RemoteSensing Wiki - Συνεισφορές χρήστη [el]

Παπαδά Λευκοθέα

2011-02-11T16:59:00Z

Lefkipapada:

• [[Χρησιμοποιώντας την τηλεπισκόπηση για την εκτίμηση των εκπομπών άνθρακα των ρωσικών δασικών πυρκαγιών]]

• [[Εξετάζοντας την πολυφασματική τηλεπισκόπηση για την εκ των υστέρων εκτίμηση της σοβαρότητας της φωτιάς στις αφρικανικές σαβάνες]]

• [[Mία ολοκληρωμένη προσέγγιση για χαρτογράφηση των κατολισθήσεων χρησιμοποιώντας τηλεπισκόπηση και γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών]]

• [[Τεχνικές τηλεπισκόπησης για μελέτες κατολισθήσεων και ζωνών επικινδυνότητας στην Ευρώπη]]

• [[Τηλεπισκόπηση και GIS-περιφερειακή γεωμορφολογική χαρτογράφηση-ένα εργαλείο για το σχεδιασμό χρήσεων γης στις αναπτυσσόμενες χώρες]]

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

Παπαδά Λευκοθέα

2011-02-11T16:51:27Z

Lefkipapada:

• [[Χρησιμοποιώντας την τηλεπισκόπηση για την εκτίμηση των εκπομπών άνθρακα των ρωσικών δασικών πυρκαγιών]]

• [[Εξετάζοντας την πολυφασματική τηλεπισκόπηση για την εκ των υστέρων εκτίμηση της σοβαρότητας της φωτιάς στις αφρικανικές σαβάνες]]

• [[Mία ολοκληρωμένη προσέγγιση για χαρτογράφηση των κατολισθήσεων χρησιμοποιώντας τηλεπισκόπηση και γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών]]

• [[Τεχνικές τηλεπισκόπησης για μελέτες κατολισθήσεων και ζωνών επικινδυνότητας στην Ευρώπη]]

• [[Τηλεπισκόπηση και GIS-περιφερειακή γεωμορφολογική χαρτογράφηση-ένα εργαλείο για το σχεδιασμό χρήσεων γης στις αναπτυσσόμενες χώρες]]

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

Παπαδά Λευκοθέα

2011-02-08T20:17:00Z

Lefkipapada:

• Χρησιμοποιώντας την τηλεπισκόπηση για την εκτίμηση των εκπομπών άνθρακα των ρωσικών δασικών πυρκαγιών

• Εξετάζοντας την πολυφασματική τηλεπισκόπηση για την εκ των υστέρων εκτίμηση της σοβαρότητας της φωτιάς στις αφρικανικές σαβάνες

• Mία ολοκληρωμένη προσέγγιση για χαρτογράφηση των κατολισθήσεων χρησιμοποιώντας τηλεπισκόπηση και γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών

• Τεχνικές τηλεπισκόπησης για μελέτες κατολισθήσεων και ζωνών επικινδυνότητας στην Ευρώπη

• Τηλεπισκόπηση και GIS-περιφερειακή γεωμορφολογική χαρτογράφηση-ένα εργαλείο για το σχεδιασμό χρήσεων γης στις αναπτυσσόμενες χώρες

Κατηγορίες: ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο)

Παπαδά Λευκοθέα

2011-02-08T19:54:58Z

Lefkipapada: New page: • Χρησιμοποιώντας την τηλεπισκόπηση για την εκτίμηση των εκπομπών άνθρακα των ρωσικών δασικών πυρκαγ...

Τηλεπισκόπηση και GIS-περιφερειακή γεωμορφολογική χαρτογράφηση-ένα εργαλείο για το σχεδιασμό χρήσεων γης στις αναπτυσσόμενες χώρες

2011-02-08T00:28:31Z

Lefkipapada: New page: <big>'''Τηλεπισκόπηση και GIS-περιφερειακή γεωμορφολογική χαρτογράφηση-ένα εργαλείο για το σχεδιασμό χρήσ...

<big>'''Τηλεπισκόπηση και GIS-περιφερειακή γεωμορφολογική χαρτογράφηση-ένα εργαλείο για το σχεδιασμό χρήσεων γης στις αναπτυσσόμενες χώρες'''</big>

G. Bocco, M. Mendoza, Α. Velazquez

<big>''' 1. Αντικείμενο Εφαρμογής'''</big>

Χρήση τηλεπισκόπησης και GIS για τη γρήγορη χαρτογράφηση εδάφους, σε σχετικά μεγάλες εκτάσεις γης.

<big>''' 2. Στόχος της Εφαρμογής'''</big>

Περιγραφή μιας μεθοδολογίας για τη χαρτογράφηση φυσικών πόρων και άλλων απαραίτητων δεδομένων, και ανάδειξη του τρόπου με τον οποίο αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως βάση για περαιτέρω αξιολόγηση της γης και του χωροταξικού σχεδιασμού.

<big>''' 3. Περιοχή μελέτης'''</big>

Η προσέγγιση αυτή δοκιμάστηκε στο κράτος του Michoacan, στο Μεξικό (έκταση 60000 km2 και πληθυσμός 4 εκατομμύρια κάτοικοι), γιατί πρόκειται για μια περιοχή που έχει υποστεί σοβαρές αλλαγές χρήσεων γης.

[[εικόνα: geniko.eikona1.jpg|center|400px|]]

Εικόνα 1: Περιοχή μελέτης

<big>''' 4. Είδη δορυφορικών ή αερομεταφερόμενων συστημάτων'''</big>

Αεροφωτογραφίες και δορυφορικές εικόνες Landsat

<big>''' 5. Χρήση επιπρόσθετων χαρτών, βάσεων δεδομένων, GIS'''</big>

• Τοπογραφικοί χάρτες

• Γεωμορφολογικοί χάρτες

• Λιθολογικοί χάρτες

• Arc View GIS (version 3.2)

• Λογισμικό: Integrated Land and Watershed Management Information System (ILWIS, 2000)

<big>''' 6. Μεθοδολογία'''</big>

Η περιοχή που χαρτογραφείται εκπροσωπείται από πέντε χάρτες βάσης 1:250,000,
καθένας απ’τους οποίους αποτελείται από 24 χάρτες 1:50.000. Όλοι οι χάρτες
είχαν παραχθεί και υποστεί επεξεργασία από INEGI, την εθνική υπηρεσία χαρτογράφησης του Μεξικού.

Για την περιφερειακή ανάλυση, χρησιμοποιήθηκαν κριτήρια υψομέτρου, κλίσεως και λιθολογίας, και απεικονίστηκαν με τοπογραφικούς χάρτες κλίμακας 1:50.000 για το σύνολο του κράτους, και επιμέρους τοπογραφικούς χάρτες 1:250,000. Ολόκληρη η περιοχή χωρίστηκε σε δύο μεγάλες ομάδες κύριων γεωμορφών. Κυρίαρχη βλάστηση και καλύψεις γης ερμηνεύτηκαν από εικόνες Landsat (διορθωμένες κι εκτυπωμένες σε κλίμακα 1:250,000 από την INEGI).

Στη συνέχεια τα αποτελέσματα επεξεργάστηκαν από το GIS, από όπου προέκυψαν οι σχέσεις μεταξύ των γεωμορφών και των καλύψεων γης.

Η μέθοδος αυτή επιτρέπει τη διόρθωση των αεροφωτογραφιών μέσω των σημείων ελέγχου του εδάφους και των ψηφιακών υψομετρικών δεδομένων.

<big>''' 7. Αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων'''</big>

Στην περίπτωση της Michoacan, περιοχές με ακατάλληλες ή δυνητικά αντιφατικές χρήσεις γης ανιχνεύονται εύκολα σε μεγάλη κλίμακα και επιτρέπουν τη συρρίκνωση της μελλοντικής έρευνας και της πολιτειακής μέριμνας. Στο ημι-λεπτομερές επίπεδο-μικρή κλίμακα, τα αποτελέσματα των ανεξάρτητων γεωμορφών διακρίνονται με τον ορισμό μορφογενετικών κριτηρίων που ομαδοποιούνται σε μεγάλες μονάδες. Στο Μεξικό, 1:50,000 είναι μια κατάλληλη κλίμακα για τον περιβαλλοντικό σχεδιασμό των περισσότερων δήμων.

Τα στατιστικά στοιχεία που λαμβάνονται δείχνουν σοβαρές τάσεις αποψίλωσης των δασών στις εύκρατες περιοχές (1% ετήσια αύξηση) και ξηρά
δάση (2% ετήσια αύξηση) . Παράλληλα, τα κοπάδια των ζώων στρέφονται προς τις εκτάσεις θάμνων και πρασινάδων, ενώ έχουν εγκαταλείψει τις αποψιλωμένες περιοχές, και έτσι, άλλες, μη παραγωγικές χρήσεις μπορούν να προκύψουν. Σε πολλές απομακρυσμένες περιοχές, εντοπίζονται παράνομες καλλιέργειες, όπως η κάνναβη.
Επειδή τα δεδομένα εδαφικής κάλυψης μπορούν εύκολα να ανανεωθούν από το
αυτοματοποιημένο GIS, η διαδοχική ανάλυση των αλλαγών κάλυψης είναι εφικτή. Οι γεωμορφές ωστόσο παραμένουν ως βασική αναλυτική χωρική μονάδα.

[[εικόνα: geniko.eikona2.jpg|center|400px|]]

Εικόνα 2: Ημι-λεπτομερής ανάλυση γεωμορφών, κυρίαρχων εδαφών και χρήσεων γης

Τεχνικές τηλεπισκόπησης για μελέτες κατολισθήσεων και ζωνών επικινδυνότητας στην Ευρώπη

2011-02-08T00:18:58Z

Lefkipapada: New page: <big>'''Τεχνικές τηλεπισκόπησης για μελέτες κατολισθήσεων και ζωνών επικινδυνότητας στην Ευρώπη'''</big> Fran...

<big>'''Τεχνικές τηλεπισκόπησης για μελέτες κατολισθήσεων και ζωνών επικινδυνότητας στην Ευρώπη'''</big>

Franco Mantovani *, Robert Soeters, C.J. Van Westen

<big>''' 1.Αντικείμενο Εφαρμογής'''</big>

Επισκόπηση ερευνητικών εργασιών σχετικά με τη χρήση τηλεπισκόπησης στις μελέτες κατολισθήσεων και ζωνών επικινδυνότητας, από τις χώρες που ανήκουν στην Ευρωπαϊκή Κοινότητα.

<big>''' 2.Στόχος της Εφαρμογής '''</big>

Αξιολόγηση τηλεπισκοπικών δεδομένων στις μελέτες κατολισθήσεων και εξαγωγή συμπερασμάτων.

<big>''' 3.Είδη δορυφορικών ή αερομεταφερόμενων συστημάτων'''</big>

Αεροφωτογραφίες κλίμακας 1:50000, 1:25000, 1:10000, GPS, ραντάρ
δεδομένα από ERS-Ι, JERS-1

<big>''' 4.Είδη δορυφόρων, δεκτών και καναλιών'''</big>

• Landsat MSS

• Landsat TM

• Spot XS

• Spot PAN

<big>''' 5.Χρήση επιπρόσθετων χαρτών, βάσεων δεδομένων, GIS'''</big>

• Χάρτης κλίσεων

• Χάρτης κλίσεων πορείας

• Χάρτης απογραφής κατολισθήσεων

• Χάρτης απογραφής των κινήσεων των μαζών

• Χάρτης χρήσεων γης

• Υφιστάμενοι γεωλογικοί χάρτες

• Γεωμορφολογικοί χάρτες

• Τοπογραφικοί χάρτες

• Ψηφιακά μοντέλα εδάφους

• Χάρτης εμφάνισης κατολισθήσεων

• Χάρτης επικινδυνότητας

• Βάση δεδομένων της ιστορικής εμφάνισης των κατολισθήσεων σε
μια περιοχή

• GIS

<big>''' 6.Ανάλυση'''</big>

Η τηλεπισκόπηση χρησιμοποιείται σε τρείς φάσεις κατολισθήσεων:

1. ανίχνευση και ταξινόμηση των κατολισθήσεων (δορυφορικές εικόνες, αεροφωτογραφίες κλίμακας 1:50000, 1:25000, και 1:10000)

2. παρακολούθηση της δραστηριότητας των υφιστάμενων κατολισθήσεων (GPS, φωτογραμμετρικές τεχνικές, δεδομένα ραντάρ)

3. ανάλυση και πρόβλεψη στο χώρο και το χρόνο των ανεπαρκειών της πλαγιάς (αεροφωτογραφίες μικρής κλίμακας <1:100000, μεσαίας κλίμακας 1:50,000 ως 1:25,000, και μεγάλης κλίμακας > 1: 10,000, χάρτες, βάση δεδομένων).

Μία από τις σημαντικές πτυχές που θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη σε σχέση με τη χρήση τηλεπισκοπικών τεχνικών σε μελέτες κατολισθήσεων είναι η εκτίμηση του λάθους και της αβεβαιότητας. Η αναγνώριση κατολισθήσεων μπορεί να περιέχει ένα πολύ υψηλό βαθμό αβεβαιότητας. Διάφοροι παράγοντες παίζουν ρόλο σε αυτό το βαθμό, όπως η εμπειρία του ερευνητή σε φωτοερμηνεία και γνώσεων στον τομέα, ο στόχος της μελέτης, τα χαρακτηριστικά της περιοχής μελέτης, η
ηλικία και ο τύπος των μαζικών μετακινήσεων, η κλίμακα, η ποιότητα,
και το είδος των χρησιμοποιούμενων φωτογραφιών και η μετατροπή των
πληροφοριών από τις αεροφωτογραφίες στο χάρτη βάσης.

<big>''' 7. Αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων'''</big>

Είναι εύκολο να γίνει εκτίμηση των κατολισθήσεων για μεγάλες εκτάσεις περιοχών με χρήση κάποιων απλών δεικτών, όπως ο αριθμός κατολισθήσεων που έχουν εμφανιστεί στο παρελθόν, ενώ αντίθετα είναι δύσκολο να γίνει εκτίμηση με λεπτομέρεια. Στην περίπτωση αυτή, οι γεοεπιστήμονες πρέπει να στηρίζονται σε μοντέλα, που βασίζονται στην παραδοχή ότι οι κατολισθήσεις είναι πιο πιθανό να συμβούν σε χώρους όπου ο συνδυασμός των παραγόντων που υπάρχουν,
έχουν οδηγήσει σε κατολισθήσεις κατά το παρελθόν. Αυτό συνεπάγεται
γνώση των αιτιολογικών παραγόντων, ικανότητα να αποτυπώνονται
αυτές σε ένα χάρτη-το χάρτη επικινδυνότητας μικρού βαθμού αβεβαιότητας, καθώς και λεπτομερή γνώση για το παρελθόν των μαζικών μετακινήσεων.

Οι αεροφωτογραφίες είναι τα πιο σημαντικά εργαλεία τηλεπισκόπησης στις μελέτες κατολισθήσεων. Η παρούσα εφαρμογή δορυφορικής τηλεπισκόπησης είναι περιορισμένη όσον αφορά στην άμεση χαρτογράφηση των χαρακτηριστικών αστάθειας πλαγιάς. Οι πρόσφατες διαθέσιμες δορυφορικές εικόνες (SPOT,
LANSAT TM, JERS-1) είναι κυρίως χρήσιμες για έμμεσες
μεθόδους χαρτογράφησης. Για την εκτίμηση της αστάθειας πλαγιάς, χρησιμοποιούνται μεγάλης κλίμακας αεροφωτογραφίες σε αντιπροσωπευτικές περιοχές δειγματοληψίας. Το δυναμικό της χρήσης των ραντάρ για τη
χαρτογράφηση κινδύνου κατολισθήσεων εξακολουθεί να χρειάζεται περαιτέρω έρευνες.

Mία ολοκληρωμένη προσέγγιση για χαρτογράφηση των κατολισθήσεων χρησιμοποιώντας τηλεπισκόπηση και γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών

2011-02-08T00:10:39Z

Lefkipapada: New page: <big>'''Mία ολοκληρωμένη προσέγγιση για χαρτογράφηση των κατολισθήσεων χρησιμοποιώντας τηλεπισκόπηση κα...

<big>'''Mία ολοκληρωμένη προσέγγιση για χαρτογράφηση των κατολισθήσεων χρησιμοποιώντας τηλεπισκόπηση και γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών'''</big>

S.Sarkar and D.P. Kanungo

<big>''' 1.Αντικείμενο Εφαρμογής'''</big>

Συνδυασμός μεθόδων τηλεπισκόπισης και Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών για τη χαρτογράφηση κατολισθήσεων.

<big>''' 2.Στόχος της Εφαρμογής'''</big>

Η κατολίσθηση είναι μια από τις καταστροφικές γεωλογικές διεργασίες
που προκαλεί όχι μόνο τεράστιες καταστροφές στο οδικό δίκτυο, γέφυρες, και
σπίτια αλλά μπορεί και να οδηγήσει σε απώλεια ζωής. Επομένως, στόχος της εφαρμογής είναι η ανάπτυξη μιας μεθοδολογίας για τη χαρτογράφηση των κατολισθήσεων και συνεπώς τον προσδιορισμό των δυνητικών περιοχών για κατολίσθηση. Παράλληλα, η μελέτη έχει ως στόχο να διαπιστωθεί η χρησιμότητα της τηλεπισκόπησης και του GIS.

<big>''' 3.Περιοχή μελέτης και Γεωλογία'''</big>

Ένα μέρος του Darjeeling Himalaya επιλέχθηκε για την εκτέλεση του μοντέλου. Περιλαμβάνει μια συνολική έκταση 3000 km2, υψώνεται απότομα από τις προσχώσεις των ποταμών της Βόρειας Βεγγάλης και επιτυγχάνει ένα μέγιστο υψόμετρο περίπου 2600 μέτρα. Η περιοχή βρίσκεται μεταξύ Σικίμ στα βόρεια, προς την κατεύθυνση Μπουτάν ανατολικά, και το Νεπάλ προς τη δύση.

Οι τεκτονικές μονάδες στην περιοχή εμφανίζονται στην
αντίστροφη σειρά της στρωματογραφικής επαλληλίας. Στην περιοχή μελέτης, η ομάδα Daling αποτελείται από χαμηλού βαθμού μεταμορφωμένα
πετρώματα, ενώ η ομάδα Darjeeling αποτελείται κυρίως από
γνεύσιους.

<big>''' 4.Είδη δορυφορικών ή αερομεταφερόμενων συστημάτων'''</big>

• IRS

<big>''' 5.Είδη δορυφόρων, δεκτών και καναλιών'''</big>

• 1C LISS III

• 1D PAN

<big>''' 6.Χρησιμότητα των δεκτών/καναλιών'''</big>

Χρησιμοποιήθηκαν οι συγκεκριμένοι δέκτες γιατί ικανοποιούσαν τα παρακάτω κριτήρια:

• Συγχώνευση των LISS ΙΙΙ και PAN δεδομένων γα να έχουν τόσο υψηλή χωρική ανάλυση όσο και υψηλή φασματική ανάλυση σε μία ενιαία εικόνα.

• Μια τεχνική μετασχηματισμού IHS χρησιμοποιήθηκε, η οποία μετατρέπει τη γκρι κλίμακα της εικόνας(PAN) σε μία ποικιλία έντασης(Ι). Τα στοιχεία της απόχρωσης και του κορεσμού λαμβάνονται από τη LISS ΙΙΙ FCC (3:2:1) εικόνα.

[[εικόνα: katolisthiseis2.eikona1.jpg|center|400px|]]

Εικόνα 1: IRS δορυφορικές εικόνες της περιοχής μελέτης. (Α) Σε κλίμακα του γκρι
αναπαράσταση της εικόνας LISS ΙΙΙ (3:2:1). (Β) Εικόνα PAN της περιοχής που σημειώνεται στο (Α).

<big>''' 7.Προεπεξεργασίες'''</big>

• Βελτιωμένη χωρικά πολυφασματική εικόνα, χρησιμοποιώντας μια εικόνα τεχνικής συγχώνευσης (Saraf, 1999).

• Γεωαναφορά με GCPs (τελικά λήφθηκαν υπόψη 11 GCPs με σφάλμα RMS της τάξης του 0,5).

• Datum Everest

<big>''' 8. Χρήση επιπρόσθετων χαρτών, βάσεων δεδομένων, GIS'''</big>

• Χάρτες της Έρευνας της Iνδίας (1:25.000 και 1:50.000 κλίμακας)

• Γεωλογικοί χάρτες και χάρτες εδάφους

• Χάρτης κλίσεων

• Χάρτης λιθολογίας(1:25.000)

• Χάρτης χρήσεων γης

• Χάρτης κατολισθήσεων

• Σύνθετα ψευδών χρωμάτων (FCCs)

• Λογισμικό ΕRDAS Imagine (Version 8.3.1)

• Arc View GIS

<big>''' 9. Μεθοδολογία'''</big>

Η μεθοδολογία περιλαμβάνει επιλογή των παραγόντων, δημιουργία των θεματικών επιπέδων στο GIS, αριθμητική διαβάθμιση των παραγόντων, ολοκλήρωση των στοιχείων που περιέχονται στο GIS, υπολογισμό του δυναμικού δείκτη κατολίσθησης, κατάλληλη ταξινόμηση της ευαισθησίας των κατολισθήσεων, καθώς και επικύρωση του προκύπτοντος χάρτη. Για την αναγνώριση των πιθανών περιοχών κατολίσθησης, αναπτύχθηκε μια αριθμητική κατάταξη στην κλίμακα 1 έως 9, ανάλογα με το βάρος που υποδεικνύει μεγαλύτερη επιρροή προς την εμφάνιση κατολίσθησης. Οι περισσότερες από τις κατολισθήσεις συνδέθηκαν με τα κανάλια αποστράγγισης και ως εκ τούτου, το μέγιστο βάρος ανατέθηκε στην υψηλή πυκνότητα αποστράγγισης.

Ωστόσο, για να αξιολογηθεί η ποιότητα του χάρτη κατολισθήσεων, είναι σημαντικό να υπολογιστεί η συχνότητα κατολισθήσεων κάθε κατηγορίας, όπως και να πραγματοποιηθεί το chi-square test.

[[εικόνα: katolisthiseis2.eikona2.jpg|center|400px|]]

Εικόνα 2: Διάγραμμα ροής που δείχνει τη μεθοδολογία

<big>''' 10.Αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων'''</big>

Στην παρούσα μελέτη, τηλεπισκόπηση και GIS χρησιμοποιήθηκαν εκτενώς. Η
συγχώνευση των πολυφασματικών και παγχρωματικός δορυφορικών δεδομένων
βελτίωσε σημαντικά την ποιότητα των εδαφικών χαρακτηριστικών της εικόνας. Η εφαρμογή του GIS αποδείχθηκε πάρα πολύ χρήσιμη για τη δημιουργία των θεματικών επιπέδων και τη χωρική ανάλυση των δεδομένων τους. Ο χάρτης ευαισθησίας κατολισθήσεων χωρίζει την περιοχή σε διαφορετικές ζώνες που αντιστοιχούν σε τέσσερις σχετικές τάξεις ευαισθησίας. Οποιαδήποτε αλλαγή στο φυσικό περιβάλλον από ανθρώπινες παρεμβάσεις, μπορεί να οδηγήσει σε τροποποίηση της ευαισθησίας κατολισθήσεων της περιοχής. Ως εκ τούτου,
οι χάρτες αυτοί θα πρέπει να ενημερώνεται περιοδικά.

[[εικόνα: katolisthiseis2.eikona3.jpg|center|400px|]]

Εικόνα 3: Χάρτης ευαισθησίας κατολισθήσεων

Εξετάζοντας την πολυφασματική τηλεπισκόπηση για την εκ των υστέρων εκτίμηση της σοβαρότητας της φωτιάς στις αφρικανικές σαβάνες

2011-02-07T23:48:51Z

Lefkipapada: New page: <big>'''Εξετάζοντας την πολυφασματική τηλεπισκόπηση για την εκ των υστέρων εκτίμηση της σοβαρότητας της ...

<big>'''Εξετάζοντας την πολυφασματική τηλεπισκόπηση για την εκ των υστέρων εκτίμηση της σοβαρότητας της φωτιάς στις αφρικανικές σαβάνες'''</big>

Alistair M.S. Smitha,*, Martin J. Woosterb, Nick A. Drakeb, Frederick M. Dipotsoc,
Michael J. Falkowskia, Andrew T. Hudakd

<big>'''1. Αντικείμενο Εφαρμογής'''</big>

Χρησιμοποίηση της τηλεπισκόπησης για την αξιολόγηση των πυρκαγιών στις δασικές και χορτολιβαδικές εκτάσεις στις αφρικανικές σαβάνες.

<big>'''2. Στόχος της Εφαρμογής'''</big>

Ανακάλυψη και αξιολόγηση πιθανών σχέσεων μεταξύ των χαρακτηριστικών της πυρκαγιάς της αφρικανικής σαβάνας και την -μετά την πυρκαγιά- επιφάνεια φασματικής ανάκλασης στην ορατή ως την υπέρυθρη φασματική περιοχή.

<big>'''3. Περιοχή μελέτης και Γεωλογία'''</big>

Η μελέτη διεξήχθη στο Εθνικό Πάρκο Chobe (CNP), στη βόρεια Μποτσουάνα. Το CNP βρίσκεται μέσα σε μια οικολογικά ποικιλόμορφη περιοχή, κατά τη μετάβαση από τις ξηρές / πλούσιες σε θρεπτικά συστατικά σαβάνες του κεντρικού Καλαχάρι στις υγρές / φτωχές σε θρεπτικά συστατικά σαβάνες της Βόρειας Ζάμπια. Τα εδάφη στην περιοχή μελέτης αποτελούνται από κόκκινη άμμο Καλαχάρι και γκρι / καφέ αμμώδη εδάφη.

[[εικόνα: pyrkagies1.eikona1.jpg|center|400px|]]

Εικόνα 1: Περιοχή μελέτης

<big>'''4. Είδη δορυφορικών ή αερομεταφερόμενων συστημάτων'''</big>

Αεροφωτογραφίες και δορυφορικές εικόνες

<big>'''5. Είδη δορυφόρων, δεκτών και καναλιών'''</big>

• Landsat ETM+

• Ikonos

<big>'''6. Μεθοδολογία'''</big>

Εννέα οργανωμένες πειραματικές φωτιές διεξήχθησαν σε ημι-άνυδρες δασικές σαβάνες του Εθνικού Πάρκου Chobe (Μποτσουάνα), όπου η θερμοκρασία της φωτιάς (Tmax) και η διάρκεια (dt) καταγράφηκαν χρησιμοποιώντας θερμοστοιχεία τοποθετημένα σε διάφορα ύψη και τοποθεσίες. Οι μεταβλητές αυτές, μαζί με μετρήσεις της έντασης της πυρκαγιάς (FLI), της ολοκληρωμένης θερμοκρασίας με το χρόνο (Tsum) και της βιομάζας (και του άνθρακα / αζώτου) που εξαερώθηκαν, συγκρίθηκαν με την -μετά την πυρκαγιά- επιφάνεια φασματικής ανάκλασης.

Στατιστικά σημαντικές σχέσεις παρατηρήθηκαν μεταξύ:

1. της έντασης της πυρκαγιάς και του ολικού αζώτου που εξαερώθηκε:

r2 = 0,54, n = 36, p <0,001

2. της ολοκληρωμένης θερμοκρασίας (Tsum-μ) και της συνολικής
βιομάζας που κάηκε:

r2 = 0.72, n = 32, p <0,001

3. της διάρκειας της πυρκαγιάς, όπως μετράται από θερμοστοιχείο (dtT) και της συνολικής βιομάζας που κάηκε:

r2 = 0,74, n = 34, p <0,001

4. της διάρκειας της πυρκαγιάς, όπως μετράται από θερμοστοιχείο (dtT) και του ολικού αζώτου που εξαερώθηκε:

r2 = 0.73, n = 34, p <0,001

[[εικόνα: pyrkagies1.eikona2.jpg|center|400px|]]

Εικόνα 2: Σχέσεις μεταξύ της έντασης της φωτιάς και Α)του αζώτου που εξαερώθηκε και Β)του άνθρακα που εξαερώθηκε

[[εικόνα: pyrkagies1.eikona3.jpg|center|400px|]]

Εικόνα 3: Αποτελέσματα θερμοκρασίας σε σχέση με το χρόνο από ένα τοποθετημένο θερμοστοιχείο

[[εικόνα: pyrkagies1.eikona4.jpg|center|400px|]]

Εικόνα 4: Σχέσεις μεταξύ της -μετά τη φωτιά- επιφάνειας φασματικής ανάκλασης και της ολοκληρωμένης θερμοκρασίας με το χρόνο και τη διάρκεια της φωτιάς

<big>'''7. Αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων'''</big>

Τα αποτελέσματα αναγνωρίζουν τη διάρκεια της πυρκαγιάς ως ένα ευέλικτο μέτρο που σχετίζεται άμεσα με τη σοβαρότητα της πυρκαγιάς. Ωστόσο, δείχνουν και τις δυσκολίες κατά την εφαρμογή αυτών των φασματικώς-βασισμένων τεχνικών για την παρατήρηση της γης μέσω δορυφόρου, λόγω της -μικρής κλίμακας- μεταβλητότητας που σημειώνεται στο έδαφος. Τα αποτελέσματα επίσης δείχνουν τη πιθανότητα της επιφάνειας φασματικής ανάκλασης, για αύξηση της σοβαρότητας των πυρκαγιών, λόγω της μείωσης της υψηλής ανακλαστικότητας της άσπρης τέφρας ορυκτών. Οι πιο πρόσφατες τεχνικές για τη χαρτογράφηση καμένων εκτάσεων βασίζονται στη γενική υπόθεση ότι η επιφάνεια ανακλαστικότητας μειώνεται μετά από μια πυρκαγιά, και έτσι εάν η χωρική ανάλυση της εικόνας είναι αρκετά υψηλή, τέτοιες μέθοδοι μπορεί να αποτύχουν.

Το σχετικό συμπέρασμα που εξάγεται είναι ότι στο περιβάλλον των σαβάνων, η πολύ υψηλή χωρική ανάλυση των αισθητήρων του IKONOS μπορεί να είναι χρήσιμη
για το σκοπό αυτό, αλλά αυτοί οι αισθητήρες συγκριτικά με αυτούς του Landsat ETM+ φαίνεται απίθανο να είναι σε θέση να ανιχνεύουν τις σημαντικές διαφοροποιήσεις της λευκής τέφρας.

[[εικόνα: pyrkagies1.eikona5.jpg|center|400px|]]

Εικόνα 5: Φωτογραφίες από τη χωρική κατανομή λευκής τέφρας. Α)Φωτογραφία από μία από τις -μετά τη φωτιά- επιφάνειες όπως λήφθηκε από κάποιο σημείο θερμοστοιχείου. Β) Αεροφωτογραφία που δείχνει το συνονθύλευμα λευκής και μαύρης τέφρας στη Ζιμπάμπουε

Χρησιμοποιώντας την τηλεπισκόπηση για την εκτίμηση των εκπομπών άνθρακα των ρωσικών δασικών πυρκαγιών

2011-02-07T23:13:59Z

Lefkipapada: New page: <big>'''Χρησιμοποιώντας την τηλεπισκόπηση για την εκτίμηση των εκπομπών άνθρακα των ρωσικών δασικών πυρκ...

<big>'''Χρησιμοποιώντας την τηλεπισκόπηση για την εκτίμηση των εκπομπών άνθρακα των ρωσικών δασικών πυρκαγιών '''</big>

A. S. ISAEV1, G.N. KOROVIN1, S. A. BARTALEV2, D. V. ERSHOV1, A. JANETOS3,
E. S. KASISCHKE4, H. H. SHUGART5, N.H. F. FRENCH6, B. E. ORLICK7 and
T. L. MURPHY7

<big>''' 1.Αντικείμενο Εφαρμογής '''</big>

Η χρησιμοποίηση και επεξεργασία δορυφορικών εικόνων για την αξιολόγηση των χαρακτηριστικών των δασικών πυρκαγιών και την εκτίμηση των εκπομπών άνθρακα.

<big>'''2.Στόχος της Εφαρμογής '''</big>

Κάθε χρόνο, 10 – 35 χιλιάδες δασικές πυρκαγιές που καλύπτουν 0,5 έως 5,3 εκατομμύρια εκτάρια (ha), ανιχνεύονται στο ενεργά προστατευόμενο μέρος του ρωσικού δάσους. Επομένως, στόχος είναι η χαρτογράφηση της έκτασης των δασικών πυρκαγιών, η ανάπτυξη μεθόδων για τη μέτρηση των εκπομπών άνθρακα, η αξιολόγηση της βλάβης και η παρακολούθηση της αναγέννησης της δασικής βλάστησης.

<big>'''3.Είδη δορυφορικών ή αερομεταφερόμενων συστημάτων '''</big>

Για την εφαρμογή χρησιμοποιήθηκαν δορυφορικές εικόνες από μετεωρολογικούς δορυφόρους (NOAA, Meteor), και δορυφόρους Landsat, SPOT, RESURS. Επίσης χρησιμοποιήθηκαν δορυφορικές εικόνες πολύ υψηλής ανάλυσης (μέχρι 1 μέτρο), που λήφθηκαν από αμερικανικά και ρωσικά εθνικά συστήματα ασφαλείας.

<big>'''4.Χρησιμότητα των δορυφορικών συστημάτων'''</big>

Τα αποτελέσματα πολλαπλών μελετών και η εμπειρία στη χρήση δορυφορικών εικόνων από μετεωρολογικούς δορυφόρους (NOAA, Meteor) και δορυφόρους Landsat, SPOT, RESURS, αποδεικνύει την ικανότητά τους να εντοπίζουν μεγάλες δασικές πυρκαγιές και καμένες περιοχές. Η υψηλή συχνότητα επανάληψης των περασμάτων των μετεωρολογικών δορυφόρων δίνει τη δυνατότητα να λαμβάνουν τις πιο πρόσφατες πληροφορίες σχετικά με τις παραμέτρους και τη θέση των
μεγάλων δασικών πυρκαγιών. Περαιτέρω έρευνες αυτών των πυρκαγιών και των καμένων περιοχών γίνονται με τους δορυφόρους υψηλότερης ανάλυσης (Landsat, SPOT, RESURS). Από τους τελευταίους λήφθηκαν εικόνες υψηλής ανάλυσης (30 μ.), για τη χαρτογράφηση των ορίων της πυρκαγιάς και για την περαιτέρω κατηγοριοποίηση της καμένης περιοχής σε διάφορους τύπους πυρκαγιάς και διαφορετικά επίπεδα ζημιών.

Η σύγκριση των ορίων της πυρκαγιάς με τους δασικούς χάρτες επιτρέπει την αξιολόγηση της προ-φωτιάς δομή και των συνθηκών της δασικής βλάστησης. Η κατάσταση-μετά τη φωτιά-της δασικής βλάστησης εκτιμήθηκε από την υψηλή και πολύ υψηλή ανάλυση δορυφορικών εικόνων (μέχρι 1 μέτρο). Επίσης, είναι δυνατό να γίνει διάκριση των κύριων κατηγοριών γης και των παραμέτρων του δάσους χρησιμοποιώντας δεδομένα τηλεπισκόπισης από ρωσικά και αμερικανικά εθνικά συστήματα ασφαλείας.

<big>'''5.Μεθοδολογία'''</big>

<big>'''5.1 Χρήση λογισμικών'''</big>

Μια βάση δεδομένων GIS των περιοχών δείγματος δημιουργήθηκε από τα στοιχεία της έρευνας. Οι μορφές της βάσης δεδομένων είναι συμβατές με τις μορφές του Arc / Info και ERDAS, και περιλαμβάνουν:
• καλύψεις Vector των υφιστάμενων ορίων, με τα απογραφικά δεδομένα του 1997 για καμένες εκτάσεις.
• Vector κάλυψη των υφιστάμενων ορίων, ανάλογα με την απογραφή του 1992.
• Vector κάλυψη των κέντρων των σημείων δειγματοληψίας, που βρίσκονται στην καμένη περιοχή με χαρακτηριστικά που περιγράφουν το επίπεδο των ζημιών.
• Vector κάλυψη της θέσης του δείγματος σε μεγάλη κλίμακα αεροφωτογραφιών
της καμένης δασικής περιοχής, που ελήφθησαν το 1998.
Τα παραπάνω επίπεδα συνδυάστηκαν και με μία χαρτογραφικού υποβάθρου βάση.

<big>'''5.2 Εκτίμηση του επιπέδου ζημιάς των δασικών πυρκαγιών '''</big>

Χρησιμοποιήθηκε ο διαφορικός δείκτης βλάστησης NDVI, και συγκεκριμένα ο δείκτης προ-φωτιάς NDVI (t1), και μετά τη φωτιά NDVI (t2), για να δημιουργηθεί η διαφορά ΔNDVI = NDVI (t2) - NDVI (t1).
Η πρώτη αξιολόγηση έγινε χρησιμοποιώντας ΔNDVI διαγράμματα κατανομής για τον καθορισμό του συνόλου των pixels της καμένης επιφάνειας {Cj}. Το επίπεδο των ζημιών των δέντρων εκτιμάται στο δεύτερο στάδιο, όπου χρησιμοποιείται το σύνολο των NDVIj τιμών και ένα αντιπροσωπευτικό δείγμα των δεδομένων που περιγράφουν το επίπεδο ζημιάς, {D}, που ήταν ένα υποσύνολο του {Cj}. Οι παραπάνω παράμετροι χρησιμοποιούνται για την παραγωγή των εξισώσεων παλινδρόμησης Di = f (ΔNDVIi) και στη συνέχεια να υπολογίσει μια εκτίμηση του επιπέδου της ζημιάς των δασών.

[[εικόνα: pyrkagies2.1sxima1.jpg|center|400px|]]

Σχήμα 1: Διαφορά NDVI με τις θέσεις της καμπύλης αναφοράς για την αξιολόγηση των ζημιών από πυρκαγιές.

<big>'''5.3 Εκτίμηση των εκπομπών άνθρακα'''</big>

Μετράται το ποσό της χημικής σύστασης διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνεται κατά την καύση της βιομάζας. Η ένταση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα σε κάθε μία από τις καμένες εκτάσεις βρέθηκε από τον
πολλαπλασιασμό της μάζας των καμένων οργανικών υλικών με την περιεκτικότητά του σε άνθρακα. Η συνολική μάζα των καμένων οργανικών υλικών και το συνολικό ποσό του διοξειδίου του άνθρακα εκπομπής βρέθηκαν από την άθροιση των αντίστοιχων τιμών για καθεμία από τις καμένες περιοχές.

<big>'''6. Αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων '''</big>

Η παρούσα εφαρμογή έκανε χρήση της τηλεπισκόπισης για να αναπτύξει μεθόδους υπολογισμού των εκπομπών άνθρακα των ρωσικών δασικών πυρκαγιών. Η
συνάρτηση συσχέτισης που συνδέει την NDVI διαφορά από πριν για την -μετά την καύση-, με τη ζημιά των δασικών πυρκαγιών ήταν γραμμική, καθώς και οι συντελεστές της γραμμικής συσχέτισης ήταν υψηλοί (R2 = 0,82 και R2 = 0,89). Βρέθηκε επίσης μια καλή συμφωνία μεταξύ
της ερμηνείας των δεδομένων από τα εθνικά συστήματα ασφαλείας και από τις αεροφωτογραφίες μεγάλης κλίμακας, με ελάχιστες αποκλίσεις (λιγότερο από 10%). Τα δεδομένα από τα εθνικά συστήματα ασφαλείας μπορεί να είναι μια συμφέρουσα αναβάθμιση, και συχνά μια εναλλακτική λύση στις παραδοσιακές μεθόδους που απασχολούν την έρευνα πεδίου και τις αεροφωτογραφίες μεγάλης κλίμακας.

[[εικόνα: pyrkagies2.eikona1.jpg|center|400px|]]

Εικόνα 1: Εκτίμηση εκπομπών άνθρακα χρησιμοποιώντας: a) αεροφωτογραφίες και b) εθνικά δεδομένα αφαλείας

[[εικόνα: pyrkagies2.eikona2.jpg|center|400px|]]

Εικόνα 2: Χάρτης του τύπου και της σοβαρότητας της φωτιάς ως αποτέλεσμα κοινής επεξεργασίας της δορυφορικής εικόνας με a) αεροφωτογραφίες και b)εθνικά δεδομένα ασφαλείας

[[εικόνα: pyrkagies2.eikona3.jpg|center|400px|]]

Εικόνα 3: Εκτίμηση της σοβαρότητας των καμένων εκτάσεων χρησιμοποιώντας τη διαφορά NDVI σε συνδυασμό με τα αποτελέσματα από a) αεροφωτογραφίες και b)εθνικά δεδομένα ασφαλείας

Αρχείο:Geniko.eikona2.jpg

2011-02-07T22:55:29Z

Lefkipapada:

Αρχείο:Geniko.eikona1.jpg

2011-02-07T22:55:18Z

Lefkipapada:

Αρχείο:Katolisthiseis2.eikona3.jpg

2011-02-07T22:55:05Z

Lefkipapada:

Αρχείο:Katolisthiseis2.eikona2.jpg

2011-02-07T22:54:54Z

Lefkipapada:

Αρχείο:Katolisthiseis2.eikona1.jpg

2011-02-07T22:54:43Z

Lefkipapada:

Αρχείο:Pyrkagies1.eikona5.jpg

2011-02-07T22:54:26Z

Lefkipapada:

Αρχείο:Pyrkagies1.eikona4.jpg

2011-02-07T22:54:15Z

Lefkipapada:

Αρχείο:Pyrkagies1.eikona3.jpg

2011-02-07T22:54:04Z

Lefkipapada:

Αρχείο:Pyrkagies1.eikona2.jpg

2011-02-07T22:53:53Z

Lefkipapada:

Αρχείο:Pyrkagies1.eikona1.jpg

2011-02-07T22:53:42Z

Lefkipapada:

Αρχείο:Pyrkagies2.eikona3.jpg

2011-02-07T22:53:16Z

Lefkipapada:

Αρχείο:Pyrkagies2.eikona2.jpg

2011-02-07T22:53:02Z

Lefkipapada:

Αρχείο:Pyrkagies2.eikona1.jpg

2011-02-07T22:52:49Z

Lefkipapada:

Αρχείο:Pyrkagies2.1sxima1.jpg

2011-02-07T22:52:24Z

Lefkipapada: