http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php?feed=atom&target=Evagk17&title=%CE%95%CE%B9%CE%B4%CE%B9%CE%BA%CF%8C%3A%CE%A3%CF%85%CE%BD%CE%B5%CE%B9%CF%83%CF%86%CE%BF%CF%81%CE%AD%CF%82%2FEvagk17 2026-04-06T23:38:09Z Από RemoteSensing Wiki MediaWiki 1.16.2 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CE%BE%CE%B9%CE%BF%CE%BB%CF%8C%CE%B3%CE%B7%CF%83%CE%B7_%CF%84%CF%89%CE%BD_%CF%80%CE%BB%CE%B5%CE%BF%CE%BD%CE%B5%CE%BA%CF%84%CE%B7%CE%BC%CE%AC%CF%84%CF%89%CE%BD_%CE%B1%CF%80%CF%8C_%CF%84%CE%B7%CE%BD_%CE%B1%CE%BD%CE%B1%CE%BA%CE%B1%CE%AF%CE%BD%CE%B9%CF%83%CE%B7_%CF%84%CF%89%CE%BD_%CF%80%CF%81%CE%AC%CF%83%CE%B9%CE%BD%CF%89%CE%BD_%CF%83%CF%84%CE%B5%CE%B3%CF%8E%CE%BD_%CF%83%CF%84%CE%B7_%CE%9C%CE%B5%CF%83%CF%8C%CE%B3%CE%B5%CE%B9%CE%BF:_%CE%A4%CE%BF_%CF%80%CE%B1%CF%81%CE%AC%CE%B4%CE%B5%CE%B9%CE%B3%CE%BC%CE%B1_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%98%CE%B5%CF%83%CF%83%CE%B1%CE%BB%CE%BF%CE%BD%CE%AF%CE%BA%CE%B7%CF%82 2018-02-09T21:39:37Z

<p>Evagk17: </p> <hr /> <div>'''Αξιολόγηση των πλεονεκτημάτων από την ανακαίνιση των πράσινων στεγών στη Μεσόγειο, με χρήση της Περιβαλλοντικής Μοντελοποίησης, των GIS και της πολύ υψηλής χωρικής ανάλυσης Δεδομένων Τηλεπισκόπησης: Το παράδειγμα της Θεσσαλονίκης, Ελλάδα'''<br /> <br /> '''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Assessing the Benefits from Retrofitting Green Roofs in Mediterranean, using Environmental Modelling, GIS and very high Spatial Resolution Remote Sensing Data: The example of Thessaloniki, Greece''<br /> <br /> '''Συγγραφείς:''' Θεωδορίδου, Καρτέρης Μ., Μαλλίνης, Τσίρος, Καρτέρης Α.<br /> <br /> '''Λέξεις κλειδιά:''' Πράσινη στέγη, Θεσσαλονίκη, Τηλεπισκόπηση <br /> <br /> '''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029617301214]<br /> <br /> <br /> '''ΠΕΡΙΛΗΨΗ'''<br /> <br /> Στην περιοχή της Μεσογείου, η εγκατάλειψη της υπαίθρου και η ταχεία αστικοποίηση μετά τη δεκαετία του 1950 οδήγησαν σε σύνθετα περιβαλλοντικά προβλήματα, όπως η εκμετάλλευση των φυσικών πόρων, η περιβαλλοντική ρύπανση, ενώ η απρόσκοπτη αστική ανάπτυξη προκάλεσε υπερβολική πίεση στην υπάρχουσα υποδομή, η οποία επηρεάζει τα κτίρια, τις δημόσιες μεταφορές, την ποιότητα των υδάτων και τη δημόσια υγεία. <br /> <br /> Διάφορες μελέτες καταδεικνύουν ότι η εφαρμογή της τεχνολογίας της πράσινης οροφής μπορεί να μετριάσει τα περιβαλλοντικά προβλήματα με τη μείωση της ροής θερμότητας και της ηλιακής ανακλαστικότητας, την ελαχιστοποίηση της κατανάλωσης ενέργειας των κτιρίων, την απομάκρυνση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης, τη μείωση της απορροής των ομβρίων, την ψύξη του αέρα και την αποτελεσματική διαχείριση του αστικού φαινομένου της θερμικής νησίδας. <br /> <br /> Σ 'αυτό το πλαίσιο, ο σκοπός αυτής της μελέτης είναι να αξιολογήσει το δυναμικό της πράσινης στέγης και να ποσοτικοποιήσει τα οφέλη της έναντι της Θεσσαλονίκης, της δεύτερης μεγαλύτερης πόλης της Ελλάδας. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιήθηκαν πολύ υψηλής χωρικής ανάλυσης δορυφορικές εικόνες και φυσική ορθοαγώγηση χρώματος, μαζί με μια γεωγραφική ανάλυση βασισμένη σε αντικειμενική ανάλυση εικόνας. Το δυναμικό δέσμευσης άνθρακα, η συγκράτηση των βρόχινων υδάτων και η εξοικονόμηση ενέργειας υπολογίστηκαν βάσει συντελεστών που υιοθετήθηκαν μετά από πλήρη βιβλιογραφική ανασκόπηση και πραγματικές προσομοιώσεις δυναμικής ενέργειας.<br /> <br /> '''ΕΙΣΑΓΩΓΗ'''<br /> <br /> Σύμφωνα με το UNEP, οι πόλεις καταναλώνουν το 80% του παγκόσμιου ενεργειακού εφοδιασμού και το 75% των φυσικών πόρων του πλανήτη ενώ παράγουν σχεδόν το 75% των παγκόσμιων εκπομπών άνθρακα. Επιπλέον, σύμφωνα με το Ε.Α.Α., μέχρι το 2020 περίπου το 80% των Ευρωπαίων θα ζουν σε αστικές περιοχές, ενώ σε ορισμένες χώρες το ποσοστό θα φτάσει το 90% ή περισσότερο. Επιπλέον, για να εξασφαλιστεί μια Ευρώπη με χαμηλές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, πρέπει να επιτευχθεί έως το 2050 μια μείωση των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου κατά 80% από τον οικοδομικό τομέα.<br /> <br /> Ως εκ τούτου, τα τελευταία χρόνια, οι πόλεις σε όλο τον κόσμο λαμβάνουν μέτρα για να μειώσουν το αποτύπωμα άνθρακα και να γίνουν πιο βιώσιμες. Σε αυτή τη γραμμή, η εφαρμογή των πράσινων στεγών, είναι ένα πολύ δημοφιλές μέτρο με πολλά οφέλη. Μπορούν να σχηματίσουν έναν πράσινο διάδρομο και να λειτουργήσει ως βιότοπος για την άγρια φύση, μειώνοντας δραστικά τις επιπτώσεις της όξινης βροχής. Επιπλέον, οι πράσινες στέγες έχουν θετικό αποτέλεσμα όσον αφορά την ελαχιστοποίηση του αστικού φαινομένου της θερμικής νησίδας, ενώ παράλληλα συμβάλλουν στη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων. Ένα άλλο πολύ σημαντικό όφελος των πράσινων στεγών είναι η μείωση της μέγιστης απορροής και η μείωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. <br /> <br /> Σε αυτό το πλαίσιο, η παρούσα μελέτη ασχολείται με την ολιστική αξιολόγηση των πλεονεκτημάτων εφαρμογής της πράσινης στέγης στην πόλη της Θεσσαλονίκης στη Βόρεια Ελλάδα.<br /> <br /> '''ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ'''<br /> <br /> Για την αξιολόγηση των πλεονεκτημάτων μιας μεγάλης κλίμακας εφαρμογής της πράσινης στέγης για την πόλη της Θεσσαλονίκης εξετάστηκαν οι ακόλουθες πτυχές:<br /> <br /> α) Η χωρική σαφής εκτίμηση των διαθέσιμων χώρων πράσινης στέγης.<br /> <br /> β) Η εκτίμηση της μειωμένης κατανάλωσης ενέργειας των κτιρίων και η σχετική ελαχιστοποίηση των εκπομπών CO2.<br /> <br /> γ) Η ποσοτικοποίηση της μείωσης της δέσμευσης CO2.<br /> <br /> δ) Η εκτίμηση της ελαχιστοποίησης της απορροής των ομβρίων υδάτων και της εμφάνισης των πλημμυρών.<br /> <br /> <br /> ''Επισκόπηση της μεθοδολογίας''<br /> <br /> Προκειμένου να εξασφαλιστεί μια ρεαλιστική προσέγγιση της πραγματικής δυναμικής της πράσινης στέγης στα κτίρια της πόλης, τόσο από τεχνική όσο και από οικονομική άποψη, εισήχθη μια σειρά ασφαλών παραδοχών και εύλογων παραμέτρων. Πιο συγκεκριμένα, το πρώτο βήμα περιλαμβάνει τον καθορισμό των τυπολογιών των πράσινων στεγών (εκτεταμένες και ημιεντατικές). Στη συνέχεια, καθορίστηκε η αξιολόγηση των κριτηρίων καταλληλότητας των κτιρίων για εγκαταστάσεις πράσινης οροφής, βάσει των ισχυόντων κανονισμών κατασκευής. Στη συνέχεια, προσδιορίστηκαν τα σενάρια προσομοίωσης και αξιολογήθηκαν οι διαθέσιμες περιοχές πράσινης οροφής με τη χρήση τηλεπισκόπησης. Οι χωρικές πληροφορίες, όπως οι χάρτες και οι περιγραφικές πληροφορίες, προέκυψαν από την τηλεπισκοπική ανάλυση και υποστήριξαν τον προσδιορισμό και την απεικόνιση των διαθέσιμων χώρων πράσινης οροφής, χρησιμοποιώντας το Γεωγραφικό Πληροφοριακό Σύστημα (GIS) μαζί με στατιστικά στοιχεία σχετικά με τα κτίρια της Θεσσαλονίκης.<br /> <br /> '''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ'''<br /> <br /> ''Δυνατότητα πράσινης στέγης''<br /> <br /> Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της ανάλυσης του Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), οι υπάρχουσες περιοχές βλάστησης για ολόκληρη την πόλη φτάνουν τα 0.66 km2. Η χωροταξική ανάλυση έδειξε μια άνιση κατανομή των πράσινων εκτάσεων σε όλη την πόλη, κυμαινόμενη από 1,2 m2 πράσινων εκτάσεων ανά κάτοικο στην 3η συνοικία έως 4,6 m2 στην 1η συνοικία.<br /> <br /> Το υπάρχον οικοδομικό τεκμήριο της Θεσσαλονίκης αναλύθηκε επιτυχώς μέσω του δυναμικού για πράσινη στέγη με βάση τις τυπολογίες των πολυκατοικιών. Στον Πίνακα 1, απεικονίζεται το μέσο ποσοστό της διαθέσιμης επιφάνειας στέγης για την εφαρμογή πράσινων στεγών ανά κτίριο και συνοικία. <br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_1_ergasia_5.PNG | thumb | right | Πίνακας 1: Μέση εκατοστιαία διαθέσιμη επιφάνεια στέγης για την υλοποίηση πράσινων στεγών ανά κτίριο και συνοικία, Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029617301214]]<br /> <br /> Γίνεται σαφές ότι στις περιοχές του κέντρου της πόλης (1η συνοικία) και της παλιάς πόλης της Θεσσαλονίκης (3η συνοικία) η διαθεσιμότητα στέγης για πράσινες στέγες είναι μάλλον περιορισμένη, κυμαινόμενη μεταξύ 36% και 56%. Αυτό οδηγεί σε εκτεταμένες ακατάλληλες περιοχές από ταράτσες ρετιρέ και κεκλιμένων οροφών στο κέντρο της πόλης και στην παλιά πόλη αντίστοιχα. Αντίθετα, στην υπόλοιπη πόλη, δηλαδή στις νεόκτιστες συνοικίες, η διαθεσιμότητα στέγης κυμαίνεται κατά πλειοψηφία μεταξύ 69% και 81%.<br /> <br /> Στην Εικόνα 1 απεικονίζονται οι περιοχές με πράσινα σημεία, πριν και μετά την εφαρμογή των πράσινων στεγών. Οι συντελεστές αύξησης δείχνουν τις μεγάλες δυνατότητες που υπάρχουν για την πόλη της Θεσσαλονίκης. Συνολικά, η ανάλυση ολοκληρώνεται με την πιθανή αύξηση των πράσινων ανοιχτών χώρων στην πόλη με χρήση πράσινης στέγης. <br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_2_ergasia_5.PNG | thumb | right | Εικόνα 1: Ποσοστιαία αύξηση των συντελεστών των ανοιχτών χώρων πρασίνου στην πόλη μετά την εφαρμογή της πράσινης στέγης, Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029617301214]]<br /> <br /> Ιδιαίτερα, οι αυξανόμενοι ρυθμοί είναι υψηλότεροι στην 4η, όπου μπορεί να αυξηθεί έως και 7 φορές από 0,1 km2 πράσινων εκτάσεων σε 0,73 km2 πράσινων περιοχών καθώς και στην 5η και 2η περιοχή αυξάνοντας κατά 270% περίπου, δεδομένου ότι οι ήδη υπάρχοντες πράσινοι χώροι είναι μάλλον περιορισμένοι και ταυτόχρονα η διαθεσιμότητα οροφής είναι η υψηλότερη, όπως είδαμε ήδη στον Πίνακα 1.<br /> <br /> Γίνεται εμφανές (Εικόνα 2) ότι το 79% των δομικών στοιχείων έχει μέσο όρο κάλυψης στέγης άνω του 56%, γεγονός που δείχνει ότι οι πράσινες στέγες στη Θεσσαλονίκη μπορούν να αποτελέσουν μια πολύ ελπιδοφόρα λύση για την αειφορία. Σε απόλυτες τιμές, το δυναμικό της πράσινης στέγης στην πόλη μπορεί να φθάσει τα 2,29 km2, το οποίο είναι αξιοσημείωτα ίσο με το 16,70% των ακαθάριστων δομημένων περιοχών της πόλης και το 7,70% του κύριου δάσους των προαστίων της πόλης, που ονομάζεται &quot;Seih Sou&quot;. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι ημιεντατικές πράσινες στέγες συναντώνται κυρίως στις περιοχές 4 και 5, όπου τα κτίρια χρονολογούνται μετά το 1980.<br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_3_ergasia_5.PNG | thumb | right | Εικόνα 2: Μέσο ποσοστό διαθέσιμης επιφάνειας στέγης για την υλοποίηση πράσινων στέγων ανά κτίριο, Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029617301214]]<br /> <br /> ''Απομόνωση άνθρακα''<br /> <br /> Η πιθανή δέσμευση άνθρακα σε τόνους C και CO2, που προέκυψε από την εφαρμογή των πράσινων στεγών στη Θεσσαλονίκη, παρουσιάζεται στον Πίνακα 2. Όπως ήδη αναφέρθηκε, τόσο οι εκτεταμένες όσο και οι ημιεντατικές πράσινες στέγες μπορούν ενδεχομένως να εγκατασταθούν στα κτίρια της πόλης.<br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_4_ergasia_5.PNG | thumb | right | Πίνακας 2: Συνολικά αποθέματα Cseq ή C ανά εξεταζόμενη κατηγορία βλάστησης στις πιθανές εκτεταμένες πράσινες στέγες στη Θεσσαλονίκη, Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029617301214]]<br /> <br /> Τα αποτελέσματα δείχνουν τη σημασία της κατηγορίας της βλάστησης σε σχέση με τη συνολική ποσότητα του C που απομονώθηκε σε μια πράσινη στέγη (Πίνακας 2). Ανάλογα με τον τύπο βλάστησης που φυτεύεται σε μια εκτεταμένη πράσινη στέγη, τα αποθέματα C στη Θεσσαλονίκη μπορούν να αυξηθούν κατά 2,5 φορές.<br /> <br /> Συνολικά, το ποσοστό Cseq στη Θεσσαλονίκη μπορεί να φτάσει τα 3951,52 tnCO2 / έτος, αντιστοιχώντας σε συνολική εξοικονόμηση 12441 tnCO2 σε επίπεδο Δήμου.<br /> <br /> ''Ενεργειακή απόδοση''<br /> <br /> Η εξοικονόμηση ενέργειας τόσο στη θέρμανση όσο και στην ψύξη μεγιστοποιείται στον τελευταίο όροφο των κτιρίων, και όχι στα διαμερίσματα κάτω από την πράσινη οροφή. Σύμφωνα με το ίδιο μοτίβο, η θετική επίδραση της πράσινης στέγης στην ενεργειακή απόδοση των κτιρίων γίνεται πιο εμφανής και αξιοσημείωτη όταν τα κτίρια έχουν λιγότερους ορόφους. Στους τρισδιάστατους χάρτες που ακολουθούν, γίνεται φανερό ότι οι πράσινες στέγες αποδεικνύουν την αποτελεσματικότητά τους σε μονοκατοικίες ή με τουλάχιστον δύο ορόφους κτίρια. Έτσι, η υψηλή αναλογία των περιοχών με πράσινη στέγη σε σχέση με την συνολική δόμηση αυξάνει τα οφέλη των πράσινων στεγών μέσω της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων.<br /> <br /> Για παράδειγμα, όσον αφορά την εξοικονόμηση CO2, τα περισσότερα κτίρια στη Θεσσαλονίκη εκτελούν περίπου 5 kgCO2 ανά χτισμένη περιοχή. Αυτές οι εξοικονομήσεις αντιστοιχούν μόνο σε μείωση κατά 5% των εκπομπών CO2 ενός τυπικού κτιρίου έξι ορόφων. Αξιολογώντας τα αποτελέσματα χωρικά (Εικόνα 3), φαίνεται ότι στο πυκνό και παλιό κέντρο της πόλης της Θεσσαλονίκης οι συνοικίες έχουν στο μεγαλύτερο μέρος τους κτίρια με πάνω από 5 ορόφους καθώς και τις πιο περιορισμένες διαθέσιμες περιοχές πράσινης στέγης και ως εκ τούτου επιδεικνύουν εξοικονόμηση CO2 κάτω από 2,3 kgCO2 ανά χτισμένη περιοχή, ενώ στα προάστια αυτά τα αποτελέσματα κυμαίνονται μεταξύ 3,5 και 9,1 kgCO2 / m2.<br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_5_ergasia_5.PNG | thumb | right | Εικόνα 3: Συνολική ετήσια εξοικονόμηση εκπομπών CO2 κανονικοποιημένη στις δομημένες περιοχές, Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029617301214]]<br /> <br /> ''Συγκομιδή βροχής - Βελτίωση αποχέτευσης ομβρίων υδάτων''<br /> Η μέση κατακράτηση όμβριων υδάτων που μπορεί να επιτευχθεί με πράσινες στέγες στη Θεσσαλονίκη φθάνει σχεδόν το 45%, ενώ σε ορισμένα δομικά στοιχεία αυξάνεται έως και 71%. Η σημαντική συμβολή των πράσινων στεγών στον κύκλο των αστικών υδάτων είναι εμφανής από το γεγονός ότι σχεδόν το 50% των βροχοπτώσεων μπορεί να δεσμευτεί στο 50% των αστικών δομικών τετραγώνων.<br /> <br /> <br /> <br /> [[category: GIS]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CE%BE%CE%B9%CE%BF%CE%BB%CF%8C%CE%B3%CE%B7%CF%83%CE%B7_%CF%84%CF%89%CE%BD_%CF%80%CE%BB%CE%B5%CE%BF%CE%BD%CE%B5%CE%BA%CF%84%CE%B7%CE%BC%CE%AC%CF%84%CF%89%CE%BD_%CE%B1%CF%80%CF%8C_%CF%84%CE%B7%CE%BD_%CE%B1%CE%BD%CE%B1%CE%BA%CE%B1%CE%AF%CE%BD%CE%B9%CF%83%CE%B7_%CF%84%CF%89%CE%BD_%CF%80%CF%81%CE%AC%CF%83%CE%B9%CE%BD%CF%89%CE%BD_%CF%83%CF%84%CE%B5%CE%B3%CF%8E%CE%BD_%CF%83%CF%84%CE%B7_%CE%9C%CE%B5%CF%83%CF%8C%CE%B3%CE%B5%CE%B9%CE%BF:_%CE%A4%CE%BF_%CF%80%CE%B1%CF%81%CE%AC%CE%B4%CE%B5%CE%B9%CE%B3%CE%BC%CE%B1_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%98%CE%B5%CF%83%CF%83%CE%B1%CE%BB%CE%BF%CE%BD%CE%AF%CE%BA%CE%B7%CF%82 2018-02-09T21:35:10Z

<p>Evagk17: </p> <hr /> <div>'''Αξιολόγηση των πλεονεκτημάτων από την ανακαίνιση των πράσινων στεγών στη Μεσόγειο, με χρήση της Περιβαλλοντικής Μοντελοποίησης, των GIS και της πολύ υψηλής χωρικής ανάλυσης Δεδομένων Τηλεπισκόπησης: Το παράδειγμα της Θεσσαλονίκης, Ελλάδα'''<br /> <br /> '''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Assessing the Benefits from Retrofitting Green Roofs in Mediterranean, using Environmental Modelling, GIS and very high Spatial Resolution Remote Sensing Data: The example of Thessaloniki, Greece''<br /> <br /> '''Συγγραφείς:''' Θεωδορίδου, Καρτέρης Μ., Μαλλίνης, Τσίρος, Καρτέρης Α.<br /> <br /> '''Λέξεις κλειδιά:''' Πράσινη στέγη, Θεσσαλονίκη, Τηλεπισκόπηση <br /> <br /> '''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029617301214]<br /> <br /> <br /> '''ΠΕΡΙΛΗΨΗ'''<br /> <br /> Στην περιοχή της Μεσογείου, η εγκατάλειψη της υπαίθρου και η ταχεία αστικοποίηση μετά τη δεκαετία του 1950 οδήγησαν σε σύνθετα περιβαλλοντικά προβλήματα, όπως η εκμετάλλευση των φυσικών πόρων, η περιβαλλοντική ρύπανση, ενώ η απρόσκοπτη αστική ανάπτυξη προκάλεσε υπερβολική πίεση στην υπάρχουσα υποδομή, η οποία επηρεάζει τα κτίρια, τις δημόσιες μεταφορές, την ποιότητα των υδάτων και τη δημόσια υγεία. <br /> <br /> Διάφορες μελέτες καταδεικνύουν ότι η εφαρμογή της τεχνολογίας της πράσινης οροφής μπορεί να μετριάσει τα περιβαλλοντικά προβλήματα με τη μείωση της ροής θερμότητας και της ηλιακής ανακλαστικότητας, την ελαχιστοποίηση της κατανάλωσης ενέργειας των κτιρίων, την απομάκρυνση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης, τη μείωση της απορροής των ομβρίων, την ψύξη του αέρα και την αποτελεσματική διαχείριση του αστικού φαινομένου της θερμικής νησίδας. <br /> <br /> Σ 'αυτό το πλαίσιο, ο σκοπός αυτής της μελέτης είναι να αξιολογήσει το δυναμικό της πράσινης στέγης και να ποσοτικοποιήσει τα οφέλη της έναντι της Θεσσαλονίκης, της δεύτερης μεγαλύτερης πόλης της Ελλάδας. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιήθηκαν πολύ υψηλής χωρικής ανάλυσης δορυφορικές εικόνες και φυσική ορθοαγώγηση χρώματος, μαζί με μια γεωγραφική ανάλυση βασισμένη σε αντικειμενική ανάλυση εικόνας. Το δυναμικό δέσμευσης άνθρακα, η συγκράτηση των βρόχινων υδάτων και η εξοικονόμηση ενέργειας υπολογίστηκαν βάσει συντελεστών που υιοθετήθηκαν μετά από πλήρη βιβλιογραφική ανασκόπηση και πραγματικές προσομοιώσεις δυναμικής ενέργειας.<br /> <br /> '''ΕΙΣΑΓΩΓΗ'''<br /> <br /> Σύμφωνα με το UNEP, οι πόλεις καταναλώνουν το 80% του παγκόσμιου ενεργειακού εφοδιασμού και το 75% των φυσικών πόρων του πλανήτη ενώ παράγουν σχεδόν το 75% των παγκόσμιων εκπομπών άνθρακα. Επιπλέον, σύμφωνα με το Ε.Α.Α., μέχρι το 2020 περίπου το 80% των Ευρωπαίων θα ζουν σε αστικές περιοχές, ενώ σε ορισμένες χώρες το ποσοστό θα φτάσει το 90% ή περισσότερο. Επιπλέον, για να εξασφαλιστεί μια Ευρώπη με χαμηλές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, πρέπει να επιτευχθεί έως το 2050 μια μείωση των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου κατά 80% από τον οικοδομικό τομέα.<br /> <br /> Ως εκ τούτου, τα τελευταία χρόνια, οι πόλεις σε όλο τον κόσμο λαμβάνουν μέτρα για να μειώσουν το αποτύπωμα άνθρακα και να γίνουν πιο βιώσιμες. Σε αυτή τη γραμμή, η εφαρμογή των πράσινων στεγών, είναι ένα πολύ δημοφιλές μέτρο με πολλά οφέλη. Μπορούν να σχηματίσουν έναν πράσινο διάδρομο και να λειτουργήσει ως βιότοπος για την άγρια φύση, μειώνοντας δραστικά τις επιπτώσεις της όξινης βροχής. Επιπλέον, οι πράσινες στέγες έχουν θετικό αποτέλεσμα όσον αφορά την ελαχιστοποίηση του αστικού φαινομένου της θερμικής νησίδας, ενώ παράλληλα συμβάλλουν στη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων. Ένα άλλο πολύ σημαντικό όφελος των πράσινων στεγών είναι η μείωση της μέγιστης απορροής και η μείωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. <br /> <br /> Σε αυτό το πλαίσιο, η παρούσα μελέτη ασχολείται με την ολιστική αξιολόγηση των πλεονεκτημάτων εφαρμογής της πράσινης στέγης στην πόλη της Θεσσαλονίκης στη Βόρεια Ελλάδα.<br /> <br /> '''ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ'''<br /> <br /> Για την αξιολόγηση των πλεονεκτημάτων μιας μεγάλης κλίμακας εφαρμογής της πράσινης στέγης για την πόλη της Θεσσαλονίκης εξετάστηκαν οι ακόλουθες πτυχές:<br /> <br /> α) Η χωρική σαφής εκτίμηση των διαθέσιμων χώρων πράσινης στέγης.<br /> <br /> β) Η εκτίμηση της μειωμένης κατανάλωσης ενέργειας των κτιρίων και η σχετική ελαχιστοποίηση των εκπομπών CO2.<br /> <br /> γ) Η ποσοτικοποίηση της μείωσης της δέσμευσης CO2.<br /> <br /> δ) Η εκτίμηση της ελαχιστοποίησης της απορροής των ομβρίων υδάτων και της εμφάνισης των πλημμυρών.<br /> <br /> <br /> ''Επισκόπηση της μεθοδολογίας''<br /> <br /> Προκειμένου να εξασφαλιστεί μια ρεαλιστική προσέγγιση της πραγματικής δυναμικής της πράσινης στέγης στα κτίρια της πόλης, τόσο από τεχνική όσο και από οικονομική άποψη, εισήχθη μια σειρά ασφαλών παραδοχών και εύλογων παραμέτρων. Πιο συγκεκριμένα, το πρώτο βήμα περιλαμβάνει τον καθορισμό των τυπολογιών των πράσινων στεγών (εκτεταμένες και ημιεντατικές). Στη συνέχεια, καθορίστηκε η αξιολόγηση των κριτηρίων καταλληλότητας των κτιρίων για εγκαταστάσεις πράσινης οροφής, βάσει των ισχυόντων κανονισμών κατασκευής. Στη συνέχεια, προσδιορίστηκαν τα σενάρια προσομοίωσης και αξιολογήθηκαν οι διαθέσιμες περιοχές πράσινης οροφής με τη χρήση τηλεπισκόπησης. Οι χωρικές πληροφορίες, όπως οι χάρτες και οι περιγραφικές πληροφορίες, προέκυψαν από την τηλεπισκοπική ανάλυση και υποστήριξαν τον προσδιορισμό και την απεικόνιση των διαθέσιμων χώρων πράσινης οροφής, χρησιμοποιώντας το Γεωγραφικό Πληροφοριακό Σύστημα (GIS) μαζί με στατιστικά στοιχεία σχετικά με τα κτίρια της Θεσσαλονίκης.<br /> <br /> '''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ'''<br /> <br /> ''Δυνατότητα πράσινης στέγης''<br /> <br /> Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της ανάλυσης του Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), οι υπάρχουσες περιοχές βλάστησης για ολόκληρη την πόλη φτάνουν τα 0.66 km2. Η χωροταξική ανάλυση έδειξε μια άνιση κατανομή των πράσινων εκτάσεων σε όλη την πόλη, κυμαινόμενη από 1,2 m2 πράσινων εκτάσεων ανά κάτοικο στην 3η συνοικία έως 4,6 m2 στην 1η συνοικία.<br /> <br /> Το υπάρχον οικοδομικό τεκμήριο της Θεσσαλονίκης αναλύθηκε επιτυχώς μέσω του δυναμικού για πράσινη στέγη με βάση τις τυπολογίες των πολυκατοικιών. Στον Πίνακα 1, απεικονίζεται το μέσο ποσοστό της διαθέσιμης επιφάνειας στέγης για την εφαρμογή πράσινων στεγών ανά κτίριο και συνοικία. <br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_1_ergasia_5.PNG | thumb | right | Πίνακας 1: Μέση εκατοστιαία διαθέσιμη επιφάνεια στέγης για την υλοποίηση πράσινων στεγών ανά κτίριο και συνοικία, Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029617301214]]<br /> <br /> Γίνεται σαφές ότι στις περιοχές του κέντρου της πόλης (1η συνοικία) και της παλιάς πόλης της Θεσσαλονίκης (3η συνοικία) η διαθεσιμότητα στέγης για πράσινες στέγες είναι μάλλον περιορισμένη, κυμαινόμενη μεταξύ 36% και 56%. Αυτό οδηγεί σε εκτεταμένες ακατάλληλες περιοχές από ταράτσες ρετιρέ και κεκλιμένων οροφών στο κέντρο της πόλης και στην παλιά πόλη αντίστοιχα. Αντίθετα, στην υπόλοιπη πόλη, δηλαδή στις νεόκτιστες συνοικίες, η διαθεσιμότητα στέγης κυμαίνεται κατά πλειοψηφία μεταξύ 69% και 81%.<br /> <br /> Στην Εικόνα 1 απεικονίζονται οι περιοχές με πράσινα σημεία, πριν και μετά την εφαρμογή των πράσινων στεγών. Οι συντελεστές αύξησης δείχνουν τις μεγάλες δυνατότητες που υπάρχουν για την πόλη της Θεσσαλονίκης. Συνολικά, η ανάλυση ολοκληρώνεται με την πιθανή αύξηση των πράσινων ανοιχτών χώρων στην πόλη με χρήση πράσινης στέγης. <br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_2_ergasia_5.PNG | thumb | right | Εικόνα 1: Ποσοστιαία αύξηση των συντελεστών των ανοιχτών χώρων πρασίνου στην πόλη μετά την εφαρμογή της πράσινης στέγης, Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029617301214]]<br /> <br /> Ιδιαίτερα, οι αυξανόμενοι ρυθμοί είναι υψηλότεροι στην 4η, όπου μπορεί να αυξηθεί έως και 7 φορές από 0,1 km2 πράσινων εκτάσεων σε 0,73 km2 πράσινων περιοχών καθώς και στην 5η και 2η περιοχή αυξάνοντας κατά 270% περίπου, δεδομένου ότι οι ήδη υπάρχοντες πράσινοι χώροι είναι μάλλον περιορισμένοι και ταυτόχρονα η διαθεσιμότητα οροφής είναι η υψηλότερη, όπως είδαμε ήδη στον Πίνακα 1.<br /> <br /> Γίνεται εμφανές (Εικόνα 2) ότι το 79% των δομικών στοιχείων έχει μέσο όρο κάλυψης στέγης άνω του 56%, γεγονός που δείχνει ότι οι πράσινες στέγες στη Θεσσαλονίκη μπορούν να αποτελέσουν μια πολύ ελπιδοφόρα λύση για την αειφορία. Σε απόλυτες τιμές, το δυναμικό της πράσινης στέγης στην πόλη μπορεί να φθάσει τα 2,29 km2, το οποίο είναι αξιοσημείωτα ίσο με το 16,70% των ακαθάριστων δομημένων περιοχών της πόλης και το 7,70% του κύριου δάσους των προαστίων της πόλης, που ονομάζεται &quot;Seih Sou&quot;. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι ημιεντατικές πράσινες στέγες συναντώνται κυρίως στις περιοχές 4 και 5, όπου τα κτίρια χρονολογούνται μετά το 1980.<br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_3_ergasia_5.PNG | thumb | right | Εικόνα 2: Μέσο ποσοστό διαθέσιμης επιφάνειας στέγης για την υλοποίηση πράσινων στέγων ανά κτίριο, Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029617301214]]<br /> <br /> ''Απομόνωση άνθρακα''<br /> <br /> Η πιθανή δέσμευση άνθρακα σε τόνους C και CO2, που προέκυψε από την εφαρμογή των πράσινων στεγών στη Θεσσαλονίκη, παρουσιάζεται στον Πίνακα 2. Όπως ήδη αναφέρθηκε, τόσο οι εκτεταμένες όσο και οι ημιεντατικές πράσινες στέγες μπορούν ενδεχομένως να εγκατασταθούν στα κτίρια της πόλης.<br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_4_ergasia_5.PNG | thumb | right | Πίνακας 2: Συνολικά αποθέματα Cseq ή C ανά εξεταζόμενη κατηγορία βλάστησης στις πιθανές εκτεταμένες πράσινες στέγες στη Θεσσαλονίκη, Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029617301214]]<br /> <br /> Τα αποτελέσματα δείχνουν τη σημασία της κατηγορίας της βλάστησης σε σχέση με τη συνολική ποσότητα του C που απομονώθηκε σε μια πράσινη στέγη (Πίνακας 2). Ανάλογα με τον τύπο βλάστησης που φυτεύεται σε μια εκτεταμένη πράσινη στέγη, τα αποθέματα C στη Θεσσαλονίκη μπορούν να αυξηθούν κατά 2,5 φορές.<br /> <br /> Συνολικά, το ποσοστό Cseq στη Θεσσαλονίκη μπορεί να φτάσει τα 3951,52 tnCO2 / έτος, αντιστοιχώντας σε συνολική εξοικονόμηση 12441 tnCO2 σε επίπεδο Δήμου.<br /> <br /> ''Ενεργειακή απόδοση''<br /> <br /> Η εξοικονόμηση ενέργειας τόσο στη θέρμανση όσο και στην ψύξη μεγιστοποιείται στον τελευταίο όροφο των κτιρίων, και όχι στα διαμερίσματα κάτω από την πράσινη οροφή. Σύμφωνα με το ίδιο μοτίβο, η θετική επίδραση της πράσινης στέγης στην ενεργειακή απόδοση των κτιρίων γίνεται πιο εμφανής και αξιοσημείωτη όταν τα κτίρια έχουν λιγότερους ορόφους. Στους τρισδιάστατους χάρτες που ακολουθούν, γίνεται φανερό ότι οι πράσινες στέγες αποδεικνύουν την αποτελεσματικότητά τους σε μονοκατοικίες ή με τουλάχιστον δύο ορόφους κτίρια. Έτσι, η υψηλή αναλογία των περιοχών με πράσινη στέγη σε σχέση με την συνολική δόμηση αυξάνει τα οφέλη των πράσινων στεγών μέσω της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων.<br /> <br /> Για παράδειγμα, όσον αφορά την εξοικονόμηση CO2, τα περισσότερα κτίρια στη Θεσσαλονίκη εκτελούν περίπου 5 kgCO2 ανά χτισμένη περιοχή. Αυτές οι εξοικονομήσεις αντιστοιχούν μόνο σε μείωση κατά 5% των εκπομπών CO2 ενός τυπικού κτιρίου έξι ορόφων. Αξιολογώντας τα αποτελέσματα χωρικά (Εικόνα 3), φαίνεται ότι στο πυκνό και παλιό κέντρο της πόλης της Θεσσαλονίκης οι συνοικίες έχουν στο μεγαλύτερο μέρος τους κτίρια με πάνω από 5 ορόφους καθώς και τις πιο περιορισμένες διαθέσιμες περιοχές πράσινης στέγης και ως εκ τούτου επιδεικνύουν εξοικονόμηση CO2 κάτω από 2,3 kgCO2 ανά χτισμένη περιοχή, ενώ στα προάστια αυτά τα αποτελέσματα κυμαίνονται μεταξύ 3,5 και 9,1 kgCO2 / m2.<br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_5_ergasia_5.PNG | thumb | right | Εικόνα 3: Συνολική ετήσια εξοικονόμηση εκπομπών CO2 κανονικοποιημένη στις δομημένες περιοχές, Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029617301214]]<br /> <br /> ''Συγκομιδή βροχής - Βελτίωση αποχέτευσης ομβρίων υδάτων''<br /> Η μέση κατακράτηση όμβριων υδάτων που μπορεί να επιτευχθεί με πράσινες στέγες στη Θεσσαλονίκη φθάνει σχεδόν το 45%, ενώ σε ορισμένα δομικά στοιχεία αυξάνεται έως και 71%. Η σημαντική συμβολή των πράσινων στεγών στον κύκλο των αστικών υδάτων είναι εμφανής από το γεγονός ότι σχεδόν το 50% των βροχοπτώσεων μπορεί να δεσμευτεί στο 50% των αστικών δομικών τετραγώνων.<br /> <br /> [[GIS]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%9C%CE%B9%CE%B1_%CE%B5%CF%80%CE%B9%CF%83%CE%BA%CF%8C%CF%80%CE%B7%CF%83%CE%B7_%CF%84%CF%89%CE%BD_%CF%84%CF%81%CE%B5%CF%87%CE%BF%CF%85%CF%83%CF%8E%CE%BD_%CE%BA%CE%B1%CE%B9_%CF%80%CE%B9%CE%B8%CE%B1%CE%BD%CF%8E%CE%BD_%CE%B5%CF%86%CE%B1%CF%81%CE%BC%CE%BF%CE%B3%CF%8E%CE%BD_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%B8%CE%B5%CF%81%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CE%AE%CF%82_%CF%84%CE%B7%CE%BB%CE%B5%CF%80%CE%B9%CF%83%CE%BA%CF%8C%CF%80%CE%B7%CF%83%CE%B7%CF%82_%CF%83%CF%84%CE%B7%CE%BD_%CE%B3%CE%B5%CF%89%CF%81%CE%B3%CE%AF%CE%B1_%CE%B1%CE%BA%CF%81%CE%B9%CE%B2%CE%B5%CE%AF%CE%B1%CF%82 2018-02-09T21:33:20Z

<p>Evagk17: Νέα σελίδα με ''''Μια επισκόπηση των τρεχουσών και πιθανών εφαρμογών της θερμικής τηλεπισκόπησης στην γεωργ...'</p> <hr /> <div>'''Μια επισκόπηση των τρεχουσών και πιθανών εφαρμογών της θερμικής τηλεπισκόπησης στην γεωργία ακριβείας'''<br /> <br /> '''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''An overview of current and potential applications of thermal remote sensing in precision agriculture''<br /> <br /> '''Συγγραφείς:''' Sami Khanal, John Fulton, Scott Shearer<br /> <br /> '''Λέξεις κλειδιά:''' Γεωργία Ακριβείας, Θερμική Τηλεπισκόπηση<br /> <br /> '''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168169916310225]<br /> <br /> <br /> '''ΠΕΡΙΛΗΨΗ'''<br /> <br /> Η γεωργία ακριβείας (Precision Agriculture - PA) χρησιμοποιεί εργαλεία και τεχνολογίες για τον προσδιορισμό της ποικιλότητας των καλλιεργειών και τα εδάφη πεδίου για τη βελτίωση των γεωργικών πρακτικών και τη βελτιστοποίηση των αγροτικών εισροών. Παραδοσιακά, η τηλεπισκόπηση (Remote Sensing - RS) που χρησιμοποιεί περιοχές ορατού φωτός και υπέρυθρες του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος έχει χρησιμοποιηθεί ως αναπόσπαστο τμήμα της γεωργίας ακριβείας για την παρακολούθηση των καλλιεργειών και του εδάφους. Η οπτική τηλεπισκόπηση, ωστόσο, είναι αργή στη διαφοροποίηση των επιπέδων στρες στις καλλιέργειες μέχρι τα οπτικά συμπτώματα να γίνουν αισθητά. Η θερμοκρασία της επιφάνειας θεωρείται μια μεταβλητή ταχείας αντίδρασης η οποία μπορεί να υποδείξει καλλιέργειες υπό στρες πριν από τα οπτικά τους συμπτώματα. Με τη μέτρηση των εκτιμήσεων της θερμοκρασίας της επιφάνειας, η θερμική τηλεπισκόπηση έχει βρεθεί ότι είναι ένα πολλά υποσχόμενο εργαλείο για την γεωργία ακριβείας. Αυτή η εργασία επικεντρώνεται στις τρέχουσες και δυνητικές εφαρμογές της θερμικής τηλεπισκόπησης στην γεωργία ακριβείας, καθώς και σε κάποιες ανησυχίες σχετικά με την εφαρμογή της. Οι τομείς εφαρμογής της θερμικής τηλεπισκόπησης στη γεωργία που συζητήθηκαν εδώ περιλαμβάνουν τον προγραμματισμό της άρδευσης, την παρακολούθηση της ξηρασίας, την ανίχνευση ασθένειας των καλλιεργειών και τη χαρτογράφηση των ιδιοτήτων του εδάφους, των υπολειμμάτων και του οργώματος, της ωριμότητας και της απόδοσης των καλλιεργειών. Ορισμένα από τα θέματα που σχετίζονται με την κάθε εφαρμογή της περιλαμβάνουν τη χωρική και χρονική ανάλυση, τις ατμοσφαιρικές συνθήκες και τα στάδια ανάπτυξης των καλλιεργειών.<br /> <br /> <br /> '''ΕΙΣΑΓΩΓΗ'''<br /> <br /> Η γεωργία ακριβείας (PA) είναι μια συγκεκριμένη μορφή της γεωργίας που στοχεύει στη βελτιστοποίηση των γεωργικών εισροών, τη βελτίωση της αποδοτικότητας και τη μείωση των περιβαλλοντικών αποτυπωμάτων, εστιάζοντας στη σωστή πρακτική διαχείρισης με τον κατάλληλο ρυθμό την κατάλληλη στιγμή στη σωστή θέση (Gebbers και Adamchuk, 2010). Σε αντίθεση με τις συμβατικές γεωργικές πρακτικές στις οποίες οι τομείς λαμβάνουν γενικές εφαρμογές γεωργικών εισροών, με την γεωργία ακριβείας, τα πεδία λαμβάνουν διαφορετικές τιμές εισροών με βάση τον τύπο του εδάφους, τη θέση του τοπίου και το ιστορικό διαχείρισης. Οι πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις, συμπεριλαμβανομένου του παγκόσμιου συστήματος εντοπισμού θέσης (GPS) για την καθοδήγηση μηχανών, οι παρακολουθήσεις των αποδόσεων σιτηρών, οι τεχνολογίες μεταβλητού ρυθμού (VRT), τα δίκτυα αισθητήρων και η τηλεπισκόπηση (RS), βοήθησαν τους αγρότες να εντοπίσουν τη μεταβλητότητα των συνθηκών της καλλιέργειας και του εδάφους καθώς επίσης και στην εφαρμογή πρακτικών γεωργικής εκμετάλλευσης.<br /> <br /> <br /> '''Η ΘΕΡΜΙΚΗ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΚΑΙ Η ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΣΤΟΝ ΑΓΡΟΤΙΚΟ ΤΟΜΕΑ'''<br /> <br /> Η τηλεπισκόπηση στην γεωργία ακριβείας χρησιμοποιείται για τη συλλογή και την ανάλυση πληροφοριών σχετικά με τα χαρακτηριστικά των καλλιεργειών και του εδάφους χρησιμοποιώντας αισθητήρες τοποθετημένους σε δορυφόρους, αεροσκάφη ή εξοπλισμό εδάφους. Ένα από τα πλέον συχνά εκμεταλλευόμενα συστήματα τηλεπισκόπησης στον αγροτικό τομέα είναι η οπτική τηλεπισκόπηση. Χρησιμοποιεί αισθητήρες ορατού, NIR και SWIR για τη δημιουργία εικόνων της επιφάνειας της γης ανιχνεύοντας την ενέργεια που ανακλάται από την επιφάνεια της περιοχής στόχου (Prasad et al., 2011). Διάφοροι δείκτες βλάστησης (VIs) έχουν αναπτυχθεί με βάση τον συνδυασμό διαφορετικών κυματικών ζωνών για την εκτίμηση των διαφόρων παραμέτρων των φυτών, π.χ. περιοχή φύλλων, κάλυψη εδάφους, βιομάζα, περιεκτικότητα χλωροφύλλης στα φύλλα, κάλυψη υπολειμμάτων κλπ.<br /> <br /> Η θερμική τηλεπισκόπηση είναι μια διαδικασία μέτρησης της ακτινοβολίας που εκπέμπεται από την επιφάνεια ενός αντικειμένου και μετατροπής του σε θερμοκρασία χωρίς να υπάρχει άμεση επαφή με το αντικείμενο. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία του σώματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η ένταση της ακτινοβολίας που εκπέμπεται από το αντικείμενο. Γενικά, η θερμοκρασία επιφανείας του θόλου καλλιέργειας είναι συνάρτηση του ποσοστού διαπνοής και αυτό καθαυτό αποτελεί συνάρτηση της ζήτησης ατμοσφαιρικής εξάτμισης και της διαθέσιμης ποσότητας νερού στο έδαφος. Η πίεση (δηλαδή νερό, ζιζάνια, θρεπτικά συστατικά) στις καλλιέργειες επηρεάζει τη θερμοκρασία του θόλου του, η οποία μπορεί να μετρηθεί κατά τη διάρκεια κρίσιμων φαινολογικών φάσεων για χρήση στον σχεδιασμό, τη διαχείριση και τη βελτιστοποίηση των γεωργικών εισροών και δραστηριοτήτων.<br /> <br /> Η θερμική τηλεπισκόπηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολλές πτυχές της παρακολούθησης των καλλιεργειών και του εδάφους στον αγροτικό τομέα, συμπεριλαμβανομένης της εκτίμησης του υδατικού στρες στο έδαφος και τις καλλιέργειες για τον προγραμματισμό της άρδευσης, τον προσδιορισμό των μολυσμένων και άρρωστων από ασθένειες καλλιεργειών, τη χαρτογράφηση της υφής του εδάφους, την εκτίμηση της κάλυψης των υπολειμμάτων, την παρακολούθηση της ωριμότητας της συγκομιδής και τη χαρτογράφηση της απόδοσης της καλλιέργειας. Ο Πίνακας 1 συνοψίζει ορισμένες από τις μελέτες σχετικά με την εφαρμογή της θερμικής απεικόνισης στη γεωργία.<br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_1_ergasia_6.PNG | thumb | right | Πίνακας 1: Εφαρμογές θερμικής απεικόνισης σε διάφορες γεωγραφικές κλίμακες στον γεωργικό τομέα, Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168169916310225]]<br /> <br /> ''Προγραμματισμός άρδευσης''<br /> <br /> Η άρδευση αποτελεί ουσιώδες μέρος της γεωργικής παραγωγής, ιδιαίτερα σε περιοχές όπου οι βροχοπτώσεις κατά τη διάρκεια της εποχής είναι ανεπαρκείς για την κάλυψη της ζήτησης ύδατος της καλλιέργειας. Γνωρίζοντας πού, πότε και πόσο πρέπει να ποτίζεται η καλλιέργεια, συμβάλλει στην ελαχιστοποίηση απωλειών που σχετίζονται με το υδατικό στρες, μεγιστοποιεί την ανταπόκριση σε άλλες πρακτικές διαχείρισης και βελτιστοποιεί την απόδοση ανά εφαρμοζόμενη μονάδα νερού που με τη σειρά της μπορεί να μεγιστοποιήσει το κέρδος του αγρότη.<br /> <br /> Η ανάγκη για άρδευση καθορίζεται κυρίως από τέσσερις παράγοντες: τη διαθεσιμότητα του νερού στο έδαφος, τις ανάγκες της καλλιέργειας σε νερό, την ποσότητα των βροχοπτώσεων και την αποτελεσματικότητα του συστήματος άρδευσης (Rhoads and Yonts, 2000). Υπάρχουν διάφορες προσεγγίσεις για τον ποσοτικό προσδιορισμό αυτών των παραγόντων, συμπεριλαμβανομένης της μέτρησης της υγρασίας του εδάφους, της φυτικής θερμοκρασίας και της εξατμισοδιαπνοής. Μελέτες έχουν διερευνήσει τη δυνατότητα χρήσης θερμικών εικόνων από διάφορες πλατφόρμες (π.χ. δορυφόρους, εναέριους και UAV) ως εργαλείο μέτρησης αυτών των μεταβλητών (Shafian and Maas, 2015, Hillel, 2013, Soliman κ.ά., 2013, Chávez et al. , 2008), και απέδειξε ότι η έγκαιρη διαθεσιμότητα αυτών των δεδομένων κατά τη διάρκεια των κρίσιμων φαινολογικών φάσεων των καλλιεργειών θα μπορούσε να βελτιστοποιήσει τόσο τη συχνότητα όσο και τη χρονική διάρκεια των χρονοδιαγραμμάτων άρδευσης. <br /> <br /> ''Ανίχνευση υγρασίας εδάφους''<br /> <br /> Μελέτες έχουν χρησιμοποιήσει την θερμική τηλεπισκόπηση για την ανίχνευση της υγρασίας του εδάφους για να βοηθήσει στον προγραμματισμό της άρδευσης (Shafian and Maas, 2015, Soliman et al., 2013, Carlson, 2007). Ο δείκτης υγρασίας εδάφους και η μέθοδος τριγώνου είναι ευρέως χρησιμοποιούμενες προσεγγίσεις για τη μέτρηση της υγρασίας του εδάφους με τη χρήση θερμικών εικόνων. <br /> <br /> Η μέθοδος του τριγώνου βασίζεται σε μια ερμηνεία της κατανομής της εικόνας (pixel) στην επιφανειακή ακτινοβολούμενη θερμοκρασία έως τον κλασματικό χώρο κάλυψης της βλάστησης. Ένα τρίγωνο αναδύεται επειδή το εύρος των επιφανειακών ακτινοβολιών μειώνεται καθώς αυξάνεται η βλάστηση. Εμφανίζεται μια κορυφή που δείχνει το στενό εύρος της θερμοκρασίας ακτινοβολίας της επιφάνειας πάνω από την πυκνή βλάστηση (Carlson 2007). <br /> <br /> Η βλάστηση που υπόκειται σε υδατικό στρες συνήθως παρουσιάζει αύξηση της θερμοκρασίας της ακτινοβολίας σε σύγκριση με τη βλάστηση που είναι καλά ποτισμένη. Οι Shafian και Maas (2015) ανέπτυξαν τον δείκτη υγρασίας ανάστροφου εδάφους (Perpendicular Soil Moisture Index - PSMI) χρησιμοποιώντας δεδομένα πρώτης ψηφιακής μέτρησης στις κόκκινες, NIR και θερμικές ζώνες από δορυφορικές εικόνες Landsat και κατέδειξαν ότι ο PSMI συσχετίζεται έντονα με την παρατηρούμενη υγρασία του εδάφους. <br /> <br /> ''Παρακολούθηση της καταπόνησης του νερού''<br /> <br /> Χρησιμοποιώντας θερμικές εικόνες, οι μελέτες έχουν παρακολουθήσει τη θερμοκρασία του κελύφους και την ατομική αγωγιμότητα για τον προσδιορισμό της τάσης του νερού καλλιέργειας. Χρησιμοποιώντας τη θερμοκρασία του κελύφους, ο Jackson και οι συνάδελφοί του (Jackson et al., 1981) πρότειναν την έννοια του CWSI για την ανίχνευση της πίεσης του νερού καλλιέργειας. Ορίζεται ως η διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας του αέρα (Ta) και του θόλου (Tc), ομαλοποιημένη για τη ζήτηση λόγω εξατμίσεων, όπως προσδιορίζεται με τη βοήθεια ενός κατώτατου ορίου και ένα ανώτερο όριο με το θόλο, όπως φαίνεται στην εξίσωση:<br /> <br /> CWSI = (Tc – Ta) - (Tc – Ta)LL/ (Tc – Ta)UL – (Tc – Ta)LL<br /> <br /> όπου UL και LL είναι το ανώτερο και κατώτερο όριο, αντίστοιχα. Υπάρχουν αρκετές συνθέσεις για τον προσδιορισμό του CSWI και ποικίλλουν με βάση την προσέγγιση που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των UL και LL (Agam et al., 2013, Gonzalez-Dugo et al., 2014).<br /> <br /> ''Παρακολούθηση του εξατμισοδιαπνοής και της ξηρασίας''<br /> <br /> Η εξατμισοδιαπνοή (ΕΤ) μεταφέρει ένα μεγάλο όγκο νερού από το έδαφος, μέσω της εξάτμισης, και τη βλάστηση, μέσω της διαπνοής, στην ατμόσφαιρα. Επομένως, οι αξιόπιστες εκτιμήσεις ΕΤ είναι ουσιώδεις για τη βελτίωση της διαχείρισης άρδευσης των καλλιεργειών σε κλίμακες τόσο σε επίπεδο καλλιέργειας όσο και σε περιφερειακό επίπεδο. Στο πλαίσιο μιας προσέγγισης προγραμματισμού άρδευσης που βασίζεται στην ΕΤ, οι απώλειες ΕΤ αντικαθίστανται στη ζώνη ρίζας για την κάλυψη των αναγκών των φωτών σε νερό. Η εξατμισοδιαπνοή είναι μια ενεργειακά απαιτητική διαδικασία. Οι υψηλότερες τιμές ΕΤ μειώνουν τη θερμοκρασία επιφάνειας των φύλλων και των φυτών.<br /> <br /> Χρησιμοποιώντας θερμικές εικόνες, μελέτες έχουν επίσης εκτιμήσει εμπειρικούς δείκτες όπως ο δείκτης υγείας της βλάστησης (VHI) και ο δείκτης στρες εξάτμισης (ESI) που παρέχουν ειδοποιήσεις επερχόμενης ξηρασίας (Anderson et al., 2013). Το ESI περιγράφει ανωμαλίες στον πραγματικό λόγο αναφοράς ΕΤ και προκύπτει με βάση την θερμοκρασία επιφάνειας των φύλλων (LST) και τους δείκτες της περιοχής των φύλλων. Το VHI που παρουσιάζεται στην εξίσωση (i) είναι μια σύνθεση του δείκτη της κατάστασης της βλάστησης (VCI), υπολογιζόμενο από τον κανονικοποιημένο δείκτη βλάστησης (NDVI) (Εξίσωση (ii)) και ii) τον δείκτη θερμοκρασίας (TCI) ) υπολογιζόμενο από τη θερμοκρασία φωτεινότητας (TB) από τα θερμικά δεδομένα. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υποκατάστατο για την παρακολούθηση της υγείας της βλάστησης, της ξηρασίας, της υγρασίας και των θερμικών συνθηκών (Choi et al., 2013).<br /> <br /> VHI = (VCI + TCI) / 2 (i)<br /> <br /> VCI = 100(NDVI – NDVImin) / (NDVImax – NDVImin) (ii)<br /> <br /> TCI = 100(TBmax – TB) / (TBmax – Tbmin) (iii)<br /> <br /> <br /> ''Ανίχνευση ασθένειας φυτών''<br /> <br /> Η ασθένεια των φυτών έχει ως αποτέλεσμα σημαντικές απώλειες στην παραγωγή και την οικονομία της γεωργίας. Με τη χρήση της θερμικής τηλεπισκόπησης, μελέτες έχουν δείξει τη δυνατότητα εκτίμησης και παρακολούθησης των χωρικών και χρονικών προτύπων των ασθενειών της καλλιέργειας πριν από την ολική ανάπτυξή τους κατά τη διάρκεια των διαφόρων φάσεων ανάπτυξης τους (Πίνακας 2).<br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_2_ergasia_6.PNG | thumb | right | Πίνακας 2: Παραδείγματα φυτικών ασθενειών που έχουν εντοπιστεί από θερμικούς αισθητήρες, Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168169916310225]]<br /> <br /> Επίσης, μελέτες (Mahlein, 2016, Mahlein et al., 2012, Stoll et al., 2008) έδειξαν ότι οι θερμικοί αισθητήρες είναι πιο αποτελεσματικοί στην ανίχνευση των πρώιμων αλλαγών που προκαλούνται από ασθένειες στην αναπνοή των φυτών, στην υδατική τους κατάσταση, και στην θερμοκρασία των φύλλων, σε σχέση με τους οπτικούς, πολυφασματικούς και υπερφασματικούς αισθητήρες. Οι θερμικές εικόνες θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την εκτίμηση των περιβαλλοντικών συνθηκών (π.χ. υγρασία των φύλλων και της διάρκειας των περιόδων υγρασίας) ευνοϊκών για λοιμώξεις από παθογόνους μικροοργανισμούς, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μοντέλα που ποσοτικοποιούν την πιθανότητα του κινδύνου ασθένειας των καλλιεργειών (Mahlein et al., 2012).<br /> <br /> ''Χαρτογράφηση απόδοσης των καλλιεργειών''<br /> <br /> Η ακριβής και έγκαιρη εκτίμηση της απόδοσης των καλλιεργειών είναι χρήσιμη για τους αγρότες για πολλούς λόγους, συμπεριλαμβανομένης της ασφάλισης των καλλιεργειών, του προγραμματισμού των απαιτήσεων συγκομιδής και αποθήκευσης και του προϋπολογισμού των ταμειακών ροών. Οι θερμικές εικόνες έχουν στενή σχέση με την απόδοση των καλλιεργειών και έτσι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρακολούθηση και την εκτίμηση της απόδοσης των καλλιεργειών (Εικόνα 1).<br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_3_ergasia_6.PNG | thumb | right | Εικόνα 1: Θερμοκρασία μιας καλλιέργειας καλαμποκιού που αποκτήθηκε από εναέριους θερμικούς αισθητήρες στις 8 Μαΐου 2015 (αριστερά) και δεδομένα απόδοσης καλλιέργειας καλαμποκιού στο τέλος της καλλιεργητικής περιόδου (δεξιά) στη Molly Caren Farm κοντά στο Λονδίνο, OH, ΗΠΑ, Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168169916310225]]<br /> <br /> <br /> '''ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ'''<br /> <br /> Αυτή η εργασία έχει παρουσιάσει εν συντομία την τρέχουσα κατάσταση της τεχνολογίας και την πιθανή εφαρμογή της θερμικής τηλεπισκόπησης στην γεωργία ακριβείας. Οι πιθανές εφαρμογές των θερμικών εικόνων στην γεωργία ακριβείας περιλαμβάνουν, χωρίς περιορισμό, την παρακολούθηση του υδατικού στρες στα φυτά, την παρακολούθηση της ξηρασίας, την ανίχνευση ασθενειών στα φυτά, την χαρτογράφηση των εδαφικών ιδιοτήτων, την κάλυψη των υπολειμμάτων και τη χαρτογράφηση του εδάφους, την χαρτογράφηση της ωριμότητας των καλλιεργειών και την εκτίμηση της απόδοσης. Αν και η θερμική τηλεπισκόπηση έχει πολλά πιθανά πλεονεκτήματα έναντι της οπτικής στην παρακολούθηση των καλλιεργειών και του εδάφους, υπάρχουν ορισμένες πρακτικές δυσκολίες στην χρήση της, συμπεριλαμβανομένης της ατμοσφαιρικής εξασθένησης και απορρόφησης, της βαθμονόμησης, των κλιματικών συνθηκών, των σταδίων ανάπτυξης των καλλιεργειών καθώς και της σύνθετης αλληλεπίδρασης εδάφους και φυτών που μέχρι στιγμής έχουν περιορίσει τη χρήση τους στον γεωργικό τομέα. Ωστόσο, η πρόοδος στις τεχνολογίες UAV και οι πιέσεις για μεγαλύτερη ακρίβεια στις γεωργικές εφαρμογές είναι πιθανό να προσφέρουν πραγματική ώθηση για την αντιμετώπιση αυτών των ζητημάτων και την αυξημένη ενσωμάτωση της θερμικής τηλεπισκόπησης στη λήψη αποφάσεων στον τομέα της γεωργίας.<br /> <br /> <br /> [[Γεωργία Ακριβείας]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%93%CE%BA%CE%BF%CF%85%CF%84%CE%B6%CE%B9%CE%BF%CF%8D%CF%80%CE%B1_%CE%95%CF%85%CE%B1%CE%B3%CE%B3%CE%B5%CE%BB%CE%AF%CE%B1 2018-02-09T21:26:56Z

<p>Evagk17: </p> <hr /> <div>* [[Διαχείριση άρδευσης με τηλεπισκόπηση: Αξιολόγηση της απαίτησης άρδευσης για τον αραβόσιτο υπό την κλιματική κατάσταση της Μεσογείου]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]<br /> <br /> * [[Απομακρυσμένοι αισθητήρες πρόβλεψης της θνησιμότητας των κωνοφόρων δέντρων κατά τη διάρκεια σοβαρής ξηρασίας]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]<br /> <br /> * [[Αλλαγές στον παγετώνα στη λεκάνη Susitna, Αλάσκα, ΗΠΑ (1951-2015) με τη χρήση μεθόδων GIS και τηλεπισκόπησης]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]<br /> <br /> * [[Χαρτογράφηση της επέκτασης των ορυχείων χρυσού galamsey στην περιοχή καλλιέργειας κακάο της Γκάνα με χρήση οπτικής τηλεπισκόπησης]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]<br /> <br /> * [[Αξιολόγηση των πλεονεκτημάτων από την ανακαίνιση των πράσινων στεγών στη Μεσόγειο: Το παράδειγμα της Θεσσαλονίκης]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]<br /> <br /> * [[Μια επισκόπηση των τρεχουσών και πιθανών εφαρμογών της θερμικής τηλεπισκόπησης στην γεωργία ακριβείας]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_3_ergasia_6.PNG 2018-02-09T21:26:18Z

<p>Evagk17: Εικόνα 1: Θερμοκρασία μιας καλλιέργειας καλαμποκιού που αποκτήθηκε από εναέριους θερμικούς αισθητήρες στις 8 Μαΐου 2015 (αριστερά) και δεδομέ</p> <hr /> <div>Εικόνα 1: Θερμοκρασία μιας καλλιέργειας καλαμποκιού που αποκτήθηκε από εναέριους θερμικούς αισθητήρες στις 8 Μαΐου 2015 (αριστερά) και δεδομένα απόδοσης καλλιέργειας καλαμποκιού στο τέλος της καλλιεργητικής περιόδου (δεξιά) στη Molly Caren Farm κοντά στο Λονδίνο, OH, ΗΠΑ</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_2_ergasia_6.PNG 2018-02-09T21:25:36Z

<p>Evagk17: Πίνακας 2: Παραδείγματα φυτικών ασθενειών που έχουν εντοπιστεί από θερμικούς αισθητήρες</p> <hr /> <div>Πίνακας 2: Παραδείγματα φυτικών ασθενειών που έχουν εντοπιστεί από θερμικούς αισθητήρες</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_1_ergasia_6.PNG 2018-02-09T21:25:05Z

<p>Evagk17: Πίνακας 1: Εφαρμογές θερμικής απεικόνισης σε διάφορες γεωγραφικές κλίμακες στον γεωργικό τομέα</p> <hr /> <div>Πίνακας 1: Εφαρμογές θερμικής απεικόνισης σε διάφορες γεωγραφικές κλίμακες στον γεωργικό τομέα</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CE%BE%CE%B9%CE%BF%CE%BB%CF%8C%CE%B3%CE%B7%CF%83%CE%B7_%CF%84%CF%89%CE%BD_%CF%80%CE%BB%CE%B5%CE%BF%CE%BD%CE%B5%CE%BA%CF%84%CE%B7%CE%BC%CE%AC%CF%84%CF%89%CE%BD_%CE%B1%CF%80%CF%8C_%CF%84%CE%B7%CE%BD_%CE%B1%CE%BD%CE%B1%CE%BA%CE%B1%CE%AF%CE%BD%CE%B9%CF%83%CE%B7_%CF%84%CF%89%CE%BD_%CF%80%CF%81%CE%AC%CF%83%CE%B9%CE%BD%CF%89%CE%BD_%CF%83%CF%84%CE%B5%CE%B3%CF%8E%CE%BD_%CF%83%CF%84%CE%B7_%CE%9C%CE%B5%CF%83%CF%8C%CE%B3%CE%B5%CE%B9%CE%BF:_%CE%A4%CE%BF_%CF%80%CE%B1%CF%81%CE%AC%CE%B4%CE%B5%CE%B9%CE%B3%CE%BC%CE%B1_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%98%CE%B5%CF%83%CF%83%CE%B1%CE%BB%CE%BF%CE%BD%CE%AF%CE%BA%CE%B7%CF%82 2018-02-09T18:04:43Z

<p>Evagk17: Νέα σελίδα με ''''Αξιολόγηση των πλεονεκτημάτων από την ανακαίνιση των πράσινων στεγών στη Μεσόγειο, με χρήσ...'</p> <hr /> <div>'''Αξιολόγηση των πλεονεκτημάτων από την ανακαίνιση των πράσινων στεγών στη Μεσόγειο, με χρήση της Περιβαλλοντικής Μοντελοποίησης, των GIS και της πολύ υψηλής χωρικής ανάλυσης Δεδομένων Τηλεπισκόπησης: Το παράδειγμα της Θεσσαλονίκης, Ελλάδα'''<br /> <br /> '''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Assessing the Benefits from Retrofitting Green Roofs in Mediterranean, using Environmental Modelling, GIS and very high Spatial Resolution Remote Sensing Data: The example of Thessaloniki, Greece''<br /> <br /> '''Συγγραφείς:''' Θεωδορίδου, Καρτέρης Μ., Μαλλίνης, Τσίρος, Καρτέρης Α.<br /> <br /> '''Λέξεις κλειδιά:''' Πράσινη στέγη, Θεσσαλονίκη, Τηλεπισκόπηση <br /> <br /> '''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029617301214]<br /> <br /> <br /> '''ΠΕΡΙΛΗΨΗ'''<br /> <br /> Στην περιοχή της Μεσογείου, η εγκατάλειψη της υπαίθρου και η ταχεία αστικοποίηση μετά τη δεκαετία του 1950 οδήγησαν σε σύνθετα περιβαλλοντικά προβλήματα, όπως η εκμετάλλευση των φυσικών πόρων, η περιβαλλοντική ρύπανση, ενώ η απρόσκοπτη αστική ανάπτυξη προκάλεσε υπερβολική πίεση στην υπάρχουσα υποδομή, η οποία επηρεάζει τα κτίρια, τις δημόσιες μεταφορές, την ποιότητα των υδάτων και τη δημόσια υγεία. <br /> <br /> Διάφορες μελέτες καταδεικνύουν ότι η εφαρμογή της τεχνολογίας της πράσινης οροφής μπορεί να μετριάσει τα περιβαλλοντικά προβλήματα με τη μείωση της ροής θερμότητας και της ηλιακής ανακλαστικότητας, την ελαχιστοποίηση της κατανάλωσης ενέργειας των κτιρίων, την απομάκρυνση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης, τη μείωση της απορροής των ομβρίων, την ψύξη του αέρα και την αποτελεσματική διαχείριση του αστικού φαινομένου της θερμικής νησίδας. <br /> <br /> Σ 'αυτό το πλαίσιο, ο σκοπός αυτής της μελέτης είναι να αξιολογήσει το δυναμικό της πράσινης στέγης και να ποσοτικοποιήσει τα οφέλη της έναντι της Θεσσαλονίκης, της δεύτερης μεγαλύτερης πόλης της Ελλάδας. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιήθηκαν πολύ υψηλής χωρικής ανάλυσης δορυφορικές εικόνες και φυσική ορθοαγώγηση χρώματος, μαζί με μια γεωγραφική ανάλυση βασισμένη σε αντικειμενική ανάλυση εικόνας. Το δυναμικό δέσμευσης άνθρακα, η συγκράτηση των βρόχινων υδάτων και η εξοικονόμηση ενέργειας υπολογίστηκαν βάσει συντελεστών που υιοθετήθηκαν μετά από πλήρη βιβλιογραφική ανασκόπηση και πραγματικές προσομοιώσεις δυναμικής ενέργειας.<br /> <br /> '''ΕΙΣΑΓΩΓΗ'''<br /> <br /> Σύμφωνα με το UNEP, οι πόλεις καταναλώνουν το 80% του παγκόσμιου ενεργειακού εφοδιασμού και το 75% των φυσικών πόρων του πλανήτη ενώ παράγουν σχεδόν το 75% των παγκόσμιων εκπομπών άνθρακα. Επιπλέον, σύμφωνα με το Ε.Α.Α., μέχρι το 2020 περίπου το 80% των Ευρωπαίων θα ζουν σε αστικές περιοχές, ενώ σε ορισμένες χώρες το ποσοστό θα φτάσει το 90% ή περισσότερο. Επιπλέον, για να εξασφαλιστεί μια Ευρώπη με χαμηλές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, πρέπει να επιτευχθεί έως το 2050 μια μείωση των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου κατά 80% από τον οικοδομικό τομέα.<br /> <br /> Ως εκ τούτου, τα τελευταία χρόνια, οι πόλεις σε όλο τον κόσμο λαμβάνουν μέτρα για να μειώσουν το αποτύπωμα άνθρακα και να γίνουν πιο βιώσιμες. Σε αυτή τη γραμμή, η εφαρμογή των πράσινων στεγών, είναι ένα πολύ δημοφιλές μέτρο με πολλά οφέλη. Μπορούν να σχηματίσουν έναν πράσινο διάδρομο και να λειτουργήσει ως βιότοπος για την άγρια φύση, μειώνοντας δραστικά τις επιπτώσεις της όξινης βροχής. Επιπλέον, οι πράσινες στέγες έχουν θετικό αποτέλεσμα όσον αφορά την ελαχιστοποίηση του αστικού φαινομένου της θερμικής νησίδας, ενώ παράλληλα συμβάλλουν στη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων. Ένα άλλο πολύ σημαντικό όφελος των πράσινων στεγών είναι η μείωση της μέγιστης απορροής και η μείωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. <br /> <br /> Σε αυτό το πλαίσιο, η παρούσα μελέτη ασχολείται με την ολιστική αξιολόγηση των πλεονεκτημάτων εφαρμογής της πράσινης στέγης στην πόλη της Θεσσαλονίκης στη Βόρεια Ελλάδα.<br /> <br /> '''ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ'''<br /> <br /> Για την αξιολόγηση των πλεονεκτημάτων μιας μεγάλης κλίμακας εφαρμογής της πράσινης στέγης για την πόλη της Θεσσαλονίκης εξετάστηκαν οι ακόλουθες πτυχές:<br /> <br /> α) Η χωρική σαφής εκτίμηση των διαθέσιμων χώρων πράσινης στέγης.<br /> <br /> β) Η εκτίμηση της μειωμένης κατανάλωσης ενέργειας των κτιρίων και η σχετική ελαχιστοποίηση των εκπομπών CO2.<br /> <br /> γ) Η ποσοτικοποίηση της μείωσης της δέσμευσης CO2.<br /> <br /> δ) Η εκτίμηση της ελαχιστοποίησης της απορροής των ομβρίων υδάτων και της εμφάνισης των πλημμυρών.<br /> <br /> <br /> ''Επισκόπηση της μεθοδολογίας''<br /> <br /> Προκειμένου να εξασφαλιστεί μια ρεαλιστική προσέγγιση της πραγματικής δυναμικής της πράσινης στέγης στα κτίρια της πόλης, τόσο από τεχνική όσο και από οικονομική άποψη, εισήχθη μια σειρά ασφαλών παραδοχών και εύλογων παραμέτρων. Πιο συγκεκριμένα, το πρώτο βήμα περιλαμβάνει τον καθορισμό των τυπολογιών των πράσινων στεγών (εκτεταμένες και ημιεντατικές). Στη συνέχεια, καθορίστηκε η αξιολόγηση των κριτηρίων καταλληλότητας των κτιρίων για εγκαταστάσεις πράσινης οροφής, βάσει των ισχυόντων κανονισμών κατασκευής. Στη συνέχεια, προσδιορίστηκαν τα σενάρια προσομοίωσης και αξιολογήθηκαν οι διαθέσιμες περιοχές πράσινης οροφής με τη χρήση τηλεπισκόπησης. Οι χωρικές πληροφορίες, όπως οι χάρτες και οι περιγραφικές πληροφορίες, προέκυψαν από την τηλεπισκοπική ανάλυση και υποστήριξαν τον προσδιορισμό και την απεικόνιση των διαθέσιμων χώρων πράσινης οροφής, χρησιμοποιώντας το Γεωγραφικό Πληροφοριακό Σύστημα (GIS) μαζί με στατιστικά στοιχεία σχετικά με τα κτίρια της Θεσσαλονίκης.<br /> <br /> '''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ'''<br /> <br /> ''Δυνατότητα πράσινης στέγης''<br /> <br /> Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της ανάλυσης του Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), οι υπάρχουσες περιοχές βλάστησης για ολόκληρη την πόλη φτάνουν τα 0.66 km2. Η χωροταξική ανάλυση έδειξε μια άνιση κατανομή των πράσινων εκτάσεων σε όλη την πόλη, κυμαινόμενη από 1,2 m2 πράσινων εκτάσεων ανά κάτοικο στην 3η συνοικία έως 4,6 m2 στην 1η συνοικία.<br /> <br /> Το υπάρχον οικοδομικό τεκμήριο της Θεσσαλονίκης αναλύθηκε επιτυχώς μέσω του δυναμικού για πράσινη στέγη με βάση τις τυπολογίες των πολυκατοικιών. Στον Πίνακα 1, απεικονίζεται το μέσο ποσοστό της διαθέσιμης επιφάνειας στέγης για την εφαρμογή πράσινων στεγών ανά κτίριο και συνοικία. <br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_1_ergasia_5.PNG | thumb | right | Πίνακας 1: Μέση εκατοστιαία διαθέσιμη επιφάνεια στέγης για την υλοποίηση πράσινων στεγών ανά κτίριο και συνοικία, Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029617301214]]<br /> <br /> Γίνεται σαφές ότι στις περιοχές του κέντρου της πόλης (1η συνοικία) και της παλιάς πόλης της Θεσσαλονίκης (3η συνοικία) η διαθεσιμότητα στέγης για πράσινες στέγες είναι μάλλον περιορισμένη, κυμαινόμενη μεταξύ 36% και 56%. Αυτό οδηγεί σε εκτεταμένες ακατάλληλες περιοχές από ταράτσες ρετιρέ και κεκλιμένων οροφών στο κέντρο της πόλης και στην παλιά πόλη αντίστοιχα. Αντίθετα, στην υπόλοιπη πόλη, δηλαδή στις νεόκτιστες συνοικίες, η διαθεσιμότητα στέγης κυμαίνεται κατά πλειοψηφία μεταξύ 69% και 81%.<br /> <br /> Στην Εικόνα 1 απεικονίζονται οι περιοχές με πράσινα σημεία, πριν και μετά την εφαρμογή των πράσινων στεγών. Οι συντελεστές αύξησης δείχνουν τις μεγάλες δυνατότητες που υπάρχουν για την πόλη της Θεσσαλονίκης. Συνολικά, η ανάλυση ολοκληρώνεται με την πιθανή αύξηση των πράσινων ανοιχτών χώρων στην πόλη με χρήση πράσινης στέγης. <br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_2_ergasia_5.PNG | thumb | right | Εικόνα 1: Ποσοστιαία αύξηση των συντελεστών των ανοιχτών χώρων πρασίνου στην πόλη μετά την εφαρμογή της πράσινης στέγης, Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029617301214]]<br /> <br /> Ιδιαίτερα, οι αυξανόμενοι ρυθμοί είναι υψηλότεροι στην 4η, όπου μπορεί να αυξηθεί έως και 7 φορές από 0,1 km2 πράσινων εκτάσεων σε 0,73 km2 πράσινων περιοχών καθώς και στην 5η και 2η περιοχή αυξάνοντας κατά 270% περίπου, δεδομένου ότι οι ήδη υπάρχοντες πράσινοι χώροι είναι μάλλον περιορισμένοι και ταυτόχρονα η διαθεσιμότητα οροφής είναι η υψηλότερη, όπως είδαμε ήδη στον Πίνακα 1.<br /> <br /> Γίνεται εμφανές (Εικόνα 2) ότι το 79% των δομικών στοιχείων έχει μέσο όρο κάλυψης στέγης άνω του 56%, γεγονός που δείχνει ότι οι πράσινες στέγες στη Θεσσαλονίκη μπορούν να αποτελέσουν μια πολύ ελπιδοφόρα λύση για την αειφορία. Σε απόλυτες τιμές, το δυναμικό της πράσινης στέγης στην πόλη μπορεί να φθάσει τα 2,29 km2, το οποίο είναι αξιοσημείωτα ίσο με το 16,70% των ακαθάριστων δομημένων περιοχών της πόλης και το 7,70% του κύριου δάσους των προαστίων της πόλης, που ονομάζεται &quot;Seih Sou&quot;. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι ημιεντατικές πράσινες στέγες συναντώνται κυρίως στις περιοχές 4 και 5, όπου τα κτίρια χρονολογούνται μετά το 1980.<br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_3_ergasia_5.PNG | thumb | right | Εικόνα 2: Μέσο ποσοστό διαθέσιμης επιφάνειας στέγης για την υλοποίηση πράσινων στέγων ανά κτίριο, Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029617301214]]<br /> <br /> ''Απομόνωση άνθρακα''<br /> <br /> Η πιθανή δέσμευση άνθρακα σε τόνους C και CO2, που προέκυψε από την εφαρμογή των πράσινων στεγών στη Θεσσαλονίκη, παρουσιάζεται στον Πίνακα 2. Όπως ήδη αναφέρθηκε, τόσο οι εκτεταμένες όσο και οι ημιεντατικές πράσινες στέγες μπορούν ενδεχομένως να εγκατασταθούν στα κτίρια της πόλης.<br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_4_ergasia_5.PNG | thumb | right | Πίνακας 2: Συνολικά αποθέματα Cseq ή C ανά εξεταζόμενη κατηγορία βλάστησης στις πιθανές εκτεταμένες πράσινες στέγες στη Θεσσαλονίκη, Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029617301214]]<br /> <br /> Τα αποτελέσματα δείχνουν τη σημασία της κατηγορίας της βλάστησης σε σχέση με τη συνολική ποσότητα του C που απομονώθηκε σε μια πράσινη στέγη (Πίνακας 2). Ανάλογα με τον τύπο βλάστησης που φυτεύεται σε μια εκτεταμένη πράσινη στέγη, τα αποθέματα C στη Θεσσαλονίκη μπορούν να αυξηθούν κατά 2,5 φορές.<br /> <br /> Συνολικά, το ποσοστό Cseq στη Θεσσαλονίκη μπορεί να φτάσει τα 3951,52 tnCO2 / έτος, αντιστοιχώντας σε συνολική εξοικονόμηση 12441 tnCO2 σε επίπεδο Δήμου.<br /> <br /> ''Ενεργειακή απόδοση''<br /> <br /> Η εξοικονόμηση ενέργειας τόσο στη θέρμανση όσο και στην ψύξη μεγιστοποιείται στον τελευταίο όροφο των κτιρίων, και όχι στα διαμερίσματα κάτω από την πράσινη οροφή. Σύμφωνα με το ίδιο μοτίβο, η θετική επίδραση της πράσινης στέγης στην ενεργειακή απόδοση των κτιρίων γίνεται πιο εμφανής και αξιοσημείωτη όταν τα κτίρια έχουν λιγότερους ορόφους. Στους τρισδιάστατους χάρτες που ακολουθούν, γίνεται φανερό ότι οι πράσινες στέγες αποδεικνύουν την αποτελεσματικότητά τους σε μονοκατοικίες ή με τουλάχιστον δύο ορόφους κτίρια. Έτσι, η υψηλή αναλογία των περιοχών με πράσινη στέγη σε σχέση με την συνολική δόμηση αυξάνει τα οφέλη των πράσινων στεγών μέσω της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων.<br /> <br /> Για παράδειγμα, όσον αφορά την εξοικονόμηση CO2, τα περισσότερα κτίρια στη Θεσσαλονίκη εκτελούν περίπου 5 kgCO2 ανά χτισμένη περιοχή. Αυτές οι εξοικονομήσεις αντιστοιχούν μόνο σε μείωση κατά 5% των εκπομπών CO2 ενός τυπικού κτιρίου έξι ορόφων. Αξιολογώντας τα αποτελέσματα χωρικά (Εικόνα 3), φαίνεται ότι στο πυκνό και παλιό κέντρο της πόλης της Θεσσαλονίκης οι συνοικίες έχουν στο μεγαλύτερο μέρος τους κτίρια με πάνω από 5 ορόφους καθώς και τις πιο περιορισμένες διαθέσιμες περιοχές πράσινης στέγης και ως εκ τούτου επιδεικνύουν εξοικονόμηση CO2 κάτω από 2,3 kgCO2 ανά χτισμένη περιοχή, ενώ στα προάστια αυτά τα αποτελέσματα κυμαίνονται μεταξύ 3,5 και 9,1 kgCO2 / m2.<br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_5_ergasia_5.PNG | thumb | right | Εικόνα 3: Συνολική ετήσια εξοικονόμηση εκπομπών CO2 κανονικοποιημένη στις δομημένες περιοχές, Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029617301214]]<br /> <br /> ''Συγκομιδή βροχής - Βελτίωση αποχέτευσης ομβρίων υδάτων''<br /> Η μέση κατακράτηση όμβριων υδάτων που μπορεί να επιτευχθεί με πράσινες στέγες στη Θεσσαλονίκη φθάνει σχεδόν το 45%, ενώ σε ορισμένα δομικά στοιχεία αυξάνεται έως και 71%. Η σημαντική συμβολή των πράσινων στεγών στον κύκλο των αστικών υδάτων είναι εμφανής από το γεγονός ότι σχεδόν το 50% των βροχοπτώσεων μπορεί να δεσμευτεί στο 50% των αστικών δομικών τετραγώνων.</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%93%CE%BA%CE%BF%CF%85%CF%84%CE%B6%CE%B9%CE%BF%CF%8D%CF%80%CE%B1_%CE%95%CF%85%CE%B1%CE%B3%CE%B3%CE%B5%CE%BB%CE%AF%CE%B1 2018-02-09T18:00:16Z

<p>Evagk17: </p> <hr /> <div>* [[Διαχείριση άρδευσης με τηλεπισκόπηση: Αξιολόγηση της απαίτησης άρδευσης για τον αραβόσιτο υπό την κλιματική κατάσταση της Μεσογείου]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]<br /> <br /> * [[Απομακρυσμένοι αισθητήρες πρόβλεψης της θνησιμότητας των κωνοφόρων δέντρων κατά τη διάρκεια σοβαρής ξηρασίας]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]<br /> <br /> * [[Αλλαγές στον παγετώνα στη λεκάνη Susitna, Αλάσκα, ΗΠΑ (1951-2015) με τη χρήση μεθόδων GIS και τηλεπισκόπησης]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]<br /> <br /> * [[Χαρτογράφηση της επέκτασης των ορυχείων χρυσού galamsey στην περιοχή καλλιέργειας κακάο της Γκάνα με χρήση οπτικής τηλεπισκόπησης]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]<br /> <br /> * [[Αξιολόγηση των πλεονεκτημάτων από την ανακαίνιση των πράσινων στεγών στη Μεσόγειο: Το παράδειγμα της Θεσσαλονίκης]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%93%CE%BA%CE%BF%CF%85%CF%84%CE%B6%CE%B9%CE%BF%CF%8D%CF%80%CE%B1_%CE%95%CF%85%CE%B1%CE%B3%CE%B3%CE%B5%CE%BB%CE%AF%CE%B1 2018-02-09T17:56:47Z

<p>Evagk17: </p> <hr /> <div>* [[Διαχείριση άρδευσης με τηλεπισκόπηση: Αξιολόγηση της απαίτησης άρδευσης για τον αραβόσιτο υπό την κλιματική κατάσταση της Μεσογείου]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]<br /> <br /> * [[Απομακρυσμένοι αισθητήρες πρόβλεψης της θνησιμότητας των κωνοφόρων δέντρων κατά τη διάρκεια σοβαρής ξηρασίας]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]<br /> <br /> * [[Αλλαγές στον παγετώνα στη λεκάνη Susitna, Αλάσκα, ΗΠΑ (1951-2015) με τη χρήση μεθόδων GIS και τηλεπισκόπησης]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]<br /> <br /> * [[Χαρτογράφηση της επέκτασης των ορυχείων χρυσού galamsey στην περιοχή καλλιέργειας κακάο της Γκάνα με χρήση οπτικής τηλεπισκόπησης]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]<br /> <br /> * [[Αξιολόγηση των πλεονεκτημάτων από την ανακαίνιση των πράσινων στεγών στη Μεσόγειο, με χρήση της Περιβαλλοντικής Μοντελοποίησης, των GIS και της πολύ υψηλής χωρικής ανάλυσης Δεδομένων Τηλεπισκόπησης: Το παράδειγμα της Θεσσαλονίκης, Ελλάδα]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_5_ergasia_5.PNG 2018-02-09T17:56:09Z

<p>Evagk17: Εικόνα 3: Συνολική ετήσια εξοικονόμηση εκπομπών CO2 κανονικοποιημένη στις δομημένες περιοχές</p> <hr /> <div>Εικόνα 3: Συνολική ετήσια εξοικονόμηση εκπομπών CO2 κανονικοποιημένη στις δομημένες περιοχές</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_4_ergasia_5.PNG 2018-02-09T17:55:33Z

<p>Evagk17: Πίνακας 2: Συνολικά αποθέματα Cseq ή C ανά εξεταζόμενη κατηγορία βλάστησης στις πιθανές εκτεταμένες πράσινες στέγες στη Θεσσαλονίκη</p> <hr /> <div>Πίνακας 2: Συνολικά αποθέματα Cseq ή C ανά εξεταζόμενη κατηγορία βλάστησης στις πιθανές εκτεταμένες πράσινες στέγες στη Θεσσαλονίκη</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_3_ergasia_5.PNG 2018-02-09T17:55:01Z

<p>Evagk17: Εικόνα 2: Μέσο ποσοστό διαθέσιμης επιφάνειας στέγης για την υλοποίηση πράσινων στέγων ανά κτίριο</p> <hr /> <div>Εικόνα 2: Μέσο ποσοστό διαθέσιμης επιφάνειας στέγης για την υλοποίηση πράσινων στέγων ανά κτίριο</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_2_ergasia_5.PNG 2018-02-09T17:54:28Z

<p>Evagk17: Εικόνα 1: Ποσοστιαία αύξηση των συντελεστών των ανοιχτών χώρων πρασίνου στην πόλη μετά την εφαρμογή της πράσινης στέγης</p> <hr /> <div>Εικόνα 1: Ποσοστιαία αύξηση των συντελεστών των ανοιχτών χώρων πρασίνου στην πόλη μετά την εφαρμογή της πράσινης στέγης</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_1_ergasia_5.PNG 2018-02-09T17:53:54Z

<p>Evagk17: Πίνακας 1: Μέση εκατοστιαία διαθέσιμη επιφάνεια στέγης για την υλοποίηση πράσινων στεγών ανά κτίριο και συνοικία</p> <hr /> <div>Πίνακας 1: Μέση εκατοστιαία διαθέσιμη επιφάνεια στέγης για την υλοποίηση πράσινων στεγών ανά κτίριο και συνοικία</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%A7%CE%B1%CF%81%CF%84%CE%BF%CE%B3%CF%81%CE%AC%CF%86%CE%B7%CF%83%CE%B7_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%B5%CF%80%CE%AD%CE%BA%CF%84%CE%B1%CF%83%CE%B7%CF%82_%CF%84%CF%89%CE%BD_%CE%BF%CF%81%CF%85%CF%87%CE%B5%CE%AF%CF%89%CE%BD_%CF%87%CF%81%CF%85%CF%83%CE%BF%CF%8D_galamsey_%CF%83%CF%84%CE%B7%CE%BD_%CF%80%CE%B5%CF%81%CE%B9%CE%BF%CF%87%CE%AE_%CE%BA%CE%B1%CE%BB%CE%BB%CE%B9%CE%AD%CF%81%CE%B3%CE%B5%CE%B9%CE%B1%CF%82_%CE%BA%CE%B1%CE%BA%CE%AC%CE%BF_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%93%CE%BA%CE%AC%CE%BD%CE%B1_%CE%BC%CE%B5_%CF%87%CF%81%CE%AE%CF%83%CE%B7_%CE%BF%CF%80%CF%84%CE%B9%CE%BA%CE%AE%CF%82_%CF%84%CE%B7%CE%BB%CE%B5%CF%80%CE%B9%CF%83%CE%BA%CF%8C%CF%80%CE%B7%CF%83%CE%B7%CF%82 2018-02-09T16:33:49Z

<p>Evagk17: </p> <hr /> <div>'''Χαρτογράφηση της επέκτασης των ορυχείων χρυσού galamsey στην περιοχή καλλιέργειας κακάο της Γκάνα με χρήση οπτικής τηλεπισκόπησης'''<br /> <br /> '''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Mapping the expansion of galamsey gold mines in the cocoa growing area of Ghana using optical remote sensing''<br /> <br /> '''Συγγραφείς:''' B. Snapir, D.M. Simms, T.W. Waine<br /> <br /> '''Λέξεις κλειδιά:''' Εξόρυξη, Χρυσός, Αφρική, Κακάο, Τηλεπισκόπηση<br /> <br /> '''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]<br /> <br /> <br /> '''ΠΕΡΙΛΗΨΗ'''<br /> <br /> Η χειρονακτική εξόρυξη χρυσού (galamsey) και η καλλιέργεια κακάο αποτελούν βασικές πηγές εισοδήματος για τους ντόπιους πληθυσμούς στη Γκάνα. Δυστυχώς, η πρώτη προκαλεί σοβαρές απειλές για το περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία και έρχεται αντιμέτωπη με την καλλιέργεια κακάο και άλλα μέσα διαβίωσης. Οι έγκαιρες και χωρικά αναφερόμενες πληροφορίες σχετικά με την έκταση των περιοχών παράνομης εξόρυξης χρυσού μικρής κλίμακας είναι απαραίτητες για την κατανόηση και τον περιορισμό των αρνητικών επιπτώσεων της εξόρυξης. Για να το αντιμετωπίσουμε, χρησιμοποιούμε δορυφορικές εικόνες πολλαπλών ημερών UK-DMC2 για να χαρτογραφήσουμε την έκταση και την επέκταση των εκτάσεων της παράνομης εξόρυξης χρυσού μικρής κλίμακας από το 2011 έως το 2015. Σχεδιάζουμε τη συνολική έκταση των περιοχών αυτών το 2013 πάνω από την περιοχή καλλιέργειας κακάο, χρησιμοποιώντας ομαδοποίηση k-means σε μια εικόνα χωρίς σύννεφα του 2013 με έντονη φασματική αντίθεση μεταξύ των περιοχών galamsey και την περιβάλλουσα βλάστηση. Επεξεργαζόμαστε επίσης ένα ζευγάρι θολών εικόνων από το 2011 και το 2015 με Multivariate Alteration Detection για να χαρτογραφήσουμε την επέκταση των περιοχών galamsey τα έτη 2011-2015 σε ένα υποσύνολο, με την ετικέτα της περιοχής αλλαγής. Χρησιμοποιούμε ένα σύνολο τυχαίων σημείων δειγματοληψίας που έχουν ερμηνευτεί με βάση την ορολογία για να υπολογίσουμε εκτιμήσεις της περιοχής μεροληπτικά διορθωμένες. Επίσης, οριοθετούμε μια ενδεικτική ζώνη επιπτώσεων ρύπανσης ανάλογη με την πυκνότητα της περιοχής galamsey, υποθέτοντας μια μέγιστη ακτίνα 10χλμ. Στην περιοχή καλλιέργειας κακάο της Γκάνα, η εκτιμώμενη συνολική έκταση galamsey το 2013 είναι 27.839 εκτάρια, με ζώνη επιρροής 551.496 εκταρίων. Στην περιοχή αλλαγής, οι περιοχές galamsey έχουν κάτι παραπάνω από τριπλασιαστεί από το 2011 έως το 2015, με αποτέλεσμα την άμεση καταστροφή 603 εκταρίων σε προστατευόμενα δασικά αποθέματα. Υποθέτοντας τον ίδιο ρυθμό ανάπτυξης για την υπόλοιπη περιοχή καλλιέργειας κακάο, εκτιμάται ότι η συνολική έκταση των περιοχών galamsey το 2015 είναι 43,879 εκτάρια. Οι περιοχές galamsey αναπτύσσονται κατά μήκος του μεγαλύτερου μέρους του δικτύου ποταμών (Offin, Ankobra, Birim, Anum, Tano), με ρύπανση κατάντη που επηρεάζει τόσο τη γη όσο και το νερό.<br /> <br /> '''ΕΙΣΑΓΩΓΗ'''<br /> <br /> Η εξόρυξη χρυσού στη Γκάνα (Αφρική) είναι ένα σύνθετο σύστημα που χωρίζεται σε δύο ομάδες: (i) μεγάλης κλίμακας ορυχεία (σύγχρονη εξόρυξη επιφανείας / υπόγεια ορυχεία) και (ii) μικρής κλίμακας ορυχεία (χειρονακτική εξόρυξη επιφανείας) που ονομάζονται galamsey. Ο πρώτος συμβάλλει σημαντικά στη συνολική οικονομία της χώρας μέσω φορολογικών εσόδων (Fonseca, 2004). Ωστόσο, έχουν μικρή αλληλεπίδραση με τις τοπικές οικονομίες, οδηγούν συχνά σε αναγκαστική μετεγκατάσταση κοινοτήτων και αποτελούν αναμφισβήτητη πηγή περιβαλλοντικής ρύπανσης (Aragon and Rud, 2013). Σε σύγκριση, παρά το γεγονός ότι είναι κατά κανόνα παράνομο (Teschner, 2012), τα galamsey φέρνουν άμεσο εισόδημα στους ανθρακωρύχους και τις οικογένειές τους και διεγείρει το τοπικό εμπόριο που σχετίζεται με την εξόρυξη (Amankwah, 2013). Δυστυχώς, δεδομένου ότι πρόκειται κυρίως για την επιφανειακή εξόρυξη, έχει ως αποτέλεσμα τη σημαντική καταστροφή της φυσικής βλάστησης και της γεωργικής γης, την αφαίρεση του εδάφους και την εκτροπή των υδάτινων σωμάτων. Η διαδικασία εξόρυξης οδηγεί επίσης στη ρύπανση από σκόνη, τη ρύπανση των υδάτων από την αύξηση των ιζημάτων (Kusimi et al., 2014) και την εισαγωγή υδραργύρου που μολύνει επίσης το έδαφος (Serfor-Armah et al., 2004). Το 2011 η Ghana Water Company Limited αναγκάστηκε να σταματήσει προσωρινά την επεξεργασία του νερού επειδή ο ποταμός Birim ήταν πολύ μολυσμένος για να χρησιμοποιηθεί για οικιακή χρήση (Amankwah, 2013).<br /> <br /> Ο χρυσός και το κακάο αποτελούν τη ραχοκοκαλιά των εξαγωγών της Γκάνα, καταγράφοντας αντίστοιχα 4.388,06 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ και 2,612,87 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ, τα οποία μαζί αντιπροσωπεύουν το 53,0% των συνολικών εσόδων από εξαγωγές το 2014 (ISSER, 2015). Δυστυχώς, οι δύο δραστηριότητες αγωνίζονται να συνυπάρχουν (Boateng and Codjoe, 2014). Πρώτον, ο χρυσός και το κακάο ανταγωνίζονται για τη γη και την εργασία - η γη κακάο μετατρέπεται σε ορυχεία ή / και οι γεωργοί εγκαταλείπουν το κακάο για να δοκιμάσουν την ευκαιρία τους στο γειτονικό galamsey. Η εξόρυξη χρυσού ευνοείται καθώς μπορεί να προσφέρει γρήγορο κέρδος σε σύγκριση με την κακώς πληρωμένη εποχική δραστηριότητα κακάο. Δεύτερον, αναφέρθηκε ότι η ρύπανση από τα galamsey επηρεάζει την απόδοση του κακάο - οι αγρότες παρατηρούν πρώιμη πτώση των ανώριμων λοβών, μαρασμός και κιτρίνισμα των φύλλων σε φυτείες κοντά στην περιοχή εξόρυξης (Boateng and Codjoe, 2014). Παρά ταύτα, αναφέρεται επίσης ότι τα galamsey έχουν θετικές επιπτώσεις στη δραστηριότητα του κακάο. Αντί να εγκαταλείψουν την εκμετάλλευσή τους, ορισμένοι αγρότες κερδίζουν χρήματα από την εξόρυξη χρυσού κατά τη διάρκεια της εκτός καλλιέργειας περιόδου και την επανεπενδύουν στη γεωργία μέσω της πρόσληψης εργατικού δυναμικού και της αγοράς λιπασμάτων που αλλιώς είναι απρόσιτα (Hilson and Garforth, 2013, Okoh and Hilson, 2011).<br /> <br /> Σε αυτή την εργασία, χρησιμοποιούμε οπτικές εικόνες πολλαπλών ημερομηνιών που αποκτήθηκαν από το UK-DMC2 για να (i) χαρτογραφήσουν την έκταση και την εξέλιξη των galamsey στη νότια Γκάνα από το 2011 έως το 2015 και (ii) να προβούν σε προκαταρκτική εκτίμηση της πιθανής έκτασης της ρύπανσης. Ο UK-DMC2 είναι ένας βρετανικός δορυφόρος πολλαπλών φασματικών απεικονίσεων και μέρος του Συστήματος Παρακολούθησης Καταστροφών, το οποίο λειτουργεί σε πράσινο, κόκκινο και στην εγγύς υπέρυθρη ακτινοβολία σε ανάλυση 22 μέτρων (Πίνακας 1).<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_1_ergasia_4.PNG | thumb | right | Πίνακας 1: Τεχνικά χαρακτηριστικά του προϊόντος UK-DMC2 L1T, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> '''ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ'''<br /> <br /> ''Περιοχή μελέτης'' <br /> <br /> Η περιοχή μελέτης (Εικόνα 1) επιλέχθηκε για να καλύψει την περιοχή καλλιέργειας κακάο της νότιας Γκάνα, όπου συγκεντρώνεται το μεγαλύτερο μέρος των galamsey. Ενώ η βόρεια Γκάνα είναι ζεστή και ξηρή, η περιοχή καλλιέργειας κακάο είναι ζεστή και υγρή, επιρρεπής σε νεφελώδη κάλυψη και ομίχλη, ιδιαίτερα κατά την περίοδο των βροχών από τον Απρίλιο έως τα μέσα Νοεμβρίου. Το προϊόν κλάσματος νέφους MODIS (Platnick et al., 2003) δείχνει ότι η περιοχή μελέτης είχε ένα μέσο κλάσμα νέφους 0,83 το 2015, με ένα ελάχιστο 0,53 τον Δεκέμβριο.<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_2_ergasia_4.PNG | thumb | right | Εικόνα 1: Περιοχή μελέτης στη νότια Γκάνα με την έκταση της εικόνας 2013 UK-DMC2 και της επικαλυπτόμενης περιοχής των εικόνων UK-DMC2 από το 2011 και το 2015, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> ''Έκταση galamsey 2013'' <br /> <br /> Η συνολική περιοχή των galamsey χαρτογραφήθηκε χρησιμοποιώντας την ανεξέλεγκτη ταξινόμηση της εικόνας UK-DMC2 L1T που αποκτήθηκε την 1η Ιανουαρίου 2013 και την οπτική ερμηνεία των εικόνων του Google Earth © (Εικόνα 2 (α)).<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_7_ergasia_4.PNG | thumb | right | Εικόνα 2: Συνολική μεθοδολογία για τη δημιουργία (a) του χάρτη galamsey 2013 που καλύπτει ολόκληρη την περιοχή μελέτης από την απεικόνιση UK-DMC2 χωρίς σύννεφα, β) τον χάρτη galamsey 2011-2015 η επέκταση του οποίου καλύπτει μόνο την περιοχή αλλαγής από τις θολές εικόνες UK-DMC2 για το 2011 και το 2015 και γ) οι χάρτες galamsey το 2011 και το 2015, περιορίζονται επίσης στην περιοχή αλλαγής, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> Η εικόνα ήταν αρχικά υποσύνολο στην περιοχή μελέτης και οι αρχικές πράσινες, κόκκινες και εγγύς υπέρυθρες ζώνες μετατράπηκαν στην κορυφή της ατμοσφαιρικής ανακλαστικότητας σύμφωνα με τη μέθοδο των Crowley και Mackin (2008). Μια ζώνη δεικτών βλάστησης κανονικοποιημένης διαφοράς (NDVI) προστέθηκε ως νέα επικάλυψη εικόνας στις ζώνες ανάκλασης για τη βελτίωση των φασματικών διαφορών μεταξύ των επιφανειών με βλάστηση και αυτών χωρίς βλάστηση. Διαχωρίσαμε προοδευτικά τα galamsey από άλλες καλύψεις γης μέσω δύο διαδοχικών μη εποπτευόμενων ταξινομήσεων, το καθένα χρησιμοποιώντας κατάτμηση k-means με 50 κατηγορίες. Σε κάθε επανάληψη, οι κλάσεις επισημάνθηκαν με οπτική ερμηνεία της αρχικής εικόνας ψευδών χρωμάτων, και οι κατηγορίες μη-galamsey απομακρύνθηκαν από την ανάλυση. Ο αριθμός των τάξεων είναι ένας συνδυασμός μεταξύ του να υπάρχουν αρκετές κατηγορίες για την διάκριση των galamsey, διατηρώντας παράλληλα τη χειρωνακτική ερμηνεία αυτών των κατηγοριών διαχειρίσιμη. Τέλος, η περιοχή που ταξινομήθηκε ως galamsey επεξεργάστηκε χειροκίνητα με οπτική ερμηνεία των εικόνων του Google Earth ©, αφαιρώντας άλλα 129.000 εκτάρια μη galamsey περιοχών (αστικές περιοχές, δρόμους, γυμνά εδάφη).<br /> <br /> ''Αλλαγή στις περιοχές galamsey μεταξύ 2011 – 2015''<br /> <br /> Xρησιμοποιήσαμε επανειλημμένη, επανασταθμισμένη ανίχνευση Multivariate Alteration Detection (IR-MAD) (Εικόνα 2 (β)), μια μεθοδολογία ανίχνευσης αλλαγών χωρίς προηγούμενο, για να μεγιστοποιήσουμε τις διαφορές που σχετίζονται με την αλλαγή της κάλυψης γης, σε αντίθεση με αλλαγές στον φωτισμό και τις ατμοσφαιρικές συνθήκες (Canty and Nielsen, 2008). Το IR-MAD επιτρέπει επίσης να προσδιοριστεί ένα κατώφλι αλλαγής κατάλληλο για την απομόνωση της σχετικά ισχυρής μεταβολής στην ανακλαστικότητα από τη βλάστηση στα galamsey.<br /> <br /> Χρησιμοποιώντας τον κώδικα που διατίθεται από τον Canty (2015), δημιουργήθηκαν μεταβλητές MAD για την αλληλεπικάλυψη των εικόνων του 2011 και του 2015. Ο οπτικός έλεγχος ενός σύνθετου ψευδοχρώματος των τριών μεταβλητών MAD (Εικόνα 3) δείχνει στην πρώτη μεταβλητή (κόκκινο), τις περιοχές αλλαγής κατά μήκος του υδρογραφικού δικτύου και των αστικών περιοχών όπου έχει εκκαθαριστεί η δασική και η γεωργική γη. Οι ανακλαστικές αλλαγές στις υπάρχουσες περιοχές των galamsey είναι ορατές στη δεύτερη μεταβλητή (πράσινη). Οι φασματικές διαφορές που σχετίζονται με τη μεταβολή της χρήσης γης μεταξύ των εικόνων μεγιστοποιούνται και οι κατηγορίες αλλαγών ταξινομούνται σε μη συσχετισμένα στοιχεία εικόνας (Canty and Nielsen, 2006). Τα μεταβαλλόμενα pixel μπορούν να εξαχθούν χωρίς την ανάγκη για οποιαδήποτε προκαταρκτική ταξινόμηση που μπορεί να εισάγει σφάλμα επισήμανσης στην ανίχνευση αλλαγής. Η επίδραση της λεπτής ομίχλης μειώνεται επίσης σημαντικά καθώς αντιπροσωπεύει μια μικρότερη μεταβολή των τιμών των pixel μεταξύ των ημερομηνιών από την αλλαγή της χρήσης γης.<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_6_ergasia_4.PNG | thumb | right | Εικόνα 3: Υποκατηγορίες ψευδώς έγχρωμων εικόνων UK-DMC2 κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία από τις 19 Ιανουαρίου 2011 (αριστερά), στις 13 Ιανουαρίου 2015 (στο κέντρο) και τις τρεις παραλλαγές MAD (δεξιά) , Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> ''Έκταση της ρύπανσης'' <br /> <br /> Αρκετές μελέτες που βασίζονται στην ανάλυση των δειγμάτων εδάφους / νερού έδειξαν ότι η ρύπανση από τα galamsey είναι πραγματική, αλλά η έκταση και η ένταση της ρύπανσης δεν είναι γνωστές. Ελλείψει in situ δεδομένων που εξηγούν πώς μεταδίδεται η ρύπανση από τα galamsey στο περιβάλλον, υπολογίσαμε μια αυθαίρετη ζώνη επιπτώσεων με ακτίνα r ανάλογη με την αναλογία των galamsey p και μια μέγιστη τιμή rmax 10 km, δηλ. r = p · rmax. Για κάθε galamsey pixel, η αναλογία του galamsey υπολογίστηκε ως ο λόγος μεταξύ του αριθμού των galamsey pixel και του συνολικού αριθμού των pixel μέσα σε ένα παράθυρο ακτίνας 10 χλμ. <br /> <br /> '''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ &amp; ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ'''<br /> <br /> • Η Εικόνα 4 δείχνει ότι η συνολική διάταξη των galamsey ταιριάζει με το δίκτυο των ποταμών. Πρακτικά, η επιφανειακή εξόρυξη μπορεί να συμβεί μόνο σε μη στερεοποιημένους βράχους, οπότε οι ανθρακωρύχοι προσδοκούν καταθέσεις χρυσού κυρίως στις αλλουβιακές και κολλουβιακές αποθέσεις (Hilson, 2002). Το καθαρό νερό είναι επίσης απαραίτητο στη διαδικασία εξόρυξης χρυσού η οποία αντιθέτως οδηγεί σε μόλυνση των ποταμών με περίσσεια ιζήματος και υδραργύρου που χρησιμοποιείται για την αμαγάλμωση.<br /> <br /> • Ο Πίνακας 2 συνοψίζει τις μεροληπτικά διορθωμένες εκτιμήσεις της έκτασης για το 2011, το 2013 και το 2015 στο πλαίσιο της περιοχής αλλαγών. Ο ρυθμός επέκτασης αυξήθηκε από +12,376 εκτάρια (+ 113%) για την περίοδο 2011-2013 σε +13,414 εκτάρια (+ 58%) για την περίοδο 2013-2015. Έτσι, η περιοχή των galamsey έχει τριπλασιάσει από 10.907 εκτάρια το 2011 σε 36.696 εκτάρια το 2015.<br /> <br /> • Αρκετά προστατευόμενα δασικά αποθέματα, πλησίον ενός ποταμού, προσβάλλονται άμεσα από τα galamsey. Μερικές φορές φαίνεται ότι η λωρίδα των galamsey σταματά στην άκρη των αποθεμάτων. Ο Πίνακας 3 δείχνει ότι η καταπάτηση αποθεμάτων έχει αυξηθεί σημαντικά από 53 εκτάρια σε 603 μεταξύ 2011 - 2015 εντός της περιοχής αλλαγής. Όσον αφορά τη ρύπανση, 65.625 εκτάρια δασικού αποθέματος βρίσκονται εντός της ζώνης επιρροής του 2015.<br /> <br /> • Τα Galamsey είναι μια πολύπλοκη κοινωνικοοικονομική δραστηριότητα που αγωνίζεται να συνυπάρχει με άλλα μέσα διαβίωσης. Η εξόρυξη έχει θετικές επιπτώσεις στον τοπικό πληθυσμό μέσω του εισοδήματος που παράγει και μέσω των συναφών συναλλαγών του. Παρέχει επίσης σε ορισμένους αγρότες τα απαιτούμενα χρήματα για να φροντίσουν τις καλλιέργειες κακάο τους. Αυτές οι θετικές επιπτώσεις πρέπει να εξισορροπούνται με την αναμφισβήτητη καταστροφή και μόλυνση των γεωργικών εκτάσεων. Συνεπώς, η εξόρυξη πρέπει να συνεχιστεί μόνο με μέσα που ελαχιστοποιούν τις περιβαλλοντικές της επιπτώσεις.<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_3_ergasia_4.PNG | thumb | right | Εικόνα 4: Συνολική έκταση galamsey το 2013 στην περιοχή μελέτης, με ζώνη πρόσκρουσης ανάλογη προς την πυκνότητα του galamsey και υποθέτοντας μια μέγιστη ακτίνα 10 km, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_4_ergasia_4.PNG | thumb | center | Πίνακας 2: Προβλεπόμενες bias εκτιμήσεις της περιοχής galamsey το 2011, το 2013 και το 2015, για την περιοχή αλλαγής και για ολόκληρη την περιοχή μελέτης, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_5_ergasia_4.PNG | thumb | left | Πίνακας 3: Η διείσδυση των galamsey σε προστατευόμενα δασικά αποθέματα εντός της περιοχής αλλαγής, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> [[category: Underground Mining]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%A7%CE%B1%CF%81%CF%84%CE%BF%CE%B3%CF%81%CE%AC%CF%86%CE%B7%CF%83%CE%B7_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%B5%CF%80%CE%AD%CE%BA%CF%84%CE%B1%CF%83%CE%B7%CF%82_%CF%84%CF%89%CE%BD_%CE%BF%CF%81%CF%85%CF%87%CE%B5%CE%AF%CF%89%CE%BD_%CF%87%CF%81%CF%85%CF%83%CE%BF%CF%8D_galamsey_%CF%83%CF%84%CE%B7%CE%BD_%CF%80%CE%B5%CF%81%CE%B9%CE%BF%CF%87%CE%AE_%CE%BA%CE%B1%CE%BB%CE%BB%CE%B9%CE%AD%CF%81%CE%B3%CE%B5%CE%B9%CE%B1%CF%82_%CE%BA%CE%B1%CE%BA%CE%AC%CE%BF_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%93%CE%BA%CE%AC%CE%BD%CE%B1_%CE%BC%CE%B5_%CF%87%CF%81%CE%AE%CF%83%CE%B7_%CE%BF%CF%80%CF%84%CE%B9%CE%BA%CE%AE%CF%82_%CF%84%CE%B7%CE%BB%CE%B5%CF%80%CE%B9%CF%83%CE%BA%CF%8C%CF%80%CE%B7%CF%83%CE%B7%CF%82 2018-02-09T16:33:17Z

<p>Evagk17: </p> <hr /> <div>'''Χαρτογράφηση της επέκτασης των ορυχείων χρυσού galamsey στην περιοχή καλλιέργειας κακάο της Γκάνα με χρήση οπτικής τηλεπισκόπησης'''<br /> <br /> '''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Mapping the expansion of galamsey gold mines in the cocoa growing area of Ghana using optical remote sensing''<br /> <br /> '''Συγγραφείς:''' B. Snapir, D.M. Simms, T.W. Waine<br /> <br /> '''Λέξεις κλειδιά:''' Εξόρυξη, Χρυσός, Αφρική, Κακάο, Τηλεπισκόπηση<br /> <br /> '''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]<br /> <br /> <br /> '''ΠΕΡΙΛΗΨΗ'''<br /> <br /> Η χειρονακτική εξόρυξη χρυσού (galamsey) και η καλλιέργεια κακάο αποτελούν βασικές πηγές εισοδήματος για τους ντόπιους πληθυσμούς στη Γκάνα. Δυστυχώς, η πρώτη προκαλεί σοβαρές απειλές για το περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία και έρχεται αντιμέτωπη με την καλλιέργεια κακάο και άλλα μέσα διαβίωσης. Οι έγκαιρες και χωρικά αναφερόμενες πληροφορίες σχετικά με την έκταση των περιοχών παράνομης εξόρυξης χρυσού μικρής κλίμακας είναι απαραίτητες για την κατανόηση και τον περιορισμό των αρνητικών επιπτώσεων της εξόρυξης. Για να το αντιμετωπίσουμε, χρησιμοποιούμε δορυφορικές εικόνες πολλαπλών ημερών UK-DMC2 για να χαρτογραφήσουμε την έκταση και την επέκταση των εκτάσεων της παράνομης εξόρυξης χρυσού μικρής κλίμακας από το 2011 έως το 2015. Σχεδιάζουμε τη συνολική έκταση των περιοχών αυτών το 2013 πάνω από την περιοχή καλλιέργειας κακάο, χρησιμοποιώντας ομαδοποίηση k-means σε μια εικόνα χωρίς σύννεφα του 2013 με έντονη φασματική αντίθεση μεταξύ των περιοχών galamsey και την περιβάλλουσα βλάστηση. Επεξεργαζόμαστε επίσης ένα ζευγάρι θολών εικόνων από το 2011 και το 2015 με Multivariate Alteration Detection για να χαρτογραφήσουμε την επέκταση των περιοχών galamsey τα έτη 2011-2015 σε ένα υποσύνολο, με την ετικέτα της περιοχής αλλαγής. Χρησιμοποιούμε ένα σύνολο τυχαίων σημείων δειγματοληψίας που έχουν ερμηνευτεί με βάση την ορολογία για να υπολογίσουμε εκτιμήσεις της περιοχής μεροληπτικά διορθωμένες. Επίσης, οριοθετούμε μια ενδεικτική ζώνη επιπτώσεων ρύπανσης ανάλογη με την πυκνότητα της περιοχής galamsey, υποθέτοντας μια μέγιστη ακτίνα 10χλμ. Στην περιοχή καλλιέργειας κακάο της Γκάνα, η εκτιμώμενη συνολική έκταση galamsey το 2013 είναι 27.839 εκτάρια, με ζώνη επιρροής 551.496 εκταρίων. Στην περιοχή αλλαγής, οι περιοχές galamsey έχουν κάτι παραπάνω από τριπλασιαστεί από το 2011 έως το 2015, με αποτέλεσμα την άμεση καταστροφή 603 εκταρίων σε προστατευόμενα δασικά αποθέματα. Υποθέτοντας τον ίδιο ρυθμό ανάπτυξης για την υπόλοιπη περιοχή καλλιέργειας κακάο, εκτιμάται ότι η συνολική έκταση των περιοχών galamsey το 2015 είναι 43,879 εκτάρια. Οι περιοχές galamsey αναπτύσσονται κατά μήκος του μεγαλύτερου μέρους του δικτύου ποταμών (Offin, Ankobra, Birim, Anum, Tano), με ρύπανση κατάντη που επηρεάζει τόσο τη γη όσο και το νερό.<br /> <br /> '''ΕΙΣΑΓΩΓΗ'''<br /> <br /> Η εξόρυξη χρυσού στη Γκάνα (Αφρική) είναι ένα σύνθετο σύστημα που χωρίζεται σε δύο ομάδες: (i) μεγάλης κλίμακας ορυχεία (σύγχρονη εξόρυξη επιφανείας / υπόγεια ορυχεία) και (ii) μικρής κλίμακας ορυχεία (χειρονακτική εξόρυξη επιφανείας) που ονομάζονται galamsey. Ο πρώτος συμβάλλει σημαντικά στη συνολική οικονομία της χώρας μέσω φορολογικών εσόδων (Fonseca, 2004). Ωστόσο, έχουν μικρή αλληλεπίδραση με τις τοπικές οικονομίες, οδηγούν συχνά σε αναγκαστική μετεγκατάσταση κοινοτήτων και αποτελούν αναμφισβήτητη πηγή περιβαλλοντικής ρύπανσης (Aragon and Rud, 2013). Σε σύγκριση, παρά το γεγονός ότι είναι κατά κανόνα παράνομο (Teschner, 2012), τα galamsey φέρνουν άμεσο εισόδημα στους ανθρακωρύχους και τις οικογένειές τους και διεγείρει το τοπικό εμπόριο που σχετίζεται με την εξόρυξη (Amankwah, 2013). Δυστυχώς, δεδομένου ότι πρόκειται κυρίως για την επιφανειακή εξόρυξη, έχει ως αποτέλεσμα τη σημαντική καταστροφή της φυσικής βλάστησης και της γεωργικής γης, την αφαίρεση του εδάφους και την εκτροπή των υδάτινων σωμάτων. Η διαδικασία εξόρυξης οδηγεί επίσης στη ρύπανση από σκόνη, τη ρύπανση των υδάτων από την αύξηση των ιζημάτων (Kusimi et al., 2014) και την εισαγωγή υδραργύρου που μολύνει επίσης το έδαφος (Serfor-Armah et al., 2004). Το 2011 η Ghana Water Company Limited αναγκάστηκε να σταματήσει προσωρινά την επεξεργασία του νερού επειδή ο ποταμός Birim ήταν πολύ μολυσμένος για να χρησιμοποιηθεί για οικιακή χρήση (Amankwah, 2013).<br /> <br /> Ο χρυσός και το κακάο αποτελούν τη ραχοκοκαλιά των εξαγωγών της Γκάνα, καταγράφοντας αντίστοιχα 4.388,06 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ και 2,612,87 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ, τα οποία μαζί αντιπροσωπεύουν το 53,0% των συνολικών εσόδων από εξαγωγές το 2014 (ISSER, 2015). Δυστυχώς, οι δύο δραστηριότητες αγωνίζονται να συνυπάρχουν (Boateng and Codjoe, 2014). Πρώτον, ο χρυσός και το κακάο ανταγωνίζονται για τη γη και την εργασία - η γη κακάο μετατρέπεται σε ορυχεία ή / και οι γεωργοί εγκαταλείπουν το κακάο για να δοκιμάσουν την ευκαιρία τους στο γειτονικό galamsey. Η εξόρυξη χρυσού ευνοείται καθώς μπορεί να προσφέρει γρήγορο κέρδος σε σύγκριση με την κακώς πληρωμένη εποχική δραστηριότητα κακάο. Δεύτερον, αναφέρθηκε ότι η ρύπανση από τα galamsey επηρεάζει την απόδοση του κακάο - οι αγρότες παρατηρούν πρώιμη πτώση των ανώριμων λοβών, μαρασμός και κιτρίνισμα των φύλλων σε φυτείες κοντά στην περιοχή εξόρυξης (Boateng and Codjoe, 2014). Παρά ταύτα, αναφέρεται επίσης ότι τα galamsey έχουν θετικές επιπτώσεις στη δραστηριότητα του κακάο. Αντί να εγκαταλείψουν την εκμετάλλευσή τους, ορισμένοι αγρότες κερδίζουν χρήματα από την εξόρυξη χρυσού κατά τη διάρκεια της εκτός καλλιέργειας περιόδου και την επανεπενδύουν στη γεωργία μέσω της πρόσληψης εργατικού δυναμικού και της αγοράς λιπασμάτων που αλλιώς είναι απρόσιτα (Hilson and Garforth, 2013, Okoh and Hilson, 2011).<br /> <br /> Σε αυτή την εργασία, χρησιμοποιούμε οπτικές εικόνες πολλαπλών ημερομηνιών που αποκτήθηκαν από το UK-DMC2 για να (i) χαρτογραφήσουν την έκταση και την εξέλιξη των galamsey στη νότια Γκάνα από το 2011 έως το 2015 και (ii) να προβούν σε προκαταρκτική εκτίμηση της πιθανής έκτασης της ρύπανσης. Ο UK-DMC2 είναι ένας βρετανικός δορυφόρος πολλαπλών φασματικών απεικονίσεων και μέρος του Συστήματος Παρακολούθησης Καταστροφών, το οποίο λειτουργεί σε πράσινο, κόκκινο και στην εγγύς υπέρυθρη ακτινοβολία σε ανάλυση 22 μέτρων (Πίνακας 1).<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_1_ergasia_4.PNG | thumb | right | Πίνακας 1: Τεχνικά χαρακτηριστικά του προϊόντος UK-DMC2 L1T, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> '''ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ'''<br /> <br /> ''Περιοχή μελέτης'' <br /> <br /> Η περιοχή μελέτης (Εικόνα 1) επιλέχθηκε για να καλύψει την περιοχή καλλιέργειας κακάο της νότιας Γκάνα, όπου συγκεντρώνεται το μεγαλύτερο μέρος των galamsey. Ενώ η βόρεια Γκάνα είναι ζεστή και ξηρή, η περιοχή καλλιέργειας κακάο είναι ζεστή και υγρή, επιρρεπής σε νεφελώδη κάλυψη και ομίχλη, ιδιαίτερα κατά την περίοδο των βροχών από τον Απρίλιο έως τα μέσα Νοεμβρίου. Το προϊόν κλάσματος νέφους MODIS (Platnick et al., 2003) δείχνει ότι η περιοχή μελέτης είχε ένα μέσο κλάσμα νέφους 0,83 το 2015, με ένα ελάχιστο 0,53 τον Δεκέμβριο.<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_2_ergasia_4.PNG | thumb | right | Εικόνα 1: Περιοχή μελέτης στη νότια Γκάνα με την έκταση της εικόνας 2013 UK-DMC2 και της επικαλυπτόμενης περιοχής των εικόνων UK-DMC2 από το 2011 και το 2015, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> ''Έκταση galamsey 2013'' <br /> <br /> Η συνολική περιοχή των galamsey χαρτογραφήθηκε χρησιμοποιώντας την ανεξέλεγκτη ταξινόμηση της εικόνας UK-DMC2 L1T που αποκτήθηκε την 1η Ιανουαρίου 2013 και την οπτική ερμηνεία των εικόνων του Google Earth © (Εικόνα 2 (α)).<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_7_ergasia_4.PNG | thumb | right | Εικόνα 2: Συνολική μεθοδολογία για τη δημιουργία (a) του χάρτη galamsey 2013 που καλύπτει ολόκληρη την περιοχή μελέτης από την απεικόνιση UK-DMC2 χωρίς σύννεφα, β) τον χάρτη galamsey 2011-2015 η επέκταση του οποίου καλύπτει μόνο την περιοχή αλλαγής από τις θολές εικόνες UK-DMC2 για το 2011 και το 2015 και γ) οι χάρτες galamsey το 2011 και το 2015, περιορίζονται επίσης στην περιοχή αλλαγής, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> Η εικόνα ήταν αρχικά υποσύνολο στην περιοχή μελέτης και οι αρχικές πράσινες, κόκκινες και εγγύς υπέρυθρες ζώνες μετατράπηκαν στην κορυφή της ατμοσφαιρικής ανακλαστικότητας σύμφωνα με τη μέθοδο των Crowley και Mackin (2008). Μια ζώνη δεικτών βλάστησης κανονικοποιημένης διαφοράς (NDVI) προστέθηκε ως νέα επικάλυψη εικόνας στις ζώνες ανάκλασης για τη βελτίωση των φασματικών διαφορών μεταξύ των επιφανειών με βλάστηση και αυτών χωρίς βλάστηση. Διαχωρίσαμε προοδευτικά τα galamsey από άλλες καλύψεις γης μέσω δύο διαδοχικών μη εποπτευόμενων ταξινομήσεων, το καθένα χρησιμοποιώντας κατάτμηση k-means με 50 κατηγορίες. Σε κάθε επανάληψη, οι κλάσεις επισημάνθηκαν με οπτική ερμηνεία της αρχικής εικόνας ψευδών χρωμάτων, και οι κατηγορίες μη-galamsey απομακρύνθηκαν από την ανάλυση. Ο αριθμός των τάξεων είναι ένας συνδυασμός μεταξύ του να υπάρχουν αρκετές κατηγορίες για την διάκριση των galamsey, διατηρώντας παράλληλα τη χειρωνακτική ερμηνεία αυτών των κατηγοριών διαχειρίσιμη. Τέλος, η περιοχή που ταξινομήθηκε ως galamsey επεξεργάστηκε χειροκίνητα με οπτική ερμηνεία των εικόνων του Google Earth ©, αφαιρώντας άλλα 129.000 εκτάρια μη galamsey περιοχών (αστικές περιοχές, δρόμους, γυμνά εδάφη).<br /> <br /> ''Αλλαγή στις περιοχές galamsey μεταξύ 2011 – 2015''<br /> <br /> Xρησιμοποιήσαμε επανειλημμένη, επανασταθμισμένη ανίχνευση Multivariate Alteration Detection (IR-MAD) (Εικόνα 2 (β)), μια μεθοδολογία ανίχνευσης αλλαγών χωρίς προηγούμενο, για να μεγιστοποιήσουμε τις διαφορές που σχετίζονται με την αλλαγή της κάλυψης γης, σε αντίθεση με αλλαγές στον φωτισμό και τις ατμοσφαιρικές συνθήκες (Canty and Nielsen, 2008). Το IR-MAD επιτρέπει επίσης να προσδιοριστεί ένα κατώφλι αλλαγής κατάλληλο για την απομόνωση της σχετικά ισχυρής μεταβολής στην ανακλαστικότητα από τη βλάστηση στα galamsey.<br /> <br /> Χρησιμοποιώντας τον κώδικα που διατίθεται από τον Canty (2015), δημιουργήθηκαν μεταβλητές MAD για την αλληλεπικάλυψη των εικόνων του 2011 και του 2015. Ο οπτικός έλεγχος ενός σύνθετου ψευδοχρώματος των τριών μεταβλητών MAD (Εικόνα 3) δείχνει στην πρώτη μεταβλητή (κόκκινο), τις περιοχές αλλαγής κατά μήκος του υδρογραφικού δικτύου και των αστικών περιοχών όπου έχει εκκαθαριστεί η δασική και η γεωργική γη. Οι ανακλαστικές αλλαγές στις υπάρχουσες περιοχές των galamsey είναι ορατές στη δεύτερη μεταβλητή (πράσινη). Οι φασματικές διαφορές που σχετίζονται με τη μεταβολή της χρήσης γης μεταξύ των εικόνων μεγιστοποιούνται και οι κατηγορίες αλλαγών ταξινομούνται σε μη συσχετισμένα στοιχεία εικόνας (Canty and Nielsen, 2006). Τα μεταβαλλόμενα pixel μπορούν να εξαχθούν χωρίς την ανάγκη για οποιαδήποτε προκαταρκτική ταξινόμηση που μπορεί να εισάγει σφάλμα επισήμανσης στην ανίχνευση αλλαγής. Η επίδραση της λεπτής ομίχλης μειώνεται επίσης σημαντικά καθώς αντιπροσωπεύει μια μικρότερη μεταβολή των τιμών των pixel μεταξύ των ημερομηνιών από την αλλαγή της χρήσης γης.<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_6_ergasia_4.PNG | thumb | right | Εικόνα 3: Υποκατηγορίες ψευδώς έγχρωμων εικόνων UK-DMC2 κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία από τις 19 Ιανουαρίου 2011 (αριστερά), στις 13 Ιανουαρίου 2015 (στο κέντρο) και τις τρεις παραλλαγές MAD (δεξιά) , Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> ''Έκταση της ρύπανσης'' <br /> <br /> Αρκετές μελέτες που βασίζονται στην ανάλυση των δειγμάτων εδάφους / νερού έδειξαν ότι η ρύπανση από τα galamsey είναι πραγματική, αλλά η έκταση και η ένταση της ρύπανσης δεν είναι γνωστές. Ελλείψει in situ δεδομένων που εξηγούν πώς μεταδίδεται η ρύπανση από τα galamsey στο περιβάλλον, υπολογίσαμε μια αυθαίρετη ζώνη επιπτώσεων με ακτίνα r ανάλογη με την αναλογία των galamsey p και μια μέγιστη τιμή rmax 10 km, δηλ. r = p · rmax. Για κάθε galamsey pixel, η αναλογία του galamsey υπολογίστηκε ως ο λόγος μεταξύ του αριθμού των galamsey pixel και του συνολικού αριθμού των pixel μέσα σε ένα παράθυρο ακτίνας 10 χλμ. <br /> <br /> '''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ &amp; ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ'''<br /> <br /> • Η Εικόνα 4 δείχνει ότι η συνολική διάταξη των galamsey ταιριάζει με το δίκτυο των ποταμών. Πρακτικά, η επιφανειακή εξόρυξη μπορεί να συμβεί μόνο σε μη στερεοποιημένους βράχους, οπότε οι ανθρακωρύχοι προσδοκούν καταθέσεις χρυσού κυρίως στις αλλουβιακές και κολλουβιακές αποθέσεις (Hilson, 2002). Το καθαρό νερό είναι επίσης απαραίτητο στη διαδικασία εξόρυξης χρυσού η οποία αντιθέτως οδηγεί σε μόλυνση των ποταμών με περίσσεια ιζήματος και υδραργύρου που χρησιμοποιείται για την αμαγάλμωση.<br /> <br /> • Ο Πίνακας 2 συνοψίζει τις μεροληπτικά διορθωμένες εκτιμήσεις της έκτασης για το 2011, το 2013 και το 2015 στο πλαίσιο της περιοχής αλλαγών. Ο ρυθμός επέκτασης αυξήθηκε από +12,376 εκτάρια (+ 113%) για την περίοδο 2011-2013 σε +13,414 εκτάρια (+ 58%) για την περίοδο 2013-2015. Έτσι, η περιοχή των galamsey έχει τριπλασιάσει από 10.907 εκτάρια το 2011 σε 36.696 εκτάρια το 2015.<br /> <br /> • Αρκετά προστατευόμενα δασικά αποθέματα, πλησίον ενός ποταμού, προσβάλλονται άμεσα από τα galamsey. Μερικές φορές φαίνεται ότι η λωρίδα των galamsey σταματά στην άκρη των αποθεμάτων. Ο Πίνακας 3 δείχνει ότι η καταπάτηση αποθεμάτων έχει αυξηθεί σημαντικά από 53 εκτάρια σε 603 μεταξύ 2011 - 2015 εντός της περιοχής αλλαγής. Όσον αφορά τη ρύπανση, 65.625 εκτάρια δασικού αποθέματος βρίσκονται εντός της ζώνης επιρροής του 2015.<br /> <br /> • Τα Galamsey είναι μια πολύπλοκη κοινωνικοοικονομική δραστηριότητα που αγωνίζεται να συνυπάρχει με άλλα μέσα διαβίωσης. Η εξόρυξη έχει θετικές επιπτώσεις στον τοπικό πληθυσμό μέσω του εισοδήματος που παράγει και μέσω των συναφών συναλλαγών του. Παρέχει επίσης σε ορισμένους αγρότες τα απαιτούμενα χρήματα για να φροντίσουν τις καλλιέργειες κακάο τους. Αυτές οι θετικές επιπτώσεις πρέπει να εξισορροπούνται με την αναμφισβήτητη καταστροφή και μόλυνση των γεωργικών εκτάσεων. Συνεπώς, η εξόρυξη πρέπει να συνεχιστεί μόνο με μέσα που ελαχιστοποιούν τις περιβαλλοντικές της επιπτώσεις.<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_3_ergasia_4.PNG | thumb | right | Εικόνα 4: Συνολική έκταση galamsey το 2013 στην περιοχή μελέτης, με ζώνη πρόσκρουσης ανάλογη προς την πυκνότητα του galamsey και υποθέτοντας μια μέγιστη ακτίνα 10 km, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_4_ergasia_4.PNG | thumb | center | Πίνακας 2: Προβλεπόμενες bias εκτιμήσεις της περιοχής galamsey το 2011, το 2013 και το 2015, για την περιοχή αλλαγής και για ολόκληρη την περιοχή μελέτης, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_5_ergasia_4.PNG | thumb | center | Πίνακας 3: Η διείσδυση των galamsey σε προστατευόμενα δασικά αποθέματα εντός της περιοχής αλλαγής, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> [[category: Underground Mining]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%A7%CE%B1%CF%81%CF%84%CE%BF%CE%B3%CF%81%CE%AC%CF%86%CE%B7%CF%83%CE%B7_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%B5%CF%80%CE%AD%CE%BA%CF%84%CE%B1%CF%83%CE%B7%CF%82_%CF%84%CF%89%CE%BD_%CE%BF%CF%81%CF%85%CF%87%CE%B5%CE%AF%CF%89%CE%BD_%CF%87%CF%81%CF%85%CF%83%CE%BF%CF%8D_galamsey_%CF%83%CF%84%CE%B7%CE%BD_%CF%80%CE%B5%CF%81%CE%B9%CE%BF%CF%87%CE%AE_%CE%BA%CE%B1%CE%BB%CE%BB%CE%B9%CE%AD%CF%81%CE%B3%CE%B5%CE%B9%CE%B1%CF%82_%CE%BA%CE%B1%CE%BA%CE%AC%CE%BF_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%93%CE%BA%CE%AC%CE%BD%CE%B1_%CE%BC%CE%B5_%CF%87%CF%81%CE%AE%CF%83%CE%B7_%CE%BF%CF%80%CF%84%CE%B9%CE%BA%CE%AE%CF%82_%CF%84%CE%B7%CE%BB%CE%B5%CF%80%CE%B9%CF%83%CE%BA%CF%8C%CF%80%CE%B7%CF%83%CE%B7%CF%82 2018-02-09T16:32:42Z

<p>Evagk17: </p> <hr /> <div>'''Χαρτογράφηση της επέκτασης των ορυχείων χρυσού galamsey στην περιοχή καλλιέργειας κακάο της Γκάνα με χρήση οπτικής τηλεπισκόπησης'''<br /> <br /> '''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Mapping the expansion of galamsey gold mines in the cocoa growing area of Ghana using optical remote sensing''<br /> <br /> '''Συγγραφείς:''' B. Snapir, D.M. Simms, T.W. Waine<br /> <br /> '''Λέξεις κλειδιά:''' Εξόρυξη, Χρυσός, Αφρική, Κακάο, Τηλεπισκόπηση<br /> <br /> '''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]<br /> <br /> <br /> '''ΠΕΡΙΛΗΨΗ'''<br /> <br /> Η χειρονακτική εξόρυξη χρυσού (galamsey) και η καλλιέργεια κακάο αποτελούν βασικές πηγές εισοδήματος για τους ντόπιους πληθυσμούς στη Γκάνα. Δυστυχώς, η πρώτη προκαλεί σοβαρές απειλές για το περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία και έρχεται αντιμέτωπη με την καλλιέργεια κακάο και άλλα μέσα διαβίωσης. Οι έγκαιρες και χωρικά αναφερόμενες πληροφορίες σχετικά με την έκταση των περιοχών παράνομης εξόρυξης χρυσού μικρής κλίμακας είναι απαραίτητες για την κατανόηση και τον περιορισμό των αρνητικών επιπτώσεων της εξόρυξης. Για να το αντιμετωπίσουμε, χρησιμοποιούμε δορυφορικές εικόνες πολλαπλών ημερών UK-DMC2 για να χαρτογραφήσουμε την έκταση και την επέκταση των εκτάσεων της παράνομης εξόρυξης χρυσού μικρής κλίμακας από το 2011 έως το 2015. Σχεδιάζουμε τη συνολική έκταση των περιοχών αυτών το 2013 πάνω από την περιοχή καλλιέργειας κακάο, χρησιμοποιώντας ομαδοποίηση k-means σε μια εικόνα χωρίς σύννεφα του 2013 με έντονη φασματική αντίθεση μεταξύ των περιοχών galamsey και την περιβάλλουσα βλάστηση. Επεξεργαζόμαστε επίσης ένα ζευγάρι θολών εικόνων από το 2011 και το 2015 με Multivariate Alteration Detection για να χαρτογραφήσουμε την επέκταση των περιοχών galamsey τα έτη 2011-2015 σε ένα υποσύνολο, με την ετικέτα της περιοχής αλλαγής. Χρησιμοποιούμε ένα σύνολο τυχαίων σημείων δειγματοληψίας που έχουν ερμηνευτεί με βάση την ορολογία για να υπολογίσουμε εκτιμήσεις της περιοχής μεροληπτικά διορθωμένες. Επίσης, οριοθετούμε μια ενδεικτική ζώνη επιπτώσεων ρύπανσης ανάλογη με την πυκνότητα της περιοχής galamsey, υποθέτοντας μια μέγιστη ακτίνα 10χλμ. Στην περιοχή καλλιέργειας κακάο της Γκάνα, η εκτιμώμενη συνολική έκταση galamsey το 2013 είναι 27.839 εκτάρια, με ζώνη επιρροής 551.496 εκταρίων. Στην περιοχή αλλαγής, οι περιοχές galamsey έχουν κάτι παραπάνω από τριπλασιαστεί από το 2011 έως το 2015, με αποτέλεσμα την άμεση καταστροφή 603 εκταρίων σε προστατευόμενα δασικά αποθέματα. Υποθέτοντας τον ίδιο ρυθμό ανάπτυξης για την υπόλοιπη περιοχή καλλιέργειας κακάο, εκτιμάται ότι η συνολική έκταση των περιοχών galamsey το 2015 είναι 43,879 εκτάρια. Οι περιοχές galamsey αναπτύσσονται κατά μήκος του μεγαλύτερου μέρους του δικτύου ποταμών (Offin, Ankobra, Birim, Anum, Tano), με ρύπανση κατάντη που επηρεάζει τόσο τη γη όσο και το νερό.<br /> <br /> '''ΕΙΣΑΓΩΓΗ'''<br /> <br /> Η εξόρυξη χρυσού στη Γκάνα (Αφρική) είναι ένα σύνθετο σύστημα που χωρίζεται σε δύο ομάδες: (i) μεγάλης κλίμακας ορυχεία (σύγχρονη εξόρυξη επιφανείας / υπόγεια ορυχεία) και (ii) μικρής κλίμακας ορυχεία (χειρονακτική εξόρυξη επιφανείας) που ονομάζονται galamsey. Ο πρώτος συμβάλλει σημαντικά στη συνολική οικονομία της χώρας μέσω φορολογικών εσόδων (Fonseca, 2004). Ωστόσο, έχουν μικρή αλληλεπίδραση με τις τοπικές οικονομίες, οδηγούν συχνά σε αναγκαστική μετεγκατάσταση κοινοτήτων και αποτελούν αναμφισβήτητη πηγή περιβαλλοντικής ρύπανσης (Aragon and Rud, 2013). Σε σύγκριση, παρά το γεγονός ότι είναι κατά κανόνα παράνομο (Teschner, 2012), τα galamsey φέρνουν άμεσο εισόδημα στους ανθρακωρύχους και τις οικογένειές τους και διεγείρει το τοπικό εμπόριο που σχετίζεται με την εξόρυξη (Amankwah, 2013). Δυστυχώς, δεδομένου ότι πρόκειται κυρίως για την επιφανειακή εξόρυξη, έχει ως αποτέλεσμα τη σημαντική καταστροφή της φυσικής βλάστησης και της γεωργικής γης, την αφαίρεση του εδάφους και την εκτροπή των υδάτινων σωμάτων. Η διαδικασία εξόρυξης οδηγεί επίσης στη ρύπανση από σκόνη, τη ρύπανση των υδάτων από την αύξηση των ιζημάτων (Kusimi et al., 2014) και την εισαγωγή υδραργύρου που μολύνει επίσης το έδαφος (Serfor-Armah et al., 2004). Το 2011 η Ghana Water Company Limited αναγκάστηκε να σταματήσει προσωρινά την επεξεργασία του νερού επειδή ο ποταμός Birim ήταν πολύ μολυσμένος για να χρησιμοποιηθεί για οικιακή χρήση (Amankwah, 2013).<br /> <br /> Ο χρυσός και το κακάο αποτελούν τη ραχοκοκαλιά των εξαγωγών της Γκάνα, καταγράφοντας αντίστοιχα 4.388,06 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ και 2,612,87 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ, τα οποία μαζί αντιπροσωπεύουν το 53,0% των συνολικών εσόδων από εξαγωγές το 2014 (ISSER, 2015). Δυστυχώς, οι δύο δραστηριότητες αγωνίζονται να συνυπάρχουν (Boateng and Codjoe, 2014). Πρώτον, ο χρυσός και το κακάο ανταγωνίζονται για τη γη και την εργασία - η γη κακάο μετατρέπεται σε ορυχεία ή / και οι γεωργοί εγκαταλείπουν το κακάο για να δοκιμάσουν την ευκαιρία τους στο γειτονικό galamsey. Η εξόρυξη χρυσού ευνοείται καθώς μπορεί να προσφέρει γρήγορο κέρδος σε σύγκριση με την κακώς πληρωμένη εποχική δραστηριότητα κακάο. Δεύτερον, αναφέρθηκε ότι η ρύπανση από τα galamsey επηρεάζει την απόδοση του κακάο - οι αγρότες παρατηρούν πρώιμη πτώση των ανώριμων λοβών, μαρασμός και κιτρίνισμα των φύλλων σε φυτείες κοντά στην περιοχή εξόρυξης (Boateng and Codjoe, 2014). Παρά ταύτα, αναφέρεται επίσης ότι τα galamsey έχουν θετικές επιπτώσεις στη δραστηριότητα του κακάο. Αντί να εγκαταλείψουν την εκμετάλλευσή τους, ορισμένοι αγρότες κερδίζουν χρήματα από την εξόρυξη χρυσού κατά τη διάρκεια της εκτός καλλιέργειας περιόδου και την επανεπενδύουν στη γεωργία μέσω της πρόσληψης εργατικού δυναμικού και της αγοράς λιπασμάτων που αλλιώς είναι απρόσιτα (Hilson and Garforth, 2013, Okoh and Hilson, 2011).<br /> <br /> Σε αυτή την εργασία, χρησιμοποιούμε οπτικές εικόνες πολλαπλών ημερομηνιών που αποκτήθηκαν από το UK-DMC2 για να (i) χαρτογραφήσουν την έκταση και την εξέλιξη των galamsey στη νότια Γκάνα από το 2011 έως το 2015 και (ii) να προβούν σε προκαταρκτική εκτίμηση της πιθανής έκτασης της ρύπανσης. Ο UK-DMC2 είναι ένας βρετανικός δορυφόρος πολλαπλών φασματικών απεικονίσεων και μέρος του Συστήματος Παρακολούθησης Καταστροφών, το οποίο λειτουργεί σε πράσινο, κόκκινο και στην εγγύς υπέρυθρη ακτινοβολία σε ανάλυση 22 μέτρων (Πίνακας 1).<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_1_ergasia_4.PNG | thumb | right | Πίνακας 1: Τεχνικά χαρακτηριστικά του προϊόντος UK-DMC2 L1T, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> '''ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ'''<br /> <br /> ''Περιοχή μελέτης'' <br /> <br /> Η περιοχή μελέτης (Εικόνα 1) επιλέχθηκε για να καλύψει την περιοχή καλλιέργειας κακάο της νότιας Γκάνα, όπου συγκεντρώνεται το μεγαλύτερο μέρος των galamsey. Ενώ η βόρεια Γκάνα είναι ζεστή και ξηρή, η περιοχή καλλιέργειας κακάο είναι ζεστή και υγρή, επιρρεπής σε νεφελώδη κάλυψη και ομίχλη, ιδιαίτερα κατά την περίοδο των βροχών από τον Απρίλιο έως τα μέσα Νοεμβρίου. Το προϊόν κλάσματος νέφους MODIS (Platnick et al., 2003) δείχνει ότι η περιοχή μελέτης είχε ένα μέσο κλάσμα νέφους 0,83 το 2015, με ένα ελάχιστο 0,53 τον Δεκέμβριο.<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_2_ergasia_4.PNG | thumb | right | Εικόνα 1: Περιοχή μελέτης στη νότια Γκάνα με την έκταση της εικόνας 2013 UK-DMC2 και της επικαλυπτόμενης περιοχής των εικόνων UK-DMC2 από το 2011 και το 2015, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> ''Έκταση galamsey 2013'' <br /> <br /> Η συνολική περιοχή των galamsey χαρτογραφήθηκε χρησιμοποιώντας την ανεξέλεγκτη ταξινόμηση της εικόνας UK-DMC2 L1T που αποκτήθηκε την 1η Ιανουαρίου 2013 και την οπτική ερμηνεία των εικόνων του Google Earth © (Εικόνα 2 (α)).<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_7_ergasia_4.PNG | thumb | right | Εικόνα 2: Συνολική μεθοδολογία για τη δημιουργία (a) του χάρτη galamsey 2013 που καλύπτει ολόκληρη την περιοχή μελέτης από την απεικόνιση UK-DMC2 χωρίς σύννεφα, β) τον χάρτη galamsey 2011-2015 η επέκταση του οποίου καλύπτει μόνο την περιοχή αλλαγής από τις θολές εικόνες UK-DMC2 για το 2011 και το 2015 και γ) οι χάρτες galamsey το 2011 και το 2015, περιορίζονται επίσης στην περιοχή αλλαγής, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> Η εικόνα ήταν αρχικά υποσύνολο στην περιοχή μελέτης και οι αρχικές πράσινες, κόκκινες και εγγύς υπέρυθρες ζώνες μετατράπηκαν στην κορυφή της ατμοσφαιρικής ανακλαστικότητας σύμφωνα με τη μέθοδο των Crowley και Mackin (2008). Μια ζώνη δεικτών βλάστησης κανονικοποιημένης διαφοράς (NDVI) προστέθηκε ως νέα επικάλυψη εικόνας στις ζώνες ανάκλασης για τη βελτίωση των φασματικών διαφορών μεταξύ των επιφανειών με βλάστηση και αυτών χωρίς βλάστηση. Διαχωρίσαμε προοδευτικά τα galamsey από άλλες καλύψεις γης μέσω δύο διαδοχικών μη εποπτευόμενων ταξινομήσεων, το καθένα χρησιμοποιώντας κατάτμηση k-means με 50 κατηγορίες. Σε κάθε επανάληψη, οι κλάσεις επισημάνθηκαν με οπτική ερμηνεία της αρχικής εικόνας ψευδών χρωμάτων, και οι κατηγορίες μη-galamsey απομακρύνθηκαν από την ανάλυση. Ο αριθμός των τάξεων είναι ένας συνδυασμός μεταξύ του να υπάρχουν αρκετές κατηγορίες για την διάκριση των galamsey, διατηρώντας παράλληλα τη χειρωνακτική ερμηνεία αυτών των κατηγοριών διαχειρίσιμη. Τέλος, η περιοχή που ταξινομήθηκε ως galamsey επεξεργάστηκε χειροκίνητα με οπτική ερμηνεία των εικόνων του Google Earth ©, αφαιρώντας άλλα 129.000 εκτάρια μη galamsey περιοχών (αστικές περιοχές, δρόμους, γυμνά εδάφη).<br /> <br /> ''Αλλαγή στις περιοχές galamsey μεταξύ 2011 – 2015''<br /> <br /> Xρησιμοποιήσαμε επανειλημμένη, επανασταθμισμένη ανίχνευση Multivariate Alteration Detection (IR-MAD) (Εικόνα 2 (β)), μια μεθοδολογία ανίχνευσης αλλαγών χωρίς προηγούμενο, για να μεγιστοποιήσουμε τις διαφορές που σχετίζονται με την αλλαγή της κάλυψης γης, σε αντίθεση με αλλαγές στον φωτισμό και τις ατμοσφαιρικές συνθήκες (Canty and Nielsen, 2008). Το IR-MAD επιτρέπει επίσης να προσδιοριστεί ένα κατώφλι αλλαγής κατάλληλο για την απομόνωση της σχετικά ισχυρής μεταβολής στην ανακλαστικότητα από τη βλάστηση στα galamsey.<br /> <br /> Χρησιμοποιώντας τον κώδικα που διατίθεται από τον Canty (2015), δημιουργήθηκαν μεταβλητές MAD για την αλληλεπικάλυψη των εικόνων του 2011 και του 2015. Ο οπτικός έλεγχος ενός σύνθετου ψευδοχρώματος των τριών μεταβλητών MAD (Εικόνα 3) δείχνει στην πρώτη μεταβλητή (κόκκινο), τις περιοχές αλλαγής κατά μήκος του υδρογραφικού δικτύου και των αστικών περιοχών όπου έχει εκκαθαριστεί η δασική και η γεωργική γη. Οι ανακλαστικές αλλαγές στις υπάρχουσες περιοχές των galamsey είναι ορατές στη δεύτερη μεταβλητή (πράσινη). Οι φασματικές διαφορές που σχετίζονται με τη μεταβολή της χρήσης γης μεταξύ των εικόνων μεγιστοποιούνται και οι κατηγορίες αλλαγών ταξινομούνται σε μη συσχετισμένα στοιχεία εικόνας (Canty and Nielsen, 2006). Τα μεταβαλλόμενα pixel μπορούν να εξαχθούν χωρίς την ανάγκη για οποιαδήποτε προκαταρκτική ταξινόμηση που μπορεί να εισάγει σφάλμα επισήμανσης στην ανίχνευση αλλαγής. Η επίδραση της λεπτής ομίχλης μειώνεται επίσης σημαντικά καθώς αντιπροσωπεύει μια μικρότερη μεταβολή των τιμών των pixel μεταξύ των ημερομηνιών από την αλλαγή της χρήσης γης.<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_6_ergasia_4.PNG | thumb | right | Εικόνα 3: Υποκατηγορίες ψευδώς έγχρωμων εικόνων UK-DMC2 κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία από τις 19 Ιανουαρίου 2011 (αριστερά), στις 13 Ιανουαρίου 2015 (στο κέντρο) και τις τρεις παραλλαγές MAD (δεξιά) , Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> ''Έκταση της ρύπανσης'' <br /> <br /> Αρκετές μελέτες που βασίζονται στην ανάλυση των δειγμάτων εδάφους / νερού έδειξαν ότι η ρύπανση από τα galamsey είναι πραγματική, αλλά η έκταση και η ένταση της ρύπανσης δεν είναι γνωστές. Ελλείψει in situ δεδομένων που εξηγούν πώς μεταδίδεται η ρύπανση από τα galamsey στο περιβάλλον, υπολογίσαμε μια αυθαίρετη ζώνη επιπτώσεων με ακτίνα r ανάλογη με την αναλογία των galamsey p και μια μέγιστη τιμή rmax 10 km, δηλ. r = p · rmax. Για κάθε galamsey pixel, η αναλογία του galamsey υπολογίστηκε ως ο λόγος μεταξύ του αριθμού των galamsey pixel και του συνολικού αριθμού των pixel μέσα σε ένα παράθυρο ακτίνας 10 χλμ. <br /> <br /> '''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ &amp; ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ'''<br /> <br /> • Η Εικόνα 4 δείχνει ότι η συνολική διάταξη των galamsey ταιριάζει με το δίκτυο των ποταμών. Πρακτικά, η επιφανειακή εξόρυξη μπορεί να συμβεί μόνο σε μη στερεοποιημένους βράχους, οπότε οι ανθρακωρύχοι προσδοκούν καταθέσεις χρυσού κυρίως στις αλλουβιακές και κολλουβιακές αποθέσεις (Hilson, 2002). Το καθαρό νερό είναι επίσης απαραίτητο στη διαδικασία εξόρυξης χρυσού η οποία αντιθέτως οδηγεί σε μόλυνση των ποταμών με περίσσεια ιζήματος και υδραργύρου που χρησιμοποιείται για την αμαγάλμωση.<br /> <br /> • Ο Πίνακας 2 συνοψίζει τις μεροληπτικά διορθωμένες εκτιμήσεις της έκτασης για το 2011, το 2013 και το 2015 στο πλαίσιο της περιοχής αλλαγών. Ο ρυθμός επέκτασης αυξήθηκε από +12,376 εκτάρια (+ 113%) για την περίοδο 2011-2013 σε +13,414 εκτάρια (+ 58%) για την περίοδο 2013-2015. Έτσι, η περιοχή των galamsey έχει τριπλασιάσει από 10.907 εκτάρια το 2011 σε 36.696 εκτάρια το 2015.<br /> <br /> • Αρκετά προστατευόμενα δασικά αποθέματα, πλησίον ενός ποταμού, προσβάλλονται άμεσα από τα galamsey. Μερικές φορές φαίνεται ότι η λωρίδα των galamsey σταματά στην άκρη των αποθεμάτων. Ο Πίνακας 3 δείχνει ότι η καταπάτηση αποθεμάτων έχει αυξηθεί σημαντικά από 53 εκτάρια σε 603 μεταξύ 2011 - 2015 εντός της περιοχής αλλαγής. Όσον αφορά τη ρύπανση, 65.625 εκτάρια δασικού αποθέματος βρίσκονται εντός της ζώνης επιρροής του 2015.<br /> <br /> • Τα Galamsey είναι μια πολύπλοκη κοινωνικοοικονομική δραστηριότητα που αγωνίζεται να συνυπάρχει με άλλα μέσα διαβίωσης. Η εξόρυξη έχει θετικές επιπτώσεις στον τοπικό πληθυσμό μέσω του εισοδήματος που παράγει και μέσω των συναφών συναλλαγών του. Παρέχει επίσης σε ορισμένους αγρότες τα απαιτούμενα χρήματα για να φροντίσουν τις καλλιέργειες κακάο τους. Αυτές οι θετικές επιπτώσεις πρέπει να εξισορροπούνται με την αναμφισβήτητη καταστροφή και μόλυνση των γεωργικών εκτάσεων. Συνεπώς, η εξόρυξη πρέπει να συνεχιστεί μόνο με μέσα που ελαχιστοποιούν τις περιβαλλοντικές της επιπτώσεις.<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_3_ergasia_4.PNG | thumb | right | Εικόνα 4: Συνολική έκταση galamsey το 2013 στην περιοχή μελέτης, με ζώνη πρόσκρουσης ανάλογη προς την πυκνότητα του galamsey και υποθέτοντας μια μέγιστη ακτίνα 10 km, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_4_ergasia_4.PNG | thumb | right | Πίνακας 2: Προβλεπόμενες bias εκτιμήσεις της περιοχής galamsey το 2011, το 2013 και το 2015, για την περιοχή αλλαγής και για ολόκληρη την περιοχή μελέτης, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_5_ergasia_4.PNG | thumb | right | Πίνακας 3: Η διείσδυση των galamsey σε προστατευόμενα δασικά αποθέματα εντός της περιοχής αλλαγής, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> [[category: Underground Mining]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_7_ergasia_4.PNG 2018-02-09T16:30:01Z

<p>Evagk17: Εικόνα 2: Συνολική μεθοδολογία για τη δημιουργία (a) του χάρτη galamsey 2013 που καλύπτει ολόκληρη την περιοχή μελέτης από την απεικόνιση UK-DMC2 χωρί�</p> <hr /> <div>Εικόνα 2: Συνολική μεθοδολογία για τη δημιουργία (a) του χάρτη galamsey 2013 που καλύπτει ολόκληρη την περιοχή μελέτης από την απεικόνιση UK-DMC2 χωρίς σύννεφα, β) τον χάρτη galamsey 2011-2015 η επέκταση του οποίου καλύπτει μόνο την περιοχή αλλαγής από τις θολές εικόνες UK-DMC2 για το 2011 και το 2015 και γ) οι χάρτες galamsey το 2011 και το 2015, περιορίζονται επίσης στην περιοχή αλλαγής</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_6_ergasia_4.PNG 2018-02-09T16:29:23Z

<p>Evagk17: Εικόνα 3: Υποκατηγορίες ψευδώς έγχρωμων εικόνων UK-DMC2 κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία από τις 19 Ιανουαρίου 2011 (αριστερά), στις 13 Ιανουαρίου 201</p> <hr /> <div>Εικόνα 3: Υποκατηγορίες ψευδώς έγχρωμων εικόνων UK-DMC2 κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία από τις 19 Ιανουαρίου 2011 (αριστερά), στις 13 Ιανουαρίου 2015 (στο κέντρο) και τις τρεις παραλλαγές MAD (δεξιά)</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_5_ergasia_4.PNG 2018-02-09T16:28:34Z

<p>Evagk17: Πίνακας 3: Η διείσδυση των galamsey σε προστατευόμενα δασικά αποθέματα εντός της περιοχής αλλαγής</p> <hr /> <div>Πίνακας 3: Η διείσδυση των galamsey σε προστατευόμενα δασικά αποθέματα εντός της περιοχής αλλαγής</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_4_ergasia_4.PNG 2018-02-09T16:28:06Z

<p>Evagk17: Πίνακας 2: Προβλεπόμενες bias εκτιμήσεις της περιοχής galamsey το 2011, το 2013 και το 2015, για την περιοχή αλλαγής και για ολόκληρη την περιοχή μελέτης</p> <hr /> <div>Πίνακας 2: Προβλεπόμενες bias εκτιμήσεις της περιοχής galamsey το 2011, το 2013 και το 2015, για την περιοχή αλλαγής και για ολόκληρη την περιοχή μελέτης</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_3_ergasia_4.PNG 2018-02-09T16:27:38Z

<p>Evagk17: Εικόνα 4: Συνολική έκταση galamsey το 2013 στην περιοχή μελέτης, με ζώνη πρόσκρουσης ανάλογη προς την πυκνότητα του galamsey και υποθέτοντας μια μέγισ</p> <hr /> <div>Εικόνα 4: Συνολική έκταση galamsey το 2013 στην περιοχή μελέτης, με ζώνη πρόσκρουσης ανάλογη προς την πυκνότητα του galamsey και υποθέτοντας μια μέγιστη ακτίνα 10 km</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_2_ergasia_4.PNG 2018-02-09T16:26:52Z

<p>Evagk17: Εικόνα 1: Περιοχή μελέτης στη νότια Γκάνα με την έκταση της εικόνας 2013 UK-DMC2 και της επικαλυπτόμενης περιοχής των εικόνων UK-DMC2 από το 2011 και το</p> <hr /> <div>Εικόνα 1: Περιοχή μελέτης στη νότια Γκάνα με την έκταση της εικόνας 2013 UK-DMC2 και της επικαλυπτόμενης περιοχής των εικόνων UK-DMC2 από το 2011 και το 2015</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_1_ergasia_4.PNG 2018-02-09T16:26:13Z

<p>Evagk17: Πίνακας 1: Τεχνικά χαρακτηριστικά του προϊόντος UK-DMC2 L1T</p> <hr /> <div>Πίνακας 1: Τεχνικά χαρακτηριστικά του προϊόντος UK-DMC2 L1T</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%A7%CE%B1%CF%81%CF%84%CE%BF%CE%B3%CF%81%CE%AC%CF%86%CE%B7%CF%83%CE%B7_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%B5%CF%80%CE%AD%CE%BA%CF%84%CE%B1%CF%83%CE%B7%CF%82_%CF%84%CF%89%CE%BD_%CE%BF%CF%81%CF%85%CF%87%CE%B5%CE%AF%CF%89%CE%BD_%CF%87%CF%81%CF%85%CF%83%CE%BF%CF%8D_galamsey_%CF%83%CF%84%CE%B7%CE%BD_%CF%80%CE%B5%CF%81%CE%B9%CE%BF%CF%87%CE%AE_%CE%BA%CE%B1%CE%BB%CE%BB%CE%B9%CE%AD%CF%81%CE%B3%CE%B5%CE%B9%CE%B1%CF%82_%CE%BA%CE%B1%CE%BA%CE%AC%CE%BF_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%93%CE%BA%CE%AC%CE%BD%CE%B1_%CE%BC%CE%B5_%CF%87%CF%81%CE%AE%CF%83%CE%B7_%CE%BF%CF%80%CF%84%CE%B9%CE%BA%CE%AE%CF%82_%CF%84%CE%B7%CE%BB%CE%B5%CF%80%CE%B9%CF%83%CE%BA%CF%8C%CF%80%CE%B7%CF%83%CE%B7%CF%82 2018-02-09T16:24:56Z

<p>Evagk17: Νέα σελίδα με ''''Χαρτογράφηση της επέκτασης των ορυχείων χρυσού galamsey στην περιοχή καλλιέργειας κακάο της Γκ...'</p> <hr /> <div>'''Χαρτογράφηση της επέκτασης των ορυχείων χρυσού galamsey στην περιοχή καλλιέργειας κακάο της Γκάνα με χρήση οπτικής τηλεπισκόπησης'''<br /> <br /> '''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Mapping the expansion of galamsey gold mines in the cocoa growing area of Ghana using optical remote sensing''<br /> <br /> '''Συγγραφείς:''' B. Snapir, D.M. Simms, T.W. Waine<br /> <br /> '''Λέξεις κλειδιά:''' Εξόρυξη, Χρυσός, Αφρική, Κακάο, Τηλεπισκόπηση<br /> <br /> '''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]<br /> <br /> <br /> '''ΠΕΡΙΛΗΨΗ'''<br /> <br /> Η χειρονακτική εξόρυξη χρυσού (galamsey) και η καλλιέργεια κακάο αποτελούν βασικές πηγές εισοδήματος για τους ντόπιους πληθυσμούς στη Γκάνα. Δυστυχώς, η πρώτη προκαλεί σοβαρές απειλές για το περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία και έρχεται αντιμέτωπη με την καλλιέργεια κακάο και άλλα μέσα διαβίωσης. Οι έγκαιρες και χωρικά αναφερόμενες πληροφορίες σχετικά με την έκταση των περιοχών παράνομης εξόρυξης χρυσού μικρής κλίμακας είναι απαραίτητες για την κατανόηση και τον περιορισμό των αρνητικών επιπτώσεων της εξόρυξης. Για να το αντιμετωπίσουμε, χρησιμοποιούμε δορυφορικές εικόνες πολλαπλών ημερών UK-DMC2 για να χαρτογραφήσουμε την έκταση και την επέκταση των εκτάσεων της παράνομης εξόρυξης χρυσού μικρής κλίμακας από το 2011 έως το 2015. Σχεδιάζουμε τη συνολική έκταση των περιοχών αυτών το 2013 πάνω από την περιοχή καλλιέργειας κακάο, χρησιμοποιώντας ομαδοποίηση k-means σε μια εικόνα χωρίς σύννεφα του 2013 με έντονη φασματική αντίθεση μεταξύ των περιοχών galamsey και την περιβάλλουσα βλάστηση. Επεξεργαζόμαστε επίσης ένα ζευγάρι θολών εικόνων από το 2011 και το 2015 με Multivariate Alteration Detection για να χαρτογραφήσουμε την επέκταση των περιοχών galamsey τα έτη 2011-2015 σε ένα υποσύνολο, με την ετικέτα της περιοχής αλλαγής. Χρησιμοποιούμε ένα σύνολο τυχαίων σημείων δειγματοληψίας που έχουν ερμηνευτεί με βάση την ορολογία για να υπολογίσουμε εκτιμήσεις της περιοχής μεροληπτικά διορθωμένες. Επίσης, οριοθετούμε μια ενδεικτική ζώνη επιπτώσεων ρύπανσης ανάλογη με την πυκνότητα της περιοχής galamsey, υποθέτοντας μια μέγιστη ακτίνα 10χλμ. Στην περιοχή καλλιέργειας κακάο της Γκάνα, η εκτιμώμενη συνολική έκταση galamsey το 2013 είναι 27.839 εκτάρια, με ζώνη επιρροής 551.496 εκταρίων. Στην περιοχή αλλαγής, οι περιοχές galamsey έχουν κάτι παραπάνω από τριπλασιαστεί από το 2011 έως το 2015, με αποτέλεσμα την άμεση καταστροφή 603 εκταρίων σε προστατευόμενα δασικά αποθέματα. Υποθέτοντας τον ίδιο ρυθμό ανάπτυξης για την υπόλοιπη περιοχή καλλιέργειας κακάο, εκτιμάται ότι η συνολική έκταση των περιοχών galamsey το 2015 είναι 43,879 εκτάρια. Οι περιοχές galamsey αναπτύσσονται κατά μήκος του μεγαλύτερου μέρους του δικτύου ποταμών (Offin, Ankobra, Birim, Anum, Tano), με ρύπανση κατάντη που επηρεάζει τόσο τη γη όσο και το νερό.<br /> <br /> '''ΕΙΣΑΓΩΓΗ'''<br /> <br /> Η εξόρυξη χρυσού στη Γκάνα (Αφρική) είναι ένα σύνθετο σύστημα που χωρίζεται σε δύο ομάδες: (i) μεγάλης κλίμακας ορυχεία (σύγχρονη εξόρυξη επιφανείας / υπόγεια ορυχεία) και (ii) μικρής κλίμακας ορυχεία (χειρονακτική εξόρυξη επιφανείας) που ονομάζονται galamsey. Ο πρώτος συμβάλλει σημαντικά στη συνολική οικονομία της χώρας μέσω φορολογικών εσόδων (Fonseca, 2004). Ωστόσο, έχουν μικρή αλληλεπίδραση με τις τοπικές οικονομίες, οδηγούν συχνά σε αναγκαστική μετεγκατάσταση κοινοτήτων και αποτελούν αναμφισβήτητη πηγή περιβαλλοντικής ρύπανσης (Aragon and Rud, 2013). Σε σύγκριση, παρά το γεγονός ότι είναι κατά κανόνα παράνομο (Teschner, 2012), τα galamsey φέρνουν άμεσο εισόδημα στους ανθρακωρύχους και τις οικογένειές τους και διεγείρει το τοπικό εμπόριο που σχετίζεται με την εξόρυξη (Amankwah, 2013). Δυστυχώς, δεδομένου ότι πρόκειται κυρίως για την επιφανειακή εξόρυξη, έχει ως αποτέλεσμα τη σημαντική καταστροφή της φυσικής βλάστησης και της γεωργικής γης, την αφαίρεση του εδάφους και την εκτροπή των υδάτινων σωμάτων. Η διαδικασία εξόρυξης οδηγεί επίσης στη ρύπανση από σκόνη, τη ρύπανση των υδάτων από την αύξηση των ιζημάτων (Kusimi et al., 2014) και την εισαγωγή υδραργύρου που μολύνει επίσης το έδαφος (Serfor-Armah et al., 2004). Το 2011 η Ghana Water Company Limited αναγκάστηκε να σταματήσει προσωρινά την επεξεργασία του νερού επειδή ο ποταμός Birim ήταν πολύ μολυσμένος για να χρησιμοποιηθεί για οικιακή χρήση (Amankwah, 2013).<br /> <br /> Ο χρυσός και το κακάο αποτελούν τη ραχοκοκαλιά των εξαγωγών της Γκάνα, καταγράφοντας αντίστοιχα 4.388,06 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ και 2,612,87 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ, τα οποία μαζί αντιπροσωπεύουν το 53,0% των συνολικών εσόδων από εξαγωγές το 2014 (ISSER, 2015). Δυστυχώς, οι δύο δραστηριότητες αγωνίζονται να συνυπάρχουν (Boateng and Codjoe, 2014). Πρώτον, ο χρυσός και το κακάο ανταγωνίζονται για τη γη και την εργασία - η γη κακάο μετατρέπεται σε ορυχεία ή / και οι γεωργοί εγκαταλείπουν το κακάο για να δοκιμάσουν την ευκαιρία τους στο γειτονικό galamsey. Η εξόρυξη χρυσού ευνοείται καθώς μπορεί να προσφέρει γρήγορο κέρδος σε σύγκριση με την κακώς πληρωμένη εποχική δραστηριότητα κακάο. Δεύτερον, αναφέρθηκε ότι η ρύπανση από τα galamsey επηρεάζει την απόδοση του κακάο - οι αγρότες παρατηρούν πρώιμη πτώση των ανώριμων λοβών, μαρασμός και κιτρίνισμα των φύλλων σε φυτείες κοντά στην περιοχή εξόρυξης (Boateng and Codjoe, 2014). Παρά ταύτα, αναφέρεται επίσης ότι τα galamsey έχουν θετικές επιπτώσεις στη δραστηριότητα του κακάο. Αντί να εγκαταλείψουν την εκμετάλλευσή τους, ορισμένοι αγρότες κερδίζουν χρήματα από την εξόρυξη χρυσού κατά τη διάρκεια της εκτός καλλιέργειας περιόδου και την επανεπενδύουν στη γεωργία μέσω της πρόσληψης εργατικού δυναμικού και της αγοράς λιπασμάτων που αλλιώς είναι απρόσιτα (Hilson and Garforth, 2013, Okoh and Hilson, 2011).<br /> <br /> Σε αυτή την εργασία, χρησιμοποιούμε οπτικές εικόνες πολλαπλών ημερομηνιών που αποκτήθηκαν από το UK-DMC2 για να (i) χαρτογραφήσουν την έκταση και την εξέλιξη των galamsey στη νότια Γκάνα από το 2011 έως το 2015 και (ii) να προβούν σε προκαταρκτική εκτίμηση της πιθανής έκτασης της ρύπανσης. Ο UK-DMC2 είναι ένας βρετανικός δορυφόρος πολλαπλών φασματικών απεικονίσεων και μέρος του Συστήματος Παρακολούθησης Καταστροφών, το οποίο λειτουργεί σε πράσινο, κόκκινο και στην εγγύς υπέρυθρη ακτινοβολία σε ανάλυση 22 μέτρων (Πίνακας 1).<br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_1_ergasia_4.PNG | thumb | right | Πίνακας 1: Τεχνικά χαρακτηριστικά του προϊόντος UK-DMC2 L1T, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> '''ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ'''<br /> <br /> ''Περιοχή μελέτης'' <br /> <br /> Η περιοχή μελέτης (Εικόνα 1) επιλέχθηκε για να καλύψει την περιοχή καλλιέργειας κακάο της νότιας Γκάνα, όπου συγκεντρώνεται το μεγαλύτερο μέρος των galamsey. Ενώ η βόρεια Γκάνα είναι ζεστή και ξηρή, η περιοχή καλλιέργειας κακάο είναι ζεστή και υγρή, επιρρεπής σε νεφελώδη κάλυψη και ομίχλη, ιδιαίτερα κατά την περίοδο των βροχών από τον Απρίλιο έως τα μέσα Νοεμβρίου. Το προϊόν κλάσματος νέφους MODIS (Platnick et al., 2003) δείχνει ότι η περιοχή μελέτης είχε ένα μέσο κλάσμα νέφους 0,83 το 2015, με ένα ελάχιστο 0,53 τον Δεκέμβριο.<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_2_ergasia_4.PNG | thumb | right | Εικόνα 1: Περιοχή μελέτης στη νότια Γκάνα με την έκταση της εικόνας 2013 UK-DMC2 και της επικαλυπτόμενης περιοχής των εικόνων UK-DMC2 από το 2011 και το 2015, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> ''Έκταση galamsey 2013'' <br /> <br /> Η συνολική περιοχή των galamsey χαρτογραφήθηκε χρησιμοποιώντας την ανεξέλεγκτη ταξινόμηση της εικόνας UK-DMC2 L1T που αποκτήθηκε την 1η Ιανουαρίου 2013 και την οπτική ερμηνεία των εικόνων του Google Earth © (Εικόνα 2 (α)).<br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_7_ergasia_4.PNG | thumb | right | Εικόνα 2: Συνολική μεθοδολογία για τη δημιουργία (a) του χάρτη galamsey 2013 που καλύπτει ολόκληρη την περιοχή μελέτης από την απεικόνιση UK-DMC2 χωρίς σύννεφα, β) τον χάρτη galamsey 2011-2015 η επέκταση του οποίου καλύπτει μόνο την περιοχή αλλαγής από τις θολές εικόνες UK-DMC2 για το 2011 και το 2015 και γ) οι χάρτες galamsey το 2011 και το 2015, περιορίζονται επίσης στην περιοχή αλλαγής, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> Η εικόνα ήταν αρχικά υποσύνολο στην περιοχή μελέτης και οι αρχικές πράσινες, κόκκινες και εγγύς υπέρυθρες ζώνες μετατράπηκαν στην κορυφή της ατμοσφαιρικής ανακλαστικότητας σύμφωνα με τη μέθοδο των Crowley και Mackin (2008). Μια ζώνη δεικτών βλάστησης κανονικοποιημένης διαφοράς (NDVI) προστέθηκε ως νέα επικάλυψη εικόνας στις ζώνες ανάκλασης για τη βελτίωση των φασματικών διαφορών μεταξύ των επιφανειών με βλάστηση και αυτών χωρίς βλάστηση. Διαχωρίσαμε προοδευτικά τα galamsey από άλλες καλύψεις γης μέσω δύο διαδοχικών μη εποπτευόμενων ταξινομήσεων, το καθένα χρησιμοποιώντας κατάτμηση k-means με 50 κατηγορίες. Σε κάθε επανάληψη, οι κλάσεις επισημάνθηκαν με οπτική ερμηνεία της αρχικής εικόνας ψευδών χρωμάτων, και οι κατηγορίες μη-galamsey απομακρύνθηκαν από την ανάλυση. Ο αριθμός των τάξεων είναι ένας συνδυασμός μεταξύ του να υπάρχουν αρκετές κατηγορίες για την διάκριση των galamsey, διατηρώντας παράλληλα τη χειρωνακτική ερμηνεία αυτών των κατηγοριών διαχειρίσιμη. Τέλος, η περιοχή που ταξινομήθηκε ως galamsey επεξεργάστηκε χειροκίνητα με οπτική ερμηνεία των εικόνων του Google Earth ©, αφαιρώντας άλλα 129.000 εκτάρια μη galamsey περιοχών (αστικές περιοχές, δρόμους, γυμνά εδάφη).<br /> <br /> ''Αλλαγή στις περιοχές galamsey μεταξύ 2011 – 2015''<br /> <br /> Xρησιμοποιήσαμε επανειλημμένη, επανασταθμισμένη ανίχνευση Multivariate Alteration Detection (IR-MAD) (Εικόνα 2 (β)), μια μεθοδολογία ανίχνευσης αλλαγών χωρίς προηγούμενο, για να μεγιστοποιήσουμε τις διαφορές που σχετίζονται με την αλλαγή της κάλυψης γης, σε αντίθεση με αλλαγές στον φωτισμό και τις ατμοσφαιρικές συνθήκες (Canty and Nielsen, 2008). Το IR-MAD επιτρέπει επίσης να προσδιοριστεί ένα κατώφλι αλλαγής κατάλληλο για την απομόνωση της σχετικά ισχυρής μεταβολής στην ανακλαστικότητα από τη βλάστηση στα galamsey.<br /> <br /> Χρησιμοποιώντας τον κώδικα που διατίθεται από τον Canty (2015), δημιουργήθηκαν μεταβλητές MAD για την αλληλεπικάλυψη των εικόνων του 2011 και του 2015. Ο οπτικός έλεγχος ενός σύνθετου ψευδοχρώματος των τριών μεταβλητών MAD (Εικόνα 3) δείχνει στην πρώτη μεταβλητή (κόκκινο), τις περιοχές αλλαγής κατά μήκος του υδρογραφικού δικτύου και των αστικών περιοχών όπου έχει εκκαθαριστεί η δασική και η γεωργική γη. Οι ανακλαστικές αλλαγές στις υπάρχουσες περιοχές των galamsey είναι ορατές στη δεύτερη μεταβλητή (πράσινη). Οι φασματικές διαφορές που σχετίζονται με τη μεταβολή της χρήσης γης μεταξύ των εικόνων μεγιστοποιούνται και οι κατηγορίες αλλαγών ταξινομούνται σε μη συσχετισμένα στοιχεία εικόνας (Canty and Nielsen, 2006). Τα μεταβαλλόμενα pixel μπορούν να εξαχθούν χωρίς την ανάγκη για οποιαδήποτε προκαταρκτική ταξινόμηση που μπορεί να εισάγει σφάλμα επισήμανσης στην ανίχνευση αλλαγής. Η επίδραση της λεπτής ομίχλης μειώνεται επίσης σημαντικά καθώς αντιπροσωπεύει μια μικρότερη μεταβολή των τιμών των pixel μεταξύ των ημερομηνιών από την αλλαγή της χρήσης γης.<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_6_ergasia_4.PNG | thumb | right | Εικόνα 3: Υποκατηγορίες ψευδώς έγχρωμων εικόνων UK-DMC2 κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία από τις 19 Ιανουαρίου 2011 (αριστερά), στις 13 Ιανουαρίου 2015 (στο κέντρο) και τις τρεις παραλλαγές MAD (δεξιά) , Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> ''Έκταση της ρύπανσης'' <br /> <br /> Αρκετές μελέτες που βασίζονται στην ανάλυση των δειγμάτων εδάφους / νερού έδειξαν ότι η ρύπανση από τα galamsey είναι πραγματική, αλλά η έκταση και η ένταση της ρύπανσης δεν είναι γνωστές. Ελλείψει in situ δεδομένων που εξηγούν πώς μεταδίδεται η ρύπανση από τα galamsey στο περιβάλλον, υπολογίσαμε μια αυθαίρετη ζώνη επιπτώσεων με ακτίνα r ανάλογη με την αναλογία των galamsey p και μια μέγιστη τιμή rmax 10 km, δηλ. r = p · rmax. Για κάθε galamsey pixel, η αναλογία του galamsey υπολογίστηκε ως ο λόγος μεταξύ του αριθμού των galamsey pixel και του συνολικού αριθμού των pixel μέσα σε ένα παράθυρο ακτίνας 10 χλμ. <br /> <br /> '''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ &amp; ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ'''<br /> <br /> • Η Εικόνα 4 δείχνει ότι η συνολική διάταξη των galamsey ταιριάζει με το δίκτυο των ποταμών. Πρακτικά, η επιφανειακή εξόρυξη μπορεί να συμβεί μόνο σε μη στερεοποιημένους βράχους, οπότε οι ανθρακωρύχοι προσδοκούν καταθέσεις χρυσού κυρίως στις αλλουβιακές και κολλουβιακές αποθέσεις (Hilson, 2002). Το καθαρό νερό είναι επίσης απαραίτητο στη διαδικασία εξόρυξης χρυσού η οποία αντιθέτως οδηγεί σε μόλυνση των ποταμών με περίσσεια ιζήματος και υδραργύρου που χρησιμοποιείται για την αμαγάλμωση.<br /> <br /> • Ο Πίνακας 2 συνοψίζει τις μεροληπτικά διορθωμένες εκτιμήσεις της έκτασης για το 2011, το 2013 και το 2015 στο πλαίσιο της περιοχής αλλαγών. Ο ρυθμός επέκτασης αυξήθηκε από +12,376 εκτάρια (+ 113%) για την περίοδο 2011-2013 σε +13,414 εκτάρια (+ 58%) για την περίοδο 2013-2015. Έτσι, η περιοχή των galamsey έχει τριπλασιάσει από 10.907 εκτάρια το 2011 σε 36.696 εκτάρια το 2015.<br /> <br /> • Αρκετά προστατευόμενα δασικά αποθέματα, πλησίον ενός ποταμού, προσβάλλονται άμεσα από τα galamsey. Μερικές φορές φαίνεται ότι η λωρίδα των galamsey σταματά στην άκρη των αποθεμάτων. Ο Πίνακας 3 δείχνει ότι η καταπάτηση αποθεμάτων έχει αυξηθεί σημαντικά από 53 εκτάρια σε 603 μεταξύ 2011 - 2015 εντός της περιοχής αλλαγής. Όσον αφορά τη ρύπανση, 65.625 εκτάρια δασικού αποθέματος βρίσκονται εντός της ζώνης επιρροής του 2015.<br /> <br /> • Τα Galamsey είναι μια πολύπλοκη κοινωνικοοικονομική δραστηριότητα που αγωνίζεται να συνυπάρχει με άλλα μέσα διαβίωσης. Η εξόρυξη έχει θετικές επιπτώσεις στον τοπικό πληθυσμό μέσω του εισοδήματος που παράγει και μέσω των συναφών συναλλαγών του. Παρέχει επίσης σε ορισμένους αγρότες τα απαιτούμενα χρήματα για να φροντίσουν τις καλλιέργειες κακάο τους. Αυτές οι θετικές επιπτώσεις πρέπει να εξισορροπούνται με την αναμφισβήτητη καταστροφή και μόλυνση των γεωργικών εκτάσεων. Συνεπώς, η εξόρυξη πρέπει να συνεχιστεί μόνο με μέσα που ελαχιστοποιούν τις περιβαλλοντικές της επιπτώσεις.<br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_3_ergasia_4.PNG | thumb | right | Εικόνα 4: Συνολική έκταση galamsey το 2013 στην περιοχή μελέτης, με ζώνη πρόσκρουσης ανάλογη προς την πυκνότητα του galamsey και υποθέτοντας μια μέγιστη ακτίνα 10 km, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_4_ergasia_4.PNG | thumb | right | Πίνακας 2: Προβλεπόμενες bias εκτιμήσεις της περιοχής galamsey το 2011, το 2013 και το 2015, για την περιοχή αλλαγής και για ολόκληρη την περιοχή μελέτης, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> [[Αρχείο:Rs_wiki_eikona_5_ergasia_4.PNG | thumb | right | Πίνακας 3: Η διείσδυση των galamsey σε προστατευόμενα δασικά αποθέματα εντός της περιοχής αλλαγής, Πηγή: https://www.researchgate.net/publication/313925370_Mapping_the_expansion_of_galamsey_gold_mines_in_the_cocoa_growing_area_of_Ghana_using_optical_remote_sensing]]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> [[category: Underground Mining]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%93%CE%BA%CE%BF%CF%85%CF%84%CE%B6%CE%B9%CE%BF%CF%8D%CF%80%CE%B1_%CE%95%CF%85%CE%B1%CE%B3%CE%B3%CE%B5%CE%BB%CE%AF%CE%B1 2018-02-09T16:20:10Z

<p>Evagk17: </p> <hr /> <div>* [[Διαχείριση άρδευσης με τηλεπισκόπηση: Αξιολόγηση της απαίτησης άρδευσης για τον αραβόσιτο υπό την κλιματική κατάσταση της Μεσογείου]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]<br /> <br /> * [[Απομακρυσμένοι αισθητήρες πρόβλεψης της θνησιμότητας των κωνοφόρων δέντρων κατά τη διάρκεια σοβαρής ξηρασίας]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]<br /> <br /> * [[Αλλαγές στον παγετώνα στη λεκάνη Susitna, Αλάσκα, ΗΠΑ (1951-2015) με τη χρήση μεθόδων GIS και τηλεπισκόπησης]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]<br /> <br /> * [[Χαρτογράφηση της επέκτασης των ορυχείων χρυσού galamsey στην περιοχή καλλιέργειας κακάο της Γκάνα με χρήση οπτικής τηλεπισκόπησης]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CE%BB%CE%BB%CE%B1%CE%B3%CE%AD%CF%82_%CF%83%CF%84%CE%BF%CE%BD_%CF%80%CE%B1%CE%B3%CE%B5%CF%84%CF%8E%CE%BD%CE%B1_%CF%83%CF%84%CE%B7_%CE%BB%CE%B5%CE%BA%CE%AC%CE%BD%CE%B7_Susitna,_%CE%91%CE%BB%CE%AC%CF%83%CE%BA%CE%B1,_%CE%97%CE%A0%CE%91_(1951-2015)_%CE%BC%CE%B5_%CF%84%CE%B7_%CF%87%CF%81%CE%AE%CF%83%CE%B7_%CE%BC%CE%B5%CE%B8%CF%8C%CE%B4%CF%89%CE%BD_GIS_%CE%BA%CE%B1%CE%B9_%CF%84%CE%B7%CE%BB%CE%B5%CF%80%CE%B9%CF%83%CE%BA%CF%8C%CF%80%CE%B7%CF%83%CE%B7%CF%82 2018-02-09T00:21:12Z

<p>Evagk17: Νέα σελίδα με ''''Αλλαγές στον παγετώνα στη λεκάνη Susitna, Αλάσκα, ΗΠΑ (1951-2015) με τη χρήση μεθόδων GIS και τηλεπισκό...'</p> <hr /> <div>'''Αλλαγές στον παγετώνα στη λεκάνη Susitna, Αλάσκα, ΗΠΑ (1951-2015) με τη χρήση μεθόδων GIS και τηλεπισκόπησης'''<br /> <br /> '''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Glacier Changes in the Susitna Basin, Alaska, USA, (1951–2015) using GIS and Remote Sensing Methods''<br /> <br /> '''Συγγραφείς:''' Roland Wastlhuber, Regine Hock, Christian Kienholz and Matthias Braun<br /> <br /> '''Λέξεις κλειδιά:''' Παγετώνας, Τηλεπισκόπηση, Αλάσκα<br /> <br /> '''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [http://www.mdpi.com/2072-4292/9/5/478]<br /> <br /> <br /> '''ΠΕΡΙΛΗΨΗ'''<br /> <br /> Ο ποταμός Susitna που αποστραγγίζει από την εξαιρετικά παγετώδη περιοχή της Κεντρικής Αλάσκας έχει επανειλημμένα θεωρηθεί μια πιθανή πηγή υδροηλεκτρικής ενέργειας τις τελευταίες δεκαετίες, δημιουργώντας ερωτήσεις σχετικά με την επίδραση των αλλαγών του παγετώνα στην απορροή της λεκάνης του ποταμού. Προσδιορίζουμε τις αλλαγές στο περιοχή των παγετώνων (1951-2010), στο υψόμετρο (1951-2010, 1951-2005 και 2005-2010), το υψόμετρο της γραμμής ισορροπίας (ELA, 1999-2015) και το λόγο της περιοχής συσσώρευσης (AAR, 1999-2015) της λεκάνης με τους πέντε μεγαλύτερους παγετώνες που καλύπτουν 587 km2 (2010). Χρησιμοποιούμε τις χρονοσειρές Landsat, καθώς και ψηφιακά μοντέλα ανύψωσης (DEMs) από το 1951 (αεροφωτογραφίες των ΗΠΑ - USGS), το 2005 (ASTER) και το 2010 (IfSAR). Οι παγετώνες έχασαν μια έκταση 128 ± 15 km2 (16%) μεταξύ του 1951 και του 2010. Ο μέσος όρος ELA εντοπίστηκε στα 1745 ± 88 m a.s.l. κατά την περίοδο 1999-2015. Οι ετήσιοι ELA του παγετώνα δεν παρουσιάζουν σημαντικές μετατοπίσεις. Βρήκαμε μια αλλαγή ύψους πάγου σε παγετώνα -0,41 ± 0,07 m yr-1 για την περίοδο 1951-2005 και -1,20 ± 0,25 m yr-1 για την περίοδο 2005-2010. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι παγετώνες βρίσκονται σε κατάσταση υποχώρησης και αραίωσης και ότι έχαναν όγκο με ταχείς ρυθμούς τα τελευταία χρόνια. Η ερμηνεία των μεταβολών του πάχους περιπλέκεται από τους κύκλους κύμματος των παγετώνων.<br /> <br /> '''ΕΙΣΑΓΩΓΗ'''<br /> <br /> Οι παγετώνες της Αλάσκας έχουν συμβάλει σημαντικά στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας τις τελευταίες δεκαετίες, με εκτιμώμενες απώλειες μάζας 52 ± 15 Gt yr-1 για την περίοδο από τα μέσα της δεκαετίας του 1950 έως τα μέσα της δεκαετίας του 1990, 41,9 ± 8,6 Gt yr-1 για την περίοδο 1962-2006 και 75 ± 11 Gt yr-1 για την περίοδο 1994 έως 2013. Για την πιο πρόσφατη περίοδο 2003-2009, οι Gardner, et al. υπολογίζουν μια απώλεια μάζας 52 ± 17 Gt yr-1, που αντιστοιχεί σε μέση αραίωση 0.57 ± 0.20 m w.e. yr-1.<br /> <br /> Η μελέτη αυτή επικεντρώνεται στους παγετώνες στη λεκάνη του ποταμού Susitna στην περιοχή της Κεντρικής Αλάσκας (Εικόνα 1), και αποσκοπεί στην συγκέντρωση δεδομένων από διάφορα δορυφορικά και αερομεταφερόμενα προϊόντα προκειμένου να εξεταστούν οι μεταβολές των παγετώνων κατά την περίοδο 1951-2015. Η περιοχή μελέτης επιλέχθηκε αρχικά επειδή ο ποταμός Susitna υπήρξε αντικείμενο μελέτης για σχέδια έργων εξαγωγής υδροηλεκτρικής ενέργειας για πολλές δεκαετίες (ωστόσο, αυτά τα έργα δεν επιδιώκονται πλέον.<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_1_ergasia_3.PNG | thumb | right | Εικόνα 1: Χάρτης μελετημένων παγετώνων στη λεκάνη απορροής ποταμού Susitna, Πηγή: http://www.mdpi.com/2072-4292/9/5/478]]<br /> <br /> Καθορίζουμε τις μεταβολές της περιοχής των παγετώνων μεταξύ του 1951 και του 2010, τις αλλαγές στο ύψος των παγετώνων, και τις απώλειες στη μάζα για τις περιόδους 1951-2005, 2005-2010 και 1951-2010. Επιπλέον, εξάγουμε τα ετήσια υψόμετρα γραμμής χιονιού αργά το καλοκαίρι ως προσέγγιση των υψομετρικών γραμμών ισορροπίας (ELAs) και για τον προσδιορισμό των λόγων της περιοχής συσσώρευσης (AAR) για την περίοδο 1999-2015. Αυτές οι μεταβλητές παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες για την αξιολόγηση της απόκρισης των παγετώνων στην αλλαγή του κλίματος. <br /> <br /> '''Δεδομένα και μέθοδοι'''<br /> <br /> ''Αλλαγές στην Περιοχή''<br /> <br /> Για να αναλύσουμε τις μεταβολές της περιοχής των παγετώνων μεταξύ του 1951 και του 2010, εξήγαμε τα αρχικά σχήματα του παγετώνα από τοπογραφικούς χάρτες (κλίμακα 1: 63,360) που παράγει η USGS από αεροφωτογραφίες (Πίνακας 1). Οι χάρτες αναφέρονται σε διαφορετικές ημερομηνίες μεταξύ 1948 και 1954 με τις ακριβείς ημερομηνίες άγνωστες, έτσι υποθέτουμε ότι τα δεδομένα αντικατοπτρίζουν τις συνθήκες του 1951. <br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_2_ergasia_3.PNG | thumb | right | Πίνακας 1: Επισκόπηση των γεωχωρικών συνόλων δεδομένων που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη μελέτη και παράγωγα προϊόντα. Το dh δηλώνει την αλλαγή επιφανείας, Πηγή: http://www.mdpi.com/2072-4292/9/5/478]]<br /> <br /> Οι τοπογραφικοί χάρτες ήταν διαθέσιμοι ως ψηφιακά ράστερ γραφικά. Χρησιμοποιήσαμε ένα Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών (GIS) για να εξάγουμε χειροκίνητα τα περιγράμματα των παγετώνων από τα ψηφιακά raster αρχεία για να τα μετατρέψουμε σε διγραμματοποιημένα πολύγωνα. <br /> <br /> ''Ανύψωση και μεταβολές μάζας'' <br /> <br /> Οι μεταβολές του όγκου των παγετώνων υπολογίστηκαν για τις τρεις περιόδους: 1951-2005 (ASTER-NED DEM), 2005-2010 (IfSAR-ASTER DEM) και 1951-2010 (IfSAR-NED DEM). Οι τιμές dh μετασχηματίστηκαν σε μεταβολές έντασης ανά pixel, πολλαπλασιάζοντας το dh με την raster περιοχή. Οι συνολικές μεταβολές έντασης στη συνέχεια μετατράπηκαν σε μεταβολές μάζας. Υποθέσαμε μια χωρική σταθερή πυκνότητα 850 kg m-3. Είναι χαμηλότερη από την πυκνότητα του πάγου ώστε να ληφθεί υπόψη η απομάκρυνση των στρωμάτων χαμηλής πυκνότητας. Δεν εφαρμόστηκε χωρικά κατανεμημένη διόρθωση. Ο συντελεστής του 850 kg m-3 έχει βρεθεί ότι είναι κατάλληλος για ένα ευρύ φάσμα συνθηκών.<br /> <br /> Για να αναλυθούν οι εξαρτήσεις ανύψωσης, οι τιμές dh υπολογίστηκαν κατά μέσο όρο σε ζώνες ανύψωσης 50 m χρησιμοποιώντας την κατανομή του υψομέτρου περιοχής του NED DEM και των περιγραμμάτων των παγετώνων του 1951 για τις περιόδους 1951-2005 και το 1951-2010, το IfSAR DEM και τα περιγράμματα των παγετώνων του 2010 για την περίοδο 2005-2010. Για να υπολογίσουμε συγκεκριμένες μεταβολές μάζας, διαιρέσαμε τη μεταβολή της μάζας με τον αριθμητικό μέσο όρο της προηγούμενης και επόμενης χρονιάς της περιοχής των παγετώνων. <br /> <br /> ''Υψομετρικές Γραμμές Ισορροπίας και Συντελεστές Περιοχής Συσσώρευσης'' <br /> <br /> Ψηφιοποιήσαμε με το χέρι το τέλος των καλοκαιρινών υψομέτρων χιονιού για 14 χρόνια μεταξύ 1999 και 2015 βάσει μιας οπτικής επιθεώρησης εικόνων Landsat (Πίνακας 2). Τα σύνορα χιονιού στον παγετώνα μπορούν συνήθως να ανιχνευθούν ως το περιθώριο του καθαρού λευκού χιονιού του προηγούμενου έτους. Χρησιμοποιούμε δεδομένα από τους Landsat 5, 7, και 8 αισθητήρες TM, ETM +, και OLI, αντίστοιχα, που αποδείχθηκαν χρήσιμοι για το σκοπό αυτό σε προηγούμενες μελέτες.<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_3_ergasia_3.PNG | thumb | right | Πίνακας 2: Χαρακτηριστικά των εικόνων Landsat που χρησιμοποιούνται για την εκτίμηση του ELA, Πηγή: http://www.mdpi.com/2072-4292/9/5/478]]<br /> <br /> Στη συνέχεια, ο συνδυασμός των φασματικών ταινιών 5, 4, 3 για Landsat 8OLI και 4, 3, 2 για Landsat TM / ETM + χρησιμοποιήθηκαν για να διακρίνουν το χιόνι από τον πάγο. Οι εικόνες ήταν διαθέσιμες κάθε μία έως δύο εβδομάδες, καθώς ο κύκλος επανάληψης στα μεγάλα γεωγραφικά πλάτη που αναλύεται εδώ είναι υψηλότερος από τον κύκλο επανάληψης στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη λόγω της μεγαλύτερης αλληλεπικάλυψης των γειτονικών διαδρομών. Στόχος μας ήταν να παράγουμε εικόνες που να απεικονίζουν το τέλος της καλοκαιρινής περιόδου, όταν το κάλυμμα χιονιού είναι στο ελάχιστο και οι παροδικές γραμμές χιονιού πλησιάζουν το μέγιστο υψόμετρο για το τρέχον έτος. <br /> <br /> Οι παρατηρήσεις πεδίου υποδηλώνουν ότι ο επιφανειακός πάγος, ο οποίος προέρχεται από την ψύξη λιωμένου νερού στην επιφάνεια του παγετώνα, είναι αμελητέος. Έτσι, οι παράγωγες γραμμές χιονιού είναι ισοδύναμες με τις γραμμές ισορροπίας. Για κάθε έτος, ο ELA υπολογίστηκε ως ο μέσος όρος των αυξήσεων όλων των εικονοστοιχείων DEM κατά μήκος της γραμμής χιονιού για κάθε έναν από τους πέντε μεγάλους παγετώνες. Εξήγαμε τα υψόμετρα από το IFSAR DEM, δεδομένου ότι αυτό το DEM είναι το πιο ακριβές και αντικατοπτρίζει την ανύψωση των παγετώνων κοντά στις εξαγορές εικόνων Landsat. Οι τάσεις για το ELA υπολογίστηκαν πραγματοποιώντας μια ανάλυση γραμμικής παλινδρόμησης για την ετήσια χρονοσειρά. Η περιοχή πάνω από τον ELA προσδιορίστηκε για να υπολογίσει τον συντελεστή περιοχής συσσώρευσης (AAR), δηλ. η αναλογία της περιοχής συσσώρευσης με την συνολική περιοχή παγετώνων.<br /> <br /> '''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ &amp; ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ'''<br /> <br /> • Η απώλεια της περιοχής των παγετώνων μεταξύ 1951 και 2010 συσσωρεύεται στα 128 ± 15 km2, που είναι περίπου 16% της αρχικής περιοχής. Οι συνδυασμένοι μικρότεροι παγετώνες αντιπροσωπεύουν την μεγαλύτερη απώλεια, τόσο στην απόλυτη περιοχή όσο και ως ποσοστό (42%).<br /> <br /> • Οι θέσεις των άκρων των μεγάλων παγετώνων στην λεκάνη υποχώρησαν σε υψηλότερα υψόμετρα. Οι παγετώνες παρουσίασαν επίσης μείωση πλάτους, γεγονός που υποδηλώνει τη μείωση της επιφάνειας.<br /> <br /> • Οι παραγόμενες μεταβολές της ανύψωσης και της μάζας σε παγετώνες συνοψίζονται στον Πίνακα 3. Οι ρυθμοί αραίωσης όλων των παγετώνων σχεδόν τριπλασιάστηκαν από -0,41 ± 0,07 κατά την περίοδο 1951 έως 2005, σε -1,20 ± 0,25 κατά την περίοδο 2005-2010.<br /> <br /> • Η επιταχυνόμενη απώλεια μάζας δείχνει ότι οι παγετώνες δεν έχουν προσαρμοστεί ακόμη στο τρέχον κλίμα, παρόλο που η μέση τιμή AAR του 56 ± 11% βρίσκεται εντός του πεδίου τιμών AAR που υποθέτετε συνήθως για συνθήκες σταθερής κατάστασης. Η πρόσφατη επιτάχυνση της απώλειας μάζας είναι πιθανών μια απάντηση στην έντονη τάση θέρμανσης του πλανήτη που έχει συμβεί από τα μέσα του 20ου αιώνα.<br /> <br /> • Η μέση τιμή του ELA κατά την περίοδο 1999 έως 2015 είναι 1745 ± 88 m a.s., χωρίς σημαντική τάση των ετήσιων ELA με την πάροδο του χρόνου.<br /> <br /> [[Αρχείο: Rs_wiki_eikona_4_ergasia_3.PNG | thumb | right | Πίνακας 3: Η περιοχή του παγετώνα και η ανύψωση του τερματικού σταθμού το 1951 και το 2010 αλλάζουν την περιοχή μεταξύ 1951-2010 για τους πέντε μεγαλύτερους παγετώνες και όλους τους παγετώνες στη λεκάνη Susitna, Πηγή: http://www.mdpi.com/2072-4292/9/5/478]]<br /> <br /> <br /> [[category: Glacier Changes]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%93%CE%BA%CE%BF%CF%85%CF%84%CE%B6%CE%B9%CE%BF%CF%8D%CF%80%CE%B1_%CE%95%CF%85%CE%B1%CE%B3%CE%B3%CE%B5%CE%BB%CE%AF%CE%B1 2018-02-09T00:16:20Z

<p>Evagk17: </p> <hr /> <div>* [[Διαχείριση άρδευσης με τηλεπισκόπηση: Αξιολόγηση της απαίτησης άρδευσης για τον αραβόσιτο υπό την κλιματική κατάσταση της Μεσογείου]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]<br /> <br /> * [[Απομακρυσμένοι αισθητήρες πρόβλεψης της θνησιμότητας των κωνοφόρων δέντρων κατά τη διάρκεια σοβαρής ξηρασίας]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]<br /> <br /> * [[Αλλαγές στον παγετώνα στη λεκάνη Susitna, Αλάσκα, ΗΠΑ (1951-2015) με τη χρήση μεθόδων GIS και τηλεπισκόπησης]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_4_ergasia_3.PNG 2018-02-09T00:13:34Z

<p>Evagk17: Πίνακας 3: Η περιοχή του παγετώνα και η ανύψωση του τερματικού σταθμού το 1951 και το 2010 αλλάζουν την περιοχή μεταξύ 1951-2010 για τους πέντε μεγαλ�</p> <hr /> <div>Πίνακας 3: Η περιοχή του παγετώνα και η ανύψωση του τερματικού σταθμού το 1951 και το 2010 αλλάζουν την περιοχή μεταξύ 1951-2010 για τους πέντε μεγαλύτερους παγετώνες και όλους τους παγετώνες στη λεκάνη Susitna</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_3_ergasia_3.PNG 2018-02-09T00:12:53Z

<p>Evagk17: Πίνακας 2: Χαρακτηριστικά των εικόνων Landsat που χρησιμοποιούνται για την εκτίμηση του ELA</p> <hr /> <div>Πίνακας 2: Χαρακτηριστικά των εικόνων Landsat που χρησιμοποιούνται για την εκτίμηση του ELA</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_2_ergasia_3.PNG 2018-02-09T00:11:33Z

<p>Evagk17: Πίνακας 1: Επισκόπηση των γεωχωρικών συνόλων δεδομένων που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη μελέτη και παράγωγα προϊόντα. Το dh δηλώνει την αλλαγ</p> <hr /> <div>Πίνακας 1: Επισκόπηση των γεωχωρικών συνόλων δεδομένων που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη μελέτη και παράγωγα προϊόντα. Το dh δηλώνει την αλλαγή επιφανείας</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_1_ergasia_3.PNG 2018-02-09T00:10:22Z

<p>Evagk17: Εικόνα 1: Χάρτης μελετημένων παγετώνων στη λεκάνη απορροής ποταμού Susitna</p> <hr /> <div>Εικόνα 1: Χάρτης μελετημένων παγετώνων στη λεκάνη απορροής ποταμού Susitna</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%80%CE%BF%CE%BC%CE%B1%CE%BA%CF%81%CF%85%CF%83%CE%BC%CE%AD%CE%BD%CE%BF%CE%B9_%CE%B1%CE%B9%CF%83%CE%B8%CE%B7%CF%84%CE%AE%CF%81%CE%B5%CF%82_%CF%80%CF%81%CF%8C%CE%B2%CE%BB%CE%B5%CF%88%CE%B7%CF%82_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%B8%CE%BD%CE%B7%CF%83%CE%B9%CE%BC%CF%8C%CF%84%CE%B7%CF%84%CE%B1%CF%82_%CF%84%CF%89%CE%BD_%CE%BA%CF%89%CE%BD%CE%BF%CF%86%CF%8C%CF%81%CF%89%CE%BD_%CE%B4%CE%AD%CE%BD%CF%84%CF%81%CF%89%CE%BD_%CE%BA%CE%B1%CF%84%CE%AC_%CF%84%CE%B7_%CE%B4%CE%B9%CE%AC%CF%81%CE%BA%CE%B5%CE%B9%CE%B1_%CF%83%CE%BF%CE%B2%CE%B1%CF%81%CE%AE%CF%82_%CE%BE%CE%B7%CF%81%CE%B1%CF%83%CE%AF%CE%B1%CF%82 2018-02-08T22:36:04Z

<p>Evagk17: </p> <hr /> <div>''' Απομακρυσμένοι αισθητήρες πρόβλεψης της θνησιμότητας των κωνοφόρων δέντρων κατά τη διάρκεια σοβαρής ξηρασίας '''<br /> <br /> '''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Remotely sensed predictors of conifer tree mortality during severe drought''<br /> <br /> '''Συγγραφείς:''' P. G. Brodrick and G. P.<br /> <br /> '''Λέξεις κλειδιά:''' Ξηρασία, Κωνοφόρα, Δείκτης θνησιμότητας<br /> <br /> '''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]<br /> <br /> '''ΠΕΡΙΛΗΨΗ'''<br /> <br /> Η εκτεταμένη δασική θνησιμότητα που προκαλείται από την ξηρασία έχει τεκμηριωθεί σε κάθε δασώδη ήπειρο κατά τις δύο τελευταίες δεκαετίες, ωστόσο οι δείκτες πρόωρης θνησιμότητας των δένδρων παραμένουν ελάχιστα κατανοητοί. Τηλεπισκοπικά αισθητήρια μέτρα που λειτουργούν με βάση τη φυσιολογία του δέντρου προσφέρουν ένα μέσο ανάλυσης μεγάλης κλίμακας για την κατανόηση και την πρόβλεψη της θνησιμότητας που προκαλείται από την ξηρασία. Εδώ, χρησιμοποιούμε φασματοσκοπία απεικόνισης καθοδηγούμενη από λέιζερ από πολλά έτη αεροφωτογραφιών για να εκτιμηθεί ο αντίκτυπος της διαρκούς απώλειας νερού σε θόλο λόγω θνησιμότητας των δένδρων. Αναλύουμε τόσο τη μικτή θνησιμότητα με θόλο το 2016 όσο και τη μεταβολή της θνησιμότητας μεταξύ των ετών 2015 και 2016 σε δείγμα εκατομμύρια τοποθεσιών με κωνοφόρα δέντρα στα βουνά της Σιέρα Νεβάδα στην Καλιφόρνια. Κατά μέσο όρο, η απώλεια ύδατος και η μεγάλη ακαθάριστη θνησιμότητα σχετίζονται έντονα, και η απώλεια νερού κατά τη διάρκεια της ξηρασίας από έτος σε έτος δείχνει επακόλουθη θνησιμότητα. Και οι δύο σχέσεις είναι συνεπείς αφού ελέγξουμε την τοποθεσία και τη σύνθεση του δέντρου, υποδηλώνοντας ότι αυτές οι μετρήσεις μπορούν να χρησιμεύσουν ως δείκτες θνησιμότητας κατά τη διάρκεια ξηρασίας.<br /> <br /> '''ΕΙΣΑΓΩΓΗ'''<br /> <br /> Με την αυξημένη επικράτηση και τη σοβαρότητα των θερμών ξηρασιών, η ικανότητά μας να προβλέπουμε την θνησιμότητα των δέντρων έχει αποκτήσει μεγάλη σημασία για την οικολογία και τη διαχείριση των δασών. Η αυξανόμενη βιβλιογραφία δείχνει ότι η συχνότητα και ο αντίκτυπος των θερμών ξηρασιών αυξάνονται όσο ο πλανήτης ζεσταίνεται [Overpeck, 2013; AghaKouchak et al., 2014; Cook et al., 2014]. Με την αυξημένη συχνότητα των θερμών ξηρασιών έπεται κίνδυνος και για τα δάση. Επίσης, οι συνθήκες ξηρασίας έχει αποδειχθεί ότι αυξάνουν την ευαισθησία της βιομάζας των περισσότερων δασών, ανεξάρτητα από τα επίπεδα βροχόπτωσης [Choat et al., 2012]. Ωστόσο, η πλήρης έκταση της ευαισθησίας των δασών στο υδατικό στρες παραμένει άγνωστη.<br /> <br /> Πολλές μελέτες έχουν δείξει ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν τηλεπισκοπικές μετρήσεις για την περιγραφή διαφορετικών γεγονότων θνησιμότητας των δασών. Ωστόσο, μέχρι τώρα, οι τεχνικές τηλεπισκόπησης δεν έχουν ακόμα αποδείξει την ικανότητα πρόβλεψης του κινδύνου θνησιμότητας από το στρες του νερού και από άλλους σχετικούς με την ξηρασία παράγοντες. Συνεπώς, διερευνάμε την επίδραση των τηλεπισκοπικά ανιχνευόμενων υδροφορέων (CWC), που αποτελεί ένα μέτρο της φυσιολογικής απάντησης των δένδρων στην ξηρασία [Asner et al., 2016], στη θνησιμότητα των δέντρων προκειμένου να εξεταστεί μια πιο άμεση σχέση μεταξύ της ξηρασίας και της θνησιμότητας.<br /> <br /> Οι κίνδυνοι από την ξηρασία είναι ιδιαίτερα σημαντικοί για την πολιτεία της Καλιφόρνιας των ΗΠΑ. Τα τελευταία χρόνια η Καλιφόρνια υπήρξε θύμα της πιο σοβαρής ξηρασίας σε μια χιλιετία [Griffin and Anchukaitis, 2014]. Η τηλεπισκόπηση χρησιμοποιήθηκε για να ποσοτικοποιήσει τον αντίκτυπο της ξηρασίας στην Καλιφόρνια τα έτη 2012-2016, υποδεικνύοντας ότι 58 εκατομμύρια μεγάλα δέντρα είχαν υποστεί σοβαρό υδατικό στρες μέχρι το 2015 [Asner et al., 2016].<br /> <br /> Στόχος μας ήταν να προβλέψουμε τη θνησιμότητα στα κωνοφόρα δέντρα σε όλη την περιοχή της οροσειράς της Σιέρα Νεβάδα χρησιμοποιώντας τις μεταβολές στην τηλεπισκοπική CWC. Ρωτήσαμε (1) μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις τηλεπισκοπικά μετρούμενες αλλαγές του στρες του νερού για την πρόβλεψη της μικτής θνησιμότητας των δένδρων κατά τη διάρκεια της ξηρασίας και (2) μπορούν οι αλλαγές στο CWC μεταξύ των ετών να χρησιμοποιηθούν για την πρόβλεψη μελλοντικής θνησιμότητας σε μια συνεχιζόμενη ξηρασία;<br /> <br /> '''ΥΛΙΚΑ &amp; ΜΕΘΟΔΟΙ'''<br /> <br /> ''2.1 Συλλογή δεδομένων'' <br /> <br /> Συνδυάσαμε πολλαπλά σύνολα δεδομένων με διαφορετικές εγγενείς χωρικές αναλύσεις για να συνδέσουμε την πτώση της CWC διαχρονικά με αυξήσεις στη θνησιμότητα των δέντρων. Το πρώτο σύνολο δεδομένων αποτελείται από 2 m ανάλυσης φασματοσκοπικές απεικονίσεις και δεδομένα LiDAR από χωρικά επικαλυπτόμενες συλλογές από τον Αύγουστο του 2015 και τον Ιούλιο του 2016. Αυτά τα δεδομένα χρησιμοποιήθηκαν για την αναγνώριση ζωντανής και νεκρής κάλυψης δέντρων και στα δύο χρόνια. Το δεύτερο σύνολο δεδομένων είναι μια χρονική σειρά CWC ανάλυσης των 30 m από το 2010 έως το 2016 (εκτός του 2012).<br /> <br /> Περιορίσαμε τη μελέτη αυτή στην ορεινή περιοχή της Σιέρα Νεβάδα ή τη &quot;συντήρηση&quot; [Schwarzenegger, 2004; Πολιτεία της Καλιφόρνιας, 2017]. Επίσης, αποκλείσαμε οποιαδήποτε τοποθεσία στην οποία σημειώθηκε πυρκαγιά μεταξύ των ετών 2010 και 2017 [USGS, 2016]. Για να επικεντρωθούμε ειδικά στα κωνοφόρα, όπου θεωρούμε ότι οι σημαντικές μετατοπίσεις της κατεύθυνσης στον NDVI (που χρησιμοποιούμε για να υποδείξουμε τη θνησιμότητα) είναι λιγότερο πιθανό να είναι φαινολογικές, χρησιμοποιήσαμε τη βάση δεδομένων CALFIRE FVEG για να οριοθετήσουμε το κάλυμμα των δασικών περιοχών με κωνοφόρα [CALFIRE FRAP, 2015]. Επιλέξαμε μόνο εικονοστοιχεία όπου οι σχέσεις του συστήματος περιβάλλον - οικοσύστημα της Καλιφόρνια (California Wildlife Habitat Relationships - CWHR) υποδηλώνει έναν βιότοπο κωνοφόρων [CDFW, 2014]. Τέλος, επιλέξαμε εικονοστοιχεία όπου ο θόλος υπερβαίνει τα 5 μ ύψος και που δεν ήταν σκιασμένα από τον περιβάλλοντα θόλο ούτε στις πτήσεις το 2015 αλλά ούτε και το 2016. Συνολικά, αυτό είχε ως αποτέλεσμα 26.706 εκτάρια δεδομένων με κάλυψη και στις δύο χρονιές 2015 και 2016, με πάνω από 59,7 εκατομμύρια μεμονωμένες κυψελίδες σε ανάλυση εδάφους 2 μ.<br /> <br /> ''2.2 Μετρήσεις θνησιμότητας'' <br /> <br /> Χρησιμοποιούμε τον όρο θνησιμότητα για να υποδείξουμε τμήματα ενός θόλου όπου το φύλλωμα πέφτει κάτω από την τιμή 0,4 του δείκτη NDVI. Ο NDVI υπολογίστηκε από τα δεδομένα HiFIS χρησιμοποιώντας ζώνες με ανάκλαση πλάτους 10 nm και κέντρο στα 680 και 800 nm, αφού εξαιρέθηκαν οι σκιασμένες περιοχές και η βλάστηση με μικρότερο από 2 m ύψος.<br /> <br /> Η εικόνα 1 δείχνει ένα ιστόγραμμα NDVI των κωνοφόρων της περιοχής μελέτης τόσο για τις ζωντανές όσο και για τις νεκρές κατηγορίες (κανονικοποιημένες στο μέγιστο).<br /> <br /> [[ Αρχείο:Rs_wiki_eikona_1_ergasia_2.PNG | thumb | right | Εικόνα 1: Ιστογράμματα NDVI κωνοφόρων εντός των εθνικών πάρκων Sequoia και Kings Canyon. Το κατώτατο όριο του 0,4 που χρησιμοποιήθηκε για την ταξινόμηση της θνησιμότητας σε αυτό το έργο παρουσιάζεται με μαύρο χρώμα πάνω από το ιστόγραμμα, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]<br /> <br /> Η εικόνα 2 απεικονίζει ένα παράδειγμα συνόλου δεδομένων NDVI στο πλαίσιο μιας μόνο χρονοσειράς CWC pixel και επιδεικνύει πώς ταξινομήσαμε τον NDVI και διορθώσαμε τη διαφορά στην ανάλυση μεταξύ της ταξινόμησης θνησιμότητας (2 m) και της χρονοσειράς CWC (30 m). <br /> <br /> [[ Αρχείο:rs_wiki_eikona_2_ergasia_2.PNG | thumb | right | Εικόνα 2: Επεξήγηση της διαδικασίας που χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση κάθε NDVI pixel (ανάλυση εδάφους 2 m) για κάθε CWC pixel (ανάλυση εδάφους 30 m). Τα μαύρα pixel δείχνουν περιοχές που είναι είτε σκιασμένες σε ένα από τα δύο χρόνια, είτε όπου το ύψος του δένδρου είναι μικρότερο από 5 m, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]<br /> <br /> Πρώτον, εφαρμόσαμε το όριο 0,4 του NDVI σε όλα τα μη αποκαλυφθέντα εικονοστοιχεία για τα δεδομένα των ετών 2015 και 2016. Ύστερα υπολογίσαμε το ποσοστό θνησιμότητας τόσο του 2015 όσο και του 2016 ως εξής:<br /> <br /> 𝑀 = ∑ 𝑝𝑖 𝑖∈𝐶𝑝 |𝑝𝑖=1 ∑ 𝑠𝑖 | 𝑖∈𝐶𝑝 𝑠𝑖=0<br /> <br /> όπου M είναι το κλάσμα θνησιμότητας, p είναι η ταξινόμηση θνησιμότητας για κάθε 2 m pixel, s είναι μια δυαδική μάσκα με τιμή 1 εάν το pixel εξαιρείται (λόγω σκιάς ή ανεπαρκούς ύψους) και Cp είναι το σύνολο των εικονοστοιχείων ανάλυσης 2 m μέσα σε ένα δεδομένο CWC εικονοστοιχείο. <br /> <br /> Στη συνέχεια υπολογίζουμε την αύξηση της θνησιμότητας, ως εξής:<br /> <br /> ∆𝑀 = 𝑀2016 − 𝑀2015,<br /> <br /> όπου ο δείκτης υποδεικνύει το έτος. Όπως ορίστηκε παραπάνω, ένα θετικό ΔM σημαίνει μια αύξηση στην θνησιμότητα, ενώ ένα αρνητικό ΔΜ δείχνει ανάπτυξη ή/και ανάκτηση φύλλων. Και τα δύο ΔM και M2016 χρησιμοποιούνται ως ανεξάρτητες μεταβλητές στις προβλέψεις και υπολογίζονται για κάθε χρονολογική σειρά CWC εικονοστοιχείων. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το M, και κατά συνέπεια και το ΔΜ, είναι ένας τρόπος μέτρησης του ποσοστού θνησιμότητας, υποδεικνύοντας τον αριθμό των εικονοστοιχείων που είναι κάτω από το όριο 0,4 του NDVI. Αυτό το ποσοστό είναι διαφορετικό από το ποσοστό των νεκρών μεμονωμένων δένδρων, καθώς μπορεί να περιλαμβάνει μερική αποδυνάμωση του φυλλώματος.<br /> <br /> ''2.3 Ανάλυση'' <br /> <br /> Για να εξετάσουμε τη σχέση μεταξύ μιας χρονοσειράς CWC και της θνησιμότητας των δένδρων, πραγματοποιήσαμε δύο βασικές αναλύσεις σε όλα τα σημεία δεδομένων με δεδομένα CWC και δεδομένα θνησιμότητας από τα έτη 2015 και 2016, περίπου 300.000 σημεία δεδομένων στην τελική ανάλυση των 30 μέτρων. Πρώτον, για να προσδιορίσουμε ποια τμήματα των χρονολογικών σειρών ήταν σχετικά για περαιτέρω έρευνα, χωρίσαμε τα δεδομένα σε 8 ομοιόμορφα κατανεμημένες κατηγορίες με βάση το M2016. Στη συνέχεια υπολογίσαμε κατά μέσο όρο όλες τις τιμές CWC για κάθε έτος και για κάθε κατηγορία M2016 και απεικονίσαμε τα αποτελέσματα, προκειμένου να εξετάσουμε τις τάσεις στο χρόνο. Αυτό η διαδικασία επαναλήφθηκε στη συνέχεια με τις κατηγορίες που βασίζονται στο ΔΜ. <br /> <br /> Με βάση αυτών των αποτελεσμάτων, επιλέξαμε δύο μετρήσεις για να διερευνήσουμε περαιτέρω: (Progressive Water Stress - PWS) από το 2011 έως το 2015 και την ποσοστιαία διαφορά στην CWC μεταξύ 2014 και 2015 (% Δ CWC14-15). Το PWS υπολογίζεται αθροίζοντας την απόλυτη τιμή της ποσοστιαίας απώλειας κάθε pixel στη CWC μεταξύ 2011 και 2013, μεταξύ 2013 και 2014, και μεταξύ 2014 και 2015, όπως στην περίπτωση των Asner et al. [2016]. Διαχωρίζουμε τα δεδομένα σε 20 ομοιόμορφα τοποθετημένες κυψελίδες με βάση το PWS και απεικονίζουμε τη μέση τιμή του PWS και τη μέση τιμή του M2016 για κάθε ένα. Επιπλέον, εξετάσαμε την κατανομή των κοινοτήτων των κωνοφόρων σε κάθε κυψελίδα και απεικονίσαμε εκείνες στον ίδιο άξονα. Η ανάλυση στη συνέχεια επαναλήφθηκε για % Δ CWC14-15 και ΔM. Τέλος, εξετάσαμε και τις δύο σχέσεις (PWS και M2016 καθώς και % Δ CWC14-15 και ΔM) σε συγκεκριμένο επίπεδο της κοινότητας των κωνοφόρων για τις πέντε πιο διαδεδομένες κοινότητες κωνοφόρων.<br /> <br /> '''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ'''<br /> <br /> • Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι το προοδευτικό στρες νερού που εκτιμήθηκε με δεδομένα τηλεποσκόπησης είναι ισχυρά συσχετιζόμενο με την ακαθάριστη θνησιμότητα των κωνοφόρων κατά τη διάρκεια μιας ξηρασίας στη Σιέρα Νεβάδα.<br /> <br /> • Επιπλέον, χρησιμοποιώντας δεδομένα ανάλυσης 30 μ., είμαστε σε θέση να εξετάσουμε χωρικά σαφείς σχέσεις μεταξύ της θνησιμότητας και του συνεχιζόμενου στρες του νερού σε διάφορες κοινότητες κωνοφόρων. Αυτά τα ευρήματα δίνουν ποσοτικά αποτελέσματα για τους ποιοτικούς ισχυρισμούς ότι τα δέντρα με υψηλά PWS είναι πιο ευάλωτα στη θνησιμότητα [Asner et al., 2016].<br /> <br /> • Επίσης, αποδεικνύουμε ότι οι αλλαγές στην CWC κατά την ξηρασία σχετίζονται στενά με την επακόλουθη θνησιμότητα του δέντρου (Σχήματα 1 και 2). Ουσιαστικά, αυτή η σχέση είναι προγνωστική στο ότι οι συγκεκριμένες τηλεπισκοπικές παρατηρήσεις δείχνουν πού θα προκύψει θνησιμότητα στο μέλλον, όχι μόνο πού έχει ήδη συμβεί. <br /> <br /> • Στα υψηλότερα επίπεδα απώλειας νερού, παρατηρούμε μια μικρή αναστροφή της τάσης σε σχέση με τα υπόλοιπα δεδομένα, τα ποσοστά θνησιμότητας των δένδρων μειώνονται καθώς αυξάνεται η απώλεια νερού (Σχήματα 1 και 2). <br /> <br /> • Επιλέξαμε να εξετάσουμε την ποσοστιαία μεταβολή μεταξύ της CWC και της μετέπειτα αύξησης της θνησιμότητας, αλλά παρατηρούμε ότι η απόλυτη διαφορά στην CWC έδειξε γενικά παρόμοια αποτελέσματα. Υποστηρίζουμε ότι τόσο οι απόλυτες όσο και οι σχετικές αλλαγές στην CWC είναι προσεγγίσεις ευαισθησίας. Η πραγματική ένδειξη θνησιμότητας είναι πιθανώς μια ελάχιστη τιμή CWC. Αφού ένα δέντρο πέσει κάτω από αυτό το κατώτατο όριο CWC, η συνεχής απώλεια νερού θα οδηγήσει πιθανότατα στη θνησιμότητα. Ωστόσο, επειδή αυτό το ελάχιστο όριο εξαρτάται πιθανώς από το είδος, την τοποθεσία, το υψόμετρο και την ηλικία, δεν είμαστε ακόμη σε θέση να καθορίσουμε αυτή την ελάχιστη τιμή CWC με έναν στατιστικά σημαντικό τρόπο.<br /> <br /> [[ Αρχείο:Rs_wiki_eikona_3_ergasia_2.PNG | thumb | right | Σχήμα 1: Σχέσεις μεταξύ προοδευτικού στρες από το 2011 έως το 2015 και θνησιμότητας κατά το 2016 και της κλασματικής αύξησης της θνησιμότητας μεταξύ 2015 και 2016, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]<br /> <br /> [[ Αρχείο:Rs_wiki_eikona_4_ergasia_2.PNG | thumb | right | Σχήμα 2: Σχέσεις μεταξύ προοδευτικού στρες από το 2011 έως το 2015 και θνησιμότητας το 2016 και της κλασματικής αύξησης της θνησιμότητας μεταξύ 2015 και 2016 για κάθε μία από τις πέντε πιο κοινές κοινότητες κωνοφόρων στις δειγματοληψίες, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]<br /> <br /> [[ Αρχείο:Rs_wiki_eikona_5_ergasia_2.PNG | thumb | right | Εικόνα 3: Κατηγορίες δέντρων, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]<br /> <br /> <br /> <br /> [[category:Ξηρασία]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%80%CE%BF%CE%BC%CE%B1%CE%BA%CF%81%CF%85%CF%83%CE%BC%CE%AD%CE%BD%CE%BF%CE%B9_%CE%B1%CE%B9%CF%83%CE%B8%CE%B7%CF%84%CE%AE%CF%81%CE%B5%CF%82_%CF%80%CF%81%CF%8C%CE%B2%CE%BB%CE%B5%CF%88%CE%B7%CF%82_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%B8%CE%BD%CE%B7%CF%83%CE%B9%CE%BC%CF%8C%CF%84%CE%B7%CF%84%CE%B1%CF%82_%CF%84%CF%89%CE%BD_%CE%BA%CF%89%CE%BD%CE%BF%CF%86%CF%8C%CF%81%CF%89%CE%BD_%CE%B4%CE%AD%CE%BD%CF%84%CF%81%CF%89%CE%BD_%CE%BA%CE%B1%CF%84%CE%AC_%CF%84%CE%B7_%CE%B4%CE%B9%CE%AC%CF%81%CE%BA%CE%B5%CE%B9%CE%B1_%CF%83%CE%BF%CE%B2%CE%B1%CF%81%CE%AE%CF%82_%CE%BE%CE%B7%CF%81%CE%B1%CF%83%CE%AF%CE%B1%CF%82 2018-02-08T22:31:42Z

<p>Evagk17: </p> <hr /> <div>''' Απομακρυσμένοι αισθητήρες πρόβλεψης της θνησιμότητας των κωνοφόρων δέντρων κατά τη διάρκεια σοβαρής ξηρασίας '''<br /> <br /> '''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Remotely sensed predictors of conifer tree mortality during severe drought''<br /> <br /> '''Συγγραφείς:''' P. G. Brodrick and G. P.<br /> <br /> '''Λέξεις κλειδιά:''' Ξηρασία, Κωνοφόρα, Δείκτης θνησιμότητας<br /> <br /> '''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]<br /> <br /> '''ΠΕΡΙΛΗΨΗ'''<br /> <br /> Η εκτεταμένη δασική θνησιμότητα που προκαλείται από την ξηρασία έχει τεκμηριωθεί σε κάθε δασώδη ήπειρο κατά τις δύο τελευταίες δεκαετίες, ωστόσο οι δείκτες πρόωρης θνησιμότητας των δένδρων παραμένουν ελάχιστα κατανοητοί. Τηλεπισκοπικά αισθητήρια μέτρα που λειτουργούν με βάση τη φυσιολογία του δέντρου προσφέρουν ένα μέσο ανάλυσης μεγάλης κλίμακας για την κατανόηση και την πρόβλεψη της θνησιμότητας που προκαλείται από την ξηρασία. Εδώ, χρησιμοποιούμε φασματοσκοπία απεικόνισης καθοδηγούμενη από λέιζερ από πολλά έτη αεροφωτογραφιών για να εκτιμηθεί ο αντίκτυπος της διαρκούς απώλειας νερού σε θόλο λόγω θνησιμότητας των δένδρων. Αναλύουμε τόσο τη μικτή θνησιμότητα με θόλο το 2016 όσο και τη μεταβολή της θνησιμότητας μεταξύ των ετών 2015 και 2016 σε δείγμα εκατομμύρια τοποθεσιών με κωνοφόρα δέντρα στα βουνά της Σιέρα Νεβάδα στην Καλιφόρνια. Κατά μέσο όρο, η απώλεια ύδατος και η μεγάλη ακαθάριστη θνησιμότητα σχετίζονται έντονα, και η απώλεια νερού κατά τη διάρκεια της ξηρασίας από έτος σε έτος δείχνει επακόλουθη θνησιμότητα. Και οι δύο σχέσεις είναι συνεπείς αφού ελέγξουμε την τοποθεσία και τη σύνθεση του δέντρου, υποδηλώνοντας ότι αυτές οι μετρήσεις μπορούν να χρησιμεύσουν ως δείκτες θνησιμότητας κατά τη διάρκεια ξηρασίας.<br /> <br /> '''ΕΙΣΑΓΩΓΗ'''<br /> <br /> Με την αυξημένη επικράτηση και τη σοβαρότητα των θερμών ξηρασιών, η ικανότητά μας να προβλέπουμε την θνησιμότητα των δέντρων έχει αποκτήσει μεγάλη σημασία για την οικολογία και τη διαχείριση των δασών. Η αυξανόμενη βιβλιογραφία δείχνει ότι η συχνότητα και ο αντίκτυπος των θερμών ξηρασιών αυξάνονται όσο ο πλανήτης ζεσταίνεται [Overpeck, 2013; AghaKouchak et al., 2014; Cook et al., 2014]. Με την αυξημένη συχνότητα των θερμών ξηρασιών έπεται κίνδυνος και για τα δάση. Επίσης, οι συνθήκες ξηρασίας έχει αποδειχθεί ότι αυξάνουν την ευαισθησία της βιομάζας των περισσότερων δασών, ανεξάρτητα από τα επίπεδα βροχόπτωσης [Choat et al., 2012]. Ωστόσο, η πλήρης έκταση της ευαισθησίας των δασών στο υδατικό στρες παραμένει άγνωστη.<br /> <br /> Πολλές μελέτες έχουν δείξει ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν τηλεπισκοπικές μετρήσεις για την περιγραφή διαφορετικών γεγονότων θνησιμότητας των δασών. Ωστόσο, μέχρι τώρα, οι τεχνικές τηλεπισκόπησης δεν έχουν ακόμα αποδείξει την ικανότητα πρόβλεψης του κινδύνου θνησιμότητας από το στρες του νερού και από άλλους σχετικούς με την ξηρασία παράγοντες. Συνεπώς, διερευνάμε την επίδραση των τηλεπισκοπικά ανιχνευόμενων υδροφορέων (CWC), που αποτελεί ένα μέτρο της φυσιολογικής απάντησης των δένδρων στην ξηρασία [Asner et al., 2016], στη θνησιμότητα των δέντρων προκειμένου να εξεταστεί μια πιο άμεση σχέση μεταξύ της ξηρασίας και της θνησιμότητας.<br /> <br /> Οι κίνδυνοι από την ξηρασία είναι ιδιαίτερα σημαντικοί για την πολιτεία της Καλιφόρνιας των ΗΠΑ. Τα τελευταία χρόνια η Καλιφόρνια υπήρξε θύμα της πιο σοβαρής ξηρασίας σε μια χιλιετία [Griffin and Anchukaitis, 2014]. Η τηλεπισκόπηση χρησιμοποιήθηκε για να ποσοτικοποιήσει τον αντίκτυπο της ξηρασίας στην Καλιφόρνια τα έτη 2012-2016, υποδεικνύοντας ότι 58 εκατομμύρια μεγάλα δέντρα είχαν υποστεί σοβαρό υδατικό στρες μέχρι το 2015 [Asner et al., 2016].<br /> <br /> Στόχος μας ήταν να προβλέψουμε τη θνησιμότητα στα κωνοφόρα δέντρα σε όλη την περιοχή της οροσειράς της Σιέρα Νεβάδα χρησιμοποιώντας τις μεταβολές στην τηλεπισκοπική CWC. Ρωτήσαμε (1) μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις τηλεπισκοπικά μετρούμενες αλλαγές του στρες του νερού για την πρόβλεψη της μικτής θνησιμότητας των δένδρων κατά τη διάρκεια της ξηρασίας και (2) μπορούν οι αλλαγές στο CWC μεταξύ των ετών να χρησιμοποιηθούν για την πρόβλεψη μελλοντικής θνησιμότητας σε μια συνεχιζόμενη ξηρασία;<br /> <br /> '''ΥΛΙΚΑ &amp; ΜΕΘΟΔΟΙ'''<br /> <br /> ''2.1 Συλλογή δεδομένων'' <br /> <br /> Συνδυάσαμε πολλαπλά σύνολα δεδομένων με διαφορετικές εγγενείς χωρικές αναλύσεις για να συνδέσουμε την πτώση της CWC διαχρονικά με αυξήσεις στη θνησιμότητα των δέντρων. Το πρώτο σύνολο δεδομένων αποτελείται από 2 m ανάλυσης φασματοσκοπικές απεικονίσεις και δεδομένα LiDAR από χωρικά επικαλυπτόμενες συλλογές από τον Αύγουστο του 2015 και τον Ιούλιο του 2016. Αυτά τα δεδομένα χρησιμοποιήθηκαν για την αναγνώριση ζωντανής και νεκρής κάλυψης δέντρων και στα δύο χρόνια. Το δεύτερο σύνολο δεδομένων είναι μια χρονική σειρά CWC ανάλυσης των 30 m από το 2010 έως το 2016 (εκτός του 2012).<br /> <br /> Περιορίσαμε τη μελέτη αυτή στην ορεινή περιοχή της Σιέρα Νεβάδα ή τη &quot;συντήρηση&quot; [Schwarzenegger, 2004; Πολιτεία της Καλιφόρνιας, 2017]. Επίσης, αποκλείσαμε οποιαδήποτε τοποθεσία στην οποία σημειώθηκε πυρκαγιά μεταξύ των ετών 2010 και 2017 [USGS, 2016]. Για να επικεντρωθούμε ειδικά στα κωνοφόρα, όπου θεωρούμε ότι οι σημαντικές μετατοπίσεις της κατεύθυνσης στον NDVI (που χρησιμοποιούμε για να υποδείξουμε τη θνησιμότητα) είναι λιγότερο πιθανό να είναι φαινολογικές, χρησιμοποιήσαμε τη βάση δεδομένων CALFIRE FVEG για να οριοθετήσουμε το κάλυμμα των δασικών περιοχών με κωνοφόρα [CALFIRE FRAP, 2015]. Επιλέξαμε μόνο εικονοστοιχεία όπου οι σχέσεις του συστήματος περιβάλλον - οικοσύστημα της Καλιφόρνια (California Wildlife Habitat Relationships - CWHR) υποδηλώνει έναν βιότοπο κωνοφόρων [CDFW, 2014]. Τέλος, επιλέξαμε εικονοστοιχεία όπου ο θόλος υπερβαίνει τα 5 μ ύψος και που δεν ήταν σκιασμένα από τον περιβάλλοντα θόλο ούτε στις πτήσεις το 2015 αλλά ούτε και το 2016. Συνολικά, αυτό είχε ως αποτέλεσμα 26.706 εκτάρια δεδομένων με κάλυψη και στις δύο χρονιές 2015 και 2016, με πάνω από 59,7 εκατομμύρια μεμονωμένες κυψελίδες σε ανάλυση εδάφους 2 μ.<br /> <br /> ''2.2 Μετρήσεις θνησιμότητας'' <br /> <br /> Χρησιμοποιούμε τον όρο θνησιμότητα για να υποδείξουμε τμήματα ενός θόλου όπου το φύλλωμα πέφτει κάτω από την τιμή 0,4 του δείκτη NDVI. Ο NDVI υπολογίστηκε από τα δεδομένα HiFIS χρησιμοποιώντας ζώνες με ανάκλαση πλάτους 10 nm και κέντρο στα 680 και 800 nm, αφού εξαιρέθηκαν οι σκιασμένες περιοχές και η βλάστηση με μικρότερο από 2 m ύψος.<br /> <br /> Η εικόνα 1 δείχνει ένα ιστόγραμμα NDVI των κωνοφόρων της περιοχής μελέτης τόσο για τις ζωντανές όσο και για τις νεκρές κατηγορίες (κανονικοποιημένες στο μέγιστο).<br /> <br /> [[ Αρχείο:Rs_wiki_eikona_1_ergasia_2.png | thumb | right | Εικόνα 1: Ιστογράμματα NDVI κωνοφόρων εντός των εθνικών πάρκων Sequoia και Kings Canyon. Το κατώτατο όριο του 0,4 που χρησιμοποιήθηκε για την ταξινόμηση της θνησιμότητας σε αυτό το έργο παρουσιάζεται με μαύρο χρώμα πάνω από το ιστόγραμμα, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]<br /> <br /> Η εικόνα 2 απεικονίζει ένα παράδειγμα συνόλου δεδομένων NDVI στο πλαίσιο μιας μόνο χρονοσειράς CWC pixel και επιδεικνύει πώς ταξινομήσαμε τον NDVI και διορθώσαμε τη διαφορά στην ανάλυση μεταξύ της ταξινόμησης θνησιμότητας (2 m) και της χρονοσειράς CWC (30 m). <br /> <br /> [[ Αρχείο:rs_wiki_eikona_2_ergasia_2.png | thumb | right | Εικόνα 2: Επεξήγηση της διαδικασίας που χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση κάθε NDVI pixel (ανάλυση εδάφους 2 m) για κάθε CWC pixel (ανάλυση εδάφους 30 m). Τα μαύρα pixel δείχνουν περιοχές που είναι είτε σκιασμένες σε ένα από τα δύο χρόνια, είτε όπου το ύψος του δένδρου είναι μικρότερο από 5 m, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]<br /> <br /> Πρώτον, εφαρμόσαμε το όριο 0,4 του NDVI σε όλα τα μη αποκαλυφθέντα εικονοστοιχεία για τα δεδομένα των ετών 2015 και 2016. Ύστερα υπολογίσαμε το ποσοστό θνησιμότητας τόσο του 2015 όσο και του 2016 ως εξής:<br /> <br /> 𝑀 = ∑ 𝑝𝑖 𝑖∈𝐶𝑝 |𝑝𝑖=1 ∑ 𝑠𝑖 | 𝑖∈𝐶𝑝 𝑠𝑖=0<br /> <br /> όπου M είναι το κλάσμα θνησιμότητας, p είναι η ταξινόμηση θνησιμότητας για κάθε 2 m pixel, s είναι μια δυαδική μάσκα με τιμή 1 εάν το pixel εξαιρείται (λόγω σκιάς ή ανεπαρκούς ύψους) και Cp είναι το σύνολο των εικονοστοιχείων ανάλυσης 2 m μέσα σε ένα δεδομένο CWC εικονοστοιχείο. <br /> <br /> Στη συνέχεια υπολογίζουμε την αύξηση της θνησιμότητας, ως εξής:<br /> <br /> ∆𝑀 = 𝑀2016 − 𝑀2015,<br /> <br /> όπου ο δείκτης υποδεικνύει το έτος. Όπως ορίστηκε παραπάνω, ένα θετικό ΔM σημαίνει μια αύξηση στην θνησιμότητα, ενώ ένα αρνητικό ΔΜ δείχνει ανάπτυξη ή/και ανάκτηση φύλλων. Και τα δύο ΔM και M2016 χρησιμοποιούνται ως ανεξάρτητες μεταβλητές στις προβλέψεις και υπολογίζονται για κάθε χρονολογική σειρά CWC εικονοστοιχείων. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το M, και κατά συνέπεια και το ΔΜ, είναι ένας τρόπος μέτρησης του ποσοστού θνησιμότητας, υποδεικνύοντας τον αριθμό των εικονοστοιχείων που είναι κάτω από το όριο 0,4 του NDVI. Αυτό το ποσοστό είναι διαφορετικό από το ποσοστό των νεκρών μεμονωμένων δένδρων, καθώς μπορεί να περιλαμβάνει μερική αποδυνάμωση του φυλλώματος.<br /> <br /> ''2.3 Ανάλυση'' <br /> <br /> Για να εξετάσουμε τη σχέση μεταξύ μιας χρονοσειράς CWC και της θνησιμότητας των δένδρων, πραγματοποιήσαμε δύο βασικές αναλύσεις σε όλα τα σημεία δεδομένων με δεδομένα CWC και δεδομένα θνησιμότητας από τα έτη 2015 και 2016, περίπου 300.000 σημεία δεδομένων στην τελική ανάλυση των 30 μέτρων. Πρώτον, για να προσδιορίσουμε ποια τμήματα των χρονολογικών σειρών ήταν σχετικά για περαιτέρω έρευνα, χωρίσαμε τα δεδομένα σε 8 ομοιόμορφα κατανεμημένες κατηγορίες με βάση το M2016. Στη συνέχεια υπολογίσαμε κατά μέσο όρο όλες τις τιμές CWC για κάθε έτος και για κάθε κατηγορία M2016 και απεικονίσαμε τα αποτελέσματα, προκειμένου να εξετάσουμε τις τάσεις στο χρόνο. Αυτό η διαδικασία επαναλήφθηκε στη συνέχεια με τις κατηγορίες που βασίζονται στο ΔΜ. <br /> <br /> Με βάση αυτών των αποτελεσμάτων, επιλέξαμε δύο μετρήσεις για να διερευνήσουμε περαιτέρω: (Progressive Water Stress - PWS) από το 2011 έως το 2015 και την ποσοστιαία διαφορά στην CWC μεταξύ 2014 και 2015 (% Δ CWC14-15). Το PWS υπολογίζεται αθροίζοντας την απόλυτη τιμή της ποσοστιαίας απώλειας κάθε pixel στη CWC μεταξύ 2011 και 2013, μεταξύ 2013 και 2014, και μεταξύ 2014 και 2015, όπως στην περίπτωση των Asner et al. [2016]. Διαχωρίζουμε τα δεδομένα σε 20 ομοιόμορφα τοποθετημένες κυψελίδες με βάση το PWS και απεικονίζουμε τη μέση τιμή του PWS και τη μέση τιμή του M2016 για κάθε ένα. Επιπλέον, εξετάσαμε την κατανομή των κοινοτήτων των κωνοφόρων σε κάθε κυψελίδα και απεικονίσαμε εκείνες στον ίδιο άξονα. Η ανάλυση στη συνέχεια επαναλήφθηκε για % Δ CWC14-15 και ΔM. Τέλος, εξετάσαμε και τις δύο σχέσεις (PWS και M2016 καθώς και % Δ CWC14-15 και ΔM) σε συγκεκριμένο επίπεδο της κοινότητας των κωνοφόρων για τις πέντε πιο διαδεδομένες κοινότητες κωνοφόρων.<br /> <br /> '''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ'''<br /> <br /> • Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι το προοδευτικό στρες νερού που εκτιμήθηκε με δεδομένα τηλεποσκόπησης είναι ισχυρά συσχετιζόμενο με την ακαθάριστη θνησιμότητα των κωνοφόρων κατά τη διάρκεια μιας ξηρασίας στη Σιέρα Νεβάδα.<br /> <br /> • Επιπλέον, χρησιμοποιώντας δεδομένα ανάλυσης 30 μ., είμαστε σε θέση να εξετάσουμε χωρικά σαφείς σχέσεις μεταξύ της θνησιμότητας και του συνεχιζόμενου στρες του νερού σε διάφορες κοινότητες κωνοφόρων. Αυτά τα ευρήματα δίνουν ποσοτικά αποτελέσματα για τους ποιοτικούς ισχυρισμούς ότι τα δέντρα με υψηλά PWS είναι πιο ευάλωτα στη θνησιμότητα [Asner et al., 2016].<br /> <br /> • Επίσης, αποδεικνύουμε ότι οι αλλαγές στην CWC κατά την ξηρασία σχετίζονται στενά με την επακόλουθη θνησιμότητα του δέντρου (Σχήματα 1 και 2). Ουσιαστικά, αυτή η σχέση είναι προγνωστική στο ότι οι συγκεκριμένες τηλεπισκοπικές παρατηρήσεις δείχνουν πού θα προκύψει θνησιμότητα στο μέλλον, όχι μόνο πού έχει ήδη συμβεί. <br /> <br /> • Στα υψηλότερα επίπεδα απώλειας νερού, παρατηρούμε μια μικρή αναστροφή της τάσης σε σχέση με τα υπόλοιπα δεδομένα, τα ποσοστά θνησιμότητας των δένδρων μειώνονται καθώς αυξάνεται η απώλεια νερού (Σχήματα 1 και 2). <br /> <br /> • Επιλέξαμε να εξετάσουμε την ποσοστιαία μεταβολή μεταξύ της CWC και της μετέπειτα αύξησης της θνησιμότητας, αλλά παρατηρούμε ότι η απόλυτη διαφορά στην CWC έδειξε γενικά παρόμοια αποτελέσματα. Υποστηρίζουμε ότι τόσο οι απόλυτες όσο και οι σχετικές αλλαγές στην CWC είναι προσεγγίσεις ευαισθησίας. Η πραγματική ένδειξη θνησιμότητας είναι πιθανώς μια ελάχιστη τιμή CWC. Αφού ένα δέντρο πέσει κάτω από αυτό το κατώτατο όριο CWC, η συνεχής απώλεια νερού θα οδηγήσει πιθανότατα στη θνησιμότητα. Ωστόσο, επειδή αυτό το ελάχιστο όριο εξαρτάται πιθανώς από το είδος, την τοποθεσία, το υψόμετρο και την ηλικία, δεν είμαστε ακόμη σε θέση να καθορίσουμε αυτή την ελάχιστη τιμή CWC με έναν στατιστικά σημαντικό τρόπο.<br /> <br /> [[ Αρχείο:Rs_wiki_eikona_3_ergasia_2.png | thumb | right | Σχήμα 1: Σχέσεις μεταξύ προοδευτικού στρες από το 2011 έως το 2015 και θνησιμότητας κατά το 2016 και της κλασματικής αύξησης της θνησιμότητας μεταξύ 2015 και 2016, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]<br /> <br /> [[ Αρχείο:Rs_wiki_eikona_4_ergasia_2.png | thumb | right | Σχήμα 2: Σχέσεις μεταξύ προοδευτικού στρες από το 2011 έως το 2015 και θνησιμότητας το 2016 και της κλασματικής αύξησης της θνησιμότητας μεταξύ 2015 και 2016 για κάθε μία από τις πέντε πιο κοινές κοινότητες κωνοφόρων στις δειγματοληψίες, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]<br /> <br /> [[ Αρχείο:Rs_wiki_eikona_5_ergasia_2.png | thumb | right | Εικόνα 3: Κατηγορίες δέντρων, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]<br /> <br /> <br /> <br /> [[category:Ξηρασία]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%80%CE%BF%CE%BC%CE%B1%CE%BA%CF%81%CF%85%CF%83%CE%BC%CE%AD%CE%BD%CE%BF%CE%B9_%CE%B1%CE%B9%CF%83%CE%B8%CE%B7%CF%84%CE%AE%CF%81%CE%B5%CF%82_%CF%80%CF%81%CF%8C%CE%B2%CE%BB%CE%B5%CF%88%CE%B7%CF%82_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%B8%CE%BD%CE%B7%CF%83%CE%B9%CE%BC%CF%8C%CF%84%CE%B7%CF%84%CE%B1%CF%82_%CF%84%CF%89%CE%BD_%CE%BA%CF%89%CE%BD%CE%BF%CF%86%CF%8C%CF%81%CF%89%CE%BD_%CE%B4%CE%AD%CE%BD%CF%84%CF%81%CF%89%CE%BD_%CE%BA%CE%B1%CF%84%CE%AC_%CF%84%CE%B7_%CE%B4%CE%B9%CE%AC%CF%81%CE%BA%CE%B5%CE%B9%CE%B1_%CF%83%CE%BF%CE%B2%CE%B1%CF%81%CE%AE%CF%82_%CE%BE%CE%B7%CF%81%CE%B1%CF%83%CE%AF%CE%B1%CF%82 2018-02-08T22:23:59Z

<p>Evagk17: </p> <hr /> <div>''' Απομακρυσμένοι αισθητήρες πρόβλεψης της θνησιμότητας των κωνοφόρων δέντρων κατά τη διάρκεια σοβαρής ξηρασίας '''<br /> <br /> '''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Remotely sensed predictors of conifer tree mortality during severe drought''<br /> <br /> '''Συγγραφείς:''' P. G. Brodrick and G. P.<br /> <br /> '''Λέξεις κλειδιά:''' Ξηρασία, Κωνοφόρα, Δείκτης θνησιμότητας<br /> <br /> '''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]<br /> <br /> '''ΠΕΡΙΛΗΨΗ'''<br /> <br /> Η εκτεταμένη δασική θνησιμότητα που προκαλείται από την ξηρασία έχει τεκμηριωθεί σε κάθε δασώδη ήπειρο κατά τις δύο τελευταίες δεκαετίες, ωστόσο οι δείκτες πρόωρης θνησιμότητας των δένδρων παραμένουν ελάχιστα κατανοητοί. Τηλεπισκοπικά αισθητήρια μέτρα που λειτουργούν με βάση τη φυσιολογία του δέντρου προσφέρουν ένα μέσο ανάλυσης μεγάλης κλίμακας για την κατανόηση και την πρόβλεψη της θνησιμότητας που προκαλείται από την ξηρασία. Εδώ, χρησιμοποιούμε φασματοσκοπία απεικόνισης καθοδηγούμενη από λέιζερ από πολλά έτη αεροφωτογραφιών για να εκτιμηθεί ο αντίκτυπος της διαρκούς απώλειας νερού σε θόλο λόγω θνησιμότητας των δένδρων. Αναλύουμε τόσο τη μικτή θνησιμότητα με θόλο το 2016 όσο και τη μεταβολή της θνησιμότητας μεταξύ των ετών 2015 και 2016 σε δείγμα εκατομμύρια τοποθεσιών με κωνοφόρα δέντρα στα βουνά της Σιέρα Νεβάδα στην Καλιφόρνια. Κατά μέσο όρο, η απώλεια ύδατος και η μεγάλη ακαθάριστη θνησιμότητα σχετίζονται έντονα, και η απώλεια νερού κατά τη διάρκεια της ξηρασίας από έτος σε έτος δείχνει επακόλουθη θνησιμότητα. Και οι δύο σχέσεις είναι συνεπείς αφού ελέγξουμε την τοποθεσία και τη σύνθεση του δέντρου, υποδηλώνοντας ότι αυτές οι μετρήσεις μπορούν να χρησιμεύσουν ως δείκτες θνησιμότητας κατά τη διάρκεια ξηρασίας.<br /> <br /> '''ΕΙΣΑΓΩΓΗ'''<br /> <br /> Με την αυξημένη επικράτηση και τη σοβαρότητα των θερμών ξηρασιών, η ικανότητά μας να προβλέπουμε την θνησιμότητα των δέντρων έχει αποκτήσει μεγάλη σημασία για την οικολογία και τη διαχείριση των δασών. Η αυξανόμενη βιβλιογραφία δείχνει ότι η συχνότητα και ο αντίκτυπος των θερμών ξηρασιών αυξάνονται όσο ο πλανήτης ζεσταίνεται [Overpeck, 2013; AghaKouchak et al., 2014; Cook et al., 2014]. Με την αυξημένη συχνότητα των θερμών ξηρασιών έπεται κίνδυνος και για τα δάση. Επίσης, οι συνθήκες ξηρασίας έχει αποδειχθεί ότι αυξάνουν την ευαισθησία της βιομάζας των περισσότερων δασών, ανεξάρτητα από τα επίπεδα βροχόπτωσης [Choat et al., 2012]. Ωστόσο, η πλήρης έκταση της ευαισθησίας των δασών στο υδατικό στρες παραμένει άγνωστη.<br /> <br /> Πολλές μελέτες έχουν δείξει ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν τηλεπισκοπικές μετρήσεις για την περιγραφή διαφορετικών γεγονότων θνησιμότητας των δασών. Ωστόσο, μέχρι τώρα, οι τεχνικές τηλεπισκόπησης δεν έχουν ακόμα αποδείξει την ικανότητα πρόβλεψης του κινδύνου θνησιμότητας από το στρες του νερού και από άλλους σχετικούς με την ξηρασία παράγοντες. Συνεπώς, διερευνάμε την επίδραση των τηλεπισκοπικά ανιχνευόμενων υδροφορέων (CWC), που αποτελεί ένα μέτρο της φυσιολογικής απάντησης των δένδρων στην ξηρασία [Asner et al., 2016], στη θνησιμότητα των δέντρων προκειμένου να εξεταστεί μια πιο άμεση σχέση μεταξύ της ξηρασίας και της θνησιμότητας.<br /> <br /> Οι κίνδυνοι από την ξηρασία είναι ιδιαίτερα σημαντικοί για την πολιτεία της Καλιφόρνιας των ΗΠΑ. Τα τελευταία χρόνια η Καλιφόρνια υπήρξε θύμα της πιο σοβαρής ξηρασίας σε μια χιλιετία [Griffin and Anchukaitis, 2014]. Η τηλεπισκόπηση χρησιμοποιήθηκε για να ποσοτικοποιήσει τον αντίκτυπο της ξηρασίας στην Καλιφόρνια τα έτη 2012-2016, υποδεικνύοντας ότι 58 εκατομμύρια μεγάλα δέντρα είχαν υποστεί σοβαρό υδατικό στρες μέχρι το 2015 [Asner et al., 2016].<br /> <br /> Στόχος μας ήταν να προβλέψουμε τη θνησιμότητα στα κωνοφόρα δέντρα σε όλη την περιοχή της οροσειράς της Σιέρα Νεβάδα χρησιμοποιώντας τις μεταβολές στην τηλεπισκοπική CWC. Ρωτήσαμε (1) μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις τηλεπισκοπικά μετρούμενες αλλαγές του στρες του νερού για την πρόβλεψη της μικτής θνησιμότητας των δένδρων κατά τη διάρκεια της ξηρασίας και (2) μπορούν οι αλλαγές στο CWC μεταξύ των ετών να χρησιμοποιηθούν για την πρόβλεψη μελλοντικής θνησιμότητας σε μια συνεχιζόμενη ξηρασία;<br /> <br /> '''ΥΛΙΚΑ &amp; ΜΕΘΟΔΟΙ'''<br /> <br /> ''2.1 Συλλογή δεδομένων'' <br /> <br /> Συνδυάσαμε πολλαπλά σύνολα δεδομένων με διαφορετικές εγγενείς χωρικές αναλύσεις για να συνδέσουμε την πτώση της CWC διαχρονικά με αυξήσεις στη θνησιμότητα των δέντρων. Το πρώτο σύνολο δεδομένων αποτελείται από 2 m ανάλυσης φασματοσκοπικές απεικονίσεις και δεδομένα LiDAR από χωρικά επικαλυπτόμενες συλλογές από τον Αύγουστο του 2015 και τον Ιούλιο του 2016. Αυτά τα δεδομένα χρησιμοποιήθηκαν για την αναγνώριση ζωντανής και νεκρής κάλυψης δέντρων και στα δύο χρόνια. Το δεύτερο σύνολο δεδομένων είναι μια χρονική σειρά CWC ανάλυσης των 30 m από το 2010 έως το 2016 (εκτός του 2012).<br /> <br /> Περιορίσαμε τη μελέτη αυτή στην ορεινή περιοχή της Σιέρα Νεβάδα ή τη &quot;συντήρηση&quot; [Schwarzenegger, 2004; Πολιτεία της Καλιφόρνιας, 2017]. Επίσης, αποκλείσαμε οποιαδήποτε τοποθεσία στην οποία σημειώθηκε πυρκαγιά μεταξύ των ετών 2010 και 2017 [USGS, 2016]. Για να επικεντρωθούμε ειδικά στα κωνοφόρα, όπου θεωρούμε ότι οι σημαντικές μετατοπίσεις της κατεύθυνσης στον NDVI (που χρησιμοποιούμε για να υποδείξουμε τη θνησιμότητα) είναι λιγότερο πιθανό να είναι φαινολογικές, χρησιμοποιήσαμε τη βάση δεδομένων CALFIRE FVEG για να οριοθετήσουμε το κάλυμμα των δασικών περιοχών με κωνοφόρα [CALFIRE FRAP, 2015]. Επιλέξαμε μόνο εικονοστοιχεία όπου οι σχέσεις του συστήματος περιβάλλον - οικοσύστημα της Καλιφόρνια (California Wildlife Habitat Relationships - CWHR) υποδηλώνει έναν βιότοπο κωνοφόρων [CDFW, 2014]. Τέλος, επιλέξαμε εικονοστοιχεία όπου ο θόλος υπερβαίνει τα 5 μ ύψος και που δεν ήταν σκιασμένα από τον περιβάλλοντα θόλο ούτε στις πτήσεις το 2015 αλλά ούτε και το 2016. Συνολικά, αυτό είχε ως αποτέλεσμα 26.706 εκτάρια δεδομένων με κάλυψη και στις δύο χρονιές 2015 και 2016, με πάνω από 59,7 εκατομμύρια μεμονωμένες κυψελίδες σε ανάλυση εδάφους 2 μ.<br /> <br /> ''2.2 Μετρήσεις θνησιμότητας'' <br /> <br /> Χρησιμοποιούμε τον όρο θνησιμότητα για να υποδείξουμε τμήματα ενός θόλου όπου το φύλλωμα πέφτει κάτω από την τιμή 0,4 του δείκτη NDVI. Ο NDVI υπολογίστηκε από τα δεδομένα HiFIS χρησιμοποιώντας ζώνες με ανάκλαση πλάτους 10 nm και κέντρο στα 680 και 800 nm, αφού εξαιρέθηκαν οι σκιασμένες περιοχές και η βλάστηση με μικρότερο από 2 m ύψος.<br /> <br /> Η εικόνα 1 δείχνει ένα ιστόγραμμα NDVI των κωνοφόρων της περιοχής μελέτης τόσο για τις ζωντανές όσο και για τις νεκρές κατηγορίες (κανονικοποιημένες στο μέγιστο).<br /> <br /> [[ Αρχείο:rs_wiki_eikona_1_ergasia_2.png | thumb | right | Εικόνα 1: Ιστογράμματα NDVI κωνοφόρων εντός των εθνικών πάρκων Sequoia και Kings Canyon. Το κατώτατο όριο του 0,4 που χρησιμοποιήθηκε για την ταξινόμηση της θνησιμότητας σε αυτό το έργο παρουσιάζεται με μαύρο χρώμα πάνω από το ιστόγραμμα, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]<br /> <br /> Η εικόνα 2 απεικονίζει ένα παράδειγμα συνόλου δεδομένων NDVI στο πλαίσιο μιας μόνο χρονοσειράς CWC pixel και επιδεικνύει πώς ταξινομήσαμε τον NDVI και διορθώσαμε τη διαφορά στην ανάλυση μεταξύ της ταξινόμησης θνησιμότητας (2 m) και της χρονοσειράς CWC (30 m). <br /> <br /> [[ Αρχείο:rs_wiki_eikona_2_ergasia_2.png | thumb | right | Εικόνα 2: Επεξήγηση της διαδικασίας που χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση κάθε NDVI pixel (ανάλυση εδάφους 2 m) για κάθε CWC pixel (ανάλυση εδάφους 30 m). Τα μαύρα pixel δείχνουν περιοχές που είναι είτε σκιασμένες σε ένα από τα δύο χρόνια, είτε όπου το ύψος του δένδρου είναι μικρότερο από 5 m, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]<br /> <br /> Πρώτον, εφαρμόσαμε το όριο 0,4 του NDVI σε όλα τα μη αποκαλυφθέντα εικονοστοιχεία για τα δεδομένα των ετών 2015 και 2016. Ύστερα υπολογίσαμε το ποσοστό θνησιμότητας τόσο του 2015 όσο και του 2016 ως εξής:<br /> <br /> 𝑀 = ∑ 𝑝𝑖 𝑖∈𝐶𝑝 |𝑝𝑖=1 ∑ 𝑠𝑖 | 𝑖∈𝐶𝑝 𝑠𝑖=0<br /> <br /> όπου M είναι το κλάσμα θνησιμότητας, p είναι η ταξινόμηση θνησιμότητας για κάθε 2 m pixel, s είναι μια δυαδική μάσκα με τιμή 1 εάν το pixel εξαιρείται (λόγω σκιάς ή ανεπαρκούς ύψους) και Cp είναι το σύνολο των εικονοστοιχείων ανάλυσης 2 m μέσα σε ένα δεδομένο CWC εικονοστοιχείο. <br /> <br /> Στη συνέχεια υπολογίζουμε την αύξηση της θνησιμότητας, ως εξής:<br /> <br /> ∆𝑀 = 𝑀2016 − 𝑀2015,<br /> <br /> όπου ο δείκτης υποδεικνύει το έτος. Όπως ορίστηκε παραπάνω, ένα θετικό ΔM σημαίνει μια αύξηση στην θνησιμότητα, ενώ ένα αρνητικό ΔΜ δείχνει ανάπτυξη ή/και ανάκτηση φύλλων. Και τα δύο ΔM και M2016 χρησιμοποιούνται ως ανεξάρτητες μεταβλητές στις προβλέψεις και υπολογίζονται για κάθε χρονολογική σειρά CWC εικονοστοιχείων. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το M, και κατά συνέπεια και το ΔΜ, είναι ένας τρόπος μέτρησης του ποσοστού θνησιμότητας, υποδεικνύοντας τον αριθμό των εικονοστοιχείων που είναι κάτω από το όριο 0,4 του NDVI. Αυτό το ποσοστό είναι διαφορετικό από το ποσοστό των νεκρών μεμονωμένων δένδρων, καθώς μπορεί να περιλαμβάνει μερική αποδυνάμωση του φυλλώματος.<br /> <br /> ''2.3 Ανάλυση'' <br /> <br /> Για να εξετάσουμε τη σχέση μεταξύ μιας χρονοσειράς CWC και της θνησιμότητας των δένδρων, πραγματοποιήσαμε δύο βασικές αναλύσεις σε όλα τα σημεία δεδομένων με δεδομένα CWC και δεδομένα θνησιμότητας από τα έτη 2015 και 2016, περίπου 300.000 σημεία δεδομένων στην τελική ανάλυση των 30 μέτρων. Πρώτον, για να προσδιορίσουμε ποια τμήματα των χρονολογικών σειρών ήταν σχετικά για περαιτέρω έρευνα, χωρίσαμε τα δεδομένα σε 8 ομοιόμορφα κατανεμημένες κατηγορίες με βάση το M2016. Στη συνέχεια υπολογίσαμε κατά μέσο όρο όλες τις τιμές CWC για κάθε έτος και για κάθε κατηγορία M2016 και απεικονίσαμε τα αποτελέσματα, προκειμένου να εξετάσουμε τις τάσεις στο χρόνο. Αυτό η διαδικασία επαναλήφθηκε στη συνέχεια με τις κατηγορίες που βασίζονται στο ΔΜ. <br /> <br /> Με βάση αυτών των αποτελεσμάτων, επιλέξαμε δύο μετρήσεις για να διερευνήσουμε περαιτέρω: (Progressive Water Stress - PWS) από το 2011 έως το 2015 και την ποσοστιαία διαφορά στην CWC μεταξύ 2014 και 2015 (% Δ CWC14-15). Το PWS υπολογίζεται αθροίζοντας την απόλυτη τιμή της ποσοστιαίας απώλειας κάθε pixel στη CWC μεταξύ 2011 και 2013, μεταξύ 2013 και 2014, και μεταξύ 2014 και 2015, όπως στην περίπτωση των Asner et al. [2016]. Διαχωρίζουμε τα δεδομένα σε 20 ομοιόμορφα τοποθετημένες κυψελίδες με βάση το PWS και απεικονίζουμε τη μέση τιμή του PWS και τη μέση τιμή του M2016 για κάθε ένα. Επιπλέον, εξετάσαμε την κατανομή των κοινοτήτων των κωνοφόρων σε κάθε κυψελίδα και απεικονίσαμε εκείνες στον ίδιο άξονα. Η ανάλυση στη συνέχεια επαναλήφθηκε για % Δ CWC14-15 και ΔM. Τέλος, εξετάσαμε και τις δύο σχέσεις (PWS και M2016 καθώς και % Δ CWC14-15 και ΔM) σε συγκεκριμένο επίπεδο της κοινότητας των κωνοφόρων για τις πέντε πιο διαδεδομένες κοινότητες κωνοφόρων.<br /> <br /> '''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ'''<br /> <br /> • Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι το προοδευτικό στρες νερού που εκτιμήθηκε με δεδομένα τηλεποσκόπησης είναι ισχυρά συσχετιζόμενο με την ακαθάριστη θνησιμότητα των κωνοφόρων κατά τη διάρκεια μιας ξηρασίας στη Σιέρα Νεβάδα.<br /> <br /> • Επιπλέον, χρησιμοποιώντας δεδομένα ανάλυσης 30 μ., είμαστε σε θέση να εξετάσουμε χωρικά σαφείς σχέσεις μεταξύ της θνησιμότητας και του συνεχιζόμενου στρες του νερού σε διάφορες κοινότητες κωνοφόρων. Αυτά τα ευρήματα δίνουν ποσοτικά αποτελέσματα για τους ποιοτικούς ισχυρισμούς ότι τα δέντρα με υψηλά PWS είναι πιο ευάλωτα στη θνησιμότητα [Asner et al., 2016].<br /> <br /> • Επίσης, αποδεικνύουμε ότι οι αλλαγές στην CWC κατά την ξηρασία σχετίζονται στενά με την επακόλουθη θνησιμότητα του δέντρου (Σχήματα 1 και 2). Ουσιαστικά, αυτή η σχέση είναι προγνωστική στο ότι οι συγκεκριμένες τηλεπισκοπικές παρατηρήσεις δείχνουν πού θα προκύψει θνησιμότητα στο μέλλον, όχι μόνο πού έχει ήδη συμβεί. <br /> <br /> • Στα υψηλότερα επίπεδα απώλειας νερού, παρατηρούμε μια μικρή αναστροφή της τάσης σε σχέση με τα υπόλοιπα δεδομένα, τα ποσοστά θνησιμότητας των δένδρων μειώνονται καθώς αυξάνεται η απώλεια νερού (Σχήματα 1 και 2). <br /> <br /> • Επιλέξαμε να εξετάσουμε την ποσοστιαία μεταβολή μεταξύ της CWC και της μετέπειτα αύξησης της θνησιμότητας, αλλά παρατηρούμε ότι η απόλυτη διαφορά στην CWC έδειξε γενικά παρόμοια αποτελέσματα. Υποστηρίζουμε ότι τόσο οι απόλυτες όσο και οι σχετικές αλλαγές στην CWC είναι προσεγγίσεις ευαισθησίας. Η πραγματική ένδειξη θνησιμότητας είναι πιθανώς μια ελάχιστη τιμή CWC. Αφού ένα δέντρο πέσει κάτω από αυτό το κατώτατο όριο CWC, η συνεχής απώλεια νερού θα οδηγήσει πιθανότατα στη θνησιμότητα. Ωστόσο, επειδή αυτό το ελάχιστο όριο εξαρτάται πιθανώς από το είδος, την τοποθεσία, το υψόμετρο και την ηλικία, δεν είμαστε ακόμη σε θέση να καθορίσουμε αυτή την ελάχιστη τιμή CWC με έναν στατιστικά σημαντικό τρόπο.<br /> <br /> [[ Αρχείο:rs_wiki_eikona_3_ergasia_2.png | thumb | right | Σχήμα 1: Σχέσεις μεταξύ προοδευτικού στρες από το 2011 έως το 2015 και θνησιμότητας κατά το 2016 και της κλασματικής αύξησης της θνησιμότητας μεταξύ 2015 και 2016, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]<br /> <br /> [[ Αρχείο:rs_wiki_eikona_4_ergasia_2.png | thumb | right | Σχήμα 2: Σχέσεις μεταξύ προοδευτικού στρες από το 2011 έως το 2015 και θνησιμότητας το 2016 και της κλασματικής αύξησης της θνησιμότητας μεταξύ 2015 και 2016 για κάθε μία από τις πέντε πιο κοινές κοινότητες κωνοφόρων στις δειγματοληψίες, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]<br /> <br /> [[ Αρχείο:rs_wiki_eikona_5_ergasia_2.png | thumb | right | Εικόνα 3: Κατηγορίες δέντρων, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]<br /> <br /> <br /> <br /> [[category:Ξηρασία]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%80%CE%BF%CE%BC%CE%B1%CE%BA%CF%81%CF%85%CF%83%CE%BC%CE%AD%CE%BD%CE%BF%CE%B9_%CE%B1%CE%B9%CF%83%CE%B8%CE%B7%CF%84%CE%AE%CF%81%CE%B5%CF%82_%CF%80%CF%81%CF%8C%CE%B2%CE%BB%CE%B5%CF%88%CE%B7%CF%82_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%B8%CE%BD%CE%B7%CF%83%CE%B9%CE%BC%CF%8C%CF%84%CE%B7%CF%84%CE%B1%CF%82_%CF%84%CF%89%CE%BD_%CE%BA%CF%89%CE%BD%CE%BF%CF%86%CF%8C%CF%81%CF%89%CE%BD_%CE%B4%CE%AD%CE%BD%CF%84%CF%81%CF%89%CE%BD_%CE%BA%CE%B1%CF%84%CE%AC_%CF%84%CE%B7_%CE%B4%CE%B9%CE%AC%CF%81%CE%BA%CE%B5%CE%B9%CE%B1_%CF%83%CE%BF%CE%B2%CE%B1%CF%81%CE%AE%CF%82_%CE%BE%CE%B7%CF%81%CE%B1%CF%83%CE%AF%CE%B1%CF%82 2018-02-08T22:16:06Z

<p>Evagk17: Νέα σελίδα με '''' Απομακρυσμένοι αισθητήρες πρόβλεψης της θνησιμότητας των κωνοφόρων δέντρων κατά τη διάρκ...'</p> <hr /> <div>''' Απομακρυσμένοι αισθητήρες πρόβλεψης της θνησιμότητας των κωνοφόρων δέντρων κατά τη διάρκεια σοβαρής ξηρασίας '''<br /> <br /> '''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Remotely sensed predictors of conifer tree mortality during severe drought''<br /> <br /> '''Συγγραφείς:''' P. G. Brodrick and G. P.<br /> <br /> '''Λέξεις κλειδιά:''' Ξηρασία, Κωνοφόρα, Δείκτης θνησιμότητας<br /> <br /> '''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]<br /> <br /> '''ΠΕΡΙΛΗΨΗ'''<br /> <br /> Η εκτεταμένη δασική θνησιμότητα που προκαλείται από την ξηρασία έχει τεκμηριωθεί σε κάθε δασώδη ήπειρο κατά τις δύο τελευταίες δεκαετίες, ωστόσο οι δείκτες πρόωρης θνησιμότητας των δένδρων παραμένουν ελάχιστα κατανοητοί. Τηλεπισκοπικά αισθητήρια μέτρα που λειτουργούν με βάση τη φυσιολογία του δέντρου προσφέρουν ένα μέσο ανάλυσης μεγάλης κλίμακας για την κατανόηση και την πρόβλεψη της θνησιμότητας που προκαλείται από την ξηρασία. Εδώ, χρησιμοποιούμε φασματοσκοπία απεικόνισης καθοδηγούμενη από λέιζερ από πολλά έτη αεροφωτογραφιών για να εκτιμηθεί ο αντίκτυπος της διαρκούς απώλειας νερού σε θόλο λόγω θνησιμότητας των δένδρων. Αναλύουμε τόσο τη μικτή θνησιμότητα με θόλο το 2016 όσο και τη μεταβολή της θνησιμότητας μεταξύ των ετών 2015 και 2016 σε δείγμα εκατομμύρια τοποθεσιών με κωνοφόρα δέντρα στα βουνά της Σιέρα Νεβάδα στην Καλιφόρνια. Κατά μέσο όρο, η απώλεια ύδατος και η μεγάλη ακαθάριστη θνησιμότητα σχετίζονται έντονα, και η απώλεια νερού κατά τη διάρκεια της ξηρασίας από έτος σε έτος δείχνει επακόλουθη θνησιμότητα. Και οι δύο σχέσεις είναι συνεπείς αφού ελέγξουμε την τοποθεσία και τη σύνθεση του δέντρου, υποδηλώνοντας ότι αυτές οι μετρήσεις μπορούν να χρησιμεύσουν ως δείκτες θνησιμότητας κατά τη διάρκεια ξηρασίας.<br /> <br /> '''ΕΙΣΑΓΩΓΗ'''<br /> <br /> Με την αυξημένη επικράτηση και τη σοβαρότητα των θερμών ξηρασιών, η ικανότητά μας να προβλέπουμε την θνησιμότητα των δέντρων έχει αποκτήσει μεγάλη σημασία για την οικολογία και τη διαχείριση των δασών. Η αυξανόμενη βιβλιογραφία δείχνει ότι η συχνότητα και ο αντίκτυπος των θερμών ξηρασιών αυξάνονται όσο ο πλανήτης ζεσταίνεται [Overpeck, 2013; AghaKouchak et al., 2014; Cook et al., 2014]. Με την αυξημένη συχνότητα των θερμών ξηρασιών έπεται κίνδυνος και για τα δάση. Επίσης, οι συνθήκες ξηρασίας έχει αποδειχθεί ότι αυξάνουν την ευαισθησία της βιομάζας των περισσότερων δασών, ανεξάρτητα από τα επίπεδα βροχόπτωσης [Choat et al., 2012]. Ωστόσο, η πλήρης έκταση της ευαισθησίας των δασών στο υδατικό στρες παραμένει άγνωστη.<br /> <br /> Πολλές μελέτες έχουν δείξει ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν τηλεπισκοπικές μετρήσεις για την περιγραφή διαφορετικών γεγονότων θνησιμότητας των δασών. Ωστόσο, μέχρι τώρα, οι τεχνικές τηλεπισκόπησης δεν έχουν ακόμα αποδείξει την ικανότητα πρόβλεψης του κινδύνου θνησιμότητας από το στρες του νερού και από άλλους σχετικούς με την ξηρασία παράγοντες. Συνεπώς, διερευνάμε την επίδραση των τηλεπισκοπικά ανιχνευόμενων υδροφορέων (CWC), που αποτελεί ένα μέτρο της φυσιολογικής απάντησης των δένδρων στην ξηρασία [Asner et al., 2016], στη θνησιμότητα των δέντρων προκειμένου να εξεταστεί μια πιο άμεση σχέση μεταξύ της ξηρασίας και της θνησιμότητας.<br /> <br /> Οι κίνδυνοι από την ξηρασία είναι ιδιαίτερα σημαντικοί για την πολιτεία της Καλιφόρνιας των ΗΠΑ. Τα τελευταία χρόνια η Καλιφόρνια υπήρξε θύμα της πιο σοβαρής ξηρασίας σε μια χιλιετία [Griffin and Anchukaitis, 2014]. Η τηλεπισκόπηση χρησιμοποιήθηκε για να ποσοτικοποιήσει τον αντίκτυπο της ξηρασίας στην Καλιφόρνια τα έτη 2012-2016, υποδεικνύοντας ότι 58 εκατομμύρια μεγάλα δέντρα είχαν υποστεί σοβαρό υδατικό στρες μέχρι το 2015 [Asner et al., 2016].<br /> <br /> Στόχος μας ήταν να προβλέψουμε τη θνησιμότητα στα κωνοφόρα δέντρα σε όλη την περιοχή της οροσειράς της Σιέρα Νεβάδα χρησιμοποιώντας τις μεταβολές στην τηλεπισκοπική CWC. Ρωτήσαμε (1) μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις τηλεπισκοπικά μετρούμενες αλλαγές του στρες του νερού για την πρόβλεψη της μικτής θνησιμότητας των δένδρων κατά τη διάρκεια της ξηρασίας και (2) μπορούν οι αλλαγές στο CWC μεταξύ των ετών να χρησιμοποιηθούν για την πρόβλεψη μελλοντικής θνησιμότητας σε μια συνεχιζόμενη ξηρασία;<br /> <br /> '''ΥΛΙΚΑ &amp; ΜΕΘΟΔΟΙ'''<br /> <br /> ''2.1 Συλλογή δεδομένων'' <br /> <br /> Συνδυάσαμε πολλαπλά σύνολα δεδομένων με διαφορετικές εγγενείς χωρικές αναλύσεις για να συνδέσουμε την πτώση της CWC διαχρονικά με αυξήσεις στη θνησιμότητα των δέντρων. Το πρώτο σύνολο δεδομένων αποτελείται από 2 m ανάλυσης φασματοσκοπικές απεικονίσεις και δεδομένα LiDAR από χωρικά επικαλυπτόμενες συλλογές από τον Αύγουστο του 2015 και τον Ιούλιο του 2016. Αυτά τα δεδομένα χρησιμοποιήθηκαν για την αναγνώριση ζωντανής και νεκρής κάλυψης δέντρων και στα δύο χρόνια. Το δεύτερο σύνολο δεδομένων είναι μια χρονική σειρά CWC ανάλυσης των 30 m από το 2010 έως το 2016 (εκτός του 2012).<br /> <br /> Περιορίσαμε τη μελέτη αυτή στην ορεινή περιοχή της Σιέρα Νεβάδα ή τη &quot;συντήρηση&quot; [Schwarzenegger, 2004; Πολιτεία της Καλιφόρνιας, 2017]. Επίσης, αποκλείσαμε οποιαδήποτε τοποθεσία στην οποία σημειώθηκε πυρκαγιά μεταξύ των ετών 2010 και 2017 [USGS, 2016]. Για να επικεντρωθούμε ειδικά στα κωνοφόρα, όπου θεωρούμε ότι οι σημαντικές μετατοπίσεις της κατεύθυνσης στον NDVI (που χρησιμοποιούμε για να υποδείξουμε τη θνησιμότητα) είναι λιγότερο πιθανό να είναι φαινολογικές, χρησιμοποιήσαμε τη βάση δεδομένων CALFIRE FVEG για να οριοθετήσουμε το κάλυμμα των δασικών περιοχών με κωνοφόρα [CALFIRE FRAP, 2015]. Επιλέξαμε μόνο εικονοστοιχεία όπου οι σχέσεις του συστήματος περιβάλλον - οικοσύστημα της Καλιφόρνια (California Wildlife Habitat Relationships - CWHR) υποδηλώνει έναν βιότοπο κωνοφόρων [CDFW, 2014]. Τέλος, επιλέξαμε εικονοστοιχεία όπου ο θόλος υπερβαίνει τα 5 μ ύψος και που δεν ήταν σκιασμένα από τον περιβάλλοντα θόλο ούτε στις πτήσεις το 2015 αλλά ούτε και το 2016. Συνολικά, αυτό είχε ως αποτέλεσμα 26.706 εκτάρια δεδομένων με κάλυψη και στις δύο χρονιές 2015 και 2016, με πάνω από 59,7 εκατομμύρια μεμονωμένες κυψελίδες σε ανάλυση εδάφους 2 μ.<br /> <br /> ''2.2 Μετρήσεις θνησιμότητας'' <br /> <br /> Χρησιμοποιούμε τον όρο θνησιμότητα για να υποδείξουμε τμήματα ενός θόλου όπου το φύλλωμα πέφτει κάτω από την τιμή 0,4 του δείκτη NDVI. Ο NDVI υπολογίστηκε από τα δεδομένα HiFIS χρησιμοποιώντας ζώνες με ανάκλαση πλάτους 10 nm και κέντρο στα 680 και 800 nm, αφού εξαιρέθηκαν οι σκιασμένες περιοχές και η βλάστηση με μικρότερο από 2 m ύψος.<br /> <br /> Η εικόνα 1 δείχνει ένα ιστόγραμμα NDVI των κωνοφόρων της περιοχής μελέτης τόσο για τις ζωντανές όσο και για τις νεκρές κατηγορίες (κανονικοποιημένες στο μέγιστο).<br /> <br /> [[ Αρχείο:rs_wiki_eikona_1_ergasia_2.png | thumb | right | Εικόνα 1: Ιστογράμματα NDVI κωνοφόρων εντός των εθνικών πάρκων Sequoia και Kings Canyon. Το κατώτατο όριο του 0,4 που χρησιμοποιήθηκε για την ταξινόμηση της θνησιμότητας σε αυτό το έργο παρουσιάζεται με μαύρο χρώμα πάνω από το ιστόγραμμα, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]<br /> <br /> Η εικόνα 2 απεικονίζει ένα παράδειγμα συνόλου δεδομένων NDVI στο πλαίσιο μιας μόνο χρονοσειράς CWC pixel και επιδεικνύει πώς ταξινομήσαμε τον NDVI και διορθώσαμε τη διαφορά στην ανάλυση μεταξύ της ταξινόμησης θνησιμότητας (2 m) και της χρονοσειράς CWC (30 m). <br /> <br /> [[ Αρχείο:rs_wiki_eikona_2_ergasia_2.png | thumb | right | Εικόνα 2: Επεξήγηση της διαδικασίας που χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση κάθε NDVI pixel (ανάλυση εδάφους 2 m) για κάθε CWC pixel (ανάλυση εδάφους 30 m). Τα μαύρα pixel δείχνουν περιοχές που είναι είτε σκιασμένες σε ένα από τα δύο χρόνια, είτε όπου το ύψος του δένδρου είναι μικρότερο από 5 m, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]<br /> <br /> Πρώτον, εφαρμόσαμε το όριο 0,4 του NDVI σε όλα τα μη αποκαλυφθέντα εικονοστοιχεία για τα δεδομένα των ετών 2015 και 2016. Ύστερα υπολογίσαμε το ποσοστό θνησιμότητας τόσο του 2015 όσο και του 2016 ως εξής:<br /> <br /> 𝑀 = ∑ 𝑝𝑖 𝑖∈𝐶𝑝 |𝑝𝑖=1 ∑ 𝑠𝑖 | 𝑖∈𝐶𝑝 𝑠𝑖=0<br /> <br /> όπου M είναι το κλάσμα θνησιμότητας, p είναι η ταξινόμηση θνησιμότητας για κάθε 2 m pixel, s είναι μια δυαδική μάσκα με τιμή 1 εάν το pixel εξαιρείται (λόγω σκιάς ή ανεπαρκούς ύψους) και Cp είναι το σύνολο των εικονοστοιχείων ανάλυσης 2 m μέσα σε ένα δεδομένο CWC εικονοστοιχείο. <br /> <br /> Στη συνέχεια υπολογίζουμε την αύξηση της θνησιμότητας, ως εξής:<br /> <br /> ∆𝑀 = 𝑀2016 − 𝑀2015,<br /> <br /> όπου ο δείκτης υποδεικνύει το έτος. Όπως ορίστηκε παραπάνω, ένα θετικό ΔM σημαίνει μια αύξηση στην θνησιμότητα, ενώ ένα αρνητικό ΔΜ δείχνει ανάπτυξη ή/και ανάκτηση φύλλων. Και τα δύο ΔM και M2016 χρησιμοποιούνται ως ανεξάρτητες μεταβλητές στις προβλέψεις και υπολογίζονται για κάθε χρονολογική σειρά CWC εικονοστοιχείων. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το M, και κατά συνέπεια και το ΔΜ, είναι ένας τρόπος μέτρησης του ποσοστού θνησιμότητας, υποδεικνύοντας τον αριθμό των εικονοστοιχείων που είναι κάτω από το όριο 0,4 του NDVI. Αυτό το ποσοστό είναι διαφορετικό από το ποσοστό των νεκρών μεμονωμένων δένδρων, καθώς μπορεί να περιλαμβάνει μερική αποδυνάμωση του φυλλώματος.<br /> <br /> ''2.3 Ανάλυση'' <br /> <br /> Για να εξετάσουμε τη σχέση μεταξύ μιας χρονοσειράς CWC και της θνησιμότητας των δένδρων, πραγματοποιήσαμε δύο βασικές αναλύσεις σε όλα τα σημεία δεδομένων με δεδομένα CWC και δεδομένα θνησιμότητας από τα έτη 2015 και 2016, περίπου 300.000 σημεία δεδομένων στην τελική ανάλυση των 30 μέτρων. Πρώτον, για να προσδιορίσουμε ποια τμήματα των χρονολογικών σειρών ήταν σχετικά για περαιτέρω έρευνα, χωρίσαμε τα δεδομένα σε 8 ομοιόμορφα κατανεμημένες κατηγορίες με βάση το M2016. Στη συνέχεια υπολογίσαμε κατά μέσο όρο όλες τις τιμές CWC για κάθε έτος και για κάθε κατηγορία M2016 και απεικονίσαμε τα αποτελέσματα, προκειμένου να εξετάσουμε τις τάσεις στο χρόνο. Αυτό η διαδικασία επαναλήφθηκε στη συνέχεια με τις κατηγορίες που βασίζονται στο ΔΜ. <br /> <br /> Με βάση αυτών των αποτελεσμάτων, επιλέξαμε δύο μετρήσεις για να διερευνήσουμε περαιτέρω: (Progressive Water Stress - PWS) από το 2011 έως το 2015 και την ποσοστιαία διαφορά στην CWC μεταξύ 2014 και 2015 (% Δ CWC14-15). Το PWS υπολογίζεται αθροίζοντας την απόλυτη τιμή της ποσοστιαίας απώλειας κάθε pixel στη CWC μεταξύ 2011 και 2013, μεταξύ 2013 και 2014, και μεταξύ 2014 και 2015, όπως στην περίπτωση των Asner et al. [2016]. Διαχωρίζουμε τα δεδομένα σε 20 ομοιόμορφα τοποθετημένες κυψελίδες με βάση το PWS και απεικονίζουμε τη μέση τιμή του PWS και τη μέση τιμή του M2016 για κάθε ένα. Επιπλέον, εξετάσαμε την κατανομή των κοινοτήτων των κωνοφόρων σε κάθε κυψελίδα και απεικονίσαμε εκείνες στον ίδιο άξονα. Η ανάλυση στη συνέχεια επαναλήφθηκε για % Δ CWC14-15 και ΔM. Τέλος, εξετάσαμε και τις δύο σχέσεις (PWS και M2016 καθώς και % Δ CWC14-15 και ΔM) σε συγκεκριμένο επίπεδο της κοινότητας των κωνοφόρων για τις πέντε πιο διαδεδομένες κοινότητες κωνοφόρων.<br /> <br /> '''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ'''<br /> <br />  Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι το προοδευτικό στρες νερού που εκτιμήθηκε με δεδομένα τηλεποσκόπησης είναι ισχυρά συσχετιζόμενο με την ακαθάριστη θνησιμότητα των κωνοφόρων κατά τη διάρκεια μιας ξηρασίας στη Σιέρα Νεβάδα.<br /> <br />  Επιπλέον, χρησιμοποιώντας δεδομένα ανάλυσης 30 μ., είμαστε σε θέση να εξετάσουμε χωρικά σαφείς σχέσεις μεταξύ της θνησιμότητας και του συνεχιζόμενου στρες του νερού σε διάφορες κοινότητες κωνοφόρων. Αυτά τα ευρήματα δίνουν ποσοτικά αποτελέσματα για τους ποιοτικούς ισχυρισμούς ότι τα δέντρα με υψηλά PWS είναι πιο ευάλωτα στη θνησιμότητα [Asner et al., 2016].<br /> <br />  Επίσης, αποδεικνύουμε ότι οι αλλαγές στην CWC κατά την ξηρασία σχετίζονται στενά με την επακόλουθη θνησιμότητα του δέντρου (Σχήματα 1 και 2). Ουσιαστικά, αυτή η σχέση είναι προγνωστική στο ότι οι συγκεκριμένες τηλεπισκοπικές παρατηρήσεις δείχνουν πού θα προκύψει θνησιμότητα στο μέλλον, όχι μόνο πού έχει ήδη συμβεί.<br /> <br />  Στα υψηλότερα επίπεδα απώλειας νερού, παρατηρούμε μια μικρή αναστροφή της τάσης σε σχέση με τα υπόλοιπα δεδομένα, τα ποσοστά θνησιμότητας των δένδρων μειώνονται καθώς αυξάνεται η απώλεια νερού (Σχήματα 1 και 2). <br /> <br />  Επιλέξαμε να εξετάσουμε την ποσοστιαία μεταβολή μεταξύ της CWC και της μετέπειτα αύξησης της θνησιμότητας, αλλά παρατηρούμε ότι η απόλυτη διαφορά στην CWC έδειξε γενικά παρόμοια αποτελέσματα. Υποστηρίζουμε ότι τόσο οι απόλυτες όσο και οι σχετικές αλλαγές στην CWC είναι προσεγγίσεις ευαισθησίας. Η πραγματική ένδειξη θνησιμότητας είναι πιθανώς μια ελάχιστη τιμή CWC. Αφού ένα δέντρο πέσει κάτω από αυτό το κατώτατο όριο CWC, η συνεχής απώλεια νερού θα οδηγήσει πιθανότατα στη θνησιμότητα. Ωστόσο, επειδή αυτό το ελάχιστο όριο εξαρτάται πιθανώς από το είδος, την τοποθεσία, το υψόμετρο και την ηλικία, δεν είμαστε ακόμη σε θέση να καθορίσουμε αυτή την ελάχιστη τιμή CWC με έναν στατιστικά σημαντικό τρόπο.<br /> <br /> [[ Αρχείο:rs_wiki_eikona_3_ergasia_2.png | thumb | right | Σχήμα 1: Σχέσεις μεταξύ προοδευτικού στρες από το 2011 έως το 2015 και θνησιμότητας κατά το 2016 και της κλασματικής αύξησης της θνησιμότητας μεταξύ 2015 και 2016, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]<br /> <br /> [[ Αρχείο:rs_wiki_eikona_4_ergasia_2.png | thumb | right | Σχήμα 2: Σχέσεις μεταξύ προοδευτικού στρες από το 2011 έως το 2015 και θνησιμότητας το 2016 και της κλασματικής αύξησης της θνησιμότητας μεταξύ 2015 και 2016 για κάθε μία από τις πέντε πιο κοινές κοινότητες κωνοφόρων στις δειγματοληψίες, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]<br /> <br /> [[ Αρχείο:rs_wiki_eikona_5_ergasia_2.png | thumb | right | Εικόνα 3: Κατηγορίες δέντρων, Πηγή: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa8f55]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%93%CE%BA%CE%BF%CF%85%CF%84%CE%B6%CE%B9%CE%BF%CF%8D%CF%80%CE%B1_%CE%95%CF%85%CE%B1%CE%B3%CE%B3%CE%B5%CE%BB%CE%AF%CE%B1 2018-02-08T22:06:02Z

<p>Evagk17: </p> <hr /> <div>* [[Διαχείριση άρδευσης με τηλεπισκόπηση: Αξιολόγηση της απαίτησης άρδευσης για τον αραβόσιτο υπό την κλιματική κατάσταση της Μεσογείου]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]<br /> <br /> * [[Απομακρυσμένοι αισθητήρες πρόβλεψης της θνησιμότητας των κωνοφόρων δέντρων κατά τη διάρκεια σοβαρής ξηρασίας]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_5_ergasia_2.PNG 2018-02-08T22:02:19Z

<p>Evagk17: Εικόνα 3: Κατηγορίες δέντρων</p> <hr /> <div>Εικόνα 3: Κατηγορίες δέντρων</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_4_ergasia_2.PNG 2018-02-08T22:01:41Z

<p>Evagk17: Σχήμα 2: Σχέσεις μεταξύ προοδευτικού στρες από το 2011 έως το 2015 και θνησιμότητας το 2016 και της κλασματικής αύξησης της θνησιμότητας μεταξύ 2015</p> <hr /> <div>Σχήμα 2: Σχέσεις μεταξύ προοδευτικού στρες από το 2011 έως το 2015 και θνησιμότητας το 2016 και της κλασματικής αύξησης της θνησιμότητας μεταξύ 2015 και 2016 για κάθε μία από τις πέντε πιο κοινές κοινότητες κωνοφόρων στις δειγματοληψίες</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_3_ergasia_2.PNG 2018-02-08T22:01:08Z

<p>Evagk17: Σχήμα 1: Σχέσεις μεταξύ προοδευτικού στρες από το 2011 έως το 2015 και θνησιμότητας κατά το 2016 και της κλασματικής αύξησης της θνησιμότητας μετα</p> <hr /> <div>Σχήμα 1: Σχέσεις μεταξύ προοδευτικού στρες από το 2011 έως το 2015 και θνησιμότητας κατά το 2016 και της κλασματικής αύξησης της θνησιμότητας μεταξύ 2015 και 2016</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_2_ergasia_2.PNG 2018-02-08T22:00:28Z

<p>Evagk17: Εικόνα 2: Επεξήγηση της διαδικασίας που χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση κάθε NDVI pixel (ανάλυση εδάφους 2 m) για κάθε CWC pixel (ανάλυση εδάφους 30 m</p> <hr /> <div>Εικόνα 2: Επεξήγηση της διαδικασίας που χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση κάθε NDVI pixel (ανάλυση εδάφους 2 m) για κάθε CWC pixel (ανάλυση εδάφους 30 m). <br /> Τα μαύρα pixel δείχνουν περιοχές που είναι είτε σκιασμένες σε ένα από τα δύο χρόνια, είτε περιοχές όπου το ύψος του δένδρου είναι μικρότερο από 5 m</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_1_ergasia_2.PNG 2018-02-08T21:58:49Z

<p>Evagk17: Εικόνα 1: Ιστογράμματα NDVI κωνοφόρων εντός των εθνικών πάρκων Sequoia και Kings Canyon. Το κατώτατο όριο του 0,4 που χρησιμοποιήθηκε για την ταξινόμηση </p> <hr /> <div>Εικόνα 1: Ιστογράμματα NDVI κωνοφόρων εντός των εθνικών πάρκων Sequoia και Kings Canyon. Το κατώτατο όριο του 0,4 που χρησιμοποιήθηκε για την ταξινόμηση της θνησιμότητας σε αυτό το έργο παρουσιάζεται με μαύρο χρώμα πάνω από το ιστόγραμμα</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%94%CE%B9%CE%B1%CF%87%CE%B5%CE%AF%CF%81%CE%B9%CF%83%CE%B7_%CE%AC%CF%81%CE%B4%CE%B5%CF%85%CF%83%CE%B7%CF%82_%CE%BC%CE%B5_%CF%84%CE%B7%CE%BB%CE%B5%CF%80%CE%B9%CF%83%CE%BA%CF%8C%CF%80%CE%B7%CF%83%CE%B7:_%CE%91%CE%BE%CE%B9%CE%BF%CE%BB%CF%8C%CE%B3%CE%B7%CF%83%CE%B7_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%B1%CF%80%CE%B1%CE%AF%CF%84%CE%B7%CF%83%CE%B7%CF%82_%CE%AC%CF%81%CE%B4%CE%B5%CF%85%CF%83%CE%B7%CF%82_%CE%B3%CE%B9%CE%B1_%CF%84%CE%BF%CE%BD_%CE%B1%CF%81%CE%B1%CE%B2%CF%8C%CF%83%CE%B9%CF%84%CE%BF_%CF%85%CF%80%CF%8C_%CF%84%CE%B7%CE%BD_%CE%BA%CE%BB%CE%B9%CE%BC%CE%B1%CF%84%CE%B9%CE%BA%CE%AE_%CE%BA%CE%B1%CF%84%CE%AC%CF%83%CF%84%CE%B1%CF%83%CE%B7_%CF%84%CE%B7%CF%82_%CE%9C%CE%B5%CF%83%CE%BF%CE%B3%CE%B5%CE%AF%CE%BF%CF%85 2017-12-16T11:21:02Z

<p>Evagk17: Νέα σελίδα με ''''Διαχείριση άρδευσης με τηλεπισκόπηση: Αξιολόγηση της απαίτησης άρδευσης για τον αραβόσιτο ...'</p> <hr /> <div>'''Διαχείριση άρδευσης με τηλεπισκόπηση: Αξιολόγηση της απαίτησης άρδευσης για τον αραβόσιτο υπό την κλιματική κατάσταση της Μεσογείου'''<br /> <br /> '''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Irrigation management with remote sensing: Evaluating irrigation requirement for maize under Mediterranean climate condition''<br /> <br /> '''Συγγραφείς:''' Célia Toureiro, Ricardo Serralheiro, Shakib Shahidian, Adélia Sousa<br /> <br /> '''Λέξεις κλειδιά:''' Άρδευση, Τηλεπισκόπηση, Αραβόσιτος, Μεσόγειος, Γεωργία ακριβείας<br /> <br /> '''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378377416300476]<br /> <br /> <br /> <br /> '''ΠΕΡΙΛΗΨΗ'''<br /> <br /> Οι μέθοδοι ελέγχου των υδάτων και ο σχεδιασμός των υδάτινων πόρων είναι σε υψηλή προτεραιότητα. Στην αρδευόμενη γεωργία, ο σωστός τρόπος εξοικονόμησης νερού είναι να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα της χρήσης αυτού μέσω της καλύτερης διαχείρισής του. Η περιοχή εφαρμογής της ανάλυσης είναι η Αρδευτική Περιοχή Divor, Évora στην Πορτογαλία, χρησιμοποιώντας 7 πειραματικά οικόπεδα καλλιεργούμενα με αραβόσιτο (Εικ. 1). Τα δεδομένα καθορίστηκαν από εικόνες της καλλιεργούμενης επιφάνειας που λαμβάνονται μέσω δορυφόρου και ενσωματώθηκαν με παραμέτρους ατμόσφαιρας και καλλιέργειας για τον υπολογισμό βιοφυσικών δεικτών και δεικτών υδατικής πίεσης στη βλάστηση (Normalized Vegetation Difference (NDVI)), Kc και Kcb. Επομένως, εκτιμήθηκε και χρησιμοποιήθηκε η εξατμισοδιαπνοή (ETc) για τον υπολογισμό της απαιτούμενης ποσότητας νερού για την καλλιέργεια και την ποσότητα νερού άρδευσης που θα διατεθεί. <br /> <br /> [[ Αρχείο:rs_wiki_eikona_1_ergasia_1.png | thumb | right | Εικόνα 1: Περιοχή μελέτης της έρευνας , Πηγή:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378377416300476 ]]<br /> <br /> <br /> <br /> '''ΕΙΣΑΓΩΓΗ'''<br /> <br /> Για μια βιώσιμη διαχείριση της άρδευσης, η εξατμισοδιαπνοή της καλλιέργειας (ETc) θα πρέπει να προσδιορίζεται με όσο το δυνατόν μεγαλύτερη ακρίβεια, πράγμα δύσκολο λόγω της αδυναμίας αξιόπιστης εκτίμησης του συντελεστή καλλιέργειας. Για μεγαλύτερη ακρίβεια, στη θέση ενός μοναδικού συντελεστή καλλιέργειας, Kc, οι συντελεστές διπλής καλλιέργειας μπορούν να χρησιμοποιηθούν και να οριστούν ως εξής: ένας βασικός συντελεστής καλλιέργειας Kcb, που αντιπροσωπεύει την εξάρτηση της ETc από τα γενετικά χαρακτηριστικά των καλλιεργειών μέσω της διαπνοής, και ένας συντελεστής εξάτμισης του εδάφους, Ke, ο οποίος υπολογίζει το βαθμό που το έδαφος καλύπτεται από την καλλιέργεια. Τα καλύτερα αποτελέσματα με αυτή τη μεθοδολογία επιτυγχάνονται εάν οι επιτόπιοι προσδιορισμοί της κατάστασης των υδάτων του εδάφους συγκριθούν με τις εκτιμώμενες τιμές που προκύπτουν από τα κλιματικά δεδομένα.<br /> <br /> Η έρευνα με τον αραβόσιτο έχει παρουσιάσει βελτιώσεις στον προγραμματισμό της άρδευσης, λόγω της καλύτερης εκτίμησης της χρήσης νερού και του καταλληλότερου χρονοδιαγράμματος των αρδεύσεων. Στην παρούσα εργασία, η τηλεπισκόπηση καθόρισε τις βιοφυσικές παραμέτρους που ενσωματώνονται στο ισοζύγιο των καλλιεργειών ύδατος μιας καλλιέργειας αραβοσίτου στην αρδευόμενη περιοχή, προκειμένου να προσεγγίσει μια νέα τεχνολογία για τον καθορισμό των απαιτήσεων άρδευσης των καλλιεργειών για μια ευρεία αρδευόμενη έκταση στην συγκεκριμένη περιοχή.<br /> <br /> Στο πλαίσιο αυτό, πολυφασματικές κάμερες εγκατεστημένες σε δορυφόρους παρέχουν εικόνες από την επιφάνεια της γης που χρησιμοποιούνται για την εκτίμηση του Kc και άλλες παραμέτρους καλλιέργειας, όπως το κλάσμα κάλυψης γης (fc) και τον δείκτη περιοχής φύλλου (LAI [https://en.wikipedia.org/wiki/Leaf_area_index]). Αυτές οι παράμετροι καλλιέργειας μπορούν να εκτιμηθούν από τους δείκτες βλάστησης που ορίζονται στο πολυφασματικό και τις θερμικές εικόνες που έχουν ληφθεί με κάμερες εγκατεστημένες σε δορυφόρους ή άλλα οχήματα. Δείκτες βλάστησης (VI), υπολογισμένοι ως διαφορές, αναλογίες ή γραμμικούς συνδυασμούς ανακλώμενου φωτός στο ορατό (μπλε, πράσινο ή κόκκινο) και κοντά στο υπέρυθρο (NIR) φάσμα, βρέθηκε ότι σχετίζονται στενά με διάφορες παραμέτρους ανάπτυξης των καλλιεργειών.<br /> <br /> [[ Αρχείο:rs_wiki_pinakas_1_ergasia_1.png | thumb | right | Πίνακας 1: <br /> Σχέσεις μεταξύ των NDVI και Kc *, Kcb *, fc * και LAI * , Πηγή:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378377416300476 ]]<br /> <br /> <br /> '''ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ'''<br /> <br /> 1) Πειραματικό σχέδιο<br /> <br /> 2) Παράμετροι καλλιέργειας και άρδευσης<br /> <br /> 3) ETc με τη μεθοδολογία του FAO<br /> <br /> 4) Επί τόπου ισορροπία νερού<br /> <br /> 5) Αγρονομικές παράμετροι και ETc με δεδομένα από πολυφασματικές εικόνες<br /> <br /> Οι πολυφασματικές εικόνες που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή την εργασία λαμβάνονταν από τον Δορυφόρο Landsat 5, κάθε 16 ημέρες. Η πολυφασματική κάμερα, εγκατεστημένη επί του δορυφόρου αυτού, παράγει εικόνες του εδάφους, καλύπτοντας ολόκληρο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. <br /> Η χωρική ανάλυση αυτών των δεδομένων είναι 30 m στις ζώνες σύντομων κυμάτων και ο δορυφόρος παρέχει όλες τις πολυφασματικές ζώνες (μπλε, πράσινο, κόκκινο, κοντά υπέρυθρο (NIR)).<br /> <br /> Η προκαταρκτική επεξεργασία των εικόνων - γεωμετρικών και ατμοσφαιρικών διορθώσεων - πραγματοποιήθηκε από το πρόγραμμα DEMETER (Calera-Belmonte et al., 2005), με τα ακόλουθα βήματα:<br /> <br /> • Λογισμικό που χρησιμοποιήθηκε: ERDAS Imagine 9.1.<br /> <br /> • Γεωμετρική διόρθωση και γεωαναφορά: σημείο ελέγχου ομοιόμορφα διανέμονται στις εικόνες.<br /> <br /> • Ραδιομετρική διόρθωση: τα ληφθέντα ραδιομετρικά δεδομένα μετασχηματίστηκαν σε τιμές ακτινοβολίας.<br /> <br /> • Ατμοσφαιρική διόρθωση: Απόλυτη διόρθωση.<br /> <br /> Ένας κοινός δείκτης βλάστησης είναι ο NDVI (Κανονικοποιημένος Δείκτης Βλάστησης): NDVI = [ρNIR − ρR / ρNIR + ρR], όπου ρNIR και ρR είναι οι παρατηρούμενες τιμές της ανακλαστικότητας στο κοντά σε υπέρυθρες και κόκκινες ζώνες, αντίστοιχα. Ο NDVI μπορεί να ποικίλει από -1 έως 1. Οι τιμές κοντά στο 1 συμπίπτουν με πυκνή βλάστηση, η οποία έχει υψηλές τιμές ανάκλασης στη ζώνη NIR και χαμηλές στη ζώνη R. Αυτό οφείλεται στην υψηλή απορρόφηση της ακτινοβολίας στην κόκκινη ζώνη από τη φωτοσύνθεση των χρωστικών ουσιών και τη χαμηλή απορρόφησης στη ζώνη υπερύθρων από τις κυτταρικές δομές των φύλλων. Όπου η βλάστηση είναι λιγότερο πυκνή, οι τιμές του NDVI πλησιάζουν το μηδέν. Αρνητικές τιμές εμφανίζονται σε επιφάνειες με ελεύθερο νερό και σύννεφα, τα οποία έχουν υψηλή ανακλαστικότητα στην ορατή ζώνη του φάσματος και χαμηλή ανάκλαση στη ζώνη NIR.<br /> <br /> [[ Αρχείο:rs_wiki_pinakas_2_ergasia_1.png | thumb | right | Πίνακας 2: <br /> Εξισώσεις συσχέτισης για γεωπονικές και βιοφυσικές παραμέτρους που λαμβάνονται με τηλεπισκόπηση για την καλλιέργεια αραβοσίτου στην περιοχή ανάλυσης, Divor , Πηγή:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378377416300476 ]]<br /> <br /> [[ Αρχείο:rs_wiki_eikona_2_ergasia_1.png | thumb | right | Εικόνα 2: <br /> Ισορροπία των εδαφικών υδάτων στα πειράματα P5 και P6 κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου παρουσιάζοντας τα αποτελέσματα που ελήφθησαν με πληροφορίες: in situ, FAO και δορυφόρου , Πηγή:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378377416300476 ]]<br /> <br /> <br /> <br /> '''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ &amp; ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ'''<br /> <br /> Συνοπτικά, τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας δείχνουν ότι η τηλεπισκόπηση βασισμένη σε πολυφασματικές εικόνες, μπορεί να χρησιμοποιηθεί με υψηλό βαθμό ακρίβειας και χωρική αναπαράσταση, για τον υπολογισμό της ποσότητας νερού στην καλλιέργεια και τις ανάγκες για ύδρευση. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι, για να είναι ένα σύστημα συμβουλευτικής διαχείρισης άρδευσης ενδιαφέρον και βιώσιμο, απαιτεί τη συχνή χαρτογράφηση του εδάφους καθώς και τις απαιτήσεις σε νερό της καλλιέργειας για ολόκληρη την αρδευόμενη περιοχή. Αυτό είναι ίσως το πιο αδύναμο σημείο της μεθοδολογίας με δορυφορική απεικόνιση που χρησιμοποιείται στην παρούσα εργασία: χρονική αντιπροσώπευση, μία φορά κάθε 16 ημέρες με το δορυφόρο Landsat 5, καθώς δεν είναι αρκετή για τη διαχείριση της άρδευσης. Αυτός ο περιορισμός επιδεινώνεται όταν, όπως συνέβη με την παρούσα εργασία, μερικές εικόνες δεν είναι εκμεταλλεύσιμες λόγω της παρουσίας σύννεφων. Σήμερα, ο περιορισμός αυτός έχει πιθανόν ξεπεραστεί, καθώς είναι πιο ακριβή (ανάλυση 10 m) και με μεγαλύτερη συχνότητα (5 ημερών επανάληψης) τα δεδομένα που συλλέγονται από το δορυφόρο Sentinel 2, και μπορούν να συνδυαστούν με δεδομένα από άλλους δορυφόρους παρέχοντας πιο συχνές εικόνες της επιφάνειας της γης.<br /> <br /> <br /> [[category:Γεωργία Ακριβείας]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%93%CE%BA%CE%BF%CF%85%CF%84%CE%B6%CE%B9%CE%BF%CF%8D%CF%80%CE%B1_%CE%95%CF%85%CE%B1%CE%B3%CE%B3%CE%B5%CE%BB%CE%AF%CE%B1 2017-12-16T10:57:06Z

<p>Evagk17: Νέα σελίδα με '* [[Διαχείριση άρδευσης με τηλεπισκόπηση: Αξιολόγηση της απαίτησης άρδευσης για τον αραβόσιτο...'</p> <hr /> <div>* [[Διαχείριση άρδευσης με τηλεπισκόπηση: Αξιολόγηση της απαίτησης άρδευσης για τον αραβόσιτο υπό την κλιματική κατάσταση της Μεσογείου]]<br /> <br /> [[category:ΔΠΜΣ &quot;Περιβάλλον &amp; Ανάπτυξη&quot; (Αθήνα)]]</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_pinakas_2_ergasia_1.png 2017-12-16T10:38:23Z

<p>Evagk17: Εξισώσεις συσχέτισης για γεωπονικές και βιοφυσικές παραμέτρους που λαμβάνονται με τηλεπισκόπηση για την καλλιέργεια αραβοσίτου στην περ�</p> <hr /> <div>Εξισώσεις συσχέτισης για γεωπονικές και βιοφυσικές παραμέτρους που λαμβάνονται με τηλεπισκόπηση για την καλλιέργεια αραβοσίτου στην περιοχή ανάλυσης, Divor</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_pinakas_1_ergasia_1.png 2017-12-16T10:37:30Z

<p>Evagk17: Σχέσεις μεταξύ των NDVI και Kc *, Kcb *, fc * και LAI *</p> <hr /> <div>Σχέσεις μεταξύ των NDVI και Kc *, Kcb *, fc * και LAI *</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_2_ergasia_1.png 2017-12-16T10:36:22Z

<p>Evagk17: Ισορροπία των εδαφικών υδάτων στα πειράματα P5 και P6 κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου παρουσιάζοντας τα αποτελέσματα που ελήφθ</p> <hr /> <div>Ισορροπία των εδαφικών υδάτων στα πειράματα P5 και P6 κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου παρουσιάζοντας τα αποτελέσματα που ελήφθησαν με πληροφορίες: in situ, FAO και δορυφόρου</div>

Evagk17 http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Rs_wiki_eikona_1_ergasia_1.png 2017-12-16T10:35:05Z

<p>Evagk17: Περιοχή μελέτης της έρευνας</p> <hr /> <div>Περιοχή μελέτης της έρευνας</div>

Evagk17