατιστικά στοιχεία.
Το λογισμικό ERDAS χρησιμοποιήθηκε προκειμένου να πραγματοποιηθεί η ταξινόμηση με τη μέθοδο της μέγιστης πιθανοφάνειας. Διακρίθηκαν 14 περιοχές εκπαίδευσης, μεταξύ των οποίων συμπεριλαμβάνονται διάφορες κατηγορίες βλάστησης, περιοχές άγονης γης, αστικές ζώνες, ασβεστολιθικά πετρώματα κ.α. Κατά τη διαδικασία της επιβλεπόμενης ταξινόμησης που έλαβε χώρα, επιλέχθηκαν τυχαία και ισάριθμα σημεία για την κάθε θεματική τάξη. Δημιουργήθηκαν, λοιπόν, πολύγωνα μεγέθους 9x9 pixel. Με τον τρόπο αυτό, τα αποτελέσματα που προέκυψαν έδειξαν ότι η συνολική ακρίβεια από την ταξινόμηση εικόνων για το Landsat TM που ελήφθησαν το 1991 ήταν 98%, για το SPOT - HRV του 1995 ήταν 98,6%, για την εικόνα Landsat-ΕΤΜ που λήφθηκε το 2004 η ακρίβεια έφτασε το 96,7 %, ενώ για το LANDSAT-ΕΤΜ του έτους 2013 ήταν 98,9%.
Τέλος, η μέθοδος σταυροειδούς πινακοποίησης χρησιμοποιήθηκε για τον εντοπισμό αλλαγών που σημειώθηκαν στην περιοχή της λίμνης σε τρεις χρονικές περιόδους (1991-1995, 1995-2004, 2004-2013). Στην ακόλουθη εικόνα φαίνονται οι αλλαγές που παρατηρήθηκαν στη βλάστηση, με το κόκκινο χρώμα να δηλώνει απώλεια βλάστησης, το μπλε καμία ουσιαστική αλλαγή και το πράσινο την ύπαρξη νέας βλάστησης στην περιοχή.

==Αποκατάσταση της λίμνης==

Προκειμένου να επιτευχθεί η βιώσιμη ανάπτυξη της λίμνης και της ευρύτερης περιοχής, καθίσταται επιτακτική η ανάγκη αξιοποίησης των πληροφοριών που προέρχονται από την τηλεπισκόπηση και τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών ώστε να βελτιωθεί η υπάρχουσα κατάσταση. Τα κύρια προβλήματα που αντιμετωπίζει η λίμνη Μαρεώτιδα είναι η ρύπανση (του νερού, του αέρα, του εδάφους αλλά και οπτική ρύπανση), υψηλά επίπεδα ευτροφισμού, συσσώρευση ρυπασμένων ιζημάτων βαρέων μετάλλων και η αστική ανάπτυξη (π.χ. συρρίκνωση του υδάτινου όγκου).
Ανάλογα με τη φύση της λίμνης και κύριες δραστηριότητες που αναπτύσσονται γύρω από αυτή θα μπορούσαν να διακριθούν δύο οικοσυστήματα. Η πρώτη ομάδα σχετίζεται με το ανατολικό τμήμα της λίμνης με βασικό πρόβλημα τα υψηλά ποσοστά ρύπανσης και πληθυσμού, ενώ η δεύτερη ομάδα αφορά το δυτικό τμήμα που παρουσιάζει υψηλά ποσοστά συρρίκνωσης του υδάτινου όγκου. Τόσο οι ανατολικές όσο και δυτικές ομάδες μπορεί να έχουν τρεις εναλλακτικές λύσεις. Έτσι, ενδεικτικά για το ανατολικό τμήμα, προτείνεται η διατήρηση της υφιστάμενης κατάστασης ως έχει, η υλοποίηση έργων ελέγχου των επιπέδων της ρύπανσης και η προώθηση του τουρισμού στην ευρύτερη περιοχή. Ομοίως, προτάθηκαν τρεις εναλλακτικές παρόμοιας λογικής για το δυτικό τμήμα.
Στη συνέχεια, εντοπίστηκαν τέσσερις κύριες ομάδες παραμέτρων για καθένα από τα εναλλακτικά σενάρια που προτείνονται. Οι εν λόγω παράμετροι περιλαμβάνουν τα ακόλουθα: Φυσικά και χημικά στοιχεία που αντιπροσωπεύουν τις φυσικές και μη οργανικές περιβαλλοντικές αλλαγές, στοιχεία βιολογίας και οικολογίας που περιλαμβάνουν την τροφική αλυσίδα, τη χλωρίδα και πανίδα, κοινωνικοπολιτιστικά στοιχεία που αναφέρονται στο ανθρώπινο περιβάλλον και την πολιτιστική κληρονομιά των κοινωνιών στην περιοχή μελέτης και, τέλος, οικονομικά και επιχειρησιακά στοιχεία που αφορούν οικονομικές πτυχές που ενδέχεται να επηρεάσουν μελλοντικά την αειφορική ανάπτυξη της περιοχής.

==Συμπεράσματα==

Όπως ήταν αναμενόμενο, η μη λήψη μέτρων και στα δύο τμήματα της λίμνης συνεπάγεται ως επί το πλείστον την αρνητική εξέλιξη των διαφόρων μεγεθών. Στην ανατολική πλευρά, οι υπόλοιπες δύο εναλλακτικές λύσεις έχουν σημαντικές θετικές επιδράσεις στο περιβάλλον, καθώς και ορισμένες αρνητικές οι οποίες, βέβαια, θα μπορούσαν να μετριαστούν. Πιο συγκεκριμένα, η επιλογή του σεναρίου για έλεγχο της ρύπανσης έχει τη μεγαλύτερη θετική επίδραση και, ταυτόχρονα, το χαμηλότερο αρνητικό αντίκτυπο. Όσον αφορά το δυτικό τμήμα, η επαναλειτουργία των κλειστών τμημάτων της λίμνης έχει τις λιγότερες αρνητικές συνέπειες και τις περισσότερες θετικές επιδράσεις στην ευρύτερη περιοχή και επομένως αποτελεί τη βέλτιστη λύση.
Το κύριο αποτέλεσμα που προέκυψε από την επεξεργασία των δορυφορικών εικόνων είναι μια εικόνα που οπτικοποιεί τις μεταβολές των χρήσεων και καλύψεων γης στην περιοχή μελέτης και η οποία μπορεί να οδηγήσει στην εξέταση εναλλακτικών επιλογών αποκατάστασης. Με τον τρόπο αυτό, προσδιορίστηκαν διάφορα στοιχεία, όπως οι περιβαλλοντικές συνθήκες, η κατάσταση των φυσικών πόρων και ο ρυθμός υλοποίησης των αλλαγών, τα οποία διευκολύνουν τη μελλοντική ορθολογική διαχείριση της λίμνης. Επομένως, η ύπαρξη ενός πλήρους γεωγραφικού συστήματος πληροφοριών για μια περιοχή έχει μεγάλη σημασία για τον εντοπισμό μεταβολών και τη λήψη σχετικών αποφάσεων. Φυσικά, βασική προϋπόθεση για την αποτελεσματικότητα των συστημάτων αυτών αποτελεί η συνεχής ενημέρωση της βάσης δεδομένων τους.
Στη συγκεκριμένη μελέτη, μια αξιοσημείωτη αλλαγή που εντοπίστηκε στην περιοχή της λίμνης είναι ότι το ποσοστό θολού νερού αυξήθηκε περίπου κατά 2,6%. Συνεπώς, εξάγεται το συμπέρασμα πως εξακολουθεί να υπάρχει εισερχόμενη ρύπανση, η οποία επηρεάζει την ευρύτερη περιοχή της λίμνης. Παράλληλα, το περιεχόμενο της λίμνης ταξινομήθηκε σε θεματικές κατηγορίες, οι μεταβολές των οποίων έδωσαν μια εικόνα για τις συνολικές αλλαγές που συνέβησαν στη λίμνη. Όσον αφορά την οικιστική ανάπτυξη, οι οικισμοί γύρω από τη λίμνη αυξήθηκαν κατά περίπου 32,2% στα γυμνά εδάφη. Υπάρχει, επίσης, αστική ανάπτυξη πάνω από καλλιεργούμενες εκτάσεις (βλάστηση) κατά περίπου 4,3%.
Αξίζει να αναφερθεί πως μια εναλλακτική λύση ξήρανσης στο δυτικό τμήμα της λίμνης δε θα ήταν περιβαλλοντικά αποδεκτή, καθώς επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την υδατική ισορροπία ολόκληρης της περιοχής. Τέλος, ένα πρόγραμμα διαχείρισης των φυσικών πόρων θα μπορούσε να εφαρμοστεί, το οποίο δε θα επιτρέπει καμία ανθρώπινη παρέμβαση, χωρίς την εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων, όπως απαιτείται από το αιγυπτιακό δίκαιο.

Πηγή: [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1110982314000416 Change detection and restoration alternatives for the Egyptian Lake Maryut]

Πριάβολου Χριστίνα

2015-02-10T17:23:40Z

Christina priavolou: Διαγραφή του περιεχομένου της σελίδας

Εντοπισμός κοιτασμάτων χρυσού στην περιφέρεια Birim ανατολικά της Γκάνας

2015-02-10T17:19:03Z

Christina priavolou:

[[category: Εξερεύνηση ορυκτών πόρων]]

[[Εικόνα: Pk_a5_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Πιθανές περιοχές ύπαρξης χρυσού στην περιφέρεια Birim στη Γκάνα ]]
[[Εικόνα: Pk_a5_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Τιμές αντίθεσης των παραγόντων σε φθίνουσα σειρά]]

==Εισαγωγή==

Η τεχνολογία της Τηλεπισκόπησης και τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών έχουν διαδραματίσει σημαντικό ρόλο αναφορικά με τον εντοπισμό και την ανακάλυψη κοιτασμάτων διαφόρων ορυκτών σε ένα μεγάλο μέρος του κόσμου. Η χρήση τέτοιων συστημάτων σε μεταλλευτικές έρευνες έναντι κάποιας συμβατικής μεθόδου προσφέρει μια ποικιλία διαφορετικών τεχνικών οι οποίες οδηγούν σε μείωση του χρόνου και του κόστους καθώς δεν απαιτείται μεγάλο εργατικό δυναμικό. Παράλληλα, αποφεύγονται πολυάριθμες μεταλλευτικές έρευνες οι οποίες, στην περίπτωση που ακολουθείται μια συμβατική μέθοδος, είναι αναγκαίο να υλοποιηθούν πριν ανακαλυφθεί ένα ορυκτό.

==Περιοχή μελέτης==

Η παρούσα μελέτη εξετάζει την περιοχή Birim, βόρεια περιφέρεια στην ανατολική πλευρά της Γκάνας. Η πρωτεύουσά της, New Abirem αποτελεί μια στρατηγική τοποθεσία, καθώς βρίσκεται ανάμεσα σε μεγάλες εμπορικές πόλεις. Η περιοχή εκτιμάται ότι καλύπτει συνολική έκταση 497 τετραγωνικών χιλιομέτρων και περιλαμβάνει κοιτάσματα που αποτελούν αντικείμενα μεγάλης μεταλλευτικής έρευνας και εκμετάλλευσης από μια σειρά επιχειρήσεων και ορυχείων χρυσού και διαμαντιού. Στο μεγαλύτερο μέρος της περιοχής κυριαρχεί γρανίτης καθώς και φυλλίτης, χαλαζίας και σχιστόλιθοι, δηλαδή πετρώματα με μεγάλες δυνατότητες εξόρυξης υπόγειων υδάτων.

==Μεθοδολογία==

Για την υλοποίηση της μελέτης χρησιμοποιήθηκε ο γεωλογικός χάρτης της περιφέρειας Birim, δορυφορικές εικόνες Landsat της περιοχής μελέτης, γεωφυσικά και γεωχημικά δεδομένα, το λογισμικό ERDAS Imagine 2010, το ArcGIS 10.1 και το ArcView 3.3 από την ESRI.
Τα ορυκτά αργίλου παρουσιάζουν ισχυρή απορρόφηση στη φασματική περιοχή γύρω στα 2.2 μm (που αντιστοιχεί στο κανάλι 7, δηλαδή το μέσο υπέρυθρο) και υψηλή ανακλαστικότητα στη φασματική περιοχή γύρω στα 1.6 μm (που αντιστοιχεί στο κανάλι 5). Η εικόνα που χρησιμοποιήθηκε ήταν ήδη στο παγκόσμιο σύστημα συντεταγμένων (Universal Transverse Mercator-UTM) και δεν απαιτήθηκε γεωμετρική διόρθωση της εικόνας καθώς η Γκάνα χρησιμοποιεί σήμερα τη ζώνη 30Ν στο παγκόσμιο σύστημα συντεταγμένων. Επίσης, δεν εφαρμόστηκε ραδιομετρική διόρθωση στην εικόνα, εφόσον δεν υπήρχε νεφοκάλυψη.
Γεωαναφορά πραγματοποιήθηκε στο γεωλογικό χάρτη της περιοχής μελέτης λόγω της διαφοράς στο σύστημα συντεταγμένων μεταξύ του γεωλογικού χάρτη και της εικόνας, οπότε δημιουργήθηκε το vector layer. Ορισμένες τεχνικές βελτίωσης εικόνας, όπως ο συνδυασμός καναλιών, η αναλογία καναλιών (προκειμένου να ενισχυθούν φασματικές διαφορές) και η ανάλυση κύριων συνιστωσών (με σκοπό την εύρεση διαφορετικών τύπων πετρωμάτων), έλαβαν χώρα για την παρατήρηση υδροθερμικών αλλοιώσεων, γεγονός που οδήγησε στη δημιουργία του raster layer.
Αερομαγνητική εικόνα χρησιμοποιήθηκε επειδή μπορεί να χαρτογραφεί στοιχεία μη ορατά κάτω από τη γεωλογία, σε αντίθεση με τη δορυφορική εικόνα που χαρτογραφεί μόνο την επιφάνεια του εδάφους. Το vector και raster layer, τα γεωχημικά δεδομένα, τα γεωφυσικά δεδομένα και τα σημεία εμφάνισης χρυσού (ορισμένα από τα οποία χρησιμοποιήθηκαν ως δείγματα και τα υπόλοιπα για επιβεβαίωση και έλεγχο) ενοποιήθηκαν για να σχηματίσουν τη βάση δεδομένων του GIS.
Με τη χρήση του ArcView, τα δείγματα χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό του βάρους κάθε στοιχείου. Στη συνέχεια συνδυάστηκαν για να παραχθεί ο χάρτης πιθανής ύπαρξης χρυσού στην περιφέρεια Birim, ο οποίος φαίνεται στην εικόνα.
Ο όρος Posterior Probability αφορά την πιθανότητα εμφάνισης του κοιτάσματος. Υπολογίζεται διαιρώντας το συνολικό αριθμό των δειγμάτων ή σημείων με τη συνολική έκταση της περιοχής μελέτης. Στη συνέχεια, τα βάρη υπολογίστηκαν με τη χρήση των δειγμάτων και των θεματικών τάξεων, ενώ οι σταθμισμένες θεματικές τάξεις συνδυάστηκαν προκειμένου να εκτιμηθούν οι πιθανότητες που συνδέονται με την ύπαρξη χρυσού.

==Ανάλυση αποτελεσμάτων==

Η αντίθεση δίνει το μέτρο της χωρικής συσχέτισης μεταξύ της εμφάνισης τοποθεσιών χρυσού και των διαφόρων παραγόντων. Η υδροθερμική μεταβολή της αργίλου έλαβε τιμή μικρότερη από 1, ενώ ο γεωχημικός παράγοντας παρουσίασε την υψηλότερη τιμή (3.18). Συνεπώς, οι χαρακτηριστικότεροι παράγοντες ένδειξης πιθανών κοιτασμάτων χρυσού στην περιοχή μελέτης είναι ο γεωχημικός παράγοντας και ο γεωφυσικός παράγοντας.
Το γεγονός ότι τα γεωχημικά στοιχεία εμφανίζουν την υψηλότερη τιμή αντίθεσης και, συνεπώς, τους πιο αξιόπιστους δείκτες για την ανάδειξη κοιτασμάτων χρυσού σημαίνει ότι απαιτείται επιτόπια αναζήτηση και μελέτη των γεωχημικών συστατικών των υλικών του χώρου για την εξερεύνηση των νέων κοιτασμάτων. Αντίθετα, η υδροθερμική μεταβολή της αργίλου αποτελεί χρήσιμο εργαλείο για την ανάδειξη περιοχών όπου είναι λιγότερο πιθανό να βρεθούν κοιτάσματα χρυσού, δεδομένου ότι το βάρος της και οι τιμές αντίθεσης που παρουσιάζει κυμαίνονται κοντά στο μηδέν. Οι χαμηλές αυτές τιμές οφείλονται σε διάφορους παράγοντες, όπως: α) ορισμένες περιοχές οι οποίες χαρτογραφούνται και απεικονίζονται ως αλλοιωμένες δε σχετίζονται με εξόρυξη χρυσού, β) οι υδροθερμικές μεταβολές κοντά σε περιοχές μικρών αποθεμάτων χρυσού δεν είναι ανιχνεύσιμες από τις δορυφορικές εικόνες Landsat, γ) οι διαδικασίες αποσάθρωσης ενδέχεται να υπερκαλύψουν τη φασματική απόκριση των υποκείμενων πετρωμάτων με επικαλύψεις και εσωτερικές ορυκτολογικές αλλοιώσεις.
Οι περισσότερες εταιρίες εξόρυξης χρυσού βρίσκονται μέσα σε αυτές τις περιοχές υψηλών σχετικών πιθανοτήτων (κόκκινες περιοχές). Από το χάρτη εξάγεται το συμπέρασμα πως 158 τετραγωνικά χιλιόμετρα θεωρούνται πιθανές περιοχές ύπαρξης χρυσού, δηλαδή στο 32% των συνολικών εκτάσεων ενδέχεται να εμφανιστούν κοιτάσματα χρυσού στην περιοχή μελέτης.
Οι απαραίτητες πληροφορίες για την έκταση και τη χωρική κατανομή των πόρων χρυσού επιτρέπουν στις πολεοδομικές αρχές ορυκτών την πραγματοποίηση συσχετισμών με άλλες μορφές χρήσεων γης (όπως οι αστικές περιοχές ή προστατευόμενες περιοχές) ή με άλλους παράγοντες (όπως οι συγκοινωνίες ή περιβαλλοντικές πληροφορίες). Επίσης, ο προγραμματισμός σχεδίων χρήσης γης θα μπορεί να γίνει με τέτοιο τρόπο ώστε να αποτραπούν χρήσεις γης οι οποίες είναι ασυμβίβαστες με μελλοντικές δραστηριότητες εξόρυξης χρυσού. Σε γενικές γραμμές, ο χάρτης αυτός συμβάλλει στη λήψη στρατηγικών αποφάσεων όσον αφορά την προστασία των περιοχών εξόρυξης χρυσού ή της αξιοποίησης αυτών για εναλλακτικές χρήσεις γης.
To παρόν μοντέλο αποδείχθηκε πως έχει ένα ποσοστό ορθής πρόβλεψης 83%, που αντιστοιχεί στο ποσοστό των αποθεμάτων χρυσού που επιβεβαιώθηκαν και σε σημεία που προβλέφθηκαν ως ευνοϊκές περιοχές κοιτασμάτων χρυσού.

==Συμπεράσματα==

Όλα τα στοιχεία που χρησιμοποιήθηκαν στη μοντελοποίηση στη βόρεια περιφέρεια Birim είναι χρήσιμα για την ανάδειξη των πιθανών περιοχών ύπαρξης χρυσού. Ωστόσο, καλύτεροι δείκτες αναδείχθηκαν ο γεωχημικός και ο γεωφυσικός παράγοντας. Το ποσοστό επιτυχίας και εγκυρότητας των αποτελεσμάτων που προέκυψαν από τη δημιουργία του χάρτη κρίθηκε ικανοποιητικό (83-88%). Τέλος, η ενσωμάτωση του συνόλου των δεδομένων με χρήση του Arcweight είναι χρήσιμη για την πρόβλεψη των πιθανών τοποθεσιών χρυσού εντός της περιοχής μελέτης, ενώ η συνολική διαδικασία ολοκλήρωσης είναι λιγότερο χρονοβόρα και δαπανηρή.

Πηγή: [http://www.ijrsa.org/paperInfo.aspx?ID=4817 Gold Potential Mapping (Using GIS and Remote Sensing) in Birim North District of Eastern Region of Ghana]

Εντοπισμός και μελέτη κατασκευαστικών υλικών σε απρόσιτα εδάφη της Sri Lanka

2015-02-10T17:16:09Z

Christina priavolou:

[[category: Καταλληλότητα εδαφών για έργα υποδομής και ανάπτυξης]]

[[Εικόνα: Pk_a1_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Συντελεστές βαρύτητας πολυκριτηριακής ανάλυσης]]

[[Εικόνα: Pk_a1_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Κατάλληλες τοποθεσίες για λατομεία και ορυχεία άμμου]]

==Εισαγωγή==

Ο εμφύλιος πόλεμος στη Sri Lanka, εικοσαετούς σχεδόν διάρκειας, έχει οδηγήσει σε εξαθλίωση ιδιαίτερα τις βόρειες και ανατολικές περιοχές της και έχει ανακόψει κάθε μορφής ανάπτυξη. Κατά τη διάρκειά του, οι περισσότερες υποδομές της περιοχής καταστράφηκαν ή υπέστησαν μεγάλες ζημιές. Η ανάγκη, λοιπόν, ανοικοδόμησης των περιοχών προβάλλει σήμερα επιτακτική, καθώς επίσης και η ζήτηση δομικών υλικών για την υλοποίηση των απαιτούμενων έργων. Παρά το γεγονός ότι οι διαθέσιμοι πόροι στις περιοχές αυτές αφθονούν, εξ’ αιτίας της δυσκολίας πρόσβασης στα εδάφη αυτά, παραμένουν αναξιοποίητοι στην πλειοψηφία τους. Για την επίλυση του προβλήματος αυτού μπορούν να εφαρμοστούν διάφορες μέθοδοι και τεχνικές οι οποίες, χρησιμοποιούν Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (Geographic Information System-GIS).
Κύριοι στόχοι του έργου είναι:
* Η χρήση δορυφορικών εικόνων για τον εντοπισμό των διαθέσιμων πετρωμάτων, τα οποία ενδέχεται να χρησιμοποιηθούν σε οικοδομικές εργασίες
* Η αξιοποίηση αναλύσεων που προκύπτουν από αυτές τις τεχνικές με σκοπό τη διερεύνηση του βαθμού στον οποίο τα κατασκευαστικά υλικά είναι οικονομικά βιώσιμα, λαμβάνοντας υπόψη τη θέση των εργοταξίων, τα οδικά δίκτυα και διάφορους περιβαλλοντικούς παράγοντες.
Στα επιπρόσθετα οφέλη που αποκομίζονται από αυτές τις μεθόδους συμπεριλαμβάνονται η εξοικονόμηση χρόνου, κεφαλαίου και επίπονων προσπαθειών που εμπεριείχαν αντίστοιχες παλιές συμβατικές μέθοδοι.

==Μεθοδολογία==

Αρχικά, πραγματοποιήθηκε συλλογή των απαραίτητων δεδομένων τα οποία προήλθαν από εικόνες (με χρήση LANDSAT ETM+), χάρτες και επιτόπιες παρατηρήσεις. Στη συνέχεια, ακολούθησαν ομαδοποιήσεις των διαθέσιμων εικόνων και καταγραφές των υφιστάμενων αποστάσεων μεταξύ των περιοχών στις οποίες εντοπίστηκαν δομικά υλικά, των εργοταξίων, των οδικών δικτύων αλλά και των περιοχών γενικού ενδιαφέροντος (πολιτισμικού, οικολογικού κ.α.). Τέλος, υλοποιήθηκε μια σειρά πολυκριτηριακών αναλύσεων οι οποίες λάμβαναν υπόψη την επίδραση διαφόρων παραγόντων.

==Ανάλυση αποτελεσμάτων==

Η ανάλυση κατέδειξε πως η ακρίβεια της ψηφιοποίησης στα πετρώδη εδάφη ήταν λίγο μεγαλύτερη από την αντίστοιχη στα αμμώδη. Μεταξύ των εσφαλμένων ενδείξεων που παρατηρήθηκαν συμπεριλαμβάνονται η καταχώρηση ορισμένων επίπεδων γυμνών εδαφών ως “αμμώδες έδαφος” και η δυσκολία αναγνώρισης βραχωδών στοιχείων σε σημεία όπου η βλάστηση ήταν πυκνή ή όπου υπήρχαν απότομα βραχώδη πρανή. Όσον αφορά την ψηφιοποίηση αμμωδών εδαφών, το μείζον ζήτημα που παρουσιάστηκε ήταν η ταξινόμηση εδαφών τα οποία δεν είναι κατάλληλα για την εξόρυξη άμμου.
Ωστόσο, ο εντοπισμός των θέσεων όπου υπάρχει άμμος ή πέτρωμα δεν αρκεί. Για το λόγο αυτό, έγινε χρήση τεσσάρων κριτηρίων στα οποία δόθηκαν συντελεστές βαρύτητας ανάλογα με τον τύπο των δεδομένων εισόδου και τους στόχους των ενδιαφερομένων μερών. Τα κριτήρια αυτά ήταν η εγγύτητα σε οδικό δίκτυο, σε εργοτάξιο, σε ευαίσθητες περιοχές και η χρήση γης (μεγαλύτερη βαρύτητα αποδόθηκε στα δύο πρώτα). Η συνολική καταλληλότητα της γης και συνεπώς η δυνατότητα εγκατάστασης βιώσιμων λατομείων και ορυχείων άμμου προκύπτει λαμβάνοντας υπόψη τους τέσσερις αυτούς παράγοντες. Επιπλέον, η ανάλυση δικτύων που πραγματοποιήθηκε κατέδειξε τις θέσεις των λατομείων και ορυχείων άμμου που απαιτούν το ελάχιστο κόστος (αναφορικά με την απόσταση και το χρόνο) ώστε να μεταφέρονται τα απαραίτητα μέσα στα εργοτάξια.

==Συμπεράσματα==

Η ακρίβεια της αναγνώρισης και ταξινόμησης βραχωδών και αμμωδών στοιχείων αποδείχθηκε ικανοποιητική. Τα τελικά αποτελέσματα μετά την ανάλυση δίνουν λατομεία με βάση την καταλληλότητα της διαδρομής που επιλέγεται προκειμένου να φθάσουν τα υλικά στο εργοτάξιο σε ελάχιστο χρόνο. Επιπλέον, η έκταση των αρχαιολογικών χώρων δε μπορεί να προσδιοριστεί από τις δορυφορικές εικόνες. Τέλος, για ένα περισσότερο ολοκληρωμένο αποτέλεσμα, οι ιδιότητες των πετρωμάτων θα μπορούσαν να ενσωματωθούν στην πολυκριτηριακή ανάλυση.

Πηγή: [http://www.civil.mrt.ac.lk/conference/ACEPS_2012/6.pdf Application of Remote Sensing and GIS techniques for exploring Construction Material from inaccessible terrains; case study in Eastern Province of Sri Lanka]

Συντήρηση οδικών δικτύων: Η περίπτωση της ευρύτερης περιοχής της Minna στη Νιγηρία

2015-02-10T17:14:02Z

Christina priavolou:

[[category: Μελέτες για το πλάτος και τη κατάσταση των δρόμων/πεζοδρομίων]]

[[Εικόνα: Pk_a2_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Δορυφορική εικόνα της περιοχής μελέτης]]
[[Εικόνα: Pk_a2_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Επικαιροποιημένος οδικός χάρτης με χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών και Τηλεπισκόπησης]]

== Εισαγωγή ==

Αποτελεί κοινή παραδοχή το γεγονός ότι ένα καλό οδικό δίκτυο προάγει και συνεισφέρει στην οικονομική ανάπτυξη μιας χώρας μέσω του εμπορίου, του τουρισμού και άλλων εμπορικών δραστηριοτήτων. Οι δρόμοι αποτελούν τεράστιες επενδύσεις και επομένως η ανάγκη να παρακολουθούνται και να συντηρούνται τακτικά, ώστε να αποφευχθούν μελλοντικές φθορές (γεγονός που συνεπάγεται και υψηλά κόστη), καθίσταται αναγκαία.
Η παραδοσιακή μέθοδος παρακολούθησης των οδικών δικτύων είναι ουσιαστικά η επιτόπια επιθεώρηση, η οποία αποτελεί μια κουραστική, χρονοβόρα, δαπανηρή και ενίοτε επικίνδυνη διαδικασία. Δεδομένου ότι όλο και περισσότεροι δρόμοι κατασκευάζονται, η παραδοσιακή μέθοδος δε μπορεί πλέον να εξυπηρετήσει ικανοποιητικά τον επιδιωκόμενο σκοπό. Παράλληλα, η πλειοψηφία των οδικών δικτύων στις περισσότερες αφρικανικές χώρες βρίσκεται σε άσχημη κατάσταση. Ως εκ τούτου, παρατηρείται στροφή στην υιοθέτηση σύγχρονων μεθόδων και τεχνολογιών για την παρακολούθηση των δρόμων, όπως πραγματοποιήθηκε στην περίπτωση της Minna στη Νιγηρία. Οι τεχνολογίες αυτές συνίστανται στη δημιουργία και ενημέρωση μιας βάσης δεδομένων η οποία περιλαμβάνει αεροφωτογραφίες, δορυφορικές εικόνες, εικόνες ραντάρ κ.α. σχετικές με το υπάρχον οδικό δίκτυο αλλά και πιθανές συνδέσεις των δρόμων με γειτονικές πόλεις και χώρες.

== Μεθοδολογία ==

Η παρούσα μελέτη επικεντρώνεται στην παρακολούθηση των δρόμων προκειμένου να καταστεί δυνατή η αξιολόγηση της κατάστασής τους με σκοπό το σχεδιασμό πιθανής προληπτικής συντήρησης. Για το λόγο αυτό αναπτύχθηκε ένα αποτελεσματικό σύστημα παρακολούθησης του οδικού δικτύου που ονομάζεται Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών Παρακολούθησης των Οδικών Δικτύων (Road Monitoring GIS-RMGIS).
Αρχικά, η συλλογή δεδομένων υλοποιήθηκε με τη χρήση δέκτη GPS, ο οποίος καταγράφει τις συντεταγμένες των δρόμων στο γεωδαιτικό σύστημα. Οι πληροφορίες αυτές εισάγονται σε κατάλληλο λογισμικό προκειμένου να δημιουργηθεί ο ψηφιοποιημένος χάρτης των οδικών δικτύων. Στην προκειμένη περίπτωση, το λογισμικό που χρησιμοποιήθηκε είναι το ArcView 3.3. Στη συνέχεια, ακολούθησε η μετατροπή των συντεταγμένων από το γεωδαιτικό σύστημα στο προβολικό. Μετά τη γεωαναφορά έλαβε χώρα ψηφιοποίηση ώστε να παραχθεί ο τελικός χάρτης.

== Ανάλυση αποτελεσμάτων ==

Οι δορυφορικές εικόνες που χρησιμοποιήθηκαν έδειξαν τα υπάρχοντα οδικά δίκτυα της περιοχής, τις θέσεις τους και άλλες λεπτομέρειες, συμπεριλαμβανομένης της κατάστασής τους, του αριθμού των λωρίδων κ.λπ. Δεδομένης της τακτικής λήψης των εικόνων αυτών, η βάση δεδομένων που δημιουργείται ενημερώνεται και ανανεώνεται συνεχώς, ώστε να δίνεται η δυνατότητα αξιολόγησης της κατάστασης του οδικού δικτύου ανά πάσα στιγμή.

== Συμπεράσματα ==

Οι δορυφορικές εικόνες φαίνεται να μπορούν να συλλάβουν περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους δρόμους από ότι οι επιτόπιες έρευνες. Στην προκειμένη περίπτωση, παράλληλα με την επεξεργασία των εικόνων, πραγματοποιήθηκαν επιτόπιες μελέτες για την εξακρίβωση της ορθότητας των στοιχείων που προέκυψαν. Το τελικό αποτέλεσμα της μελέτης είναι ένα ολοκληρωμένο σύστημα για την παρακολούθηση και τον έλεγχο των οδικών δικτύων με σκοπό τον προγραμματισμό πιθανών συντηρήσεων. Πρόκειται για ένα σύστημα που μπορεί να υποδείξει σημεία όπου υπάρχουν βλάβες σε δρόμους και χρήζουν άμεσης επισκευής. Τέλος, οι τεχνολογίες τηλεπισκόπησης χρησιμοποιούνται ευρέως από διάφορες εταιρίες και κρατικές υπηρεσίες οι οποίες ασχολούνται με το σχεδιασμό και τη συντήρηση οδικών δικτύων.

Πηγή:[http://www.iosrjournals.org/iosr-jestft/papers/vol3-issue6/A0360105.pdf Applications of Geographic Information System and Remote Sensing in Road Monitoring in Minna and Environs, Nigeria ]

Συντήρηση οδικών δικτύων: Η περίπτωση της ευρύτερης περιοχής της Minna στη Νιγηρία

2015-02-10T16:57:24Z

Christina priavolou: Νέα σελίδα με 'Εικόνα 1: Δορυφορική εικόνα της περιοχής μελέτης [[Εικόνα: Pk_a2_e2.jpeg|thumb|ri...'

[[Εικόνα: Pk_a2_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Δορυφορική εικόνα της περιοχής μελέτης]]
[[Εικόνα: Pk_a2_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Επικαιροποιημένος οδικός χάρτης με χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών και Τηλεπισκόπησης]]

== Εισαγωγή ==

Αποτελεί κοινή παραδοχή το γεγονός ότι ένα καλό οδικό δίκτυο προάγει και συνεισφέρει στην οικονομική ανάπτυξη μιας χώρας μέσω του εμπορίου, του τουρισμού και άλλων εμπορικών δραστηριοτήτων. Οι δρόμοι αποτελούν τεράστιες επενδύσεις και επομένως η ανάγκη να παρακολουθούνται και να συντηρούνται τακτικά, ώστε να αποφευχθούν μελλοντικές φθορές (γεγονός που συνεπάγεται και υψηλά κόστη), καθίσταται αναγκαία.
Η παραδοσιακή μέθοδος παρακολούθησης των οδικών δικτύων είναι ουσιαστικά η επιτόπια επιθεώρηση, η οποία αποτελεί μια κουραστική, χρονοβόρα, δαπανηρή και ενίοτε επικίνδυνη διαδικασία. Δεδομένου ότι όλο και περισσότεροι δρόμοι κατασκευάζονται, η παραδοσιακή μέθοδος δε μπορεί πλέον να εξυπηρετήσει ικανοποιητικά τον επιδιωκόμενο σκοπό. Παράλληλα, η πλειοψηφία των οδικών δικτύων στις περισσότερες αφρικανικές χώρες βρίσκεται σε άσχημη κατάσταση. Ως εκ τούτου, παρατηρείται στροφή στην υιοθέτηση σύγχρονων μεθόδων και τεχνολογιών για την παρακολούθηση των δρόμων, όπως πραγματοποιήθηκε στην περίπτωση της Minna στη Νιγηρία. Οι τεχνολογίες αυτές συνίστανται στη δημιουργία και ενημέρωση μιας βάσης δεδομένων η οποία περιλαμβάνει αεροφωτογραφίες, δορυφορικές εικόνες, εικόνες ραντάρ κ.α. σχετικές με το υπάρχον οδικό δίκτυο αλλά και πιθανές συνδέσεις των δρόμων με γειτονικές πόλεις και χώρες.

== Μεθοδολογία ==

Η παρούσα μελέτη επικεντρώνεται στην παρακολούθηση των δρόμων προκειμένου να καταστεί δυνατή η αξιολόγηση της κατάστασής τους με σκοπό το σχεδιασμό πιθανής προληπτικής συντήρησης. Για το λόγο αυτό αναπτύχθηκε ένα αποτελεσματικό σύστημα παρακολούθησης του οδικού δικτύου που ονομάζεται Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών Παρακολούθησης των Οδικών Δικτύων (Road Monitoring GIS-RMGIS).
Αρχικά, η συλλογή δεδομένων υλοποιήθηκε με τη χρήση δέκτη GPS, ο οποίος καταγράφει τις συντεταγμένες των δρόμων στο γεωδαιτικό σύστημα. Οι πληροφορίες αυτές εισάγονται σε κατάλληλο λογισμικό προκειμένου να δημιουργηθεί ο ψηφιοποιημένος χάρτης των οδικών δικτύων. Στην προκειμένη περίπτωση, το λογισμικό που χρησιμοποιήθηκε είναι το ArcView 3.3. Στη συνέχεια, ακολούθησε η μετατροπή των συντεταγμένων από το γεωδαιτικό σύστημα στο προβολικό. Μετά τη γεωαναφορά έλαβε χώρα ψηφιοποίηση ώστε να παραχθεί ο τελικός χάρτης.

== Ανάλυση αποτελεσμάτων ==

Οι δορυφορικές εικόνες που χρησιμοποιήθηκαν έδειξαν τα υπάρχοντα οδικά δίκτυα της περιοχής, τις θέσεις τους και άλλες λεπτομέρειες, συμπεριλαμβανομένης της κατάστασής τους, του αριθμού των λωρίδων κ.λπ. Δεδομένης της τακτικής λήψης των εικόνων αυτών, η βάση δεδομένων που δημιουργείται ενημερώνεται και ανανεώνεται συνεχώς, ώστε να δίνεται η δυνατότητα αξιολόγησης της κατάστασης του οδικού δικτύου ανά πάσα στιγμή.

== Συμπεράσματα ==

Οι δορυφορικές εικόνες φαίνεται να μπορούν να συλλάβουν περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους δρόμους από ότι οι επιτόπιες έρευνες. Στην προκειμένη περίπτωση, παράλληλα με την επεξεργασία των εικόνων, πραγματοποιήθηκαν επιτόπιες μελέτες για την εξακρίβωση της ορθότητας των στοιχείων που προέκυψαν. Το τελικό αποτέλεσμα της μελέτης είναι ένα ολοκληρωμένο σύστημα για την παρακολούθηση και τον έλεγχο των οδικών δικτύων με σκοπό τον προγραμματισμό πιθανών συντηρήσεων. Πρόκειται για ένα σύστημα που μπορεί να υποδείξει σημεία όπου υπάρχουν βλάβες σε δρόμους και χρήζουν άμεσης επισκευής. Τέλος, οι τεχνολογίες τηλεπισκόπησης χρησιμοποιούνται ευρέως από διάφορες εταιρίες και κρατικές υπηρεσίες οι οποίες ασχολούνται με το σχεδιασμό και τη συντήρηση οδικών δικτύων.

Πηγή:[http://www.iosrjournals.org/iosr-jestft/papers/vol3-issue6/A0360105.pdf Applications of Geographic Information System and Remote Sensing in Road Monitoring in Minna and Environs, Nigeria. ]

Πριάβολου Χριστίνα

2015-02-10T16:50:41Z

Christina priavolou:

* [[Category: Καταλληλότητα εδαφών για έργα υποδομής και ανάπτυξης]] [[Εντοπισμός και μελέτη κατασκευαστικών υλικών σε απρόσιτα εδάφη της Sri Lanka]]
* [[Συντήρηση οδικών δικτύων: Η περίπτωση της ευρύτερης περιοχής της Minna στη Νιγηρία]]
* [[category: Υποβάθμιση εδαφών]] [[Αξιολόγηση του κινδύνου υποβάθμισης εδαφών στο βόρειο τμήμα του Δέλτα του Νείλου]]
* [[category: Παρακολούθηση, χαρτογράφηση και ανάλυση ποταμών, λιμνών και υγροτόπων]] [[Εντοπισμός μεταβολών και προτάσεις αποκατάστασης της λίμνης Μαρεώτιδας στην Αίγυπτο]]
* [[category: Εξερεύνηση ορυκτών πόρων]] [[Εντοπισμός κοιτασμάτων χρυσού στην περιφέρεια Birim ανατολικά της Γκάνας]]

Εντοπισμός κοιτασμάτων χρυσού στην περιφέρεια Birim ανατολικά της Γκάνας

2015-02-10T16:32:14Z

Christina priavolou:

[[category: Εξερεύνηση ορυκτών πόρων]]

[[Εικόνα: Pk_a5_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Πιθανές περιοχές ύπαρξης χρυσού στην περιφέρεια Birim στη Γκάνα ]]
[[Εικόνα: Pk_a5_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Τιμές αντίθεσης των παραγόντων σε φθίνουσα σειρά]]

Εισαγωγή

Η τεχνολογία της Τηλεπισκόπησης και τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών έχουν διαδραματίσει σημαντικό ρόλο αναφορικά με τον εντοπισμό και την ανακάλυψη κοιτασμάτων διαφόρων ορυκτών σε ένα μεγάλο μέρος του κόσμου. Η χρήση τέτοιων συστημάτων σε μεταλλευτικές έρευνες έναντι κάποιας συμβατικής μεθόδου προσφέρει μια ποικιλία διαφορετικών τεχνικών οι οποίες οδηγούν σε μείωση του χρόνου και του κόστους καθώς δεν απαιτείται μεγάλο εργατικό δυναμικό. Παράλληλα, αποφεύγονται πολυάριθμες μεταλλευτικές έρευνες οι οποίες, στην περίπτωση που ακολουθείται μια συμβατική μέθοδος, είναι αναγκαίο να υλοποιηθούν πριν ανακαλυφθεί ένα ορυκτό.

Περιοχή μελέτης

Η παρούσα μελέτη εξετάζει την περιοχή Birim, βόρεια περιφέρεια στην ανατολική πλευρά της Γκάνας. Η πρωτεύουσά της, New Abirem αποτελεί μια στρατηγική τοποθεσία, καθώς βρίσκεται ανάμεσα σε μεγάλες εμπορικές πόλεις. Η περιοχή εκτιμάται ότι καλύπτει συνολική έκταση 497 τετραγωνικών χιλιομέτρων και περιλαμβάνει κοιτάσματα που αποτελούν αντικείμενα μεγάλης μεταλλευτικής έρευνας και εκμετάλλευσης από μια σειρά επιχειρήσεων και ορυχείων χρυσού και διαμαντιού. Στο μεγαλύτερο μέρος της περιοχής κυριαρχεί γρανίτης καθώς και φυλλίτης, χαλαζίας και σχιστόλιθοι, δηλαδή πετρώματα με μεγάλες δυνατότητες εξόρυξης υπόγειων υδάτων.

Μεθοδολογία

Για την υλοποίηση της μελέτης χρησιμοποιήθηκε ο γεωλογικός χάρτης της περιφέρειας Birim, δορυφορικές εικόνες Landsat της περιοχής μελέτης, γεωφυσικά και γεωχημικά δεδομένα, το λογισμικό ERDAS Imagine 2010, το ArcGIS 10.1 και το ArcView 3.3 από την ESRI.
Τα ορυκτά αργίλου παρουσιάζουν ισχυρή απορρόφηση στη φασματική περιοχή γύρω στα 2.2 μm (που αντιστοιχεί στο κανάλι 7, δηλαδή το μέσο υπέρυθρο) και υψηλή ανακλαστικότητα στη φασματική περιοχή γύρω στα 1.6 μm (που αντιστοιχεί στο κανάλι 5). Η εικόνα που χρησιμοποιήθηκε ήταν ήδη στο παγκόσμιο σύστημα συντεταγμένων (Universal Transverse Mercator-UTM) και δεν απαιτήθηκε γεωμετρική διόρθωση της εικόνας καθώς η Γκάνα χρησιμοποιεί σήμερα τη ζώνη 30Ν στο παγκόσμιο σύστημα συντεταγμένων. Επίσης, δεν εφαρμόστηκε ραδιομετρική διόρθωση στην εικόνα, εφόσον δεν υπήρχε νεφοκάλυψη.
Γεωαναφορά πραγματοποιήθηκε στο γεωλογικό χάρτη της περιοχής μελέτης λόγω της διαφοράς στο σύστημα συντεταγμένων μεταξύ του γεωλογικού χάρτη και της εικόνας, οπότε δημιουργήθηκε το vector layer. Ορισμένες τεχνικές βελτίωσης εικόνας, όπως ο συνδυασμός καναλιών, η αναλογία καναλιών (προκειμένου να ενισχυθούν φασματικές διαφορές) και η ανάλυση κύριων συνιστωσών (με σκοπό την εύρεση διαφορετικών τύπων πετρωμάτων), έλαβαν χώρα για την παρατήρηση υδροθερμικών αλλοιώσεων, γεγονός που οδήγησε στη δημιουργία του raster layer.
Αερομαγνητική εικόνα χρησιμοποιήθηκε επειδή μπορεί να χαρτογραφεί στοιχεία μη ορατά κάτω από τη γεωλογία, σε αντίθεση με τη δορυφορική εικόνα που χαρτογραφεί μόνο την επιφάνεια του εδάφους. Το vector και raster layer, τα γεωχημικά δεδομένα, τα γεωφυσικά δεδομένα και τα σημεία εμφάνισης χρυσού (ορισμένα από τα οποία χρησιμοποιήθηκαν ως δείγματα και τα υπόλοιπα για επιβεβαίωση και έλεγχο) ενοποιήθηκαν για να σχηματίσουν τη βάση δεδομένων του GIS.
Με τη χρήση του ArcView, τα δείγματα χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό του βάρους κάθε στοιχείου. Στη συνέχεια συνδυάστηκαν για να παραχθεί ο χάρτης πιθανής ύπαρξης χρυσού στην περιφέρεια Birim, ο οποίος φαίνεται στην εικόνα.
Ο όρος Posterior Probability αφορά την πιθανότητα εμφάνισης του κοιτάσματος. Υπολογίζεται διαιρώντας το συνολικό αριθμό των δειγμάτων ή σημείων με τη συνολική έκταση της περιοχής μελέτης. Στη συνέχεια, τα βάρη υπολογίστηκαν με τη χρήση των δειγμάτων και των θεματικών τάξεων, ενώ οι σταθμισμένες θεματικές τάξεις συνδυάστηκαν προκειμένου να εκτιμηθούν οι πιθανότητες που συνδέονται με την ύπαρξη χρυσού.

Ανάλυση αποτελεσμάτων

Η αντίθεση δίνει το μέτρο της χωρικής συσχέτισης μεταξύ της εμφάνισης τοποθεσιών χρυσού και των διαφόρων παραγόντων. Η υδροθερμική μεταβολή της αργίλου έλαβε τιμή μικρότερη από 1, ενώ ο γεωχημικός παράγοντας παρουσίασε την υψηλότερη τιμή (3.18). Συνεπώς, οι χαρακτηριστικότεροι παράγοντες ένδειξης πιθανών κοιτασμάτων χρυσού στην περιοχή μελέτης είναι ο γεωχημικός παράγοντας και ο γεωφυσικός παράγοντας.
Το γεγονός ότι τα γεωχημικά στοιχεία εμφανίζουν την υψηλότερη τιμή αντίθεσης και, συνεπώς, τους πιο αξιόπιστους δείκτες για την ανάδειξη κοιτασμάτων χρυσού σημαίνει ότι απαιτείται επιτόπια αναζήτηση και μελέτη των γεωχημικών συστατικών των υλικών του χώρου για την εξερεύνηση των νέων κοιτασμάτων. Αντίθετα, η υδροθερμική μεταβολή της αργίλου αποτελεί χρήσιμο εργαλείο για την ανάδειξη περιοχών όπου είναι λιγότερο πιθανό να βρεθούν κοιτάσματα χρυσού, δεδομένου ότι το βάρος της και οι τιμές αντίθεσης που παρουσιάζει κυμαίνονται κοντά στο μηδέν. Οι χαμηλές αυτές τιμές οφείλονται σε διάφορους παράγοντες, όπως: α) ορισμένες περιοχές οι οποίες χαρτογραφούνται και απεικονίζονται ως αλλοιωμένες δε σχετίζονται με εξόρυξη χρυσού, β) οι υδροθερμικές μεταβολές κοντά σε περιοχές μικρών αποθεμάτων χρυσού δεν είναι ανιχνεύσιμες από τις δορυφορικές εικόνες Landsat, γ) οι διαδικασίες αποσάθρωσης ενδέχεται να υπερκαλύψουν τη φασματική απόκριση των υποκείμενων πετρωμάτων με επικαλύψεις και εσωτερικές ορυκτολογικές αλλοιώσεις.
Οι περισσότερες εταιρίες εξόρυξης χρυσού βρίσκονται μέσα σε αυτές τις περιοχές υψηλών σχετικών πιθανοτήτων (κόκκινες περιοχές). Από το χάρτη εξάγεται το συμπέρασμα πως 158 τετραγωνικά χιλιόμετρα θεωρούνται πιθανές περιοχές ύπαρξης χρυσού, δηλαδή στο 32% των συνολικών εκτάσεων ενδέχεται να εμφανιστούν κοιτάσματα χρυσού στην περιοχή μελέτης.
Οι απαραίτητες πληροφορίες για την έκταση και τη χωρική κατανομή των πόρων χρυσού επιτρέπουν στις πολεοδομικές αρχές ορυκτών την πραγματοποίηση συσχετισμών με άλλες μορφές χρήσεων γης (όπως οι αστικές περιοχές ή προστατευόμενες περιοχές) ή με άλλους παράγοντες (όπως οι συγκοινωνίες ή περιβαλλοντικές πληροφορίες). Επίσης, ο προγραμματισμός σχεδίων χρήσης γης θα μπορεί να γίνει με τέτοιο τρόπο ώστε να αποτραπούν χρήσεις γης οι οποίες είναι ασυμβίβαστες με μελλοντικές δραστηριότητες εξόρυξης χρυσού. Σε γενικές γραμμές, ο χάρτης αυτός συμβάλλει στη λήψη στρατηγικών αποφάσεων όσον αφορά την προστασία των περιοχών εξόρυξης χρυσού ή της αξιοποίησης αυτών για εναλλακτικές χρήσεις γης.
To παρόν μοντέλο αποδείχθηκε πως έχει ένα ποσοστό ορθής πρόβλεψης 83%, που αντιστοιχεί στο ποσοστό των αποθεμάτων χρυσού που επιβεβαιώθηκαν και σε σημεία που προβλέφθηκαν ως ευνοϊκές περιοχές κοιτασμάτων χρυσού.

Συμπεράσματα

Όλα τα στοιχεία που χρησιμοποιήθηκαν στη μοντελοποίηση στη βόρεια περιφέρεια Birim είναι χρήσιμα για την ανάδειξη των πιθανών περιοχών ύπαρξης χρυσού. Ωστόσο, καλύτεροι δείκτες αναδείχθηκαν ο γεωχημικός και ο γεωφυσικός παράγοντας. Το ποσοστό επιτυχίας και εγκυρότητας των αποτελεσμάτων που προέκυψαν από τη δημιουργία του χάρτη κρίθηκε ικανοποιητικό (83-88%). Τέλος, η ενσωμάτωση του συνόλου των δεδομένων με χρήση του Arcweight είναι χρήσιμη για την πρόβλεψη των πιθανών τοποθεσιών χρυσού εντός της περιοχής μελέτης, ενώ η συνολική διαδικασία ολοκλήρωσης είναι λιγότερο χρονοβόρα και δαπανηρή.

Πηγή: [http://www.ijrsa.org/paperInfo.aspx?ID=4817 Gold Potential Mapping (Using GIS and Remote Sensing) in Birim North District of Eastern Region of Ghana]

Εντοπισμός μεταβολών και προτάσεις αποκατάστασης της λίμνης Μαρεώτιδας στην Αίγυπτο

2015-02-10T16:31:35Z

Christina priavolou:

[[category: Παρακολούθηση, χαρτογράφηση και ανάλυση ποταμών, λιμνών και υγροτόπων]]

[[Εικόνα: Pk_a4_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Περιοχή μελέτης]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Δορυφορική εικόνα LANDSAT ETM + (22/05/2013)]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e3.jpeg|thumb|right|Εικόνα 3: Ταξινόμηση μέγιστης πιθανοφάνειας για τη λίμνη Μαρεώτιδα της Αιγύπτου]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e4.jpeg|thumb|right|Εικόνα 4: Αλλαγές στη βλάστηση]]

Εισαγωγή

Στην παρούσα εφαρμογή εξετάζεται η δυνατότητα παρατήρησης πιθανών μεταβολών οι οποίες έλαβαν χώρα στη λίμνη Μαρεώτιδα της Αιγύπτου, με σκοπό τη λήψη μέτρων και την υλοποίηση στρατηγικών για την αποκατάστασή της. Προκειμένου να ανιχνευθούν οι αλλαγές αυτές, χρησιμοποιήθηκαν τρεις δορυφορικές εικόνες Landsat (των ετών 1991, 2004, 2013) και μια πολυφασματική εικόνα SPOT-HRV του 1995. Στη συνέχεια, υλοποιήθηκε η ταξινόμηση μέγιστης πιθανοφάνειας (Maximum likelihood classification) και εντοπίστηκαν αλλαγές στις χρήσεις γης με την τεχνική της σταυροειδούς πινακοποίησης (cross tabulation) και με σύγκριση ανά pixel των αλλαγών στις τέσσερις εικόνες. Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν την ύπαρξη σοβαρών αλλαγών στις χρήσεις γης κυρίως τα τελευταία χρόνια, οι οποίες ενδέχεται να οφείλονται σε πολιτικο-κοινωνικο-οικονομικά προβλήματα. Τέλος, προτείνονται εναλλακτικές λύσεις αποκατάστασης της λίμνης, όπως ο έλεγχος της ρύπανσης για το ανατολικό της τμήμα και η επαναλειτουργία των κλειστών τμημάτων της δυτικής πλευράς της.

Περιοχή μελέτης

Η λίμνη Maryut αποτελεί ένα μικρό τμήμα μιας μεγαλύτερης λίμνης η οποία ήταν γνωστή κατά τη ρωμαϊκή εποχή ως λίμνη Mariutus. Εκτείνεται 80 χιλιόμετρα παράλληλα της βόρειας ακτής και 30 χιλιόμετρα νότια της πόλης της Αλεξάνδρειας, όπως φαίνεται στην εικόνα.
Οι περισσότερες από τις βιομηχανικές δραστηριότητες της Αιγύπτου εξαρτώνται από τη λίμνη Μαρεώτιδα, είτε κατά τη διαδικασία της ψύξης είτε ως ένα υγρό απόβλητο χωματερής. Επιπλέον, γεωργικές αποστραγγίσεις νερού (τουλάχιστον έξι εκατομμύρια κυβικά μέτρα ανά ημέρα) συμπαρασύρουν αγροχημικές ουσίες και ιχνοστοιχεία μαζί με βιομηχανικά απόβλητα και ανεπεξέργαστα οικιακά λύματα τα οποία καταλήγουν στη λίμνη. Παράλληλα, η ύπαρξη περιορισμένων πόρων στην περιοχή της Αιγύπτου, καθώς επίσης οι αλλαγές σε πολιτικό επίπεδο και η απουσία αυστηρών διαδικασιών παρακολούθησης της αειφόρου ανάπτυξης, συνέβαλαν σε γοργές αλλαγές στις χρήσεις γης της περιοχής, καθιστώντας το περιβάλλον επιρρεπές σε υποβάθμιση.
Συνεπώς, λόγω της ισχυρής επίδρασης του ανθρώπινου παράγοντα στη λίμνη, σημειώθηκαν πολλές φυσικές (αλλαγές στις χρήσεις γης και την ποιότητα του νερού) αλλά και βιολογικές αλλαγές (σημαντικές αλλαγές στο οικοσύστημα). Επιπλέον, η αύξηση του ευτροφισμού και των εκπομπών υδρόθειου (H2S) από τη λίμνη καθώς επίσης η αλατότητα έχουν επιδεινώσει το πρόβλημα.

Μεθοδολογία

Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα μελέτη περιλαμβάνουν συνολικά 4 δορυφορικές εικόνες (τρεις LANDSAT και μια SPOT – HRV) καθώς επίσης στοιχεία από επιτόπιες έρευνες που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή των γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών, όπως είναι οι τοπογραφικοί χάρτες, βάσεις δεδομένων επιτόπιων μελετών και στατιστικά στοιχεία.
Το λογισμικό ERDAS χρησιμοποιήθηκε προκειμένου να πραγματοποιηθεί η ταξινόμηση με τη μέθοδο της μέγιστης πιθανοφάνειας. Διακρίθηκαν 14 περιοχές εκπαίδευσης, μεταξύ των οποίων συμπεριλαμβάνονται διάφορες κατηγορίες βλάστησης, περιοχές άγονης γης, αστικές ζώνες, ασβεστολιθικά πετρώματα κ.α. Κατά τη διαδικασία της επιβλεπόμενης ταξινόμησης που έλαβε χώρα, επιλέχθηκαν τυχαία και ισάριθμα σημεία για την κάθε θεματική τάξη. Δημιουργήθηκαν, λοιπόν, πολύγωνα μεγέθους 9x9 pixel. Με τον τρόπο αυτό, τα αποτελέσματα που προέκυψαν έδειξαν ότι η συνολική ακρίβεια από την ταξινόμηση εικόνων για το Landsat TM που ελήφθησαν το 1991 ήταν 98%, για το SPOT - HRV του 1995 ήταν 98,6%, για την εικόνα Landsat-ΕΤΜ που λήφθηκε το 2004 η ακρίβεια έφτασε το 96,7 %, ενώ για το LANDSAT-ΕΤΜ του έτους 2013 ήταν 98,9%.
Τέλος, η μέθοδος σταυροειδούς πινακοποίησης χρησιμοποιήθηκε για τον εντοπισμό αλλαγών που σημειώθηκαν στην περιοχή της λίμνης σε τρεις χρονικές περιόδους (1991-1995, 1995-2004, 2004-2013). Στην ακόλουθη εικόνα φαίνονται οι αλλαγές που παρατηρήθηκαν στη βλάστηση, με το κόκκινο χρώμα να δηλώνει απώλεια βλάστησης, το μπλε καμία ουσιαστική αλλαγή και το πράσινο την ύπαρξη νέας βλάστησης στην περιοχή.

Αποκατάσταση της λίμνης

Προκειμένου να επιτευχθεί η βιώσιμη ανάπτυξη της λίμνης και της ευρύτερης περιοχής, καθίσταται επιτακτική η ανάγκη αξιοποίησης των πληροφοριών που προέρχονται από την τηλεπισκόπηση και τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών ώστε να βελτιωθεί η υπάρχουσα κατάσταση. Τα κύρια προβλήματα που αντιμετωπίζει η λίμνη Μαρεώτιδα είναι η ρύπανση (του νερού, του αέρα, του εδάφους αλλά και οπτική ρύπανση), υψηλά επίπεδα ευτροφισμού, συσσώρευση ρυπασμένων ιζημάτων βαρέων μετάλλων και η αστική ανάπτυξη (π.χ. συρρίκνωση του υδάτινου όγκου).
Ανάλογα με τη φύση της λίμνης και κύριες δραστηριότητες που αναπτύσσονται γύρω από αυτή θα μπορούσαν να διακριθούν δύο οικοσυστήματα. Η πρώτη ομάδα σχετίζεται με το ανατολικό τμήμα της λίμνης με βασικό πρόβλημα τα υψηλά ποσοστά ρύπανσης και πληθυσμού, ενώ η δεύτερη ομάδα αφορά το δυτικό τμήμα που παρουσιάζει υψηλά ποσοστά συρρίκνωσης του υδάτινου όγκου. Τόσο οι ανατολικές όσο και δυτικές ομάδες μπορεί να έχουν τρεις εναλλακτικές λύσεις. Έτσι, ενδεικτικά για το ανατολικό τμήμα, προτείνεται η διατήρηση της υφιστάμενης κατάστασης ως έχει, η υλοποίηση έργων ελέγχου των επιπέδων της ρύπανσης και η προώθηση του τουρισμού στην ευρύτερη περιοχή. Ομοίως, προτάθηκαν τρεις εναλλακτικές παρόμοιας λογικής για το δυτικό τμήμα.
Στη συνέχεια, εντοπίστηκαν τέσσερις κύριες ομάδες παραμέτρων για καθένα από τα εναλλακτικά σενάρια που προτείνονται. Οι εν λόγω παράμετροι περιλαμβάνουν τα ακόλουθα: Φυσικά και χημικά στοιχεία που αντιπροσωπεύουν τις φυσικές και μη οργανικές περιβαλλοντικές αλλαγές, στοιχεία βιολογίας και οικολογίας που περιλαμβάνουν την τροφική αλυσίδα, τη χλωρίδα και πανίδα, κοινωνικοπολιτιστικά στοιχεία που αναφέρονται στο ανθρώπινο περιβάλλον και την πολιτιστική κληρονομιά των κοινωνιών στην περιοχή μελέτης και, τέλος, οικονομικά και επιχειρησιακά στοιχεία που αφορούν οικονομικές πτυχές που ενδέχεται να επηρεάσουν μελλοντικά την αειφορική ανάπτυξη της περιοχής.

Συμπεράσματα

Όπως ήταν αναμενόμενο, η μη λήψη μέτρων και στα δύο τμήματα της λίμνης συνεπάγεται ως επί το πλείστον την αρνητική εξέλιξη των διαφόρων μεγεθών. Στην ανατολική πλευρά, οι υπόλοιπες δύο εναλλακτικές λύσεις έχουν σημαντικές θετικές επιδράσεις στο περιβάλλον, καθώς και ορισμένες αρνητικές οι οποίες, βέβαια, θα μπορούσαν να μετριαστούν. Πιο συγκεκριμένα, η επιλογή του σεναρίου για έλεγχο της ρύπανσης έχει τη μεγαλύτερη θετική επίδραση και, ταυτόχρονα, το χαμηλότερο αρνητικό αντίκτυπο. Όσον αφορά το δυτικό τμήμα, η επαναλειτουργία των κλειστών τμημάτων της λίμνης έχει τις λιγότερες αρνητικές συνέπειες και τις περισσότερες θετικές επιδράσεις στην ευρύτερη περιοχή και επομένως αποτελεί τη βέλτιστη λύση.
Το κύριο αποτέλεσμα που προέκυψε από την επεξεργασία των δορυφορικών εικόνων είναι μια εικόνα που οπτικοποιεί τις μεταβολές των χρήσεων και καλύψεων γης στην περιοχή μελέτης και η οποία μπορεί να οδηγήσει στην εξέταση εναλλακτικών επιλογών αποκατάστασης. Με τον τρόπο αυτό, προσδιορίστηκαν διάφορα στοιχεία, όπως οι περιβαλλοντικές συνθήκες, η κατάσταση των φυσικών πόρων και ο ρυθμός υλοποίησης των αλλαγών, τα οποία διευκολύνουν τη μελλοντική ορθολογική διαχείριση της λίμνης. Επομένως, η ύπαρξη ενός πλήρους γεωγραφικού συστήματος πληροφοριών για μια περιοχή έχει μεγάλη σημασία για τον εντοπισμό μεταβολών και τη λήψη σχετικών αποφάσεων. Φυσικά, βασική προϋπόθεση για την αποτελεσματικότητα των συστημάτων αυτών αποτελεί η συνεχής ενημέρωση της βάσης δεδομένων τους.
Στη συγκεκριμένη μελέτη, μια αξιοσημείωτη αλλαγή που εντοπίστηκε στην περιοχή της λίμνης είναι ότι το ποσοστό θολού νερού αυξήθηκε περίπου κατά 2,6%. Συνεπώς, εξάγεται το συμπέρασμα πως εξακολουθεί να υπάρχει εισερχόμενη ρύπανση, η οποία επηρεάζει την ευρύτερη περιοχή της λίμνης. Παράλληλα, το περιεχόμενο της λίμνης ταξινομήθηκε σε θεματικές κατηγορίες, οι μεταβολές των οποίων έδωσαν μια εικόνα για τις συνολικές αλλαγές που συνέβησαν στη λίμνη. Όσον αφορά την οικιστική ανάπτυξη, οι οικισμοί γύρω από τη λίμνη αυξήθηκαν κατά περίπου 32,2% στα γυμνά εδάφη. Υπάρχει, επίσης, αστική ανάπτυξη πάνω από καλλιεργούμενες εκτάσεις (βλάστηση) κατά περίπου 4,3%.
Αξίζει να αναφερθεί πως μια εναλλακτική λύση ξήρανσης στο δυτικό τμήμα της λίμνης δε θα ήταν περιβαλλοντικά αποδεκτή, καθώς επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την υδατική ισορροπία ολόκληρης της περιοχής. Τέλος, ένα πρόγραμμα διαχείρισης των φυσικών πόρων θα μπορούσε να εφαρμοστεί, το οποίο δε θα επιτρέπει καμία ανθρώπινη παρέμβαση, χωρίς την εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων, όπως απαιτείται από το αιγυπτιακό δίκαιο.

Πηγή: [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1110982314000416 Change detection and restoration alternatives for the Egyptian Lake Maryut]

Εντοπισμός και μελέτη κατασκευαστικών υλικών σε απρόσιτα εδάφη της Sri Lanka

2015-02-10T16:28:44Z

Christina priavolou:

[[category: Καταλληλότητα εδαφών για έργα υποδομής και ανάπτυξης]]

[[Εικόνα: Pk_a1_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Συντελεστές βαρύτητας πολυκριτηριακής ανάλυσης]]

[[Εικόνα: Pk_a1_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Κατάλληλες τοποθεσίες για λατομεία και ορυχεία άμμου]]

Εισαγωγή

Ο εμφύλιος πόλεμος στη Sri Lanka, εικοσαετούς σχεδόν διάρκειας, έχει οδηγήσει σε εξαθλίωση ιδιαίτερα τις βόρειες και ανατολικές περιοχές της και έχει ανακόψει κάθε μορφής ανάπτυξη. Κατά τη διάρκειά του, οι περισσότερες υποδομές της περιοχής καταστράφηκαν ή υπέστησαν μεγάλες ζημιές. Η ανάγκη, λοιπόν, ανοικοδόμησης των περιοχών προβάλλει σήμερα επιτακτική, καθώς επίσης και η ζήτηση δομικών υλικών για την υλοποίηση των απαιτούμενων έργων. Παρά το γεγονός ότι οι διαθέσιμοι πόροι στις περιοχές αυτές αφθονούν, εξ’ αιτίας της δυσκολίας πρόσβασης στα εδάφη αυτά, παραμένουν αναξιοποίητοι στην πλειοψηφία τους. Για την επίλυση του προβλήματος αυτού μπορούν να εφαρμοστούν διάφορες μέθοδοι και τεχνικές οι οποίες, χρησιμοποιούν Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (Geographic Information System-GIS).
Κύριοι στόχοι του έργου είναι:
* Η χρήση δορυφορικών εικόνων για τον εντοπισμό των διαθέσιμων πετρωμάτων, τα οποία ενδέχεται να χρησιμοποιηθούν σε οικοδομικές εργασίες
* Η αξιοποίηση αναλύσεων που προκύπτουν από αυτές τις τεχνικές με σκοπό τη διερεύνηση του βαθμού στον οποίο τα κατασκευαστικά υλικά είναι οικονομικά βιώσιμα, λαμβάνοντας υπόψη τη θέση των εργοταξίων, τα οδικά δίκτυα και διάφορους περιβαλλοντικούς παράγοντες.
Στα επιπρόσθετα οφέλη που αποκομίζονται από αυτές τις μεθόδους συμπεριλαμβάνονται η εξοικονόμηση χρόνου, κεφαλαίου και επίπονων προσπαθειών που εμπεριείχαν αντίστοιχες παλιές συμβατικές μέθοδοι.

Μεθοδολογία

Αρχικά, πραγματοποιήθηκε συλλογή των απαραίτητων δεδομένων τα οποία προήλθαν από εικόνες (με χρήση LANDSAT ETM+), χάρτες και επιτόπιες παρατηρήσεις. Στη συνέχεια, ακολούθησαν ομαδοποιήσεις των διαθέσιμων εικόνων και καταγραφές των υφιστάμενων αποστάσεων μεταξύ των περιοχών στις οποίες εντοπίστηκαν δομικά υλικά, των εργοταξίων, των οδικών δικτύων αλλά και των περιοχών γενικού ενδιαφέροντος (πολιτισμικού, οικολογικού κ.α.). Τέλος, υλοποιήθηκε μια σειρά πολυκριτηριακών αναλύσεων οι οποίες λάμβαναν υπόψη την επίδραση διαφόρων παραγόντων.

Ανάλυση αποτελεσμάτων

Η ανάλυση κατέδειξε πως η ακρίβεια της ψηφιοποίησης στα πετρώδη εδάφη ήταν λίγο μεγαλύτερη από την αντίστοιχη στα αμμώδη. Μεταξύ των εσφαλμένων ενδείξεων που παρατηρήθηκαν συμπεριλαμβάνονται η καταχώρηση ορισμένων επίπεδων γυμνών εδαφών ως “αμμώδες έδαφος” και η δυσκολία αναγνώρισης βραχωδών στοιχείων σε σημεία όπου η βλάστηση ήταν πυκνή ή όπου υπήρχαν απότομα βραχώδη πρανή. Όσον αφορά την ψηφιοποίηση αμμωδών εδαφών, το μείζον ζήτημα που παρουσιάστηκε ήταν η ταξινόμηση εδαφών τα οποία δεν είναι κατάλληλα για την εξόρυξη άμμου.
Ωστόσο, ο εντοπισμός των θέσεων όπου υπάρχει άμμος ή πέτρωμα δεν αρκεί. Για το λόγο αυτό, έγινε χρήση τεσσάρων κριτηρίων στα οποία δόθηκαν συντελεστές βαρύτητας ανάλογα με τον τύπο των δεδομένων εισόδου και τους στόχους των ενδιαφερομένων μερών. Τα κριτήρια αυτά ήταν η εγγύτητα σε οδικό δίκτυο, σε εργοτάξιο, σε ευαίσθητες περιοχές και η χρήση γης (μεγαλύτερη βαρύτητα αποδόθηκε στα δύο πρώτα). Η συνολική καταλληλότητα της γης και συνεπώς η δυνατότητα εγκατάστασης βιώσιμων λατομείων και ορυχείων άμμου προκύπτει λαμβάνοντας υπόψη τους τέσσερις αυτούς παράγοντες. Επιπλέον, η ανάλυση δικτύων που πραγματοποιήθηκε κατέδειξε τις θέσεις των λατομείων και ορυχείων άμμου που απαιτούν το ελάχιστο κόστος (αναφορικά με την απόσταση και το χρόνο) ώστε να μεταφέρονται τα απαραίτητα μέσα στα εργοτάξια.

Συμπεράσματα

Η ακρίβεια της αναγνώρισης και ταξινόμησης βραχωδών και αμμωδών στοιχείων αποδείχθηκε ικανοποιητική. Τα τελικά αποτελέσματα μετά την ανάλυση δίνουν λατομεία με βάση την καταλληλότητα της διαδρομής που επιλέγεται προκειμένου να φθάσουν τα υλικά στο εργοτάξιο σε ελάχιστο χρόνο. Επιπλέον, η έκταση των αρχαιολογικών χώρων δε μπορεί να προσδιοριστεί από τις δορυφορικές εικόνες. Τέλος, για ένα περισσότερο ολοκληρωμένο αποτέλεσμα, οι ιδιότητες των πετρωμάτων θα μπορούσαν να ενσωματωθούν στην πολυκριτηριακή ανάλυση.

Πηγή: [http://www.civil.mrt.ac.lk/conference/ACEPS_2012/6.pdf Application of Remote Sensing and GIS techniques for exploring Construction Material from inaccessible terrains; case study in Eastern Province of Sri Lanka]

Αξιολόγηση του κινδύνου υποβάθμισης εδαφών στο βόρειο τμήμα του Δέλτα του Νείλου

2015-02-10T15:41:06Z

Christina priavolou:

[[category: Υποβάθμιση εδαφών]]

[[Εικόνα: Pk_a3_e1.jpeg|thumb|right| Εικόνα 1: Τοποθεσία της περιοχής μελέτης]]
[[Εικόνα: Pk_a3_e2.jpeg|thumb|right| Εικόνα 2: Κριτήρια αξιολόγησης της επικινδυνότητας των εδαφών]]
[[Εικόνα: Pk_a3_e3.jpeg|thumb|right| Εικόνα 3: Κίνδυνοι χημικής και φυσικής υποβάθμισης της περιοχής μελέτης]]
[[Εικόνα: Pk_a3_e4.jpeg|thumb|right| Εικόνα 4: Χάρτης επικινδυνότητας για υποβάθμιση του εδάφους]]

<big>''' Εισαγωγή '''</big>

Η υποβάθμιση του εδάφους θεωρείται ένα από τα σοβαρότερα προβλήματα παγκοσμίως. Φαινόμενα υποβάθμισης του εδάφους μπορούν να συμβούν μέσω σύνθετων αλληλεπιδράσεων μεταξύ φυσικών (π.χ. ιδιότητες του εδάφους και κλιματικές συνθήκες) και ανθρώπινων παραγόντων (π.χ. υπερβόσκηση, αποψίλωση των δασών κ.α.). Οι κύριοι παράγοντες υποβάθμισης που προσδιορίζονται στο βόρειο τμήμα του Δέλτα του Νείλου περιλαμβάνουν την περιεκτικότητα σε άλατα, το ποσοστό ανταλλάξιµου νατρίου, τη συμπύκνωση, κατακράτηση και διάβρωση του νερού που μπορούν να αποδοθούν στην άνοδο της στάθμης της Μεσογείου Θαλάσσης.
Η υποβάθμιση του εδάφους μπορεί να διερευνηθεί με επιτόπια έρευνα αλλά και με τεχνικές τηλεπισκόπησης. Σε σύγκριση με τις επιτόπιες μελέτες, η τηλεπισκόπηση αποτελεί μια περισσότερο αποτελεσματική τεχνική με την οποία μπορεί να παρακολουθείται μια τεράστια έκταση, χρησιμοποιώντας μόνο μία εικόνα. Ένας μεγάλος αριθμός μελετών έχουν διεξαχθεί με τη χρήση διαφορετικών μεθόδων τηλεπισκόπησης και γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών (GIS) για τον προσδιορισμό του κινδύνου υποβάθμισης των εδαφών.

<big>''' Μεθοδολογία '''</big>

Η περιοχή μελέτης καταλαμβάνει το βόρειο τμήμα του Δέλτα του Νείλου στην Αίγυπτο. Χαρακτηρίζεται από μεσογειακό κλίμα με καυτά και άγονα καλοκαίρια και ελάχιστες βροχοπτώσεις το χειμώνα. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε ψηφιακή επεξεργασία των δορυφορικών εικόνων που αποκτήθηκαν (Landsat ΕΤΜ +7,0) με χρήση του λογισμικού ENVI 4.7© για την ταξινόμηση των διαφόρων γεωμορφολογιών. Ακολούθησε η επεξεργασία των δεδομένων και η διόρθωσή τους, όπου αυτό κρίθηκε απαραίτητο. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε γεωαναφορά των συντεταγμένων στο προβολικό σύστημα UTM, ενώ οι αναλύσεις εδάφους ενισχύθηκαν με τη χρήση πολλαπλών φασματικών ζωνών. Τα δεδομένα που προκύπτουν από το ψηφιακό μοντέλο εδάφους της περιοχής μελέτης μπορούν να συνδυαστούν με πολυφασματικές εικόνες ώστε να παρουσιαστεί μια καλύτερη όψη του τοπίου. Τέλος, το λογισμικό ArcMap 9.2 χρησιμοποιήθηκε για την εμφάνιση και την παραγωγή χαρτών της γεωμορφολογικής και χωρικής κατανομής.
Δεδομένα που αποκτήθηκαν από επιτόπιες έρευνες και μελέτες του εδάφους χρησιμοποιήθηκαν προκειμένου να αναγνωριστούν γεωμορφολογικά στοιχεία και να εξεταστεί η αποτελεσματικότητα της ερμηνείας των δορυφορικών εικόνων. Αφού λήφθηκαν δείγματα διαφορετικών εδαφικών τύπων, στη συνέχεια οι κόκκοι ξηράνθηκαν, διαβαθμίστηκαν μέσω κοσκίνου 2mm και χρησιμοποιήθηκαν για χημικές αναλύσεις. Με τον τρόπο αυτό, προσδιορίστηκε η ηλεκτρική αγωγιμότητα, η πυκνότητα των εδαφών και η συνολική ποσότητα ανθρακικού ασβεστίου.
Για την εκτίμηση του κινδύνου της υποβάθμισης της γης χρησιμοποιήθηκε ένα απλό μοντέλο που βασίζεται σε εξισώσεις. Ο κίνδυνος της υποβάθμισης προσδιορίζεται από διάφορους παράγοντες, όπως: η κλίση της επιφάνειας, το βάθος και η υφή του εδάφους, η οργανική ύλη, η αλατότητα του εδάφους και του νερού, η μηνιαία και ετήσια βροχόπτωση και ο λόγος της διαπνοής προς την ποσότητα του νερού που χρησιμοποιείται για άρδευση. Η επίδραση αυτών των παραγόντων μπορεί να καθοριστεί αναφορικά με τη φυσική και τη χημική υποβάθμιση των εδαφών. Τα κριτήρια που χρησιμοποιήθηκαν για τον καθορισμό του βαθμού επικινδυνότητας των εδαφών (χαμηλός, μέσος, υψηλός, πολύ υψηλός) αναφορικά με τις ανθρώπινες δραστηριότητες είναι η κατακράτηση νερού (water logging), η αλάτωση (sallinization), η αλκαλοποίηση (alkalinization) και η συμπύκνωση (compaction).

<big>''' Ανάλυση αποτελεσμάτων '''</big>

Οι κύριοι κίνδυνοι υποβάθμισης που παρατηρήθηκαν στην περιοχή μελέτης είναι η περιεκτικότητα σε άλατα, το ποσοστό ανταλλάξιµου νατρίου και η κατακράτηση του νερού. Αυτοί προσδιορίστηκαν σε σχέση με τις τιμές της ηλεκτρικής αγωγιμότητας, το ποσοστό ανταλλάξιμου νατρίου και το βάθος του υδροφόρου ορίζοντα, αντίστοιχα. Επιπλέον, αξίζει να αναφερθεί ο πολύ υψηλός κίνδυνος συμπύκνωσης που είναι αποτέλεσμα ανθρώπινων δραστηριοτήτων, ανεπαρκούς διαχείρισης του εδάφους, χρήσης βαρέων μηχανημάτων και ανθρώπινης παρέμβασης στα φυσικά συστήματα αποχέτευσης.
Όσον αφορά τις ανθρώπινες δραστηριότητες, οι κύριοι τύποι υποβάθμισης της γης στις περιοχές που ερευνήθηκαν ήταν η υφαλμύρωση, η αλκαλοποίηση, η συμπύκνωση και η κατακράτηση νερού. Η υφαλμύρωση και η αλκαλοποίηση κυρίως σε άνυδρες και ημι-άνυδρες συνθήκες προκαλούνται λόγω κακής διαχείρισης των συστημάτων άρδευσης ή λόγω εξατµισοδιαπνοής της υγρασίας του εδάφους σε περιοχές με υψηλή συγκέντρωση αλάτων.
Προκειμένου να ποσοτικοποιηθεί ο κίνδυνος υποβάθμισης των εδαφών χρησιμοποιούνται τέσσερις χαρακτηρισμοί: 1-χαμηλός, 2-μέσος, 3-υψηλός, 4-πολύ υψηλός. Ο κίνδυνος της χημικής υποβάθμισης χαρακτηρίστηκε ως πολύ υψηλός σε εδάφη που αντιπροσωπεύουν το 48,09% της περιοχής μελέτης. Το υπόλοιπο 51,91% της συνολικής έκτασης χαρακτηρίστηκε από χαμηλό κίνδυνο. Αντίθετα, ο κίνδυνος της φυσικής υποβάθμισης κυμάνθηκε μεταξύ χαμηλών και υψηλών επιπέδων σε όλη την περιοχή μελέτης. Από αυτές, οι περιοχές που παρουσιάζουν τις υψηλές τιμές κινδύνου αποτελούν το 20,12 % της συνολικής έκτασης.

<big>''' Συμπεράσματα '''</big>

Η σοβαρότητα και η ευαισθησία της υποβάθμισης των εδαφών μπορεί να μελετηθεί με την αξιοποίηση τεχνολογιών όπως η τηλεπισκόπηση και τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών. Η παρούσα έρευνα έδειξε ότι περίπου 48,09% και το 20,12% της συνολικής περιοχής χαρακτηρίζεται από ένα πολύ υψηλό και υψηλό κίνδυνο χημικής και φυσικής υποβάθμισης, αντίστοιχα. Η υποβάθμιση των εδαφών της υπό μελέτη περιοχής κρίνεται σημαντικό ζήτημα το οποίο απαιτεί τη λήψη μέτρων για το σωστό σχεδιασμό και τη διαχείριση των χρήσεων γης.
Η ανθρώπινη επίδραση στις διεργασίες υποβάθμισης της γης θα μπορούσε να αντικατοπτρίζεται όσον αφορά τον κίνδυνο της υποβάθμισης και τον πραγματικό κίνδυνο. Με τον τρόπο αυτό, ο συνδυασμός υψηλού κινδύνου και χαμηλής πραγματικής υποβάθμισης υποδεικνύει τη θετική επίδραση του ανθρώπου και το αντίστροφο.

<big>''' Πηγή '''</big> : [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1110982314000039 Combined use of remote sensing and GIS for degradation risk assessment in some soils of the Northern Nile Delta, Egypt]

Εντοπισμός και μελέτη κατασκευαστικών υλικών σε απρόσιτα εδάφη της Sri Lanka

2015-02-10T15:32:30Z

Christina priavolou:

[[category: ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο)/Πριάβολου Χριστίνα]]

[[Εικόνα: Pk_a1_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Συντελεστές βαρύτητας πολυκριτηριακής ανάλυσης]]

[[Εικόνα: Pk_a1_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Κατάλληλες τοποθεσίες για λατομεία και ορυχεία άμμου]]

Εισαγωγή

Ο εμφύλιος πόλεμος στη Sri Lanka, εικοσαετούς σχεδόν διάρκειας, έχει οδηγήσει σε εξαθλίωση ιδιαίτερα τις βόρειες και ανατολικές περιοχές της και έχει ανακόψει κάθε μορφής ανάπτυξη. Κατά τη διάρκειά του, οι περισσότερες υποδομές της περιοχής καταστράφηκαν ή υπέστησαν μεγάλες ζημιές. Η ανάγκη, λοιπόν, ανοικοδόμησης των περιοχών προβάλλει σήμερα επιτακτική, καθώς επίσης και η ζήτηση δομικών υλικών για την υλοποίηση των απαιτούμενων έργων. Παρά το γεγονός ότι οι διαθέσιμοι πόροι στις περιοχές αυτές αφθονούν, εξ’ αιτίας της δυσκολίας πρόσβασης στα εδάφη αυτά, παραμένουν αναξιοποίητοι στην πλειοψηφία τους. Για την επίλυση του προβλήματος αυτού μπορούν να εφαρμοστούν διάφορες μέθοδοι και τεχνικές οι οποίες, χρησιμοποιούν Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (Geographic Information System-GIS).
Κύριοι στόχοι του έργου είναι:
* Η χρήση δορυφορικών εικόνων για τον εντοπισμό των διαθέσιμων πετρωμάτων, τα οποία ενδέχεται να χρησιμοποιηθούν σε οικοδομικές εργασίες
* Η αξιοποίηση αναλύσεων που προκύπτουν από αυτές τις τεχνικές με σκοπό τη διερεύνηση του βαθμού στον οποίο τα κατασκευαστικά υλικά είναι οικονομικά βιώσιμα, λαμβάνοντας υπόψη τη θέση των εργοταξίων, τα οδικά δίκτυα και διάφορους περιβαλλοντικούς παράγοντες.
Στα επιπρόσθετα οφέλη που αποκομίζονται από αυτές τις μεθόδους συμπεριλαμβάνονται η εξοικονόμηση χρόνου, κεφαλαίου και επίπονων προσπαθειών που εμπεριείχαν αντίστοιχες παλιές συμβατικές μέθοδοι.

Μεθοδολογία

Αρχικά, πραγματοποιήθηκε συλλογή των απαραίτητων δεδομένων τα οποία προήλθαν από εικόνες (με χρήση LANDSAT ETM+), χάρτες και επιτόπιες παρατηρήσεις. Στη συνέχεια, ακολούθησαν ομαδοποιήσεις των διαθέσιμων εικόνων και καταγραφές των υφιστάμενων αποστάσεων μεταξύ των περιοχών στις οποίες εντοπίστηκαν δομικά υλικά, των εργοταξίων, των οδικών δικτύων αλλά και των περιοχών γενικού ενδιαφέροντος (πολιτισμικού, οικολογικού κ.α.). Τέλος, υλοποιήθηκε μια σειρά πολυκριτηριακών αναλύσεων οι οποίες λάμβαναν υπόψη την επίδραση διαφόρων παραγόντων.

Ανάλυση αποτελεσμάτων

Η ανάλυση κατέδειξε πως η ακρίβεια της ψηφιοποίησης στα πετρώδη εδάφη ήταν λίγο μεγαλύτερη από την αντίστοιχη στα αμμώδη. Μεταξύ των εσφαλμένων ενδείξεων που παρατηρήθηκαν συμπεριλαμβάνονται η καταχώρηση ορισμένων επίπεδων γυμνών εδαφών ως “αμμώδες έδαφος” και η δυσκολία αναγνώρισης βραχωδών στοιχείων σε σημεία όπου η βλάστηση ήταν πυκνή ή όπου υπήρχαν απότομα βραχώδη πρανή. Όσον αφορά την ψηφιοποίηση αμμωδών εδαφών, το μείζον ζήτημα που παρουσιάστηκε ήταν η ταξινόμηση εδαφών τα οποία δεν είναι κατάλληλα για την εξόρυξη άμμου.
Ωστόσο, ο εντοπισμός των θέσεων όπου υπάρχει άμμος ή πέτρωμα δεν αρκεί. Για το λόγο αυτό, έγινε χρήση τεσσάρων κριτηρίων στα οποία δόθηκαν συντελεστές βαρύτητας ανάλογα με τον τύπο των δεδομένων εισόδου και τους στόχους των ενδιαφερομένων μερών. Τα κριτήρια αυτά ήταν η εγγύτητα σε οδικό δίκτυο, σε εργοτάξιο, σε ευαίσθητες περιοχές και η χρήση γης (μεγαλύτερη βαρύτητα αποδόθηκε στα δύο πρώτα). Η συνολική καταλληλότητα της γης και συνεπώς η δυνατότητα εγκατάστασης βιώσιμων λατομείων και ορυχείων άμμου προκύπτει λαμβάνοντας υπόψη τους τέσσερις αυτούς παράγοντες. Επιπλέον, η ανάλυση δικτύων που πραγματοποιήθηκε κατέδειξε τις θέσεις των λατομείων και ορυχείων άμμου που απαιτούν το ελάχιστο κόστος (αναφορικά με την απόσταση και το χρόνο) ώστε να μεταφέρονται τα απαραίτητα μέσα στα εργοτάξια.

Συμπεράσματα

Η ακρίβεια της αναγνώρισης και ταξινόμησης βραχωδών και αμμωδών στοιχείων αποδείχθηκε ικανοποιητική. Τα τελικά αποτελέσματα μετά την ανάλυση δίνουν λατομεία με βάση την καταλληλότητα της διαδρομής που επιλέγεται προκειμένου να φθάσουν τα υλικά στο εργοτάξιο σε ελάχιστο χρόνο. Επιπλέον, η έκταση των αρχαιολογικών χώρων δε μπορεί να προσδιοριστεί από τις δορυφορικές εικόνες. Τέλος, για ένα περισσότερο ολοκληρωμένο αποτέλεσμα, οι ιδιότητες των πετρωμάτων θα μπορούσαν να ενσωματωθούν στην πολυκριτηριακή ανάλυση.

Πηγή: [http://www.civil.mrt.ac.lk/conference/ACEPS_2012/6.pdf Application of Remote Sensing and GIS techniques for exploring Construction Material from inaccessible terrains; case study in Eastern Province of Sri Lanka]

Εντοπισμός και μελέτη κατασκευαστικών υλικών σε απρόσιτα εδάφη της Sri Lanka

2015-02-10T15:31:02Z

Christina priavolou:

[[category: Καταλληλότητα εδαφών για έργα υποδομής και ανάπτυξης]]

[[Εικόνα: Pk_a1_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Συντελεστές βαρύτητας πολυκριτηριακής ανάλυσης]]

[[Εικόνα: Pk_a1_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Κατάλληλες τοποθεσίες για λατομεία και ορυχεία άμμου]]

Εισαγωγή

Ο εμφύλιος πόλεμος στη Sri Lanka, εικοσαετούς σχεδόν διάρκειας, έχει οδηγήσει σε εξαθλίωση ιδιαίτερα τις βόρειες και ανατολικές περιοχές της και έχει ανακόψει κάθε μορφής ανάπτυξη. Κατά τη διάρκειά του, οι περισσότερες υποδομές της περιοχής καταστράφηκαν ή υπέστησαν μεγάλες ζημιές. Η ανάγκη, λοιπόν, ανοικοδόμησης των περιοχών προβάλλει σήμερα επιτακτική, καθώς επίσης και η ζήτηση δομικών υλικών για την υλοποίηση των απαιτούμενων έργων. Παρά το γεγονός ότι οι διαθέσιμοι πόροι στις περιοχές αυτές αφθονούν, εξ’ αιτίας της δυσκολίας πρόσβασης στα εδάφη αυτά, παραμένουν αναξιοποίητοι στην πλειοψηφία τους. Για την επίλυση του προβλήματος αυτού μπορούν να εφαρμοστούν διάφορες μέθοδοι και τεχνικές οι οποίες, χρησιμοποιούν Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (Geographic Information System-GIS).
Κύριοι στόχοι του έργου είναι:
* Η χρήση δορυφορικών εικόνων για τον εντοπισμό των διαθέσιμων πετρωμάτων, τα οποία ενδέχεται να χρησιμοποιηθούν σε οικοδομικές εργασίες
* Η αξιοποίηση αναλύσεων που προκύπτουν από αυτές τις τεχνικές με σκοπό τη διερεύνηση του βαθμού στον οποίο τα κατασκευαστικά υλικά είναι οικονομικά βιώσιμα, λαμβάνοντας υπόψη τη θέση των εργοταξίων, τα οδικά δίκτυα και διάφορους περιβαλλοντικούς παράγοντες.
Στα επιπρόσθετα οφέλη που αποκομίζονται από αυτές τις μεθόδους συμπεριλαμβάνονται η εξοικονόμηση χρόνου, κεφαλαίου και επίπονων προσπαθειών που εμπεριείχαν αντίστοιχες παλιές συμβατικές μέθοδοι.

Μεθοδολογία

Αρχικά, πραγματοποιήθηκε συλλογή των απαραίτητων δεδομένων τα οποία προήλθαν από εικόνες (με χρήση LANDSAT ETM+), χάρτες και επιτόπιες παρατηρήσεις. Στη συνέχεια, ακολούθησαν ομαδοποιήσεις των διαθέσιμων εικόνων και καταγραφές των υφιστάμενων αποστάσεων μεταξύ των περιοχών στις οποίες εντοπίστηκαν δομικά υλικά, των εργοταξίων, των οδικών δικτύων αλλά και των περιοχών γενικού ενδιαφέροντος (πολιτισμικού, οικολογικού κ.α.). Τέλος, υλοποιήθηκε μια σειρά πολυκριτηριακών αναλύσεων οι οποίες λάμβαναν υπόψη την επίδραση διαφόρων παραγόντων.

Ανάλυση αποτελεσμάτων

Η ανάλυση κατέδειξε πως η ακρίβεια της ψηφιοποίησης στα πετρώδη εδάφη ήταν λίγο μεγαλύτερη από την αντίστοιχη στα αμμώδη. Μεταξύ των εσφαλμένων ενδείξεων που παρατηρήθηκαν συμπεριλαμβάνονται η καταχώρηση ορισμένων επίπεδων γυμνών εδαφών ως “αμμώδες έδαφος” και η δυσκολία αναγνώρισης βραχωδών στοιχείων σε σημεία όπου η βλάστηση ήταν πυκνή ή όπου υπήρχαν απότομα βραχώδη πρανή. Όσον αφορά την ψηφιοποίηση αμμωδών εδαφών, το μείζον ζήτημα που παρουσιάστηκε ήταν η ταξινόμηση εδαφών τα οποία δεν είναι κατάλληλα για την εξόρυξη άμμου.
Ωστόσο, ο εντοπισμός των θέσεων όπου υπάρχει άμμος ή πέτρωμα δεν αρκεί. Για το λόγο αυτό, έγινε χρήση τεσσάρων κριτηρίων στα οποία δόθηκαν συντελεστές βαρύτητας ανάλογα με τον τύπο των δεδομένων εισόδου και τους στόχους των ενδιαφερομένων μερών. Τα κριτήρια αυτά ήταν η εγγύτητα σε οδικό δίκτυο, σε εργοτάξιο, σε ευαίσθητες περιοχές και η χρήση γης (μεγαλύτερη βαρύτητα αποδόθηκε στα δύο πρώτα). Η συνολική καταλληλότητα της γης και συνεπώς η δυνατότητα εγκατάστασης βιώσιμων λατομείων και ορυχείων άμμου προκύπτει λαμβάνοντας υπόψη τους τέσσερις αυτούς παράγοντες. Επιπλέον, η ανάλυση δικτύων που πραγματοποιήθηκε κατέδειξε τις θέσεις των λατομείων και ορυχείων άμμου που απαιτούν το ελάχιστο κόστος (αναφορικά με την απόσταση και το χρόνο) ώστε να μεταφέρονται τα απαραίτητα μέσα στα εργοτάξια.

Συμπεράσματα

Η ακρίβεια της αναγνώρισης και ταξινόμησης βραχωδών και αμμωδών στοιχείων αποδείχθηκε ικανοποιητική. Τα τελικά αποτελέσματα μετά την ανάλυση δίνουν λατομεία με βάση την καταλληλότητα της διαδρομής που επιλέγεται προκειμένου να φθάσουν τα υλικά στο εργοτάξιο σε ελάχιστο χρόνο. Επιπλέον, η έκταση των αρχαιολογικών χώρων δε μπορεί να προσδιοριστεί από τις δορυφορικές εικόνες. Τέλος, για ένα περισσότερο ολοκληρωμένο αποτέλεσμα, οι ιδιότητες των πετρωμάτων θα μπορούσαν να ενσωματωθούν στην πολυκριτηριακή ανάλυση.

Πηγή: [http://www.civil.mrt.ac.lk/conference/ACEPS_2012/6.pdf Application of Remote Sensing and GIS techniques for exploring Construction Material from inaccessible terrains; case study in Eastern Province of Sri Lanka]

Εντοπισμός κοιτασμάτων χρυσού στην περιφέρεια Birim ανατολικά της Γκάνας

2015-02-09T21:50:02Z

Christina priavolou:

[[category: ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο)]]

[[Εικόνα: Pk_a5_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Πιθανές περιοχές ύπαρξης χρυσού στην περιφέρεια Birim στη Γκάνα ]]
[[Εικόνα: Pk_a5_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Τιμές αντίθεσης των παραγόντων σε φθίνουσα σειρά]]

Εισαγωγή

Η τεχνολογία της Τηλεπισκόπησης και τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών έχουν διαδραματίσει σημαντικό ρόλο αναφορικά με τον εντοπισμό και την ανακάλυψη κοιτασμάτων διαφόρων ορυκτών σε ένα μεγάλο μέρος του κόσμου. Η χρήση τέτοιων συστημάτων σε μεταλλευτικές έρευνες έναντι κάποιας συμβατικής μεθόδου προσφέρει μια ποικιλία διαφορετικών τεχνικών οι οποίες οδηγούν σε μείωση του χρόνου και του κόστους καθώς δεν απαιτείται μεγάλο εργατικό δυναμικό. Παράλληλα, αποφεύγονται πολυάριθμες μεταλλευτικές έρευνες οι οποίες, στην περίπτωση που ακολουθείται μια συμβατική μέθοδος, είναι αναγκαίο να υλοποιηθούν πριν ανακαλυφθεί ένα ορυκτό.

Περιοχή μελέτης

Η παρούσα μελέτη εξετάζει την περιοχή Birim, βόρεια περιφέρεια στην ανατολική πλευρά της Γκάνας. Η πρωτεύουσά της, New Abirem αποτελεί μια στρατηγική τοποθεσία, καθώς βρίσκεται ανάμεσα σε μεγάλες εμπορικές πόλεις. Η περιοχή εκτιμάται ότι καλύπτει συνολική έκταση 497 τετραγωνικών χιλιομέτρων και περιλαμβάνει κοιτάσματα που αποτελούν αντικείμενα μεγάλης μεταλλευτικής έρευνας και εκμετάλλευσης από μια σειρά επιχειρήσεων και ορυχείων χρυσού και διαμαντιού. Στο μεγαλύτερο μέρος της περιοχής κυριαρχεί γρανίτης καθώς και φυλλίτης, χαλαζίας και σχιστόλιθοι, δηλαδή πετρώματα με μεγάλες δυνατότητες εξόρυξης υπόγειων υδάτων.

Μεθοδολογία

Για την υλοποίηση της μελέτης χρησιμοποιήθηκε ο γεωλογικός χάρτης της περιφέρειας Birim, δορυφορικές εικόνες Landsat της περιοχής μελέτης, γεωφυσικά και γεωχημικά δεδομένα, το λογισμικό ERDAS Imagine 2010, το ArcGIS 10.1 και το ArcView 3.3 από την ESRI.
Τα ορυκτά αργίλου παρουσιάζουν ισχυρή απορρόφηση στη φασματική περιοχή γύρω στα 2.2 μm (που αντιστοιχεί στο κανάλι 7, δηλαδή το μέσο υπέρυθρο) και υψηλή ανακλαστικότητα στη φασματική περιοχή γύρω στα 1.6 μm (που αντιστοιχεί στο κανάλι 5). Η εικόνα που χρησιμοποιήθηκε ήταν ήδη στο παγκόσμιο σύστημα συντεταγμένων (Universal Transverse Mercator-UTM) και δεν απαιτήθηκε γεωμετρική διόρθωση της εικόνας καθώς η Γκάνα χρησιμοποιεί σήμερα τη ζώνη 30Ν στο παγκόσμιο σύστημα συντεταγμένων. Επίσης, δεν εφαρμόστηκε ραδιομετρική διόρθωση στην εικόνα, εφόσον δεν υπήρχε νεφοκάλυψη.
Γεωαναφορά πραγματοποιήθηκε στο γεωλογικό χάρτη της περιοχής μελέτης λόγω της διαφοράς στο σύστημα συντεταγμένων μεταξύ του γεωλογικού χάρτη και της εικόνας, οπότε δημιουργήθηκε το vector layer. Ορισμένες τεχνικές βελτίωσης εικόνας, όπως ο συνδυασμός καναλιών, η αναλογία καναλιών (προκειμένου να ενισχυθούν φασματικές διαφορές) και η ανάλυση κύριων συνιστωσών (με σκοπό την εύρεση διαφορετικών τύπων πετρωμάτων), έλαβαν χώρα για την παρατήρηση υδροθερμικών αλλοιώσεων, γεγονός που οδήγησε στη δημιουργία του raster layer.
Αερομαγνητική εικόνα χρησιμοποιήθηκε επειδή μπορεί να χαρτογραφεί στοιχεία μη ορατά κάτω από τη γεωλογία, σε αντίθεση με τη δορυφορική εικόνα που χαρτογραφεί μόνο την επιφάνεια του εδάφους. Το vector και raster layer, τα γεωχημικά δεδομένα, τα γεωφυσικά δεδομένα και τα σημεία εμφάνισης χρυσού (ορισμένα από τα οποία χρησιμοποιήθηκαν ως δείγματα και τα υπόλοιπα για επιβεβαίωση και έλεγχο) ενοποιήθηκαν για να σχηματίσουν τη βάση δεδομένων του GIS.
Με τη χρήση του ArcView, τα δείγματα χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό του βάρους κάθε στοιχείου. Στη συνέχεια συνδυάστηκαν για να παραχθεί ο χάρτης πιθανής ύπαρξης χρυσού στην περιφέρεια Birim, ο οποίος φαίνεται στην εικόνα.
Ο όρος Posterior Probability αφορά την πιθανότητα εμφάνισης του κοιτάσματος. Υπολογίζεται διαιρώντας το συνολικό αριθμό των δειγμάτων ή σημείων με τη συνολική έκταση της περιοχής μελέτης. Στη συνέχεια, τα βάρη υπολογίστηκαν με τη χρήση των δειγμάτων και των θεματικών τάξεων, ενώ οι σταθμισμένες θεματικές τάξεις συνδυάστηκαν προκειμένου να εκτιμηθούν οι πιθανότητες που συνδέονται με την ύπαρξη χρυσού.

Ανάλυση αποτελεσμάτων

Η αντίθεση δίνει το μέτρο της χωρικής συσχέτισης μεταξύ της εμφάνισης τοποθεσιών χρυσού και των διαφόρων παραγόντων. Η υδροθερμική μεταβολή της αργίλου έλαβε τιμή μικρότερη από 1, ενώ ο γεωχημικός παράγοντας παρουσίασε την υψηλότερη τιμή (3.18). Συνεπώς, οι χαρακτηριστικότεροι παράγοντες ένδειξης πιθανών κοιτασμάτων χρυσού στην περιοχή μελέτης είναι ο γεωχημικός παράγοντας και ο γεωφυσικός παράγοντας.
Το γεγονός ότι τα γεωχημικά στοιχεία εμφανίζουν την υψηλότερη τιμή αντίθεσης και, συνεπώς, τους πιο αξιόπιστους δείκτες για την ανάδειξη κοιτασμάτων χρυσού σημαίνει ότι απαιτείται επιτόπια αναζήτηση και μελέτη των γεωχημικών συστατικών των υλικών του χώρου για την εξερεύνηση των νέων κοιτασμάτων. Αντίθετα, η υδροθερμική μεταβολή της αργίλου αποτελεί χρήσιμο εργαλείο για την ανάδειξη περιοχών όπου είναι λιγότερο πιθανό να βρεθούν κοιτάσματα χρυσού, δεδομένου ότι το βάρος της και οι τιμές αντίθεσης που παρουσιάζει κυμαίνονται κοντά στο μηδέν. Οι χαμηλές αυτές τιμές οφείλονται σε διάφορους παράγοντες, όπως: α) ορισμένες περιοχές οι οποίες χαρτογραφούνται και απεικονίζονται ως αλλοιωμένες δε σχετίζονται με εξόρυξη χρυσού, β) οι υδροθερμικές μεταβολές κοντά σε περιοχές μικρών αποθεμάτων χρυσού δεν είναι ανιχνεύσιμες από τις δορυφορικές εικόνες Landsat, γ) οι διαδικασίες αποσάθρωσης ενδέχεται να υπερκαλύψουν τη φασματική απόκριση των υποκείμενων πετρωμάτων με επικαλύψεις και εσωτερικές ορυκτολογικές αλλοιώσεις.
Οι περισσότερες εταιρίες εξόρυξης χρυσού βρίσκονται μέσα σε αυτές τις περιοχές υψηλών σχετικών πιθανοτήτων (κόκκινες περιοχές). Από το χάρτη εξάγεται το συμπέρασμα πως 158 τετραγωνικά χιλιόμετρα θεωρούνται πιθανές περιοχές ύπαρξης χρυσού, δηλαδή στο 32% των συνολικών εκτάσεων ενδέχεται να εμφανιστούν κοιτάσματα χρυσού στην περιοχή μελέτης.
Οι απαραίτητες πληροφορίες για την έκταση και τη χωρική κατανομή των πόρων χρυσού επιτρέπουν στις πολεοδομικές αρχές ορυκτών την πραγματοποίηση συσχετισμών με άλλες μορφές χρήσεων γης (όπως οι αστικές περιοχές ή προστατευόμενες περιοχές) ή με άλλους παράγοντες (όπως οι συγκοινωνίες ή περιβαλλοντικές πληροφορίες). Επίσης, ο προγραμματισμός σχεδίων χρήσης γης θα μπορεί να γίνει με τέτοιο τρόπο ώστε να αποτραπούν χρήσεις γης οι οποίες είναι ασυμβίβαστες με μελλοντικές δραστηριότητες εξόρυξης χρυσού. Σε γενικές γραμμές, ο χάρτης αυτός συμβάλλει στη λήψη στρατηγικών αποφάσεων όσον αφορά την προστασία των περιοχών εξόρυξης χρυσού ή της αξιοποίησης αυτών για εναλλακτικές χρήσεις γης.
To παρόν μοντέλο αποδείχθηκε πως έχει ένα ποσοστό ορθής πρόβλεψης 83%, που αντιστοιχεί στο ποσοστό των αποθεμάτων χρυσού που επιβεβαιώθηκαν και σε σημεία που προβλέφθηκαν ως ευνοϊκές περιοχές κοιτασμάτων χρυσού.

Συμπεράσματα

Όλα τα στοιχεία που χρησιμοποιήθηκαν στη μοντελοποίηση στη βόρεια περιφέρεια Birim είναι χρήσιμα για την ανάδειξη των πιθανών περιοχών ύπαρξης χρυσού. Ωστόσο, καλύτεροι δείκτες αναδείχθηκαν ο γεωχημικός και ο γεωφυσικός παράγοντας. Το ποσοστό επιτυχίας και εγκυρότητας των αποτελεσμάτων που προέκυψαν από τη δημιουργία του χάρτη κρίθηκε ικανοποιητικό (83-88%). Τέλος, η ενσωμάτωση του συνόλου των δεδομένων με χρήση του Arcweight είναι χρήσιμη για την πρόβλεψη των πιθανών τοποθεσιών χρυσού εντός της περιοχής μελέτης, ενώ η συνολική διαδικασία ολοκλήρωσης είναι λιγότερο χρονοβόρα και δαπανηρή.

Πηγή: [http://www.ijrsa.org/paperInfo.aspx?ID=4817 Gold Potential Mapping (Using GIS and Remote Sensing) in Birim North District of Eastern Region of Ghana]

Πριάβολου Χριστίνα

2015-02-09T21:45:47Z

Christina priavolou:

* [[Εντοπισμός και μελέτη κατασκευαστικών υλικών σε απρόσιτα εδάφη της Sri Lanka]]
* [[Συντήρηση οδικών δικτύων: Η περίπτωση της ευρύτερης περιοχής της Minna στη Νιγηρία]]
* [[Αξιολόγηση του κινδύνου υποβάθμισης εδαφών στο βόρειο τμήμα του Δέλτα του Νείλου]]
* [[Εντοπισμός μεταβολών και προτάσεις αποκατάστασης της λίμνης Μαρεώτιδας στην Αίγυπτο]]
* [[Εντοπισμός κοιτασμάτων χρυσού στην περιφέρεια Birim ανατολικά της Γκάνας]]

Εντοπισμός κοιτασμάτων χρυσού στην περιφέρεια Birim ανατολικά της Γκάνας

2015-02-09T21:43:58Z

Christina priavolou: Νέα σελίδα με 'Add Your Content Here category: ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο) [[Εικόνα: Pk_a5_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Πι...'

Add Your Content Here

[[category: ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο)]]

[[Εικόνα: Pk_a5_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Πιθανές περιοχές ύπαρξης χρυσού στην περιφέρεια Birim στη Γκάνα ]]
[[Εικόνα: Pk_a5_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Τιμές αντίθεσης των παραγόντων σε φθίνουσα σειρά]]

Εισαγωγή

Η τεχνολογία της Τηλεπισκόπησης και τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών έχουν διαδραματίσει σημαντικό ρόλο αναφορικά με τον εντοπισμό και την ανακάλυψη κοιτασμάτων διαφόρων ορυκτών σε ένα μεγάλο μέρος του κόσμου. Η χρήση τέτοιων συστημάτων σε μεταλλευτικές έρευνες έναντι κάποιας συμβατικής μεθόδου προσφέρει μια ποικιλία διαφορετικών τεχνικών οι οποίες οδηγούν σε μείωση του χρόνου και του κόστους καθώς δεν απαιτείται μεγάλο εργατικό δυναμικό. Παράλληλα, αποφεύγονται πολυάριθμες μεταλλευτικές έρευνες οι οποίες, στην περίπτωση που ακολουθείται μια συμβατική μέθοδος, είναι αναγκαίο να υλοποιηθούν πριν ανακαλυφθεί ένα ορυκτό.

Περιοχή μελέτης

Η παρούσα μελέτη εξετάζει την περιοχή Birim, βόρεια περιφέρεια στην ανατολική πλευρά της Γκάνας. Η πρωτεύουσά της, New Abirem αποτελεί μια στρατηγική τοποθεσία, καθώς βρίσκεται ανάμεσα σε μεγάλες εμπορικές πόλεις. Η περιοχή εκτιμάται ότι καλύπτει συνολική έκταση 497 τετραγωνικών χιλιομέτρων και περιλαμβάνει κοιτάσματα που αποτελούν αντικείμενα μεγάλης μεταλλευτικής έρευνας και εκμετάλλευσης από μια σειρά επιχειρήσεων και ορυχείων χρυσού και διαμαντιού. Στο μεγαλύτερο μέρος της περιοχής κυριαρχεί γρανίτης καθώς και φυλλίτης, χαλαζίας και σχιστόλιθοι, δηλαδή πετρώματα με μεγάλες δυνατότητες εξόρυξης υπόγειων υδάτων.

Μεθοδολογία

Για την υλοποίηση της μελέτης χρησιμοποιήθηκε ο γεωλογικός χάρτης της περιφέρειας Birim, δορυφορικές εικόνες Landsat της περιοχής μελέτης, γεωφυσικά και γεωχημικά δεδομένα, το λογισμικό ERDAS Imagine 2010, το ArcGIS 10.1 και το ArcView 3.3 από την ESRI.
Τα ορυκτά αργίλου παρουσιάζουν ισχυρή απορρόφηση στη φασματική περιοχή γύρω στα 2.2 μm (που αντιστοιχεί στο κανάλι 7, δηλαδή το μέσο υπέρυθρο) και υψηλή ανακλαστικότητα στη φασματική περιοχή γύρω στα 1.6 μm (που αντιστοιχεί στο κανάλι 5). Η εικόνα που χρησιμοποιήθηκε ήταν ήδη στο παγκόσμιο σύστημα συντεταγμένων (Universal Transverse Mercator-UTM) και δεν απαιτήθηκε γεωμετρική διόρθωση της εικόνας καθώς η Γκάνα χρησιμοποιεί σήμερα τη ζώνη 30Ν στο παγκόσμιο σύστημα συντεταγμένων. Επίσης, δεν εφαρμόστηκε ραδιομετρική διόρθωση στην εικόνα, εφόσον δεν υπήρχε νεφοκάλυψη.
Γεωαναφορά πραγματοποιήθηκε στο γεωλογικό χάρτη της περιοχής μελέτης λόγω της διαφοράς στο σύστημα συντεταγμένων μεταξύ του γεωλογικού χάρτη και της εικόνας, οπότε δημιουργήθηκε το vector layer. Ορισμένες τεχνικές βελτίωσης εικόνας, όπως ο συνδυασμός καναλιών, η αναλογία καναλιών (προκειμένου να ενισχυθούν φασματικές διαφορές) και η ανάλυση κύριων συνιστωσών (με σκοπό την εύρεση διαφορετικών τύπων πετρωμάτων), έλαβαν χώρα για την παρατήρηση υδροθερμικών αλλοιώσεων, γεγονός που οδήγησε στη δημιουργία του raster layer.
Αερομαγνητική εικόνα χρησιμοποιήθηκε επειδή μπορεί να χαρτογραφεί στοιχεία μη ορατά κάτω από τη γεωλογία, σε αντίθεση με τη δορυφορική εικόνα που χαρτογραφεί μόνο την επιφάνεια του εδάφους. Το vector και raster layer, τα γεωχημικά δεδομένα, τα γεωφυσικά δεδομένα και τα σημεία εμφάνισης χρυσού (ορισμένα από τα οποία χρησιμοποιήθηκαν ως δείγματα και τα υπόλοιπα για επιβεβαίωση και έλεγχο) ενοποιήθηκαν για να σχηματίσουν τη βάση δεδομένων του GIS.
Με τη χρήση του ArcView, τα δείγματα χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό του βάρους κάθε στοιχείου. Στη συνέχεια συνδυάστηκαν για να παραχθεί ο χάρτης πιθανής ύπαρξης χρυσού στην περιφέρεια Birim, ο οποίος φαίνεται στην εικόνα.
Ο όρος Posterior Probability αφορά την πιθανότητα εμφάνισης του κοιτάσματος. Υπολογίζεται διαιρώντας το συνολικό αριθμό των δειγμάτων ή σημείων με τη συνολική έκταση της περιοχής μελέτης. Στη συνέχεια, τα βάρη υπολογίστηκαν με τη χρήση των δειγμάτων και των θεματικών τάξεων, ενώ οι σταθμισμένες θεματικές τάξεις συνδυάστηκαν προκειμένου να εκτιμηθούν οι πιθανότητες που συνδέονται με την ύπαρξη χρυσού.

Ανάλυση αποτελεσμάτων

Η αντίθεση δίνει το μέτρο της χωρικής συσχέτισης μεταξύ της εμφάνισης τοποθεσιών χρυσού και των διαφόρων παραγόντων. Η υδροθερμική μεταβολή της αργίλου έλαβε τιμή μικρότερη από 1, ενώ ο γεωχημικός παράγοντας παρουσίασε την υψηλότερη τιμή (3.18). Συνεπώς, οι χαρακτηριστικότεροι παράγοντες ένδειξης πιθανών κοιτασμάτων χρυσού στην περιοχή μελέτης είναι ο γεωχημικός παράγοντας και ο γεωφυσικός παράγοντας.
Το γεγονός ότι τα γεωχημικά στοιχεία εμφανίζουν την υψηλότερη τιμή αντίθεσης και, συνεπώς, τους πιο αξιόπιστους δείκτες για την ανάδειξη κοιτασμάτων χρυσού σημαίνει ότι απαιτείται επιτόπια αναζήτηση και μελέτη των γεωχημικών συστατικών των υλικών του χώρου για την εξερεύνηση των νέων κοιτασμάτων. Αντίθετα, η υδροθερμική μεταβολή της αργίλου αποτελεί χρήσιμο εργαλείο για την ανάδειξη περιοχών όπου είναι λιγότερο πιθανό να βρεθούν κοιτάσματα χρυσού, δεδομένου ότι το βάρος της και οι τιμές αντίθεσης που παρουσιάζει κυμαίνονται κοντά στο μηδέν. Οι χαμηλές αυτές τιμές οφείλονται σε διάφορους παράγοντες, όπως: α) ορισμένες περιοχές οι οποίες χαρτογραφούνται και απεικονίζονται ως αλλοιωμένες δε σχετίζονται με εξόρυξη χρυσού, β) οι υδροθερμικές μεταβολές κοντά σε περιοχές μικρών αποθεμάτων χρυσού δεν είναι ανιχνεύσιμες από τις δορυφορικές εικόνες Landsat, γ) οι διαδικασίες αποσάθρωσης ενδέχεται να υπερκαλύψουν τη φασματική απόκριση των υποκείμενων πετρωμάτων με επικαλύψεις και εσωτερικές ορυκτολογικές αλλοιώσεις.
Οι περισσότερες εταιρίες εξόρυξης χρυσού βρίσκονται μέσα σε αυτές τις περιοχές υψηλών σχετικών πιθανοτήτων (κόκκινες περιοχές). Από το χάρτη εξάγεται το συμπέρασμα πως 158 τετραγωνικά χιλιόμετρα θεωρούνται πιθανές περιοχές ύπαρξης χρυσού, δηλαδή στο 32% των συνολικών εκτάσεων ενδέχεται να εμφανιστούν κοιτάσματα χρυσού στην περιοχή μελέτης.
Οι απαραίτητες πληροφορίες για την έκταση και τη χωρική κατανομή των πόρων χρυσού επιτρέπουν στις πολεοδομικές αρχές ορυκτών την πραγματοποίηση συσχετισμών με άλλες μορφές χρήσεων γης (όπως οι αστικές περιοχές ή προστατευόμενες περιοχές) ή με άλλους παράγοντες (όπως οι συγκοινωνίες ή περιβαλλοντικές πληροφορίες). Επίσης, ο προγραμματισμός σχεδίων χρήσης γης θα μπορεί να γίνει με τέτοιο τρόπο ώστε να αποτραπούν χρήσεις γης οι οποίες είναι ασυμβίβαστες με μελλοντικές δραστηριότητες εξόρυξης χρυσού. Σε γενικές γραμμές, ο χάρτης αυτός συμβάλλει στη λήψη στρατηγικών αποφάσεων όσον αφορά την προστασία των περιοχών εξόρυξης χρυσού ή της αξιοποίησης αυτών για εναλλακτικές χρήσεις γης.
To παρόν μοντέλο αποδείχθηκε πως έχει ένα ποσοστό ορθής πρόβλεψης 83%, που αντιστοιχεί στο ποσοστό των αποθεμάτων χρυσού που επιβεβαιώθηκαν και σε σημεία που προβλέφθηκαν ως ευνοϊκές περιοχές κοιτασμάτων χρυσού.

Συμπεράσματα

Όλα τα στοιχεία που χρησιμοποιήθηκαν στη μοντελοποίηση στη βόρεια περιφέρεια Birim είναι χρήσιμα για την ανάδειξη των πιθανών περιοχών ύπαρξης χρυσού. Ωστόσο, καλύτεροι δείκτες αναδείχθηκαν ο γεωχημικός και ο γεωφυσικός παράγοντας. Το ποσοστό επιτυχίας και εγκυρότητας των αποτελεσμάτων που προέκυψαν από τη δημιουργία του χάρτη κρίθηκε ικανοποιητικό (83-88%). Τέλος, η ενσωμάτωση του συνόλου των δεδομένων με χρήση του Arcweight είναι χρήσιμη για την πρόβλεψη των πιθανών τοποθεσιών χρυσού εντός της περιοχής μελέτης, ενώ η συνολική διαδικασία ολοκλήρωσης είναι λιγότερο χρονοβόρα και δαπανηρή.

Πηγή: [http://www.ijrsa.org/paperInfo.aspx?ID=4817 Gold Potential Mapping (Using GIS and Remote Sensing) in Birim North District of Eastern Region of Ghana]

Εντοπισμός μεταβολών και προτάσεις αποκατάστασης της λίμνης Μαρεώτιδας στην Αίγυπτο

2015-02-09T21:34:39Z

Christina priavolou:

[[category: ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο)]]

[[Εικόνα: Pk_a4_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Περιοχή μελέτης]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Δορυφορική εικόνα LANDSAT ETM + (22/05/2013)]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e3.jpeg|thumb|right|Εικόνα 3: Ταξινόμηση μέγιστης πιθανοφάνειας για τη λίμνη Μαρεώτιδα της Αιγύπτου]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e4.jpeg|thumb|right|Εικόνα 4: Αλλαγές στη βλάστηση]]

Εισαγωγή

Στην παρούσα εφαρμογή εξετάζεται η δυνατότητα παρατήρησης πιθανών μεταβολών οι οποίες έλαβαν χώρα στη λίμνη Μαρεώτιδα της Αιγύπτου, με σκοπό τη λήψη μέτρων και την υλοποίηση στρατηγικών για την αποκατάστασή της. Προκειμένου να ανιχνευθούν οι αλλαγές αυτές, χρησιμοποιήθηκαν τρεις δορυφορικές εικόνες Landsat (των ετών 1991, 2004, 2013) και μια πολυφασματική εικόνα SPOT-HRV του 1995. Στη συνέχεια, υλοποιήθηκε η ταξινόμηση μέγιστης πιθανοφάνειας (Maximum likelihood classification) και εντοπίστηκαν αλλαγές στις χρήσεις γης με την τεχνική της σταυροειδούς πινακοποίησης (cross tabulation) και με σύγκριση ανά pixel των αλλαγών στις τέσσερις εικόνες. Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν την ύπαρξη σοβαρών αλλαγών στις χρήσεις γης κυρίως τα τελευταία χρόνια, οι οποίες ενδέχεται να οφείλονται σε πολιτικο-κοινωνικο-οικονομικά προβλήματα. Τέλος, προτείνονται εναλλακτικές λύσεις αποκατάστασης της λίμνης, όπως ο έλεγχος της ρύπανσης για το ανατολικό της τμήμα και η επαναλειτουργία των κλειστών τμημάτων της δυτικής πλευράς της.

Περιοχή μελέτης

Η λίμνη Maryut αποτελεί ένα μικρό τμήμα μιας μεγαλύτερης λίμνης η οποία ήταν γνωστή κατά τη ρωμαϊκή εποχή ως λίμνη Mariutus. Εκτείνεται 80 χιλιόμετρα παράλληλα της βόρειας ακτής και 30 χιλιόμετρα νότια της πόλης της Αλεξάνδρειας, όπως φαίνεται στην εικόνα.
Οι περισσότερες από τις βιομηχανικές δραστηριότητες της Αιγύπτου εξαρτώνται από τη λίμνη Μαρεώτιδα, είτε κατά τη διαδικασία της ψύξης είτε ως ένα υγρό απόβλητο χωματερής. Επιπλέον, γεωργικές αποστραγγίσεις νερού (τουλάχιστον έξι εκατομμύρια κυβικά μέτρα ανά ημέρα) συμπαρασύρουν αγροχημικές ουσίες και ιχνοστοιχεία μαζί με βιομηχανικά απόβλητα και ανεπεξέργαστα οικιακά λύματα τα οποία καταλήγουν στη λίμνη. Παράλληλα, η ύπαρξη περιορισμένων πόρων στην περιοχή της Αιγύπτου, καθώς επίσης οι αλλαγές σε πολιτικό επίπεδο και η απουσία αυστηρών διαδικασιών παρακολούθησης της αειφόρου ανάπτυξης, συνέβαλαν σε γοργές αλλαγές στις χρήσεις γης της περιοχής, καθιστώντας το περιβάλλον επιρρεπές σε υποβάθμιση.
Συνεπώς, λόγω της ισχυρής επίδρασης του ανθρώπινου παράγοντα στη λίμνη, σημειώθηκαν πολλές φυσικές (αλλαγές στις χρήσεις γης και την ποιότητα του νερού) αλλά και βιολογικές αλλαγές (σημαντικές αλλαγές στο οικοσύστημα). Επιπλέον, η αύξηση του ευτροφισμού και των εκπομπών υδρόθειου (H2S) από τη λίμνη καθώς επίσης η αλατότητα έχουν επιδεινώσει το πρόβλημα.

Μεθοδολογία

Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα μελέτη περιλαμβάνουν συνολικά 4 δορυφορικές εικόνες (τρεις LANDSAT και μια SPOT – HRV) καθώς επίσης στοιχεία από επιτόπιες έρευνες που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή των γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών, όπως είναι οι τοπογραφικοί χάρτες, βάσεις δεδομένων επιτόπιων μελετών και στατιστικά στοιχεία.
Το λογισμικό ERDAS χρησιμοποιήθηκε προκειμένου να πραγματοποιηθεί η ταξινόμηση με τη μέθοδο της μέγιστης πιθανοφάνειας. Διακρίθηκαν 14 περιοχές εκπαίδευσης, μεταξύ των οποίων συμπεριλαμβάνονται διάφορες κατηγορίες βλάστησης, περιοχές άγονης γης, αστικές ζώνες, ασβεστολιθικά πετρώματα κ.α. Κατά τη διαδικασία της επιβλεπόμενης ταξινόμησης που έλαβε χώρα, επιλέχθηκαν τυχαία και ισάριθμα σημεία για την κάθε θεματική τάξη. Δημιουργήθηκαν, λοιπόν, πολύγωνα μεγέθους 9x9 pixel. Με τον τρόπο αυτό, τα αποτελέσματα που προέκυψαν έδειξαν ότι η συνολική ακρίβεια από την ταξινόμηση εικόνων για το Landsat TM που ελήφθησαν το 1991 ήταν 98%, για το SPOT - HRV του 1995 ήταν 98,6%, για την εικόνα Landsat-ΕΤΜ που λήφθηκε το 2004 η ακρίβεια έφτασε το 96,7 %, ενώ για το LANDSAT-ΕΤΜ του έτους 2013 ήταν 98,9%.
Τέλος, η μέθοδος σταυροειδούς πινακοποίησης χρησιμοποιήθηκε για τον εντοπισμό αλλαγών που σημειώθηκαν στην περιοχή της λίμνης σε τρεις χρονικές περιόδους (1991-1995, 1995-2004, 2004-2013). Στην ακόλουθη εικόνα φαίνονται οι αλλαγές που παρατηρήθηκαν στη βλάστηση, με το κόκκινο χρώμα να δηλώνει απώλεια βλάστησης, το μπλε καμία ουσιαστική αλλαγή και το πράσινο την ύπαρξη νέας βλάστησης στην περιοχή.

Αποκατάσταση της λίμνης

Προκειμένου να επιτευχθεί η βιώσιμη ανάπτυξη της λίμνης και της ευρύτερης περιοχής, καθίσταται επιτακτική η ανάγκη αξιοποίησης των πληροφοριών που προέρχονται από την τηλεπισκόπηση και τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών ώστε να βελτιωθεί η υπάρχουσα κατάσταση. Τα κύρια προβλήματα που αντιμετωπίζει η λίμνη Μαρεώτιδα είναι η ρύπανση (του νερού, του αέρα, του εδάφους αλλά και οπτική ρύπανση), υψηλά επίπεδα ευτροφισμού, συσσώρευση ρυπασμένων ιζημάτων βαρέων μετάλλων και η αστική ανάπτυξη (π.χ. συρρίκνωση του υδάτινου όγκου).
Ανάλογα με τη φύση της λίμνης και κύριες δραστηριότητες που αναπτύσσονται γύρω από αυτή θα μπορούσαν να διακριθούν δύο οικοσυστήματα. Η πρώτη ομάδα σχετίζεται με το ανατολικό τμήμα της λίμνης με βασικό πρόβλημα τα υψηλά ποσοστά ρύπανσης και πληθυσμού, ενώ η δεύτερη ομάδα αφορά το δυτικό τμήμα που παρουσιάζει υψηλά ποσοστά συρρίκνωσης του υδάτινου όγκου. Τόσο οι ανατολικές όσο και δυτικές ομάδες μπορεί να έχουν τρεις εναλλακτικές λύσεις. Έτσι, ενδεικτικά για το ανατολικό τμήμα, προτείνεται η διατήρηση της υφιστάμενης κατάστασης ως έχει, η υλοποίηση έργων ελέγχου των επιπέδων της ρύπανσης και η προώθηση του τουρισμού στην ευρύτερη περιοχή. Ομοίως, προτάθηκαν τρεις εναλλακτικές παρόμοιας λογικής για το δυτικό τμήμα.
Στη συνέχεια, εντοπίστηκαν τέσσερις κύριες ομάδες παραμέτρων για καθένα από τα εναλλακτικά σενάρια που προτείνονται. Οι εν λόγω παράμετροι περιλαμβάνουν τα ακόλουθα: Φυσικά και χημικά στοιχεία που αντιπροσωπεύουν τις φυσικές και μη οργανικές περιβαλλοντικές αλλαγές, στοιχεία βιολογίας και οικολογίας που περιλαμβάνουν την τροφική αλυσίδα, τη χλωρίδα και πανίδα, κοινωνικοπολιτιστικά στοιχεία που αναφέρονται στο ανθρώπινο περιβάλλον και την πολιτιστική κληρονομιά των κοινωνιών στην περιοχή μελέτης και, τέλος, οικονομικά και επιχειρησιακά στοιχεία που αφορούν οικονομικές πτυχές που ενδέχεται να επηρεάσουν μελλοντικά την αειφορική ανάπτυξη της περιοχής.

Συμπεράσματα

Όπως ήταν αναμενόμενο, η μη λήψη μέτρων και στα δύο τμήματα της λίμνης συνεπάγεται ως επί το πλείστον την αρνητική εξέλιξη των διαφόρων μεγεθών. Στην ανατολική πλευρά, οι υπόλοιπες δύο εναλλακτικές λύσεις έχουν σημαντικές θετικές επιδράσεις στο περιβάλλον, καθώς και ορισμένες αρνητικές οι οποίες, βέβαια, θα μπορούσαν να μετριαστούν. Πιο συγκεκριμένα, η επιλογή του σεναρίου για έλεγχο της ρύπανσης έχει τη μεγαλύτερη θετική επίδραση και, ταυτόχρονα, το χαμηλότερο αρνητικό αντίκτυπο. Όσον αφορά το δυτικό τμήμα, η επαναλειτουργία των κλειστών τμημάτων της λίμνης έχει τις λιγότερες αρνητικές συνέπειες και τις περισσότερες θετικές επιδράσεις στην ευρύτερη περιοχή και επομένως αποτελεί τη βέλτιστη λύση.
Το κύριο αποτέλεσμα που προέκυψε από την επεξεργασία των δορυφορικών εικόνων είναι μια εικόνα που οπτικοποιεί τις μεταβολές των χρήσεων και καλύψεων γης στην περιοχή μελέτης και η οποία μπορεί να οδηγήσει στην εξέταση εναλλακτικών επιλογών αποκατάστασης. Με τον τρόπο αυτό, προσδιορίστηκαν διάφορα στοιχεία, όπως οι περιβαλλοντικές συνθήκες, η κατάσταση των φυσικών πόρων και ο ρυθμός υλοποίησης των αλλαγών, τα οποία διευκολύνουν τη μελλοντική ορθολογική διαχείριση της λίμνης. Επομένως, η ύπαρξη ενός πλήρους γεωγραφικού συστήματος πληροφοριών για μια περιοχή έχει μεγάλη σημασία για τον εντοπισμό μεταβολών και τη λήψη σχετικών αποφάσεων. Φυσικά, βασική προϋπόθεση για την αποτελεσματικότητα των συστημάτων αυτών αποτελεί η συνεχής ενημέρωση της βάσης δεδομένων τους.
Στη συγκεκριμένη μελέτη, μια αξιοσημείωτη αλλαγή που εντοπίστηκε στην περιοχή της λίμνης είναι ότι το ποσοστό θολού νερού αυξήθηκε περίπου κατά 2,6%. Συνεπώς, εξάγεται το συμπέρασμα πως εξακολουθεί να υπάρχει εισερχόμενη ρύπανση, η οποία επηρεάζει την ευρύτερη περιοχή της λίμνης. Παράλληλα, το περιεχόμενο της λίμνης ταξινομήθηκε σε θεματικές κατηγορίες, οι μεταβολές των οποίων έδωσαν μια εικόνα για τις συνολικές αλλαγές που συνέβησαν στη λίμνη. Όσον αφορά την οικιστική ανάπτυξη, οι οικισμοί γύρω από τη λίμνη αυξήθηκαν κατά περίπου 32,2% στα γυμνά εδάφη. Υπάρχει, επίσης, αστική ανάπτυξη πάνω από καλλιεργούμενες εκτάσεις (βλάστηση) κατά περίπου 4,3%.
Αξίζει να αναφερθεί πως μια εναλλακτική λύση ξήρανσης στο δυτικό τμήμα της λίμνης δε θα ήταν περιβαλλοντικά αποδεκτή, καθώς επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την υδατική ισορροπία ολόκληρης της περιοχής. Τέλος, ένα πρόγραμμα διαχείρισης των φυσικών πόρων θα μπορούσε να εφαρμοστεί, το οποίο δε θα επιτρέπει καμία ανθρώπινη παρέμβαση, χωρίς την εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων, όπως απαιτείται από το αιγυπτιακό δίκαιο.

Πηγή: [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1110982314000416 Change detection and restoration alternatives for the Egyptian Lake Maryut]

Εντοπισμός μεταβολών και προτάσεις αποκατάστασης της λίμνης Μαρεώτιδας στην Αίγυπτο

2015-02-09T21:31:09Z

Christina priavolou:

[[category: ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο)]]

[[Εικόνα: Pk_a4_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Περιοχή μελέτης]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Δορυφορική εικόνα LANDSAT ETM + (22/05/2013)]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e3.jpeg|thumb|right|Εικόνα 3: Ταξινόμηση μέγιστης πιθανοφάνειας για τη λίμνη Μαρεώτιδα της Αιγύπτου]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e4.jpeg|thumb|right|Εικόνα 4: Αλλαγές στη βλάστηση]]

Εισαγωγή

Στην παρούσα εφαρμογή εξετάζεται η δυνατότητα παρατήρησης πιθανών μεταβολών οι οποίες έλαβαν χώρα στη λίμνη Μαρεώτιδα της Αιγύπτου, με σκοπό τη λήψη μέτρων και την υλοποίηση στρατηγικών για την αποκατάστασή της. Προκειμένου να ανιχνευθούν οι αλλαγές αυτές, χρησιμοποιήθηκαν τρεις δορυφορικές εικόνες Landsat (των ετών 1991, 2004, 2013) και μια πολυφασματική εικόνα SPOT-HRV του 1995. Στη συνέχεια, υλοποιήθηκε η ταξινόμηση μέγιστης πιθανοφάνειας (Maximum likelihood classification) και εντοπίστηκαν αλλαγές στις χρήσεις γης με την τεχνική της σταυροειδούς πινακοποίησης (cross tabulation) και με σύγκριση ανά pixel των αλλαγών στις τέσσερις εικόνες. Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν την ύπαρξη σοβαρών αλλαγών στις χρήσεις γης κυρίως τα τελευταία χρόνια, οι οποίες ενδέχεται να οφείλονται σε πολιτικο-κοινωνικο-οικονομικά προβλήματα. Τέλος, προτείνονται εναλλακτικές λύσεις αποκατάστασης της λίμνης, όπως ο έλεγχος της ρύπανσης για το ανατολικό της τμήμα και η επαναλειτουργία των κλειστών τμημάτων της δυτικής πλευράς της.

Περιοχή μελέτης

Η λίμνη Maryut αποτελεί ένα μικρό τμήμα μιας μεγαλύτερης λίμνης η οποία ήταν γνωστή κατά τη ρωμαϊκή εποχή ως λίμνη Mariutus. Εκτείνεται 80 χιλιόμετρα παράλληλα της βόρειας ακτής και 30 χιλιόμετρα νότια της πόλης της Αλεξάνδρειας, όπως φαίνεται στην εικόνα.
Οι περισσότερες από τις βιομηχανικές δραστηριότητες της Αιγύπτου εξαρτώνται από τη λίμνη Μαρεώτιδα, είτε κατά τη διαδικασία της ψύξης είτε ως ένα υγρό απόβλητο χωματερής. Επιπλέον, γεωργικές αποστραγγίσεις νερού (τουλάχιστον έξι εκατομμύρια κυβικά μέτρα ανά ημέρα) συμπαρασύρουν αγροχημικές ουσίες και ιχνοστοιχεία μαζί με βιομηχανικά απόβλητα και ανεπεξέργαστα οικιακά λύματα τα οποία καταλήγουν στη λίμνη. Παράλληλα, η ύπαρξη περιορισμένων πόρων στην περιοχή της Αιγύπτου, καθώς επίσης οι αλλαγές σε πολιτικό επίπεδο και η απουσία αυστηρών διαδικασιών παρακολούθησης της αειφόρου ανάπτυξης, συνέβαλαν σε γοργές αλλαγές στις χρήσεις γης της περιοχής, καθιστώντας το περιβάλλον επιρρεπές σε υποβάθμιση.
Συνεπώς, λόγω της ισχυρής επίδρασης του ανθρώπινου παράγοντα στη λίμνη, σημειώθηκαν πολλές φυσικές (αλλαγές στις χρήσεις γης και την ποιότητα του νερού) αλλά και βιολογικές αλλαγές (σημαντικές αλλαγές στο οικοσύστημα). Επιπλέον, η αύξηση του ευτροφισμού και των εκπομπών υδρόθειου (H2S) από τη λίμνη καθώς επίσης η αλατότητα έχουν επιδεινώσει το πρόβλημα.

Μεθοδολογία

Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα μελέτη περιλαμβάνουν συνολικά 4 δορυφορικές εικόνες (τρεις LANDSAT και μια SPOT – HRV) καθώς επίσης στοιχεία από επιτόπιες έρευνες που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή των γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών, όπως είναι οι τοπογραφικοί χάρτες, βάσεις δεδομένων επιτόπιων μελετών και στατιστικά στοιχεία.
Το λογισμικό ERDAS χρησιμοποιήθηκε προκειμένου να πραγματοποιηθεί η ταξινόμηση με τη μέθοδο της μέγιστης πιθανοφάνειας. Διακρίθηκαν 14 περιοχές εκπαίδευσης, μεταξύ των οποίων συμπεριλαμβάνονται διάφορες κατηγορίες βλάστησης, περιοχές άγονης γης, αστικές ζώνες, ασβεστολιθικά πετρώματα κ.α.
Κατά τη διαδικασία της επιβλεπόμενης ταξινόμησης που έλαβε χώρα, επιλέχθηκαν τυχαία και ισάριθμα σημεία για την κάθε θεματική τάξη. Δημιουργήθηκαν, λοιπόν, πολύγωνα μεγέθους 9x9 pixel. Με τον τρόπο αυτό, τα αποτελέσματα που προέκυψαν έδειξαν ότι η συνολική ακρίβεια από την ταξινόμηση εικόνων για το Landsat TM που ελήφθησαν το 1991 ήταν 98%, για το SPOT - HRV του 1995 ήταν 98,6%, για την εικόνα Landsat-ΕΤΜ που λήφθηκε το 2004 η ακρίβεια έφτασε το 96,7 %, ενώ για το LANDSAT-ΕΤΜ του έτους 2013 ήταν 98,9%.
Τέλος, η μέθοδος σταυροειδούς πινακοποίησης χρησιμοποιήθηκε για τον εντοπισμό αλλαγών που σημειώθηκαν στην περιοχή της λίμνης σε τρεις χρονικές περιόδους (1991-1995, 1995-2004, 2004-2013). Στην ακόλουθη εικόνα φαίνονται οι αλλαγές που παρατηρήθηκαν στη βλάστηση, με το κόκκινο χρώμα να δηλώνει απώλεια βλάστησης, το μπλε καμία ουσιαστική αλλαγή και το πράσινο την ύπαρξη νέας βλάστησης στην περιοχή.

Αποκατάσταση της λίμνης

Προκειμένου να επιτευχθεί η βιώσιμη ανάπτυξη της λίμνης και της ευρύτερης περιοχής, καθίσταται επιτακτική η ανάγκη αξιοποίησης των πληροφοριών που προέρχονται από την τηλεπισκόπηση και τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών ώστε να βελτιωθεί η υπάρχουσα κατάσταση. Τα κύρια προβλήματα που αντιμετωπίζει η λίμνη Μαρεώτιδα είναι η ρύπανση (του νερού, του αέρα, του εδάφους αλλά και οπτική ρύπανση), υψηλά επίπεδα ευτροφισμού, συσσώρευση ρυπασμένων ιζημάτων βαρέων μετάλλων και η αστική ανάπτυξη (π.χ. συρρίκνωση του υδάτινου όγκου).
Ανάλογα με τη φύση της λίμνης και κύριες δραστηριότητες που αναπτύσσονται γύρω από αυτή θα μπορούσαν να διακριθούν δύο οικοσυστήματα. Η πρώτη ομάδα σχετίζεται με το ανατολικό τμήμα της λίμνης με βασικό πρόβλημα τα υψηλά ποσοστά ρύπανσης και πληθυσμού, ενώ η δεύτερη ομάδα αφορά το δυτικό τμήμα που παρουσιάζει υψηλά ποσοστά συρρίκνωσης του υδάτινου όγκου. Τόσο οι ανατολικές όσο και δυτικές ομάδες μπορεί να έχουν τρεις εναλλακτικές λύσεις. Έτσι, ενδεικτικά για το ανατολικό τμήμα, προτείνεται η διατήρηση της υφιστάμενης κατάστασης ως έχει, η υλοποίηση έργων ελέγχου των επιπέδων της ρύπανσης και η προώθηση του τουρισμού στην ευρύτερη περιοχή. Ομοίως, προτάθηκαν τρεις εναλλακτικές παρόμοιας λογικής για το δυτικό τμήμα.
Στη συνέχεια, εντοπίστηκαν τέσσερις κύριες ομάδες παραμέτρων για καθένα από τα εναλλακτικά σενάρια που προτείνονται. Οι εν λόγω παράμετροι περιλαμβάνουν τα ακόλουθα: Φυσικά και χημικά στοιχεία που αντιπροσωπεύουν τις φυσικές και μη οργανικές περιβαλλοντικές αλλαγές, στοιχεία βιολογίας και οικολογίας που περιλαμβάνουν την τροφική αλυσίδα, τη χλωρίδα και πανίδα, κοινωνικοπολιτιστικά στοιχεία που αναφέρονται στο ανθρώπινο περιβάλλον και την πολιτιστική κληρονομιά των κοινωνιών στην περιοχή μελέτης και, τέλος, οικονομικά και επιχειρησιακά στοιχεία που αφορούν οικονομικές πτυχές που ενδέχεται να επηρεάσουν μελλοντικά την αειφορική ανάπτυξη της περιοχής.

Συμπεράσματα

Όπως ήταν αναμενόμενο, η μη λήψη μέτρων και στα δύο τμήματα της λίμνης συνεπάγεται ως επί το πλείστον την αρνητική εξέλιξη των διαφόρων μεγεθών. Στην ανατολική πλευρά, οι υπόλοιπες δύο εναλλακτικές λύσεις έχουν σημαντικές θετικές επιδράσεις στο περιβάλλον, καθώς και ορισμένες αρνητικές οι οποίες, βέβαια, θα μπορούσαν να μετριαστούν. Πιο συγκεκριμένα, η επιλογή του σεναρίου για έλεγχο της ρύπανσης έχει τη μεγαλύτερη θετική επίδραση και, ταυτόχρονα, το χαμηλότερο αρνητικό αντίκτυπο. Όσον αφορά το δυτικό τμήμα, η επαναλειτουργία των κλειστών τμημάτων της λίμνης έχει τις λιγότερες αρνητικές συνέπειες και τις περισσότερες θετικές επιδράσεις στην ευρύτερη περιοχή και επομένως αποτελεί τη βέλτιστη λύση.
Το κύριο αποτέλεσμα που προέκυψε από την επεξεργασία των δορυφορικών εικόνων είναι μια εικόνα που οπτικοποιεί τις μεταβολές των χρήσεων και καλύψεων γης στην περιοχή μελέτης και η οποία μπορεί να οδηγήσει στην εξέταση εναλλακτικών επιλογών αποκατάστασης. Με τον τρόπο αυτό, προσδιορίστηκαν διάφορα στοιχεία, όπως οι περιβαλλοντικές συνθήκες, η κατάσταση των φυσικών πόρων και ο ρυθμός υλοποίησης των αλλαγών, τα οποία διευκολύνουν τη μελλοντική ορθολογική διαχείριση της λίμνης. Επομένως, η ύπαρξη ενός πλήρους γεωγραφικού συστήματος πληροφοριών για μια περιοχή έχει μεγάλη σημασία για τον εντοπισμό μεταβολών και τη λήψη σχετικών αποφάσεων. Φυσικά, βασική προϋπόθεση για την αποτελεσματικότητα των συστημάτων αυτών αποτελεί η συνεχής ενημέρωση της βάσης δεδομένων τους.
Στη συγκεκριμένη μελέτη, μια αξιοσημείωτη αλλαγή που εντοπίστηκε στην περιοχή της λίμνης είναι ότι το ποσοστό θολού νερού αυξήθηκε περίπου κατά 2,6%. Συνεπώς, εξάγεται το συμπέρασμα πως εξακολουθεί να υπάρχει εισερχόμενη ρύπανση, η οποία επηρεάζει την ευρύτερη περιοχή της λίμνης. Παράλληλα, το περιεχόμενο της λίμνης ταξινομήθηκε σε θεματικές κατηγορίες, οι μεταβολές των οποίων έδωσαν μια εικόνα για τις συνολικές αλλαγές που συνέβησαν στη λίμνη. Όσον αφορά την οικιστική ανάπτυξη, οι οικισμοί γύρω από τη λίμνη αυξήθηκαν κατά περίπου 32,2% στα γυμνά εδάφη. Υπάρχει, επίσης, αστική ανάπτυξη πάνω από καλλιεργούμενες εκτάσεις (βλάστηση) κατά περίπου 4,3%.
Αξίζει να αναφερθεί πως μια εναλλακτική λύση ξήρανσης στο δυτικό τμήμα της λίμνης δε θα ήταν περιβαλλοντικά αποδεκτή, καθώς επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την υδατική ισορροπία ολόκληρης της περιοχής. Τέλος, ένα πρόγραμμα διαχείρισης των φυσικών πόρων θα μπορούσε να εφαρμοστεί, το οποίο δε θα επιτρέπει καμία ανθρώπινη παρέμβαση, χωρίς την εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων, όπως απαιτείται από το αιγυπτιακό δίκαιο.

Πηγή: [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1110982314000416 Change detection and restoration alternatives for the Egyptian Lake Maryut]

Εντοπισμός μεταβολών και προτάσεις αποκατάστασης της λίμνης Μαρεώτιδας στην Αίγυπτο

2015-02-09T21:30:49Z

Christina priavolou: Νέα σελίδα με 'Add Your Content Here category: ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο) [[Εικόνα: Pk_a4_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Πε...'

Add Your Content Here

[[category: ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο)]]

[[Εικόνα: Pk_a4_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Περιοχή μελέτης]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Δορυφορική εικόνα LANDSAT ETM + (22/05/2013)]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e3.jpeg|thumb|right|Εικόνα 3: Ταξινόμηση μέγιστης πιθανοφάνειας για τη λίμνη Μαρεώτιδα της Αιγύπτου]]
[[Εικόνα: Pk_a4_e4.jpeg|thumb|right|Εικόνα 4: Αλλαγές στη βλάστηση]]

Εισαγωγή

Στην παρούσα εφαρμογή εξετάζεται η δυνατότητα παρατήρησης πιθανών μεταβολών οι οποίες έλαβαν χώρα στη λίμνη Μαρεώτιδα της Αιγύπτου, με σκοπό τη λήψη μέτρων και την υλοποίηση στρατηγικών για την αποκατάστασή της. Προκειμένου να ανιχνευθούν οι αλλαγές αυτές, χρησιμοποιήθηκαν τρεις δορυφορικές εικόνες Landsat (των ετών 1991, 2004, 2013) και μια πολυφασματική εικόνα SPOT-HRV του 1995. Στη συνέχεια, υλοποιήθηκε η ταξινόμηση μέγιστης πιθανοφάνειας (Maximum likelihood classification) και εντοπίστηκαν αλλαγές στις χρήσεις γης με την τεχνική της σταυροειδούς πινακοποίησης (cross tabulation) και με σύγκριση ανά pixel των αλλαγών στις τέσσερις εικόνες. Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν την ύπαρξη σοβαρών αλλαγών στις χρήσεις γης κυρίως τα τελευταία χρόνια, οι οποίες ενδέχεται να οφείλονται σε πολιτικο-κοινωνικο-οικονομικά προβλήματα. Τέλος, προτείνονται εναλλακτικές λύσεις αποκατάστασης της λίμνης, όπως ο έλεγχος της ρύπανσης για το ανατολικό της τμήμα και η επαναλειτουργία των κλειστών τμημάτων της δυτικής πλευράς της.

Περιοχή μελέτης

Η λίμνη Maryut αποτελεί ένα μικρό τμήμα μιας μεγαλύτερης λίμνης η οποία ήταν γνωστή κατά τη ρωμαϊκή εποχή ως λίμνη Mariutus. Εκτείνεται 80 χιλιόμετρα παράλληλα της βόρειας ακτής και 30 χιλιόμετρα νότια της πόλης της Αλεξάνδρειας, όπως φαίνεται στην εικόνα.
Οι περισσότερες από τις βιομηχανικές δραστηριότητες της Αιγύπτου εξαρτώνται από τη λίμνη Μαρεώτιδα, είτε κατά τη διαδικασία της ψύξης είτε ως ένα υγρό απόβλητο χωματερής. Επιπλέον, γεωργικές αποστραγγίσεις νερού (τουλάχιστον έξι εκατομμύρια κυβικά μέτρα ανά ημέρα) συμπαρασύρουν αγροχημικές ουσίες και ιχνοστοιχεία μαζί με βιομηχανικά απόβλητα και ανεπεξέργαστα οικιακά λύματα τα οποία καταλήγουν στη λίμνη. Παράλληλα, η ύπαρξη περιορισμένων πόρων στην περιοχή της Αιγύπτου, καθώς επίσης οι αλλαγές σε πολιτικό επίπεδο και η απουσία αυστηρών διαδικασιών παρακολούθησης της αειφόρου ανάπτυξης, συνέβαλαν σε γοργές αλλαγές στις χρήσεις γης της περιοχής, καθιστώντας το περιβάλλον επιρρεπές σε υποβάθμιση.
Συνεπώς, λόγω της ισχυρής επίδρασης του ανθρώπινου παράγοντα στη λίμνη, σημειώθηκαν πολλές φυσικές (αλλαγές στις χρήσεις γης και την ποιότητα του νερού) αλλά και βιολογικές αλλαγές (σημαντικές αλλαγές στο οικοσύστημα). Επιπλέον, η αύξηση του ευτροφισμού και των εκπομπών υδρόθειου (H2S) από τη λίμνη καθώς επίσης η αλατότητα έχουν επιδεινώσει το πρόβλημα.

Μεθοδολογία

Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα μελέτη περιλαμβάνουν συνολικά 4 δορυφορικές εικόνες (τρεις LANDSAT και μια SPOT – HRV) καθώς επίσης στοιχεία από επιτόπιες έρευνες που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή των γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών, όπως είναι οι τοπογραφικοί χάρτες, βάσεις δεδομένων επιτόπιων μελετών και στατιστικά στοιχεία.
Το λογισμικό ERDAS χρησιμοποιήθηκε προκειμένου να πραγματοποιηθεί η ταξινόμηση με τη μέθοδο της μέγιστης πιθανοφάνειας. Διακρίθηκαν 14 περιοχές εκπαίδευσης, μεταξύ των οποίων συμπεριλαμβάνονται διάφορες κατηγορίες βλάστησης, περιοχές άγονης γης, αστικές ζώνες, ασβεστολιθικά πετρώματα κ.α.
Κατά τη διαδικασία της επιβλεπόμενης ταξινόμησης που έλαβε χώρα, επιλέχθηκαν τυχαία και ισάριθμα σημεία για την κάθε θεματική τάξη. Δημιουργήθηκαν, λοιπόν, πολύγωνα μεγέθους 9x9 pixel. Με τον τρόπο αυτό, τα αποτελέσματα που προέκυψαν έδειξαν ότι η συνολική ακρίβεια από την ταξινόμηση εικόνων για το Landsat TM που ελήφθησαν το 1991 ήταν 98%, για το SPOT - HRV του 1995 ήταν 98,6%, για την εικόνα Landsat-ΕΤΜ που λήφθηκε το 2004 η ακρίβεια έφτασε το 96,7 %, ενώ για το LANDSAT-ΕΤΜ του έτους 2013 ήταν 98,9%.
Τέλος, η μέθοδος σταυροειδούς πινακοποίησης χρησιμοποιήθηκε για τον εντοπισμό αλλαγών που σημειώθηκαν στην περιοχή της λίμνης σε τρεις χρονικές περιόδους (1991-1995, 1995-2004, 2004-2013). Στην ακόλουθη εικόνα φαίνονται οι αλλαγές που παρατηρήθηκαν στη βλάστηση, με το κόκκινο χρώμα να δηλώνει απώλεια βλάστησης, το μπλε καμία ουσιαστική αλλαγή και το πράσινο την ύπαρξη νέας βλάστησης στην περιοχή.

Αποκατάσταση της λίμνης

Προκειμένου να επιτευχθεί η βιώσιμη ανάπτυξη της λίμνης και της ευρύτερης περιοχής, καθίσταται επιτακτική η ανάγκη αξιοποίησης των πληροφοριών που προέρχονται από την τηλεπισκόπηση και τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών ώστε να βελτιωθεί η υπάρχουσα κατάσταση. Τα κύρια προβλήματα που αντιμετωπίζει η λίμνη Μαρεώτιδα είναι η ρύπανση (του νερού, του αέρα, του εδάφους αλλά και οπτική ρύπανση), υψηλά επίπεδα ευτροφισμού, συσσώρευση ρυπασμένων ιζημάτων βαρέων μετάλλων και η αστική ανάπτυξη (π.χ. συρρίκνωση του υδάτινου όγκου).
Ανάλογα με τη φύση της λίμνης και κύριες δραστηριότητες που αναπτύσσονται γύρω από αυτή θα μπορούσαν να διακριθούν δύο οικοσυστήματα. Η πρώτη ομάδα σχετίζεται με το ανατολικό τμήμα της λίμνης με βασικό πρόβλημα τα υψηλά ποσοστά ρύπανσης και πληθυσμού, ενώ η δεύτερη ομάδα αφορά το δυτικό τμήμα που παρουσιάζει υψηλά ποσοστά συρρίκνωσης του υδάτινου όγκου. Τόσο οι ανατολικές όσο και δυτικές ομάδες μπορεί να έχουν τρεις εναλλακτικές λύσεις. Έτσι, ενδεικτικά για το ανατολικό τμήμα, προτείνεται η διατήρηση της υφιστάμενης κατάστασης ως έχει, η υλοποίηση έργων ελέγχου των επιπέδων της ρύπανσης και η προώθηση του τουρισμού στην ευρύτερη περιοχή. Ομοίως, προτάθηκαν τρεις εναλλακτικές παρόμοιας λογικής για το δυτικό τμήμα.
Στη συνέχεια, εντοπίστηκαν τέσσερις κύριες ομάδες παραμέτρων για καθένα από τα εναλλακτικά σενάρια που προτείνονται. Οι εν λόγω παράμετροι περιλαμβάνουν τα ακόλουθα: Φυσικά και χημικά στοιχεία που αντιπροσωπεύουν τις φυσικές και μη οργανικές περιβαλλοντικές αλλαγές, στοιχεία βιολογίας και οικολογίας που περιλαμβάνουν την τροφική αλυσίδα, τη χλωρίδα και πανίδα, κοινωνικοπολιτιστικά στοιχεία που αναφέρονται στο ανθρώπινο περιβάλλον και την πολιτιστική κληρονομιά των κοινωνιών στην περιοχή μελέτης και, τέλος, οικονομικά και επιχειρησιακά στοιχεία που αφορούν οικονομικές πτυχές που ενδέχεται να επηρεάσουν μελλοντικά την αειφορική ανάπτυξη της περιοχής.

Συμπεράσματα

Όπως ήταν αναμενόμενο, η μη λήψη μέτρων και στα δύο τμήματα της λίμνης συνεπάγεται ως επί το πλείστον την αρνητική εξέλιξη των διαφόρων μεγεθών. Στην ανατολική πλευρά, οι υπόλοιπες δύο εναλλακτικές λύσεις έχουν σημαντικές θετικές επιδράσεις στο περιβάλλον, καθώς και ορισμένες αρνητικές οι οποίες, βέβαια, θα μπορούσαν να μετριαστούν. Πιο συγκεκριμένα, η επιλογή του σεναρίου για έλεγχο της ρύπανσης έχει τη μεγαλύτερη θετική επίδραση και, ταυτόχρονα, το χαμηλότερο αρνητικό αντίκτυπο. Όσον αφορά το δυτικό τμήμα, η επαναλειτουργία των κλειστών τμημάτων της λίμνης έχει τις λιγότερες αρνητικές συνέπειες και τις περισσότερες θετικές επιδράσεις στην ευρύτερη περιοχή και επομένως αποτελεί τη βέλτιστη λύση.
Το κύριο αποτέλεσμα που προέκυψε από την επεξεργασία των δορυφορικών εικόνων είναι μια εικόνα που οπτικοποιεί τις μεταβολές των χρήσεων και καλύψεων γης στην περιοχή μελέτης και η οποία μπορεί να οδηγήσει στην εξέταση εναλλακτικών επιλογών αποκατάστασης. Με τον τρόπο αυτό, προσδιορίστηκαν διάφορα στοιχεία, όπως οι περιβαλλοντικές συνθήκες, η κατάσταση των φυσικών πόρων και ο ρυθμός υλοποίησης των αλλαγών, τα οποία διευκολύνουν τη μελλοντική ορθολογική διαχείριση της λίμνης. Επομένως, η ύπαρξη ενός πλήρους γεωγραφικού συστήματος πληροφοριών για μια περιοχή έχει μεγάλη σημασία για τον εντοπισμό μεταβολών και τη λήψη σχετικών αποφάσεων. Φυσικά, βασική προϋπόθεση για την αποτελεσματικότητα των συστημάτων αυτών αποτελεί η συνεχής ενημέρωση της βάσης δεδομένων τους.
Στη συγκεκριμένη μελέτη, μια αξιοσημείωτη αλλαγή που εντοπίστηκε στην περιοχή της λίμνης είναι ότι το ποσοστό θολού νερού αυξήθηκε περίπου κατά 2,6%. Συνεπώς, εξάγεται το συμπέρασμα πως εξακολουθεί να υπάρχει εισερχόμενη ρύπανση, η οποία επηρεάζει την ευρύτερη περιοχή της λίμνης. Παράλληλα, το περιεχόμενο της λίμνης ταξινομήθηκε σε θεματικές κατηγορίες, οι μεταβολές των οποίων έδωσαν μια εικόνα για τις συνολικές αλλαγές που συνέβησαν στη λίμνη. Όσον αφορά την οικιστική ανάπτυξη, οι οικισμοί γύρω από τη λίμνη αυξήθηκαν κατά περίπου 32,2% στα γυμνά εδάφη. Υπάρχει, επίσης, αστική ανάπτυξη πάνω από καλλιεργούμενες εκτάσεις (βλάστηση) κατά περίπου 4,3%.
Αξίζει να αναφερθεί πως μια εναλλακτική λύση ξήρανσης στο δυτικό τμήμα της λίμνης δε θα ήταν περιβαλλοντικά αποδεκτή, καθώς επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την υδατική ισορροπία ολόκληρης της περιοχής. Τέλος, ένα πρόγραμμα διαχείρισης των φυσικών πόρων θα μπορούσε να εφαρμοστεί, το οποίο δε θα επιτρέπει καμία ανθρώπινη παρέμβαση, χωρίς την εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων, όπως απαιτείται από το αιγυπτιακό δίκαιο.

Πηγή: [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1110982314000416 Change detection and restoration alternatives for the Egyptian Lake Maryut]

Αξιολόγηση του κινδύνου υποβάθμισης εδαφών στο βόρειο τμήμα του Δέλτα του Νείλου

2015-02-09T21:16:49Z

Christina priavolou: Νέα σελίδα με ' category: ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο) [[Εικόνα: Pk_a3_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Τοποθεσία της π...'

[[category: ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο)]]

[[Εικόνα: Pk_a3_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Τοποθεσία της περιοχής μελέτης]]
[[Εικόνα: Pk_a3_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Κριτήρια αξιολόγησης της επικινδυνότητας των εδαφών]]
[[Εικόνα: Pk_a3_e3.jpeg|thumb|right|Εικόνα 3: Κίνδυνοι χημικής και φυσικής υποβάθμισης της περιοχής μελέτης]]
[[Εικόνα: Pk_a3_e4.jpeg|thumb|right|Εικόνα 4: Χάρτης επικινδυνότητας για υποβάθμιση του εδάφους]]

Εισαγωγή

Η υποβάθμιση του εδάφους θεωρείται ένα από τα σοβαρότερα προβλήματα παγκοσμίως. Φαινόμενα υποβάθμισης του εδάφους μπορούν να συμβούν μέσω σύνθετων αλληλεπιδράσεων μεταξύ φυσικών (π.χ. ιδιότητες του εδάφους και κλιματικές συνθήκες) και ανθρώπινων παραγόντων (π.χ. υπερβόσκηση, αποψίλωση των δασών κ.α.). Οι κύριοι παράγοντες υποβάθμισης που προσδιορίζονται στο βόρειο τμήμα του Δέλτα του Νείλου περιλαμβάνουν την περιεκτικότητα σε άλατα, το ποσοστό ανταλλάξιµου νατρίου, τη συμπύκνωση, κατακράτηση και διάβρωση του νερού που μπορούν να αποδοθούν στην άνοδο της στάθμης της Μεσογείου Θαλάσσης.
Η υποβάθμιση του εδάφους μπορεί να διερευνηθεί με επιτόπια έρευνα αλλά και με τεχνικές τηλεπισκόπησης. Σε σύγκριση με τις επιτόπιες μελέτες, η τηλεπισκόπηση αποτελεί μια περισσότερο αποτελεσματική τεχνική με την οποία μπορεί να παρακολουθείται μια τεράστια έκταση, χρησιμοποιώντας μόνο μία εικόνα. Ένας μεγάλος αριθμός μελετών έχουν διεξαχθεί με τη χρήση διαφορετικών μεθόδων τηλεπισκόπησης και γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών (GIS) για τον προσδιορισμό του κινδύνου υποβάθμισης των εδαφών.

Μεθοδολογία

Η περιοχή μελέτης καταλαμβάνει το βόρειο τμήμα του Δέλτα του Νείλου στην Αίγυπτο. Χαρακτηρίζεται από μεσογειακό κλίμα με καυτά και άγονα καλοκαίρια και ελάχιστες βροχοπτώσεις το χειμώνα. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε ψηφιακή επεξεργασία των δορυφορικών εικόνων που αποκτήθηκαν (Landsat ΕΤΜ +7,0) με χρήση του λογισμικού ENVI 4.7© για την ταξινόμηση των διαφόρων γεωμορφολογιών. Ακολούθησε η επεξεργασία των δεδομένων και η διόρθωσή τους, όπου αυτό κρίθηκε απαραίτητο. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε γεωαναφορά των συντεταγμένων στο προβολικό σύστημα UTM, ενώ οι αναλύσεις εδάφους ενισχύθηκαν με τη χρήση πολλαπλών φασματικών ζωνών. Τα δεδομένα που προκύπτουν από το ψηφιακό μοντέλο εδάφους της περιοχής μελέτης μπορούν να συνδυαστούν με πολυφασματικές εικόνες ώστε να παρουσιαστεί μια καλύτερη όψη του τοπίου. Τέλος, το λογισμικό ArcMap 9.2 χρησιμοποιήθηκε για την εμφάνιση και την παραγωγή χαρτών της γεωμορφολογικής και χωρικής κατανομής.
Δεδομένα που αποκτήθηκαν από επιτόπιες έρευνες και μελέτες του εδάφους χρησιμοποιήθηκαν προκειμένου να αναγνωριστούν γεωμορφολογικά στοιχεία και να εξεταστεί η αποτελεσματικότητα της ερμηνείας των δορυφορικών εικόνων. Αφού λήφθηκαν δείγματα διαφορετικών εδαφικών τύπων, στη συνέχεια οι κόκκοι ξηράνθηκαν, διαβαθμίστηκαν μέσω κοσκίνου 2mm και χρησιμοποιήθηκαν για χημικές αναλύσεις. Με τον τρόπο αυτό, προσδιορίστηκε η ηλεκτρική αγωγιμότητα, η πυκνότητα των εδαφών και η συνολική ποσότητα ανθρακικού ασβεστίου.
Για την εκτίμηση του κινδύνου της υποβάθμισης της γης χρησιμοποιήθηκε ένα απλό μοντέλο που βασίζεται σε εξισώσεις. Ο κίνδυνος της υποβάθμισης προσδιορίζεται από διάφορους παράγοντες, όπως: η κλίση της επιφάνειας, το βάθος και η υφή του εδάφους, η οργανική ύλη, η αλατότητα του εδάφους και του νερού, η μηνιαία και ετήσια βροχόπτωση και ο λόγος της διαπνοής προς την ποσότητα του νερού που χρησιμοποιείται για άρδευση. Η επίδραση αυτών των παραγόντων μπορεί να καθοριστεί αναφορικά με τη φυσική και τη χημική υποβάθμιση των εδαφών. Τα κριτήρια που χρησιμοποιήθηκαν για τον καθορισμό του βαθμού επικινδυνότητας των εδαφών (χαμηλός, μέσος, υψηλός, πολύ υψηλός) αναφορικά με τις ανθρώπινες δραστηριότητες είναι η κατακράτηση νερού (water logging), η αλάτωση (sallinization), η αλκαλοποίηση (alkalinization) και η συμπύκνωση (compaction).

Ανάλυση αποτελεσμάτων

Οι κύριοι κίνδυνοι υποβάθμισης που παρατηρήθηκαν στην περιοχή μελέτης είναι η περιεκτικότητα σε άλατα, το ποσοστό ανταλλάξιµου νατρίου και η κατακράτηση του νερού. Αυτοί προσδιορίστηκαν σε σχέση με τις τιμές της ηλεκτρικής αγωγιμότητας, το ποσοστό ανταλλάξιμου νατρίου και το βάθος του υδροφόρου ορίζοντα, αντίστοιχα. Επιπλέον, αξίζει να αναφερθεί ο πολύ υψηλός κίνδυνος συμπύκνωσης που είναι αποτέλεσμα ανθρώπινων δραστηριοτήτων, ανεπαρκούς διαχείρισης του εδάφους, χρήσης βαρέων μηχανημάτων και ανθρώπινης παρέμβασης στα φυσικά συστήματα αποχέτευσης.
Όσον αφορά τις ανθρώπινες δραστηριότητες, οι κύριοι τύποι υποβάθμισης της γης στις περιοχές που ερευνήθηκαν ήταν η υφαλμύρωση, η αλκαλοποίηση, η συμπύκνωση και η κατακράτηση νερού. Η υφαλμύρωση και η αλκαλοποίηση κυρίως σε άνυδρες και ημι-άνυδρες συνθήκες προκαλούνται λόγω κακής διαχείρισης των συστημάτων άρδευσης ή λόγω εξατµισοδιαπνοής της υγρασίας του εδάφους σε περιοχές με υψηλή συγκέντρωση αλάτων.
Προκειμένου να ποσοτικοποιηθεί ο κίνδυνος υποβάθμισης των εδαφών χρησιμοποιούνται τέσσερις χαρακτηρισμοί: 1-χαμηλός, 2-μέσος, 3-υψηλός, 4-πολύ υψηλός. Ο κίνδυνος της χημικής υποβάθμισης χαρακτηρίστηκε ως πολύ υψηλός σε εδάφη που αντιπροσωπεύουν το 48,09% της περιοχής μελέτης. Το υπόλοιπο 51,91% της συνολικής έκτασης χαρακτηρίστηκε από χαμηλό κίνδυνο. Αντίθετα, ο κίνδυνος της φυσικής υποβάθμισης κυμάνθηκε μεταξύ χαμηλών και υψηλών επιπέδων σε όλη την περιοχή μελέτης. Από αυτές, οι περιοχές που παρουσιάζουν τις υψηλές τιμές κινδύνου αποτελούν το 20,12 % της συνολικής έκτασης.

Συμπεράσματα

Η σοβαρότητα και η ευαισθησία της υποβάθμισης των εδαφών μπορεί να μελετηθεί με την αξιοποίηση τεχνολογιών όπως η τηλεπισκόπηση και τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών. Η παρούσα έρευνα έδειξε ότι περίπου 48,09% και το 20,12% της συνολικής περιοχής χαρακτηρίζεται από ένα πολύ υψηλό και υψηλό κίνδυνο χημικής και φυσικής υποβάθμισης, αντίστοιχα. Η υποβάθμιση των εδαφών της υπό μελέτη περιοχής κρίνεται σημαντικό ζήτημα το οποίο απαιτεί τη λήψη μέτρων για το σωστό σχεδιασμό και τη διαχείριση των χρήσεων γης.
Η ανθρώπινη επίδραση στις διεργασίες υποβάθμισης της γης θα μπορούσε να αντικατοπτρίζεται όσον αφορά τον κίνδυνο της υποβάθμισης και τον πραγματικό κίνδυνο. Με τον τρόπο αυτό, ο συνδυασμός υψηλού κινδύνου και χαμηλής πραγματικής υποβάθμισης υποδεικνύει τη θετική επίδραση του ανθρώπου και το αντίστροφο.

Πηγή: [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1110982314000039 Combined use of remote sensing and GIS for degradation risk assessment in some soils of the Northern Nile Delta, Egypt]

Αρχείο:Pk a3 e2.jpeg

2015-02-09T21:12:20Z

Christina priavolou: ανέβασμα νέας έκδοσης του "Αρχείο:Pk a3 e2.jpeg"

Αρχείο:Pk a5 e2.jpeg

2015-02-09T20:55:14Z

Christina priavolou:

Αρχείο:Pk a5 e1.jpeg

2015-02-09T20:55:04Z

Christina priavolou:

Αρχείο:Pk a4 e4.jpeg

2015-02-09T20:54:53Z

Christina priavolou:

Αρχείο:Pk a4 e3.jpeg

2015-02-09T20:54:41Z

Christina priavolou:

Αρχείο:Pk a4 e2.jpeg

2015-02-09T20:54:27Z

Christina priavolou:

Αρχείο:Pk a4 e1.jpeg

2015-02-09T20:54:13Z

Christina priavolou:

Αρχείο:Pk a3 e4.jpeg

2015-02-09T20:54:00Z

Christina priavolou:

Αρχείο:Pk a3 e3.jpeg

2015-02-09T20:53:49Z

Christina priavolou:

Αρχείο:Pk a3 e2.jpeg

2015-02-09T20:53:36Z

Christina priavolou:

Αρχείο:Pk a3 e1.jpeg

2015-02-09T20:53:15Z

Christina priavolou:

Αρχείο:Pk a2 e2.jpeg

2015-02-09T20:52:41Z

Christina priavolou:

Αρχείο:Pk a2 e1.jpeg

2015-02-09T20:52:24Z

Christina priavolou:

Εντοπισμός και μελέτη κατασκευαστικών υλικών σε απρόσιτα εδάφη της Sri Lanka

2015-02-09T20:48:12Z

Christina priavolou: Νέα σελίδα με ' category: ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο) [[Εικόνα: Pk_a1_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Συντελεστές βα...'

[[category: ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο)]]

[[Εικόνα: Pk_a1_e1.jpeg|thumb|right|Εικόνα 1: Συντελεστές βαρύτητας πολυκριτηριακής ανάλυσης]]

[[Εικόνα: Pk_a1_e2.jpeg|thumb|right|Εικόνα 2: Κατάλληλες τοποθεσίες για λατομεία και ορυχεία άμμου]]

Εισαγωγή

Ο εμφύλιος πόλεμος στη Sri Lanka, εικοσαετούς σχεδόν διάρκειας, έχει οδηγήσει σε εξαθλίωση ιδιαίτερα τις βόρειες και ανατολικές περιοχές της και έχει ανακόψει κάθε μορφής ανάπτυξη. Κατά τη διάρκειά του, οι περισσότερες υποδομές της περιοχής καταστράφηκαν ή υπέστησαν μεγάλες ζημιές. Η ανάγκη, λοιπόν, ανοικοδόμησης των περιοχών προβάλλει σήμερα επιτακτική, καθώς επίσης και η ζήτηση δομικών υλικών για την υλοποίηση των απαιτούμενων έργων. Παρά το γεγονός ότι οι διαθέσιμοι πόροι στις περιοχές αυτές αφθονούν, εξ’ αιτίας της δυσκολίας πρόσβασης στα εδάφη αυτά, παραμένουν αναξιοποίητοι στην πλειοψηφία τους. Για την επίλυση του προβλήματος αυτού μπορούν να εφαρμοστούν διάφορες μέθοδοι και τεχνικές οι οποίες, χρησιμοποιούν Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (Geographic Information System-GIS).
Κύριοι στόχοι του έργου είναι:
* Η χρήση δορυφορικών εικόνων για τον εντοπισμό των διαθέσιμων πετρωμάτων, τα οποία ενδέχεται να χρησιμοποιηθούν σε οικοδομικές εργασίες
* Η αξιοποίηση αναλύσεων που προκύπτουν από αυτές τις τεχνικές με σκοπό τη διερεύνηση του βαθμού στον οποίο τα κατασκευαστικά υλικά είναι οικονομικά βιώσιμα, λαμβάνοντας υπόψη τη θέση των εργοταξίων, τα οδικά δίκτυα και διάφορους περιβαλλοντικούς παράγοντες.
Στα επιπρόσθετα οφέλη που αποκομίζονται από αυτές τις μεθόδους συμπεριλαμβάνονται η εξοικονόμηση χρόνου, κεφαλαίου και επίπονων προσπαθειών που εμπεριείχαν αντίστοιχες παλιές συμβατικές μέθοδοι.

Μεθοδολογία

Αρχικά, πραγματοποιήθηκε συλλογή των απαραίτητων δεδομένων τα οποία προήλθαν από εικόνες (με χρήση LANDSAT ETM+), χάρτες και επιτόπιες παρατηρήσεις. Στη συνέχεια, ακολούθησαν ομαδοποιήσεις των διαθέσιμων εικόνων και καταγραφές των υφιστάμενων αποστάσεων μεταξύ των περιοχών στις οποίες εντοπίστηκαν δομικά υλικά, των εργοταξίων, των οδικών δικτύων αλλά και των περιοχών γενικού ενδιαφέροντος (πολιτισμικού, οικολογικού κ.α.). Τέλος, υλοποιήθηκε μια σειρά πολυκριτηριακών αναλύσεων οι οποίες λάμβαναν υπόψη την επίδραση διαφόρων παραγόντων.

Ανάλυση αποτελεσμάτων

Η ανάλυση κατέδειξε πως η ακρίβεια της ψηφιοποίησης στα πετρώδη εδάφη ήταν λίγο μεγαλύτερη από την αντίστοιχη στα αμμώδη. Μεταξύ των εσφαλμένων ενδείξεων που παρατηρήθηκαν συμπεριλαμβάνονται η καταχώρηση ορισμένων επίπεδων γυμνών εδαφών ως “αμμώδες έδαφος” και η δυσκολία αναγνώρισης βραχωδών στοιχείων σε σημεία όπου η βλάστηση ήταν πυκνή ή όπου υπήρχαν απότομα βραχώδη πρανή. Όσον αφορά την ψηφιοποίηση αμμωδών εδαφών, το μείζον ζήτημα που παρουσιάστηκε ήταν η ταξινόμηση εδαφών τα οποία δεν είναι κατάλληλα για την εξόρυξη άμμου.
Ωστόσο, ο εντοπισμός των θέσεων όπου υπάρχει άμμος ή πέτρωμα δεν αρκεί. Για το λόγο αυτό, έγινε χρήση τεσσάρων κριτηρίων στα οποία δόθηκαν συντελεστές βαρύτητας ανάλογα με τον τύπο των δεδομένων εισόδου και τους στόχους των ενδιαφερομένων μερών. Τα κριτήρια αυτά ήταν η εγγύτητα σε οδικό δίκτυο, σε εργοτάξιο, σε ευαίσθητες περιοχές και η χρήση γης (μεγαλύτερη βαρύτητα αποδόθηκε στα δύο πρώτα). Η συνολική καταλληλότητα της γης και συνεπώς η δυνατότητα εγκατάστασης βιώσιμων λατομείων και ορυχείων άμμου προκύπτει λαμβάνοντας υπόψη τους τέσσερις αυτούς παράγοντες. Επιπλέον, η ανάλυση δικτύων που πραγματοποιήθηκε κατέδειξε τις θέσεις των λατομείων και ορυχείων άμμου που απαιτούν το ελάχιστο κόστος (αναφορικά με την απόσταση και το χρόνο) ώστε να μεταφέρονται τα απαραίτητα μέσα στα εργοτάξια.

Συμπεράσματα

Η ακρίβεια της αναγνώρισης και ταξινόμησης βραχωδών και αμμωδών στοιχείων αποδείχθηκε ικανοποιητική. Τα τελικά αποτελέσματα μετά την ανάλυση δίνουν λατομεία με βάση την καταλληλότητα της διαδρομής που επιλέγεται προκειμένου να φθάσουν τα υλικά στο εργοτάξιο σε ελάχιστο χρόνο. Επιπλέον, η έκταση των αρχαιολογικών χώρων δε μπορεί να προσδιοριστεί από τις δορυφορικές εικόνες. Τέλος, για ένα περισσότερο ολοκληρωμένο αποτέλεσμα, οι ιδιότητες των πετρωμάτων θα μπορούσαν να ενσωματωθούν στην πολυκριτηριακή ανάλυση.

Πηγή: [http://www.civil.mrt.ac.lk/conference/ACEPS_2012/6.pdf Application of Remote Sensing and GIS techniques for exploring Construction Material from inaccessible terrains; case study in Eastern Province of Sri Lanka]

Αρχείο:Pk a1 e2.jpeg

2015-02-09T20:43:18Z

Christina priavolou:

Αρχείο:Pk a1 e1.jpeg

2015-02-09T20:39:51Z

Christina priavolou: