RemoteSensing Wiki - Συνεισφορές χρήστη [el]

Καραβιώτη Μαριέττα

2018-01-23T17:46:02Z

Kamar:

* [[ Μέση υπέρυθρη εκπομπή πριν από ισχυρούς σεισμούς που αναλύθηκαν με δεδομένα τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Επεξεργασία και ανάλυση δορυφορικών δεδομένων για την ταυτοποίηση αποθέσεων σιδηρομεταλλεύματος ]]
* [[ Φασματικές υπογραφές πετρωμάτων και κοιτασμάτων. Εφαρμογή της τηλεπισκόπησης στο Μαρόκο. ]]
* [[ Διάκριση μεταλλευμάτων χαμηλής ποιότητας μαγνητίτη με τεχνικές τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Η Τηλεπισκόπηση στη Μηχανική πετρωμάτων και συναφείς πειραματικές μελέτες ]]
* [[ Τεχνικές τηλεπισκόπησης ως εργαλείο ανίχνευσης εκροών νερού. Η μελέτη περίπτωσης της Νήσου Κεφαλονιάς. ]]
* [[ Χρήση τηλεπισκόπησης για ανίχνευση ορυκτών ]]
* [[ Η ανίχνευση μεταβολής στην εξορυκτική περιοχή: το παράδειγμα του ανθρακωρυχείου Pingshuo ]]
* [[ Ανασκόπηση της πολυφασματικής και υπερφασματικής γεωλογικής τηλεπισκόπησης ]]
* [[ H Τηλεπισκόπηση στη διαχείριση ορυχείων και κοντινών οικοτόπων ]]
[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Καραβιώτη Μαριέττα

2018-01-23T17:31:41Z

Kamar:

* [[ Μέση υπέρυθρη εκπομπή πριν από ισχυρούς σεισμούς που αναλύθηκαν με δεδομένα τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Επεξεργασία και ανάλυση δορυφορικών δεδομένων για την ταυτοποίηση αποθέσεων σιδηρομεταλλεύματος ]]
* [[ Φασματικές υπογραφές πετρωμάτων και κοιτασμάτων. Εφαρμογή της τηλεπισκόπησης στο Μαρόκο. ]]
* [[ Διάκριση μεταλλευμάτων χαμηλής ποιότητας μαγνητίτη με τεχνικές τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Η Τηλεπισκόπηση στη Μηχανική πετρωμάτων και συναφείς πειραματικές μελέτες ]]
* [[ Τεχνικές τηλεπισκόπησης ως εργαλείο ανίχνευσης εκροών νερού. Η μελέτη περίπτωσης της Νήσου Κεφαλονιάς. ]]
* [[ Χρήση τηλεπισκόπησης για ανίχνευση ορυκτών ]]
* [[ Η ανίχνευση μεταβολής στην εξορυκτική περιοχή: το παράδειγμα του ανθρακωρυχείου Pingshuo ]]
* [[ Ανασκόπηση της πολυφασματικής και υπερφασματικής γεωλογικής τηλεπισκόπησης ]]
* [[ H Τηλεπισκόπηση στη διαχείριση ορυχείων και κοντινών οικοτόπων ]]

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

Καραβιώτη Μαριέττα

2018-01-23T17:31:31Z

Kamar:

* [[ Μέση υπέρυθρη εκπομπή πριν από ισχυρούς σεισμούς που αναλύθηκαν με δεδομένα τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Επεξεργασία και ανάλυση δορυφορικών δεδομένων για την ταυτοποίηση αποθέσεων σιδηρομεταλλεύματος ]]
* [[ Φασματικές υπογραφές πετρωμάτων και κοιτασμάτων. Εφαρμογή της τηλεπισκόπησης στο Μαρόκο. ]]
* [[ Διάκριση μεταλλευμάτων χαμηλής ποιότητας μαγνητίτη με τεχνικές τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Η Τηλεπισκόπηση στη Μηχανική πετρωμάτων και συναφείς πειραματικές μελέτες ]]
* [[ Τεχνικές τηλεπισκόπησης ως εργαλείο ανίχνευσης εκροών νερού. Η μελέτη περίπτωσης της Νήσου Κεφαλονιάς. ]]
* [[ Χρήση τηλεπισκόπησης για ανίχνευση ορυκτών ]]
* [[ Η ανίχνευση μεταβολής στην εξορυκτική περιοχή: το παράδειγμα του ανθρακωρυχείου Pingshuo ]]
* [[ Ανασκόπηση της πολυφασματικής και υπερφασματικής γεωλογικής τηλεπισκόπησης ]]

* [[ H Τηλεπισκόπηση στη διαχείριση ορυχείων και κοντινών οικοτόπων ]]

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

Καραβιώτη Μαριέττα

2018-01-23T17:28:11Z

Kamar:

* [[ Μέση υπέρυθρη εκπομπή πριν από ισχυρούς σεισμούς που αναλύθηκαν με δεδομένα τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Επεξεργασία και ανάλυση δορυφορικών δεδομένων για την ταυτοποίηση αποθέσεων σιδηρομεταλλεύματος ]]
* [[ Φασματικές υπογραφές πετρωμάτων και κοιτασμάτων. Εφαρμογή της τηλεπισκόπησης στο Μαρόκο. ]]
* [[ Διάκριση μεταλλευμάτων χαμηλής ποιότητας μαγνητίτη με τεχνικές τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Η Τηλεπισκόπηση στη Μηχανική πετρωμάτων και συναφείς πειραματικές μελέτες ]]
* [[ Τεχνικές τηλεπισκόπησης ως εργαλείο ανίχνευσης εκροών νερού. Η μελέτη περίπτωσης της Νήσου Κεφαλονιάς. ]]
* [[ Χρήση τηλεπισκόπησης για ανίχνευση ορυκτών ]]
* [[ Η ανίχνευση μεταβολής στην εξορυκτική περιοχή: το παράδειγμα του ανθρακωρυχείου Pingshuo ]]
* [[ Ανασκόπηση της πολυφασματικής και υπερφασματικής γεωλογικής τηλεπισκόπησης ]]
* [[ H Τηλεπισκόπηση στη διαχείριση ορυχείων και κοντινών οικοτόπων ]]

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

Καραβιώτη Μαριέττα

2018-01-23T17:28:02Z

Kamar:

* [[ Μέση υπέρυθρη εκπομπή πριν από ισχυρούς σεισμούς που αναλύθηκαν με δεδομένα τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Επεξεργασία και ανάλυση δορυφορικών δεδομένων για την ταυτοποίηση αποθέσεων σιδηρομεταλλεύματος ]]
* [[ Φασματικές υπογραφές πετρωμάτων και κοιτασμάτων. Εφαρμογή της τηλεπισκόπησης στο Μαρόκο. ]]
* [[ Διάκριση μεταλλευμάτων χαμηλής ποιότητας μαγνητίτη με τεχνικές τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Η Τηλεπισκόπηση στη Μηχανική πετρωμάτων και συναφείς πειραματικές μελέτες ]]
* [[ Τεχνικές τηλεπισκόπησης ως εργαλείο ανίχνευσης εκροών νερού. Η μελέτη περίπτωσης της Νήσου Κεφαλονιάς. ]]
* [[ Χρήση τηλεπισκόπησης για ανίχνευση ορυκτών ]]
* [[ Η ανίχνευση μεταβολής στην εξορυκτική περιοχή: το παράδειγμα του ανθρακωρυχείου Pingshuo ]]
* [[ Ανασκόπηση της πολυφασματικής και υπερφασματικής γεωλογικής τηλεπισκόπησης ]]
* [[ H Τηλεπισκόπηση στη διαχείριση ορυχείων και κοντινών οικοτόπων ]]
* [[ H Τηλεπισκόπηση στη διαχείριση ορυχείων και κοντινών οικοτόπων ]]

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

H Τηλεπισκόπηση στη διαχείριση ορυχείων και κοντινών οικοτόπων

2018-01-23T17:27:15Z

Kamar:

'''Αντικείμενο Εφαρμογής:''' H χρήση της τηλεπισκόπησης στην παρακολούθηση της εξορυκτικής δραστηριότητας.

'''Πρωτότυπος Τίτλος:''' «Remote sensing in management of mining land and proximate habitat»

'''Συγγραφείς:''' Koruyan K., Deliormanli A.H., Karaca Z., Momayez M., Lu H., Yalçin E.

'''Πηγή:'''http://www.scielo.org.za/pdf/jsaimm/v112n7/11.pdf

'''Λέξεις Κλειδιά:''' τηλεπισκόπηση, ορυχείο, μάρμαρο, κάλυψη γης

'''1. Στόχος Εφαρμογής'''

Η εξέταση της επέκτασης λατομείων μαρμάρου στην περιοχή Mugla της Τουρκίας, για περίοδο 10 ετών, με τη χρήση γεωγραφικών πληροφοριακών συστημάτων (GIS) και τηλεπισκόπησης (RS).

'''2. Εισαγωγή'''

Τα κράτη με εξορυκτική δραστηριότητα, προχωρούν στη θέσπιση σχεδίου διαχείρισης, που πρέπει να περιλαμβάνει τρόπους για τη μείωση των περιβαλλοντικών ζητημάτων, συμπεριλαμβανομένης της αλλαγής κάλυψης γης, της απόρριψης των στείρων εξόρυξης, τη σκόνη και το θόρυβο, τη χρήση και επαναχρησιμοποίηση του νερού, και τη ρύπανση. Η τηλεπισκόπηση μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην περιβαλλοντική παρακολούθηση και την αποκατάσταση των περιοχών εξόρυξης. Το κύριο πλεονέκτημα είναι η ικανότητά της να καλύπτει μεγάλες εκτάσεις, υψηλή χρονική συχνότητα και χαμηλό κόστος σε σύγκριση με την επίγεια έρευνα και παρακολούθηση.
Πρόσφατα αποδείχθηκε η χρησιμότητα της παρακολούθησης των επιπτώσεων της εξόρυξης χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους τηλεπισκόπησης. Σε διαφορετικά πρότζεκτ χρησιμοποιήθηκαν δορυφορικές εικόνες για τον εντοπισμό των ορυχείων, για τον προσδιορισμό της μείωσης της φυσικής βλάστησης, για την ανίχνευση της διαταραχής στην ποικιλομορφία των οικοτόπων και στην αλλαγή της έκτασης της γης, και αξιολογήθηκαν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις των λατομείων μαρμάρου στη Θάσο.
Εδώ παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της μελέτης για την επέκταση των εγκαταλελειμμένων και των εντατικών λατομείων μαρμάρου, και των επακόλουθων αλλαγών στη βλάστηση στη Mugla (Δ. Τουρκία). Πρόκειται για περιοχή που υπήρξε σημαντικό κέντρο παραγωγής μαρμάρων από την αρχαιότητα. Η περιοχή κατέχει μεγάλη παραγωγή μαρμάρου, εγκαταλελειμμένα λατομεία και ενεργά εργοστάσια επεξεργασίας μαρμάρου, και καλύπτεται από πυκνή βλάστηση.
Η εξαγωγή μαρμάρου διεξάγεται με εξόρυξη. Η αρχική βλάστηση καταστρέφεται και το υπερκείμενο έδαφος απομακρύνεται, με αποτέλεσμα η εξόρυξη να έχει σοβαρό αντίκτυπο στην οικολογία και την επαναχρησιμοποίηση του εδάφους. Εδώ, χρησιμοποιήθηκαν τεχνικές GIS και τηλεπισκόπησης για τον προσδιορισμό αυτών των περιβαλλοντικών επιπτώσεων, τυποποιημένες τεχνικές επεξεργασίας σε συνδυασμό με μια χρονική δομή αποφάσεων και χάρτες GIS των αδειών ορυχείων και των υγροτόπων για τη χαρτογράφηση ενεργών και αναγεννημένων ορυχείων, και την παρακολούθηση των αλλαγών μέσα στο χρόνο.

'''3.Υλικά και μέθοδοι'''

Χρησιμοποιήθηκαν οι άδειες των ορυχείων και εικόνες Landsat και ASTER. Στη συνέχεια εκτιμήθηκαν οι μετρήσεις τοπίου και ποσοτικοποιήθηκαν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις και ειδικότερα οι μεταβολές της βλάστησης.

'''3.1. Δεδομένα εικόνας'''

Χρησιμοποιήθηκαν δορυφορικές εικόνες ASTER και Landsat με ανάλυση 15m και 30m αντίστοιχα. Οι εικόνες ASTER VNIR μειώθηκαν σε ανάλυση 30m προκειμένου να υπάρχει ένα συνεκτικό σύνολο δεδομένων.

'''3.2. Περιοχή μελέτης'''

Δημιουργήθηκε για την περιοχή ένα μωσαϊκό δορυφορικής εικόνας και τα δεδομένα ενισχύθηκαν εφαρμόζοντας γεωμετρικές και ραδιομετρικές διορθώσεις. Η κύρια περιοχή μελέτης οριοθετείται από τα όρια των λατομείων μαρμάρου προς όλες τις κατευθύνσεις, παρέχοντας μια ζώνη ασφαλείας 800 μέτρων γύρω από κάθε λατομείο.

'''3.3. Επεξεργασία εικόνας'''

Εφαρμόστηκαν τυποποιημένες διαδικασίες επεξεργασίας σε κάθε εικόνα. Η γεωμετρική διόρθωση πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας 20 σημεία ελέγχου. Στη συνέχεια, ενισχύθηκαν η αντίθεση και οι λεπτομέρειες στην εικόνα και χαρτογραφήθηκαν παρόμοια χρώματα σε μία μόνο τιμή χρησιμοποιώντας τεχνικές χωρικού φιλτραρίσματος.

'''3.4. Προσδιορισμός της επέκτασης των λατομείων μαρμάρου'''

Τα όρια των λατομείων μαρμάρου προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας την επεξεργασία εικόνων και το GIS, όμως αυτά δεν εμφανίζονται με σαφήνεια σε εικόνες ανάλυσης 30m. Ως εκ τούτου, έγινε επεξεργασία για να εμφανιστούν καλύτερα τα όρια. Πρώτα, εφαρμόστηκαν στατιστικά φίλτρα όπως φαίνεται στο σχήμα 1α. Τα φίλτρα όξυνσης εφαρμόστηκαν στα κανάλια 1, 2 και 3 του ASTER, και στα κανάλια 2, 3 και 4 του Landsat, που φαίνεται στο σχήμα 1β. Τέλος, βρέθηκε ότι το στατιστικό φίλτρο «διαμέσου» παρείχε την καλύτερη ποιότητα εικόνας (Εικόνα 1c). Οι ίδιες τεχνικές χρησιμοποιήθηκαν για την ομαδοποίηση RGB και μετατροπή των εικόνων από ράστερ σε διάνυσμα.

[[Αρχείο:Karavioti_10.1.jpg | thumb | center | Εικόνα 1 ]]

Μετά, εκτελέστηκε ομαδοποίηση RGB για συγχώνευση των 3 καναλιών σε 1. Η μέθοδος εκτελεί μια μη επιτηρούμενη ταξινόμηση.
Αυτές οι τεχνικές επεξεργασίας αφαιρούν ανεπιθύμητα και περιττά pixel από τις εικόνες. Μετά την ομαδοποίηση, τα pixel ομαδοποιήθηκαν έτσι ώστε να διαχωριστούν τα μάρμαρα από τα μη μαρμάρινα πετρώματα (Eικόνα 2).

[[Αρχείο:Karavioti_10.2.jpg | thumb | center | Εικόνα 2 ]]

Η μετατροπή από ράστερ σε διάνυσμα επιτρέπει τον πολυγωνισμό των πετρωμάτων, κι έπειτα τον προσδιορισμό των αλλαγών στη βλάστηση και των ορίων των λατομείων. Τα δειγματοποιημένα δεδομένα που παρουσιάζονται στην Εικόνα 3 περιέχουν λίγα ανεπιθύμητα στοιχεία που προέρχονται από:
i) Περιοχές στις δορυφορικές εικόνες που έχουν συντελεστή ανάκλασης παρόμοιο με τα λατομεία μαρμάρου
ii) Δυσκολία διαχωρισμού ξεχωριστών εικονοστοιχείων πετρωμάτων από γειτονικά κατά τη διαδικασία ομαδοποίησης
Οι λόγοι καναλιών που χρησιμοποιήθηκαν για τη διάκριση και την αναγνώριση σχηματισμών είναι οι 4/7, 4/1, (2/3)×(4/3) για εικόνες ASTER και 5/7, 5/2, (3/4)×(5/4) για Landsat. Τα πετρώματα, ειδικά ο σερπεντίνης, ο γρανίτης και το μάρμαρο μπορούν να αναγνωριστούν εύκολα. Στην Εικόνα 4, τα λατομεία μαρμάρου εμφανίζονται με ροζ χρώμα.

[[Αρχείο:Karavioti_10.3.jpg | thumb | center | Εικόνα 3 ]]

[[Αρχείο:Karavioti_10.4.jpg | thumb | center | Εικόνα 4 ]]

'''3.5. Εκτίμηση της αλλαγής της φυσικής βλάστησης'''

Οι δείκτες βλάστησης υπολογίζονται χρησιμοποιώντας τιμές φωτεινότητας, βιομάζα και μέτρηση της ενέργειας της βλάστησης. Ένας δείκτης βλάστησης υπολογίζεται με πράξεις των φασματικών τιμών, και αξιολογεί εάν ο παρατηρούμενος στόχος περιέχει ζωντανή βλάστηση ή όχι. Οι πιο συνηθισμένοι δείκτες είναι οι:
•NDVI = (NIR-R) / (NIR + R)
•TVI = (NDVI + 0,5) 0,5
•PVI = sin (a) NIR-cos (a) R
•EVI = 2,5 [(NIR-R) / (NIR + 6R 7.5b + 1)]
όπου a, η γωνία πρόσπτωσης των ακτινών του ήλιου στην επιφάνεια.
Οι αλλαγές στην φυσική βλάστηση προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας τον NDVI, που κυμαίνεται μεταξύ -1,0 και +1,0. Οι τιμές του υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας την αναλογία (4-3)/(4+3) για τις εικόνες Landsat και την αναλογία (3-2)/(3+2) για τις ASTER. Η επίδραση των δραστηριοτήτων εξόρυξης στη βλάστηση προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας τον NDVI και δεδομένα διανυσμάτων από όρια λατομείων για κάθε έτος. Για να προσδιοριστεί η απώλεια της βλάστησης, οι εικόνες NDVI από το ένα έτος στο άλλο αφαιρέθηκαν από τις αρχικές.

'''4. Αποτελέσματα'''

Η σύγκριση των εκτάσεων εξόρυξης (2001-2009) αποκαλύπτει μια πενταπλάσια αύξηση των λατομείων. Η η μείωσή της βλάστησης σχετίζεται με την επέκταση των λατομείων μαρμάρου και εκτιμάται σε 33,17%. Τα λατομεία μαρμάρου ευθύνονται για το 6,30% της συνολικής μείωσης, καθώς έχουν σημειωθεί πολλές πυρκαγιές στην περιοχή. Παρόλο που πολλές προσπάθειες αναδάσωσης βρίσκονται σε εξέλιξη, η απώλεια βλάστησης έχει αυξηθεί δραματικά. Η φυσική αναζωογόνηση γίνεται πιο επισφαλής καθώς τα λατομεία καλύπτουν μεγαλύτερες περιοχές. Επομένως, δεν μπορεί κανείς να βασιστεί στη φυσική διαδικασία αναζωογόνησης όπως θα ήταν.

'''5. Συμπεράσματα'''

Η τηλεπισκόπηση είναι μια ευρέως αποδεκτή και χρησιμοποιούμενη τεχνική για την παρακολούθηση και την αξιολόγηση των επιπτώσεων των φυσικών διεργασιών και της ανθρώπινης δραστηριότητας στο περιβάλλον. Ωστόσο, έχουν πραγματοποιηθεί ελάχιστες μελέτες για την εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων της εξόρυξης με τη χρήση τηλεπισκόπησης. Στην παρούσα η μεταβολή της φυσικής κάλυψης υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας το δείκτη NDVI, και παρατηρήθηκε ότι σχετίζεται άμεσα με την εξόρυξη μαρμάρου.
Οι σύγχρονες τεχνικές εξόρυξης χρησιμοποιούν βαρύ εξοπλισμό, με αποτέλεσμα να εντοπίζονται δραματικές αλλαγές στην κάλυψη γης σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, και να επηρεάζεται ο γειτονικός βιότοπος. Οι χάρτες που παράγονται από δεδομένα τηλεπισκόπησης παρέχουν έγκαιρες και πολύτιμες πληροφορίες για την εκ των υστέρων αξιολόγηση της επίπτωσης της εξορυκτικής δραστηριότητας στην περιοχή. Η χρήση συστημάτων τηλεπισκόπησης και γεωγραφικών πληροφοριών διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαχείριση των ορυχείων. Μαζί, παρέχουν πληροφορίες και στατιστικά στοιχεία για την ποικιλομορφία των οικοτόπων και της αλλαγής κάλυψης γης, που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διαμόρφωση πολιτικών και κατευθυντήριων γραμμών για τη διαχείριση της γης μετά το πέρας της εξόρυξης, την ποιοτική αποκατάσταση, παρακολούθηση και τον χαρακτηρισμό του τοπίου.

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία ]]

Καραβιώτη Μαριέττα

2018-01-23T17:27:02Z

Kamar:

* [[ Μέση υπέρυθρη εκπομπή πριν από ισχυρούς σεισμούς που αναλύθηκαν με δεδομένα τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Επεξεργασία και ανάλυση δορυφορικών δεδομένων για την ταυτοποίηση αποθέσεων σιδηρομεταλλεύματος ]]
* [[ Φασματικές υπογραφές πετρωμάτων και κοιτασμάτων. Εφαρμογή της τηλεπισκόπησης στο Μαρόκο. ]]
* [[ Διάκριση μεταλλευμάτων χαμηλής ποιότητας μαγνητίτη με τεχνικές τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Η Τηλεπισκόπηση στη Μηχανική πετρωμάτων και συναφείς πειραματικές μελέτες ]]
* [[ Τεχνικές τηλεπισκόπησης ως εργαλείο ανίχνευσης εκροών νερού. Η μελέτη περίπτωσης της Νήσου Κεφαλονιάς. ]]
* [[ Χρήση τηλεπισκόπησης για ανίχνευση ορυκτών ]]
* [[ Η ανίχνευση μεταβολής στην εξορυκτική περιοχή: το παράδειγμα του ανθρακωρυχείου Pingshuo ]]
* [[ Ανασκόπηση της πολυφασματικής και υπερφασματικής γεωλογικής τηλεπισκόπησης ]]
* [[ H Τηλεπισκόπηση στη διαχείριση ορυχείων και κοντινών οικοτόπων ]]

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

Ανασκόπηση της πολυφασματικής και υπερφασματικής γεωλογικής τηλεπισκόπησης

2018-01-23T17:26:52Z

Kamar:

'''Αντικείμενο Εφαρμογής:''' H χρήση των εφαρμογών και των προϊόντων της τηλεπισκόπησης στη γεωλογία.

'''Πρωτότυπος Τίτλος:''' «Multi- and hyperspectral geologic remote sensing: A review»

'''Συγγραφείς:''' Freek D. v. d. Μ., Harald M.A. v. d. W., Frank J.A. v. R., Chris A. H., Wim H. B., Marleen F. N., Mark v. d. M., E. John M. C., J. Boudewijn d. S., Tsehaie W.

'''Πηγή:'''https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0303243411001103

'''Λέξεις Κλειδιά:''' τηλεπισκόπηση, πολυφασματική, υπερφασματική, γεωλογία

'''1. Στόχος Εφαρμογής'''
Η ανάπτυξη μεθόδων για αξιόπιστα και αναπαραγώγιμα αποτελέσματα της τηλεπισκόπησης για τη γεωλογία, όπως χαρτογράφηση ορυκτολογικών και λιθολογικών χαρτών, γεωχημείας, διαδρομές υγρών κλπ.

'''2. Εισαγωγή'''

Ο όρος «γεωλογική τηλεπισκόπηση» υποδηλώνει ότι τα δεδομένα χρησιμοποιούνται για τη μελέτη της γεωλογίας. Παραδοσιακά, η γεωλογία ασχολείται με τη σύνθεση, τη δομή και την ιστορία της Γης. Υπάρχουν πολλά εγχειρίδια για το αντικείμενο, ωστόσο, είναι κατά κύριο λόγο εισαγωγικά χρησιμοποιώντας παραδείγματα από τον τομέα των γεωεπιστημών.
Εδώ θα παρουσιαστούν παραδείγματα από την περιοχή εξόρυξης χρυσού Rodalquilar που βρίσκεται στη ΝΑ Ισπανία, με εικόνες που προέρχονται από πολυφασματικούς και υπερφασματικούς αισθητήρες. Η περιοχή αποτελείται από αλκαλικά ηφαιστειακά πετρώματα (ανδεσίτες και ρυόλιθους) που έχουν μεταμορφωθεί για να σχηματίσουν συσσωμάτωμα μεταμορφικών ορυκτών, όπως πυρίτιο, αλουνίτης, καολινίτης, μοντμοριλλονίτης και χλωρίτης. Εμφανίζονται οι ακόλουθες μορφές αλλοιώσεων: πυριτική, ανώτερη αργιλική, μέση αργιλική και προπυλιτική. Συσχετίζονται με υψηλές αποθέσεις χρυσού που βρίσκονται στο κεντρικό τμήμα του ηφαιστειακού πεδίου. Τα δεδομένα εικόνας που χρησιμοποιούνται παρουσιάζονται στην εικόνα 1.

[[Αρχείο:Karavioti_9.1.jpg | thumb | center | Εικόνα 1 ]]

'''3. Η πολυφασματική εποχή του Landsat'''

Το σύστημα SPOT χρησιμοποιήθηκε λόγω της μεγάλης χωρικής ανάλυσης. Αρκετές μελέτες δείχνουν τη χρήση των δεδομένων SPOT για λιθολογική χαρτογράφηση και για ημιαυτόματη ανίχνευση και οριοθέτηση ρηγμάτων, ή για μέτρηση των επιμέρους σημείων της επιφάνειας οριζόντιας τοποθέτησης κατά μήκος των ρηγμάτων. Ενώ άλλα όργανα χρησιμοποιούνταν επίσης η χρήση της τηλεπισκόπησης στη γεωλογία επιταχύνθηκε με την έλευση του Landsat TM. Οι εικόνες του έχουν χρησιμοποιηθεί για τη χαρτογράφηση της λιθολογίας και την οριοθέτηση των δομών. Ο λόγος 7/5 γενικά χρησιμοποιείται για το διαχωρισμό αργιλικού από μη αργιλικό υλικό, καθώς κάνει ορατή την παρουσία ή μη ζωνών απορρόφησης υδροξυλίου. Η χαρτογράφηση οξειδίων σιδήρου γίνεται με το λόγο 3/1. Αντί να χρησιμοποιηθούν εικόνες λόγων, μπορούν να χρησιμοποιηθούν φασματικές κλίσεις, όπου η κλίση εκφράζεται ως κλάσμα της μέσης ακτινοβολίας σύμφωνα με τη σχέση 1, όπου DDNij είναι η τιμή της έντασης για τα κανάλια i και j, και λi και λj τα αντίστοιχα μήκη κύματος.

[[Αρχείο:Karavioti_sxesi.jpg | thumb | center | Σχέση 1 ]]

Για την καλύτερη δυνατή απεικόνιση δεδομένων Landsat σε τρισδιάστατες σύνθετες εικόνες, χρησιμοποιήθηκε λόγος 3 καναλιών, γιατί θεωρείται ότι συνδυάζει περισσότερες πληροφορίες με μικρότερη αλληλεπίδραση.
Μέσω της ανάλυσης ιδιοτιμών των εικόνων, χρησιμοποιήθηκαν φασματικές πληροφορίες για την ενίσχυση της ορυκτολογίας. Η τεχνική αυτή ονομάστηκε «τεχνική Crosta», από το όνομα του εμπνευστή της.
Τα δεδομένα Landsat TM έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, όπως η γεωλογική, λιθολογική και δομική χαρτογράφηση, τα ηφαιστειακά κοιτάσματα και η παρακολούθηση του ηφαιστείου, η χαρτογράφηση των κοραλλιογενών υφάλων, η ανίχνευση διαρροών φυσικών ελαίων, η χαρτογράφηση κατολισθήσεων και θέματα που σχετίζονται με την εξερεύνηση ορυκτών. Έχουν επίσης ενσωματωθεί σε άλλα δεδομένα γεωφυσικής (βαρύτητα, μαγνητική ακτινοβολία, ακτίνες γάμμα) προκειμένου να ενθαρρυνθούν οι χωροταξικές προσεγγίσεις χαρτογράφησης και οι τεχνικές συγχώνευσης εικόνας, που έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως, αν και είναι αμφισβητήσιμη η συμβολή τους όσον αφορά την πληροφόρηση σε σχέση με τα μεμονωμένα δεδομένα.

'''4. Η πολυφασματική εποχή του ASTER'''

Τα τελευταία χρόνια, το ASTER έχει προσφέρει βελτιωμένες δυνατότητες χαρτογράφησης ορυκτών. Σχεδιάστηκε με 3 κανάλια VNIR με χωρική ανάλυση 15m, 6 SWIR με χωρική ανάλυση 30m και 5 TIR με χωρική ανάλυση 90m, και ένα κανάλι στο εγγύς υπέρυθρο. Το πλάτος του διαδρόμου (swath) είναι 60km και η χρονική ανάλυση είναι <16 ημέρες. Δυστυχώς, το ASTER δεν έχει μπλε κανάλι., επομένως δε μπορεί να παράγει φυσικές έγχρωμες σύνθετες εικόνες. Ωστόσο, μπορεί να παράγει DEM και κανάλια SWIR, επιτρέποντας τον υπολογισμό δεικτών του ορυκτού πλούτου. Οι επί τόπου βαθμονομημένες εικόνες ASTER μπορεί να επηρεαστούν από το πρόβλημα διασταύρωσης πληροφοριών του οργάνου, που προκαλείται από το φως που ανακλάται από το κανάλι 4 και διαρρέει στους άλλους ανιχνευτές καναλιών SWIR (ιδιαίτερα το 5 (με μέσο λ=2.165μm) και το 9 (με μέσο λ=2.390μm), που βρίσκονται εκατέρωθεν του 4). Αν και η ανώμαλη ανακλαστικότητα φαίνεται να είναι μικρή σε σύγκριση με τις διαφορές αυτής των τυπικών στόχων, πιστεύεται ότι η ερμηνεία από άποψη απορρόφησης καναλιού δεν είναι εφικτή. Η επεξεργασία και η βαθμονόμηση ASTER περιλαμβάνει την συν-εγγραφή καναλιού, γεωμετρική και ραδιομετρική διόρθωση, διόρθωση λαθών και ατμοσφαιρική διόρθωση, για την ανάκτηση δεδομένων ψευδοανακλαστικότητας.
Έχουν προταθεί αρκετοί λόγοι ζώνης για τη χαρτογράφηση των ορυκτών δεικτών:
•Δείκτης πυριτίου → 11/10, 11/12, 13/10
•Δείκτης βιοτίτη-επιδότου-χλωριτών-αμφιβολιτών → (6+9)/(7+8)
•Δείκτης Skarn-επιδότων → (6+9)/(7+8), 13/14
•Δείκτης γρανατών-πυροξένων → 12/13
•Δείκτης οξειδίου του σιδήρου → 2/1
•Βάθος Λευκής μίκας (υδροξείδιο του πυριτίου) → (5+7)/6
•Βάθος ανθρακικών υδροξειδίων του Μαγνησίου → (6+9)/(7+8)
•Αφθονία των ανθρακικών → 13/14
Επιπλέον, προτάθηκε ένας εμπειρικός δείκτη πυριτίου χρησιμοποιώντας τα κανάλια TIR (Σχέση 2).

[[Αρχείο:Karavioti_sxesi.2.jpg | thumb | center | Σχέση 2 ]]

Τα κανάλια SWIR επιτρέπουν τη χαρτογράφηση της ορυκτολογίας με την προϋπόθεση ότι τα ορυκτά είναι σχετικά μεγάλα ώστε να μπορούν να εντοπιστούν από τον ASTER. Μελέτη έδειξε ότι οι ανώτερες ομάδες ορυκτών μπορούν να διαχωριστούν από τα φυλλικά και τα προπυλιτικά ορυκτά (ασβεστίτης, επιπότ, χλωρίτης). Ωστόσο, κατέληξε επίσης στο συμπέρασμα ότι δεν είναι δυνατή η λεπτομερής χαρτογράφηση του καολινίτη έναντι του αλουνίτη.
Το ASTER χρησιμοποιείται ευρέως για τη λιθολογική χαρτογράφηση. Υπάρχουν μελέτες για γρανίτες, οφιόλιθους και πετρώματα βάσης. Παρόλο που η ASTER χρησιμοποιείται ευρέως από τη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου, υπάρχουν ελάχιστα επιστημονικά άρθρα σχετικά με την εφαρμογή της. Τα περισσότερα επικεντρώνονται στη χρήση του για εξερεύνηση ορυκτών, ενώ ορισμένα αναφέρονται στη λιθολογική χαρτογράφηση και τη χαρτογράφηση γρανιτοειδών.
Μια νέα εφαρμογή των δεδομένων σχετίζεται με τη χαρτογράφηση της ορυκτολογικής σύνθεσης των αμμόλοφων. Μέσω μιας χωρικής παρεμβολής των συνθέσεων των δειγμάτων, η εικόνα αποκάλυψε μονοπάτια μεταφοράς άμμου μεταξύ των αμμολόφων και των γύρω πηγών.
Ενδιαφέρουσα είναι και η μέτρηση των μετατοπίσεων επιφάνειας στο χρόνο μέσω της συν-καταχώρησης εικόνων και της χωρικής συσχέτισης. Αυτή η μέθοδος επιτρέπει τη μέτρηση του οριζόντιου διανύσματος μετατόπισης κατά μήκος ρηγμάτων και παρέχει πληροφορίες παρόμοιες των ραντάρ.

'''5. Ο υπερφασματικός ERA'''

'''5.1. Ιστορικό'''

Τα φάσματα ανάκλασης των ορυκτών επηρεάζονται:
•Στο VNIR από την παρουσία μεταλλικών ιόντων μετάπτωσης λόγω δράσης ηλεκτρονίων. Το φάσμα παρουσιάζει ευρέα και ρηχά χαρακτηριστικά.
•Στο SWIR από την παρουσία ύδατος, υδροξυλίου, ανθρακικού και θειικού άλατος λόγω δονητικών διεργασιών, που δημιουργούν στενά και πιο έντονα χαρακτηριστικά.
•Το μέγεθος των κόκκων ή των σωματιδίων, καθώς η ποσότητα του φωτός που διασκορπίζεται και απορροφάται από έναν κόκκο εξαρτάται από το μέγεθος του κόκκου. Ένας μεγαλύτερος κόκκος έχει μεγαλύτερη εσωτερική διαδρομή όπου τα φωτόνια μπορούν να απορροφηθούν, ενώ σε μικρότερους κόκκους υπάρχουν περισσότερες επιφανειακές ανακλάσεις. Καθώς το μέγεθος του κόκκου γίνεται μεγαλύτερο, απορροφάται περισσότερο φως και πέφτει η ανάκλαση.
Ο στόχος της υπερφασματικής τηλεπισκόπησης είναι να μετρήσει ποσοτικά τα συστατικά του Γήινου Συστήματος από βαθμονομημένα φάσματα που αποκτήθηκαν ως εικόνες. Για γεωλογικές εφαρμογές αυτό γίνεται με τη χρήση χαρακτηριστικών φασματικής απορρόφησης για τη χαρτογράφηση της λιθολογίας/ορυκτολογίας της επιφάνειας της Γης ή για την ποσοτικοποίηση της φυσικοχημείας πετρώματος ή εδάφους χρησιμοποιώντας εικόνες.

'''5.2. Αισθητήρες'''

Από το 1987 έως σήμερα, η NASA χρησιμοποιεί το φασματοφωτόμετρο σάρωσης AVIRIS με 224 κανάλια, περιοχή 0.4-2.5μm, διάστημα δειγματοληψίας και ανάλυση <10nm και 614 pixel, ενώ, το πρώτο φασματόμετρο δορυφορικής απεικόνισης ήταν ο LEWIS SI αλλά απέτυχε. Έπειτα, η NASA εγκαινίασε το Hyperion, που ήταν βασισμένο στο LEWIS, και διέθετε 220 κανάλια (από 0,4-2,5μm) με χωρική ανάλυση 30m.

'''5.3. επεξεργασία'''

Η προ-επεξεργασία των υπερφασματικών δεδομένων περιλαμβάνει την από πριν και την κατά τη διάρκεια βαθμονόμηση του αισθητήρα για να καθοριστεί η σχέση μεταξύ των μετρήσεων στον ανιχνευτή και της φασματικής ακτινοβολίας. Στις περισσότερες περιπτώσεις, ο τελικός χρήστης διαθέτει δεδομένα ακτινοβολίας σε αισθητήρα, τα οποία στη συνέχεια ταξινομούνται σε γεωγραφική περιοχή. Η αφαίρεση των ατμοσφαιρικών αποτελεσμάτων γίνεται με μεθόδους απόλυτης διόρθωσης με χρήση κωδικών μεταφοράς ακτινοβολίας ή εμπειρικής διόρθωσης.
Οι αισθητήρες υψηλής φασματικής ανάλυσης οδήγησαν στην ανάπτυξη νέων τεχνικών εξαγωγής πληροφοριών από τα φάσματα. Υπάρχουν δύο ευρείες κατηγορίες αναλυτικών τεχνικών: τεχνικές αντιστοίχισης φάσματος και τεχνικές υπο-εικονοστοιχείων.
Οι τεχνικές αντιστοίχησης αποσκοπούν στην έκφραση της φασματικής ομοιότητας στα φάσματα δοκιμής. Μία από τις πλέον χρησιμοποιούμενες τεχνικές είναι η SAM, που επεξεργάζεται τα δύο φάσματα ως διανύσματα και υπολογίζει την γωνία μεταξύ τους ως μέτρο της ομοιότητας. Πιο πρόσφατα προτάθηκε η φασματική απόκλιση πληροφοριών. Η συνηθισμένη προσέγγιση προσαρμογής φασματικών χαρακτηριστικών χρησιμοποιήθηκε σε συνδυασμό με περιορισμούς που ορίζονται από το χρήστη για την εξαγωγή πληροφοριών.
Στις μεθόδους υπο-εικονοστοιχείων περιλαμβάνονται τεχνικές για υπερφασματικές εικόνες με σκοπό την ποσοτικοποίηση της σχετικής αφθονίας των διαφόρων υλικών μέσα σε ένα pixel. Τυπικά το πρώτο βήμα είναι να βρούμε χαρακτηριστικά φάσματα των συστατικών του εδάφους, και το δεύτερο είναι να ξεμπερδευτούν τα μικτά φάσματα εικονοστοιχείων ως συνδυασμοί φασμάτων εδάφους/υλικών. Πρόκειται για μια προσέγγιση βασισμένη στη γνώση. Εναλλακτικά υπάρχουν στατιστικές τεχνικές για επιλογή εδαφών, που μπορούν να ελαχιστοποιήσουν το σφάλμα, που στηρίζονται στη συνολική διακύμανση ή στη σύγκριση φασμάτων από τις φασματικές βιβλιοθήκες. Μια τεχνική έρευνα εδαφών που ενσωματώνει φασματικές πληροφορίες σε συνδυασμό με τη δομή της εικόνας, προτάθηκε πρόσφατα. Μια δημοφιλής τεχνική είναι ο δείκτης καθαρότητας των pixel, που προκύπτει ένα στατιστικό στοιχείο για κάθε pixel σε μια υπερφασματική σκηνή ανάλογα με την εγγύτητά του σε μια κορυφή, κάνοντας την υπόθεση ότι τα pixels που είναι πιο κοντά στις κορυφές, είναι πιο πιθανό να αντιπροσωπεύουν καθαρά υλικά.

'''5.4. Εφαρμογές στη γεωλογία: το εύρος VIS-SWIR'''

Στόχος της γεωλογικής υπερφασματικής τηλεπισκόπησης είναι η ορυκτολογική χαρτογράφηση και η ανάκτηση πληροφοριών σύνθεσης του εδάφους για σκοπούς εξερεύνησης ορυκτών. Συχνά αυτά σχετίζονται με υδροθερμικά συστήματα. Σε περιοχές VIS-SWIR υπάρχουν διαγνωστικές πληροφορίες για τη χαρτογράφηση αυτών των ορυκτών συσσωματωμάτων.
Τα υδροθερμικά περιλαμβάνουν φασματικά ενεργές ομάδες όπως ορυκτά που φέρουν υδροξύλιο, αμμώνιο, φυλλοπυριτικά άλατα, οξείδια σιδήρου και ανθρακικά άλατα. Ένα κλασσικό υδροθερμικό σύστημα είναι η τοποθεσία δοκιμών στην περιοχή εξόρυξης Cuprite της Νεβάδα, που έθεσε τα θεμέλια για τους Landsat, ASTER και τους επακόλουθους υπερφασματικούς αισθητήρες. Τελευταία γίνεται έρευνα με υδροθερμικά συστήματα στο πλαίσιο των γεωθερμικών πηγών ενέργειας.
Για άλλους τύπους αποθέσεων υπάρχουν λιγότερες μελέτες, αν και έχουν χαρακτηριστεί και αναλυθεί με υπερφασματικά δεδομένα οι πιο συνηθισμένοι, συμπεριλαμβανομένων: συστήματα τύπου Carlin, φλέβες μεταλλεύματος αρχαιοζωικού αιώνα, σκαρν, ασβεστούχα σκαρν και αποθέσεις ηφαιστειακού θειούχου μεταλλεύματος. Πολύ λίγα έχουν γίνει όσον αφορά τη χαρτογράφηση αυτών. Το έργο προχώρησε στην αξιολόγηση της ποιότητας των πετρωμάτων, αλλά οι λεπτές φασματικές μετατοπίσεις δεν έχουν αποδειχθεί. Υπάρχουν, επίσης, μερικές μελέτες που συνδέουν τη φασματοσκοπία με τη μεταλλοχημεία των ορυκτών, όπως και μερικές για τη χρήση υπερφασματικής τηλεπισκόπησης για λιθολογική χαρτογράφηση σε αρκτικές συνθήκες, σε γρανιτικό έδαφος, σε ακολουθία οπιολίθου και σε περιδοτίτες. Έπειτα, η υπερφασματική τηλεπισκόπηση χρησιμοποιείται συχνά για να μελετηθούν ορυχεία. Οι περισσότερες μελέτες επικεντρώνονται σε ορυκτά που παράγουν οξέα στα θραύσματα όπως πυρίτη, και χάρτη της χωρικής κατανομής του ως δείκτης του επιπέδου μόλυνσης του περιβάλλοντος. Η μελέτη αυτή επικεντρώνεται στα θέματα της υγείας και της πιθανότητας στοιχειώδους ρύπανσης και μεταφοράς στα υπόγεια ύδατα. Υπάρχουν λίγες μελέτες που χαρτογραφούν τα ορυκτά αμιάντου, η σκόνη των οποίων θα μπορούσε να μεταφερθεί από τον αέρα και να αποτελέσει απειλή για την ανθρώπινη υγεία. Τέλος, υπάρχουν λίγες προσπάθειες σύνδεσης της υπερφασματικής τηλεπισκόπησης με τη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου.
Οι περισσότερες από τις παραπάνω μελέτες χρησιμοποιούν εναέρια υπερφασματικά σύνολα δεδομένων, με τα AVIRIS και HyMAP τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα όργανα.
Μια ενδιαφέρουσα εξέλιξη της υπερφασματικής τεχνολογίας είναι η απεικόνιση γεωτρήσεων και τοιχωμάτων πετρωμάτων. Η πρώτη δημοσιευμένη μελέτη σχετικά με την ανάλυση των υπερφασματικών γεωτρήσεων χρησιμοποιεί το φασματόμετρο PIMA.
Αν και αυτή η ανασκόπηση επικεντρώνεται στις εφαρμογές γεωλογικής τηλεπισκόπησης, αξίζει να σημειωθεί ότι οι υπερφασματικές παρατηρήσεις έχουν οδηγήσει σε επιστημονικές ανακαλύψεις στη χαρτογράφηση και κατανόηση της σύνθεσης της επιφάνειας στην πλανητική γεωλογία. Τα τελευταία χρόνια, αρκετές μελέτες που χρησιμοποιούν στοιχεία CRISM και OMEGA έχουν ρίξει νέο φως στη γεωλογία του Άρη. Οι εμφανίσεις φυλλοπυριτικών αλάτων δείχνουν ότι υπήρξαν υδροθερμικές διεργασίες και/ή καιρικές συνθήκες. Αρκετοί τύποι φυλλοπυριτικών έχουν αναγνωριστεί στον Άρη χρησιμοποιώντας φασματοσκοπία απεικόνισης VNIR, ενώ έχουν χαρτογραφηθεί θειικά και ολιβίνης/πυροξένος.

'''5.5. Εφαρμογές στη γεωλογία: το εύρος TIR'''

Η φασματοσκοπία εκπομπής παρέχει πληροφορίες που είναι συνεργατικές με τη φασματοσκοπία στο VNIR-SWIR καθώς διάφορα μεταλλεύματα που σχηματίζουν βασικά πετρώματα/έδαφος που δεν έχουν φασματικά χαρακτηριστικά στο VNIR-SWIR, έχουν στο TIR. Το TIR και το MIR είναι περιοχές με μεγάλες δυνατότητες για γεωλογικές μελέτες τηλεπισκόπησης, αλλά δεν έχουν αξιοποιηθεί. Πιθανόν αυτό να οφείλεται σε (1) την πολυπλοκότητα των φυσικής και (2) έλλειψη φασματόμετρων και υπερφασματικών δεδομένων πεδίου/εργαστηρίου.
Υπάρχουν πολλές δορυφορικές εικόνες στην περιοχή TIR σε προσωρινές και χωρικές αναλύσεις, όπως ASTER, MODIS, EVIRI / MSG, AVHRR-3 / METOP. Παρόλο που αυτές επιτρέπουν την απορρόφηση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης, οι χωρικές και φασματικές αναλύσεις είναι πολύ χονδροειδείς για να μετρηθούν. Επιπλέον, πραγματοποιούνται πολλές αποστολές, όπως η Hyspiri της NASA, η SENTINEL-3 του ESA και υπάρχουν αρκετά αερομεταφερόμενα όργανα που αναπτύσσονται.
Η χρήση δεδομένων TIR για γεωλογική χαρτογράφηση επικεντρώθηκε στα δεδομένα από το SEBASS. Επιπλέον, υπάρχουν διάφορες μελέτες επί της χαρτογράφησης TIR ορυκτών στον Άρη χρησιμοποιώντας την θερμική εκπομπή Φασματόμετρο (TES).

'''6. Συζήτηση και συμπεράσματα'''

Σε μια εξατομικευμένη άποψη για την ανάπτυξη του πεδίου της υπερφασματικής τηλεπισκόπησης, αναγνωρίστηκαν 4 τάσεις και ανάγκες. Τα οποία μπορούν να συνοψιστούν ως (1) η ανάγκη για πιο ακριβείς μετρήσεις υπερφασματικών δεδομένων, (2) η ανάγκη για εκπαίδευση στην τηλεπισκόπηση και η συνειδητοποίηση της υπερφασματικής RS ως τεχνική, (3) η ανάγκη να διερευνηθεί η πρόοδος της τεχνολογίας των αισθητήρων και (4) η ανάγκη για ένα υπερφασματικό όργανο σε τροχιά.

'''6.1. Θέματα επικύρωσης'''

Υπερφασματική τηλεπισκόπηση ορίζεται ως «η απόκτηση εικόνων σε πολλά, στενά και συνεχόμενα φασματικά κανάλια, για να ανακατασκευαστεί ένα πλήρες φάσμα που μπορεί να συγκριθεί άμεσα με τα φάσματα πεδίου ή εργαστηρίου». Τα πλεονεκτήματά της είναι: (1) επιτρέπει τη μίμηση των φάσεων ανάκλασης ή ακτινοβολίας που αποκτήθηκαν στο πεδίο, (2) επιτρέπει τη σύγκριση με δεδομένα πεδίου και (3) επιτρέπει την τροφοδοσία δεδομένων για πολλές διαφορετικές εφαρμογές. Ωστόσο, οι αδυναμίες είναι (1) η πρόκληση για την απόκτηση δεδομένων επαρκούς ποιότητας, (2) η πολυπλοκότητα της βαθμονόμησης πριν και μετά την επεξεργασία δεδομένων, (3) ο πλεονασμός δεδομένων λόγω επικάλυψης καναλιών σε κάθε αισθητήρα, και (4) ο πλεονασμός δεδομένων σε φασματικές περιοχές που παρουσιάζουν μικρό ενδιαφέρον.

'''6.2. Γεφυρώνοντας το χάσμα μεταξύ τηλεπισκόπησης και γεωλογίας'''

Υπάρχει μια ισχυρή και άμεση σχέση μεταξύ ανακλώμενης ακτινοβολίας και ορυκτολογίας. Ωστόσο, για τη γεφύρωση του χάσματος μεταξύ της γεωλογίας και της τηλεπισκόπησης, θα πρέπει να δοθεί μεγαλύτερη έμφαση στην ανάκτηση χημικών και φυσικών μεταβλητών για να συμπληρωθούν οι λιθολογικές, ορυκτολογικές και δομικές πληροφορίες. Αντιθέτως, τα γεωλογικά προϊόντα τηλεπισκόπησης πολυφασματικής και υπερφασματικής απεικόνισης χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία εξόρυξης και στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου.

'''6.3. Πολυεπιστημονικές προσεγγίσεις'''

Πολυάριθμες εργασίες ασχολούνται με τον χαρακτηρισμό ορυκτών κοιτασμάτων και υδροθερμικών συστημάτων με χαρτογράφηση ορυκτολογίας και μεταβολής επιφανείας, όμως λίγες μελέτες είναι διεπιστημονικές ή πολύεπιστημονικές, αν και νέες ιδέες σε συνδυασμό με άλλους κλάδους προκύπτουν διαρκώς. Πιστεύεται επίσης ότι η γεωλογία και η βιολογία της ανθρώπινης υγείας έχουν μεγάλη σημασία. Ένας προφανής περιορισμός της τηλεπισκόπησης είναι ότι επιτρέπει μόνο τον χαρακτηρισμό της γήινης επιφάνειας, όμως οι γεωλογικές δομές είναι τρισδιάστατες. Το GIS και η χαρτογράφηση των χρήσεων γης με τηλεπισκόπηση έχουν αποδοθεί σε αντικειμενοστρεφή ανάλυση με βάση όχι μόνο τη χρήση αλλά και χωρικές ή συναφείς πληροφορίες. Σε γενικές γραμμές, οι ικανότητες αυτές χρησιμοποιούνται σπάνια στη γεωλογία, η οποία χρησιμοποιεί κατά κύριο λόγο μόνο δεδομένα παρατηρήσεων στο χρόνο.

'''6.4. Συνέχεια των δεδομένων'''

Η τελευταία δεκαετία στον τομέα της γεωλογικής τηλεπισκόπησης χαρακτηρίζεται από μια σταδιακή αλλαγή εστίασης από τον τύπο «απογραφής» της επιστήμης, στην κατανόηση των διαδικασιών που παίζουν ρόλο στη διαμόρφωση του περιβάλλοντος μας, προβλέποντας τα αποτελέσματά τους στο μέλλον και παρέχοντας βελτιωμένες πληροφορίες υποστήριξης σχεδιασμού και χάραξης πολιτικής. Η εστίαση έχει μετατοπιστεί από την παρακολούθηση και την πρόβλεψη της αλλαγής, στην προσαρμογή σε αυτές.
Η αποτελεσματική χρήση των γεωλογικών προϊόντων τηλεπισκόπησης βασίζεται στη συνέχεια των δεδομένων, όμως δε μπορούμε να βασιστούμε σε αυτή. Για δεκαετίες με το Landsat υπήρξε συνέχεια, ωστόσο, με το ASTER SWIR απέτυχε. Ο Goetz υποστηρίζει ότι υπάρχει ένας υπερφασματικός απεικονιστής σε τροχιά που μπορεί να παράγει δεδομένα στην ποιότητα και την ανάλυση του AVIRIS. Ο Hyperion λειτουργεί από το 2000, αλλά είναι προφανές ότι η ποιότητα των δεδομένων και η πολυπλοκότητα της προ-επεξεργασίας εμποδίζουν την ευρεία χρήση του. Το ENMAP ενδέχεται στο μέλλον να εκπληρώσει αυτόν τον ρόλο. Έτσι, για SWIR υπερφασματικές παρατηρήσεις από το διάστημα υπάρχει μια μελλοντική προοπτική, όμως για TIR υπερφασματικής τηλεπισκόπησης, δεν προβλέπονται όργανα.

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία]]

Η ανίχνευση μεταβολής στην εξορυκτική περιοχή: το παράδειγμα του ανθρακωρυχείου Pingshuo

2018-01-23T17:26:40Z

Kamar:

'''Αντικείμενο Εφαρμογής:''' Χρήση της τηλεπισκόπησης στην παρακολούθηση μεταβολών εξορυκτικής περιοχής.

'''Πρωτότυπος Τίτλος:''' «THE ANALYSIS OF OBJECT-BASED CHANGE DETECTION IN MINING AREA: A CASE STUDY WITH PINGSHUO COAL MINE»

'''Συγγραφείς:''' Miaolin Z., Wei Z., Yifan L.

'''Πηγή:'''https://www.int-arch-photogramm-remote-sens-spatial-inf-sci.net/XLII-2-W7/1017/2017/isprs-archives-XLII-2-W7-1017-2017.pdf

'''Λέξεις Κλειδιά:''' τηλεπισκόπηση, αποθέσεις, ορυχείο, ανθρακωρυχείο

'''1. Στόχος Εφαρμογής'''
Η παρακολούθηση των μεταβολών της εξορυκτικής περιοχής με τη βοήθεια της αντικειμενοστραφούς ταξινόμησης μέσω εικόνας υψηλής ανάλυσης, λογισμικού ανοιχτού κώδικα και χρήση της γλώσσας προγραμματισμού R.

'''2. Εισαγωγή'''

Το ανθρακωρυχείο προκάλεσε διαταραχές στο τοπίο και το περιβάλλον, που είναι δύσκολο να αποκατασταθούν. Η επέκτασή του προκαλεί περιβαλλοντική υποβάθμιση και καταστρέφει την ισορροπία των οικοσυστημάτων λόγω της αλλαγής των καλύψεων εδάφους.
Ως λύση, οι περισσότερες χώρες απαιτούν από τις επιχειρήσεις να αναλάβουν την αποκατάσταση του τοπίου, η πρόοδος της οποίας παρακολουθείται τηλεπισκοπικά, δημιουργώντας μια βάση δεδομένων με μικρό κόστος και μεγάλη αποτελεσματικότητα.
Για μελέτες τοπικής κλίμακας χρησιμοποιούνται δεδομένα υψηλής ανάλυσης, που παρέχουν μεγαλύτερη χωρική ανάλυση, και αντικειμενοστρεφείς μέθοδοι, κατάλληλες για ανίχνευση μεταβολών. Τα πρώτα επιτρέπουν καλύτερη ταξινόμηση και ακριβέστερα αποτελέσματα, αφού κατατάσσει τις εικόνες σε αντικείμενα και στη συνέχεια τα ταξινομεί χρησιμοποιώντας χαρακτηριστικά υφής.

'''3. ΥΛΙΚΟ'''

'''3.1 Περιοχή μελέτης'''

Το ορυχείο Pingshuo βρίσκεται στην επαρχία Shanxi, με έκταση 360 km2 και τα επαληθευμένα γεωλογικά αποθέματά του είναι 12,75*109 τόνοι. Η ανοιχτή εκμετάλλευση τοποθετείται σε περιοχή ευαίσθητη στις περιβαλλοντικές διαταραχές και με μικρή σταθερότητα. Η περιοχή εξόρυξης βρίσκεται σε οροπέδιο με έντονη διάβρωση, λίγη βλάστηση και σοβαρά περιβαλλοντικά προβλήματα που προκαλούνται από την έλλειψη προστασίας.

'''3.2 Δεδομένα'''

Χρησιμοποιήθηκαν εικόνες RapidEye και SPOT7. Η πρώτη χρησιμοποιεί 5 πολυφασματικά κανάλια (RGB, NIR, red edge) και έχει ανάλυση 4,27m. Η δεύτερη έχει ανάλυση 4m και περιλαμβάνει 4 πολυφασματικά κανάλια (RGB και NIR) και παγχρωματική εικόνα 1m. Επίσης, ένα DEM της περιοχής, για υπολογισμό του ύψους και μείωση της επίδρασης του εδάφους στην ακρίβεια ταξινόμησης.

'''4. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ'''

'''4.1 Προεργασία'''

Η προεπεξεργασία περιλαμβάνει την εγγραφή, αναδειγματοληψία, ραδιομετρική και ατμοσφαιρική συσχέτιση, και χρήση DEM για τη μείωση επιρροής της τοπογραφίας. Η εγγραφή είναι μια διαδικασία που γεωαναφέρει και κανονικοποιεί τα δεδομένα. Η επαναδειγματοληψία αναφέρεται στην λήψη δύο εικόνων, με την ίδια ανάλυση και τον ίδιο αριθμό pixel. Η ραδιομετρική και ατμοσφαιρική συσχέτιση και το DEM είναι διαδικασίες για τη βελτίωση της ακρίβειας των εικόνων.
Τα παγχρωματικά δεδομένα χρησιμοποιήθηκαν για την ομαλοποίηση των πολυφασματικών. Στη συνέχεια, στρώματα από δύο εικόνες στοιβάχθηκαν για να πραγματοποιηθεί η κατάτμηση.

'''4.2 Κατάτμηση'''

Για την κατάτμηση της εικόνας χρησιμοποιήθηκε η επιλογή “Multiresolution segmentation” στο λογισμικό eCognition, με τις τιμές: (Scale:65, Shape:0.1, Compactness: 0.5, Smoothness:0.5)
Όσο μεγαλύτερο είναι το scale, επιτρέπεται μεγαλύτερη ετερογένεια και μεγαλύτερο μέγεθος αντικειμένων. Το χρώμα και το σχήμα επηρεάζουν τη σχετική στάθμιση της ανακλαστικότητας και του σχήματος. Το σύνολο της τιμής του χρώματος και του σχήματος είναι ίσο με 1. Μελέτες έδειξαν ότι μεγαλύτερο βάρος πρέπει να δίνεται στο χρώμα για καλύτερα αποτελέσματα κατάτμησης. Το Compactness και το Smoothness καθορίζονται για να προσδιοριστούν γειτνιάζοντα τμήματα.

'''4.3 Ασαφής ταξινόμηση'''

Τα προηγούμενα χαρακτηριστικά χρησιμοποιήθηκαν στην ασαφή ταξινόμηση κάθε εικόνας. Κατά την εφαρμογή της κατάτμησης, χρησιμοποιήθηκε ως θεματικό στρώμα κάθε εικόνα, συνεπώς τα παραγόμενα αντικείμενα δεν εισέρχονται σε διαφορετικές κατηγορίες της ταξινόμησης. Στη συνέχεια κατατάχθηκαν οι χρήσεις γης και οι τύποι κάλυψης ως «βλάστηση» και «όχι βλάστηση» μέσω NDVI> 0 ή NDVI ≤ 0 αντίστοιχα.

'''4.4 Επιλογή δείγματος'''

Χρησιμοποιήθηκε μια τυχαία μέθοδος λήψης δειγμάτων κατάρτισης, που επιλέχθηκαν με βάση τη γνώση του τόπου μελέτης για τις ακόλουθες κατηγορίες: γυμνά εδάφη, αρόσιμες, χερσαίες, βιομηχανικές και εξορυκτικές, δασικές και υδάτινες εκτάσεις. Τα δείγματα κατάρτισης για κάθε κατηγορία επιλέχθηκαν από πολλαπλές τοποθεσίες σε ολόκληρη την εικόνα, προκειμένου να ληφθεί ένα αντιπροσωπευτικό δείγμα.

'''4.5 Ταξινόμηση σε R'''

Τα δείγματα μπορούν να εισαχθούν στο R για να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα της ταξινόμησης, διότι απαιτεί μικρότερο χρόνο από το eCognition. Εισήχθηκαν, λοιπόν, σε ανοιχτό λογισμικό ως στατιστικά αρχεία και δημιουργήθηκαν οι ίδιες κατηγορίες χρησιμοποιώντας μηχανή υποστήριξης διανυσμάτων (SVM) αντικειμενοστρεφούς μεθόδου. Το SVM είναι μια κλάση αλγορίθμων, αποτελεσματικών για την ταξινόμηση μιας ευρείας ποικιλίας τύπων δεδομένων. Εφαρμόστηκε η ταξινόμηση SVM με τη χρήση δύο κατατετμημένων εικόνων, οι οποίες αρχικά μετατράπηκαν σε διανύσματα.

'''4.6 Ανίχνευση μεταβολής'''

Η ανίχνευση μεταβολών χρησιμοποιεί μια ενιαία κατάτμηση όλων των εικόνων και εκμεταλλεύεται τα γεωμετρικά και φασματικά χαρακτηριστικά. Ο κατακερματισμός και η ταξινόμηση των εικόνων εφαρμόζεται απευθείας σε μια στοιχειοθετημένη εικόνα, που μπορεί να περιλαμβάνει ένα ή περισσότερα παγχρωματικά, πολυφασματικά κανάλια, υφή ή μόνο φασματικές μορφές πολλαπλών χρονικών εικόνων.
Στην αρχή κατατμήθηκε μια στοίβα πολυχρονικών εικόνων SPOT και τα εξαγόμενα αντικείμενα έλαβαν τις φασματικές τιμές μέσης και τυπικής απόκλισης από κάθε εικόνα διαφορετικής ημερομηνίας. Χρησιμοποιήθηκε διαδικασία για να αναγνωριστούν τα μεταβληθέντα αντικείμενα ως στατιστικά εργαλεία. Οι μη φυσικές τιμές εξήγησαν τις στατιστικές διαφορών που αναφέρονται σε αυτά. Η ακρίβεια ανίχνευσης ήταν μεγαλύτερη από 90%. Όλα τα αντικείμενα έλαβαν φασματικά χαρακτηριστικά και χρησιμοποιήθηκε αλγόριθμος απόστασης για την ανίχνευση μεταβολών, που είναι ένα μέρος της ανίχνευσης μεταβολής αντικειμένων πολλαπλών στιγμών. Η ίδια διαδικασία ακολουθήθηκε για τη μεταβολή της βλάστησης και της αποψίλωσης.
Σύμφωνα με την ανίχνευση μεταβολής και το χάρτη ταξινόμησης, οι μεταβολές μπορούν να βρεθούν και στη συνέχεια να καλυφθούν. Η μεγάλη μεταβλητότητα ανάκλασης των επιμέρους χαρακτηριστικών και ο αριθμός των κατηγοριών που υπάρχουν, μπορούν να δεχτούν αντικειμενοστρεφή ανάλυση, αλλά όχι βάσει pixel.
Η ανίχνευση μεταβολής μπορεί να εξάγει συμπεράσματα για όλες τις κατηγορίες και να πραγματοποιηθεί ταξινόμηση στο GIS. Στο σχήμα 1, οι χρήσεις και τύποι κάλυψης γης που μειώθηκαν για το 2012, αντιστοιχούν στους τύπους που αυξήθηκαν για το 2015, και παρουσιάζουν τις μεταβολές στην περιοχή μελέτης. Με την ανάλυση αλλαγών, μπορούμε όχι μόνο να αποκτήσουμε χάρτη μεταβολής χρήσης / κάλυψης γης, αλλά και την ιεραρχική τάξη.

[[Αρχείο:Karavioti_8.1.jpg | thumb | right | Χάρτης Μεταβολών ]]

'''4.7 Ακρίβεια'''

Η μέθοδος ταξινόμησης πρέπει να αξιολογηθεί βάσει μήτρας σφαλμάτων για τον προσδιορισμό της απόδοσης της αντικειμενοστρεφής μεθόδου. Η μήτρα περιλαμβάνει τη συνολική ακρίβεια, την ακρίβεια των χρηστών, του παραγωγού της εικόνας και τα στατιστικά στοιχεία. Μπορεί να αποδείξει ότι η μέθοδος ταξινόμησης είναι αποτελεσματική και κατάλληλη για την περιοχή μελέτης.
Διεξήχθη η αξιολόγηση για 6 κατηγορίες, με δύο χάρτες ταξινόμησης. Για όλους χρησιμοποιήθηκαν 30% τυχαία δείγματα που επιλέχθηκαν σε δύο εικόνες με 180 αντικείμενα δειγμάτων. Χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα αναφοράς που προήλθαν από την οπτική ερμηνεία δεδομένων εικόνας. Δημιουργήθηκαν μήτρες σφάλματος για τον υπολογισμό της συνολικής ακρίβειας, της ακρίβειας του χρήστη και του παραγωγού και των στατιστικών.

'''5. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΖΗΤΗΣΗ5'''

Τα ταξινομημένα αποτελέσματα της περιοχής εξόρυξης έχουν υψηλή ακρίβεια. Με αντικειμενοστρεφή ταξινόμηση και ανίχνευση μεταβολών στην περιοχή εξόρυξης, η παρακολούθηση ορυχείων θα μπορούσε να λειτουργήσει σε τοπική κλίμακα, καθώς οι μεταβολές εντοπίστηκαν σε σύντομο χρονικό διάστημα.
Η περιβαλλοντική διαταραχή από τα ορυχεία είναι πάντοτε μεγάλη. Η εξόρυξη καταστρέφει το περιβάλλον και, μετά το πέρας των εργασιών, χρειάζεται να δημιουργηθεί ένα νέο που θα προσαρμοστεί στις τοπικές συνθήκες. Η χρήση της γης και η αλλαγή στην κάλυψη είναι μια δυναμική διαδικασία. Μέρος της βλάστησης αποκαταστάθηκε με φυτά για την ανάκτηση του οικοσυστήματος, και αργότερα θα χρησιμοποιηθεί ως αρόσιμη γη. Μολονότι έχει μειωθεί η έκταση των ορυχείων, ορισμένες αρόσιμες και δασικές εκτάσεις μεταβλήθηκαν σε άγονες.

'''6. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ'''

Αν και η αντικειμενοστρεφής ταξινόμηση και ανίχνευση μεταβολών έχουν εφαρμοστεί με επιτυχία στην αστική εξάπλωση, εξακολουθούν να υπάρχουν ελάχιστες μελέτες που βασίζονται σε αυτές με άλλο περιεχόμενο. Εδώ διαπιστώθηκε ότι εφαρμόζονται και στην παρακολούθηση αποκατάστασης της γης σε εξορυκτικές περιοχές.
Αναπτύχθηκαν αντικειμενοστρεφείς τεχνικές ανάλυσης εικόνας για μεγάλες μεταβολές και για καλύτερη ακρίβεια στην ταξινόμηση και την ανίχνευση μεταβολών.
Η ανίχνευση μεταβολής πολλαπλών χρονικών στιγμών χρησιμοποιεί μία μόνο κατάτμηση όλων των στοιβαγμένων εικόνων, στις οποίες τα αντικείμενα έχουν τις ίδιες γεωμετρικές ιδιότητες. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί τα χωρικά και φασματικά χαρακτηριστικά σε ταξινομημένα αντικείμενα και βρίσκει τις μεταβολές. Τα πλεονεκτήματα της χρήσης της είναι ότι διατηρείται ίδια η γεωμετρία και ο συνολικός αριθμός των αντικειμένων σε κάθε εικόνα, και γίνεται εύκολα η ανίχνευση μεταβολών.

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία ]]

Χρήση τηλεπισκόπησης για ανίχνευση ορυκτών

2018-01-23T17:26:32Z

Kamar:

'''Αντικείμενο Εφαρμογής:''' Η εφαρμογή των μεθόδων τηλεπισκόπησης για ανίχνευση ορυκτών.

'''Πρωτότυπος Τίτλος:''' «Remote sensing for mineral exploration»

'''Συγγραφείς:''' Sabins F.F.

'''Πηγή:'''https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169136899000074

'''Λέξεις Κλειδιά:''' τηλεπισκόπηση, ορυκτά

'''1. Στόχος Εφαρμογής'''

Η χρήση δορυφορικών εικόνων για α) τη χαρτογράφηση γεωλογίας, ρηγμάτων και θραύσεων, που εντοπίζονται στις αποθέσεις μεταλλευμάτων, και β) την αναγνώριση των υδροθερμικά μεταμορφωμένων πετρωμάτων (στο εξής: μεταμορφωμένα) από τις φασματικές τους υπογραφές.

'''2. Εισαγωγή'''

Η τηλεπισκόπηση είναι η επιστήμη της απόκτησης, επεξεργασίας και ερμηνείας εικόνων και δεδομένων, που καταγράφουν την αλληλεπίδραση μεταξύ ύλης και ενέργειας.

'''3. Τεχνολογία Τηλεπισκόπησης'''
Ορισμένα συστήματα αναπτύσσονται μόνο σε δορυφόρους, άλλα αναπτύσσονται μόνο σε αεροσκάφη, ενώ τα ραντάρ και στα δύο. Οι δορυφορικές εικόνες έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα: α) αρχεία παγκόσμιων δεδομένων είναι άμεσα διαθέσιμα, β) καλύπτουν μεγάλες περιοχές στο έδαφος, γ) οι τιμές/km2 είναι χαμηλότερες.

'''3.1 Εικόνες Landsat'''

Το σχήμα 1 δείχνει φάσματα για τη βλάστηση και τρία ιζηματογενή πετρώματα. Ο κάθετος άξονας δείχνει το ποσοστό του προσπίπτοντος φωτός που αντανακλάται, ενώ ο οριζόντιος τα μήκη κύματος για το ορατό φάσμα (0,4-7,0mm) και το IR (0,7-3,0mm). Το θερμικό τμήμα του IR (3.0-1000mm) αποτελείται από ακτινοβολία ή θερμότητα. Το σύστημα καταγράφει 3 μήκη κύματος ορατής ενέργειας (B,G,R) και τρεις ζώνες IR. Οποιαδήποτε από τα κανάλια μπορούν να συνδυαστούν για να παράγουν έγχρωμες σύνθετες εικόνες.

[[Αρχείο:Karavioti_7.1.jpg | thumb | right | Σχήμα 1 ]]

'''3.2 Spot'''

Η εταιρεία SPOT Image ξεκίνησε μια σειρά μη επανδρωμένων ηλιακών δορυφόρων που αποκτούν δεδομένα εικόνας με δύο τρόπους: α) Ο πολυφασματικός, που δίνει 3 κανάλια σε G-R-IR (Σχήμα 1) και β) ο πανχρωμικός που δίνει μόνο ένα, κυρίως σε πράσινα και κόκκινα μήκη κύματος. Και οι δύο καλύπτουν 60*60km εδάφους.

'''3.3. Συστήματα υπερφασματικής απεικόνισης'''

Τα συστήματα πολυφασματικής σάρωσης, καταγράφουν έως και 10 κανάλια με εύρος 0,10mm. Οι υπερφασματικοί σαρωτές είναι ένας ειδικός τύπος που καταγράφει πολλές δεκάδες κανάλια με εύρος της τάξης των 0,01mm.

'''3.4 Συστήματα Ραντάρ'''
Το ραντάρ παρέχει τη δική του πηγή ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας για να φωτίζει το έδαφος. Η ενέργεια μετριέται σε μήκη κύματος εκατοστών, και διαπερνούν τη βροχή και τα σύννεφα, κάτι που αποτελεί πλεονέκτημα στις τροπικές περιοχές. Ένα ακόμη θετικό είναι ότι οι εικόνες μπορούν να αποκτηθούν σε χαμηλή γωνία κλίσης, κάτι που ενισχύει τις λεπτές τοπογραφικές ιδιότητες, όπως ρήγματα, κερματισμοί και λιθολογία.

'''3.5 Επεξεργασία εικόνας'''

Οι μέθοδοι επεξεργασίας εικόνας ομαδοποιούνται σε 3 λειτουργικές κατηγορίες.
1. Η αποκατάσταση της εικόνας που τα σφάλματα, το θόρυβο και τις γεωμετρικές παραμορφώσεις της αρχικής εικόνας. Ο στόχος είναι να κάνει την εικόνα να μοιάζει με εκείνη στο έδαφος.
2. Η βελτίωση του περιεχομένου πληροφοριών της εικόνας, καθώς το προηγούμενο βήμα αλλάζει την επίδραση που έχει στον διερμηνέα.
3. Η εξαγωγή πληροφοριών συνδυάζει και αλληλεπιδρά μεταξύ διαφορετικών πτυχών ενός συνόλου δεδομένων. Ο στόχος είναι να εμφανιστούν φασματικά και άλλα χαρακτηριστικά που δεν είναι εμφανή στις αποκατεστημένες και βελτιωμένες εικόνες.

'''4. Επισκόπηση για εξερεύνηση ορυκτών'''

Οι πρόσφατες μελέτες εξερεύνησης ορυκτών με χρήση τηλεπισκόπησης περιγράφουν δύο διαφορετικές προσεγγίσεις.
1. Καταγραφή της γεωλογίας και των γραμμικών σχηματισμών, καθώς είναι σημαντικά για τον έλεγχο στις αποθέσεις μεταλλευμάτων. Συγκρίνοντας τα πρότυπα των σχηματισμών με τις εμφανίσεις, φαίνεται ότι οι εξορύξεις τείνουν να συγκεντρώνονται κατά μήκος των γραμμών και στις διασταυρώσεις τους.
2. Αναγνώριση μεταμορφωμένων, που μπορεί να σχετίζονται με κοιτάσματα. Τα φασματικά κανάλια του Landsat είναι κατάλληλα για την αναγνώριση συσσωματωμάτων μεταλλικών ορυκτών. Τα καλύτερα αποτελέσματα αποκτώνται συνδυάζοντας τη γεωλογία και τη χαρτογράφηση των ρηγμάτων, με την εμφάνιση των μεταμορφωμένων.

'''5. Χαρτογράφηση των υδροθερμικών μεταβολών σε φλεβικά κοιτάσματα'''

Τα περισσότερα φλεβικά κοιτάσματα συνοδεύονται από υδροθερμική μεταβολή των παρακείμενων πετρωμάτων. Δε συνδέονται όλες οι μεταμορφώσεις με κοιτάσματα, αλλά η παρουσία μεταμορφωμένων αποτελεί δείκτη πιθανών αποθέσεων. Πριν την τηλεπισκόπηση, τα μεταμορφωμένα αναγνωρίζονταν με τη βοήθεια του ορατού φάσματος. Η πολυφασματική τηλεπισκόπηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αναγνωρίσει τα μεταμορφωμένα , μιας και τα φάσματά τους διαφέρουν από εκείνα του αντίστοιχου αναλλοίωτου.

'''5.1. Γεωλογία, κοιτάσματα και υδροθερμική μεταβολή'''

Η περιοχή Goldfield (Εικόνα 2) είναι γνωστή για πλούτο μεταλλεύματος.

[[Αρχείο:Karavioti_7.2.jpg | thumb | right | Εικόνα 2 ]]

Η ηφαιστειότητα ξεκίνησε με την έκρηξη λάβας ρυολίθων και χαλαζιακών λατιτών, το σχηματισμό καλδέρας και κυκλικών ασυνεχειών. Οι υδροθερμικές μεταβολές και η εναπόθεση μετάλλων συνέβησαν κατά τη διάρκεια μιας δεύτερης περιόδου, οπότε άρχισε η ροή των σχηματισμών που περιβάλλουν τις αποθέσεις. Η θέρμανση που σχετίζεται με την ηφαιστειακή δραστηριότητα, προκάλεσε την κυκλοφορία των θερμών, όξινων διαλυμάτων μέσω των πετρωμάτων, τα οποία συγκεντρώθηκαν στις ρωγμές.
Στην εικόνα 2, οι οικονομικά συμφέρουσες αποθέσεις εμφανίζονται με μαύρο χρώμα. Τα πιο μεταμορφωμένοι πετρώματα είναι οι φλέβες μικροκρυσταλλικού χαλαζία με λίγο αλουνίτη. Το μετάλλευμα εμφανίζεται στις φλέβες, αλλά η πλειονότητα αυτών είναι στείρα. Δίπλα σε αυτές, υπάρχει μια αργιλική ζώνη. Τα υδροθερμικά διαλύματα κατέθεσαν επίσης ορυκτά που όταν εξαλλοιώνονται σε οξείδια σιδήρου, εμφανίζεται ροζ και κόκκινο χρώμα σε αυτά.

'''5.2. Αναγνωρίζοντας την υδροθερμική μεταβολή σε εικόνες Landsat'''

Το σχήμα 3 δείχνει τις ορατές και ανακλώμενες ζώνες υπερύθρων της περιοχής Goldfield. Η 3Α είναι μια βελτιωμένη έγχρωμη εικόνα 1-2-3 (B-G-R). Ένα κίτρινο τεμάχιο βορειοανατολικά της πόλης του Goldfield είναι οι αποθήκες ορυχείων και η διαταραχή του εδάφους της κύριας περιοχής ορυκτογένεσης. Λευκό τεμάχιο 3km Βόρεια του Goldfield είναι δεξαμενή αποξηραμένων υπολειμμάτων, όπου ο χρυσός διαχωρίστηκε από το μεταμορφωμένο πέτρωμα στο οποίο φυόταν. Οι σκοτεινές υπογραφές στα περιθώρια της εικόνας είναι ηφαιστειακές πέτρες, νεότερες από τις εναποθέσεις ορυκτών και τα εξαλλοιωμένα πετρώματα. Οι διακριτές γαλάζιες υπογραφές είναι ηφαιστειακός τόφφος. Ούτε η εικόνα κανονικού χρώματος, ούτε οι εναλλακτικοί συνδυασμοί χρωμάτων είναι διαγνωστικοί για τον εντοπισμό των μεταμορφωμένων.

[[Αρχείο:Karavioti_7.3.jpg | thumb | center | Σχήμα 3 ]]

'''5.2.1. Άλατα και αργιλικά ορυκτά σε εικόνες με αναλογία 5/7'''

Το Σχήμα 4Α δείχνει φάσματα του αλουνίτη και 3 κοινών αργιλικών αλάτων. Αυτά έχουν χαρακτηριστική ελάχιστη ανάκλαση σε μήκη κύματος του καναλιού 7, που παρουσιάζεται σκιασμένο στο σχήμα, ενώ τα μεταμορφωμένα έχουν υψηλότερες τιμές στο κανάλι 5.
Το Σχήμα 4Β είναι εικόνα λόγου 5/7, όπου οι υψηλότερες τιμές αναπαριστούνται με πιο έντονες αποχρώσεις. Συγκρίνοντας την εικόνα με το χάρτη φαίνεται ότι οι υψηλές τιμές σχετίζονται με τα μεταμορφωμένα. Το Σχ. 4C είναι το ιστόγραμμα του λόγου 5/7, που δείχνει τις υψηλότερες τιμές των μεταμορφωμένων. Οι χαμηλές αντιπροσωπεύουν αναλλοίωτα πετρώματα.

[[Αρχείο:Karavioti_7.4.jpg | thumb | center | Σχήμα 4 ]]

'''5.2.2. Ορυκτά σιδήρου σε εικόνες 3/1'''

Τα οξείδια του σιδήρου και τα θειικά είναι η 2η ομάδα που σχετίζεται με μεταμορφωμένα. Το Σχ.5Α δείχνει φάσματα των μετάλλων σιδήρου τα οποία έχουν χαμηλή μπλε ανακλαστικότητα (κανάλι 1) και υψηλή κόκκινη (κανάλι 3). Τα μεταμορφωμένα που φέρουν στην επιφάνειά τους σίδηρο έχουν υψηλές τιμές σε μια εικόνα 3/1. Το Σχήμα 5Β είναι μια εικόνα λόγου 3/1 με υψηλές τιμές που εμφανίζονται σε έντονους τόνους.

[[Αρχείο:Karavioti_7.5.jpg | thumb | center | Σχήμα 5 ]]

'''5.2.3. Εικόνες χρωμάτων σύνθετου λόγου'''

Οι έγχρωμες εικόνες σύνθετων λόγων παράγονται συνδυάζοντας τρεις εικόνες αναλογίας σε B-G-R. Ένα πλεονέκτημα της έγχρωμης εικόνας είναι ότι συνδυάζει τα μοτίβα κατανομής τόσο των ορυκτών σιδήρου, όσο και των υδροθερμικών αργίλων, όμως τα χρωματικά μοτίβα δεν είναι τόσο διακριτά όπως στις μεμονωμένες εικόνες.

'''5.2.4. Εικόνες ταξινόμησης'''

Η πολυφασματική ταξινόμηση είναι μια υπολογιστική διαδικασία που εκχωρεί εικονοστοιχεία σε κατηγορίες με βάση παρόμοιες φασματικές ιδιότητες. Υπάρχουν δύο κατηγορίες: η επιτηρούμενη και η μη επιτηρούμενη. Μία μη επιτηρούμενη εφαρμόστηκε στα κανάλια στο σχήμα 3 και είχε ως αποτέλεσμα δύο τύπους μεταμορφωμένων. Η τάξη που εμφανίζεται με κόκκινο περιορίζεται σε μεταμορφωμένα, χωρίς να περιλαμβάνει την πλήρη έκταση της μεταμόρφωσης. Η κλάση που εμφανίζεται με πορτοκαλί περιλαμβάνει όλα τα υπόλοιπα μεταμορφωμένα, καθώς και μερικά έξω από τη ζώνη μεταμόρφωσης.

'''5.3. Αναγνωρίζοντας την υδροθερμική μεταβολή στις υπερφασματικές εικόνες'''

Λόγω του ευρέος φάσματός τους, οι εικόνες ΤΜ δεν μπορούν να αναγνωρίσουν συγκεκριμένα μεταμορφωμένα, που θα ήταν πολύτιμα για την χαρτογράφηση των λεπτομερειών της υδροθερμικής ζωνοποίησης. Οι λεπτομέρειες μπορούν να χαρτογραφηθούν, ωστόσο, από δεδομένα υπερφασματικών σαρωτών. Το σχήμα 6 δείχνει εργαστηριακά φάσματα κοινών μεταμορφωμένων στο 2,0-2,5mm και τις 50 φασματικές ζώνες που καταγράφηκαν από τον σαρωτή για αυτό το μήκος κύματος.

[[Αρχείο:Karavioti_7.6.jpg | thumb | center | Σχήμα 6 ]]

Υπάρχουν δύο σημαντικές τεχνικές προκλήσεις για την παραγωγή τέτοιων εικόνων:
1.Ορισμένα μεταμορφωμένα, έχουν παρόμοια φάσματα.
2.Κάθε κυψέλη ανάλυσης εδάφους του AVIRIS μετρά συνήθως 20*20m, οπότε επειδή σε περιοχές σύνθετης γεωλογίας τα 400m2 ενός κελιού περιλαμβάνουν διάφορα μεταλλεύματα, το εικονοστοιχείο ονομάζεται μικτό εικονοστοιχείο επειδή το φάσμα του είναι ένα μείγμα των φασμάτων για τα διάφορα ορυκτά που καταλαμβάνουν το κελί διαχωρισμού εδάφους.

'''5.3.1. Οι εικόνες AVIRIS του Goldfield'''

Οι υπερφασματικές εικόνες της περιοχής υποβλήθηκαν σε επεξεργασία και παρήχθησαν άλλες που παρουσιάζουν φασματικές συνιστώσες μεταλλικών ορυκτών. Συνοπτικά, οι εικόνες δείχνουν το ευρύ πρότυπο υδροθερμικής μεταμόρφωσης.

'''5.3.2. Άλλα παραδείγματα του AVIRIS'''

Η περιοχή 25km Νότια του Goldfield, αποτελείται από ηφαιστειακά πετρώματα που μεταμορφώνονται σε πυρίτιο, οπάλιο και άργιλο. Αναλύθηκαν οι εικόνες, αναγνωρίστηκαν φάσματα διαφόρων αργιλικών ορυκτών και τελικά εντοπίστηκαν τα μεταμορφωμένα στις εικόνες.
Επίσης, αναλύθηκαν εικόνες της εξόρυξης Bodie στην ανατολική Καλιφόρνια. Ο χρυσός εμφανίζεται στις φλέβες χαλαζία και τα αποθέματα σχετίζονται με μεταμορφωμένα. Η πυριτοποίηση περιβάλλεται από ζώνες μεταμόρφωσης και προπυλιτικής αλλοίωσης. Τα δεδομένα υποβλήθηκαν σε επεξεργασία και οι χάρτες που προκύπτουν, παρουσιάζουν την κατανομή 3 μεταλλικών σιδήρων, 4 μεταλλικών ορυκτών και μοσχοβίτη.

'''5.4. Περίληψη'''

Τα φάσματα μεταλλικών ορυκτών καταγράφηκαν χρησιμοποιώντας για καλιμπράρισμα καθαρά ορυκτά. Οι εικόνες τηλεπισκόπησης καταγράφουν δεδομένα από εξαλλοιωμένες εμφανίσεις μαζί με το έδαφος και τη βλάστηση. Παρά τις επιπλοκές αυτές, οι επεξεργασμένες εικόνες δίνουν μια ακριβή εικόνα της μεταμόρφωσης. Προκειμένου να γεφυρωθεί το χάσμα μεταξύ εργαστηρίου και προβολής, χρησιμοποιήθηκε ένα φασματόμετρο στο πεδίο για να καταγράψει φάσματα αντιπροσωπευτικών μεταμορφωμένων και μη πετρωμάτων. Το Σχ. 7 συνοψίζει τα αποτελέσματά τους ως μέσες καμπύλες ανάκλασης για μεταμορφωμένες και αμετάβλητες εμφανίσεις. Οι μέσες καμπύλες δεν έχουν τη φασματική λεπτομέρεια των εργαστηριακών καμπυλών, αλλά εμφανίζονται σαφώς οι διαφορές μεταξύ μεταμορφωμένων και μη. Τα πρώτα έχουν χαμηλότερη ανακλαστικότητα στο κανάλι 7 σε σχέση με το 5. Τα δεύτερα έχουν παρόμοιες τιμές στα κανάλια αυτά. Στο ορατό, τα μεταμορφωμένα έχουν υψηλότερη ανάκλαση κόκκινου χρώματος εξαιτίας των ορυκτών σιδήρου. Αυτά τα φάσματα υποστηρίζουν τη χρήση των λόγων 5/7 και 3/1 για την αναγνώριση μεταμορφωμένων.

[[Αρχείο:Karavioti_7.7.jpg | thumb | center | Σχήμα 7 ]]

'''6. Χαρτογράφηση υδροθερμικών μεταβολών σε καταθέσεις χαλκού πορφυρού - Collahuasi, Χιλή'''

Ο περισσότερος χαλκός στον κόσμο εξορύσσεται από κοιτάσματα πορφύρας. Η υδροθερμική μεταμόρφωση είναι επίσης κοινή στις αποθέσεις πορφυρίου και μπορεί να αναγνωριστεί με τις ίδιες μεθόδους που αναπτύχθηκαν στο Goldfield.

'''6.1. Μοντέλο αλλαγής'''

Η πιο έντονη μεταμόρφωση λαμβάνει χώρα στον πυρήνα του πορφυρού σώματος και μειώνεται ακτινικά προς τα έξω σε μια σειρά ομόκεντρων ζωνών που περιγράφονται παρακάτω.
Ζώνη Καλίου. Τα πιο εντόνως μεταμορφωμένα. Τα φάσματα ανάκλασης του βιοτίτη και του ορνίτη έχουν ελάχιστα απορρόφησης στο κανάλι 7, παρόμοια με τα φάσματα των αργίλων. Ο λόγος 5/7 είναι αποτελεσματικός στην αναγνώριση αυτών που έχουν παρόμοια φάσματα.
Φυλλική ζώνη. Συνήθως εμφανίζονται χαλαζίας, ορνίτης και σιδηροπυρίτης.
Ζώνη μεταλλεύματος. Διάσπαρτοι κόκκοι χαλκοπυρίτη, σιδηροπυρίτη και άλλων μετάλλων. Μεγάλη ποσότητα υπάρχει σε ένα κυλινδρικό κέλυφος κοντά στο όριο μεταξύ των ζωνών καλίου και φυλλικών.
Αργιλική ζώνη. Ο χαλαζίας, ο καολινίτης και ο μοντμοριλλονίτης είναι χαρακτηριστικά ορυκτά.
Προπυλιτική ζώνη. Επίδοτα, ασβεστίτες και χλωρίτες εμφανίζονται σε αυτά τα ασθενώς μεταμορφωμένα.

'''6.2. Γεωλογικά και εξερευνητικά υπόβαθρα'''

Η ορεινή περιοχή Collahuasi βρίσκεται μέσα σε μια ζώνη από αποθέσεις πορφυριτικού χαλκού, και περιλαμβάνει μεγάλα ορυχεία. Οριοθετείται δυτικά από ένα σημαντικό περιφερειακό σύστημα ρηγμάτων που επίσης περνάει από επιφανειακή εξόρυξη. Το Σχ. 8 είναι ένας γεωλογικός χάρτης που δείχνει την κατανομή των σχηματισμών.

[[Αρχείο:Karavioti_7.8.jpg | thumb | center | Σχήμα 8 ]]

Η εξόρυξη στην περιοχή ξεκίνησε με το χαλκό. Η σύγχρονη εξερεύνηση κατέληξε στην ανακάλυψη κοιτάσματος πορφυρίτη.

'''6.3. Τηλεπισκόπηση'''

Η Βόρεια Χιλή είναι ιδανική, επειδή η βλάστηση, τα εδάφη και τα σύννεφα ουσιαστικά απουσιάζουν. Οι ζώνες Landsat 2-4-7 συνδυάστηκαν σε B-G-R για να δημιουργήσουν μια έγχρωμη εικόνα, βέλτιστη για γεωλογική ερμηνεία, που συγχωνεύθηκε με μια πανχρωματική.
Οι λόγοι εικόνων 3/1 και 5/7 ερμηνεύθηκαν για να προσδιορίσουν περιοχές με υψηλές συγκεντρώσεις ορυκτών οξειδίου του σιδήρου, αργίλου και αργιλίου. Αυτές οι περιοχές αξιολογήθηκαν για ψευδείς ανωμαλίες. Τρεις βασικοί τύποι αυτών είναι:
1. Ιζηματογενή πετρώματα
2. Πετρώματα με κόκκινο χρώμα
3. Τα διαβρωμένα εκτρίμματα από τις προεξοχές μεταμορφωμένων.
Αυτές εμφανίζονται με μαύρο χρώμα στον γεωλογικό χάρτη (σχ.8).

'''6.4. Γεωφυσικές πηγές'''

Έγιναν γεωφυσικές έρευνες για την αξιολόγηση των ανωμαλιών. Ο αερομαγνητικός χάρτης δείχνει ότι εντοπίζονται σε διασταυρώσεις σημαντικών τάσεων. Μια επιτόπια έρευνα μέτρησε την αντίσταση και έδειξε ότι τα μεταλλικά ορυκτά έχουν χαμηλές τιμές αντίστασης, ενώ οι ακόμη χαμηλότερες αντιπροσωπεύουν πετρώματα.

'''6.5. Ορυκτά'''

Λήφθηκαν δείγματα για να αξιολογηθούν τα όσα υπογραμμίζονται από την τηλεπισκόπηση και τις γεωφυσικές έρευνες. Αφού εξετάστηκαν για τις τιμές χαμηλής ειδικής αντίστασης στο Rosario, όπου βρέθηκαν ζώνες μεταλλοποίησης χαλκού, οδήγησαν στην ανακάλυψη δύο κύριων μεταλλευμάτων. Στην Ujina, ανακαλύφθηκε μια σημαντική απόθεση πορφυριτικού χαλκού.

'''7. Βορικά ορυκτά - Βολιβία'''

Το σχ. 9 δείχνει το φάσμα ανάκλασης του ουλεχίτη που είναι το κύριο ορυκτό βορικού άλατος και το φάσμα αλίτη, που αποτελεί περισσότερο από το 90%.

[[Αρχείο:Karavioti_7.9.jpg | thumb | center | Σχήμα 9 ]]

'''8. Διερεύνηση ορυκτών σε καλυμμένο έδαφος'''

Κατά κανόνα, η τηλεπισκόπηση δεν μπορεί αξιόπιστα να αναγνωρίσει υδροθερμικά μεταμορφωμένα όπου η βλάστηση και η κάλυψη του εδάφους υπερβαίνει το 50%.
Οι τεχνικές γεωχημικής εξερεύνησης αναλύουν την περιεκτικότητα σε μέταλλα των δειγμάτων βλάστησης, εδάφους ή νερού. Οι περιοχές με υψηλές συγκεντρώσεις μετάλλων είναι στόχοι για τις έρευνες παρακολούθησης, καθώς μπορεί να προκαλέσουν αλλαγές στη βλάστηση που περιλαμβάνουν τα εξής:
1. Έλλειψη βλάστησης, από συγκεντρώσεις μετάλλων που είναι τοξικές για τα φυτά.
2. Ενδεικτικά φυτά, δηλαδή είδη που αναπτύσσονται σε εκτάσεις και εδάφη εμπλουτισμένα σε ορισμένα στοιχεία.
3. Φυσιολογικές αλλαγές. Οι υψηλές συγκεντρώσεις μετάλλων μπορεί να προκαλέσουν μη αναμενόμενο μέγεθος, σχήμα και φασματική ανακλαστικότητα της βλάστησης.
Είναι λογικό να αναμένουμε ότι η βλάστηση που αναπτύσσεται πάνω από κοιτάσματα θα πρέπει να έχει διαφορετικά φασματικά πρότυπα ανάκλασης από τη βλάστηση που αναπτύσσεται σε περιοχές χωρίς αυτά.

'''9. Μελλοντική τεχνολογία'''

Το δευτερογενές πυρίτιο είναι ένα σημαντικό στοιχείο μεταμόρφωσης, αλλά δεν έχει διαγνωστικά φασματικά χαρακτηριστικά. Αυτή η αδυναμία ανίχνευσης είναι μειονέκτημα. Μία πιθανή λύση έγκειται στην θερμική περιοχή IR, όπου η περιεκτικότητα σε πυρίτιο υποδεικνύεται από το μήκος κύματος που λαμβάνει χώρα η μεγαλύτερη απορρόφηση ενέργειας (σχ.10). Όλα περιέχουν ευρέα ελάχιστα που προκαλούνται από την περιεκτικότητα των πετρωμάτων σε πυρίτιο. Τα βέλη δείχνουν το κέντρο κάθε απορρόφησης.

[[Αρχείο:Karavioti_7.10.jpg | thumb | center | Σχήμα 10 ]]

Ο θερμικός ανιχνευτής IR αποκτά έξι ζώνες απεικόνισης. Το σχήμα 10 δείχνει τις ζώνες που είναι τοποθετημένες για να καταγράφουν τα ελάχιστα απορρόφησης. Τα δεδομένα της περιοχής επεξεργάστηκαν και αναγνωρίστηκαν υψηλές συγκεντρώσεις πυριτίου, που εμφανίζονται στα υδροθερμικά μεταμορφωμένα.
Το σχ.10 δείχνει τις 5 ζώνες IR, που θα μας επιτρέψουν να ερμηνεύσουμε παραλλαγές στην περιεκτικότητα σε SiO2. Σημαντικό είναι πως δεν μπορούν να διακριθεί το υδροθερμικό πυρίτιο από άλλες μορφές όπως το πυριγενές ή ιζηματογενές SiO2.

'''10. Περίληψη'''

Η τηλεπισκόπηση έχει αποδειχθεί πολύτιμη για την εξερεύνηση ορυκτών. Πολλές αποθέσεις εντοπίζονται κατά μήκος μοτίβων θραύσης, καθώς αυτά παρείχαν δρόμους για να διεισδύσουν τα διαλύματα ορυκτών στα περιβάλλοντα πετρώματα. Οι εικόνες Landsat και ραντάρ χρησιμοποιούνται για τη χαρτογράφηση αυτών. Τα υδροθερμικά μεταμορφωμένα, που συσχετίζονται με πολλές αποθέσεις, έχουν φασματικά χαρακτηριστικά που αναγνωρίζονται εύκολα σε εικόνες. Επίσης, οι υπερφασματικοί σαρωτές μπορούν να εντοπίσουν συγκεκριμένα ορυκτά.
Η αναγνώριση υδροθερμικά μεταμορφωμένων δεν είναι δυνατή σε περιοχές με βλάστηση, επομένως αυτό το περιβάλλον απαιτεί άλλες μεθόδους τηλεπισκόπησης. Οι φασματικές διαφορές, ωστόσο, είναι μεταβλητές για διάφορα είδη φυτών.
Δεν υποστηρίζεται η τηλεπισκόπηση ως υποκατάστατο της χαρτογράφησης πεδίου, αλλά:
1. Σε μια επεξεργασμένη εικόνα, ένας γεωλόγος μπορεί να εντοπίσει τους τύπους πετρωμάτων, τη δομή και την υδροθερμική μεταμόρφωση.
2. Εμφανίσεις σημαντικών υδροθερμικών ορυκτών εκφράζονται χρησιμοποιώντας μήκη κύματος εκτός του ορατού.
3. Η ερμηνεία της εικόνας θα παράγει έναν χάρτη με ευνοϊκές συνθήκες για ύπαρξη κοιτασμάτων.
4. Ο γεωλόγος μπορεί να εντοπίσει, να αξιολογήσει και να δειγματίσει τα ενδεχόμενα ορυκτά.
Συνοπτικά, η τηλεπισκόπηση όταν χρησιμοποιείται σωστά είναι μια πολύτιμη τεχνική πηγή για την εξερεύνηση ορυκτών.

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία ]]

Τεχνικές τηλεπισκόπησης ως εργαλείο ανίχνευσης εκροών νερού. Η μελέτη περίπτωσης της Νήσου Κεφαλονιάς.

2018-01-23T17:26:21Z

Kamar:

'''Αντικείμενο Εφαρμογής:''' Η εφαρμογή των μεθόδων τηλεπισκόπησης στο νησί της Κεφαλονιάς.

'''Πρωτότυπος Τίτλος:''' «REMOTE SENSING TECHNIQUES AS A TOOL FOR DETECTING WATER OUTFLOWS. THE CASE STUDY OF CEPHALONIA ISLAND»

'''Συγγραφείς:''' Stefouli M., Vasileiou E., Charou E., Stathopoulos N., Perrakis A., Giampouras P.

'''Πηγή:'''https://www.researchgate.net/publication/313231657_Remote_sensing_techniques_as_a_tool_for_detecting_water_outflows_The_case_study_of_Cephalonia_Island_p1519
'''Λέξεις Κλειδιά:''' τηλεπισκόπηση, υπόγειο νερό, εκροές, Κεφαλονιά

'''1. Στόχος Εφαρμογής'''
Ο εντοπισμός των εκροών του υπόγειου νερού με τεχνικές τηλεπισκόπησης, που αποτελούν πολύτιμο εργαλείο για τον εντοπισμό και την ταυτοποίηση των υποθαλάσσιων εκφορτίσεων.

'''2. Εισαγωγή'''
Η τηλεπισκόπηση είναι ισχυρό εργαλείο που παρέχει λύσεις σε προβλήματα υδατικών πόρων, όπως η αξιολόγηση της ποιότητας, ο προσδιορισμός της διαθεσιμότητας, η διαχείριση των πλημμυρών, η κατανόηση του φυσικού περιβάλλοντος και η διαχείριση των πόρων.
Οι παράκτιοι υδροφορείς έχουν την τάση να καταλήγουν στη θάλασσα, ενώ οι καρστικοί υδροφορείς, αν συνδέονται με αυτή, έχουν ως αποτέλεσμα μια κυρίαρχη ροή υποθαλάσσιων πηγών. Αυτή μπορεί να προκληθεί από την χερσαία κλίση, καθώς και από θαλάσσιες διεργασίες.
Η σύσταση των υδάτων αλλάζει ανά περιοχή, και εξαρτάται από την αγωγιμότητα, την υδρολογική λεκάνη και πολλούς άλλους παράγοντες. Οι ρυθμοί ανακύκλωσης θαλασσινού νερού 60%. Δεδομένου ότι τα φαινόμενα που οφείλονται σε κύματα και παλίρροια σπανίως απουσιάζουν εντελώς, μεγάλη ανακύκλωση θαλασσινού νερού πρέπει να συμβαίνει σε παγκόσμια κλίμακα, ενώ οι τοπικές επιδράσεις της κυριαρχούν σε κοντινά ακτοπλοϊκά περιβάλλοντα.
Η συμβολή των δεδομένων τηλεπισκόπησης στην γεωλογική / γεωμορφολογική χαρτογράφηση και ο προσδιορισμός των μεταβολών της εκροής γλυκού νερού μέσα στο χρόνο υποδεικνύεται με την επεξεργασμένη δορυφορική απεικόνιση για την περιοχή του έργου.

'''3. Μελέτη περιοχής: Κεφαλονιά, Ελλάδα'''
Το νησί της Κεφαλονιάς στο Ιόνιο πέλαγος, με 781 km2, περίπου 35.000 κατοίκους και σημαντική τουριστική ανάπτυξη. Οι υδρογεωλογικές συνθήκες της περιοχής είναι πολύ περίπλοκες. Το νησί μπορεί να χαρακτηριστεί ως ορεινό στο μεγαλύτερο μέρος του. Εμφανίζονται, επιπλέον, διάφορα καρστικά συστήματα που δημιουργούν ένα πολύ ενδιαφέρον υδροδυναμικό καθεστώς, με υδροφόρους ορίζοντες υψηλής χωρητικότητας, εκκενώσεις πηγών και εκροές νερού στη θάλασσα γύρω από αυτό.

'''3.1. Γεωλογία-Υδρογεωλογία'''
Το νησί ανήκει στις γεωτεχνικές ζώνες των Παξών και του Ιονίου. Η ζώνη των Παξών καλύπτει το ευρύτερο τμήμα του νησιού. Οι κυριότεροι σχηματισμοί της είναι οι ασβεστόλιθοι, αλλά εμφανίζονται και δολομιτικοί ασβεστόλιθοι και δολομίτες. Πάνω από αυτούς υπάρχουν μάρμαρα, άργιλοι ή εναλλαγές αυτών με ψαμμίτες και ασβεστόλιθους.
Επίσης, υπάρχουν πολλά ρήγματα με κύριες κατευθύνσεις ΒΒΔ-ΝΝΑ, Β-Ν, ΒΑ-ΝΔ και Α-Δ, και καλύπτεται κυρίως από ανθρακικούς σχηματισμούς, οι οποίοι είναι διαπερατοί. Λόγω αυτών δεν υπάρχει σημαντική επιφανειακή απορροή, αφού οι βροχοπτώσεις διεισδύουν και επαναφορτίζουν τους καρστικούς υδροφορείς. Συνολικά, αναπτύσσονται έξι διαφορετικά καρστικά συστήματα και πολλές υποθαλάσσιες πηγές με σημαντικές εκροές.
Η ποιότητα του νερού ποικίλλει. Η απορροή στη θάλασσα λαμβάνει χώρα στις παράκτιες περιοχές, επειδή τα περισσότερα από τα καρστικά συστήματα είναι ανοιχτά ή λόγω υπερεκμετάλλευσης των υδροφοριών. Σε πολλές δειγματοληψίες έχει μετρηθεί υψηλή αλατότητα, ενώ σε πολλές περιπτώσεις παρουσιάζεται και «ρύπανση» επειδή οι ασβεστόλιθοι είναι διαλυτοί και πραγματοποιείται ανταλλαγή ιόντων.
Όλες αυτές οι ειδικές υδρολογικές και υδρογεωλογικές συνθήκες δημιουργούν το σύνθετο σύστημα υπόγειων υδάτων που αλληλεπιδρά με τη θάλασσα στην Κεφαλονιά. Απαιτείται, λοιπόν, η εκμετάλλευση αυτών των εκροών αφού τα αποθέματα νερού μειώνονται, αλλά οι απαιτήσεις αυξάνονται.

[[Αρχείο:Karavioti_6.1.jpg | thumb | right | Δορυφορική εικόνα του νησιού ]]

'''4. Ανάλυση δεδομένων τηλεπισκόπησης μέσω υπερύθρων'''

Η τηλεπισκόπηση IR χρησιμοποιείται για την ταχεία αξιολόγηση μεγάλων περιοχών και την απόκτηση χρήσιμων πληροφοριών και μετρήσεων θερμοκρασίας της στεριάς και της επιφάνειας της θάλασσας.
Οι τοπικές θερμικές εικόνες έχουν χρησιμοποιηθεί στην παρακολούθηση της και τη διαχείριση των υδάτινων πόρων, της θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης, των κατανομών θερμοκρασίας της επιφάνειας της λίμνης. Από τη δεκαετία του 1970, τόσο το δορυφορικό όσο και το αερομεταφερόμενο TIR έχουν χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση της απόρριψης υπόγειων υδάτων, είτε θερμότερου είτε ψυχρότερου από τα περιβάλλοντα επιφανειακά ύδατα, ανιχνεύοντας με επιτυχία την αντίθεση στη θερμοκρασία του νερού από διαφορετικές πηγές.
Σε αυτή τη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν οι εικόνες Landsat Thermal Infrared για την μέτρηση της θερμοκρασίας της επιφάνειας και των θερμικών ανωμαλιών. Ο θερμικός υπέρυθρος μετρά μόνο τις επιφανειακές θερμοκρασίες, επομένως η εφαρμογή του περιορίζεται στο θαλάσσιο νερό της επιφάνειας. Η θερμοκρασία των υπόγειων υδάτων είναι σχετικά σταθερή και είναι η μέση θερμοκρασία της περιοχής, ενώ οι θερμοκρασίες των επιφανειακών υδάτων είναι μεταβλητές με την αλλαγή των εποχών.

'''4.1 Ανίχνευση και ερμηνεία θερμικών παραλλαγών'''

Για την ανάλυση μεταφορτώθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν 6 εικόνες Landsat 7 για διάφορα έτη και 1 εικόνα Landsat5 για το 2011. Έπειτα, εφαρμόστηκαν διάφορες τεχνικές επεξεργασίας για την ανάλυση των δορυφορικών εικόνων, και προεπεξεργασία και βελτίωση της εικόνας για τον προσδιορισμό των περιοχών ενδιαφέροντος. Παρατηρήθηκαν μεταβολές της έντασης στις θερμικές ζώνες. Το σκούρο κόκκινο χρώμα αντιστοιχεί στα κρύα νερά, ενώ είναι το ανοικτό κόκκινο στα θερμότερα.

'''4.2 Ποσοτική εκτίμηση των θερμικών ανωμαλιών'''

Για την ποσοτική εκτίμηση των θερμικών ανωμαλιών, η ψηφιακή πληροφορία μετατράπηκε σε θερμοκρασία χρησιμοποιώντας τις σχετικές πρότυπες διαδικασίες για Landsat 5 και Landsat 7. Οι θερμοκρασίες της επιφάνειας της θάλασσας υπολογίστηκαν για όλες τις εικόνες και κυμαίνονται μεταξύ 19,5-23,5°C.
Οι θερμικές ανωμαλίες στην παράκτια ζώνη της Κεφαλονιάς μελετήθηκαν για την πιθανή συσχέτισή τους με την εκροή γλυκού νερού, με τη βοήθεια τοπογραφικών και γεωλογικών χαρτών. Μια προκαταρκτική ανάλυση αποκαλύπτει ότι οι υδραυλικές κλίσεις στη γη οδηγούν σε διήθηση των υπόγειων υδάτων κοντά στην ακτή. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι βαθύτεροι υδροφορείς μπορεί να έχουν ρωγματώσεις στα υπερκείμενα στρώματα που επιτρέπουν την ανταλλαγή υγρών μεταξύ του υπόγειου νερού και της θάλασσας. Αυτό φαίνεται να συμβαίνει στον κόλπο του Αργοστολίου (Σχήμα 1), όπου έχουν εντοπιστεί θερμικές ανωμαλίες στις θερμικές ζώνες Landsat (τα κρύα ρεύματα υπόγειων νερών εμφανίζονται με σκούρο κόκκινο και τα πιο θερμά θαλάσσια με πιο ανοιχτό κόκκινο).

[[Αρχείο:Karavioti_6.2.jpg | thumb | center | Σχήμα 1 ]]

Στο Σχήμα 2, εντοπίζονται περιοχές νερού με θερμοκρασία χαμηλότερη από το θαλάσσιο (βαθύ μπλε χρώμα).

[[Αρχείο:Karavioti_6.3.jpg | thumb | center | Σχήμα 2 ]]

'''5. Αποτελέσματα και συζήτηση'''

Για τον εντοπισμό της εκροής των υπόγειων υδάτων στον παράκτιο υδροφόρο ορίζοντα της Κεφαλονιάς εφαρμόζεται μια προσέγγιση συμπληρωματικών τεχνικών. Έχουν παρατηρηθεί μεγάλες παράκτιες εκροές χρησιμοποιώντας τεχνικές τηλεπισκόπησης, που παρέχει σημαντικές πληροφορίες για διαφορετικές παραμέτρους ενός υδρολογικού έργου. Οι θέσεις των εκροών φαίνεται να συνδέονται με τεκτονικές ασυνέχειες, που μπορούν να χαρτογραφηθούν λεπτομερώς στις δορυφορικές εικόνες. Αυτές οι ασυνέχειες χρησιμοποιούνται ως αγωγοί για τη ροή υπογείων υδάτων. Οι γεωλογικοί σχηματισμοί της Κεφαλονιάς δημιουργούν ευνοϊκές συνθήκες για την εμφάνιση υποθαλάσσιων πηγών. Οι διαφορές που παρατηρούνται μεταξύ των εκροών που έχουν καταγραφεί στο πεδίο και εκείνων που ερμηνεύονται από δορυφορικές εικόνες, οφείλονται στην ανάλυση της εικόνας των θερμικών ζωνών και στις επικρατούσες υδρολογικές συνθήκες κατά το προηγούμενο έτος από εκείνο της έρευνας πεδίου που πραγματοποιήθηκε.
Δορυφορικά δεδομένα μπορούν να αναλυθούν για τη δημιουργία βάσης δεδομένων που απαιτούνται για υδρολογικές μελέτες. Επίσης, μπορεί η βάση αυτή να χρησιμοποιηθεί ώστε να εκτιμηθούν οι αλλαγές για τις εκροές γλυκού νερού στις παράκτιες περιοχές, ενώ τα τεκτονικά χαρακτηριστικά μπορούν να χαρτογραφηθούν αποτελεσματικά. Το πρόσθετο πλεονέκτημα της προτεινόμενης προσέγγισης είναι ότι παρέχει στους τελικούς χρήστες μια ποικιλία δεδομένων, και ότι βοηθά στην αποτελεσματική ανάλυση και πρόβλεψη.
Αν και τα εργαλεία Landsat είναι βελτιστοποιημένα για επίγειους στόχους, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη μελέτη εκροών νερού στη θάλασσα. Είναι δυνατόν να εντοπιστούν θερμικές ανωμαλίες στην επιφάνειά της και να εκτιμηθεί η θερμοκρασία καθώς και η έκτασή τους.
Το πρόβλημα της χρήσης του Landsat για μια τέτοια μελέτη είναι η μεγάλη ανάλυση των εικόνων τους. Ωστόσο, η επεξεργασία αυτών των εικόνων μαζί με καλή γνώση της γεωλογίας, της τοπογραφίας και της υδρολογίας, μπορεί να αποκαλύψει μια δυνατότητα ανίχνευσης ροών γλυκού νερού. Η τεχνολογία τηλεπισκόπησης έχει μεγάλες δυνατότητες παρακολούθησης και διαχείρισης των υπόγειων υδάτων παρέχοντας δεδομένα που συμπληρώνουν τα συμβατικά δεδομένα πεδίου. Σημαντικές βασικές έρευνες και εξελίξεις είναι απαραίτητες στο μέλλον για ενισχυμένες και ευρείας κλίμακας εφαρμογές αυτών των δύο εξαιρετικά ελπιδοφόρων και οικονομικά βιώσιμων τεχνικών στην υδρολογία των υπογείων υδάτων.

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία]]

Η Τηλεπισκόπηση στη Μηχανική πετρωμάτων και συναφείς πειραματικές μελέτες

2018-01-23T17:25:44Z

Kamar:

'''Αντικείμενο Εφαρμογής:''' Η εφαρμογή της τηλεπισκόπησης στη μηχανική πετρωμάτων (RSRM) με τη βοήθεια πειραματικών μεθόδων, οργάνων και ορισμένων τυπικών αποτελεσμάτων που αφορούν τις σχέσεις μεταξύ της ακτινοβολίας IR και της τάσης του βράχου.

'''Πρωτότυπος Τίτλος:''' «Remote sensing rock mechanics (RSRM) and associated experimental studies»

'''Συγγραφείς:''' Lixin W., Chengyu C., Naiguang G., Jinzhuang W.

'''Πηγή:'''https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1365160999000660

'''Λέξεις Κλειδιά:''' τηλεπισκόπηση, μηχανική πετρωμάτων, πετρώματα

'''1. Στόχος Εφαρμογής'''
Η σύνδεση της μελέτης και της εφαρμογής του RSRM με την ανίχνευση της συμπεριφοράς των υλικών, που προκύπτει από την ετερογένεια και / ή την εφαρμογή της τάσης, καθώς και η αστοχία και η κατάρρευση ως πρόβλεψη χρόνου-διάστημα.

'''2. Εισαγωγή'''

'''2.1 Υπόβαθρο'''
Είναι γνωστό ότι οποιοδήποτε αντικείμενο με θερμοκρασία υψηλότερη από το απόλυτο μηδέν, εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μήκους κύματος 10-10-1014μm.
Με την ταχεία ανάπτυξη της πληροφορικής, και ιδιαίτερα με την εμφάνιση συστημάτων εικόνας με υψηλή ευαισθησία σε θερμοκρασίες και ορατότητα χώρου, η τηλεπισκόπηση IR αναπτύχθηκε ραγδαία την τελευταία δεκαετία, ιδιαίτερα λόγω των χωρίς επαφή και μη καταστρεπτικών ιδιοτήτων της. Η εφαρμογή της μπορεί να ταξινομηθεί σε δύο τύπους· εναέρια και επίγεια.
Τις τελευταίες δύο δεκαετίες έχουν γίνει σημαντικές προσπάθειες διεξαγωγής ερευνών για φαινόμενα ηλεκτρομαγνητικών και εκπομπών φωτός, που σχετίζονται με θραύση πετρωμάτων. Οι παρακάτω εξηγήσεις θεωρήθηκαν ως οι μηχανισμοί αυτού του φαινομένου: τα θραύσματα βράχου θερμαίνονται λόγω της τριβής, του διαχωρισμού φορτίου και επιφάνειας θραύσης, της παραγωγής πλάσματος από πετρώματα λόγω ταχείας και έντονης θέρμανσης, της απελευθέρωσης αερίων και σκόνης και της διέγερσης της περιβάλλουσας ατμόσφαιρας με σωματιδίων.

'''2.2. Επανεξέταση και μελέτη πειράματος'''
Επισημάνθηκε ότι σε κάποια ανθρακωρυχεία η θερμοκρασία άλλαξε αισθητά κατά τη διάρκεια της διαδικασίας της εξόρυξης άνθρακα και πετρωμάτων με εκρηκτικά. Το 1988 εφαρμόστηκε η θερμική τηλεπισκόπηση για τη θραύση των πετρωμάτων και την μελέτη σεισμών, και με βάση αυτό, προτάθηκε ότι η μη φυσιολογική IR ακτινοβολία και η θέρμανση που παρατηρήθηκαν θα μπορούσαν να ληφθούν ως δείκτες της σεισμικής δραστηριότητας.
Βάσει μιας σειράς πειραματικών μελετών επισημάνθηκε ότι η ενεργειακή ακτινοβολία των πετρωμάτων αυξήθηκε με την αύξηση της τάσης στο βράχο, και ότι ορισμένες πληροφορίες των IR θα μπορούσαν να προβλέψουν το σπάσιμο των πετρωμάτων. Με βάση τις πειραματικές μελέτες για τα πετρώματα των ορυχείων, προτάθηκε ότι:
-Υπάρχουν τρία είδη χαρακτηριστικών θερμοκρασίας ακτινοβολίας IR και τρία είδη χαρακτηριστικών θερμικών IR κατά τη διαδικασία φόρτισης και αστοχίας άνθρακα και ψαμμίτη.
-Η καταγραφή ενδείξεων μέσω τηλεπισκόπησης είναι συγκρίσιμη με εκείνη της ανίχνευσης ακουστικών εκπομπών και ηλεκτρικής αντίστασης.
-Μια συνιστώσα τάσης 0,79σc θα πρέπει να θεωρείται ως «ζώνη επικινδυνότητας» για το έδαφος.
Επίσης, είχε μελετηθεί πειραματικά η πιθανότητα εμφάνισης μικροκυμάτων (0,8-10 cm) στη διαδικασία θραύσης πετρωμάτων. Αργότερα, εφαρμόστηκε επιτυχώς η τηλεπισκόπηση IR και μικροκυμάτων, για να μελετηθεί η αστοχία των σκυροδεμάτων, των χαλύβδινων πλακών και των πυλώνων από χάλυβα.
Αυτές οι πειραματικές μελέτες υποδεικνύουν ότι η δομή των πετρωμάτων αλλάζει κατά τη φόρτιση, και τα σχετικά φυσικά και χημικά φαινόμενα συμβαίνουν εσωτερικά. Έτσι, μέρος της μηχανικής ενέργειας μετατρέπεται σε θερμική και ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Η ανιχνεύσιμη θερμοκρασία θα αντικατοπτρίζει τη μεταβολή της θερμικής ακτινοβολίας, να αντικατοπτρίζει τους φυσικούς και χημικούς μηχανισμούς, και να προειδοποιεί για την θραύση, την κατάρρευση και τις καταστροφές.
Τελευταία, μελετήθηκαν τα χαρακτηριστικά ακτινοβολίας IR και μικροκυμάτων πολλών δομικών υλικών, με τις μελέτες να έχουν επικεντρωθεί σε πετρώματα. Τα όργανα που χρησιμοποιήθηκαν περιλαμβάνουν ένα θερμόμετρο και σύστημα εικόνας IR, φασματόμετρο εδάφους, φασματογράφο, φασματικό ραδιόμετρο, ραδιόμετρο μικροκυμάτων. Το μήκος κύματος ήταν 0,38mm-10cm, που καλύπτει ορατά, εγγύς IR, μέσο IR, θερμικό IR και μικροκύματα. Περαιτέρω έρευνα διεξάγεται συνεχώς.

'''3. Η έννοια της μηχανικής πετρωμάτων με τηλεπισκόπηση (RSRM)'''

'''3.1 Ορισμός της RSRM'''

Η RSRM προέκυψε από την ανάπτυξη βελτιωμένων οργάνων για την τηλεπισκόπηση και την απαίτηση προβλέψεων για την αστοχία πετρωμάτων. Ορίζεται ως νέα μέθοδος συνδυασμού με βάση την τηλεπισκόπηση, για τη μηχανική πετρωμάτων, τη γεωφυσική, τη φυσική, τη χημεία και την πληροφορική.
Προτείνεται η μελέτη και η εφαρμογή της RSRM να περιλαμβάνουν τα ακόλουθα τρία μέρη:
1.Ανίχνευση της συμπεριφοράς των υλικών από την ετερογένεια: τα πετρώματα παρουσιάζουν ανιχνεύσιμες διαφορές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, που μπορεί να προκύψουν από την ετερογένεια, την τοπική και διαφορική διάβρωση κ.λπ.
2.Ανίχνευση της συμπεριφοράς του υλικού από την εφαρμογή της τάσης: το πέτρωμα ανταποκρίνεται σε διαφορετικές μεθόδους εφαρμογής πίεσης. Αυτές οι διαφορές, θα έχουν ως αποτέλεσμα ανιχνεύσιμες μεταβολές του χρόνου-χώρου της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.
3.Προβλεπόμενη χρονική περίοδος αστοχίας: Προβλέψεις της θέσης-χρόνου της αστοχίας, με την παρακολούθηση της ακτινοβολίας, γνωστών παραμέτρων και τυποποιημένων τιμών ακτινοβολίας που σχετίζονται με αυτή. Τα πεδία εφαρμογής περιλαμβάνουν προβλέψεις σεισμών και κατολισθήσεων, διογκώσεις βράχων και προβλέψεις αστοχίας πυλώνων ορυχείων, δομικές αστοχίες κλπ.

'''3.2 Η βάση της RSRM'''

Η βάση της RSRM είναι η ποιοτική και ποσοτική μεταβολή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας του πετρώματος κατά τη φόρτιση, που εξαρτάται από τις θερμικές ιδιότητες του υλικού, τις εσωτερικές φυσικές και χημικές διεργασίες και τη θερμική ανταλλαγή με το περιβάλλον.
Το πλαίσιο της RSRM περιγράφεται στο σχήμα 1, λαμβάνοντας υπόψιν την προέλευση, τη μέτρηση, την παρουσίαση, την ανάλυση και την ερμηνεία των δεδομένων RS για την πρόβλεψη καταστροφών και τον έλεγχο συμπεριφοράς της συνολικής διαδικασίας.

[[Αρχείο:Karavioti_5.1.jpg | thumb | right | Σχήμα 1 ]]

'''4.Πειραματική μέθοδος'''

'''4.1 Δειγματοληψία και φόρτιση'''

Προκειμένου να παρατηρηθούν η IR και τα μικροκύματα και να μελετηθούν οι σχέσεις μεταξύ της ακτινοβολίας και των μηχανικών ιδιοτήτων του πετρώματος, εκτελέστηκε μια σειρά πειραμάτων, συμπεριλαμβανομένης της μονοαξονικής, της διαξονικής φόρτισης, της διάσπασης και της κάμψης σε τρία σημεία. Τα δείγματα φορτίστηκαν μέχρι την αστοχία. Ο συνολικός χρόνος φόρτισης έως την αστοχία κάθε δείγματος ελέγχθηκε για περίπου 10 λεπτά.
Τα όργανα που χρησιμοποιήθηκαν θα μπορούσαν να ταξινομηθούν σε τρεις τύπους: τη συσκευή φόρτισης, τα όργανα IR και μικροκυμάτων (θερμόμετρο, σύστημα απεικόνισης, φασματικό ραδιομετρικό, ραδιόφωνο μικροκυμάτων) και τις συσκευές παρατήρησης (παραμόρφωσης, μετατόπισης, ηλεκτρικής αντίστασης και ακουστικής εκπομπής).

'''Σύστημα απεικόνισης IR'''
Χρησιμοποιήθηκαν 3 συστήματα απεικόνισης IR για την παρακολούθηση της ακτινοβολίας και της μεταβολής της. Οι θερμικές εικόνες του δείγματος καταγράφονταν συνεχώς, έτσι ώστε να μπορούν να επαναληφθούν και να χρησιμοποιηθούν για μετά-ανάλυση.

'''5. Αποτελέσματα Πειραμάτων'''

Όταν ένα δείγμα πετρώματος υποβληθεί σε τάση, η μηχανική ενέργεια συσσωρεύεται στο εσωτερικό και μπορεί να μετασχηματιστεί σε άλλους τύπους (ακουστική εκπομπή, θερμική). Ο μετασχηματισμός της ενέργειας θα προκαλέσει ακτινοβολία και μεταβολή θερμοκρασίας, αρκετά μεγάλες για να ανιχνευθούν από τα όργανα τηλεπισκόπησης.

'''5.1. Η ενέργεια ακτινοβολίας IR αυξάνει με τη φόρτωση'''

'''5.1.1. Η αύξηση της θερμοκρασίας'''
Τα πειράματα δείχνουν ότι η ακτινοβολία IR αυξάνεται με τη φόρτιση. Γενικά, η αύξηση της θερμοκρασίας είναι 0,2-1⁰C, όπως φαίνεται στο Σχ. 2 (λεπτόκοκκος διορίτης), με την υψηλότερη θερμοκρασία να εντοπίζεται στη θραύση, ενώ μετά από αυτή, η θερμοκρασία μειώνεται. Περίπου το 70% όλων των δειγμάτων είχε δείξει αυτή τη συμπεριφορά.

[[Αρχείο:Karavioti_5.2.jpg | thumb | right | Σχήμα 2 ]]

'''5.1.2. Η αύξηση της έντασης φασματικής ακτινοβολίας IR'''

Όπως φαίνεται στο σχ. 3, η ένταση φασματικής ακτινοβολίας του δείγματος αυξήθηκε σταδιακά με την τάση. Τα αποτελέσματα για αυτόν τον τραχύ ψαμμίτη, για τα 0 MPa, 50 MPa, 103 MPa και για τη στιγμή αστοχίας, είναι συνεπή για όλα τα δείγματα που δοκιμάστηκαν. Η καμπύλη αντικατοπτρίζει τη μεταβολή της ενέργειας του δείγματος.

[[Αρχείο:Karavioti_5.3.jpg | thumb | right | Σχήμα 3 ]]

'''5.2. Η θερμοκρασία αυξάνεται με την αύξηση της αντοχής του βράχου'''

Όσο μεγαλύτερη είναι η αντοχή του βράχου, τόσο υψηλότερη είναι η αύξηση της θερμοκρασίας. Είναι πιθανό να συγκεντρωθεί περισσότερη ενέργεια μέσα στο δείγμα, αν η δύναμη είναι μεγαλύτερη. Έτσι, θα ακτινοβοληθεί περισσότερη ενέργεια.

'''5.3. Η θερμοκρασία αυξάνεται με το βάθος στο εσωτερικό του δείγματος'''

Κατά την αστοχία και λίγο μετά, η θερμοκρασία μέσα στο δείγμα είναι υψηλότερη από την επιφάνεια. Για 1 δείγμα λευκού μαρμάρου, το οποίο έχει ομοιογένεια και μεγάλη αντοχή, η θερμοκρασία κατά την αστοχία στην επιφάνεια αυξήθηκε κατά 2⁰C, ενώ στο κέντρο του κατά 22,8⁰C.
Για να διευκρινιστεί αν υπάρχει σχέση μεταξύ της θερμοκρασίας επιφάνειας και της εσωτερικής, διενεργήθηκαν περαιτέρω πειράματα. Ανακαλύφθηκε, λοιπόν, ότι γενικά η αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας των πετρωμάτων ήταν 0,2-2,1⁰C πριν από την αστοχία και ότι η αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας έχει την ίδια συμπεριφορά με αυτή της επιφανειακής θερμοκρασίας.

'''5.4. Πρόβλεψη μεταφοράς της τάσης και της θραύσης των δειγμάτων'''

Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης, η μεταφορά τάσεων μπορεί να εμφανιστεί στις θερμικές εικόνες. Σε δείγμα άνθρακα, π.χ., που φορτίστηκε ομοιόμορφα και η αντοχή του ήταν 6,34 ΜΡα, η αριστερή πλευρά άρχισε να παραμορφώνεται όταν η κατακόρυφη καταπόνηση έφθασε τα 6,3 MPa, και η θερμοκρασία στο μέσο, αυξήθηκε. Αργότερα, η ζώνη υψηλής θερμοκρασίας κινήθηκε σταδιακά προς τα αριστερά και η θερμοκρασία συνέχισε να αυξάνεται, έως ότου το δείγμα ράγισε και η ζώνη υψηλής θερμοκρασίας εξαφανίστηκε σταδιακά.
Η θέση θραύσης θα μπορούσε να αναμένεται στις εικόνες για τα σημεία υψηλής και τα σημεία χαμηλής θερμοκρασίας. Η υψηλή θερμοκρασία συνήθως προκύπτει από μια τοπική συγκέντρωση τάσης ή από τη δράση τριβής, ενώ η χαμηλή συνήθως από τοπική χαλάρωση λόγω των αδύναμων σημείων.

'''5.5 Πρόβλεψη της σταθερής ολίσθησης και τραντάγματος'''

Διεξήχθη μια δοκιμή ολίσθησης-τριβής για προσομοίωση σεισμικής δράσης. Φαίνεται ότι η θερμοκρασία κατά μήκος της επιφάνειας επαφής αυξήθηκε σταδιακά, καθώς το κατακόρυφο φορτίο έγινε υψηλότερο.

'''6. Μελλοντικές κατευθύνσεις έρευνας'''
Οι προτεινόμενες μελλοντικές κατευθύνσεις έρευνας για την RSRM και τα σχετικά βασικά ζητήματα έχουν ως εξής:
1.Εξέταση των φυσικών και χημικών διεργασιών που συμβαίνουν στο πέτρωμα κατά τη φόρτιση. Ο τρόπος με τον οποίο προκύπτει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και το πώς προκαλείται η μεταβολή θερμοκρασίας και ακτινοβολίας μικροκυμάτων είναι ασαφείς.
2.Κατάλληλη πειραματική διάταξη που απαιτείται για τα τυπικά διαγράμματα IR και τα στοιχεία τάσης-μικροκυμάτων για διάφορους τύπους βράχων. Για την παρακολούθηση της καταπόνησης και την πρόγνωση καταστροφών στη γεωτεχνική και τη σεισμολογία, οι θερμικές εικόνες και τα χαρακτηριστικά μικροκυματικής ακτινοβολίας των μαζών θα πρέπει να συλλέγονται και να αποθηκεύονται.
3.Η μελέτη και κατασκευή φορητών ραδιομέτρων μικροκυμάτων και συστημάτων θερμικής απεικόνισης, με συγκεκριμένα μήκη κύματος, υψηλό ποσοστό σάρωσης και καταγραφής, ευαισθησία σε υψηλή θερμοκρασία και υψηλή χωρική ανάλυση.
4.Η ανάπτυξη ευφυούς, τυποποιημένου λογισμικού ανάλυσης, συνδυασμένου με το σύστημα γεωγραφικών πληροφοριών (GIS).

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία ]]

Διάκριση μεταλλευμάτων χαμηλής ποιότητας μαγνητίτη με τεχνικές τηλεπισκόπησης

2018-01-23T17:24:32Z

Kamar:

'''Αντικείμενο Εφαρμογής:''' Η χρήση και αξιολόγηση των δεδομένων Landsat TM στην περιοχή Tamil Nadu της Ινδίας.

'''Πρωτότυπος Τίτλος:''' «Discrimination of low-grade magnetite ores using remote sensing techniques»

'''Συγγραφείς:''' Sankaran R., Kumranchat V. K., Govindarajan B.

'''Πηγή:'''https://www.researchgate.net/publication/225234990_Discrimination_of_low-grade_magnetite_ores_using_remote_sensing_techniques
'''Λέξεις Κλειδιά:''' τηλεπισκόπηση, αποθέσεις, σιδηρομετάλλευμα, μαγνητίτης

'''1. Στόχος Εφαρμογής'''
Η μελέτη αποσκοπεί στη χρήση δεδομένων Landsat TM για χαρτογράφηση αποθέσεων μαγνητίτη χαμηλής ποιότητας στην περιοχή.

'''2. Εισαγωγή'''
Η τηλεπισκόπηση δίνει τη δυνατότητα απόκτησης ποσοτικών πληροφοριών για μεγάλες εκτάσεις, και επομένως είναι καλή πηγή πληροφόρησης για ενημέρωση των λιθολογικών χαρτών. Για τη λιθολογική μελέτη της περιοχής χρησιμοποιήθηκαν αεροφωτογραφίες και δορυφορικά δεδομένα.

'''3. Γεωλογία'''

'''3.1 Χαρακτηριστικά πεδίου'''

Το Kanjamalai είναι λόφος με εμφανίσεις αποθέσεων μαγνητίτη, ύψους 986m από τη μέση στάθμη της θάλασσας, μήκους 7,2km, διεύθυνσης Α-Δ και πλάτους 3,2km. Η μελέτη των δεδομένων για την περιοχή έδειξε ότι τα κύρια πετρώματα που σχετίζονται με τους μαγνητίτες είναι πυρόξενοι, αμφιβολίτες, βιοτίτες, γνεύσιοι, δουνίτης, πηγματίτης και δολερίτης. Ο μαγνητίτης παρουσιάζει στρωματοειδή δομή σε διάφορα ύψη ολόγυρα στο λόφο, και σχετίζεται με πυρόξενο. Τα μεταλλεύματα έρχονται σε επαφή με γνευσίους, ενώ με τους γρανουλίτες είναι δύσκολος ο εντοπισμός της επαφής λόγω του έντονου κερματισμού.
Οι δομές της περιοχής μελετώνται μέσω των αεροφωτογραφιών, της συστηματικής χαρτογράφησης και τα δορυφορικά δεδομένα. Οι εμφανίσεις μαγνητίτη έχουν πάχος 0,5-15m και διεύθυνση Α-Δ. Παρατηρείται, επίσης, ότι η βόρεια πλευρά του λόφου είναι πολύ συμπιεσμένη σε σύγκριση με τη νότια. Οι στρώσεις στο μαγνητίτη και τους γρανουλίτες είναι A-Δ και σχεδόν παράλληλες στον άξονα της πτύχωσης. Μερικά ρήγματα εντοπίστηκαν στην ανατολική και τη δυτική πλευρά του λόφου, αλλά δεν επεκτείνονται στους γειτονικούς γρανουλίτες, ενώ υπάρχουν διάφορες ασυνέχειες που έχουν δημιουργηθεί προς όλες τις κατευθύνσεις. Όλες οι περιοχές έχουν σχεδόν παρόμοια δομή και γεωλογία.
Κατά τη διάρκεια της επιτόπιας μελέτης συλλέχθηκαν 120 δείγματα, τα οποία εξετάστηκαν στο εργαστήριο ως προς τη γεωχημεία και την ορυκτολογία.

'''4. Πετρογραφικά χαρακτηριστικά και φασματική απορρόφηση αποθέσεων μαγνητίτη'''

Ο μαγνητίτης είναι σκληρός, σκούρος και λεπτής έως μέτριας κοκκομετρίας. Εξαλλοιώνεται σε αιματίτη και λιμονίτη εξαιτίας της διάβρωσης στις άκρες του. Συνυπάρχει με χαλαζία, ο οποίος έχει ανακρυσταλλωθεί πλήρως, με λεπτότερους κόκκους από τον μαγνητίτη.
Οι αιματίτες είναι γκριζωποί-λευκοί και πορώδεις. Ο Γρουνερίτης είναι ένα τυπικό ορυκτό του πυριτίου με τη μορφή σφαιρικών κόκκων. Στο μικροσκόπιο έχει απαλό πράσινο χρώμα, και εμφανίζει πλεοχρωισμό από πράσινο σε καφέ. Υπερστίνη και διοψίδιο εμφανίζονται σε μικρές ποσότητες ως χονδροί κόκκοι. Η υπερστίνη φέρει προσμίξεις μαγνητίτη.

'''4.1 Φασματική Ανάκλαση των ορυκτών'''

Η φασματική ανάκλαση των πετρωμάτων είναι συνήθως το πιο χρήσιμο κριτήριο διάγνωσης για λιθολογικό διαχωρισμό. Αποτελεί ένα μέτρο της ποσότητας του φωτός που ανακλά ένα υλικό και στις εικόνες εκφράζεται ως χρώμα ή φωτογραφικός τόνος. Είναι αποτέλεσμα της χημείας και της δομής του υλικού, και επηρεάζεται από περιβαλλοντικούς παράγοντες και τη φυσική κατάστασή του. Ελέγχεται από κριτήρια που προκύπτουν είτε λόγω ηλεκτρονικών διαδικασιών, είτε κραδασμών, με αυτούς να περιλαμβάνουν κάμψη και τέντωμα τεμαχών ή μορίων του υλικού.
Η απόκριση ενός πετρώματος στο ορατό και εγγύς υπέρυθρο φάσμα εξαρτάται από τη σύνθεση των ανώτερων 100μm του, και ελέγχεται από την παρουσία προϊόντων διάβρωσης, κάτι που συμβαίνει κατά κόρον στην περιοχή μελέτης.
Το φάσμα ανάκλασης του μαγνητίτη έχει μια διαφοροποίηση από το αναμενόμενο καθώς κάποια στοιχεία έχουν αυξηθεί λόγω της υψηλής αναλογίας του κοιτάσματος σε σίδηρο και οξείδια σιδήρου.
Για την αναγνώριση της σχέσης μεταξύ της ορυκτολογίας και της φασματικής υπογραφής των ορυκτών και των πετρωμάτων είναι πολύ σημαντικές οι σκόνες αυτών. Αυτό συμβαίνει διότι οι κόκκοι είναι σχετικά ομοιογενείς σε σχέση με την κομμένη επιφάνεια όταν υπάρχει προσπίπτουσα δέσμη φωτός. Στην περίπτωση της σκόνης μαγνητίτη, και αφού εφαρμόστηκε η μέθοδος φασματοσκοπίας υπερύθρου (FTIR), προέκυψε το Σχήμα 1.

[[Αρχείο:Karavioti_4.1.jpg | thumb | right | Σχήμα 1 ]]

Ενώ για τεμάχια ορυκτού και έπειτα από την ίδια διαδικασία φασματοσκοπίας προκύπτει το Σχήμα 2.

[[Αρχείο:Karavioti_4.2.jpg | thumb | right | Σχήμα 2 ]]

'''4.2 Γεωχημεία των σχηματισμών μαγνητίτη'''
Για την εξαγωγή συμπεράσματος σχετικά με τη γεωχημεία τους, αναλύθηκαν 6 δείγματα σχηματισμών μαγνητίτη, και προέκυψε ο πίνακας 1.

[[Αρχείο:Karavioti_4.3.jpg | thumb | right | Πίνακας 1 ]]

'''5. Ψηφιακή ανάλυση των δορυφορικών δεδομένων'''

Η επεξεργασία εικόνων συνδυάζει την επεξεργασία ψηφιακών εικόνων και χρωματικών συνθέτων, που έχουν επινοηθεί για την ενίσχυση ανεπαίσθητων διαφορών στις φασματικές υπογραφές. Σημειώθηκαν δυσκολίες στη διάκριση μεταξύ του μαγνητίτη και του γρανάτη. Αυτό ξεπεράστηκε μερικώς με κανονικοποίηση και τεχνικές φιλτραρίσματος μετά την ταξινόμηση, που μείωσαν τις διαφοροποιήσεις φωτεινότητας. Τα καλύτερα αποτελέσματα έχουν δοθεί με την ταξινόμηση της μέγιστης πιθανότητας , όπως φαίνεται στο διάγραμμα 1.

[[Αρχείο:Karavioti_4.4.jpg | thumb | right | Διάγραμμα 1 ]]

Αποτελεσματική για τον εντοπισμό του κοιτάσματος έχει αποδειχθεί και η χρήση λόγων χρωματικών συνθέτων. Τα κανάλια διαιρέθηκαν μεταξύ τους ανά πίξελ και οι εικόνες που προέκυψαν, έγιναν contrast stretched και ενισχύθηκαν ώστε να δείχνουν διαφορές μεταξύ των πετρωμάτων.
Ο βέλτιστος τρόπος για γεωλογική ανάλυση της περιοχής προέκυψε από τη χρήση λόγων χρωματικών σύνθετων.

'''5.1 Λόγοι καναλιού ΤΜ 5/4 x 3/4 για μαγνητίτη και σιδηρούχα αργιλιο-πυριτικά'''

Η εξέταση των υπογραφών για το κανάλι ΤΜ έδειξε ότι τα πλούσια ορυκτά μαγνητίτη προκαλούν κοίλες προς τα πάνω υπογραφές στην περιοχή του φάσματος του καναλιού 4. Αυτό πρέπει να οφείλεται στις απορροφήσεις του σιδήρου.
Το περιεχόμενο σε σίδηρο των γρανιτών προβλέφθηκε επιτυχώς από την εξέταση της εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας μεταξύ 1-2μm, και συζητήθηκε ότι η απορρόφηση επηρεάζεται από τα οξείδία σιδήρου. Το αποτέλεσμα των λόγων 5/4 και 3/4 θα πρέπει να είναι υψηλό για πετρώματα πλούσια σε σίδηρο, σε σύγκριση με τα πετρώματα τα οποία παρουσιάζουν έλλειψη σε αυτές τις φάσεις.

[[Αρχείο:Karavioti_4.5.jpg | thumb | right | Διάγραμμα 2 ]]

Στο διάγραμμα 2 φαίνεται η διαφοροποίηση των δύο. Οι ανοιχτόχρωμες περιοχές είναι γρανουλιτικά πετρώματα, ενώ οι σκουρόχρωμες είναι σχηματισμοί μαγνητίτη. Οι λευκές περιοχές δια μέσου του λόφου αντιπροσωπεύουν την ύπαρξη γνευσίων.

'''6. Συμπεράσματα'''

Εξετάστηκαν ψηφιακά δεδομένα ορατού και υπέρυθρου φάσματος για την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με τη δυνατότητα ή μη της χαρτογράφησης χαμηλής περιεκτικότητας κοιτασμάτων μαγνητίτη στην περιοχή Kanjamalai της Ινδίας. Τα φασματικά δεδομένα της σκόνης των δειγμάτων και των τεμαχών, χρησιμοποιήθηκαν για την αποτελεσματικότερη διάκριση των αποθέσεων μαγνητίτη με βάση την ορυκτολογία τους. Στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκαν τεχνικές ψηφιακής επεξεργασίας εικόνων Landsat, που διαχωρίστηκαν οι βασικές κατηγορίες πετρωμάτων. Τα αποτελέσματα της σύγκρισης των λόγων καναλιών με την πετρογραφία, δείχνουν ότι η μεγάλη ποσότητα ορυκτών μαγνητίτη δίνει μεγάλες κορυφές στη φασματική υπογραφή μεταξύ 0,7-1,0μm. Η απορρόφηση μεγαλώνει με τη χρήση λόγων καναλιών (5/4 και 3/4). Καταλήγει στο ότι ο Landsat είναι καλύτερη εναλλακτική για τη χαρτογράφηση των αποθέσεων μαγνητίτη και των γειτνιαζόντων πετρωμάτων. Επίσης, αποτελεί ανάγκη το σύστημα να έχει περιορισμένα χαρακτηριστικά απορρόφησης για τα ορυκτά, αφού έτσι αυξάνεται σημαντικά η ικανότητα ταυτοποίησης συγκροτημάτων ορυκτών και η χαρτογράφηση λιθολογικών ενοτήτων.

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία ]]

Φασματικές υπογραφές πετρωμάτων και κοιτασμάτων. Εφαρμογή της τηλεπισκόπησης στο Μαρόκο.

2018-01-23T17:24:06Z

Kamar:

'''Αντικείμενο Εφαρμογής:''' Εφαρμογή φασματοφωτομετρίας για την απόκτηση ορατών και εγγύς υπερύθρων φασμάτων διάχυτης ανάκλασης, σε πούδρες και φυσικά αποκομμένους βράχους.

'''Πρωτότυπος Τίτλος:''' «Spectral signatures (visible/near infrared) of rocks and ores; applications to remote sensing of three types of orebodies from S.Morocco»

'''Συγγραφείς:''' Bothorel A., Cervelle B., Chorowicz J., Tamain G., Mehdi Alem El

'''Πηγή:'''https://www.researchgate.net/publication/305993639_Spectral_signatures_visiblenear_infrared_of_rocks_and_ores_applications_to_remote_sensing_of_three_types_of_orebodies_from_S_Morocco
'''Λέξεις Κλειδιά:''' τηλεπισκόπηση, πετρώματα, κοιτάσματα, γεωλογία

'''1. Στόχος Εφαρμογής'''
Η μελέτη αυτή αποσκοπεί να συμβάλλει στην απάντηση των ερωτήσεων:
α.Μέσα στα φασματικά εύρη που χρησιμοποιούνται ή θα χρησιμοποιηθούν από τους Landsat και Spot, υπάρχουν διαφορετικά αποτελέσματα σχετικά με τις διαφορετικές λιθολογίες και χημείες;
β.Σε ποια εύρη τονίζονται αυτές οι διαφορές;
γ.Πως επηρεάζουν οι φυσικοί παράγοντες (εξαλλοίωση, φωτεινότητα κλπ);
δ.Μπορούν να προσδιοριστούν κάποιες χαρακτηριστικές φασματικές υπογραφές;

'''2. Εισαγωγή'''
Για την απάντηση των παραπάνω ερωτημάτων η μεθοδολογία περιλαμβάνει:
α.Την επιλογή γεωγραφικών ζωνών με ξηρό κλίμα των οποίων η γεωλογία, τα αποθέματα και η μεταλλογένεση είναι γνωστά και περιλαμβάνουν εξακριβωμένους τύπους αποθεμάτων. Τέτοιες είναι οι ακόλουθες περιοχές στο Μαρόκο:
α.Η Kettara, όπου εμφανίζεται πυρροτίτης (θειούχο ορυκτό του σιδήρου).
β.Τα κοιτάσματα κοβαλτίου από την πτύχωση του Bou Azzer-El Graara.
γ.Ο δεσμευμένος σε στρώματα χαλκός στο Argana Couloir.
β.Την απόκτηση των δεδομένων ανακλαστικότητας, για σύγκριση με τα δεδομένα των δορυφόρων.

'''3. Πειραματικές Διαδικασίες'''
Οι ακτινοβολίες που ανακλώνται από τα υλικά είναι αποτελέσματα (α) της κατοπτρικής αντανάκλασης από την επιφάνεια του υλικού χωρίς διείσδυση του φωτός, και (β) της διάχυτης αντανάκλασης (Rd) της δέσμης φωτός που σκεδάζεται εσωτερικά του υλικού λόγω των ασυνεχειών του και της κοκκώδους υφής του. Επομένως, το σήμα που λαμβάνουν οι δορυφόροι από γεωλογικά υλικά, αποτελείται από αυτές τις δύο ακτινοβολίες.
Η Rd δίνει πληροφορίες σχετικά με την ενέργεια, το πλάτος και την ένταση της απορρόφησης από την επιφάνεια του υλικού. Οι εκτιμήσεις σχετικά με την θεωρία της Rd ακτινοβολίας περιορίζονται στη γεωμετρία των επιφανειών, στη χημική ή ορυκτολογική ομοιογένειά τους και στις συνθήκες ηλιοφάνειας στην περιοχή μελέτης. Σημαντική είναι επίσης η παράμετρος της ατμοσφαιρικής απορρόφησης, ειδικά στο ορατό και στο NIR φάσμα.

'''3.1. Φασματοφωτομετρία των δειγμάτων πεδίου'''
Ιδανικά δείγματα για τη διαδικασία θεωρούνται: (α) οι πατίνες της επιφάνειας των πετρωμάτων που υπόκεινται στις μετεωρολογικές δράσεις και (β) οι πούδρινες επιφάνειες που προκύπτουν από την σταδιακή συμπίεση του πετρώματος.
Από τη σχέση που αναπτύχθηκε από τους Kubelka και Munk F(R)=(1-R)2/2R=k/s, η Rd σχετίζεται με ένα συντελεστή σκέδασης και το συντελεστή απορρόφησης k. Οι συντελεστές απορρόφησης θεωρητικά αντιπροσωπεύονται από Γκαουσιανές ή Λορεντζιανές συναρτήσεις.
Ο υπολογιστής, λοιπόν, λαμβάνει αυτά υπόψιν και επιστρέφει το διάγραμμα F(R)-μήκους κύματος λ και τη διάταξη των Γκαουσιανών καμπυλών σύμφωνα με τη σχέση
[[Αρχείο:Karavioti_3sxesi.jpg | thumb | left ]]

'''3.2. Φασματοφωτομετρία πεδίου'''
Αν ληφθεί υπόψιν η ατμοσφαιρική απορρόφηση, τότε οι μετρήσεις πεδίου σχετίζονται σε μεγάλο βαθμό με εκείνες των δορυφόρων. Εξαιτίας της μεγάλης απόστασης μεταξύ δορυφόρου και της επιφάνειας του εδάφους, είναι δυνατή η εξομάλυνση των τοπικών διαφοροποιήσεων (πχ. η υφή του πετρώματος, η κατάσταση της επιφάνειας, μικρές επιφάνειες εξαλλοίωσης, φυτά κλπ).
Η διάταξη που χρησιμοποιείται, με βασικό όργανο μέτρησης το ραδιόμετρο, περιλαμβάνει τα εξής:
-Την οπτική ενότητα, που αποτελείται από (α) ένα φακό που τοποθετείται με 10⁰ άνοιγμα διαφράγματος, (β) τα φίλτρα και (γ) ένα κοίλο κάναβο.
-Εξαρτήματα αυτοματισμού· μια μονάδα παρακολούθησης που συλλέγει (α) το εύρος του λ που θα μετρηθεί, (β) τη μετρηθείσα τιμή, (γ) το βήμα της μέτρησης και (δ) τα φίλτρα.
-Αισθητήρα
-Σύστημα συλλογής δεδομένων με μικροεπεξεργαστή και πλήρες τερματικό.

'''3.3. Πειραματική διαδικασία και επεξεργασία δεδομένων'''
Την ώρα που περνούσε ο δορυφόρος, έγιναν μετρήσεις σε 50 διαφορετικά σημεία. Κάθε κύκλος μετρήσεων περιλαμβάνει 1 ή περισσότερες θεάσεις, 1 ή περισσότερων γειτνιαζόντων εμφανίσεων, που τραβήχτηκαν και καταγράφηκαν μεταξύ διαδοχικών μετρήσεων. Στη συνέχεια, μετρήθηκε η καμπύλη ανάκλασης αυτών.
Η αξιοπιστία των μετρήσεων πεδίου ανέρχεται σε 3% εξαιτίας συνθηκών (πχ. αλλαγές φωτεινότητας) που υπερβαίνουν την ενδεικτική τιμή. Σε σύγκριση με τις βαθμονομήσεις του φασματοφωτόμετρου, το ποσοστό λάθους εκτιμάται σε λιγότερο του 5%.

'''4. Αποτελέσματα'''

'''4.1. Kettara'''

'''4.1.1. Γεωλογία'''
Το κοίτασμα έχει μήκος 20km με διεύθυνση Δ-Α. Σε όλο το μήκος παρατηρούνται σχιστόλιθοι με προσμίξεις εκρηξιγενών πετρωμάτων και μεγάλες αποθέσεις στρωματοειδούς πυρροτίτη που εσωκλείονται σε αυτούς.
Υπάρχουν τρεις κύριες ορυκτολογίες:
α.Υπόγεια μεταλλεύματα (μεγάλοι όγκοι με προσμίξεις σχιστόλιθων)
β.Ζώνη συγκόλλησης (αποτελείται κυρίως από σιδηροπυρίτη, με μέγιστο πάχος 7m)
γ.Ζώνη οξείδωσης (εκείνη που ενδιαφέρει περισσότερο την τηλεπισκόπηση. Αποτελείται κυρίως από οξειδωμένο λιμονίτη, σε βάθος 50m από την επιφάνεια των λόφων. Ενδέχεται να βρεθούν μαζί άργιλοι, οξείδια του χαλκού και ορυκτά θειικού σιδήρου.)

'''4.1.2.Αποτελέσματα'''

'''α.Φάσμα ορυκτών της επιφάνειας'''
1)Πρώτο κανάλι με λ=250-300nm και max=870-910nm
2)Δεύτερο κανάλι μεταξύ 640-650nm
3)Τρίτο κανάλι περίπου στα 470nm
[[Αρχείο:Karavioti_3.1.jpg | thumb | right | Φάσμα Ορυκτών Επιφάνειας ]]

Στη σύγκριση με τα δείγματα πούδρας, η πληροφορία και των δύο διαγραμμάτων είναι παρόμοια, καθώς τα νούμερα των καναλιών και οι θέσεις συμπίπτουν.

'''β. Φάσματα σχιστόλιθων και γειτνιαζόντων βασαλτών'''
Αυτά αποκρύπτονται λόγω εμφάνισης των αδιαφανών μεταλλικών ορυκτών (μαγνητίτης, λιμονίτης), οπότε το φάσμα τους είναι επίπεδο.

'''γ. Λευκαύγεια και λόγοι καναλιών των Landsat και Spot'''
Η λευκαύγεια στα κανάλια των Landsat και Spot μετρήθηκε ως το αριθμητικό ελάχιστο των τιμών που μετρήθηκαν ανά 10nm μέσα στο εύρος που καλύπτουν τα κανάλια αυτά. Η μέτρηση έγινε σε διακριτές τιμές, και η διάκριση μεταξύ ορυκτών και βραχομάζας είναι σαφώς διατυπωμένη για τις πούδρες και μέτρια για τα οξείδια.
Η μέθοδος των λόγων συνιστά τη δημιουργία σχέσεων μεταξύ των λευκαυγειών που παρατηρούνται σε κάθε κανάλι. Τα πλεονεκτήματα είναι ότι στη συλλογή των δεδομένων, όταν αυτά δεν μπορούν να μετατραπούν σε απόλυτη ακτινοβολία, οι διαφοροποιήσεις που προκαλούνται από τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας μειώνονται. Παράλληλα, η μέθοδος θεωρείται ότι μειώνει την διακύμανση τιμών που μπορεί να παρατηρηθεί είτε σε δύο διαφορετικές στιγμές στο χρόνο, είτε στο ίδιο πέτρωμα σε διαφορετικές περιοχές.
Στο εργαστήριο, η μέθοδος των λόγων μειώνει τις διαφοροποιήσεις που επηρεάζονται από παράγοντες όπως το μέγεθος των κόκκων, συμπίεση κλπ.
Οι τρεις συνδυασμοί λόγων για τον Landsat που υπολογίστηκαν και κατάφεραν το διαχωρισμό μεταξύ κοιτασμάτων και βραχομάζας, στην περίπτωση των δειγμάτων πούδρας, είναι οι 5/4, 6/4, 7/4. Μελετώντας τα διαγράμματα των λόγων αυτών, εξάγεται το συμπέρασμα πως α) τα διαγράμματα είναι τραχιά, άρα υπάρχει επιλεκτική απορρόφηση, β) οι τιμές των λόγων ξεπερνούν το 1, και υπάρχει ελάχιστο στο κανάλι 4, και γ) εμφανίζεται μέγιστο στο κανάλι 6 για τα δείγματα γκαιτίτη.
[[Αρχείο:Karavioti_3.2.jpg | thumb | right ]]

'''δ. Συμπεράσματα για το κοίτασμα της Kettara'''
Αν και είναι αξιοσημείωτο ότι γίνεται διάκριση ενώσεων σιδήρου μέσα σε μια ομογενή βραχομάζα, η αρτιότητα των καναλιών των Landsat και Spot για εντοπισμό σιδήρου, δεν κρίνεται ως βέλτιστη.

'''4.2. Bou Azzer-El Graara'''

'''4.2.1.Γεωλογία'''
Αποτελείται από αποθέσεις και εμφανίσεις σερπεντινιτών. Υπάρχουν εμφανίσεις αλκαλικών γρανιτών και γνευσίων, περιδοτιτών, γάββρων, διοριτών, διαβασίων κ.α., ηφαιστειογενή και ηφαιστειακά ορυκτά, και τέλος μια ιζηματογενής ζώνη.

'''4.2.2.Φασματικές υπογραφές'''
Τα φάσματα που προέκυψαν στο πεδίο είναι πανομοιότυπα με εκείνα του εργαστηρίου, για δείγματα από ίδιες επιφάνειες.

'''4.2.2.1.Σερπεντινίτες'''
Τα φάσματα αυτά χαρακτηρίζονται από μικρή απορρόφηση (580-600nm), που οφείλεται στο πράσινο χρώμα των σερπεντινιτών. Παρ’όλα αυτά μπορούν να διακριθούν σε αντιπαραβολή με άλλους σχηματισμούς.

'''4.2.2.2.Γειτνιάζοντες σχηματισμοί'''
Οι φασματικές υπογραφές των βασαλτών και των διοριτών διαφέρουν αναλόγως τη φύση του δείγματος. Όλα τα φάσματα για τα οξείδια είναι παρόμοια, συνήθως με γραμμικές μειώσεις των μεγίστων από το ορατό στο εγγύς υπέρυθρο. Αυτή η απόκριση είναι χαρακτηριστική και σχετίζεται με το «βερνίκι της ερήμου».
Το εύρος 1.8-2.5nm, όπου ο λιμονίτης και οι πατίνες πυρολουσίτη είναι πιο διάφανα σε σχέση με το ορατό φάσμα, είναι καταλληλότερα για τηλεπισκοπική αναγνώριση των ανθρακικών.

'''4.2.3.Φασματικές υπογραφές των μεταλλευμάτων κοβαλτίου-νικελίου'''
Τα φάσματα αυτών είναι εξαιρετικά ιδιαίτερα με μέγιστα στα όρια μεταξύ ορατού και υπεριώδους και ελάχιστα στα 800nm.

'''4.2.4.Συμπεράσματα για το Bou Azzer-El Graara'''
Οι τοπικές γεωλογικές συνθήκες δεν επιτρέπουν την άμεση τηλεπισκόπηση των σχηματισμών, αλλά μπορεί να γίνει έμμεσα ο εντοπισμός τους. Μεταξύ 2000-2500nm αυτό το «βερνίκι» (που καλύπτει την περιοχή) είναι πιο διαφανές, επομένως π.χ. τα ανθρακικά, μπορούν να εντοπιστούν. Ωστόσο, θα πρέπει να ληφθεί υπόψιν η σχέση μεταξύ της έκτασης των κοιτασμάτων και των διαστάσεων των μονάδων που αναλύονται.

'''4.3. Argana Couloir'''

'''4.3.1.Γεωλογία'''
Πρόκειται για μια κοιλάδα αραιής βλάστησης, μήκους 100km, πλάτους 10-25km και με διεύθυνση ΒΑ-ΝΔ. Μέσα σε ιλύες και αμμόλιθους βρίσκονται ενσωματωμένα κοιτάσματα χαλκού και ουρανίου. Τα κοιτάσματα σε αμμόλιθους είναι λεπτά κοιτάσματα (40-500m) υψηλής ποιότητας και πολύπλοκης παραγένεσης. Ενώ τα κοιτάσματα σε στρώματα ιλύων χαρακτηρίζονται από τις ιζηματογενείς δομές των πετρωμάτων, τη μεγάλη πλευρική έκταση, παραγένεση με λίγα ορυκτά είδη και συνάφεια με τον «συμβατικό» τύπο στρωμάτωσης.

'''4.3.2.Φασματικές υπογραφές των χαλκοφόρων πετρωμάτων'''
Οι συνθήκες εξαλλοίωσης αποτρέπουν τις αξιόπιστες μετρήσεις πεδίου στην περιοχή, επομένως χρησιμοποιούνται εργαστηριακές υπογραφές. Τα φάσματα των πουδρών συμπίπτουν με αυτά των οξειδίων.
Τα φάσματα των κόκκινων αμμόλιθων εμφανίζουν μέγιστο πριν τα 560nm, μια απότομη κορυφή μεταξύ 600nm και 700nm, και μια σχετική κορυφή περίπου στο 870nm.
Τα ανοιχτόχρωμα πετρώματα είναι αμμόλιθοι. Αν τα χαλκοφόρα ορυκτά απουσιάζουν, η απόκρισή τους θα είναι επίπεδη μεταξύ 400-1100nm, με ένα συγκριτικά υψηλό ελάχιστο.
Η διάκριση μεταξύ των κόκκινων αμμολίθων και των ανοιχτόχρωμων μεταλλοφόρων πετρωμάτων φαίνεται να είναι αδύνατη. Η έλλειψη αξιόπιστων τιμών πεδίου απέτρεψαν την επιβεβαίωση του ενδεχομένου των αιτίων εξαλλοίωσης.

'''4.3.3.Λευκαύγεια και λόγοι καναλιών Landsat'''
Τα διαγράμματα των καναλιών των Landsat και Spot, δεν προσφέρουν ικανή διάκριση, όμως είναι δυνατή από τα διαγράμματα των λόγων (5/4, 6/4, 7/4).
[[Αρχείο:Karavioti_3.4.jpg | thumb | right ]]

'''4.3.4.Έρευνα για καταλληλότερο κανάλι και συμπεράσματα για Argana '''
Η προτεινόμενη λύση περιλαμβάνει 4 κανάλια που διαχωρίζουν ομοιόμορφα το λ=400-910nm. Έτσι, η μοναδική διάκριση είναι σχετικά καλή, αλλά υπάρχει η δυνατότητα για διάκριση σχηματισμού από τις υπογραφές του μέσα σε αυτά τα κανάλια.
[[Αρχείο:Karavioti_3.5.jpg | thumb | right ]]

'''5.Συγκεντρωτικά Συμπεράσματα'''
Δύο αλληλοσυμπληρούμενες μέθοδοι χρησιμοποιήθηκαν στα πλαίσια της παρούσης για τη διάκριση των φασματικών υπογραφών. Η εργαστηριακή φασματοφωτομετρία με δείγματα από τις επιφάνειες των πετρωμάτων, των οποίων η ανάλυση επιτρέπει την κρυσταλλοχημική και ορυκτολογική επεξήγηση της υπογραφής, και η φασματοφωτομετρία πεδίου, που λαμβάνει υπόψιν τις διάφορες ανομοιογένειες, που αποφέρουν άμεσα δεδομένα. Αυτή η εργασία βοήθησε στη συσχέτιση της φασματικής κατανομής πετρωμάτων ως προς τη πετρογραφία και την ορυκτολογία τους, δείχνοντας ότι η τηλεπισκοπική ανίχνευση φασματικών υπογραφών για τους Landsat και Spot είναι δυνατή.
[[Αρχείο:Karavioti_3.6.jpg | thumb | right ]]

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία]]

Επεξεργασία και ανάλυση δορυφορικών δεδομένων για την ταυτοποίηση αποθέσεων σιδηρομεταλλεύματος

2018-01-23T17:23:29Z

Kamar:

'''Αντικείμενο Εφαρμογής:''' Χρήση της τηλεπισκόπησης για την εύρεση αποθέσεων σιδηρομεταλλευμάτων.

'''Πρωτότυπος Τίτλος:''' «Processing and analyzing advanced high resolution satellite data for identifying iron ore deposits of Precambrian age»

'''Συγγραφείς:''' Raja S., Aravindan S., Thirunavukkarasu A., Alaguraja P., Poovalinga Ganesh B., Vengatajalapathi G.

'''Πηγή:'''http://www.researchgate.net/publication/314234875_Processing_and_analyzing_advanced_high_resolution_satellite_data_for_identifying_iron_ore_deposits_of_Precambrian_age
'''Λέξεις Κλειδιά:''' τηλεπισκόπηση, αποθέσεις, σιδηρομετάλλευμα, Προκάμβριο

'''1. Στόχος Εφαρμογής'''
Η επεξεργασία και ανάλυση προηγμένων δορυφορικών εικόνων δεδομένων υψηλής ανάλυσης για την ταυτοποίηση και την εξερεύνηση αποθέσεων Προκάμβριου σιδηρομεταλλεύματος στο Ταμίλ Ναντού της Ινδίας, και διεξοδική έρευνα για τη φασματική ανάλυση.

'''2. Εισαγωγή'''
Οι εναποθέσεις σιδηρομεταλλεύματος της περιοχής βόρεια του Ταμίλ Ναντού έχουν τη μορφή μαγνητίτη, που συνυπάρχει με άλλα ορυκτά, με τα οποία έχουν μετατραπεί σε μια ογκώδη μάζα γνευσίου. Οι πληροφορίες σχετικά με τις συνθήκες και τη φύση της εναπόθεσης, τη δομή, τη γεωχημεία, την ορυκτολογία και τη μεταμόρφωση των αποθέσεων είναι περιορισμένες.
Σε παγκόσμιο επίπεδο, οι εναποθέσεις σιδηρομεταλλεύματος συνδέονται στενά με τις σχιστολιθικές ζώνες, τους γνευσίους και το κοκκώδες έδαφος. Αυτές οι εναποθέσεις σιδηρομεταλλεύματος πιστεύεται πως είναι οι Προκάμβριοι σχηματισμοί σιδηρομεταλλεύματος που εμφανίζονται ως στενές, πολύ παραμορφωμένες και μεταμορφωμένες ζώνες εντός του εδάφους. Η παρούσα μελέτη για τη χαρτογράφηση και την εκτίμηση του σιδηρομεταλλεύματος διεξάγεται με βάση τη σύγχρονη τεχνική επεξεργασίας εικόνων της περιοχής, με δεδομένα Landsat TM και IRS. Τα ερμηνευμένα δεδομένα Landsat σε αντίστοιχες περιπτώσεις κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τα κανάλια 4 και 7 είναι τα πλέον κατάλληλα για περιοχές πλούσιες σε σίδηρο.

'''2.1. Γεωλογικό Προφίλ'''
Η περιοχή μελέτης (Tirthamalai) εντάσσεται στο μεταμορφωμένο σύμπλεγμα του Αρχαιοζωικού μεγααιώνα. Οι κυριότεροι τύποι πετρωμάτων της περιοχής είναι ο μαγνητίτης, ο χαρνοκίτης, το επίδοτο, ο βιωτίτης και ο γνεύσιος. Ο πετρώδης μαγνητίτης παρουσιάζει βαθμιαία επαφή με τον χαρνοκίτη, και οι σχηματισμοί των ζωνών μαγνητίτη διαχωρίζονται από χαρνοκίτες. Οι ζώνες είναι πυκνές και καφετί-μαύρου χρώματος παρουσιάζοντας κοκκώδη υφή, ενώ τα ελεύθερα τεμάχια και οι ογκόλιθοι του μεταλλεύματος είναι διεσπαρμένα στη γύρω περιοχή.

'''2.2. Δομές'''
Οι δομές των εναποθέσεων σιδηρομεταλλεύματος του Tirthamalai φέρουν ζώνες, πτυχώσεις, ρήγματα και ασυνέχειες. Η διεύθυνση των σχηματισμών ποικίλλει από ΒΔ-ΝΑ ως ΒΑ-ΝΔ, και οι γωνίες κλίσης κυμαίνονται μεταξύ 70-80⁰. Όλες οι ζώνες βυθίζονται προς Δ.

'''3. Φασματική υπογραφή σιδηρομεταλλεύματος μαγνητίτη'''
Στη φασματική βιβλιοθήκη του USGS, ο μαγνητίτης, που είναι χαρακτηριστικά αδιαφανές ορυκτό, στην ορατή και κοντά στην υπέρυθρη περιοχή έχει απορρόφηση 0,45μm και 1,1μm. Οι φασματικοί απορροφητικοί χαρακτήρες του σιδηρομεταλλεύματος μαγνητίτη μελετώνται με τη συλλογή των φασματικών υπογραφών χρησιμοποιώντας ειδικά φασματόμετρα που λειτουργούν στην περιοχή μήκους κύματος 350-2500nm με πλάτος καναλιού 10nm. Τα φάσματα που συλλέγονται στο πεδίο, υποβάλλονται σε επεξεργασία, αναλύονται στο εργαστήριο, και συγκρίνονται με τα φάσματα που συλλέγονται από τα δείγματα του εργαστηρίου. Η μελέτη δείχνει ότι το μαγνητικό σιδηρομετάλλευμα έχει περιοχές ισχυρής απορρόφησης 0,9μm (Σχήμα 1Α). Μια σύγκριση των εργαστηριακών φάσεων των δειγμάτων σιδηρομεταλλεύματος με το εργαστήριο JPL και τη βιβλιοθήκη του USGS δίνονται στο (Σχήμα 1Β).
[[Αρχείο:Karavioti_2.1.jpg | thumb | right | Σχήμα 1 ]]

'''4. Τεχνικές επεξεργασίας εικόνας'''

'''4.1. Λόγοι καναλιών'''
Οι λόγοι καναλιών έχουν αποδειχθεί χρήσιμοι για τη διάκριση μεταξύ των εδαφών, των διαφορετικών τύπων πετρωμάτων και των επιπτώσεων της χρήσης γης, ενώ οι εικόνες που προκύπτουν από αυτούς μειώνουν τις επιπτώσεις της κλίσης και των σκιών σε ένα αξιοσημείωτο βαθμό. Η ατμοσφαιρική διόρθωση πριν την παραγωγή λόγου καναλιών μειώνει σημαντικά την επίδραση του παράγοντα αυτού.
Επίσης, είναι σημαντικοί και για διαφορές στην τοπολογία, την ανάκλαση και το μέγεθος των κόκκων του πετρώματος. Η που χρησιμοποιήθηκε για τη μελέτη, χρησιμοποιεί λόγους και πολλαπλασιασμούς για να μεγιστοποιήσει τη διάκριση πετρωμάτων με βάση την ορυκτολογική πληροφορία. Η ερμηνεία των σχηματισμών σιδηρομεταλλεύματος πραγματοποιήθηκε από τις τεχνικές επεξεργασίας εικόνων χρησιμοποιώντας IRS-P6 LISS IV και χωρική ανάλυση δεδομένων 5,8m, με λόγο καναλιών 5/4 x 3/4. Ο λόγος αυτός είναι χρήσιμος για τη διάκριση μεταξύ μαφικών και μη-μαφικών βράχων.
Τέλος, η ανίχνευση φαινομενικά παρόμοιων χαρακτηριστικών μπορεί να διευκολυνθεί με τη χρήση κάποιου λόγου καναλιών. Ο λόγος αυτός είναι μια τεχνική για την ενίσχυση της εικόνας που προκύπτει από τη διαίρεση των τιμών ψηφιακού αριθμού σε μία φασματική ζώνη από τις αντίστοιχες τιμές σε μια άλλη, για κάθε εικονοστοιχείο, που ρυθμίζει την τιμή του αποτελέσματος και σχεδιάζει τις νέες τιμές ως εικόνα. Εδώ, για τη διάκριση του μεταλλεύματος μαγνητίτη, οι επιλεγμένες ζώνες είναι αρχικά λόγοι μεταξύ των pixel, με λόγο καναλιών 4/3 (Σχήμα 2) αλλά χωρίς ευκρινείς εναποθέσεις σιδηρομεταλλεύματος. Οι παρούσες εργασίες για λόγο 4/2 παρέχεται στο (Σχήμα 3), όπου οι αποθέσεις σιδήρου μεταφέρονται σε σκούρα χρώματα.
[[Αρχείο:Karavioti_2.2.jpg | thumb | right | Σχήμα 2 ]]
[[Αρχείο:Karavioti_2.3.jpg | thumb | right | Σχήμα 3 ]]

'''4.2. Ελάχιστο κλάσμα θορύβου (MNF)'''
Ο μετασχηματισμός MNF χρησιμοποιήθηκε για τον διαχωρισμό του θορύβου στα δεδομένα και για τη μείωση των απαιτήσεων για τη μετέπειτα επεξεργασία. Χρησιμοποιήθηκε για να συγκεντρώσει τις χρήσιμες πληροφορίες σε μερικά φασματικά κανάλια και να τα ιεραρχήσει από το περισσότερο έως το λιγότερο σημαντικό. Δύο βήματα μετασχηματισμών έχουν εφαρμοστεί εδώ, που αποσκοπούν στη διακοπή και μεταβολή του θορύβου. Το πρώτο βήμα έχει ως αποτέλεσμα τα μετασχηματισμένα δεδομένα θορύβου και δεν υπάρχει συσχέτιση μεταξύ των καναλιών. Το δεύτερο βήμα είναι ο μετασχηματισμός των βασικών στοιχείων των δεδομένων θορύβου.

'''4.3. Διάγραμμα Scatter 2D'''
Το πρώτο βήμα στην ανάλυση των δεδομένων δορυφορικής τηλεπισκόπησης ήταν η διεξαγωγή ενός μετασχηματισμού ελαχίστου θορύβου (MNF) που παρέχει ένα σύνολο βασικών στοιχείων που έχει ζητηθεί να έχουν ως γνώμονα την ποιότητα των σημάτων. Αυτά τα κύρια στοιχεία που προσδιορίστηκαν με μετασχηματισμό MNF σχεδιάστηκαν σε 2 Διαστάσεις. Το διάγραμμα σκέδασης περιέχει καθαρά εικονοστοιχεία σιδηρομεταλλεύματος (Σχήμα 4Α) και βασίζεται στη μέγιστη απορρόφηση της φασματικής υπογραφής που είναι 0,9μm (Σχήμα 4Β). Το αποτέλεσμα της ανάλυσης εξήχθη στο κανάλι MNF 4 για να προσδιορίσει την χωρική κατανομή και την εμφάνιση του εναπόθεσης μαγνητίτη (Σχήμα 5).
[[Αρχείο:Karavioti_2.4.jpg | thumb | left | Σχήμα 4 ]]
[[Αρχείο:Karavioti_2.5.jpg | thumb | center | Σχήμα 5 ]]

'''4.4. Προφίλ Επιφάνειας 3D'''
Η γεωμετρία των δομικών στοιχείων μπορεί να εκτιμηθεί καλύτερα σε τρεις διαστάσεις με εφαρμογή γεωμετρικών τεχνικών. Η συστηματική χρήση αυτού του εργαλείου διευκολύνει τη διαχείριση χαρτογραφημένων σε πεδίο πληροφοριών. Η 3D τοπογραφική επιφάνεια της περιοχής έχει ληφθεί από ένα λεπτομερές DEM, στο οποίο έχουν προβληθεί γενικευμένα γεωλογικά και γεωμορφολογικά γραμμικά χαρακτηριστικά.
[[Αρχείο:Karavioti_2.6.jpg | thumb | right | Προφίλ Επιφάνειας 3D]]

'''5. Συμπέρασμα'''
Το παρόν επιχειρεί να διερευνήσει την ικανότητα των δεδομένων IRS-P6 LISS IV να διακρίνουν και να διερευνήσουν προκάμβριες εναποθέσεις σιδηρομεταλλεύματος στην περιοχή Tirthamalai. Έγινε ψηφιακή επεξεργασία και ανάλυση της περιοχής με λόγο καναλιών, κι έπειτα εφαρμόστηκαν οι κατάλληλες τεχνικές επεξεργασίας εικόνας για την ανίχνευση αποθέσεων σιδηρομεταλλεύματος. Οι φασματικές τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν βασίστηκαν στη σύγκριση των εργαστηριακών φασμάτων του δείγματος μαγνητίτη με τα φάσματα της βιβλιοθήκης USGS. Η αρχική ανάλυση των δορυφορικών δεδομένων χρησιμοποιώντας τεχνικές σχεδίασης MNF και 2D σκέδασης, συνδυάζεται με δορυφορικά φασματικά δεδομένα, βιβλιογραφικά και εργαστηριακά φάσματα, με την ταυτοποίηση των εναποθέσεων σιδηρομεταλλεύματος μαγνητίτη των καθαρότερων από τα εικονοστοιχεία που εξάχθηκαν στο κανάλι MNF 4. Η 3D τοπογραφική επιφάνεια της περιοχής έχει αποκτηθεί από λεπτομερή γενετικά γεωλογικά και γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά.

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία]]

Καραβιώτη Μαριέττα

2018-01-23T17:22:03Z

Kamar:

* [[ Μέση υπέρυθρη εκπομπή πριν από ισχυρούς σεισμούς που αναλύθηκαν με δεδομένα τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Επεξεργασία και ανάλυση δορυφορικών δεδομένων για την ταυτοποίηση αποθέσεων σιδηρομεταλλεύματος ]]
* [[ Φασματικές υπογραφές πετρωμάτων και κοιτασμάτων. Εφαρμογή της τηλεπισκόπησης στο Μαρόκο. ]]
* [[ Διάκριση μεταλλευμάτων χαμηλής ποιότητας μαγνητίτη με τεχνικές τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Η Τηλεπισκόπηση στη Μηχανική πετρωμάτων και συναφείς πειραματικές μελέτες ]]
* [[ Τεχνικές τηλεπισκόπησης ως εργαλείο ανίχνευσης εκροών νερού. Η μελέτη περίπτωσης της Νήσου Κεφαλονιάς. ]]
* [[ Χρήση τηλεπισκόπησης για ανίχνευση ορυκτών ]]
* [[ Η ανίχνευση μεταβολής στην εξορυκτική περιοχή: το παράδειγμα του ανθρακωρυχείου Pingshuo ]]
* [[ Ανασκόπηση της πολυφασματικής και υπερφασματικής γεωλογικής τηλεπισκόπησης ]]
* [[ H Τηλεπισκόπηση στη διαχείριση ορυχείων και κοντινών οικοτόπων ]]

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

Καραβιώτη Μαριέττα

2018-01-23T17:21:53Z

Kamar:

* [[ Μέση υπέρυθρη εκπομπή πριν από ισχυρούς σεισμούς που αναλύθηκαν με δεδομένα τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Επεξεργασία και ανάλυση δορυφορικών δεδομένων για την ταυτοποίηση αποθέσεων σιδηρομεταλλεύματος ]]
* [[ Φασματικές υπογραφές πετρωμάτων και κοιτασμάτων. Εφαρμογή της τηλεπισκόπησης στο Μαρόκο. ]]
* [[ Διάκριση μεταλλευμάτων χαμηλής ποιότητας μαγνητίτη με τεχνικές τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Η Τηλεπισκόπηση στη Μηχανική πετρωμάτων και συναφείς πειραματικές μελέτες ]]
* [[ Τεχνικές τηλεπισκόπησης ως εργαλείο ανίχνευσης εκροών νερού. Η μελέτη περίπτωσης της Νήσου Κεφαλονιάς. ]]
* [[ Χρήση τηλεπισκόπησης για ανίχνευση ορυκτών ]]
* [[ Η ανίχνευση μεταβολής στην εξορυκτική περιοχή: το παράδειγμα του ανθρακωρυχείου Pingshuo ]]
* [[ Ανασκόπηση της πολυφασματικής και υπερφασματικής γεωλογικής τηλεπισκόπησης ]]
* [[ H Τηλεπισκόπηση στη διαχείριση ορυχείων και κοντινών οικοτόπων]]

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

Καραβιώτη Μαριέττα

2018-01-23T17:13:31Z

Kamar:

* [[ Μέση υπέρυθρη εκπομπή πριν από ισχυρούς σεισμούς που αναλύθηκαν με δεδομένα τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Επεξεργασία και ανάλυση δορυφορικών δεδομένων για την ταυτοποίηση αποθέσεων σιδηρομεταλλεύματος ]]
* [[ Φασματικές υπογραφές πετρωμάτων και κοιτασμάτων. Εφαρμογή της τηλεπισκόπησης στο Μαρόκο. ]]
* [[ Διάκριση μεταλλευμάτων χαμηλής ποιότητας μαγνητίτη με τεχνικές τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Η Τηλεπισκόπηση στη Μηχανική πετρωμάτων και συναφείς πειραματικές μελέτες ]]
* [[ Τεχνικές τηλεπισκόπησης ως εργαλείο ανίχνευσης εκροών νερού. Η μελέτη περίπτωσης της Νήσου Κεφαλονιάς. ]]
* [[ Χρήση τηλεπισκόπησης για ανίχνευση ορυκτών ]]
* [[ Η ανίχνευση μεταβολής στην εξορυκτική περιοχή: το παράδειγμα του ανθρακωρυχείου Pingshuo ]]
* [[ Ανασκόπηση της πολυφασματικής και υπερφασματικής γεωλογικής τηλεπισκόπησης ]]
* [[ H Τηλεπισκόπηση στη διαχείριση ορυχείων και κοντινών οικοτόπων ]]

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

Καραβιώτη Μαριέττα

2018-01-23T17:13:18Z

Kamar:

H Τηλεπισκόπηση στη διαχείριση ορυχείων και κοντινών οικοτόπων

2018-01-23T17:13:00Z

Kamar: Νέα σελίδα με ''''Αντικείμενο Εφαρμογής:''' H χρήση της τηλεπισκόπησης στην παρακολούθηση της εξορυκτικής δρα...'

Αρχείο:Karavioti 10.4.jpg

2018-01-23T17:05:58Z

Kamar:

Αρχείο:Karavioti 10.3.jpg

2018-01-23T17:05:40Z

Kamar:

Αρχείο:Karavioti 10.2.jpg

2018-01-23T17:05:24Z

Kamar:

Αρχείο:Karavioti 10.1.jpg

2018-01-23T17:05:09Z

Kamar:

Καραβιώτη Μαριέττα

2018-01-23T17:03:32Z

Kamar:

* [[ Μέση υπέρυθρη εκπομπή πριν από ισχυρούς σεισμούς που αναλύθηκαν με δεδομένα τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Επεξεργασία και ανάλυση δορυφορικών δεδομένων για την ταυτοποίηση αποθέσεων σιδηρομεταλλεύματος ]]
* [[ Φασματικές υπογραφές πετρωμάτων και κοιτασμάτων. Εφαρμογή της τηλεπισκόπησης στο Μαρόκο. ]]
* [[ Διάκριση μεταλλευμάτων χαμηλής ποιότητας μαγνητίτη με τεχνικές τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Η Τηλεπισκόπηση στη Μηχανική πετρωμάτων και συναφείς πειραματικές μελέτες ]]
* [[ Τεχνικές τηλεπισκόπησης ως εργαλείο ανίχνευσης εκροών νερού. Η μελέτη περίπτωσης της Νήσου Κεφαλονιάς. ]]
* [[ Χρήση τηλεπισκόπησης για ανίχνευση ορυκτών ]]
* [[ Η ανίχνευση μεταβολής στην εξορυκτική περιοχή: το παράδειγμα του ανθρακωρυχείου Pingshuo ]]
* [[ Ανασκόπηση της πολυφασματικής και υπερφασματικής γεωλογικής τηλεπισκόπησης ]]
[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Ανασκόπηση της πολυφασματικής και υπερφασματικής γεωλογικής τηλεπισκόπησης

2018-01-23T17:03:12Z

Kamar: Νέα σελίδα με ''''Αντικείμενο Εφαρμογής:''' H χρήση των εφαρμογών και των προϊόντων της τηλεπισκόπησης στη γεω...'

Αρχείο:Karavioti sxesi.2.jpg

2018-01-23T16:56:02Z

Kamar:

Αρχείο:Karavioti sxesi.jpg

2018-01-23T16:55:44Z

Kamar:

Αρχείο:Karavioti 9.1.jpg

2018-01-23T16:55:28Z

Kamar:

Καραβιώτη Μαριέττα

2018-01-23T16:54:47Z

Kamar:

* [[ Μέση υπέρυθρη εκπομπή πριν από ισχυρούς σεισμούς που αναλύθηκαν με δεδομένα τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Επεξεργασία και ανάλυση δορυφορικών δεδομένων για την ταυτοποίηση αποθέσεων σιδηρομεταλλεύματος ]]
* [[ Φασματικές υπογραφές πετρωμάτων και κοιτασμάτων. Εφαρμογή της τηλεπισκόπησης στο Μαρόκο. ]]
* [[ Διάκριση μεταλλευμάτων χαμηλής ποιότητας μαγνητίτη με τεχνικές τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Η Τηλεπισκόπηση στη Μηχανική πετρωμάτων και συναφείς πειραματικές μελέτες ]]
* [[ Τεχνικές τηλεπισκόπησης ως εργαλείο ανίχνευσης εκροών νερού. Η μελέτη περίπτωσης της Νήσου Κεφαλονιάς. ]]
* [[ Χρήση τηλεπισκόπησης για ανίχνευση ορυκτών ]]
* [[ Η ανίχνευση μεταβολής στην εξορυκτική περιοχή: το παράδειγμα του ανθρακωρυχείου Pingshuo ]]

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

Η ανίχνευση μεταβολής στην εξορυκτική περιοχή: το παράδειγμα του ανθρακωρυχείου Pingshuo

2018-01-23T16:54:23Z

Kamar: Νέα σελίδα με ''''Αντικείμενο Εφαρμογής:''' Χρήση της τηλεπισκόπησης στην παρακολούθηση μεταβολών εξορυκτική...'

Αρχείο:Karavioti 8.1.jpg

2018-01-23T16:49:38Z

Kamar:

Καραβιώτη Μαριέττα

2018-01-23T16:48:40Z

Kamar:

Χρήση τηλεπισκόπησης για ανίχνευση ορυκτών

2018-01-23T16:47:37Z

Kamar: Νέα σελίδα με ''''Αντικείμενο Εφαρμογής:''' Η εφαρμογή των μεθόδων τηλεπισκόπησης για ανίχνευση ορυκτών. '''Πρ...'

Καραβιώτη Μαριέττα

2018-01-23T16:35:26Z

Kamar:

Καραβιώτη Μαριέττα

2018-01-23T16:35:15Z

Kamar:

Αρχείο:Karavioti 7.10.jpg

2018-01-23T16:34:29Z

Kamar:

Αρχείο:Karavioti 7.9.jpg

2018-01-23T16:33:57Z

Kamar:

Αρχείο:Karavioti 7.8.jpg

2018-01-23T16:33:23Z

Kamar:

Αρχείο:Karavioti 7.7.jpg

2018-01-23T16:31:24Z

Kamar:

Αρχείο:Karavioti 7.6.jpg

2018-01-23T16:30:18Z

Kamar:

Αρχείο:Karavioti 7.5.jpg

2018-01-23T16:29:42Z

Kamar:

Αρχείο:Karavioti 7.4.jpg

2018-01-23T16:29:08Z

Kamar:

Αρχείο:Karavioti 7.3.jpg

2018-01-23T16:28:40Z

Kamar:

Αρχείο:Karavioti 7.2.jpg

2018-01-23T16:26:10Z

Kamar:

Αρχείο:Karavioti 7.1.jpg

2018-01-23T16:25:55Z

Kamar:

Καραβιώτη Μαριέττα

2018-01-23T16:20:05Z

Kamar:

Τεχνικές τηλεπισκόπησης ως εργαλείο ανίχνευσης εκροών νερού. Η μελέτη περίπτωσης της Νήσου Κεφαλονιάς.

2018-01-23T16:19:37Z

Kamar: Νέα σελίδα με ''''Αντικείμενο Εφαρμογής:''' Η εφαρμογή των μεθόδων τηλεπισκόπησης στο νησί της Κεφαλονιάς. '''Π...'

Αρχείο:Karavioti 6.3.jpg

2018-01-23T16:13:37Z

Kamar:

Αρχείο:Karavioti 6.2.jpg

2018-01-23T16:13:19Z

Kamar:

Αρχείο:Karavioti 6.1.jpg

2018-01-23T16:13:07Z

Kamar: