RemoteSensing Wiki - Συνεισφορές χρήστη [el]

Αξιολόγηση και βελτίωση μεθόδων τηλεπισκόπησης για τη διαχείριση ροής των ποταμών

2021-02-09T18:39:08Z

Cntinis:

'''Αντικείμενο εφαρμογής''': Αξιολόγηση και βελτίωση μεθόδων τηλεπισκόπησης με βάση τη διαχείριση της ροης ποταμών

'''Πρωτότυπος τίτλος''': Evaluation and improvement of remote sensing-based methods for river flow management

'''Συγγραφέας''': Η.Τ. Samboko1, I. Abas1,2, W.M.J. Luxemburg1, H.H.G Savenije1, H. Makurira5, K. Banda4, H.C. Winsemius1,3

1) Department of Water Resources, Faculty of Civil Engineering and Geosciences, Delft University of Technology, Stevinweg 1, 2628, CN, Delft, the Netherlands

2) Witteveen en Bos, the Netherlands

3) Deltares, Delft, the Netherlands

4) Integrated Water Resources Management Centre/ Department of Geology, University of Zambia, Great East Road Campus, P.O. Box 32379, Lusaka, Zambia

5) Department of Civil Engineering, University of Zimbabwe, Box MP 167, Mt. Pleasant, Harare, Zimbabwe

'''Πηγή''': https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1474706519301500

'''Λέξεις κλειδιά''':UAV, ποταμός Luangwa , ροή ποταμών

* '''Εισαγωγή'''
[[Αρχείο:NX_potamia_2.png | thumb | right | Πλαίσιο ελέγχου ποταμών, πηγή:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1474706519301500]]

Η περιορισμένη διαθεσιμότητα δεδομένων σχετικά με τη ροή των ποταμών είναι
σημαντικό εμπόδιο για την κατανόηση του προβλήματος της διαθεσιμότητας υδάτινων πόρων και των υδρολογικών αποθεμάτων.Μερικές από τις δυσκολίες που αντιμετωπίζουμε στη συλλογή δεδομένων είναι η δυσκολη προσβασιμότητα στις περιοχές αυτές, μεγάλη διαφοροποίηση μεταξύ των εποχών και μερικές φορές ακόμη και παρουσία μεγάλων άγριων ζώων. Αυτό το άρθρο καθορίζει τις ερευνητικές ανάγκες που μας οδηγούν σε ένα πλαίσιο όπου θα μπορούμε να κάνουμε παρατηρήσεις για τη ροή ενός ποταμού καθώς θα είναι κατάλληλο για ποτάμια που συχνά είναι δύσκολη πρόσβαση, χρησιμοποιώντας οικονομικές και εύκολες ως προς τη συντήρηση τους τεχνολογικές λύσεις. Το πλαίσιο αποτελείται από
τέσσερα κύριους άξονες: i) καθιέρωση γεωμετρίας χρησιμοποιώντας αερομεταφερόμενη φωτογραμμετρία και βαθυμετρία • ii)φυσική ανάπτυξη καμπύλης αξιολόγησης μέσω υδραυλικής μοντελοποίησης τμημάτων ποταμών που ερευνήθηκαν. iii)ελαχιστοποίηση των μη παρεμβατικών παρατηρήσεων με, για παράδειγμα, απλές κάμερες ή δορυφορικές παρατηρήσεις • και iv)αξιολόγηση των θεσμικών και κοινωνικών επιπτώσεων της χρήσης νέας τεχνολογίας.

[[Αρχείο:NX potamia 2 2.png | thumb | right | Χάρτης λεκάνης απορροής του ποταμού Luangwa, πηγή:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1474706519301500]]

* '''Περιοχή μελέτης'''
Η περιοχή μελέτης σε αυτό το άρθρο είναι η λεκάνη Luangwa, στη Ζάμπια. Ο ποταμός Luangwa προέρχεται από τους λόφους Mafinga στο βορειοανατολικό τμήμα της Ζάμπιας και απέχει περίπου 850 χλμ μήκος που ρέει από τα Νοτιοδυτικά.
Η περιοχή αυτή αποτελεί παράδειγμα μιας τυπικής τοποθεσίας στην οποία UAV( μη επανδρωμένα αεροσκάφη) και άλλες νέες τεχνολογίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία μιας βάσης συλλογής δεδομένων και παρατήρησης της ροής των ποταμών. Ο ποταμός Luangwa χαρακτηρίζεται πολύ συχνά από μεγάλες πλημμύρες που προκαλούν ζημιές σε χώρους παρατήρησης της ροής του ποταμού. Έτσι κρίνεται επιτακτική η ανάγκη για χρήση UAV για την απόληψη στοιχείων για την εκτίμηση της ροής του ποταμού.

* '''Πλαίσιο δράσης'''
Εδώ, προτείνεται ένα πλαίσιο, το οποίο συνδυάζει όλα τα
στοιχεία που είναι απαραίτητα για την παρακολούθηση της ροής των ποταμών, από την αρχική έρευνα μέχρι και τον απόλυτο στόχο της μη παρεμβατικής παρακολούθησης με περιορισμένη δράση στο πεδίο της έρευνας χρησιμοποιώντας καινοτόμες και χαμηλού κόστους μεθόδους. Προτείνεται επίσης οι παρατηρήσεις της απομακρυσμένης ροής του ποταμού να περιλαμβάνουν τα ακόλουθα 5 κύρια
βήματα:

α)Βήμα1: καθορίζει τις απαιτήσεις και τα πιθανά οφέλη από τα χαρακτηριστικά της περιοχής για την εργασίας μας.

β)Βήμα2:Περιλαμβάνει, μετά την επιλογή της τοποθεσίας, τον καθορισμό της γεωμετρίας της ξηρής κοίτης του ποταμού, μέγεθος πιθανής πλημμύρας και την περίμετρο υγρασίας. Σε αυτό το βήμα, ένα UAV ή άλλο αερομεταφερόμενη
πλατφόρμα όπως αερόστατα , χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της γεωμετρίας της κοίτης ενός ποταμού χρησιμοποιώντας φωτογραμμετρία.

γ)Βήμα3: Περιλαμβάνει τον καθορισμό καμπυλών αξιολόγησης μεταξύ ροών,
και μεταβλητές όπως κλασική στάθμη νερού, επιφανειακές ταχύτητες,
πλάτος ή επιφάνεια, ή συνδυασμός αυτών.

δ)Βήμα4: Σε αυτό το στάδιο η συνεχόμενη παρατήρηση μιας ή περισσοτέρων από τις μεταβλητές για τη ροή του ποταμού είναι απαραίτητη, είτε μέσω μόνιμου οργάνου είτε μέσω δορυφορικών παρατηρήσεων (εξαρτάται από το μέγεθος και τη ροή του ποταμού).

ε)Βήμα5: Στο βήμα αυτό έχουμε την περιεκτική ανάλυση των κοινωνικών και νομικών επιπτώσεων της χρήσης συστημάτων UAV ή άλλων αερομεταφερόμενων μεθόδων. Αυτή η ανάγκη δημιουργείται από το γεγονός πως η χρήση τέτοιων συστημάτων διέπονται από διαφορετικούς νόμους και κανονισμούς σε κάθε χώρα.

* '''Συμπεράσματα'''
Υπάρχει πράγματι ανάγκη να σχεδιαστεί ένα πλαίσιο ειδικά για την παρακολούθηση της ροής σε δύσκολα περιβάλλοντα όπως το παραπάνω παράδειγμα του άρθρου. Η βασική αρχή έιναι η χρήση υδραυλικών προσομοιώσεων των σχέσεων μεταξύ εκφόρτισης και των μεταβλητών εκφόρτισης βασισμένο στις φυσικές ιδιότητες της ορμής και ισορροπίας της μάζας που περιορίζονται από τη γεωμετρική θέση του σημείου παρατήρησης.

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

Αξιολόγηση και βελτίωση μεθόδων τηλεπισκόπησης για τη διαχείριση ροής των ποταμών

2021-02-09T18:38:03Z

Cntinis:

'''Αντικείμενο εφαρμογής''': Αξιολόγηση και βελτίωση μεθόδων τηλεπισκόπησης με βάση τη διαχείριση της ροης ποταμών

'''Πρωτότυπος τίτλος''': Evaluation and improvement of remote sensing-based methods for river flow management

'''Συγγραφέας''': Η.Τ. Samboko1, I. Abas1,2, W.M.J. Luxemburg1, H.H.G Savenije1, H. Makurira5, K. Banda4, H.C. Winsemius1,3

1) Department of Water Resources, Faculty of Civil Engineering and Geosciences, Delft University of Technology, Stevinweg 1, 2628, CN, Delft, the Netherlands

2) Witteveen en Bos, the Netherlands

3) Deltares, Delft, the Netherlands

4) Integrated Water Resources Management Centre/ Department of Geology, University of Zambia, Great East Road Campus, P.O. Box 32379, Lusaka, Zambia

5) Department of Civil Engineering, University of Zimbabwe, Box MP 167, Mt. Pleasant, Harare, Zimbabwe

'''Πηγή''': https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1474706519301500

'''Λέξεις κλειδιά''':UAV, ποταμός Luangwa , ροή ποταμών

* '''Εισαγωγή'''
[[Αρχείο:NX_potamia_2.png | thumb | right | Πλαίσιο ελέγχου ποταμών, πηγή:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1474706519301500]]

Η περιορισμένη διαθεσιμότητα δεδομένων σχετικά με τη ροή των ποταμών είναι
σημαντικό εμπόδιο για την κατανόηση του προβλήματος της διαθεσιμότητας υδάτινων πόρων και των υδρολογικών αποθεμάτων.Μερικές από τις δυσκολίες που αντιμετωπίζουμε στη συλλογή δεδομένων είναι η δυσκολη προσβασιμότητα στις περιοχές αυτές, μεγάλη διαφοροποίηση μεταξύ των εποχών και μερικές φορές ακόμη και παρουσία μεγάλων άγριων ζώων. Αυτό το άρθρο καθορίζει τις ερευνητικές ανάγκες που μας οδηγούν σε ένα πλαίσιο όπου θα μπορούμε να κάνουμε παρατηρήσεις για τη ροή ενός ποταμού καθώς θα είναι κατάλληλο για ποτάμια που συχνά είναι δύσκολη πρόσβαση, χρησιμοποιώντας οικονομικές και εύκολες ως προς τη συντήρηση τους τεχνολογικές λύσεις. Το πλαίσιο αποτελείται από
τέσσερα κύριους άξονες: i) καθιέρωση γεωμετρίας χρησιμοποιώντας αερομεταφερόμενη φωτογραμμετρία και βαθυμετρία • ii)φυσική ανάπτυξη καμπύλης αξιολόγησης μέσω υδραυλικής μοντελοποίησης τμημάτων ποταμών που ερευνήθηκαν. iii)ελαχιστοποίηση των μη παρεμβατικών παρατηρήσεων με, για παράδειγμα, απλές κάμερες ή δορυφορικές παρατηρήσεις • και iv)αξιολόγηση των θεσμικών και κοινωνικών επιπτώσεων της χρήσης νέας τεχνολογίας.

[[Αρχείο:NX potamia 2 2.png | thumb | right | Χάρτης λεκάνης απορροής του ποταμού Luangwa, πηγή:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1474706519301500]]

* '''Περιοχή μελέτης'''
Η περιοχή μελέτης σε αυτό το άρθρο είναι η λεκάνη Luangwa, στη Ζάμπια. Ο ποταμός Luangwa προέρχεται από τους λόφους Mafinga στο βορειοανατολικό τμήμα της Ζάμπιας και απέχει περίπου 850 χλμ μήκος που ρέει από τα Νοτιοδυτικά.
Η περιοχή αυτή αποτελεί παράδειγμα μιας τυπικής τοποθεσίας στην οποία UAV( μη επανδρωμένα αεροσκάφη) και άλλες νέες τεχνολογίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία μιας βάσης συλλογής δεδομένων και παρατήρησης της ροής των ποταμών. Ο ποταμός Luangwa χαρακτηρίζεται πολύ συχνά από μεγάλες πλημμύρες που προκαλούν ζημιές σε χώρους παρατήρησης της ροής του ποταμού. Έτσι κρίνεται επιτακτική η ανάγκη για χρήση UAV για την απόληψη στοιχείων για την εκτίμηση της ροής του ποταμού.

* '''Πλαίσιο δράσης'''
Εδώ, προτείνεται ένα πλαίσιο, το οποίο συνδυάζει όλα τα
στοιχεία που είναι απαραίτητα για την παρακολούθηση της ροής των ποταμών, από την αρχική έρευνα μέχρι και τον απόλυτο στόχο της μη παρεμβατικής παρακολούθησης με περιορισμένη δράση στο πεδίο της έρευνας χρησιμοποιώντας καινοτόμες και χαμηλού κόστους μεθόδους. Προτείνεται επίσης οι παρατηρήσεις της απομακρυσμένης ροής του ποταμού να περιλαμβάνουν τα ακόλουθα 5 κύρια
βήματα:
α)Βήμα1: καθορίζει τις απαιτήσεις και τα πιθανά οφέλη από τα χαρακτηριστικά της περιοχής για την εργασίας μας.
β)Βήμα2:Περιλαμβάνει, μετά την επιλογή της τοποθεσίας, τον καθορισμό της γεωμετρίας της ξηρής κοίτης του ποταμού, μέγεθος πιθανής πλημμύρας και την περίμετρο υγρασίας. Σε αυτό το βήμα, ένα UAV ή άλλο αερομεταφερόμενο
πλατφόρμα όπως αερόστατα , χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της γεωμετρίας της κοίτης ενός ποταμού χρησιμοποιώντας φωτογραμμετρία.
γ)Βήμα3: Περιλαμβάνει τον καθορισμό καμπυλών αξιολόγησης μεταξύ ροών,
και μεταβλητές όπως κλασική στάθμη νερού, επιφανειακές ταχύτητες,
πλάτος ή επιφάνεια, ή συνδυασμός αυτών.
δ)Βήμα4: Σε αυτό το στάδιο η συνεχόμενη παρατήρηση μιας ή περισσοτέρων από τις μεταβλητές για τη ροή του ποταμού είναι απαραίτητη, είτε μέσω μόνιμου οργάνου είτε μέσω δορυφορικών παρατηρήσεων (εξαρτάται από το μέγεθος και τη ροή του ποταμού).
ε)Βήμα5: Στο βήμα αυτό έχουμε την περιεκτική ανάλυση των κοινωνικών και νομικών επιπτώσεων της χρήσης συστημάτων UAV ή άλλων αερομεταφερόμενων μεθόδων. Αυτή η ανάγκη δημιουργείται από το γεγονός πως η χρήση τέτοιων συστημάτων διέπονται από διαφορετικούς νόμους και κανονισμούς σε κάθε χώρα.

* '''Συμπεράσματα'''
Υπάρχει πράγματι ανάγκη να σχεδιαστεί ένα πλαίσιο ειδικά για την παρακολούθηση της ροής σε δύσκολα περιβάλλοντα όπως το παραπάνω παράδειγμα του άρθρου. Η βασική αρχή έιναι η χρήση υδραυλικών προσομοιώσεων των σχέσεων μεταξύ εκφόρτισης και των μεταβλητών εκφόρτισης βασισμένο στις φυσικές ιδιότητες της ορμής και ισορροπίας της μάζας που περιορίζονται από τη γεωμετρική θέση του σημείου παρατήρησης.

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

Αξιολόγηση και βελτίωση μεθόδων τηλεπισκόπησης για τη διαχείριση ροής των ποταμών

2021-02-09T18:37:46Z

Cntinis:

'''Αντικείμενο εφαρμογής''': Αξιολόγηση και βελτίωση μεθόδων τηλεπισκόπησης με βάση τη διαχείριση της ροης ποταμών

'''Πρωτότυπος τίτλος''': Evaluation and improvement of remote sensing-based methods for river flow management

'''Συγγραφέας''': Η.Τ. Samboko1, I. Abas1,2, W.M.J. Luxemburg1, H.H.G Savenije1, H. Makurira5, K. Banda4, H.C. Winsemius1,3

1) Department of Water Resources, Faculty of Civil Engineering and Geosciences, Delft University of Technology, Stevinweg 1, 2628, CN, Delft, the Netherlands

2) Witteveen en Bos, the Netherlands

3) Deltares, Delft, the Netherlands

4) Integrated Water Resources Management Centre/ Department of Geology, University of Zambia, Great East Road Campus, P.O. Box 32379, Lusaka, Zambia

5) Department of Civil Engineering, University of Zimbabwe, Box MP 167, Mt. Pleasant, Harare, Zimbabwe

'''Πηγή''': https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1474706519301500

'''Λέξεις κλειδιά''':UAV, ποταμός Luangwa , ροή ποταμών

* '''Εισαγωγή'''
[[Αρχείο:NX_potamia_2.png | thumb | right | Πλαίσιο ελέγχου ποταμών, πηγή:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1474706519301500]]

Η περιορισμένη διαθεσιμότητα δεδομένων σχετικά με τη ροή των ποταμών είναι
σημαντικό εμπόδιο για την κατανόηση του προβλήματος της διαθεσιμότητας υδάτινων πόρων και των υδρολογικών αποθεμάτων.Μερικές από τις δυσκολίες που αντιμετωπίζουμε στη συλλογή δεδομένων είναι η δυσκολη προσβασιμότητα στις περιοχές αυτές, μεγάλη διαφοροποίηση μεταξύ των εποχών και μερικές φορές ακόμη και παρουσία μεγάλων άγριων ζώων. Αυτό το άρθρο καθορίζει τις ερευνητικές ανάγκες που μας οδηγούν σε ένα πλαίσιο όπου θα μπορούμε να κάνουμε παρατηρήσεις για τη ροή ενός ποταμού καθώς θα είναι κατάλληλο για ποτάμια που συχνά είναι δύσκολη πρόσβαση, χρησιμοποιώντας οικονομικές και εύκολες ως προς τη συντήρηση τους τεχνολογικές λύσεις. Το πλαίσιο αποτελείται από
τέσσερα κύριους άξονες: i) καθιέρωση γεωμετρίας χρησιμοποιώντας αερομεταφερόμενη φωτογραμμετρία και βαθυμετρία • ii)φυσική ανάπτυξη καμπύλης αξιολόγησης μέσω υδραυλικής μοντελοποίησης τμημάτων ποταμών που ερευνήθηκαν. iii)ελαχιστοποίηση των μη παρεμβατικών παρατηρήσεων με, για παράδειγμα, απλές κάμερες ή δορυφορικές παρατηρήσεις • και iv)αξιολόγηση των θεσμικών και κοινωνικών επιπτώσεων της χρήσης νέας τεχνολογίας.

[[Αρχείο:NX potamia 2 2.png | thumb | right | Χάρτης λεκάνης απορροής του ποταμού Luangwa, πηγή:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1474706519301500]]

* '''Περιοχή μελέτης'''
Η περιοχή μελέτης σε αυτό το άρθρο είναι η λεκάνη Luangwa, στη Ζάμπια. Ο ποταμός Luangwa προέρχεται από τους λόφους Mafinga στο βορειοανατολικό τμήμα της Ζάμπιας και απέχει περίπου 850 χλμ μήκος που ρέει από τα Νοτιοδυτικά.
Η περιοχή αυτή αποτελεί παράδειγμα μιας τυπικής τοποθεσίας στην οποία UAV( μη επανδρωμένα αεροσκάφη) και άλλες νέες τεχνολογίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία μιας βάσης συλλογής δεδομένων και παρατήρησης της ροής των ποταμών. Ο ποταμός Luangwa χαρακτηρίζεται πολύ συχνά από μεγάλες πλημμύρες που προκαλούν ζημιές σε χώρους παρατήρησης της ροής του ποταμού. Έτσι κρίνεται επιτακτική η ανάγκη για χρήση UAV για την απόληψη στοιχείων για την εκτίμηση της ροής του ποταμού.

* '''Πλαίσιο δράσης'''
Εδώ, προτείνεται ένα πλαίσιο, το οποίο συνδυάζει όλα τα
στοιχεία που είναι απαραίτητα για την παρακολούθηση της ροής των ποταμών, από την αρχική έρευνα μέχρι και τον απόλυτο στόχο της μη παρεμβατικής παρακολούθησης με περιορισμένη δράση στο πεδίο της έρευνας χρησιμοποιώντας καινοτόμες και χαμηλού κόστους μεθόδους. Προτείνεται επίσης οι παρατηρήσεις της απομακρυσμένης ροής του ποταμού να περιλαμβάνουν τα ακόλουθα 5 κύρια
βήματα:
α)Βήμα1: καθορίζει τις απαιτήσεις και τα πιθανά οφέλη από τα χαρακτηριστικά της περιοχής για την εργασίας μας.
β)Βήμα2:Περιλαμβάνει, μετά την επιλογή της τοποθεσίας, τον καθορισμό της γεωμετρίας της ξηρής κοίτης του ποταμού, μέγεθος πιθανής πλημμύρας και την περίμετρο υγρασίας. Σε αυτό το βήμα, ένα UAV ή άλλο αερομεταφερόμενο
πλατφόρμα όπως αερόστατα , χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της γεωμετρίας της κοίτης ενός ποταμού χρησιμοποιώντας φωτογραμμετρία.
γ)Βήμα3: Περιλαμβάνει τον καθορισμό καμπυλών αξιολόγησης μεταξύ ροών,
και μεταβλητές όπως κλασική στάθμη νερού, επιφανειακές ταχύτητες,
πλάτος ή επιφάνεια, ή συνδυασμός αυτών.
δ)Βήμα4: Σε αυτό το στάδιο η συνεχόμενη παρατήρηση μιας ή περισσοτέρων από τις μεταβλητές για τη ροή του ποταμού είναι απαραίτητη, είτε μέσω μόνιμου οργάνου είτε μέσω δορυφορικών παρατηρήσεων (εξαρτάται από το μέγεθος και τη ροή του ποταμού).
ε)Βήμα5: Στο βήμα αυτό έχουμε την περιεκτική ανάλυση των κοινωνικών και νομικών επιπτώσεων της χρήσης συστημάτων UAV ή άλλων αερομεταφερόμενων μεθόδων. Αυτή η ανάγκη δημιουργείται από το γεγονός πως η χρήση τέτοιων συστημάτων διέπονται από διαφορετικούς νόμους και κανονισμούς σε κάθε χώρα.
'''
* Συμπεράσματα'''
Υπάρχει πράγματι ανάγκη να σχεδιαστεί ένα πλαίσιο ειδικά για την παρακολούθηση της ροής σε δύσκολα περιβάλλοντα όπως το παραπάνω παράδειγμα του άρθρου. Η βασική αρχή έιναι η χρήση υδραυλικών προσομοιώσεων των σχέσεων μεταξύ εκφόρτισης και των μεταβλητών εκφόρτισης βασισμένο στις φυσικές ιδιότητες της ορμής και ισορροπίας της μάζας που περιορίζονται από τη γεωμετρική θέση του σημείου παρατήρησης.

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

Ντίνης Χρήστος

2021-02-09T18:34:57Z

Cntinis:

*[[Αξιολόγηση και βελτίωση μεθόδων τηλεπισκόπησης για τη διαχείριση ροής των ποταμών]]

*[[Χαρτογράφηση παραμέτρων ποιότητας νερού σε αστικούς ποταμούς από υπερφασματικές εικόνες χρησιμοποιώντας μια...]]

*[[Ανάλυση των τάσεων θερμοκρασίας επιφάνειας εδάφους στην Κεντρική Περιφέρεια των Ιμαλαΐων Με βάση Προϊόντα MODIS]]

*[[Υπερτοπική χαρτογράφηση της θερμοκρασίας του αστικού αέρα με τη χρήση τηλεπισκόπησης και δεδομένων καιρού ]]

*[[Ανασκόπηση των εφαρμογών της τηλεπισκόπησης στην οικολογία των Πυρκαγιών]]

*[[Ταξινόμηση της βλάστησης για την εκτίμηση του κινδύνου δασικής πυρκαγιάς χρησιμοποιώντας δορυφορικές εικόνες Landsat 8]]

*[[Ανακτήσεις δορυφορικού ήχου με πλέγμα στην επιχειρησιακή πρόγνωση καιρού: Περιγραφή προϊόντος και αναδυόμενες εφαρμογές]]

*[[Συνεργική χρήση ενός μοντέλου αριθμητικής πρόβλεψης καιρού υψηλής ανάλυσης προϊόντων γεωσκόπικης ανάλυσης για τη βελτίωση..]]

*[[Χαρτογράφηση ειδών δασικής βλάστησης με χρήση του Sentinel 2-time series]]

*[[Προσεγγίσεις τηλεπισκόπησης για την παρακολούθηση της δομής και της βιομάζας των Μαγγροβίων: ευκαιρίες και προκλήσεις]]
[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο) ]]

Προσεγγίσεις τηλεπισκόπησης για την παρακολούθηση της δομής και της βιομάζας των Μαγγροβίων: ευκαιρίες και προκλήσεις

2021-02-09T18:31:35Z

Cntinis:

'''Αντικείμενο εφαρμογης''': Προσεγγίσεις τηλεπισκόπησης για την παρακολούθηση της δομής και της βιομάζας των Μαγγροβίων: ευκαιρίες και προκλήσεις

'''Πρωτότυπος τίτλος''': Remote Sensing Approaches for Monitoring Mangrove Species, Structure, and Biomass: Opportunities and Challenges

'''Συγγραφείς''': Tien Dat Pham1, Naoto Yokoya1, Dieu Tien Bui2, Kunihiko Yoshino3, Daniel A. Friess4

1) Geoinformatics Unit, the RIKEN Center for Advanced Intelligence Project (AIP), Mitsui Building, 15th floor, 1-4-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo 103-0027, Japan

2) Geographic Information System Group, Department of Business and IT, University of South-Eastern Norway, Gullbringvegen 36, Bø i Telemark N-3800, Norway

3) Department of Biological and Environmental Engineering, Faculty of Agriculture, The University of Tokyo, 1-1-1 Yayoi, Bunkyo-Ku 113-8657, Tokyo, Japan

4) Department of Geography, National University of Singapore, 1 Arts Link, Singapore 117570, Singapore

'''Πηγή''': https://www.mdpi.com/2072-4292/11/3/230

'''Λέξεις κλειδιά''':Δάση Μαγγρόβιων,τηλεπισκόπηση,ροή άνθρακα
[[Αρχείο:NX_xartografhsh_2_1.png | thumb | right | Κύρια διαδρομή της ροής του άνθρακα στα Δάση Μαγγροβίων, πηγή:https://www.mdpi.com/2072-4292/11/3/230]]
*'''Εισαγωγή'''
Τα δάση μαγγροβίων βρίσκονται στην παλιρροιακή ζώνη κατά μήκος τροπικών και υποτροπικών ακτών και διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στην παράκτια ζώνη παρέχοντας μια σειρά διαφορετικών υπηρεσιών οικοσυστήματος στους παράκτιους πληθυσμούς. Για παράδειγμα, τα μαγκρόβια δάση είναι σημαντικά στην παγκόσμια ανακύκλωση άνθρακα και στη μείωση των συγκεντρώσεων των αερίων του θερμοκηπίου (GHG) στην ατμόσφαιρα. Παρά τα οφέλη και τις υπηρεσίες τους, τα μαγκρόβια εξακολουθούν να απειλούνται από την υψηλή αύξηση του πληθυσμού και τη μετανάστευση σε παράκτιες περιοχές, οδηγώντας σε παράκτια ανάπτυξη και αυξημένη ζήτηση για προϊόντα υδατοκαλλιέργειας και γεωργίας. Οι λόγοι της αποψίλωσης των μαγγροβίων ποικίλλουν ανά περιοχή, αλλά περιλαμβάνουν τη μετατροπή σε υδατοκαλλιέργεια, γεωργία (ιδίως ρύζι και φοινικέλαιο στη Δυτική Αφρική και τη Νοτιοανατολική Ασία), την αστική ανάπτυξη, την κατασκευή δεξαμενών αλατιού και την υπερεκμετάλλευση.
[[Αρχείο:NX_xartografhsh_2_2.png | thumb | right | Εικονογράφηση μηκών κυμάτων από συστήματα radar πολυσυχνοτήτων στη βλάστηση, πηγή:https://www.mdpi.com/2072-4292/11/3/230]]
*'''Τηλεπισκόπηση ειδών μαγγροβίων'''
Ο προσδιορισμός των ειδών μαγγροβίων είναι σημαντικός για τη διαχείριση, καθώς η κατανόηση των χαρακτηριστικών κάθε είδους μπορεί να παρέχει τις απαραίτητες πληροφορίες σχετικά με τις γεωμορφικές και περιβαλλοντικές συνθήκες και τις αλλαγές. καθώς είναι δύσκολο να χαρτογραφηθούν μεμονωμένα δέντρα που μπορεί να είναι μικρότερα από την ανάλυση των εικόνων, και τα είδη δέντρων μαγγροβίων βρίσκονται συχνά σε μικτές κοινότητες με στενά συγγενή είδη και γένη που παρουσιάζουν παρόμοια φασματική ανάκλαση.
Ενώ οι παραδοσιακές προσεγγίσεις ταξινόμησης εικόνας έχουν αγωνιστεί να διακρίνουν είδη μαγγροβίων λόγω χωρικών και φασματικών περιορισμών, πολύ υψηλά δεδομένα χωρικής ανάλυσης και νέες τεχνικές έχουν δείξει επιτυχία στη χαρτογράφηση ειδών μαγγροβίων. Οι εικόνες υψηλής χωρικής ανάλυσης μπορούν να είναι διαστημικές, δηλαδή, IKONOS, Quick Bird, GeoEye και WorldView, όλες με χωρική ανάλυση μικρότερη από πέντε μέτρα. Η χωρική ανάλυση των πανοραμικών δεδομένων των WorldView, Quick Bird, IKONOS και GeoEye είναι 0,50 m, 0,61 m, 0,83 m και δύο μέτρα, αντίστοιχα. Η οπτική ερμηνεία μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για αεροφωτογραφίες όσο και για δορυφορικές εικόνες υψηλής χωρικής ανάλυσης, π.χ. WorldView-2. Ωστόσο, η συνολική ακρίβεια που χρησιμοποιείται από αυτές τις τεχνικές είναι παραδοσιακά αρκετά χαμηλή, που κυμαίνεται από 42% έως 68%.

*'''Εκτίμηση της βιομάζας μαγγροβίων με χρήση τηλεπισκόπησης'''
Η δομή του μαγγροβίου επηρεάζει άλλα χαρακτηριστικά βλάστησης όπως η βιομάζα πάνω από το έδαφος (AGB). Η κατανόηση της κατανομής των μαγγροβίων AGB είναι σημαντική προκειμένου να εκτιμηθεί η δεξαμενή άνθρακα πάνω από το έδαφος. Σε παγκόσμιο επίπεδο, τα μαγκρόβια αποθηκεύουν 1,23 Pg άνθρακα στη βιομάζα τους. Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την εκτίμηση του μαγγροβίου AGB περιλαμβάνουν παραμετρικά μοντέλα παλινδρόμησης και μη παραμετρικές προσεγγίσεις μηχανικής μάθησης. Πρόσφατα, οι προσεγγίσεις μηχανικής μάθησης έχουν αποδειχθεί αποτελεσματικές για τη μοντελοποίηση της βιομάζας AGB μαγγροβίων χρησιμοποιώντας πολυφασματικές εικόνες και δεδομένα SAR, καθώς συχνά ξεπερνούν τα παραμετρικά μοντέλα παλινδρόμησης. Εκτίμηση της βιομάζας μπορούμε να κάνουμε με τις παρακάτω μεθόδους:

Α) Εκτίμηση βιομάζας μαγγροβίων με χρήση οπτικών δεδομένων

Β) Εκτίμηση βιομάζας για δάση μαγγροβίων με χρήση δεδομένων SAR

Γ) Εκτίμηση της βιομάζας μαγγροβίων χρησιμοποιώντας LiDAR και Data Fusion

Δ) Εκτίμηση βιομάζας με χρήση υπερφασματικών δεδομένων

*'''Περιορισμοί και αβεβαιότητες στην τηλεπισκόπηση μαγγροβίων'''
Η ταξινόμηση των ειδών δέντρων και η εκτίμηση του AGB περιορίζονται από τις διαφορετικές χωρικές, φασματικές και ραδιομετρικές αναλύσεις δεδομένων τηλεπισκόπησης. Δεδομένα μέσης έως χαμηλής χωρικής ανάλυσης, π.χ. Landsat 5 TM, Landsat 7 ETM + και Landsat 8 OLI με χωρική ανάλυση 30 m περιέχουν πολλά μικτά pixel που έχουν πληροφορίες για διαφορετικά είδη δέντρων σε ένα μόνο pixel. Έτσι, τα δεδομένα μέσης χωρικής ανάλυσης ενδέχεται να έχουν δυσκολίες στην ταξινόμηση των ειδών μαγγροβίων λόγω της πολυπλοκότητας των κοινοτήτων μαγγροβίων.
Οι οπτικές εικόνες συχνά απαιτούν ραδιομετρική και ατμοσφαιρική διόρθωση για τη μείωση των τοπογραφικών εφέ και την ελαχιστοποίηση των ατμοσφαιρικών συνθηκών, όπως η περιεκτικότητα σε υδρατμούς και τα αερολύματα, ιδίως σε δασικές περιοχές [ 125 , 161 ]. Η ακρίβεια της τηλεπισκόπησης μαγγροβίων AGB μπορεί να επηρεαστεί από ραδιομετρικές και ατμοσφαιρικές διορθώσεις.
Για δεδομένα SAR, το speckling είναι ένα κοινό πρόβλημα που επηρεάζει την ακρίβεια της ταξινόμησης εικόνας SAR και της ανάκτησης AGB. Η απομάκρυνση δεδομένων SAR με την εφαρμογή φίλτρου μπορεί να αφαιρέσει τον θόρυβο και να διατηρήσει τις λειτουργίες της εικόνας, αν και μπορεί επίσης να οδηγήσει σε θόλωση ή φιλτράρισμα εικόνων, γεγονός που επηρεάζει την ακρίβεια της ανάκτησης AGB και της ταξινόμησης εικόνας.

*'''Συμπεράσματα'''
Τα μαγκρόβια δάση είναι σημαντικά για τους παράκτιους πληθυσμούς, αλλά συνεχίζουν να απειλούνται σε όλο το εύρος τους. Δεδομένου ότι καλύπτουν μεγάλες περιοχές και συχνά δεν είναι προσβάσιμα για έρευνα πεδίου, η τηλεπισκόπηση είναι ένα βασικό εργαλείο με το οποίο μπορείτε να χαρακτηρίσετε τα μαγγρόβια και τη δομή τους και να ποσοτικοποιήσετε τα οφέλη (όπως η διεργασίες του άνθρακα) που παρέχουν.

[[category:Χαρτογραφία]]

Προσεγγίσεις τηλεπισκόπησης για την παρακολούθηση της δομής και της βιομάζας των Μαγγροβίων: ευκαιρίες και προκλήσεις

2021-02-09T18:31:05Z

Cntinis: Νέα σελίδα με ''''Αντικείμενο εφαρμογης''': Προσεγγίσεις τηλεπισκόπησης για την παρακολούθηση της δομής και τ...'

Αρχείο:NX xartografhsh 2 2.png

2021-02-09T18:24:25Z

Cntinis:

Αρχείο:NX xartografhsh 2 1.png

2021-02-09T18:24:05Z

Cntinis:

Ντίνης Χρήστος

2021-02-09T18:14:42Z

Cntinis:

*[[Αξιολόγηση και βελτίωση μεθόδων τηλεπισκόπησης για τη διαχείριση ροής των ποταμών]]

*[[Χαρτογράφηση παραμέτρων ποιότητας νερού σε αστικούς ποταμούς από υπερφασματικές εικόνες χρησιμοποιώντας μια...]]

*[[Ανάλυση των τάσεων θερμοκρασίας επιφάνειας εδάφους στην Κεντρική Περιφέρεια των Ιμαλαΐων Με βάση Προϊόντα MODIS]]

*[[Υπερτοπική χαρτογράφηση της θερμοκρασίας του αστικού αέρα με τη χρήση τηλεπισκόπησης και δεδομένων καιρού ]]

*[[Ανασκόπηση των εφαρμογών της τηλεπισκόπησης στην οικολογία των Πυρκαγιών]]

*[[Ταξινόμηση της βλάστησης για την εκτίμηση του κινδύνου δασικής πυρκαγιάς χρησιμοποιώντας δορυφορικές εικόνες Landsat 8]]

*[[Ανακτήσεις δορυφορικού ήχου με πλέγμα στην επιχειρησιακή πρόγνωση καιρού: Περιγραφή προϊόντος και αναδυόμενες εφαρμογές]]

*[[Συνεργική χρήση ενός μοντέλου αριθμητικής πρόβλεψης καιρού υψηλής ανάλυσης προϊόντων γεωσκόπικης ανάλυσης για τη βελτίωση..]]

*[[Χαρτογράφηση ειδών δασικής βλάστησης με χρήση του Sentinel 2-time series]]
[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο) ]]

Χαρτογράφηση ειδών δασικής βλάστησης με χρήση του Sentinel 2-time series

2021-02-09T18:13:40Z

Cntinis:

'''Αντικείμενο εφαρμογης''': Χαρτογράφηση ειδών δασικής βλάστησης με χρήση του Sentinel 2-time series

'''Πρωτότυπος τίτλος''': Forest Stand Species Mapping Using the Sentinel-2 Time Series

'''Συγγραφείς''': Ewa Grabska1, Patrick Horstert2,3, Dirk Pflugmacher2, Katarzyna Ostapowicz1

1) Institute of Geography and Spatial Management, Jagiellonian University, Gronostajowa 7, 30387 Kraków, Poland

2) Geography Department, Humboldt Universität zu Berlin, Unter den Linden 6, 10099 Berlin, Germany

3) Integrative Research Institute on Transformations of Human-Environment Systems (IRI THESys), Humboldt Universität zu Berlin, Unter den Linden 6, 10117 Berlin, Germany

'''Πηγή''': https://www.mdpi.com/2072-4292/11/10/1197/htm

'''Λέξεις κλειδιά''': δασικά είδη, ταξινόμηση, Sentinel-2
[[Αρχείο:NX_xartografhsh_1_1.png | thumb | right | H περιοχή μελέτης στο δάσος Baligrod στα Πολωνικά Καρπάθια, πηγή:https://www.mdpi.com/2072-4292/11/10/1197/htm]]
*'''Εισαγωγή'''
Σε μελέτες ταξινόμησης ειδών δασικών δέντρων που χρησιμοποιούν πολυφασματικές εικόνες, το βασικό ζήτημα είναι η εφαρμοζόμενη πολυ-χρονική μεθοδολογία. Η γενική υπόθεση είναι ότι οι φαινολογικές παραλλαγές μπορούν να αυξήσουν το φασματικό διαχωρισμό μεταξύ των ειδών δέντρων. Έτσι, ο κύριος στόχος της παρούσας μελέτης ήταν να αξιολογήσει την απόδοση των πυκνών χρονολογικών σειρών Sentinel-2 από την άνοιξη, το καλοκαίρι και το φθινόπωρο σε χαρτογράφηση ειδών δασικών δέντρων σε ένα πιο δύσκολο περιβάλλον, δηλαδή σε ορεινή περιοχή.

*'''Περιοχή μελέτης'''
Η περιοχή μελέτης βρίσκεται στο βόρειο τμήμα της Πολωνίας στα Καρπάθια Όρη. Οι δασικές εκτάσεις καλύπτουν περίπου το 41% των Πολωνικών Καρπαθίων και κυριαρχούνται από κοινή οξιά ( Fagus sylvatica ), ασημί έλατο ( Abies alba ) και ερυθρελάτη Νορβηγίας ( Picea abies ).
[[Αρχείο:NX_xartografhsh_1_2.png | thumb | right | Σύνθεση δασικής βλάστησης του δάσους Baligrod μετά από ταξινόμηση που έγινε με χρήση δεδομένων Sentinel-2, πηγή:https://www.mdpi.com/2072-4292/11/10/1197/htm]]
*'''Δεδομένα'''
Στην παρούσα μελέτη, χρησιμοποιήσαμε ελεύθερα διαθέσιμες εικόνες Sentinel-2 (προϊόν Level-2A - Κάτω από την ατμόσφαιρα (BOA), αριθμός πλακιδίων T34UEV) που λήφθηκε από το Copernicus Open Access Hub. Χρησιμοποιήσαμε 18 τοπογραφικά διορθωμένες εικόνες που διανεμήθηκαν ακανόνιστα κατά τη διάρκεια της περιόδου μελέτης χωρίς καθόλου ή πολύ περιορισμένη κάλυψη νεφών (λιγότερο από το 10% της μελετημένης δασικής περιοχής). Επιλέξαμε όλες τις ζώνες με χωρική ανάλυση 10 και 20 m (κανάλια Sentinel-2: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 8a, 11 και 12). Τα δεδομένα εκπαίδευσης και επικύρωσης σχετικά με τη σύνθεση των ειδών των δέντρων ελήφθησαν από την πολωνική τράπεζα δεδομένων δασών. Αυτή η βάση δεδομένων διατίθεται δωρεάν και παρέχει πληροφορίες σχετικά με τη διαχείριση των δασών, τις συνθήκες και τις αλλαγές των δασών, λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με τη σύνθεση των δασικών περιπτέρων και πολλούς άλλους τύπους πληροφοριών.

*'''Μέθοδος εργασίας'''
Η ροή εργασίας μας αποτελείται από τα ακόλουθα βήματα: (1) κάλυψη σύννεφων, (2) απόκτηση δασικής κάλυψης για το 2018, (3) επεξεργασία δεδομένων, η οποία περιελάμβανε το σχεδιασμό δειγμάτων εκπαίδευσης και επικύρωσης και τη δημιουργία χρονοσειρών βασισμένων σε μέτρα μεταβλητής σπουδαιότητας και ανάλυση χρονικού προτύπου, (4) ταξινόμηση ειδών δασικής βάσης χρησιμοποιώντας αλγόριθμο Random Forest (RF) και (5) αξιολόγηση ακρίβειας ταξινόμησης χαρτών ειδών για μελετημένους συνδυασμούς χρονολογικών σειρών Sentinel-2.
[[Αρχείο:NX_xartografhsh_1_3.png | thumb | right | Διάγραμμα χαρτογράφησης δασικών ειδών διαφορετικό συνδυασμό Sentinel-2 χρονοσειρών, πηγή:https://www.mdpi.com/2072-4292/11/10/1197/htm]]
*'''Aποτελέσματα'''
Με βάση την αξιολόγηση ακρίβειας ταξινόμησης, δημιουργήσαμε τον τελικό χάρτη των ειδών δασικών δέντρων για τον καλύτερο συνδυασμό (30 Απριλίου / 5 Μαΐου / 14 Οκτωβρίου / 17 Οκτωβρίου / 8 Νοεμβρίου). Τα πιο κοινά είδη ήταν η κοινή οξιά (35%) και το ασημί έλατο (21%). Άλλα κύρια είδη ήταν το Σκωτσέζικο πεύκο (11%), το γκρίζο άλτερ (11%), το sycamore (11%) και το κέρατο (7%). Τα πιο σπάνια είδη ήταν η ευρωπαϊκή αγριόπευκα (3%), η ευρωπαϊκή σημύδα (2%) και η ερυθρελάτη της Νορβηγίας (1%).

*'''Συμπεράσματα'''
Στην παρούσα μελέτη, το Sentinel-2 χρονολογικές σειρές χρησίμευσε ως είσοδος δεδομένων για χαρτογράφηση σύνθεσης δασικών δέντρων χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο RF. Η ανάλυση εφαρμόστηκε σε επίπεδο pixel, σε μια δύσκολη, ορεινή περιοχή μελέτης με πολύ διαφοροποιημένη σύνθεση δασικών ειδών. Η ταξινόμηση με τις Sentinel-2 time series είχε μεγαλύτερη ακρίβεια από αυτήν των εικόνων μιας ημέρας διότι για την συγκεκριμένη περιοχή είχαμε περισσότερες από μία εικόνες.. Συγκεκριμένα, η χρήση εικόνων από διαφορετικές εποχές συμπεριλαμβανομένης της άνοιξης και του φθινοπώρου παρείχε πολύ υψηλότερες ακρίβεια ταξινόμηση των δασικών ειδών.
Λαμβάνοντας υπόψη την υψηλή ακρίβεια ταξινόμησης που λαμβάνεται με την αυτόματη ταξινόμηση, η προτεινόμενη προσέγγιση θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε επιχειρησιακά προγράμματα αφιερωμένα στη χαρτογράφηση και παρακολούθηση δασικών ειδών βάσει δορυφορικών χρονοσειρών εικόνας.

[[category:Χαρτογραφία]]

Χαρτογράφηση ειδών δασικής βλάστησης με χρήση του Sentinel 2-time series

2021-02-09T18:12:57Z

Cntinis: Νέα σελίδα με ''''Αντικείμενο εφαρμογης''': Χαρτογράφηση ειδών δασικής βλάστησης με χρήση του Sentinel 2-time series '''...'

Αρχείο:NX xartografhsh 1 3.png

2021-02-09T18:00:55Z

Cntinis:

Αρχείο:NX xartografhsh 1 2.png

2021-02-09T18:00:36Z

Cntinis:

Αρχείο:NX xartografhsh 1 1.png

2021-02-09T17:59:04Z

Cntinis:

Ντίνης Χρήστος

2021-02-09T17:54:18Z

Cntinis:

*[[Αξιολόγηση και βελτίωση μεθόδων τηλεπισκόπησης για τη διαχείριση ροής των ποταμών]]

*[[Χαρτογράφηση παραμέτρων ποιότητας νερού σε αστικούς ποταμούς από υπερφασματικές εικόνες χρησιμοποιώντας μια...]]

*[[Ανάλυση των τάσεων θερμοκρασίας επιφάνειας εδάφους στην Κεντρική Περιφέρεια των Ιμαλαΐων Με βάση Προϊόντα MODIS]]

*[[Υπερτοπική χαρτογράφηση της θερμοκρασίας του αστικού αέρα με τη χρήση τηλεπισκόπησης και δεδομένων καιρού ]]

*[[Ανασκόπηση των εφαρμογών της τηλεπισκόπησης στην οικολογία των Πυρκαγιών]]

*[[Ταξινόμηση της βλάστησης για την εκτίμηση του κινδύνου δασικής πυρκαγιάς χρησιμοποιώντας δορυφορικές εικόνες Landsat 8]]

*[[Ανακτήσεις δορυφορικού ήχου με πλέγμα στην επιχειρησιακή πρόγνωση καιρού: Περιγραφή προϊόντος και αναδυόμενες εφαρμογές]]

*[[Συνεργική χρήση ενός μοντέλου αριθμητικής πρόβλεψης καιρού υψηλής ανάλυσης προϊόντων γεωσκόπικης ανάλυσης για τη βελτίωση..]]
[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο) ]]

Ντίνης Χρήστος

2021-02-09T17:49:53Z

Cntinis:

[[Αξιολόγηση και βελτίωση μεθόδων τηλεπισκόπησης για τη διαχείριση ροής των ποταμών]]

[[Χαρτογράφηση παραμέτρων ποιότητας νερού σε αστικούς ποταμούς από υπερφασματικές εικόνες χρησιμοποιώντας μια...]]

[[Ανάλυση των τάσεων θερμοκρασίας επιφάνειας εδάφους στην Κεντρική Περιφέρεια των Ιμαλαΐων Με βάση Προϊόντα MODIS]]

[[Υπερτοπική χαρτογράφηση της θερμοκρασίας του αστικού αέρα με τη χρήση τηλεπισκόπησης και δεδομένων καιρού ]]

[[Ανασκόπηση των εφαρμογών της τηλεπισκόπησης στην οικολογία των Πυρκαγιών]]

[[Ταξινόμηση της βλάστησης για την εκτίμηση του κινδύνου δασικής πυρκαγιάς χρησιμοποιώντας δορυφορικές εικόνες Landsat 8]]

[[Ανακτήσεις δορυφορικού ήχου με πλέγμα στην επιχειρησιακή πρόγνωση καιρού: Περιγραφή προϊόντος και αναδυόμενες εφαρμογές]]

[[Συνεργική χρήση ενός μοντέλου αριθμητικής πρόβλεψης καιρού υψηλής ανάλυσης προϊόντων γεωσκόπικης ανάλυσης για τη βελτίωση..]]
[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο) ]]

Συνεργική χρήση ενός μοντέλου αριθμητικής πρόβλεψης καιρού υψηλής ανάλυσης προϊόντων γεωσκόπικης ανάλυσης για τη βελτίωση..

2021-02-09T17:49:26Z

Cntinis:

'''Αντικείμενο εφαρμογής''': Συνεργική χρήση ενός μοντέλου αριθμητικής πρόβλεψης καιρού υψηλής ανάλυσης προϊόντων γεωσκόπικης ανάλυσης για τη βελτίωση της πρόβλεψης βροχόπτωσης

'''Πρωτότυπος τίτλος''': A Synergistic Use of a High-Resolution Numerical Weather Prediction Model and High-Resolution Earth Observation Products to Improve Precipitation Forecast

'''Συγγραφείς''': Martina Lagasio1, Antonio Parodi1, Luca Pulvirenti1, Agostino N.Meroni1,2, Giorgio Boni3, Nazzareno Pierdicca4, Frank S.Marzano4, Lorenzo Luini5, Giovanna Venuti2, Eugenio Realini6, Andrea Gatti6, Giulio Tagliaferro6, Stefano Barindelli2, Andrea Monti Guarnieri5, Klodiana Goga7, Olivier Terzo7, Alessio Rucci8, Emanuele Passera8, Dieter Kranzlmueller9, Bjorn Rommen10,

1) CIMA Research Foundation, 17100 Savona, Italy

2) Department of Civil and Environmental Engineering, Politecnico di Milano, 20133 Milan, Italy

3) Department of Civil, Chemical and Environmental Engineering, University of Genoa, 16145 Genoa, Italy

4) Department of Information Engineering, Electronics and Telecommunications, Sapienza University of Rome, 00185 Rome, Italy

5) Department of Electronics, Information and Bioengineering, Politecnico di Milano, 20133 Milan, Italy

6) Geomatics Research and Development (GReD) s.r.l., 22074 Lomazzo, Italy

7) LINKS Foundation, 10138 Turin, Italy

8) TRE ALTAMIRA s.r.l., 20143 Milan, Italy

9) Leibniz Supercomputing Centre, Ludwig Maximilians University of Munich, 85748 Munich, Germany

10) European Space Agency (ESA)—European Space Research and Technology Center (ESTEC), 2201 AZ Noordwijk, The Netherlands

'''Πηγή''': https://www.mdpi.com/2072-4292/11/20/2387/htm

'''Λέξεις κλειδιά''': steam, βροχοπτώσεις, Sentinel, υγρασία εδάφους
[[Αρχείο:NX_kairos_2_1.png | thumb | right | Ποσοτική πρόβλεψη υετού με χρήση του δικτύου δεδομένων ιταλικών βροχόμετρων για την περίοδο 09/09/2017-10/09/2017 (πάνω χάρτης) και παρατήρηση βροχόμετρων κοντά στην περιοχή του Λιβόρνο (κάτω διάγραμμα), πηγή:https://www.mdpi.com/2072-4292/11/20/2387/htm]]
*'''Eισαγωγή'''
Η περιοχή της Μεσογείου συχνά πλήττεται από σοβαρά γεγονότα βροχοπτώσεων που προκαλούν πολλά θύματα και αρκετά εκατομμύρια ευρώ ζημιές κάθε χρόνο. Έτσι, η βελτίωση της ακρίβειας των προβλέψεων είναι θεμελιώδης στόχος για τον περιορισμό των κοινωνικών και οικονομικών ζημιών. Στο παρόν άρθρο μελετούνται δύο έντονα γεγονότα βροχόπτωσης που σημειώθηκαν στην Ιταλία το φθινόπωρο του 2017 - ένα τοπικό και βραχύβιο συμβάν και ένα μακράς διάρκειας. Με την αφομοίωση ενός ευρέος φάσματος παρατηρήσεων Sentinel και GNSS σε ένα υπερσύγχρονο μοντέλο NWP, διαπιστώνεται ότι οι προβλέψεις ωφελούνται περισσότερο όταν το μοντέλο διαθέτει πληροφορίες σχετικά με το πεδίο του ανέμου και / ή την περιεκτικότητα σε υδρατμούς.

*'''STEAM'''
Το έργο STEAM (SaTellite Earth observation for Atmospheric Modeling) στοχεύει στη διερεύνηση του κατά πόσον τα δεδομένα παρατήρησης καιρού αστερισμού δορυφόρων Sentinel, σε συνδυασμό με τις παρατηρήσεις του Παγκόσμιου Δορυφορικού Συστήματος Πλοήγησης (GNSS),μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την καλύτερη κατανόηση και πρόβλεψη με υψηλότερη χωροχρονική ανάλυση των ατμοσφαιρικών φαινομένων με αποτέλεσμα σοβαρά καιρικά φαινόμενα.

*'''Δεδομένα παρατήρησης'''
Σε αυτή τη μελέτη, χρησιμοποιήθηκαν τα δεδομένα Sentinel-1 και Sentinel-3. Το Sentinel-1 είναι μια αποστολή SAR πολικής τροχιάς, παντός καιρού, ημέρας και νύχτας (5,4 GHz) SAR για χερσαίες και ωκεανικές υπηρεσίες. Το Sentinel-3 είναι μια αποστολή πολλαπλών οργάνων για τη μέτρηση της θερμοκρασίας της θάλασσας και της ξηράς, του χρώματος του ωκεανού και του χρώματος της γης με ακρίβεια και αξιοπιστία. Δίνοντας προτεραιότητα στη διαθεσιμότητα δεδομένων σε υψηλή χωρική ανάλυση μεταξύ εκείνων που υποδεικνύονται από το OSCAR (εργαλείο Παρακολούθησης και Αναθεώρησης Ικανότητας Συστημάτων) ως οι πιο σχετικές για εφαρμογές NWP, επιλέξαμε τις ακόλουθες μεταβλητές: ZTD (που μπορεί να ανακτηθεί χρησιμοποιώντας την παρεμβολική τεχνική SAR από δεδομένα Sentinel-1 ή GNSS), επιφανειακή υγρασία εδάφους και φορέας επιφανειακού ανέμου πάνω από τη θάλασσα (που μπορεί να ανακτηθεί χρησιμοποιώντας δεδομένα Sentinel-1), θερμοκρασία επιφάνειας θάλασσας και ξηράς (που μπορεί να ανακτηθεί χρησιμοποιώντας δεδομένα Sentinel-3). Μερικές από αυτές τις μεταβλητές (διάνυσμα αέρα, θερμοκρασία επιφάνειας θάλασσας και ξηράς) είναι άμεσα διαθέσιμες ως προϊόντα Sentinel, ενώ άλλες (υγρασία εδάφους και ενσωματωμένοι υδρατμοί) πρέπει να ανακτηθούν.
[[Αρχείο:NX_kairos_2_2.png | thumb | right | Δεδομένα παρατήρησης Sentinel για το υπό μελέτη συμβάν στο Λιβόρνο. (a)υγρασία εδάφους,(b)διεύθυνση και ταχύτητα ανέμου,(c)θερμοκρασία επιφάνειας θάλασσας και(d)θερμοκρασία επιφάνειας εδάφους, πηγή:https://www.mdpi.com/2072-4292/11/20/2387/htm]]
*'''Μέθοδοι'''
Τα σοβαρά γεγονότα βροχοπτώσεων στην περιοχή της Μεσογείου μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο κύριους τύπους: τύπος I-μακράς διάρκειας ζωής (διάρκεια ≥ 12 ώρες) και χωρικά κατανεμημένες (πάνω από 50 × 50 km 2) και τύπου II-σύντομο και τοπικό, με μικρότερη διάρκεια (≤ 12 ώρες) και χωρική έκταση μικρότερη από 50 × 50 km 2. Τα πειράματα αυτής της μελέτης διεξήχθησαν εξετάζοντας ένα συμβάν τύπου Ι και ένα τύπο II.
*'''Τεχνική αφομοίωσης δεδομένων'''
Η απορρόφηση δεδομένων πραγματοποιήθηκε σύμφωνα με τρεις διαφορετικές μεθοδολογίες: άμεση εισαγωγή, τεχνική τύπου nudging και αφομοίωση 3DVAR.

• Με άμεση εισαγωγή εννοούμε ότι μια δεδομένη μεταβλητή στο μοντέλο NWP αντικαθίσταται με την αντίστοιχη που ανακτήθηκε από αισθητήρες EO. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιήθηκε με τη Θερμοκρασία Επιφανείας Θάλασσας (SST) και τη Θερμοκρασία Επιφανειακής Επιφανείας (LST).

• Η τεχνική τύπου nudging εφαρμόστηκε για τις παρατηρήσεις του Soil Moisture (SM).

• Το 3DVAR συνεπάγεται κάθε φορά την ενημέρωση του παρασκηνίου για την τρέχουσα ανάλυση χρησιμοποιώντας την πρόβλεψη 3 ωρών του προηγούμενου κύκλου. Ο κύριος σκοπός του 3DVAR είναι να παρέχει μια βέλτιστη εκτίμηση της ατμοσφαιρικής κατάστασης, ελαχιστοποιώντας τη συνάρτηση κόστους της εξίσωσης

*'''Συμπεράσματα'''
Γενικά, η αφομοίωση των μεταβλητών που προέρχονται από το Sentinel και το GNSS οδήγησε πάντα σε βελτίωση της πρόγνωσης του καιρού, ακόμη και αν μερικές φορές είναι σχετικά μικρή για ορισμένες μεταβλητές (όπως SST ή LST).
Αυτό θα μπορούσε να συνδεθεί με τη μερική κάλυψη των δεδομένων που εξομοιώνονται στις δοκιμαστικές περιπτώσεις ή με τις ήδη καλές αρχικές συνθήκες που παρέχονται από τα παγκόσμια μοντέλα.

[[category:Μετεωρολογικοί δορυφόροι]]

Συνεργική χρήση ενός μοντέλου αριθμητικής πρόβλεψης καιρού υψηλής ανάλυσης προϊόντων γεωσκόπικης ανάλυσης για τη βελτίωση..

2021-02-09T17:48:56Z

Cntinis: Νέα σελίδα με ''''Αντικείμενο εφαρμογής''': Συνεργική χρήση ενός μοντέλου αριθμητικής πρόβλεψης καιρού υψηλή...'

Αρχείο:NX kairos 2 2.png

2021-02-09T17:36:08Z

Cntinis:

Αρχείο:NX kairos 2 1.png

2021-02-09T17:35:36Z

Cntinis:

Ντίνης Χρήστος

2021-02-09T17:25:27Z

Cntinis:

[[Αξιολόγηση και βελτίωση μεθόδων τηλεπισκόπησης για τη διαχείριση ροής των ποταμών]]

[[Χαρτογράφηση παραμέτρων ποιότητας νερού σε αστικούς ποταμούς από υπερφασματικές εικόνες χρησιμοποιώντας μια...]]

[[Ανάλυση των τάσεων θερμοκρασίας επιφάνειας εδάφους στην Κεντρική Περιφέρεια των Ιμαλαΐων Με βάση Προϊόντα MODIS]]

[[Υπερτοπική χαρτογράφηση της θερμοκρασίας του αστικού αέρα με τη χρήση τηλεπισκόπησης και δεδομένων καιρού ]]

[[Ανασκόπηση των εφαρμογών της τηλεπισκόπησης στην οικολογία των Πυρκαγιών]]

[[Ταξινόμηση της βλάστησης για την εκτίμηση του κινδύνου δασικής πυρκαγιάς χρησιμοποιώντας δορυφορικές εικόνες Landsat 8]]

[[Ανακτήσεις δορυφορικού ήχου με πλέγμα στην επιχειρησιακή πρόγνωση καιρού: Περιγραφή προϊόντος και αναδυόμενες εφαρμογές]]
[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο) ]]

Ανακτήσεις δορυφορικού ήχου με πλέγμα στην επιχειρησιακή πρόγνωση καιρού: Περιγραφή προϊόντος και αναδυόμενες εφαρμογές

2021-02-09T17:24:50Z

Cntinis:

'''Αντικέιμενο εφαρμογής''': Ανακτήσεις δορυφορικού ήχου με πλέγμα στην επιχειρησιακή πρόγνωση καιρού: Περιγραφή προϊόντος και αναδυόμενες εφαρμογές

'''Πρωτότυπος τίτλος''': Gridded Satellite Sounding Retrievals in Operational Weather Forecasting: Product Description and Emerging Applications

'''Συγγραφείς''': Emily Berndt1, Nadia Smith2, Jason Burks3, Kris White4,Rebekah Esmaili2, Arunas Kuciauskas5, Erika Duran6, Roger Allen7, Frank LaFontaine7, Jeff Szkodzinski2

1) NASA Marshall Space Flight Center/Short-Term Prediction Research and Transition Center, Huntsville, AL 35805, USA

2) Science and Technology Corporation/National Oceanic and Atmospheric Administration Joint Polar Satellite System Proving Ground and Risk Reduction Program, Columbia, MD 21046, USA

3) National Weather Service/Cooperative Institute for Research of the Atmosphere/Meteorological Development Lab, Silver Spring, MD 20910, USA

4) National Weather Service/Short-Term Prediction Research and Transition Center, Huntsville, AL 35805, USA

5) United States Naval Research Laboratory, Marine Meteorology Division, Monterey, CA 93943, USA

6) Atmospheric Science Department, Earth System Science Center/Short-Term Prediction Research and Transition Center, University of Alabama in Huntsville, Huntsville, AL 35805, USA

7) Jacobs Space Exploration Group/Engineering Services and Science Capability Augmentation/Short-Term Prediction Research and Transition Center, Huntsville, AL 35805, USA

'''Πηγή''': https://www.mdpi.com/2072-4292/12/20/3311/htm

'''Λέξεις κλειδιά''': καιρος, δορυφορικοί ήχοι, NUCAPS
[[Αρχείο:NX_kairos_1_1.png | thumb | right | Δορυφορικό σύστημα με πλέγμα που δείχνει στα διαγράμματα 15 αριστερά τη θερμοκρασία στα 500hPa(χαμηλό βαρομετρικό) και δεξιά τη σχετική υγρασία και στα διαγράμματα 16 αριστερά ανωμαλία στη ζώνη του όζοντος και δεξιά το επίπεδο της τροπόπαυσης πηγή:https://www.mdpi.com/2072-4292/12/20/3311/htm]]
*'''Εισαγωγή'''
Το Κοινό Πολικό Δορυφορικό Σύστημα Εθνικής Ωκεάνιας και Ατμοσφαιρικής Διοίκησης (NOAA)με το πρόγραμμα παροχής εδάφους και μείωσης κινδύνου (PGRR) έχει ενθαρρύνει την ανάπτυξη και την εφαρμογή ανακτήσεων ήχου δορυφόρων προς όφελος των χρηστών μέσω μιας «Πρωτοβουλίας Ήχου». Τα ηχητικά προϊόντα NUCAPS είναι λειτουργικά διαθέσιμα στην κοινότητα πρόγνωσης καιρού NOAA μέσω του Advanced Weather Interactive Processing System((Προηγμένο διαδραστικό σύστημα επεξεργασίας καιρού (AWIPS)) που απορροφά και εμφανίζει προϊόντα δεδομένων από ένα ευρύ φάσμα πηγών για να υποστηρίξει την ανάλυση καιρού και τις προβλέψεις.

*'''Μέθοδοι και Υλικά'''
Σε αυτό το άρθρο χρησιμοποιήθηκαν τα ανακτημένα προφίλ NUCAPS θερμοκρασίας, υγρασίας και όζοντος από το CrIS και το Advanced Technology Microwave Sounder (ATMS) στις πλατφόρμες Suomi-National Polar-orbiting Partnership (S-NPP) και NOAA-20. Το NUCAPS βασίζεται στον αλγόριθμο AIRS έκδοσης 5.9. Το NUCAPS είναι ένα σύστημα ανάκτησης πολλαπλών βημάτων το οποίο είναι ικανό να ανακτά ήχους σε νεφελώδης ατμόσφαιρα. Το NUCAPS χρησιμοποιεί μια τεχνική που ονομάζεται "εκκαθάριση νεφών" για να εξαγάγει μια εκτίμηση ακτινοβολίας χωρίς σύννεφα από κάθε σύμπλεγμα 9 ακτίνων CrIS (οπτικά πεδία 3 × 3). Αυτή η τεχνική είναι ένα απλό, στιβαρό μέσο με το οποίο μπορείτε να αφαιρέσετε τα αποτελέσματα των σύννεφων από τις μετρημένες ακτίνες χωρίς προηγούμενη γνώση των νεφών ή την απαίτηση περίπλοκων υπολογισμών μεταφοράς ακτινοβολίας μέσω σύννεφων. Με την εκκαθάριση σύννεφων, οι ανακτήσεις NUCAPS σε μερικώς συννεφιασμένες σκηνές μπορούν να ερμηνευθούν ως η κατάσταση της ατμόσφαιρας γύρω ή πέρα από τα σύννεφα, όχι μέσω των σύννεφων. Η εκκαθάριση σύννεφων μειώνει τη χωρική ανάλυση των ανακτήσεων NUCAPS, καθώς ανακτά έναν ήχο για κάθε σύνολο 9 οπτικών πεδίων CrIS (~ 50 km στο nadir και ~ 150 km στο άκρο της σάρωσης), αλλά αυξάνει σημαντικά την απόδοση ανάκτησης σε ποσοστό επιτυχίας ~ 75% από ένα παγκόσμιο σύνολο μετρήσεων και επιτρέπει την ακρόαση παρατηρήσεων σε σύνθετα,μερικώς συννεφιασμένες περιοχές για να χαρακτηρίσουν το περιβάλλον μέσα σε καταιγίδες. Μια άλλη πτυχή του NUCAPS είναι ότι ανακτά τη θερμοκρασία και την υγρασία δύο φορές - πρώτα από ένα σετ μικροκυμάτων (μόνο MW) καναλιών ATMS [ 25 , 35 , 36 ] και δεύτερο από ένα σύνολο καναλιών υπέρυθρων συν μικροκυμάτων (IR + MW) [ 2 , 4 ]. Η ανάκτηση μόνο MW και IR + MW είναι μέρος του προϊόντος NUCAPS, αλλά μόνο το τελευταίο είναι διαθέσιμο στο AWIPS.

*'''Σχεδιασμός προϊόντων NUCAPS με πλέγμα'''
Επίσης, βρίσκεται ακόμη σε εξέλιξη η αρχική ικανότητα AWIPS και να δημιουργήσει μια ισχυρή βάση κώδικα για την επεξεργασία προϊόντων ήχου με πλέγμα για οπτικοποιήσεις σε πραγματικό χρόνο για χρήστες που δεν χρησιμοποιούν AWIPS και για την υποστήριξη εφαρμοσμένων μελετών έρευνας και επικύρωσης. Πριν από τη δημιουργία των οριζόντιων πλεγμάτων, κάθετη παρεμβολή εφαρμόζεται ανεξάρτητα σε κάθε ήχο για παρεμβολή των δεδομένων σε τυπικά επίπεδα πίεσης (P std). Στο Gridded NUCAPS, τα 100 εγγενή επίπεδα NUCAPS μετατρέπονται σε τυπικά μετεωρολογικά επίπεδα στο επιχειρησιακό περιβάλλον AWIPS για σύγκριση με άλλα σύνολα δεδομένων, όπως μοντέλα και ραδιοσόντια. Μια ακόμη εφαρμογή για τη χρήση ήχων NUCAPS είναι η ανάλυση καιρικών συνθηκών που οδηγούν σε πυρκαγιές, με πλέγμα για τη διάγνωση των θερμοδυναμικών χαρακτηριστικών του περιβάλλοντος που ευνοούν τη δυνατότητα ανάπτυξης και ανάλυσης πυρκαγιών, καθώς και τον εντοπισμό καπνού.
[[Αρχείο:NX_kairos_1_2.png | thumb | right | Προηγμένο διαδραστικό σύστημα επεξεργασίας καιρού όπου απεικονίζεται (a)total column ozone (b)ανωμαλία στη ζώνη του όζοντος και (c) επίπεδο της τροπόπαυσης, πηγή:https://www.mdpi.com/2072-4292/12/20/3311/htm]]
*'''Συζήτηση'''
Αυτή η εργασία βασίζεται στην πρώιμη ανάπτυξη του αλγορίθμου διπλής παλινδρόμησης πλέγματος με υπερφασματικούς υπέρυθρους ήχους, όπου τα δεδομένα υποβλήθηκαν σε επεξεργασία μέσω του λογισμικού polar2grid. Αυτές οι πρώιμες, πειραματικές μέθοδοι προσαρμόστηκαν στις παρατηρήσεις του NUCAPS σε συνεργασία με τους προγραμματιστές και προσαρμόστηκε για περαιτέρω ενσωμάτωση τους στο AWIPS. . Οι πειραματικές μέθοδοι έπρεπε να προσαρμοστούν ώστε να συμμορφώνονται με τους περιορισμούς του συστήματος AWIPS και του διαθέσιμου λογισμικού χωρίς να απαιτούν επαχθείς υπολογιστικές δαπάνες ή πόρους. Η βελτιστοποίηση της επεξεργασίας για τη δημιουργία προϊόντων με επίπεδο πλέγμα και παράγωγα προϊόντων με τα χαρακτηριστικά των παρατηρήσεων NUCAPS και τις ανάγκες των τελικών χρηστών αντιπροσωπεύει μια νέα μέθοδο και τεχνική για την επεξεργασία προϊόντων NUCAPS επιπέδου 2 και ενισχύει την προσβασιμότητα, την αξία και το όφελος αυτών των παρατηρήσεων για την υποστήριξη μιας ευρείας ποικιλίας επιστημών και εφαρμογών.

*'''Συμπεράσματα'''
Τα παραδείγματα που παρουσιάζονται εδώ καταδεικνύουν την πιθανή ανάλυση με τη νέα δυνατότητα Gridded NUCAPS. Πεδία όπως TPW, LPW, σχετική υγρασία και ρυθμοί σφάλματος μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την πρόβλεψη της ανάπτυξης της διάδοσης της θερμότητας, όπου η ανάλυση κλίσεων και παρατηρήσεων μεταξύ μοντέλων που λειτουργούν μπορεί να αυξήσει την επίγνωση της κατάστασης, η οποία έχει ήδη αποδειχθεί μέσω αξιολογήσεων στο Hazardous Weather Testbed (HWT).

[[category:Μετεωρολογικοί δορυφόροι]]

Ανακτήσεις δορυφορικού ήχου με πλέγμα στην επιχειρησιακή πρόγνωση καιρού: Περιγραφή προϊόντος και αναδυόμενες εφαρμογές

2021-02-09T17:24:20Z

Cntinis: Νέα σελίδα με ''''Αντικέιμενο εφαρμογής''': Ανακτήσεις δορυφορικού ήχου με πλέγμα στην επιχειρησιακή πρόγνωσ...'

Αρχείο:NX kairos 1 2.png

2021-02-09T17:03:40Z

Cntinis:

Αρχείο:NX kairos 1 1.png

2021-02-09T17:03:15Z

Cntinis:

Ντίνης Χρήστος

2021-02-08T19:42:55Z

Cntinis:

[[Αξιολόγηση και βελτίωση μεθόδων τηλεπισκόπησης για τη διαχείριση ροής των ποταμών]]

[[Χαρτογράφηση παραμέτρων ποιότητας νερού σε αστικούς ποταμούς από υπερφασματικές εικόνες χρησιμοποιώντας μια...]]

[[Ανάλυση των τάσεων θερμοκρασίας επιφάνειας εδάφους στην Κεντρική Περιφέρεια των Ιμαλαΐων Με βάση Προϊόντα MODIS]]

[[Υπερτοπική χαρτογράφηση της θερμοκρασίας του αστικού αέρα με τη χρήση τηλεπισκόπησης και δεδομένων καιρού ]]

[[Ανασκόπηση των εφαρμογών της τηλεπισκόπησης στην οικολογία των Πυρκαγιών]]

[[Ταξινόμηση της βλάστησης για την εκτίμηση του κινδύνου δασικής πυρκαγιάς χρησιμοποιώντας δορυφορικές εικόνες Landsat 8]]
[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο) ]]

Ταξινόμηση της βλάστησης για την εκτίμηση του κινδύνου δασικής πυρκαγιάς χρησιμοποιώντας δορυφορικές εικόνες Landsat 8

2021-02-08T19:42:34Z

Cntinis:

'''Αντικέιμενο Εφαρμογής''': Ταξινόμηση της βλάστησης για την εκτίμηση του κινδύνου δασικής πυρκαγιάς χρησιμοποιώντας δορυφορικές εικόνες Landsat 8.

'''Πρωτότυπος τίτλος''': Classification of Vegetation to Estimate Forest Fire Danger Using Landsat 8 Images: Case Study

'''Συγγραφείς''': Ksenia S. Yankovich (1) Elena P. Yankovich (2) and Nikolay V. Baranovskiy (3)

(1)UFR Géographie, Histoire, Economie et Sociétés, University of Paris 7 (Paris Diderot University), Paris 75013, France

(2)School of Earth Sciences & Engineering, National Research Tomsk Polytechnic University, Tomsk 634050, Russia

(3)School of Energy & Power Engineering, National Research Tomsk Polytechnic University, Tomsk 634050, Russia

'''Πηγή''': https://www.hindawi.com/journals/mpe/2019/6296417/

'''Λέξεις κλειδιά''': Landsat8, Δασικές πυρκαγιές, Ταξινόμηση

*'''Εισαγωγή'''
Οι δασικές πυρκαγιές αποτελούν παγκόσμια απειλή για τα φυσικά συστήματα και
τον άνθρωπο. Κάθε χρόνο ο αριθμός των δασικών πυρκαγιών στον κόσμο
μεγαλώνει. Ο ανθρωπογενής αντίκτυπος στο δάσος αυξάνεται συνεχώς. Η χρήση δεδομένων δορυφορικών εικόνων για τον προσδιορισμό ή τον προσδιορισμό της πιθανότητας πυρκαγιών στα δάση είναι μια από τις καλύτερες δυνατές λύσεις. H παρακάτω μελέτη έχει ως αντικείμενο την εκτίμηση του κινδύνου δασικής πυρκαγιάς χρησιμοποιώντας δορυφορικές εικόνες Landsat 8.

*'''Περιοχή μελέτης'''
Η μελέτη διεξήχθη στο δάσος Gilbirinskiy (περιοχή Ivolginskiy της Δημοκρατίας της Buryatia) σε προστατευόμενη φυσική περιοχή. Η περιοχή μελέτης βρίσκεται μεταξύ γεωγραφικών πλάτους 51 ° 35′50′′Β και 51 ° 46′40′′Β και γεωγραφικών μήκους 106 ° 42′00′′E και 107 ° 02′00′′E [ 33 ]. Αυτή η περιοχή βρίσκεται 55 χλμ. Νοτιοανατολικά της λίμνης Βαϊκάλης και ανήκει στο βόρειο άκρο των μεσαίων βουνών Selenga.
[[Αρχείο:NX_pyrkagies_2_2.png | thumb | right | Δορυφορική εικόνα σε φυσικά χρώματα πριν και μετά την ατμοσφαιρική διόρθωση, πηγή: https://www.hindawi.com/journals/mpe/2019/6296417/]]
*'''Τεχνική επεξεργασίας εικόνας'''
Η ραδιομετρική βαθμονόμηση ήταν το πρώτο σημαντικό βήμα στην επεξεργασία δεδομένων Landsat 8. Το σύνολο δεδομένων Landsat 8 αποτελείται από ομαλοποιημένες τιμές που ονομάζονται ψηφιακός αριθμός (DN) που αντιπροσωπεύει πολυφασματικά δεδομένα εικόνας. Επιλέχθηκε η μετατροπή των τιμών pixel DN σε ανακλαστικότητα Top of Atmosphere (TOA) για την επεξεργασία δεδομένων.
Η ατμοσφαιρική διόρθωση ήταν το επόμενο βήμα μετά τη ραδιομετρική βαθμονόμηση.
Υπάρχουν διάφοροι αλγόριθμοι για την εκτέλεση της ατμοσφαιρικής διόρθωσης όπως η τυπική απόλυτη διόρθωση, η τυπική σχετική διόρθωση και οι διορθώσεις βάσει συγκεκριμένων μοντέλων. Αυτή η έρευνα επικεντρώθηκε στη μέθοδο που χρησιμοποίησε το ατμοσφαιρικό μοντέλο. Η ατμοσφαιρική διόρθωση πραγματοποιήθηκε με το εργαλείο i.atcorr διαθέσιμο στο λογισμικό GRASS.
[[Αρχείο:NX_pyrkagies_2_3.png | thumb | right | Διάγραμμα ροής από αλγόριθμο ταξινόμησης εικόνας, πηγή:https://www.hindawi.com/journals/mpe/2019/6296417/]]
*'''Ταξινόμηση εικόνας'''
Κατά τη διάρκεια της ταξινόμησης, διακρίθηκα οι πληροφοριακές τάξεις και οι φασματικές τάξεις . Οι κατηγορίες πληροφοριών είναι εκείνα τα αντικείμενα που πρέπει να αναγνωριστούν στην εικόνα: διάφοροι τύποι βλάστησης, επιφάνεια νερού, τύποι γης κ.λπ. Η φασματική τάξη είναι μια ομάδα pixel που έχουν περίπου την ίδια φωτεινότητα σε ένα συγκεκριμένο φάσμα φάσματος. Το καθήκον της ταξινόμησης είναι να συγκρίνει τις φασματικές τάξεις με τις πληροφορίες. Υπάρχουν δύο κύριες προσεγγίσεις για την ταξινόμηση, εποπτευόμενες (με εκπαίδευση) και μη εποπτευόμενες (χωρίς εκπαίδευση). Η ταξινόμηση με εκπαίδευση είναι η διαδικασία με την οποία η τιμή φωτεινότητας κάθε pixel συγκρίνεται με τα πρότυπα. Κάθε pixel ανήκει στην πιο κατάλληλη κατηγορία αντικειμένων. Η ταξινόμηση χωρίς εκπαίδευση είναι μια διαδικασία που χαρακτηρίζεται από την αυτόματη κατανομή των pixel εικόνας. Αυτή η μέθοδος βασίζεται σε ανάλυση της στατιστικής κατανομής φωτεινότητας των pixel. Σε αυτήν την μελέτη, χρησιμοποιήθηκε η μη εποπτευόμενη μέθοδος ταξινόμησης.

*'''Μέθοδοι για την εκτίμηση του κινδύνου δασικής πυρκαγιάς που προκαλείται από τύπους βλάστησης'''
Η πιθανότητα εμφάνισης δασικής πυρκαγιάς σε συνθήκες βλάστησης όταν το δασικό καύσιμο εκτίθεται σε ακτινοβολία ροής θερμότητας προσδιορίστηκε ως εξής για ένα συγκεκριμένο δασικό τρίμηνο:
[[Αρχείο:NX_pyrkagies_2_1.png | thumb | center|]]
Όπου Pff είναι η πιθανότητα εμφάνισης των δασικών πυρκαγιών που προκαλούνται από την κατάσταση των δασών, Nfs είναι ο αριθμός των θέσεων κινδύνου πυρκαγιάς στο τρίμηνο, Nts είναι ο συνολικός αριθμός των θέσεων για το τρίμηνο, Sfs είναι η περιοχή που καταλαμβάνεται από κωνοφόρα βλάστηση στο τρίμηνο και το STS είναι η συνολική έκταση του δασικού τριμήνου.

*'''Συμπέρασμα'''
Σε γενικές γραμμές, οι τύποι βλάστησης στο δάσος Gilbirinskiy αποκτήθηκαν με την ηλεκτρονική ταξινόμηση και την ερμηνεία δορυφορικής εικόνας χρησιμοποιώντας το λογισμικό ENVI, GRASS και ArcGIS. Η προτεινόμενη προσέγγιση επιτρέπει την εκτίμηση του εντοπισμού και της σύνθεσης της βλάστησης, καθώς και τον εντοπισμό των περιοχών με τον υψηλότερο κίνδυνο πυρκαγιάς. Επομένως, για τις περιοχές που χαρακτηρίζονται με υψηλό επίπεδο κινδύνου, συνιστάται η διεξαγωγή περαιτέρω λεπτομερών μελετών, οι οποίες θα πρέπει να περιλαμβάνουν τη μελέτη της περιοχής στο έδαφος και τη δημιουργία ζωνών αναφοράς.

[[category:Δασικές Πυρκαγιές]]

Ταξινόμηση της βλάστησης για την εκτίμηση του κινδύνου δασικής πυρκαγιάς χρησιμοποιώντας δορυφορικές εικόνες Landsat 8

2021-02-08T19:41:58Z

Cntinis: Νέα σελίδα με ''''Αντικέιμενο Εφαρμογής''': Ταξινόμηση της βλάστησης για την εκτίμηση του κινδύνου δασικής πυ...'

Αρχείο:NX pyrkagies 2 3.png

2021-02-08T19:35:15Z

Cntinis:

Αρχείο:NX pyrkagies 2 2.png

2021-02-08T19:33:34Z

Cntinis:

Αρχείο:NX pyrkagies 2 1.png

2021-02-08T19:32:56Z

Cntinis:

Ντίνης Χρήστος

2021-02-08T19:26:11Z

Cntinis:

Ανασκόπηση των εφαρμογών της τηλεπισκόπησης στην οικολογία των Πυρκαγιών

2021-02-08T19:25:30Z

Cntinis:

'''Αντικείμενο εφαρμογής''':Ανασκόπηση των εφαρμογών της τηλεπισκόπησης στην οικολογία των Πυρκαγιών

'''Πρωτότυπος Τίτλος''': A Review of the Applications of Remote Sensing in Fire Ecology

'''Συγγραφείς''': David Szpakowski (Texas State University) ,Jennifer Jensen (Texas State University).

'''Πηγή''': https://www.researchgate.net/publication/337199343_A_Review_of_the_Applications_of_Remote_Sensing_in_Fire_Ecology

'''Λέξεις κλειδιά''': τηλεπισκόπηση, πυρκαγιές, χαρτογράφηση

[[Αρχείο:NX_pyrkagies_1_1.png | thumb | right | Χάρτης κινδύνου πυρκαγιάς για το Εθνικό Πάρκο Grand Teton στο Wyoming (ΗΠΑ), πηγή:https://www.researchgate.net/publication/337199343_A_Review_of_the_Applications_of_Remote_Sensing_in_Fire_Ecology]]
*'''Εισαγωγή'''
Οι δασικές πυρκαγιές στη σημερινή εποχή διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο επηρεάζοντας το περιβάλλον και τις κοινότητες παγκοσμίως.Μεταβολές στα χαρακτηριστικά του εδάφους, αλλαγές στη σύνθεση της βλάστησης και μείωση της βιοποικιλότητας, πλημμύρες λόγω αυξημένης απορροής καταστροφές περιουσιών και απώλειες ανθρωπίνων ζωών είναι κάποια από αποτελέσματα των πυρκαγιών στον κόσμο.
Σύμφωνα με τους επιστήμονες λόγω της κλιματικής αλλαγής οι πυρκαγιές αναμένεται να αυξηθούν λόγω της μεγαλης απελευθέρωσης CO2 στην ατμόσφαιρα. Συγκεκριμένα, προβλέπουν αύξηση των περιοχών που είναι επιρρεπείς στην εκδήλωση πυρκαγιών, μεγαλύτερη ένταση στις μελλοντικές πυρκαγιές και μεγαλύτερη συχνότητα πυρκαγιών σε περιοχές που ήδη είναι ευάλωτες στο ξέσπασμα πυρκαγιών.
Η τηλεπισκόπηση είναι ένα εργαλείο που μας προσφέρει τρόπους για την ανάλυση και παρακολούθηση των αλλαγών σε μεγάλες εκτάσεις εύκολα καθιστώντας την έτσι χρήσιμη ως προς τη μελέτη της οικολογίας των πυρκαγιών. Συγκεκριμένα, τα συστήματα τηλεπισκόπησης προσφέρουν βιοφυσικές μετρήσεις των συθηκών που επικρατούν στο έδαφος πριν και μετά τις πυρκαγιές. Έτσι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτές τις μετρήσεις για τη δημιουργία χαρτών με θέμα τους κινδύνους εκδήλωσης πυρκαγιάς ανά περιοχή, χαρτογράφηση καύσιμης ύλης, ενεργή ανίχνευση πυρκαγιάς, χαρτογράφηση καμένης περιοχής και παρακολούθηση της δασικής αναγέννησης μετά τη φωτιά.

*'''Εκτίμηση και χαρτογράφηση κινδύνου πυρκαγιάς'''
Η χαρτογράφηση κινδύνου πυρκαγιάς χρησιμοποιείται για να προβλέψει το που υπάρχει πιθανότητα εκδήλωσης πυρκαγιάς καθώς και την πιθανή εξάπλωση αυτής, όπως και τις ζημιές που θα προκληθούν από αυτή την καταστροφή. Για την χαρτογράφηση της πιθανότητας εκδήλωσης πυρκαγιάς κάνουμε χρήση τεχνολογιών τηλεπισκόπησης και γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών (GIS). Για τη σύνθεση των χαρτών αυτών γίνεται χρήση διαφόρων μεταβλητών όπως οι καιρικές συνθήκες, οι συνθήκες βλάστησης και η διαθέσιμη καύσιμη ύλη που υπάρχει στην περιοχή που είναι προς χαρτογράφηση.
[[Αρχείο:NX_pyrkagies_1_2.png | thumb | right | Χάρτης καύσιμης ύλης των ΗΠΑ, πηγή:https://www.researchgate.net/publication/337199343_A_Review_of_the_Applications_of_Remote_Sensing_in_Fire_Ecology]]

*'''Χαρτογράφηση καύσιμης ύλης'''
Η ποσότητα καύσιμης ύλης των εκτάσεων επηρεάζει άμεσα τον κίνδυνο εκδήλωσης, την ένταση πυρκαγιάς και την συνολική ζημιά που θα προκαλέσει. Για αυτόν το λόγο πρέπει οι υπηρεσίες που είναι αρμόδιες για την καταπολέμηση των πυρκαγιών να κατέχουν ακριβείς και ολοκληρωμενες πληροφορίες για τη χωρική κατανομή και τα χαρακτηριστικά της καύσιμης ύλης, προκειμένου να εντοπιστούν οι περιοχές υψηλού κινδύνου και να εφαρμοστούν τα κατάλληλα μέτρα για την μείωση του κινδύνου.
Στην αναθεώρησή τους για τη χαρτογράφηση καύσιμης ύλης, οι Keane et al. (2) αναγνώρισαν δύο ειδών τηλεσκοπικές προσεγγισεις για τη χαρτογράφηση καύσιμης ύλης: άμεση χαρτογράφηση με τηλεπισκόπηση και έμμεση χαρτογράφηση με τηλεπισκόπηση. Η άμεση χαρτογράφηση με χρήση τηλεπισκόπησης περιλαμβάνει τη χρήση ταξινόμησης της εικόνας, δείκτες βλάστησης και ερμηνεία φωτογραφιών για τον χαρακτηρισμό της καύσιμης ύλης. Η έμμεση χαρτογράφηση με τηλεπισκόπηση χρησιμοποιεί για ταξινόμηση ιδιότητες της βλάστησης που μπορούν να συσχετιστούν με χαρακτηριστικά της καύσιμης ύλης.

*'''Ενεργή ανίχνευση πυρκαγιάς'''
Η ενεργή ανίχνευση πυρκαγιάς έχει μακρά ιστορία με τη Δασική Υπηρεσία των ΗΠΑ η οποία χρησιμοποίησε δορυφόρους ΝΟΑΑ για τον εντοπισμό δασικών πυρκαγιών από το 1981. Ο εντοπισμός ενεργών πυρκαγιών σε πραγματικό χρόνο είναι το κλειδί για τη διαχείριση και τον περιορισμό τους, καθώς και για την προειδοποίηση των ανθρώπων σε ενδεχόμενη πυρκαγιά με στόχο την ελαχιστοποίηση των αρνητικών επιπτώσεων του φαινομένου. Αρκετά συστήματα τηλεπισκόπησης έχουν χρησιμοποιηθεί για την ενεργή ανίχνευση της πυρκαγιά όπως: Προηγμένο ραδιόμετρο υψηλής ανάλυσης (AVHRR), Meteosat Second Generation Spinning enhanced visible and infra-red imager (MSG-SEVIRI), Himawari-8, Γεωστατικός Λειτουργικός περιβαλλοντικός δορυφόρος (GOES), Visible infrared imaging radiometer suite (VIIRS) και MODIS.
[[Αρχείο:NX_pyrkagies_1_3.png | thumb | right | Χάρτης που απεικονίζει το μέγεθος της καταστροφής σε ένα δάσος μετά από πυρκαγιά , πηγή:https://www.researchgate.net/publication/337199343_A_Review_of_the_Applications_of_Remote_Sensing_in_Fire_Ecology]]
*'''Χαρτογράφηση καμένης περιοχής'''
Οι χαρτογραφήσεις των καμένων περιοχών είναι μεγάλης σημασίας για τους διαχειριστές της γης και τους επιστήμονες του κλίματος. Οι χαρτογραφήσεις των καμένων περιοχών μας προσφέρουν ακριβείς χωρικές αναπαραστάσεις των εκτάσεων και των περιμέτρων της φωτιάς. Οι τεχνολογίες τηλεπισκόπησης μας προσφέρουν ένα εργαλείο για την χαρτογράφηση της καμμένης περιοχής από τοπικό μέχρι και παγκόσμιο επίπεδο.Eπίσης μέσω των τεχνολογιών της τηλεπισκόπησης εκπονούνται ακριβείς χάρτες των περιοχών που πλήττονται από πυρκαγιές για τον σχεδιασμό της αποκατάστασης και τον υπολογισμό του οικονομικού και περιβαλλοντικού κόστους των πυρκαγιών.

*'''Παρακολούθηση αναγέννησης μετά την φωτιά'''
Η παρακολούθηση της αναγέννησης της βλάστησης μετά την πυρκαγιά μπορεί να πραγματοποιηθεί και με τη συλλογή δεδομένων πεδίου και με τη χρήση τεχνολογιών τηλεπισκόπησης. Η αποκατάσταση της βλάστησης μετά από μια πυρκαγιά είναι ένα σημαντικό δεδομένο για τον καλύτερο προσδιορισμό των μακροχρόνιων συνεπειών που είχε μια πυρκαγιά σε ένα οικοσύστημα. Οι τεχνικές τηλεπισκόπησης για την εκτίμηση της αναγέννησης της βλάστησης μπορούν να ομαδοποιηθούν σε τρεις κατηγορίες: α) ταξινόμηση εικόνας, β) δείκτες βλάστησης, γ) ανάλυση φασματικού μίγματος.

*'''Συμπεράσματα'''
Το παραπάνω άρθρο είχε ως στόχο να παρέχει μια ευρεία ανασκόπηση των εφαρμογών τηλεπισκόπησης στον τομέα της οικολογίας των πυρκαγιών. Οι εφαρμογές τηλεπισκόπησης στην οικολογία των πυρκαγιών εξελίσσονται συνεχώς και το συγκεκριμένο άρθρο μας περιγράφει την τρέχουσα κατάσταση στον τομέα αυτό.

[[category:Δασικές Πυρκαγιές]]

Ανασκόπηση των εφαρμογών της τηλεπισκόπησης στην οικολογία των Πυρκαγιών

2021-02-08T19:24:50Z

Cntinis: Νέα σελίδα με ''''Αντικείμενο εφαρμογής''':Ανασκόπηση των εφαρμογών της τηλεπισκόπησης στην οικολογία των Πυ...'

Αρχείο:NX pyrkagies 1 3.png

2021-02-08T19:19:39Z

Cntinis:

Αρχείο:NX pyrkagies 1 2.png

2021-02-08T19:13:50Z

Cntinis:

Αρχείο:NX pyrkagies 1 1.png

2021-02-08T19:10:32Z

Cntinis:

Υπερτοπική χαρτογράφηση της θερμοκρασίας του αστικού αέρα με τη χρήση τηλεπισκόπησης και δεδομένων καιρού

2021-02-08T19:01:13Z

Cntinis:

'''Αντικείμενο εφαρμογής''': Υπερτοπική χαρτογράφηση της θερμοκρασίας του αστικού αέρα με τη χρήση τηλεπισκόπησης και δεδομένων καιρού

'''Πρωτότυπος Τίτλος''': Hyperlocal mapping of urban air temperature using remote sensing and crowdsourced weather data

'''Συγγραφείς''': Zanter S. Vender (1), Oscar Brousse (2), Igor Esau (3), Fred Meier (4)

1. Terrestrial Ecology Section, Norwegian Institute for Nature Research - NINA, 0349 Oslo, Norway

2. Department of Earth and Environmental Sciences, KU Leuven, Celestijnenlaan 200E, 3001 Leuven, Belgium

3. Nansen Environmental and Remote Sensing Centre, Thormohlensgt. 47, 5006 Bergen, Norway

4. Chair of Climatology, Institute of Ecology, Technische Universität Berlin, Rothenburgstraße 12, D-12165 Berlin, Germany

'''Πηγή''': https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425720301619

'''Λέξεις κλειδιά''':Τηλεπισκόπιση, Μετεωρολογικός Σταθμός, Θερμοκρασία
[[Αρχείο:NX_akraies_thermokrasies_2_1.png | thumb | right | Μοντελοποιημένοι μέσοι ετήσιοι χάρτες Tair σε ανάλυση 10-30 m του Όσλο χρησιμοποιώντας φασματικές αποκρίσεις Sentinel (A, B) ή Landsat (C, D), σε συνδυασμό με παραμέτρους αστικού θόλου που προέρχονται από LiDAR και θερμοκρασία επιφάνειας γης Landsat. Τα γραφήματα που δείχνουν την ακρίβεια του μοντέλου εμφανίζονται στο δεξί πλαίσιο., πηγή:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425720301619]]
*'''Εισαγωγή'''
Το 30% του παγκόσμιου πληθυσμού εκτίθεται επί του παρόντος σε θανατηφόρες θερμοκρασίες αέρα για τουλάχιστον 20 ημέρες το χρόνο. Οι αυξημένες θερμοκρασίες μπορούν επίσης να έχουν έμμεσες επιπτώσεις στην ασθένεια που σχετίζεται με την αναπνευστική ικανότητα του ανθρώπου μέσω της επιδείνωσης της κατάστασης της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στις πόλεις. Έχουν γίνει σημαντικές εργασίες για τη χαρτογράφηση αστικής θερμότητας με δορυφόρους μέτριας ανάλυσης παγκοσμίως. Ωστόσο, η πλειοψηφία αυτής της μελέτης επικεντρώθηκε σε δορυφορικά μέτρα θερμοκρασίας επιφάνειας εδάφους (LST) με λιγότερη εστίαση στη θερμοκρασία αέρα κοντά στην επιφάνεια (Tair). Σε αυτήν τη μελέτη, ενσωματώνουμε δορυφορικά και LiDAR δεδομένα τηλεπισκόπησης με δεδομένα Tair από ιδιωτικούς μετεωρολογικούς σταθμούς της Netatmo για να δημιουργήσουμε χωρικούς χάρτες υπερτοπικών Tair πάνω από το Όσλο της Νορβηγίας.

*'''Δεδομένα μελέτης'''
Το Όσλο, που βρίσκεται στο Φιόρδ του Όσλο στην Ανατολική Νορβηγία (59-55 Β, 10-45Ε), με μέση ετήσια θερμοκρασία 6 ° C, βιώνει ήπια καλοκαίρια (μέσος όρος για τον Ιούλιο των 18 ° C) με 177 ημέρες χωρίς παγετό έτος, και σχετικά κρύους χειμώνες (μέσος όρος Ιανουαρίου −3 ° C). Open source δεδομένα θερμοκρασίας αέρα από 1452 ιδιωτικούς μετεωρολογικούς σταθμούς στο Όσλο και τα περίχωρα χρησιμοποιήθηκαν ως δεδομένα αναφοράς για τα δορυφορικά μοντέλα της Tair. Τα δορυφορικά database που χρησιμοποιήθηκαν είναι Landsat 7 Enhanced Thematic Mapper+ ,Landsat 8 Operational Land Imager data και surface reflectance Sentinel-2 MutiSpectral Instrument data. Οι θερμοκρασίες επιφανείας εδάφους Landsat (LST) ελήφθησαν από το Landsat 7 και το Landsat 8 (θερμικά δεδομένα επαναπροσδιορίστηκαν από φυσική ανάλυση 100 m σε ανάλυση 30 m) με τη χρήση ενώς αλγορίθμου ο οποίος αντλεί LST από τις υπέρυθρες θερμικές ζώνες Landsat υπολογίζοντας τις εκπομπές κάλυψης γης από τις τιμές NDVI. Τα δεδομένα ανίχνευσης φωτός και εύρους (LiDAR) χρησιμοποιούνται συχνά για τον χαρακτηρισμό της τρισδιάστατης δομής του αστικού θόλου που έχει σημαντικές επιπτώσεις στην παγίδευση ηλιακής ακτινοβολίας.

*'''Συζήτηση'''
Χρησιμοποιώντας ένα πλαίσιο μηχανικής εκμάθησης με δεδομένα θερμοκρασίας καταφέραμε να χαρτογραφήσουμε το μέσο ετήσιο, μέγιστο και ελάχιστο Tair πάνω από το Oslo σε ανάλυση 10-30 m με ανάλυση RMSE (μέσο τετραγωνικό σφάλμα ρίζας) 0,54, 1,86 και 1,46 ° C αντίστοιχα. Οι χάρτες Tair που παράγονται χρησιμοποιώντας την προσέγγιση που παρουσιάζεται εδώ σχετίζονται με τον πολεοδομικό σχεδιασμό με διάφορους τρόπους. Τα υπερτοπικά αποτελέσματα των στρατηγικών μετριασμού μπορούν να παρακολουθούνται με την πάροδο του χρόνου. Αυτό σχετίζεται άμεσα με την επιδημιολογική έκθεση στη θερμότητα που έμμεσα σχετίζεται με την επιδημιολογία της ατμοσφαιρικής ρύπανσης, ιδιαίτερα σε πόλεις της Βόρειας Ευρώπης όπου οι θερμοκρασίες του αέρα μπορούν να μειώσουν σημαντικά τον εξαερισμό της πόλης. Είναι σημαντικό να κοινοποιηθεί η ακρίβεια της χαρτογράφησης Tair σε πολεοδόμους και η κατανόηση των παραγόντων που επηρεάζουν την ακρίβεια στη χωρική και χρονική διακύμανση. Επιπλέον, διαπιστώσαμε ότι ήταν πιο δύσκολο να χαρτογραφήσουμε τον Tair με ακρίβεια το καλοκαίρι από ό, τι το χειμώνα διότι σε ημέρες με υψηλές ταχύτητες ανέμου και χαμηλές θερμοκρασίες, τα σφάλματα χαρτογράφησης ήταν τα χαμηλότερα. Ένας σημαντικός περιορισμός στη χαρτογράφηση του Tair με χρήση δορυφορικής τηλεπισκόπησης είναι ότι οι μεταβλητές πρόγνωσης δορυφόρων δεν μπορούν να συλλεχθούν σε συννεφιασμένες ημέρες. Με αυτόν τον τρόπο, οι χάρτες Tair που προέρχονται από δορυφόρους θα είναι μεροληπτικοί προς τις καιρικές συνθήκες καθαρού ουρανού, ακόμη και στην περίπτωση που τα κενά της μάσκας σύννεφων θα μπορούσαν να καλυφθούν μέσω κάποιας άλλης μορφής παρεμβολής.
[[Αρχείο:NX_akraies_thermokrasies_2_2.png | thumb | right | Σχεδιάγραμμα μεταβλητής σημασίας για τις 20 πιο σημαντικές μεταβλητές πρόβλεψης που περιλαμβάνονται στα μοντέλα του Tair over Oslo κατά τη διάρκεια του 2018 , πηγή:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425720301619]]
*'''Συμπεράσματα'''
Τα δεδομένα που προέρχονται από το πλήθος των πηγών υποδεικνύουν θερμότερες θερμοκρασίες προς το πιο πυκνό κέντρο της πόλης και στις περιοχές που συγκαταλέγονται με πιο σημαντική τραχύτητα στην επιφάνεια. Υπάρχουν δύο μεγάλα πλεονεκτήματα αυτής της πηγής δεδομένων, συγκεκριμένα: οι μετρήσεις θερμοκρασίας είναι διαθέσιμες σε οποιεσδήποτε καιρικές συνθήκες και οι μετρήσεις συγκεντρώνονται στις κατοικημένες περιοχές όπου οι παρατηρούμενες ανωμαλίες θερμοκρασίας είναι πιθανό να έχουν το μεγαλύτερο αντίκτυπο στην υγεία του πληθυσμού.
Αυτή η μελέτη έδειξε ότι ο συνδυασμός δορυφορικών και τηλεοπτικών δεδομένων Tair είναι ευεργετικός. Χρησιμοποιήσαμε δεδομένα δορυφόρου, LiDAR και εδάφους σε ένα πλαίσιο μοντελοποίησης παλινδρόμησης τυχαίων δασών για να χαρτογραφήσουμε το Tair πάνω από το Όσλο και τα ευρήματά μας υποστηρίζουν το συμπέρασμα ότι αυτή η μέθοδος είναι ευρέως μεταβιβάσιμη σε πόλεις με δεδομένα ιδιωτικών μετεωρολογικών σταθμών.

[[category:Ακραίες Θερμοκρασίες (παγετός – καύσωνας)]]

Ανάλυση των τάσεων θερμοκρασίας επιφάνειας εδάφους στην Κεντρική Περιφέρεια των Ιμαλαΐων Με βάση Προϊόντα MODIS

2021-02-08T19:00:55Z

Cntinis:

'''Aντικείμενο εφαρμογής''': Ανάλυση των τάσεων θερμοκρασίας επιφάνειας εδάφους
στην Κεντρική Περιφέρεια των Ιμαλαΐων Με βάση Προϊόντα MODIS

'''Πρωτότυπος τίτλος''': An Analysis of Land Surface Temperature Trends in the Central Himalayan Region Based on MODIS Products

'''Συγγραφείς''': Wei Zhao ( Chinese Academy of Sciences), Donghong Xiong (institute of mountain hazards and environment, Chinese academy of sciences), Fengping Wen (Institute of mountain hazards and Environment, CAS)

'''Πηγή''': https://www.researchgate.net/publication/332401472_remote_sensing_An_Analysis_of_Land_Surface_Temperature_Trends_in_the_Central_Himalayan_Region_Based_on_MODIS_Products

'''Λέξεις κλειδιά''': Υπερθέρμανση, Ιμαλάϊα, Landsat 8, κλιματική αλλαγή

*'''Εισαγωγή'''
Οι ορεινές περιοχές χαρακτηρίζονται συνήθως ως εύθραυστα οικολογικά περιβάλλοντα. Η αυξανόμενη ανησυχία παγκοσμίως για την αλλαγή του κλίματος στις ορεινές περιοχές έχει δημιουργήσει πολλές επιστημονικές και πολιτικές πρωτοβουλίες παγκόσμιας κλίμακας. Τα βουνά των Ιμαλαΐων, που αποτελούν ένα από τα πιο εύθραυστα οικοσυστήματα στον κόσμο,διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην παροχή απαραίτητων υπηρεσιών οικοσυστήματος, όπως μεγάλη βιοποικιλότητα, σημαντικοί φυσικοί πόροι και σημαντική παροχή νερού. Ωστόσο, αυτές οι υπηρεσίες επηρεάζονται σημαντικά από τις επιπτώσεις της ανθρώπινης δραστηριότητας και την υπερθέρμανση του πλανήτη. Το πιο προφανές φαινόμενο που σχετίζεται με αυτές τις επιδράσεις είναι η ταχεία υποχώρηση και αραίωση των παγετώνων στα Ιμαλάια.
[[Αρχείο:NX_akraies_thermokrasies_1_1.png | thumb | right | Ετήσια μέση μέγιστη κανονικοποιημένη διαφορά του δείκτη βλάστησης NDVI την περίοδο 2000-2017 , πηγή:https://www.researchgate.net/publication/332401472_remote_sensing_An_Analysis_of_Land_Surface_Temperature_Trends_in_the_Central_Himalayan_Region_Based_on_MODIS_Products]]

* '''Δεδομένα'''
Το προϊόν MODIS LST χρησιμοποιείται ευρέως σε περιφερειακές και παγκόσμιες μελέτες λόγω τη δυνατότητα παγκόσμιας κάλυψης που έχει σε καθημερινη βάση. Επίσης προηγούμενες μελέτες επικύρωσης έδειξαν ότι έχει σχετικά υψηλή ακρίβεια εκτίμησης (εντός ± 1 K στις περισσότερες περιπτώσεις). Εκτός από το MODIS LST, για την εξέταση των επιπτώσεων των αλλαγών των εδαφικών χαρακτηριστικών σχετικά με τις διακυμάνσεις του επιφανειακού θερμικού περιβάλλοντος, το MODIS / Terra 1-χλμ 16-ημερών προϊόν δείκτη βλάστησης (MOD13A2) και το MODIS / Terra Snow Cover Daily L3 Global 500 m (MOD10A2) κατεβάστηκε για να παρέχει πληροφορίες για την κάλυψη της βλάστησης και του χιονιού στο έδαφος αντίστοιχα. Με βάση το δείκτη βλάστησης κανονικής διαφοράς 16 ημερών (NDVI), το φίλτρο Savitzky-Golay χρησιμοποιήθηκε με τα δεδομένα ποιοτικού ελέγχου για την εξάλειψη της επίδρασης των νεφών στα δεδομένα NDVI για την παραγωγή του μέγιστου ετήσιου NDVI κάθε έτους, έτσι ώστε να αναλύεται η διαφορά στην κάλυψη της βλάστησης. Για πληροφορίες σχετικά με την επιφανειακή τοπογραφία, η αποστολή τοπογραφίας 90 μέτρων Shuttle Radar (SRTM) ψηφιακά δεδομένα ανύψωσης μοντέλου εδάφους λήφθηκαν από την Εθνική Αεροναυτική και Διαδικτυακή πύλη Διαχείρισης Διαστήματος (NASA). Η ιστορική τάση της θερμοκρασίας του αέρα αναλύθηκε χρησιμοποιώντας δεδομένα από έξι μετεωρολογικούς σταθμούς γύρω από την περιοχή μελέτης.
[[Αρχείο:NX_akraies_thermokrasies_1_2.png | thumb | right | Ετήσια μέση επιφάνεια εδάφους την περίοδο 2000-2017 στην περιοχή του Νεπάλ (a)την ημέρα και (b)τη νύχτα, πηγή:https://www.researchgate.net/publication/332401472_remote_sensing_An_Analysis_of_Land_Surface_Temperature_Trends_in_the_Central_Himalayan_Region_Based_on_MODIS_Products ]]

* '''Παράγοντες που επηρεάζουν την αύξηση της θερμοκρασίας'''
Οι συνθήκες της επιφάνειας της γης είναι βασικοί παράγοντες για τον προσδιορισμό της εξέλιξης της επιφανειακής θερμοκρασίας. Επομένως, η κάλυψης βλάστησης που επικρατεί στην επιφάνεια της γης επηρεάζει σημαντικά τις θερμικές ιδιότητες της επιφάνειας λόγω της σημαντικής διαφοράς στη θερμική αγωγιμότητα μεταξύ της βλάστησης και του γυμνού εδάφους. Τα περισσότερα μέρη της περιοχής μελέτης έχουν υψηλό μέγιστο NDVI με τιμή
άνω του 0,6. Μόνο η περιοχή των Υψηλών Ιμαλαίων έχει σχετικά χαμηλή βλάστηση λόγω της κάλυψης του χιονιού ή των παγετώνων. Ως εκ τούτου, η μικρή διακύμανση της βλάστησης σε αντίθεση με την μεγάλη επιφάνεια που καλύπτεται από βλάστηση παρουσιάζει περιορισμένη επίδραση στη διακύμανση της θερμοκρασίας της επιφάνειας. Ωστόσο, υπό τις συνθήκες που συνεπάγονται σημαντικές αλλαγές στον τύπο του επιφανειακού καλύμματος, πρέπει να υπάρχουν σημαντικές αλλαγές στο LST(Land Surface Temperature). Σύμφωνα με τα παραπάνω, οι παράγοντες που σχετίζονται με την αύξηση της θερμοκρασίας είναι οι ακόλουθοι:

'''1''')Αστική επέκταση: Η μεγάλη επέκταση της κατοικημένης περιοχής του Κατμαντού αντικατοπτρίζεται σαφώς από τη μείωση της βλάστησης,ειδικά στα περίχωρα της πόλης. Ως εκ τούτου, η γρήγορη επέκταση του κατοικημένου χώρου σημαντικά αλλάζει τις θερμικές ιδιότητες της επιφάνειας.

'''2''')Αλλαγή της πορείας των ποταμιών: Στην πεδιάδα Terai, τα περισσότερα ποτάμια είναι συγκεντρωμένα στη ζώνη Bhabar, μια ήπια επικλινή περιοχή χονδροειδών
αλλουβιακών αποθέσεων κάτω από τους λόφους Siwalik, αυτά τα ποτάμια τείνουν να αλλάζουν την πορεία τους συχνά. Η μεγάλη συγκέντρωση του μεγαλύτερου όγκου των υδάτων στο δυτικό τμήμα της περιοχής οδήγησαν σε πολύ μεγάλη μεταβολή της Θερμοκρασίας Επιφάνειας Εδάφους στο ανατολικό τμήμα. (πάνω απο 0,2C/έτος).

'''3''')Υποχώρηση χιονιού και παγετώνων: Οι περιοχές των Υψηλών Ιμαλαΐων καλύπτονται συχνά από χιόνια και παγετώνες. Ωστόσο λόγω της κλιματικής αλλαγής υπάρχουν ενδείξεις ότι υπάρχει μεγάλη μείωση του χιονιού και των παγετώνων ή οποία οδηγεί σε αύξηση της θερμοκρασίας στις περιοχές αυτες.

'''4''')Επιπτώσεις από την κλιματική υπερθέρμανση: Εκτός από την αύξηση της επιφανειακής θερμοκρασίας από διακυμάνσεις που υπάρχουν στο επιφανειακό έδαφος το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Διαπιστώθηκε ότι το φαινόμενο είναι πιο έντονο στις υψηλές περιοχές ενώ είναι πολύ χαμηλό ή ακόμη και δεν υπάρχει στις πεδιάδες Terai και στους λόφους Siwaliκ.
[[Αρχείο:NX_akraies_thermokrasies_1_3.png | thumb | right | Παρατηρήσεις χιονοκάλυψης (a)2001 (b)2017 και (c) η μεταβολή της την περίοδο 2001-2017 , πηγή:https://www.researchgate.net/publication/332401472_remote_sensing_An_Analysis_of_Land_Surface_Temperature_Trends_in_the_Central_Himalayan_Region_Based_on_MODIS_Products]]

* '''Αποτελέσματα'''
Το μοντέλο ATC εφαρμόστηκε στα LST ημέρας και νύχτας κάθε έτους. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της εφαρμογής, μπορεί να ληφθεί αποδεκτή ακρίβεια τοποθέτησης για τα περισσότερα εικονοστοιχεία με τη μέση τετραγωνική απόκλιση ρίζας (RMSD) εντός 3 K. Η σχετικά χαμηλή απόδοση εντοπίστηκε μόνο σε ορισμένα pixel υψηλού υψομέτρου λόγω του πολύπλοκου εδάφους. Με βάση την εκτιμώμενη ετήσια MAST(μέση ετήσια επιφάνεια εδάφους), οι μέσες τιμές MAST κατά τη διάρκεια της ημέρας και της νύχτας παρουσιάσουν το γενικό θερμικό περιβάλλον του Νεπάλ. Επιπλέον, το μέγεθος της μεταβολής στο MAXT (ετήσια μέγιστη θερμοκρασία) είναι γενικά υψηλότερο από αυτό της αλλαγής στο MAST τόσο για την ημέρα όσο και για τη νύχτα, με μέσες τιμές 0,190 ◦ C / έτος κατά τη διάρκεια της ημέρας και0,091 ◦ C / thn τη νύχτα.

*'''Συμπεράσματα'''
Σε αντίθεση με προηγούμενες μελέτες που βασίζονται σε in situ αναλύσεις θερμοκρασίας αέρα κοντά στην επιφάνεια, αυτή η μελέτη παρείχε
μια νέα προσέγγιση για την καλύτερη κατανόηση του τρόπου αλλαγής του κλίματος στο κεντρικό Ιμαλάια. Τα αποτελέσματα έδειξαν σαφώς μια σημαντική τάση θέρμανσης στο επιφανειακό θερμικό περιβάλλον σε ολόκληρη
την περιοχή μελέτης και επισήμανε τους παράγοντες που είναι υπεύθυνοι για αυτό.
Τέλος, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η τάση της αύξησης της θερμοκρασίας θα επηρεάσει τις παροχές του οικοσυστήματος και τις κύριες υδρο-οικολογικές διαδικασίες στην περιοχή μελέτης, όπως και το γεγονός ότι θα πρέπει να χαραχθούν νέες στρατηγικές ως προς την αντιμετώπιση του προβλήματος της υπερθέρμανσης.

[[category:Ακραίες Θερμοκρασίες (παγετός – καύσωνας)]]

Ντίνης Χρήστος

2021-02-08T17:49:48Z

Cntinis:

Υπερτοπική χαρτογράφηση της θερμοκρασίας του αστικού αέρα με τη χρήση τηλεπισκόπησης και δεδομένων καιρού

2021-02-08T17:48:45Z

Cntinis:

Υπερτοπική χαρτογράφηση της θερμοκρασίας του αστικού αέρα με τη χρήση τηλεπισκόπησης και δεδομένων καιρού

2021-02-08T17:48:10Z

Cntinis: Νέα σελίδα με ''''Αντικείμενο εφαρμογής''': Υπερτοπική χαρτογράφηση της θερμοκρασίας του αστικού αέρα με τη χ...'

Αρχείο:NX akraies thermokrasies 2 2.png

2021-02-08T17:40:10Z

Cntinis:

Αρχείο:NX akraies thermokrasies 2 1.png

2021-02-08T17:39:14Z

Cntinis:

Ντίνης Χρήστος

2021-02-08T17:29:00Z

Cntinis:

Ανάλυση των τάσεων θερμοκρασίας επιφάνειας εδάφους στην Κεντρική Περιφέρεια των Ιμαλαΐων Με βάση Προϊόντα MODIS

2021-02-08T17:27:56Z

Cntinis:

Ανάλυση των τάσεων θερμοκρασίας επιφάνειας εδάφους στην Κεντρική Περιφέρεια των Ιμαλαΐων Με βάση Προϊόντα MODIS

2021-02-08T17:26:47Z

Cntinis: Νέα σελίδα με ''''Aντικείμενο εφαρμογής''': Ανάλυση των τάσεων θερμοκρασίας επιφάνειας εδάφους στην Κεντρική ...'

Αρχείο:NX akraies thermokrasies 1 3.png

2021-02-08T17:03:59Z

Cntinis:

Αρχείο:NX akraies thermokrasies 1 2.png

2021-02-08T17:03:28Z

Cntinis:

Αρχείο:NX akraies thermokrasies 1 1.png

2021-02-08T17:02:44Z

Cntinis:

Ντίνης Χρήστος

2021-02-08T16:32:56Z

Cntinis: