RemoteSensing Wiki - Συνεισφορές χρήστη [el]

Παπανίκα Σοφία

2015-03-16T02:08:59Z

Papanika Sofia:

[[Ανίχνευση οχημάτων σε δορυφορικές εικόνες πολύ υψηλής ανάλυσης από αστικές περιοχές]]

[[Αυτόματη ανίχνευση ζημιών στα κτίρια με τη χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων διαχείρισης καταστροφών. Η Περίπτωση του σεισμού της Αϊτής το 2010]]

[[Παρακολούθηση θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης σε χώρους διάθεσης αστικών στερεών αποβλήτων, μέσω δορυφορικών εικόνων Landsat]]

[[Παρακολούθηση Χώρων Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων με τη χρήση Τηλεπισκόπησης: Η περίπτωση της Glina, Ρουμανία]]

[[Χωροθέτηση XYTA με τη χρήση πολυκριτηριακής ανάλυσης, γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών και τηλεπισκόπισης]]

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

Παπανίκα Σοφία

2015-03-16T02:07:35Z

Papanika Sofia:

Παπανίκα Σοφία

2015-03-16T02:07:04Z

Papanika Sofia:

[[Χωροθέτηση XYTA με τη χρήση πολυκριτηριακής ανάλυσης, γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών και τηλεπισκόπισης]]

[[Παρακολούθηση θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης σε χώρους διάθεσης αστικών στερεών αποβλήτων, μέσω δορυφορικών εικόνων Landsat]]

[[Παρακολούθηση Χώρων Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων με τη χρήση Τηλεπισκόπησης: Η περίπτωση της Glina, Ρουμανία]]

[[Ανίχνευση οχημάτων σε δορυφορικές εικόνες πολύ υψηλής ανάλυσης από αστικές περιοχές]]

[[Αυτόματη ανίχνευση ζημιών στα κτίρια με τη χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων διαχείρισης καταστροφών. Η Περίπτωση του σεισμού της Αϊτής το 2010]]

[[category:ΔΠΜΣ ]]

Παπανίκα Σοφία

2015-03-16T02:06:38Z

Papanika Sofia: Νέα σελίδα με '[[Χωροθέτηση XYTA με τη χρήση πολυκριτηριακής ανάλυσης, γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών και...'

[[Χωροθέτηση XYTA με τη χρήση πολυκριτηριακής ανάλυσης, γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών και τηλεπισκόπισης]]
[[Παρακολούθηση θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης σε χώρους διάθεσης αστικών στερεών αποβλήτων, μέσω δορυφορικών εικόνων Landsat]]
[[Παρακολούθηση Χώρων Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων με τη χρήση Τηλεπισκόπησης: Η περίπτωση της Glina, Ρουμανία]]
[[Ανίχνευση οχημάτων σε δορυφορικές εικόνες πολύ υψηλής ανάλυσης από αστικές περιοχές]]
[[Αυτόματη ανίχνευση ζημιών στα κτίρια με τη χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων διαχείρισης καταστροφών. Η Περίπτωση του σεισμού της Αϊτής το 2010]]

[[category:ΔΠΜΣ ]]

Χωροθέτηση XYTA με τη χρήση πολυκριτηριακής ανάλυσης, γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών και τηλεπισκόπισης

2015-03-16T01:56:12Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Suitability Analysis in Determining Optimal Landfill Location Using Multi-Criteria Evaluation (MCE), GIS & Remote Sensing.

'''''Συγγραφείς:''''' Olusina J. O. , Shyllon D. O.

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Στερεά Απόβλητα, Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΠΣ), Τηλεπισκόπηση, Πολυκριτηριακή Μέθοδος Αξιολόγησης

'''''Πηγή:''''' [http://www.ijceronline.com/papers/Vol4_issue06/version-2/B360207020.pdf International Journal of Computational Engineering Research, 2014, 4(6):2250-3005]

= Εισαγωγή =

Στη Νιγηρία, όπως και σε άλλες αναπτυσσόμενες χώρες, το ζήτημα της διαχείρισης των απορριμμάτων απασχολεί τις διάφορες τοπικές αρχές, καθώς θέτει καθημερινά σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Η συγκεκριμένη μελέτη θα ασχοληθεί με το Λάγος (Έκο στην τοπική διάλεκτο) που αποτελεί ένα ταχύτατα αναπτυσσόμενο εμπορικό κέντρο της Νιγηρίας και αντιμετωπίζει σοβαρό πρόβλημα με τη διαχείριση τόσο των αστικών όσο και των βιομηχανικών αποβλήτων. Η παρούσα έρευνα αποσκοπεί, πρώτον στην εύρεση κατάλληλης θέσης για τη χωροθέτηση ΧΥΤΑ στο Λάγος και δεύτερον στο σχεδιασμό της βέλτιστης διαδρομής για την αποκομιδή των απορριμμάτων με τη χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS), τηλεπισκοπικών μεθόδων και μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης. Για την επίτευξη των παραπάνω λαμβάνονται υπόψη οι υφιστάμενοι χώροι ανεξέλεγκτης διάθεσης απορριμμάτων (ΧΑΔΑ) και εξετάζονται δεκατέσσερα κριτήρια καταλληλότητας και μη καταλληλότητας, αυτά είναι η γεωμορφολογία, το βάθος των υπόγειων υδάτων, οι υγρότοποι, τα επιφανειακά ύδατα, τα δάση, η βλάστηση και η μαγκρόβια βλάστηση, τα ποτάμια, οι χρήσεις γης, το δίκτυο αποχέτευσης, οι κλίσεις του εδάφους, το οδικό δίκτυο, οι οικισμοί και το αεροδρόμιο.

= Περιοχή Μελέτης =

Η πόλη του Λάγος βρίσκεται στη νοτιοδυτική Νιγηρία, εκτείνεται στον κόλπο της Γουινέας και βρέχεται από τον Ατλαντικό Ωκεανό. Συνιστά την οικονομική πρωτεύουσα της Νιγηρίας, καταλαμβάνει έκταση 3.345 km2, κατατάσσεται 7η μεταξύ των ραγδαία αναπτυσσόμενων πόλεων στον κόσμο και αποτελεί το δεύτερο πιο πυκνοκατοικημένο αστικό κέντρο της Αφρικής με πληθυσμό 7.937.932 κατοίκους.

=== Παραγωγή & Διαχείριση Αποβλήτων ===

Βασικά δεδομένα για το σχεδιασμό και τη λειτουργία του συστήματος διαχείρισης στερεών αποβλήτων αποτελούν οι πηγές παραγωγής, οι τύποι, η ποιοτική και ποσοτική τους σύνθεση (Πίνακας 1 & 2).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e1.png|'''Πίνακας 1''' Πηγές και τύποι στερεών αποβλήτων που προέρχονται από μία κοινότητα.
File:Sp_a1_e2.png|'''Πίνακας 2''' Παραγωγή και διαχείριση αποβλήτων στο Λάγος.
</gallery>

Στις αναπτυγμένες χώρες έχουν εδραιωθεί διάφορες μέθοδοι και τεχνικές διαχείρισης απορριμμάτων, ωστόσο αυτές δεν μπορούν να εφαρμοστούν στις αναπτυσσόμενες χώρες, καθώς λόγω της διαφορετικής φύσης των προβλημάτων που σχετίζονται με τη διαχείριση των αστικών αποβλήτων. Οι αναπτυσσόμενες χώρες βρίσκονται στο μεταβατικό στάδιο για μία καλύτερη διαχείριση απορριμμάτων, καθώς η ανεξέλεγκτη διάθεση σε ξηρά και θάλασσα, η αποτέφρωση και η μακροχρόνια αποθήκευση σε ασφαλισμένους χώρους, αποτελούν ακόμη τις κυρίαρχες μεθόδους.
Στην πόλη του Λάγος υπάρχουν τρεις μεγάλες χωματερές και τρεις προσωρινές θέσης απόθεσης απορριμμάτων (Πίνακας 3 & Εικόνα 1).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e3.png|'''Πίνακας 3''' Οι τρεις μεγάλοι ΧΑΔΑ του Λάγος και χωρητικότητες τους.
File:Sp_a1_e4.png|'''Εικόνα 1''' Φωτογραφική απεικόνιση των τριών μεγάλων ΧΑΔΑ του Λάγος.
</gallery>

= Μεθοδολογία =
[[Αρχείο:Sp_a1_e5.png|thumb|left|'''Εικόνα 2''' Οι τρεις εικόνες Landsat που καλύπτουν όλη την Πολιτεία του Λάγος.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e6.png|thumb|right|'''Εικόνα 3''' Στα αριστερά παρουσιάζεται ο χάρτης χρήσεων γης του Λάγος και στα δεξιά η επικάλυψη της ταξινόμησης που προέκυψε από την επεξεργασία των εικόνων Landsat με αυτόν.]]

Αρχικά, συλλέχθηκαν πρωτογενή και δευτερογενή δεδομένα, τα οποία επεξεργάστηκαν και απεικονίστηκαν σε περιβάλλον GIS. Χρησιμοποιήθηκαν εικόνες Landsat (Εικόνα 2) και ταξινομήθηκαν με βάση τις χρήσεις γης (Εικόνα 3). Για καλύτερα αποτελέσματα οι εικόνες αυτές επικαλύφθηκαν από το χάρτη χρήσεων γης της Πολιτείας του Λάγος και προέκυψαν 5 διακριτές κατηγορίες. Στην πρώτη φάση καθορίστηκαν οι περιοχές εκπαίδευσης βάσει των 5 κατηγοριών και πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση. Στην δεύτερη φάση πραγματοποιήθηκε μεταταξινόμηση και εξήχθηκαν διανύσματα για την κάθε κατηγορία χρήσεων γης. Στην τρίτη και τελευταία φάση, οι τρεις εικόνες Landsat συγχωνεύτηκαν μέσω της τεχνικής edge - matching και επικαλύφθηκαν με τον χάρτη ορίων της Πολιτείας του Λάγος.

Στη συνέχεια, συλλέχθηκαν και επεξεργάστηκαν από το Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) δεδομένα που αφορούσαν τις ισοϋψείς του Λάγος (Εικόνα 4).
Επιπλέον, καθορίστηκαν τα κριτήρια και οι παράμετροι καταλληλότητας και περιορισμού για τη βέλτιστη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ (Πίνακας 4).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e7.png|'''Εικόνα 4''' SRTM δεδομένα για την Πολιτεία του Λάγους και τμήματος του Ατλαντικού Ωκεανού.
File:Sp_a1_e8.png|'''Πίνακας 4''' Κριτήρια και παράμετροι περιορισμού χωροθέτησης ΧΥΤΑ.
</gallery>
Τέλος, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της πολυκριτηριακής ανάλυσης που αποτελείται από 4 στάδια. Την δημιουργία κριτηρίων, την τυποποίηση των παραγόντων, τον καθορισμό βαρών στους παράγοντες και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό με τον οποίο συνενώνονται όλοι οι παράγοντες με τα αντίστοιχα βάρη τους και εξάγεται ο χάρτης καταλληλότητας (Διάγραμμα 1).
[[Αρχείο:Sp_a1_e9.png|thumb|none|'''Διάγραμμα 1''' Διάγραμμα ροής μεθόδου πολυκριτηριακής ανάλυσης.]]

= Αποτελέσματα & Ανάλυση =

Το πρώτο βήμα της ανάλυσης αφορούσε τη δημιουργία χαρτών που περιλαμβάνουν όλους τους προαναφερθέντες παράγοντες, στους οποίους έχουν προσδοθεί βάρη μέσω της διαδικασίας αναλυτικής ιεράρχησης (AHP). Ειδικότερα, για τους βιοφυσικούς παράγοντες προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
[[Αρχείο:Sp_a1_e10.png|thumb|right|'''Εικόνα 5''' Μερικοί χάρτες βιοφυσικών παραγόντων.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e11.png|thumb|right|'''Εικόνα 6''' Μερικοί χάρτες κοινωνικοοικονομικών παραγόντων.]]
* Γεωμορφολογία = 0,595
* Βάθος Υπόγειων Υδάτων = 0,246
* Υγρότοποι = 0,099
* Μαγκρόβια Βλάστηση = 0,059
* Eigen Value
** Average = 4,192
** CI = 0,061
** Consistency Ratio = 0,071
Στα κριτήρια εγγύτητας προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Εγγύτητα σε Ρέμα = 0,724
* Εγγύτητα σε Αστικό Ιστό = 0,193
* Εγγύτητα σε Οδικό Δίκτυο = 0,083.
* Eigen Value
** Average = 3,066
** CI = 0,033
** Consistency Ratio = 0,057

Όλοι οι παραπάνω παράγοντες χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή χαρτών που αφορούν σε γεωλογικά κριτήρια, υγροτόπους, μαγκρόβια βλάστηση, αποχετευτικό δίκτυο, επιφανειακά ύδατα, δάση και άλλα είδη βλάστησης, κλίσεων, οδικό δίκτυο, οικιστικό ιστό, αεροδρόμια και σιδηρόδρομους (Εικόνα 5 & Εικόνα 6).

[[Αρχείο:Sp_a1_e12.png|thumb|right|'''Εικόνα 7''' Μερικές ζώνες αποκλεισμού.]]
Το δεύτερο βήμα αφορούσε στην επεξεργασία των χαρτών παραγόντων που προέκυψαν και στον καθορισμό των ακατάλληλων θέσεων χωροθέτησης ΧΥΤΑ με την επιβολή κριτηρίων σε περιβάλλον GIS δημιουργώντας τις αντίστοιχες ζώνες αποκλεισμού (Εικόνα 7). Σύμφωνα λοιπόν με τα παραπάνω καθορίστηκε ότι:
* Οι υγρότοποι και οι περιοχές μαγκρόβιας βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Πρέπει να υπάρχει μία ζώνη ασφαλείας 100 μέτρων από το υφιστάμενο αποχετευτικό δίκτυο.
* Περιοχές επιφανειακών υδάτων πρέπει να απέχουν 100 μέτρα από ΧΥΤΑ.
* Τα δάση και περιοχές με διαφορετικά είδη βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Απαιτούνται χαμηλές κλίσεις.
* Η βέλτιστη απόσταση από το οδικό δίκτυο είναι τα 100 μέτρα.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 500 μέτρα από τον οικιστικό ιστό.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 3 χιλιόμετρα από αεροδρόμια.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 100 μέτρα από το σιδηροδρομικό δίκτυο.
* Οι περιοχές ιζηματογενών σχηματισμών δεν είναι κατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.

[[Αρχείο:Sp_a1_e13.png|thumb|left|'''Εικόνα 8''' Αποκλείοντας τις ζώνες ακαταλληλότητας από το χάρτη της Πολιτείας του Λάγος.]]
Με την εφαρμογή των παραπάνω κριτηρίων αποκλεισμού, την τυποποίηση και στάθμιση των παραγόντων μέσω της χρήσης μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης για την εύρεση της κατάλληλης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό εκδόθηκε ο συνολικός χάρτης καταλληλότητας (Εικόνα 8). Ωστόσο, η εύρεση της βέλτιστης θέσης για τη χωροθέτηση ενός ΧΥΤΑ εξαρτάται και τους στόχους που έχει η εκάστοτε μελέτη. Στη συγκεκριμένη περίπτωση μας αφορούν η εύρεση πιθανής θέσης αλλά και η αποκομιδή των απορριμμάτων.

Το επόμενο και τελευταίο βήμα της μελέτης αφορά στο σχεδιασμό των δρομολογίων για την αποκομιδή των απορριμμάτων, ο οποίος αποτελεί και τον καθοριστικό παράγοντα για τη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ. Δεδομένου ότι η ποσότητα των απορριμμάτων εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των κάδων/ στάσεων, το χρόνο φόρτωσης, τον κυκλοφοριακό φόρτο και τη μέθοδο συλλογής, καθορίζονται οι κανόνες που πρέπει να τηρούνται κατά την αποκομιδή:
[[Αρχείο:Sp_a1_e15.png|thumb|right|'''Εικόνα 10''' Απεικόνιση των τριών κατάλληλων θέσεων χωροθέτησης ΧΥΤΑ.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e14.png|thumb|left|'''Εικόνα 9''' Απεικόνιση υπολογισμού συντομότερης διαδρομής και εφαρμογή στην Πολιτεία του Λάγος.]]
* Οι διαδρομές δεν πρέπει να είναι κατακερματισμένες ούτε να αλληλεπικαλύπτονται.
* Οι διαδρομές πρέπει να σχεδιάζονται κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να αποφεύγουν πολυσύχναστους δρόμους και μονόδρομους.
* Η αποκομιδή δεν πρέπει να γίνεται ώρες κυκλοφοριακής αιχμής.
* Οι διαδρομές πρέπει να προγραμματίζονται έτσι, ώστε να καλύπτουν στο μέγιστο τη χωρητικότητα των οχημάτων.
* Θα πρέπει να τηρείται ένα σταθερό πρόγραμμα ωρών και συχνότητας αποκομιδής των απορριμμάτων, ώστε να εξυπηρετούνται καλύτερα οι πολίτες.
Στην παρούσα έρευνα ο υπολογισμός των διαδρομών πραγματοποιήθηκαν μέσω του αλγόριθμου συντομότερης διαδρομής (Εικόνα 9).

Τέλος, προέκυψε ο τελικός χάρτης καταλληλότητας στον οποίο απεικονίζονται τέσσερις κατηγορίες (Εικόνα 10): ακατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (96%), λίγο κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (0,4%), μέτρια κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (1,0 %) και κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (2,6%).

= Συμπεράσματα =

Στη συγκεκριμένη μελέτη η χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, Τηλεπισκόπησης και Πολυκριτηριακής Ανάλυσης, αποδείχθηκαν κατάλληλα εργαλεία για τον εντοπισμό βέλτιστης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ στην περιοχή του Λάγος. Ιδιαίτερα κατάλληλες θέσεις προσδιορίστηκαν βάσει καθορισμένων παραγόντων και του συστήματος αποκομιδής των απορριμμάτων. Οι επιλεγμένες με τον παραπάνω τρόπο θέσεις αναμένεται να ελαχιστοποιήσουν τις περιβαλλοντικές, κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Χωροθέτηση XYTA με τη χρήση πολυκριτηριακής ανάλυσης, γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών και τηλεπισκόπισης

2015-03-16T01:55:06Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Suitability Analysis in Determining Optimal Landfill Location Using Multi-Criteria Evaluation (MCE), GIS & Remote Sensing.

'''''Συγγραφείς:''''' Olusina J. O. , Shyllon D. O.

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Στερεά Απόβλητα, Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΠΣ), Τηλεπισκόπηση, Πολυκριτηριακή Μέθοδος Αξιολόγησης

'''''Πηγή:''''' International Journal of Computational Engineering Research, 2014, 4(6):2250-3005

= Εισαγωγή =

Στη Νιγηρία, όπως και σε άλλες αναπτυσσόμενες χώρες, το ζήτημα της διαχείρισης των απορριμμάτων απασχολεί τις διάφορες τοπικές αρχές, καθώς θέτει καθημερινά σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Η συγκεκριμένη μελέτη θα ασχοληθεί με το Λάγος (Έκο στην τοπική διάλεκτο) που αποτελεί ένα ταχύτατα αναπτυσσόμενο εμπορικό κέντρο της Νιγηρίας και αντιμετωπίζει σοβαρό πρόβλημα με τη διαχείριση τόσο των αστικών όσο και των βιομηχανικών αποβλήτων. Η παρούσα έρευνα αποσκοπεί, πρώτον στην εύρεση κατάλληλης θέσης για τη χωροθέτηση ΧΥΤΑ στο Λάγος και δεύτερον στο σχεδιασμό της βέλτιστης διαδρομής για την αποκομιδή των απορριμμάτων με τη χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS), τηλεπισκοπικών μεθόδων και μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης. Για την επίτευξη των παραπάνω λαμβάνονται υπόψη οι υφιστάμενοι χώροι ανεξέλεγκτης διάθεσης απορριμμάτων (ΧΑΔΑ) και εξετάζονται δεκατέσσερα κριτήρια καταλληλότητας και μη καταλληλότητας, αυτά είναι η γεωμορφολογία, το βάθος των υπόγειων υδάτων, οι υγρότοποι, τα επιφανειακά ύδατα, τα δάση, η βλάστηση και η μαγκρόβια βλάστηση, τα ποτάμια, οι χρήσεις γης, το δίκτυο αποχέτευσης, οι κλίσεις του εδάφους, το οδικό δίκτυο, οι οικισμοί και το αεροδρόμιο.

= Περιοχή Μελέτης =

Η πόλη του Λάγος βρίσκεται στη νοτιοδυτική Νιγηρία, εκτείνεται στον κόλπο της Γουινέας και βρέχεται από τον Ατλαντικό Ωκεανό. Συνιστά την οικονομική πρωτεύουσα της Νιγηρίας, καταλαμβάνει έκταση 3.345 km2, κατατάσσεται 7η μεταξύ των ραγδαία αναπτυσσόμενων πόλεων στον κόσμο και αποτελεί το δεύτερο πιο πυκνοκατοικημένο αστικό κέντρο της Αφρικής με πληθυσμό 7.937.932 κατοίκους.

=== Παραγωγή & Διαχείριση Αποβλήτων ===

Βασικά δεδομένα για το σχεδιασμό και τη λειτουργία του συστήματος διαχείρισης στερεών αποβλήτων αποτελούν οι πηγές παραγωγής, οι τύποι, η ποιοτική και ποσοτική τους σύνθεση (Πίνακας 1 & 2).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e1.png|'''Πίνακας 1''' Πηγές και τύποι στερεών αποβλήτων που προέρχονται από μία κοινότητα.
File:Sp_a1_e2.png|'''Πίνακας 2''' Παραγωγή και διαχείριση αποβλήτων στο Λάγος.
</gallery>

Στις αναπτυγμένες χώρες έχουν εδραιωθεί διάφορες μέθοδοι και τεχνικές διαχείρισης απορριμμάτων, ωστόσο αυτές δεν μπορούν να εφαρμοστούν στις αναπτυσσόμενες χώρες, καθώς λόγω της διαφορετικής φύσης των προβλημάτων που σχετίζονται με τη διαχείριση των αστικών αποβλήτων. Οι αναπτυσσόμενες χώρες βρίσκονται στο μεταβατικό στάδιο για μία καλύτερη διαχείριση απορριμμάτων, καθώς η ανεξέλεγκτη διάθεση σε ξηρά και θάλασσα, η αποτέφρωση και η μακροχρόνια αποθήκευση σε ασφαλισμένους χώρους, αποτελούν ακόμη τις κυρίαρχες μεθόδους.
Στην πόλη του Λάγος υπάρχουν τρεις μεγάλες χωματερές και τρεις προσωρινές θέσης απόθεσης απορριμμάτων (Πίνακας 3 & Εικόνα 1).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e3.png|'''Πίνακας 3''' Οι τρεις μεγάλοι ΧΑΔΑ του Λάγος και χωρητικότητες τους.
File:Sp_a1_e4.png|'''Εικόνα 1''' Φωτογραφική απεικόνιση των τριών μεγάλων ΧΑΔΑ του Λάγος.
</gallery>

= Μεθοδολογία =
[[Αρχείο:Sp_a1_e5.png|thumb|left|'''Εικόνα 2''' Οι τρεις εικόνες Landsat που καλύπτουν όλη την Πολιτεία του Λάγος.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e6.png|thumb|right|'''Εικόνα 3''' Στα αριστερά παρουσιάζεται ο χάρτης χρήσεων γης του Λάγος και στα δεξιά η επικάλυψη της ταξινόμησης που προέκυψε από την επεξεργασία των εικόνων Landsat με αυτόν.]]

Αρχικά, συλλέχθηκαν πρωτογενή και δευτερογενή δεδομένα, τα οποία επεξεργάστηκαν και απεικονίστηκαν σε περιβάλλον GIS. Χρησιμοποιήθηκαν εικόνες Landsat (Εικόνα 2) και ταξινομήθηκαν με βάση τις χρήσεις γης (Εικόνα 3). Για καλύτερα αποτελέσματα οι εικόνες αυτές επικαλύφθηκαν από το χάρτη χρήσεων γης της Πολιτείας του Λάγος και προέκυψαν 5 διακριτές κατηγορίες. Στην πρώτη φάση καθορίστηκαν οι περιοχές εκπαίδευσης βάσει των 5 κατηγοριών και πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση. Στην δεύτερη φάση πραγματοποιήθηκε μεταταξινόμηση και εξήχθηκαν διανύσματα για την κάθε κατηγορία χρήσεων γης. Στην τρίτη και τελευταία φάση, οι τρεις εικόνες Landsat συγχωνεύτηκαν μέσω της τεχνικής edge - matching και επικαλύφθηκαν με τον χάρτη ορίων της Πολιτείας του Λάγος.

Στη συνέχεια, συλλέχθηκαν και επεξεργάστηκαν από το Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) δεδομένα που αφορούσαν τις ισοϋψείς του Λάγος (Εικόνα 4).
Επιπλέον, καθορίστηκαν τα κριτήρια και οι παράμετροι καταλληλότητας και περιορισμού για τη βέλτιστη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ (Πίνακας 4).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e7.png|'''Εικόνα 4''' SRTM δεδομένα για την Πολιτεία του Λάγους και τμήματος του Ατλαντικού Ωκεανού.
File:Sp_a1_e8.png|'''Πίνακας 4''' Κριτήρια και παράμετροι περιορισμού χωροθέτησης ΧΥΤΑ.
</gallery>
Τέλος, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της πολυκριτηριακής ανάλυσης που αποτελείται από 4 στάδια. Την δημιουργία κριτηρίων, την τυποποίηση των παραγόντων, τον καθορισμό βαρών στους παράγοντες και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό με τον οποίο συνενώνονται όλοι οι παράγοντες με τα αντίστοιχα βάρη τους και εξάγεται ο χάρτης καταλληλότητας (Διάγραμμα 1).
[[Αρχείο:Sp_a1_e9.png|thumb|none|'''Διάγραμμα 1''' Διάγραμμα ροής μεθόδου πολυκριτηριακής ανάλυσης.]]

= Αποτελέσματα & Ανάλυση =

Το πρώτο βήμα της ανάλυσης αφορούσε τη δημιουργία χαρτών που περιλαμβάνουν όλους τους προαναφερθέντες παράγοντες, στους οποίους έχουν προσδοθεί βάρη μέσω της διαδικασίας αναλυτικής ιεράρχησης (AHP). Ειδικότερα, για τους βιοφυσικούς παράγοντες προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
[[Αρχείο:Sp_a1_e10.png|thumb|right|'''Εικόνα 5''' Μερικοί χάρτες βιοφυσικών παραγόντων.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e11.png|thumb|right|'''Εικόνα 6''' Μερικοί χάρτες κοινωνικοοικονομικών παραγόντων.]]
* Γεωμορφολογία = 0,595
* Βάθος Υπόγειων Υδάτων = 0,246
* Υγρότοποι = 0,099
* Μαγκρόβια Βλάστηση = 0,059
* Eigen Value
** Average = 4,192
** CI = 0,061
** Consistency Ratio = 0,071
Στα κριτήρια εγγύτητας προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Εγγύτητα σε Ρέμα = 0,724
* Εγγύτητα σε Αστικό Ιστό = 0,193
* Εγγύτητα σε Οδικό Δίκτυο = 0,083.
* Eigen Value
** Average = 3,066
** CI = 0,033
** Consistency Ratio = 0,057

Όλοι οι παραπάνω παράγοντες χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή χαρτών που αφορούν σε γεωλογικά κριτήρια, υγροτόπους, μαγκρόβια βλάστηση, αποχετευτικό δίκτυο, επιφανειακά ύδατα, δάση και άλλα είδη βλάστησης, κλίσεων, οδικό δίκτυο, οικιστικό ιστό, αεροδρόμια και σιδηρόδρομους (Εικόνα 5 & Εικόνα 6).

[[Αρχείο:Sp_a1_e12.png|thumb|right|'''Εικόνα 7''' Μερικές ζώνες αποκλεισμού.]]
Το δεύτερο βήμα αφορούσε στην επεξεργασία των χαρτών παραγόντων που προέκυψαν και στον καθορισμό των ακατάλληλων θέσεων χωροθέτησης ΧΥΤΑ με την επιβολή κριτηρίων σε περιβάλλον GIS δημιουργώντας τις αντίστοιχες ζώνες αποκλεισμού (Εικόνα 7). Σύμφωνα λοιπόν με τα παραπάνω καθορίστηκε ότι:
* Οι υγρότοποι και οι περιοχές μαγκρόβιας βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Πρέπει να υπάρχει μία ζώνη ασφαλείας 100 μέτρων από το υφιστάμενο αποχετευτικό δίκτυο.
* Περιοχές επιφανειακών υδάτων πρέπει να απέχουν 100 μέτρα από ΧΥΤΑ.
* Τα δάση και περιοχές με διαφορετικά είδη βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Απαιτούνται χαμηλές κλίσεις.
* Η βέλτιστη απόσταση από το οδικό δίκτυο είναι τα 100 μέτρα.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 500 μέτρα από τον οικιστικό ιστό.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 3 χιλιόμετρα από αεροδρόμια.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 100 μέτρα από το σιδηροδρομικό δίκτυο.
* Οι περιοχές ιζηματογενών σχηματισμών δεν είναι κατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.

[[Αρχείο:Sp_a1_e13.png|thumb|left|'''Εικόνα 8''' Αποκλείοντας τις ζώνες ακαταλληλότητας από το χάρτη της Πολιτείας του Λάγος.]]
Με την εφαρμογή των παραπάνω κριτηρίων αποκλεισμού, την τυποποίηση και στάθμιση των παραγόντων μέσω της χρήσης μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης για την εύρεση της κατάλληλης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό εκδόθηκε ο συνολικός χάρτης καταλληλότητας (Εικόνα 8). Ωστόσο, η εύρεση της βέλτιστης θέσης για τη χωροθέτηση ενός ΧΥΤΑ εξαρτάται και τους στόχους που έχει η εκάστοτε μελέτη. Στη συγκεκριμένη περίπτωση μας αφορούν η εύρεση πιθανής θέσης αλλά και η αποκομιδή των απορριμμάτων.

Το επόμενο και τελευταίο βήμα της μελέτης αφορά στο σχεδιασμό των δρομολογίων για την αποκομιδή των απορριμμάτων, ο οποίος αποτελεί και τον καθοριστικό παράγοντα για τη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ. Δεδομένου ότι η ποσότητα των απορριμμάτων εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των κάδων/ στάσεων, το χρόνο φόρτωσης, τον κυκλοφοριακό φόρτο και τη μέθοδο συλλογής, καθορίζονται οι κανόνες που πρέπει να τηρούνται κατά την αποκομιδή:
[[Αρχείο:Sp_a1_e15.png|thumb|right|'''Εικόνα 10''' Απεικόνιση των τριών κατάλληλων θέσεων χωροθέτησης ΧΥΤΑ.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e14.png|thumb|left|'''Εικόνα 9''' Απεικόνιση υπολογισμού συντομότερης διαδρομής και εφαρμογή στην Πολιτεία του Λάγος.]]
* Οι διαδρομές δεν πρέπει να είναι κατακερματισμένες ούτε να αλληλεπικαλύπτονται.
* Οι διαδρομές πρέπει να σχεδιάζονται κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να αποφεύγουν πολυσύχναστους δρόμους και μονόδρομους.
* Η αποκομιδή δεν πρέπει να γίνεται ώρες κυκλοφοριακής αιχμής.
* Οι διαδρομές πρέπει να προγραμματίζονται έτσι, ώστε να καλύπτουν στο μέγιστο τη χωρητικότητα των οχημάτων.
* Θα πρέπει να τηρείται ένα σταθερό πρόγραμμα ωρών και συχνότητας αποκομιδής των απορριμμάτων, ώστε να εξυπηρετούνται καλύτερα οι πολίτες.
Στην παρούσα έρευνα ο υπολογισμός των διαδρομών πραγματοποιήθηκαν μέσω του αλγόριθμου συντομότερης διαδρομής (Εικόνα 9).

Τέλος, προέκυψε ο τελικός χάρτης καταλληλότητας στον οποίο απεικονίζονται τέσσερις κατηγορίες (Εικόνα 10): ακατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (96%), λίγο κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (0,4%), μέτρια κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (1,0 %) και κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (2,6%).

= Συμπεράσματα =

Στη συγκεκριμένη μελέτη η χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, Τηλεπισκόπησης και Πολυκριτηριακής Ανάλυσης, αποδείχθηκαν κατάλληλα εργαλεία για τον εντοπισμό βέλτιστης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ στην περιοχή του Λάγος. Ιδιαίτερα κατάλληλες θέσεις προσδιορίστηκαν βάσει καθορισμένων παραγόντων και του συστήματος αποκομιδής των απορριμμάτων. Οι επιλεγμένες με τον παραπάνω τρόπο θέσεις αναμένεται να ελαχιστοποιήσουν τις περιβαλλοντικές, κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Χωροθέτηση XYTA με τη χρήση πολυκριτηριακής ανάλυσης, γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών και τηλεπισκόπισης

2015-03-16T01:53:56Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Suitability Analysis in Determining Optimal Landfill Location Using Multi-Criteria Evaluation (MCE), GIS & Remote Sensing.

'''''Συγγραφείς:''''' Olusina J. O. , Shyllon D. O.

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Στερεά Απόβλητα, Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΠΣ), Τηλεπισκόπηση, Πολυκριτηριακή Μέθοδος Αξιολόγησης

'''''Πηγή:''''' International Journal of Computational Engineering Research, 2014, 4(6):2250-3005

= Εισαγωγή =

Στη Νιγηρία, όπως και σε άλλες αναπτυσσόμενες χώρες, το ζήτημα της διαχείρισης των απορριμμάτων απασχολεί τις διάφορες τοπικές αρχές, καθώς θέτει καθημερινά σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Η συγκεκριμένη μελέτη θα ασχοληθεί με το Λάγος (Έκο στην τοπική διάλεκτο) που αποτελεί ένα ταχύτατα αναπτυσσόμενο εμπορικό κέντρο της Νιγηρίας και αντιμετωπίζει σοβαρό πρόβλημα με τη διαχείριση τόσο των αστικών όσο και των βιομηχανικών αποβλήτων. Η παρούσα έρευνα αποσκοπεί, πρώτον στην εύρεση κατάλληλης θέσης για τη χωροθέτηση ΧΥΤΑ στο Λάγος και δεύτερον στο σχεδιασμό της βέλτιστης διαδρομής για την αποκομιδή των απορριμμάτων με τη χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS), τηλεπισκοπικών μεθόδων και μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης. Για την επίτευξη των παραπάνω λαμβάνονται υπόψη οι υφιστάμενοι χώροι ανεξέλεγκτης διάθεσης απορριμμάτων (ΧΑΔΑ) και εξετάζονται δεκατέσσερα κριτήρια καταλληλότητας και μη καταλληλότητας, αυτά είναι η γεωμορφολογία, το βάθος των υπόγειων υδάτων, οι υγρότοποι, τα επιφανειακά ύδατα, τα δάση, η βλάστηση και η μαγκρόβια βλάστηση, τα ποτάμια, οι χρήσεις γης, το δίκτυο αποχέτευσης, οι κλίσεις του εδάφους, το οδικό δίκτυο, οι οικισμοί και το αεροδρόμιο.

= Περιοχή Μελέτης =

Η πόλη του Λάγος βρίσκεται στη νοτιοδυτική Νιγηρία, εκτείνεται στον κόλπο της Γουινέας και βρέχεται από τον Ατλαντικό Ωκεανό. Συνιστά την οικονομική πρωτεύουσα της Νιγηρίας, καταλαμβάνει έκταση 3.345 km2, κατατάσσεται 7η μεταξύ των ραγδαία αναπτυσσόμενων πόλεων στον κόσμο και αποτελεί το δεύτερο πιο πυκνοκατοικημένο αστικό κέντρο της Αφρικής με πληθυσμό 7.937.932 κατοίκους.

=== Παραγωγή & Διαχείριση Αποβλήτων ===

Βασικά δεδομένα για το σχεδιασμό και τη λειτουργία του συστήματος διαχείρισης στερεών αποβλήτων αποτελούν οι πηγές παραγωγής, οι τύποι, η ποιοτική και ποσοτική τους σύνθεση (Πίνακας 1 & 2).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e1.png|'''Πίνακας 1''' Πηγές και τύποι στερεών αποβλήτων που προέρχονται από μία κοινότητα.
File:Sp_a1_e2.png|'''Πίνακας 2''' Παραγωγή και διαχείριση αποβλήτων στο Λάγος.
</gallery>

Στις αναπτυγμένες χώρες έχουν εδραιωθεί διάφορες μέθοδοι και τεχνικές διαχείρισης απορριμμάτων, ωστόσο αυτές δεν μπορούν να εφαρμοστούν στις αναπτυσσόμενες χώρες, καθώς λόγω της διαφορετικής φύσης των προβλημάτων που σχετίζονται με τη διαχείριση των αστικών αποβλήτων. Οι αναπτυσσόμενες χώρες βρίσκονται στο μεταβατικό στάδιο για μία καλύτερη διαχείριση απορριμμάτων, καθώς η ανεξέλεγκτη διάθεση σε ξηρά και θάλασσα, η αποτέφρωση και η μακροχρόνια αποθήκευση σε ασφαλισμένους χώρους, αποτελούν ακόμη τις κυρίαρχες μεθόδους.
Στην πόλη του Λάγος υπάρχουν τρεις μεγάλες χωματερές και τρεις προσωρινές θέσης απόθεσης απορριμμάτων (Πίνακας 3 & Εικόνα 1).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e3.png|'''Πίνακας 3''' Οι τρεις μεγάλοι ΧΑΔΑ του Λάγος και χωρητικότητες τους.
File:Sp_a1_e4.png|'''Εικόνα 1''' Φωτογραφική απεικόνιση των τριών μεγάλων ΧΑΔΑ του Λάγος.
</gallery>

= Μεθοδολογία =
[[Αρχείο:Sp_a1_e5.png|thumb|left|'''Εικόνα 2''' Οι τρεις εικόνες Landsat που καλύπτουν όλη την Πολιτεία του Λάγος.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e6.png|thumb|right|'''Εικόνα 3''' Στα αριστερά παρουσιάζεται ο χάρτης χρήσεων γης του Λάγος και στα δεξιά η επικάλυψη της ταξινόμησης που προέκυψε από την επεξεργασία των εικόνων Landsat με αυτόν.]]

Αρχικά, συλλέχθηκαν πρωτογενή και δευτερογενή δεδομένα, τα οποία επεξεργάστηκαν και απεικονίστηκαν σε περιβάλλον GIS. Χρησιμοποιήθηκαν εικόνες Landsat (Εικόνα 2) και ταξινομήθηκαν με βάση τις χρήσεις γης (Εικόνα 3). Για καλύτερα αποτελέσματα οι εικόνες αυτές επικαλύφθηκαν από το χάρτη χρήσεων γης της Πολιτείας του Λάγος και προέκυψαν 5 διακριτές κατηγορίες. Στην πρώτη φάση καθορίστηκαν οι περιοχές εκπαίδευσης βάσει των 5 κατηγοριών και πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση. Στην δεύτερη φάση πραγματοποιήθηκε μεταταξινόμηση και εξήχθηκαν διανύσματα για την κάθε κατηγορία χρήσεων γης. Στην τρίτη και τελευταία φάση, οι τρεις εικόνες Landsat συγχωνεύτηκαν μέσω της τεχνικής edge - matching και επικαλύφθηκαν με τον χάρτη ορίων της Πολιτείας του Λάγος.

Στη συνέχεια, συλλέχθηκαν και επεξεργάστηκαν από το Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) δεδομένα που αφορούσαν τις ισοϋψείς του Λάγος (Εικόνα 4).
Επιπλέον, καθορίστηκαν τα κριτήρια και οι παράμετροι καταλληλότητας και περιορισμού για τη βέλτιστη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ (Πίνακας 4).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e7.png|'''Εικόνα 4''' SRTM δεδομένα για την Πολιτεία του Λάγους και τμήματος του Ατλαντικού Ωκεανού.
File:Sp_a1_e8.png|'''Πίνακας 4''' Κριτήρια και παράμετροι περιορισμού χωροθέτησης ΧΥΤΑ.
</gallery>
Τέλος, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της πολυκριτηριακής ανάλυσης που αποτελείται από 4 στάδια. Την δημιουργία κριτηρίων, την τυποποίηση των παραγόντων, τον καθορισμό βαρών στους παράγοντες και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό με τον οποίο συνενώνονται όλοι οι παράγοντες με τα αντίστοιχα βάρη τους και εξάγεται ο χάρτης καταλληλότητας (Διάγραμμα 1).
[[Αρχείο:Sp_a1_e9.png|thumb|none|'''Διάγραμμα 1''' Διάγραμμα ροής μεθόδου πολυκριτηριακής ανάλυσης.]]

= Αποτελέσματα & Ανάλυση =

Το πρώτο βήμα της ανάλυσης αφορούσε τη δημιουργία χαρτών που περιλαμβάνουν όλους τους προαναφερθέντες παράγοντες, στους οποίους έχουν προσδοθεί βάρη μέσω της διαδικασίας αναλυτικής ιεράρχησης (AHP). Ειδικότερα, για τους βιοφυσικούς παράγοντες προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
[[Αρχείο:Sp_a1_e10.png|thumb|right|'''Εικόνα 5''' Μερικοί χάρτες βιοφυσικών παραγόντων.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e11.png|thumb|right|'''Εικόνα 6''' Μερικοί χάρτες κοινωνικοοικονομικών παραγόντων.]]
* Γεωμορφολογία = 0,595
* Βάθος Υπόγειων Υδάτων = 0,246
* Υγρότοποι = 0,099
* Μαγκρόβια Βλάστηση = 0,059
* Eigen Value
** Average = 4,192
** CI = 0,061
** Consistency Ratio = 0,071
Στα κριτήρια εγγύτητας προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Εγγύτητα σε Ρέμα = 0,724
* Εγγύτητα σε Αστικό Ιστό = 0,193
* Εγγύτητα σε Οδικό Δίκτυο = 0,083.
* Eigen Value
** Average = 3,066
** CI = 0,033
** Consistency Ratio = 0,057

Όλοι οι παραπάνω παράγοντες χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή χαρτών που αφορούν σε γεωλογικά κριτήρια, υγροτόπους, μαγκρόβια βλάστηση, αποχετευτικό δίκτυο, επιφανειακά ύδατα, δάση και άλλα είδη βλάστησης, κλίσεων, οδικό δίκτυο, οικιστικό ιστό, αεροδρόμια και σιδηρόδρομους (Εικόνα 5 & Εικόνα 6).

[[Αρχείο:Sp_a1_e12.png|thumb|right|'''Εικόνα 7''' Μερικές ζώνες αποκλεισμού.]]
Το δεύτερο βήμα αφορούσε στην επεξεργασία των χαρτών παραγόντων που προέκυψαν και στον καθορισμό των ακατάλληλων θέσεων χωροθέτησης ΧΥΤΑ με την επιβολή κριτηρίων σε περιβάλλον GIS δημιουργώντας τις αντίστοιχες ζώνες αποκλεισμού (Εικόνα 7). Σύμφωνα λοιπόν με τα παραπάνω καθορίστηκε ότι:
* Οι υγρότοποι και οι περιοχές μαγκρόβιας βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Πρέπει να υπάρχει μία ζώνη ασφαλείας 100 μέτρων από το υφιστάμενο αποχετευτικό δίκτυο.
* Περιοχές επιφανειακών υδάτων πρέπει να απέχουν 100 μέτρα από ΧΥΤΑ.
* Τα δάση και περιοχές με διαφορετικά είδη βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Απαιτούνται χαμηλές κλίσεις.
* Η βέλτιστη απόσταση από το οδικό δίκτυο είναι τα 100 μέτρα.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 500 μέτρα από τον οικιστικό ιστό.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 3 χιλιόμετρα από αεροδρόμια.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 100 μέτρα από το σιδηροδρομικό δίκτυο.
* Οι περιοχές ιζηματογενών σχηματισμών δεν είναι κατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.

[[Αρχείο:Sp_a1_e13.png|thumb|left|'''Εικόνα 8''' Αποκλείοντας τις ζώνες ακαταλληλότητας από το χάρτη της Πολιτείας του Λάγος.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e14.png|thumb|left|'''Εικόνα 9''' Απεικόνιση υπολογισμού συντομότερης διαδρομής και εφαρμογή στην Πολιτεία του Λάγος.]]
Με την εφαρμογή των παραπάνω κριτηρίων αποκλεισμού, την τυποποίηση και στάθμιση των παραγόντων μέσω της χρήσης μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης για την εύρεση της κατάλληλης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό εκδόθηκε ο συνολικός χάρτης καταλληλότητας (Εικόνα 8). Ωστόσο, η εύρεση της βέλτιστης θέσης για τη χωροθέτηση ενός ΧΥΤΑ εξαρτάται και τους στόχους που έχει η εκάστοτε μελέτη. Στη συγκεκριμένη περίπτωση μας αφορούν η εύρεση πιθανής θέσης αλλά και η αποκομιδή των απορριμμάτων.

Το επόμενο και τελευταίο βήμα της μελέτης αφορά στο σχεδιασμό των δρομολογίων για την αποκομιδή των απορριμμάτων, ο οποίος αποτελεί και τον καθοριστικό παράγοντα για τη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ. Δεδομένου ότι η ποσότητα των απορριμμάτων εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των κάδων/ στάσεων, το χρόνο φόρτωσης, τον κυκλοφοριακό φόρτο και τη μέθοδο συλλογής, καθορίζονται οι κανόνες που πρέπει να τηρούνται κατά την αποκομιδή:
[[Αρχείο:Sp_a1_e15.png|thumb|right|'''Εικόνα 10''' Απεικόνιση των τριών κατάλληλων θέσεων χωροθέτησης ΧΥΤΑ.]]
* Οι διαδρομές δεν πρέπει να είναι κατακερματισμένες ούτε να αλληλεπικαλύπτονται.
* Οι διαδρομές πρέπει να σχεδιάζονται κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να αποφεύγουν πολυσύχναστους δρόμους και μονόδρομους.
* Η αποκομιδή δεν πρέπει να γίνεται ώρες κυκλοφοριακής αιχμής.
* Οι διαδρομές πρέπει να προγραμματίζονται έτσι, ώστε να καλύπτουν στο μέγιστο τη χωρητικότητα των οχημάτων.
* Θα πρέπει να τηρείται ένα σταθερό πρόγραμμα ωρών και συχνότητας αποκομιδής των απορριμμάτων, ώστε να εξυπηρετούνται καλύτερα οι πολίτες.
Στην παρούσα έρευνα ο υπολογισμός των διαδρομών πραγματοποιήθηκαν μέσω του αλγόριθμου συντομότερης διαδρομής (Εικόνα 9).

Τέλος, προέκυψε ο τελικός χάρτης καταλληλότητας στον οποίο απεικονίζονται τέσσερις κατηγορίες (Εικόνα 10): ακατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (96%), λίγο κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (0,4%), μέτρια κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (1,0 %) και κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (2,6%).

= Συμπεράσματα =

Στη συγκεκριμένη μελέτη η χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, Τηλεπισκόπησης και Πολυκριτηριακής Ανάλυσης, αποδείχθηκαν κατάλληλα εργαλεία για τον εντοπισμό βέλτιστης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ στην περιοχή του Λάγος. Ιδιαίτερα κατάλληλες θέσεις προσδιορίστηκαν βάσει καθορισμένων παραγόντων και του συστήματος αποκομιδής των απορριμμάτων. Οι επιλεγμένες με τον παραπάνω τρόπο θέσεις αναμένεται να ελαχιστοποιήσουν τις περιβαλλοντικές, κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Χωροθέτηση XYTA με τη χρήση πολυκριτηριακής ανάλυσης, γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών και τηλεπισκόπισης

2015-03-16T01:53:03Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Suitability Analysis in Determining Optimal Landfill Location Using Multi-Criteria Evaluation (MCE), GIS & Remote Sensing.

'''''Συγγραφείς:''''' Olusina J. O. , Shyllon D. O.

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Στερεά Απόβλητα, Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΠΣ), Τηλεπισκόπηση, Πολυκριτηριακή Μέθοδος Αξιολόγησης

'''''Πηγή:''''' International Journal of Computational Engineering Research, 2014, 4(6):2250-3005

= Εισαγωγή =

Στη Νιγηρία, όπως και σε άλλες αναπτυσσόμενες χώρες, το ζήτημα της διαχείρισης των απορριμμάτων απασχολεί τις διάφορες τοπικές αρχές, καθώς θέτει καθημερινά σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Η συγκεκριμένη μελέτη θα ασχοληθεί με το Λάγος (Έκο στην τοπική διάλεκτο) που αποτελεί ένα ταχύτατα αναπτυσσόμενο εμπορικό κέντρο της Νιγηρίας και αντιμετωπίζει σοβαρό πρόβλημα με τη διαχείριση τόσο των αστικών όσο και των βιομηχανικών αποβλήτων. Η παρούσα έρευνα αποσκοπεί, πρώτον στην εύρεση κατάλληλης θέσης για τη χωροθέτηση ΧΥΤΑ στο Λάγος και δεύτερον στο σχεδιασμό της βέλτιστης διαδρομής για την αποκομιδή των απορριμμάτων με τη χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS), τηλεπισκοπικών μεθόδων και μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης. Για την επίτευξη των παραπάνω λαμβάνονται υπόψη οι υφιστάμενοι χώροι ανεξέλεγκτης διάθεσης απορριμμάτων (ΧΑΔΑ) και εξετάζονται δεκατέσσερα κριτήρια καταλληλότητας και μη καταλληλότητας, αυτά είναι η γεωμορφολογία, το βάθος των υπόγειων υδάτων, οι υγρότοποι, τα επιφανειακά ύδατα, τα δάση, η βλάστηση και η μαγκρόβια βλάστηση, τα ποτάμια, οι χρήσεις γης, το δίκτυο αποχέτευσης, οι κλίσεις του εδάφους, το οδικό δίκτυο, οι οικισμοί και το αεροδρόμιο.

= Περιοχή Μελέτης =

Η πόλη του Λάγος βρίσκεται στη νοτιοδυτική Νιγηρία, εκτείνεται στον κόλπο της Γουινέας και βρέχεται από τον Ατλαντικό Ωκεανό. Συνιστά την οικονομική πρωτεύουσα της Νιγηρίας, καταλαμβάνει έκταση 3.345 km2, κατατάσσεται 7η μεταξύ των ραγδαία αναπτυσσόμενων πόλεων στον κόσμο και αποτελεί το δεύτερο πιο πυκνοκατοικημένο αστικό κέντρο της Αφρικής με πληθυσμό 7.937.932 κατοίκους.

=== Παραγωγή & Διαχείριση Αποβλήτων ===

Βασικά δεδομένα για το σχεδιασμό και τη λειτουργία του συστήματος διαχείρισης στερεών αποβλήτων αποτελούν οι πηγές παραγωγής, οι τύποι, η ποιοτική και ποσοτική τους σύνθεση (Πίνακας 1 & 2).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e1.png|'''Πίνακας 1''' Πηγές και τύποι στερεών αποβλήτων που προέρχονται από μία κοινότητα.
File:Sp_a1_e2.png|'''Πίνακας 2''' Παραγωγή και διαχείριση αποβλήτων στο Λάγος.
</gallery>

Στις αναπτυγμένες χώρες έχουν εδραιωθεί διάφορες μέθοδοι και τεχνικές διαχείρισης απορριμμάτων, ωστόσο αυτές δεν μπορούν να εφαρμοστούν στις αναπτυσσόμενες χώρες, καθώς λόγω της διαφορετικής φύσης των προβλημάτων που σχετίζονται με τη διαχείριση των αστικών αποβλήτων. Οι αναπτυσσόμενες χώρες βρίσκονται στο μεταβατικό στάδιο για μία καλύτερη διαχείριση απορριμμάτων, καθώς η ανεξέλεγκτη διάθεση σε ξηρά και θάλασσα, η αποτέφρωση και η μακροχρόνια αποθήκευση σε ασφαλισμένους χώρους, αποτελούν ακόμη τις κυρίαρχες μεθόδους.
Στην πόλη του Λάγος υπάρχουν τρεις μεγάλες χωματερές και τρεις προσωρινές θέσης απόθεσης απορριμμάτων (Πίνακας 3 & Εικόνα 1).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e3.png|'''Πίνακας 3''' Οι τρεις μεγάλοι ΧΑΔΑ του Λάγος και χωρητικότητες τους.
File:Sp_a1_e4.png|'''Εικόνα 1''' Φωτογραφική απεικόνιση των τριών μεγάλων ΧΑΔΑ του Λάγος.
</gallery>

= Μεθοδολογία =
[[Αρχείο:Sp_a1_e5.png|thumb|left|'''Εικόνα 2''' Οι τρεις εικόνες Landsat που καλύπτουν όλη την Πολιτεία του Λάγος.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e6.png|thumb|right|'''Εικόνα 3''' Στα αριστερά παρουσιάζεται ο χάρτης χρήσεων γης του Λάγος και στα δεξιά η επικάλυψη της ταξινόμησης που προέκυψε από την επεξεργασία των εικόνων Landsat με αυτόν.]]

Αρχικά, συλλέχθηκαν πρωτογενή και δευτερογενή δεδομένα, τα οποία επεξεργάστηκαν και απεικονίστηκαν σε περιβάλλον GIS. Χρησιμοποιήθηκαν εικόνες Landsat (Εικόνα 2) και ταξινομήθηκαν με βάση τις χρήσεις γης (Εικόνα 3). Για καλύτερα αποτελέσματα οι εικόνες αυτές επικαλύφθηκαν από το χάρτη χρήσεων γης της Πολιτείας του Λάγος και προέκυψαν 5 διακριτές κατηγορίες. Στην πρώτη φάση καθορίστηκαν οι περιοχές εκπαίδευσης βάσει των 5 κατηγοριών και πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση. Στην δεύτερη φάση πραγματοποιήθηκε μεταταξινόμηση και εξήχθηκαν διανύσματα για την κάθε κατηγορία χρήσεων γης. Στην τρίτη και τελευταία φάση, οι τρεις εικόνες Landsat συγχωνεύτηκαν μέσω της τεχνικής edge - matching και επικαλύφθηκαν με τον χάρτη ορίων της Πολιτείας του Λάγος.

Στη συνέχεια, συλλέχθηκαν και επεξεργάστηκαν από το Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) δεδομένα που αφορούσαν τις ισοϋψείς του Λάγος (Εικόνα 4).
Επιπλέον, καθορίστηκαν τα κριτήρια και οι παράμετροι καταλληλότητας και περιορισμού για τη βέλτιστη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ (Πίνακας 4).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e7.png|'''Εικόνα 4''' SRTM δεδομένα για την Πολιτεία του Λάγους και τμήματος του Ατλαντικού Ωκεανού.
File:Sp_a1_e8.png|'''Πίνακας 4''' Κριτήρια και παράμετροι περιορισμού χωροθέτησης ΧΥΤΑ.
</gallery>
Τέλος, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της πολυκριτηριακής ανάλυσης που αποτελείται από 4 στάδια. Την δημιουργία κριτηρίων, την τυποποίηση των παραγόντων, τον καθορισμό βαρών στους παράγοντες και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό με τον οποίο συνενώνονται όλοι οι παράγοντες με τα αντίστοιχα βάρη τους και εξάγεται ο χάρτης καταλληλότητας (Διάγραμμα 1).
[[Αρχείο:Sp_a1_e9.png|thumb|none|'''Διάγραμμα 1''' Διάγραμμα ροής μεθόδου πολυκριτηριακής ανάλυσης.]]

= Αποτελέσματα & Ανάλυση =

Το πρώτο βήμα της ανάλυσης αφορούσε τη δημιουργία χαρτών που περιλαμβάνουν όλους τους προαναφερθέντες παράγοντες, στους οποίους έχουν προσδοθεί βάρη μέσω της διαδικασίας αναλυτικής ιεράρχησης (AHP). Ειδικότερα, για τους βιοφυσικούς παράγοντες προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
[[Αρχείο:Sp_a1_e10.png|thumb|right|'''Εικόνα 5''' Μερικοί χάρτες βιοφυσικών παραγόντων.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e11.png|thumb|right|'''Εικόνα 6''' Μερικοί χάρτες κοινωνικοοικονομικών παραγόντων.]]
* Γεωμορφολογία = 0,595
* Βάθος Υπόγειων Υδάτων = 0,246
* Υγρότοποι = 0,099
* Μαγκρόβια Βλάστηση = 0,059
* Eigen Value
** Average = 4,192
** CI = 0,061
** Consistency Ratio = 0,071
Στα κριτήρια εγγύτητας προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Εγγύτητα σε Ρέμα = 0,724
* Εγγύτητα σε Αστικό Ιστό = 0,193
* Εγγύτητα σε Οδικό Δίκτυο = 0,083.
* Eigen Value
** Average = 3,066
** CI = 0,033
** Consistency Ratio = 0,057

Όλοι οι παραπάνω παράγοντες χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή χαρτών που αφορούν σε γεωλογικά κριτήρια, υγροτόπους, μαγκρόβια βλάστηση, αποχετευτικό δίκτυο, επιφανειακά ύδατα, δάση και άλλα είδη βλάστησης, κλίσεων, οδικό δίκτυο, οικιστικό ιστό, αεροδρόμια και σιδηρόδρομους (Εικόνα 5 & Εικόνα 6).

[[Αρχείο:Sp_a1_e12.png|thumb|right|'''Εικόνα 7''' Μερικές ζώνες αποκλεισμού.]]
Το δεύτερο βήμα αφορούσε στην επεξεργασία των χαρτών παραγόντων που προέκυψαν και στον καθορισμό των ακατάλληλων θέσεων χωροθέτησης ΧΥΤΑ με την επιβολή κριτηρίων σε περιβάλλον GIS δημιουργώντας τις αντίστοιχες ζώνες αποκλεισμού (Εικόνα 7). Σύμφωνα λοιπόν με τα παραπάνω καθορίστηκε ότι:
* Οι υγρότοποι και οι περιοχές μαγκρόβιας βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Πρέπει να υπάρχει μία ζώνη ασφαλείας 100 μέτρων από το υφιστάμενο αποχετευτικό δίκτυο.
* Περιοχές επιφανειακών υδάτων πρέπει να απέχουν 100 μέτρα από ΧΥΤΑ.
* Τα δάση και περιοχές με διαφορετικά είδη βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Απαιτούνται χαμηλές κλίσεις.
* Η βέλτιστη απόσταση από το οδικό δίκτυο είναι τα 100 μέτρα.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 500 μέτρα από τον οικιστικό ιστό.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 3 χιλιόμετρα από αεροδρόμια.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 100 μέτρα από το σιδηροδρομικό δίκτυο.
* Οι περιοχές ιζηματογενών σχηματισμών δεν είναι κατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.

[[Αρχείο:Sp_a1_e13.png|thumb|left|'''Εικόνα 8''' Αποκλείοντας τις ζώνες ακαταλληλότητας από το χάρτη της Πολιτείας του Λάγος.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e14.png|thumb|left|'''Εικόνα 9''' Απεικόνιση υπολογισμού συντομότερης διαδρομής και εφαρμογή στην Πολιτεία του Λάγος.]]
Με την εφαρμογή των παραπάνω κριτηρίων αποκλεισμού, την τυποποίηση και στάθμιση των παραγόντων μέσω της χρήσης μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης για την εύρεση της κατάλληλης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό εκδόθηκε ο συνολικός χάρτης καταλληλότητας (Εικόνα 8). Ωστόσο, η εύρεση της βέλτιστης θέσης για τη χωροθέτηση ενός ΧΥΤΑ εξαρτάται και τους στόχους που έχει η εκάστοτε μελέτη. Στη συγκεκριμένη περίπτωση μας αφορούν η εύρεση πιθανής θέσης αλλά και η αποκομιδή των απορριμμάτων.

Το επόμενο και τελευταίο βήμα της μελέτης αφορά στο σχεδιασμό των δρομολογίων για την αποκομιδή των απορριμμάτων, ο οποίος αποτελεί και τον καθοριστικό παράγοντα για τη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ. Δεδομένου ότι η ποσότητα των απορριμμάτων εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των κάδων/ στάσεων, το χρόνο φόρτωσης, τον κυκλοφοριακό φόρτο και τη μέθοδο συλλογής, καθορίζονται οι κανόνες που πρέπει να τηρούνται κατά την αποκομιδή:
* Οι διαδρομές δεν πρέπει να είναι κατακερματισμένες ούτε να αλληλεπικαλύπτονται.
* Οι διαδρομές πρέπει να σχεδιάζονται κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να αποφεύγουν πολυσύχναστους δρόμους και μονόδρομους.
* Η αποκομιδή δεν πρέπει να γίνεται ώρες κυκλοφοριακής αιχμής.
* Οι διαδρομές πρέπει να προγραμματίζονται έτσι, ώστε να καλύπτουν στο μέγιστο τη χωρητικότητα των οχημάτων.
* Θα πρέπει να τηρείται ένα σταθερό πρόγραμμα ωρών και συχνότητας αποκομιδής των απορριμμάτων, ώστε να εξυπηρετούνται καλύτερα οι πολίτες.
Στην παρούσα έρευνα ο υπολογισμός των διαδρομών πραγματοποιήθηκαν μέσω του αλγόριθμου συντομότερης διαδρομής (Εικόνα 9).

Τέλος, προέκυψε ο τελικός χάρτης καταλληλότητας στον οποίο απεικονίζονται τέσσερις κατηγορίες (Εικόνα 10): ακατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (96%), λίγο κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (0,4%), μέτρια κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (1,0 %) και κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (2,6%).

= Συμπεράσματα =

Στη συγκεκριμένη μελέτη η χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, Τηλεπισκόπησης και Πολυκριτηριακής Ανάλυσης, αποδείχθηκαν κατάλληλα εργαλεία για τον εντοπισμό βέλτιστης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ στην περιοχή του Λάγος. Ιδιαίτερα κατάλληλες θέσεις προσδιορίστηκαν βάσει καθορισμένων παραγόντων και του συστήματος αποκομιδής των απορριμμάτων. Οι επιλεγμένες με τον παραπάνω τρόπο θέσεις αναμένεται να ελαχιστοποιήσουν τις περιβαλλοντικές, κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Χωροθέτηση XYTA με τη χρήση πολυκριτηριακής ανάλυσης, γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών και τηλεπισκόπισης

2015-03-16T01:52:13Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Suitability Analysis in Determining Optimal Landfill Location Using Multi-Criteria Evaluation (MCE), GIS & Remote Sensing.

'''''Συγγραφείς:''''' Olusina J. O. , Shyllon D. O.

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Στερεά Απόβλητα, Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΠΣ), Τηλεπισκόπηση, Πολυκριτηριακή Μέθοδος Αξιολόγησης

'''''Πηγή:''''' International Journal of Computational Engineering Research, 2014, 4(6):2250-3005

= Εισαγωγή =

Στη Νιγηρία, όπως και σε άλλες αναπτυσσόμενες χώρες, το ζήτημα της διαχείρισης των απορριμμάτων απασχολεί τις διάφορες τοπικές αρχές, καθώς θέτει καθημερινά σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Η συγκεκριμένη μελέτη θα ασχοληθεί με το Λάγος (Έκο στην τοπική διάλεκτο) που αποτελεί ένα ταχύτατα αναπτυσσόμενο εμπορικό κέντρο της Νιγηρίας και αντιμετωπίζει σοβαρό πρόβλημα με τη διαχείριση τόσο των αστικών όσο και των βιομηχανικών αποβλήτων. Η παρούσα έρευνα αποσκοπεί, πρώτον στην εύρεση κατάλληλης θέσης για τη χωροθέτηση ΧΥΤΑ στο Λάγος και δεύτερον στο σχεδιασμό της βέλτιστης διαδρομής για την αποκομιδή των απορριμμάτων με τη χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS), τηλεπισκοπικών μεθόδων και μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης. Για την επίτευξη των παραπάνω λαμβάνονται υπόψη οι υφιστάμενοι χώροι ανεξέλεγκτης διάθεσης απορριμμάτων (ΧΑΔΑ) και εξετάζονται δεκατέσσερα κριτήρια καταλληλότητας και μη καταλληλότητας, αυτά είναι η γεωμορφολογία, το βάθος των υπόγειων υδάτων, οι υγρότοποι, τα επιφανειακά ύδατα, τα δάση, η βλάστηση και η μαγκρόβια βλάστηση, τα ποτάμια, οι χρήσεις γης, το δίκτυο αποχέτευσης, οι κλίσεις του εδάφους, το οδικό δίκτυο, οι οικισμοί και το αεροδρόμιο.

= Περιοχή Μελέτης =

Η πόλη του Λάγος βρίσκεται στη νοτιοδυτική Νιγηρία, εκτείνεται στον κόλπο της Γουινέας και βρέχεται από τον Ατλαντικό Ωκεανό. Συνιστά την οικονομική πρωτεύουσα της Νιγηρίας, καταλαμβάνει έκταση 3.345 km2, κατατάσσεται 7η μεταξύ των ραγδαία αναπτυσσόμενων πόλεων στον κόσμο και αποτελεί το δεύτερο πιο πυκνοκατοικημένο αστικό κέντρο της Αφρικής με πληθυσμό 7.937.932 κατοίκους.

=== Παραγωγή & Διαχείριση Αποβλήτων ===

Βασικά δεδομένα για το σχεδιασμό και τη λειτουργία του συστήματος διαχείρισης στερεών αποβλήτων αποτελούν οι πηγές παραγωγής, οι τύποι, η ποιοτική και ποσοτική τους σύνθεση (Πίνακας 1 & 2).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e1.png|'''Πίνακας 1''' Πηγές και τύποι στερεών αποβλήτων που προέρχονται από μία κοινότητα.
File:Sp_a1_e2.png|'''Πίνακας 2''' Παραγωγή και διαχείριση αποβλήτων στο Λάγος.
</gallery>

Στις αναπτυγμένες χώρες έχουν εδραιωθεί διάφορες μέθοδοι και τεχνικές διαχείρισης απορριμμάτων, ωστόσο αυτές δεν μπορούν να εφαρμοστούν στις αναπτυσσόμενες χώρες, καθώς λόγω της διαφορετικής φύσης των προβλημάτων που σχετίζονται με τη διαχείριση των αστικών αποβλήτων. Οι αναπτυσσόμενες χώρες βρίσκονται στο μεταβατικό στάδιο για μία καλύτερη διαχείριση απορριμμάτων, καθώς η ανεξέλεγκτη διάθεση σε ξηρά και θάλασσα, η αποτέφρωση και η μακροχρόνια αποθήκευση σε ασφαλισμένους χώρους, αποτελούν ακόμη τις κυρίαρχες μεθόδους.
Στην πόλη του Λάγος υπάρχουν τρεις μεγάλες χωματερές και τρεις προσωρινές θέσης απόθεσης απορριμμάτων (Πίνακας 3 & Εικόνα 1).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e3.png|'''Πίνακας 3''' Οι τρεις μεγάλοι ΧΑΔΑ του Λάγος και χωρητικότητες τους.
File:Sp_a1_e4.png|'''Εικόνα 1''' Φωτογραφική απεικόνιση των τριών μεγάλων ΧΑΔΑ του Λάγος.
</gallery>

= Μεθοδολογία =
[[Αρχείο:Sp_a1_e5.png|thumb|left|'''Εικόνα 2''' Οι τρεις εικόνες Landsat που καλύπτουν όλη την Πολιτεία του Λάγος.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e6.png|thumb|right|'''Εικόνα 3''' Στα αριστερά παρουσιάζεται ο χάρτης χρήσεων γης του Λάγος και στα δεξιά η επικάλυψη της ταξινόμησης που προέκυψε από την επεξεργασία των εικόνων Landsat με αυτόν.]]

Αρχικά, συλλέχθηκαν πρωτογενή και δευτερογενή δεδομένα, τα οποία επεξεργάστηκαν και απεικονίστηκαν σε περιβάλλον GIS. Χρησιμοποιήθηκαν εικόνες Landsat (Εικόνα 2) και ταξινομήθηκαν με βάση τις χρήσεις γης (Εικόνα 3). Για καλύτερα αποτελέσματα οι εικόνες αυτές επικαλύφθηκαν από το χάρτη χρήσεων γης της Πολιτείας του Λάγος και προέκυψαν 5 διακριτές κατηγορίες. Στην πρώτη φάση καθορίστηκαν οι περιοχές εκπαίδευσης βάσει των 5 κατηγοριών και πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση. Στην δεύτερη φάση πραγματοποιήθηκε μεταταξινόμηση και εξήχθηκαν διανύσματα για την κάθε κατηγορία χρήσεων γης. Στην τρίτη και τελευταία φάση, οι τρεις εικόνες Landsat συγχωνεύτηκαν μέσω της τεχνικής edge - matching και επικαλύφθηκαν με τον χάρτη ορίων της Πολιτείας του Λάγος.

Στη συνέχεια, συλλέχθηκαν και επεξεργάστηκαν από το Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) δεδομένα που αφορούσαν τις ισοϋψείς του Λάγος (Εικόνα 4).
Επιπλέον, καθορίστηκαν τα κριτήρια και οι παράμετροι καταλληλότητας και περιορισμού για τη βέλτιστη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ (Πίνακας 4).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e7.png|'''Εικόνα 4''' SRTM δεδομένα για την Πολιτεία του Λάγους και τμήματος του Ατλαντικού Ωκεανού.
File:Sp_a1_e8.png|'''Πίνακας 4''' Κριτήρια και παράμετροι περιορισμού χωροθέτησης ΧΥΤΑ.
</gallery>
Τέλος, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της πολυκριτηριακής ανάλυσης που αποτελείται από 4 στάδια. Την δημιουργία κριτηρίων, την τυποποίηση των παραγόντων, τον καθορισμό βαρών στους παράγοντες και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό με τον οποίο συνενώνονται όλοι οι παράγοντες με τα αντίστοιχα βάρη τους και εξάγεται ο χάρτης καταλληλότητας (Διάγραμμα 1).
[[Αρχείο:Sp_a1_e9.png|thumb|none|'''Διάγραμμα 1''' Διάγραμμα ροής μεθόδου πολυκριτηριακής ανάλυσης.]]

= Αποτελέσματα & Ανάλυση =

Το πρώτο βήμα της ανάλυσης αφορούσε τη δημιουργία χαρτών που περιλαμβάνουν όλους τους προαναφερθέντες παράγοντες, στους οποίους έχουν προσδοθεί βάρη μέσω της διαδικασίας αναλυτικής ιεράρχησης (AHP). Ειδικότερα, για τους βιοφυσικούς παράγοντες προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
[[Αρχείο:Sp_a1_e10.png|thumb|right|'''Εικόνα 5''' Μερικοί χάρτες βιοφυσικών παραγόντων.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e11.png|thumb|right|'''Εικόνα 6''' Μερικοί χάρτες κοινωνικοοικονομικών παραγόντων.]]
* Γεωμορφολογία = 0,595
* Βάθος Υπόγειων Υδάτων = 0,246
* Υγρότοποι = 0,099
* Μαγκρόβια Βλάστηση = 0,059
* Eigen Value
** Average = 4,192
** CI = 0,061
** Consistency Ratio = 0,071
Στα κριτήρια εγγύτητας προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Εγγύτητα σε Ρέμα = 0,724
* Εγγύτητα σε Αστικό Ιστό = 0,193
* Εγγύτητα σε Οδικό Δίκτυο = 0,083.
* Eigen Value
** Average = 3,066
** CI = 0,033
** Consistency Ratio = 0,057

Όλοι οι παραπάνω παράγοντες χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή χαρτών που αφορούν σε γεωλογικά κριτήρια, υγροτόπους, μαγκρόβια βλάστηση, αποχετευτικό δίκτυο, επιφανειακά ύδατα, δάση και άλλα είδη βλάστησης, κλίσεων, οδικό δίκτυο, οικιστικό ιστό, αεροδρόμια και σιδηρόδρομους (Εικόνα 5 & Εικόνα 6).

[[Αρχείο:Sp_a1_e12.png|thumb|right|'''Εικόνα 7''' Μερικές ζώνες αποκλεισμού.]]
Το δεύτερο βήμα αφορούσε στην επεξεργασία των χαρτών παραγόντων που προέκυψαν και στον καθορισμό των ακατάλληλων θέσεων χωροθέτησης ΧΥΤΑ με την επιβολή κριτηρίων σε περιβάλλον GIS δημιουργώντας τις αντίστοιχες ζώνες αποκλεισμού (Εικόνα 7). Σύμφωνα λοιπόν με τα παραπάνω καθορίστηκε ότι:
* Οι υγρότοποι και οι περιοχές μαγκρόβιας βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Πρέπει να υπάρχει μία ζώνη ασφαλείας 100 μέτρων από το υφιστάμενο αποχετευτικό δίκτυο.
* Περιοχές επιφανειακών υδάτων πρέπει να απέχουν 100 μέτρα από ΧΥΤΑ.
* Τα δάση και περιοχές με διαφορετικά είδη βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Απαιτούνται χαμηλές κλίσεις.
* Η βέλτιστη απόσταση από το οδικό δίκτυο είναι τα 100 μέτρα.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 500 μέτρα από τον οικιστικό ιστό.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 3 χιλιόμετρα από αεροδρόμια.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 100 μέτρα από το σιδηροδρομικό δίκτυο.
* Οι περιοχές ιζηματογενών σχηματισμών δεν είναι κατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.

[[Αρχείο:Sp_a1_e13.png|thumb|left|'''Εικόνα 8''' Αποκλείοντας τις ζώνες ακαταλληλότητας από το χάρτη της Πολιτείας του Λάγος.]]
Με την εφαρμογή των παραπάνω κριτηρίων αποκλεισμού, την τυποποίηση και στάθμιση των παραγόντων μέσω της χρήσης μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης για την εύρεση της κατάλληλης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό εκδόθηκε ο συνολικός χάρτης καταλληλότητας (Εικόνα 8). Ωστόσο, η εύρεση της βέλτιστης θέσης για τη χωροθέτηση ενός ΧΥΤΑ εξαρτάται και τους στόχους που έχει η εκάστοτε μελέτη. Στη συγκεκριμένη περίπτωση μας αφορούν η εύρεση πιθανής θέσης αλλά και η αποκομιδή των απορριμμάτων.

Το επόμενο και τελευταίο βήμα της μελέτης αφορά στο σχεδιασμό των δρομολογίων για την αποκομιδή των απορριμμάτων, ο οποίος αποτελεί και τον καθοριστικό παράγοντα για τη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ. Δεδομένου ότι η ποσότητα των απορριμμάτων εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των κάδων/ στάσεων, το χρόνο φόρτωσης, τον κυκλοφοριακό φόρτο και τη μέθοδο συλλογής, καθορίζονται οι κανόνες που πρέπει να τηρούνται κατά την αποκομιδή:
* Οι διαδρομές δεν πρέπει να είναι κατακερματισμένες ούτε να αλληλεπικαλύπτονται.
* Οι διαδρομές πρέπει να σχεδιάζονται κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να αποφεύγουν πολυσύχναστους δρόμους και μονόδρομους.
* Η αποκομιδή δεν πρέπει να γίνεται ώρες κυκλοφοριακής αιχμής.
* Οι διαδρομές πρέπει να προγραμματίζονται έτσι, ώστε να καλύπτουν στο μέγιστο τη χωρητικότητα των οχημάτων.
* Θα πρέπει να τηρείται ένα σταθερό πρόγραμμα ωρών και συχνότητας αποκομιδής των απορριμμάτων, ώστε να εξυπηρετούνται καλύτερα οι πολίτες.
Στην παρούσα έρευνα ο υπολογισμός των διαδρομών πραγματοποιήθηκαν μέσω του αλγόριθμου συντομότερης διαδρομής (Εικόνα 9).

Τέλος, προέκυψε ο τελικός χάρτης καταλληλότητας στον οποίο απεικονίζονται τέσσερις κατηγορίες (Εικόνα 10): ακατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (96%), λίγο κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (0,4%), μέτρια κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (1,0 %) και κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (2,6%).

= Συμπεράσματα =

Στη συγκεκριμένη μελέτη η χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, Τηλεπισκόπησης και Πολυκριτηριακής Ανάλυσης, αποδείχθηκαν κατάλληλα εργαλεία για τον εντοπισμό βέλτιστης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ στην περιοχή του Λάγος. Ιδιαίτερα κατάλληλες θέσεις προσδιορίστηκαν βάσει καθορισμένων παραγόντων και του συστήματος αποκομιδής των απορριμμάτων. Οι επιλεγμένες με τον παραπάνω τρόπο θέσεις αναμένεται να ελαχιστοποιήσουν τις περιβαλλοντικές, κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Χωροθέτηση XYTA με τη χρήση πολυκριτηριακής ανάλυσης, γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών και τηλεπισκόπισης

2015-03-16T01:49:49Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Suitability Analysis in Determining Optimal Landfill Location Using Multi-Criteria Evaluation (MCE), GIS & Remote Sensing.

'''''Συγγραφείς:''''' Olusina J. O. , Shyllon D. O.

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Στερεά Απόβλητα, Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΠΣ), Τηλεπισκόπηση, Πολυκριτηριακή Μέθοδος Αξιολόγησης

'''''Πηγή:''''' International Journal of Computational Engineering Research, 2014, 4(6):2250-3005

= Εισαγωγή =

Στη Νιγηρία, όπως και σε άλλες αναπτυσσόμενες χώρες, το ζήτημα της διαχείρισης των απορριμμάτων απασχολεί τις διάφορες τοπικές αρχές, καθώς θέτει καθημερινά σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Η συγκεκριμένη μελέτη θα ασχοληθεί με το Λάγος (Έκο στην τοπική διάλεκτο) που αποτελεί ένα ταχύτατα αναπτυσσόμενο εμπορικό κέντρο της Νιγηρίας και αντιμετωπίζει σοβαρό πρόβλημα με τη διαχείριση τόσο των αστικών όσο και των βιομηχανικών αποβλήτων. Η παρούσα έρευνα αποσκοπεί, πρώτον στην εύρεση κατάλληλης θέσης για τη χωροθέτηση ΧΥΤΑ στο Λάγος και δεύτερον στο σχεδιασμό της βέλτιστης διαδρομής για την αποκομιδή των απορριμμάτων με τη χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS), τηλεπισκοπικών μεθόδων και μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης. Για την επίτευξη των παραπάνω λαμβάνονται υπόψη οι υφιστάμενοι χώροι ανεξέλεγκτης διάθεσης απορριμμάτων (ΧΑΔΑ) και εξετάζονται δεκατέσσερα κριτήρια καταλληλότητας και μη καταλληλότητας, αυτά είναι η γεωμορφολογία, το βάθος των υπόγειων υδάτων, οι υγρότοποι, τα επιφανειακά ύδατα, τα δάση, η βλάστηση και η μαγκρόβια βλάστηση, τα ποτάμια, οι χρήσεις γης, το δίκτυο αποχέτευσης, οι κλίσεις του εδάφους, το οδικό δίκτυο, οι οικισμοί και το αεροδρόμιο.

= Περιοχή Μελέτης =

Η πόλη του Λάγος βρίσκεται στη νοτιοδυτική Νιγηρία, εκτείνεται στον κόλπο της Γουινέας και βρέχεται από τον Ατλαντικό Ωκεανό. Συνιστά την οικονομική πρωτεύουσα της Νιγηρίας, καταλαμβάνει έκταση 3.345 km2, κατατάσσεται 7η μεταξύ των ραγδαία αναπτυσσόμενων πόλεων στον κόσμο και αποτελεί το δεύτερο πιο πυκνοκατοικημένο αστικό κέντρο της Αφρικής με πληθυσμό 7.937.932 κατοίκους.

=== Παραγωγή & Διαχείριση Αποβλήτων ===

Βασικά δεδομένα για το σχεδιασμό και τη λειτουργία του συστήματος διαχείρισης στερεών αποβλήτων αποτελούν οι πηγές παραγωγής, οι τύποι, η ποιοτική και ποσοτική τους σύνθεση (Πίνακας 1 & 2).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e1.png|'''Πίνακας 1''' Πηγές και τύποι στερεών αποβλήτων που προέρχονται από μία κοινότητα.
File:Sp_a1_e2.png|'''Πίνακας 2''' Παραγωγή και διαχείριση αποβλήτων στο Λάγος.
</gallery>

Στις αναπτυγμένες χώρες έχουν εδραιωθεί διάφορες μέθοδοι και τεχνικές διαχείρισης απορριμμάτων, ωστόσο αυτές δεν μπορούν να εφαρμοστούν στις αναπτυσσόμενες χώρες, καθώς λόγω της διαφορετικής φύσης των προβλημάτων που σχετίζονται με τη διαχείριση των αστικών αποβλήτων. Οι αναπτυσσόμενες χώρες βρίσκονται στο μεταβατικό στάδιο για μία καλύτερη διαχείριση απορριμμάτων, καθώς η ανεξέλεγκτη διάθεση σε ξηρά και θάλασσα, η αποτέφρωση και η μακροχρόνια αποθήκευση σε ασφαλισμένους χώρους, αποτελούν ακόμη τις κυρίαρχες μεθόδους.
Στην πόλη του Λάγος υπάρχουν τρεις μεγάλες χωματερές και τρεις προσωρινές θέσης απόθεσης απορριμμάτων (Πίνακας 3 & Εικόνα 1).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e3.png|'''Πίνακας 3''' Οι τρεις μεγάλοι ΧΑΔΑ του Λάγος και χωρητικότητες τους.
File:Sp_a1_e4.png|'''Εικόνα 1''' Φωτογραφική απεικόνιση των τριών μεγάλων ΧΑΔΑ του Λάγος.
</gallery>

= Μεθοδολογία =
[[Αρχείο:Sp_a1_e5.png|thumb|left|'''Εικόνα 2''' Οι τρεις εικόνες Landsat που καλύπτουν όλη την Πολιτεία του Λάγος.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e6.png|thumb|right|'''Εικόνα 3''' Στα αριστερά παρουσιάζεται ο χάρτης χρήσεων γης του Λάγος και στα δεξιά η επικάλυψη της ταξινόμησης που προέκυψε από την επεξεργασία των εικόνων Landsat με αυτόν.]]

Αρχικά, συλλέχθηκαν πρωτογενή και δευτερογενή δεδομένα, τα οποία επεξεργάστηκαν και απεικονίστηκαν σε περιβάλλον GIS. Χρησιμοποιήθηκαν εικόνες Landsat (Εικόνα 2) και ταξινομήθηκαν με βάση τις χρήσεις γης (Εικόνα 3). Για καλύτερα αποτελέσματα οι εικόνες αυτές επικαλύφθηκαν από το χάρτη χρήσεων γης της Πολιτείας του Λάγος και προέκυψαν 5 διακριτές κατηγορίες. Στην πρώτη φάση καθορίστηκαν οι περιοχές εκπαίδευσης βάσει των 5 κατηγοριών και πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση. Στην δεύτερη φάση πραγματοποιήθηκε μεταταξινόμηση και εξήχθηκαν διανύσματα για την κάθε κατηγορία χρήσεων γης. Στην τρίτη και τελευταία φάση, οι τρεις εικόνες Landsat συγχωνεύτηκαν μέσω της τεχνικής edge - matching και επικαλύφθηκαν με τον χάρτη ορίων της Πολιτείας του Λάγος.

Στη συνέχεια, συλλέχθηκαν και επεξεργάστηκαν από το Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) δεδομένα που αφορούσαν τις ισοϋψείς του Λάγος (Εικόνα 4).
Επιπλέον, καθορίστηκαν τα κριτήρια και οι παράμετροι καταλληλότητας και περιορισμού για τη βέλτιστη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ (Πίνακας 4).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e7.png|'''Εικόνα 4''' SRTM δεδομένα για την Πολιτεία του Λάγους και τμήματος του Ατλαντικού Ωκεανού.
File:Sp_a1_e8.png|'''Πίνακας 4''' Κριτήρια και παράμετροι περιορισμού χωροθέτησης ΧΥΤΑ.
</gallery>
Τέλος, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της πολυκριτηριακής ανάλυσης που αποτελείται από 4 στάδια. Την δημιουργία κριτηρίων, την τυποποίηση των παραγόντων, τον καθορισμό βαρών στους παράγοντες και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό με τον οποίο συνενώνονται όλοι οι παράγοντες με τα αντίστοιχα βάρη τους και εξάγεται ο χάρτης καταλληλότητας (Διάγραμμα 1).
[[Αρχείο:Sp_a1_e9.png|thumb|none|'''Διάγραμμα 1''' Διάγραμμα ροής μεθόδου πολυκριτηριακής ανάλυσης.]]

= Αποτελέσματα & Ανάλυση =

Το πρώτο βήμα της ανάλυσης αφορούσε τη δημιουργία χαρτών που περιλαμβάνουν όλους τους προαναφερθέντες παράγοντες, στους οποίους έχουν προσδοθεί βάρη μέσω της διαδικασίας αναλυτικής ιεράρχησης (AHP). Ειδικότερα, για τους βιοφυσικούς παράγοντες προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
[[Αρχείο:Sp_a1_e10.png|thumb|right|'''Εικόνα 5''' Μερικοί χάρτες βιοφυσικών παραγόντων.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e11.png|thumb|right|'''Εικόνα 6''' Μερικοί χάρτες κοινωνικοοικονομικών παραγόντων.]]
* Γεωμορφολογία = 0,595
* Βάθος Υπόγειων Υδάτων = 0,246
* Υγρότοποι = 0,099
* Μαγκρόβια Βλάστηση = 0,059
* Eigen Value
** Average = 4,192
** CI = 0,061
** Consistency Ratio = 0,071
Στα κριτήρια εγγύτητας προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Εγγύτητα σε Ρέμα = 0,724
* Εγγύτητα σε Αστικό Ιστό = 0,193
* Εγγύτητα σε Οδικό Δίκτυο = 0,083.
* Eigen Value
** Average = 3,066
** CI = 0,033
** Consistency Ratio = 0,057

Όλοι οι παραπάνω παράγοντες χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή χαρτών που αφορούν σε γεωλογικά κριτήρια, υγροτόπους, μαγκρόβια βλάστηση, αποχετευτικό δίκτυο, επιφανειακά ύδατα, δάση και άλλα είδη βλάστησης, κλίσεων, οδικό δίκτυο, οικιστικό ιστό, αεροδρόμια και σιδηρόδρομους (Εικόνα 5 & Εικόνα 6).

Το δεύτερο βήμα αφορούσε στην επεξεργασία των χαρτών παραγόντων που προέκυψαν και στον καθορισμό των ακατάλληλων θέσεων χωροθέτησης ΧΥΤΑ με την επιβολή κριτηρίων σε περιβάλλον GIS δημιουργώντας τις αντίστοιχες ζώνες αποκλεισμού (Εικόνα 7). Σύμφωνα λοιπόν με τα παραπάνω καθορίστηκε ότι:
* Οι υγρότοποι και οι περιοχές μαγκρόβιας βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Πρέπει να υπάρχει μία ζώνη ασφαλείας 100 μέτρων από το υφιστάμενο αποχετευτικό δίκτυο.
* Περιοχές επιφανειακών υδάτων πρέπει να απέχουν 100 μέτρα από ΧΥΤΑ.
* Τα δάση και περιοχές με διαφορετικά είδη βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Απαιτούνται χαμηλές κλίσεις.
* Η βέλτιστη απόσταση από το οδικό δίκτυο είναι τα 100 μέτρα.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 500 μέτρα από τον οικιστικό ιστό.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 3 χιλιόμετρα από αεροδρόμια.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 100 μέτρα από το σιδηροδρομικό δίκτυο.
* Οι περιοχές ιζηματογενών σχηματισμών δεν είναι κατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.

Με την εφαρμογή των παραπάνω κριτηρίων αποκλεισμού, την τυποποίηση και στάθμιση των παραγόντων μέσω της χρήσης μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης για την εύρεση της κατάλληλης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό εκδόθηκε ο συνολικός χάρτης καταλληλότητας (Εικόνα 8). Ωστόσο, η εύρεση της βέλτιστης θέσης για τη χωροθέτηση ενός ΧΥΤΑ εξαρτάται και τους στόχους που έχει η εκάστοτε μελέτη. Στη συγκεκριμένη περίπτωση μας αφορούν η εύρεση πιθανής θέσης αλλά και η αποκομιδή των απορριμμάτων.

Το επόμενο και τελευταίο βήμα της μελέτης αφορά στο σχεδιασμό των δρομολογίων για την αποκομιδή των απορριμμάτων, ο οποίος αποτελεί και τον καθοριστικό παράγοντα για τη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ. Δεδομένου ότι η ποσότητα των απορριμμάτων εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των κάδων/ στάσεων, το χρόνο φόρτωσης, τον κυκλοφοριακό φόρτο και τη μέθοδο συλλογής, καθορίζονται οι κανόνες που πρέπει να τηρούνται κατά την αποκομιδή:
* Οι διαδρομές δεν πρέπει να είναι κατακερματισμένες ούτε να αλληλεπικαλύπτονται.
* Οι διαδρομές πρέπει να σχεδιάζονται κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να αποφεύγουν πολυσύχναστους δρόμους και μονόδρομους.
* Η αποκομιδή δεν πρέπει να γίνεται ώρες κυκλοφοριακής αιχμής.
* Οι διαδρομές πρέπει να προγραμματίζονται έτσι, ώστε να καλύπτουν στο μέγιστο τη χωρητικότητα των οχημάτων.
* Θα πρέπει να τηρείται ένα σταθερό πρόγραμμα ωρών και συχνότητας αποκομιδής των απορριμμάτων, ώστε να εξυπηρετούνται καλύτερα οι πολίτες.
Στην παρούσα έρευνα ο υπολογισμός των διαδρομών πραγματοποιήθηκαν μέσω του αλγόριθμου συντομότερης διαδρομής (Εικόνα 9).

Τέλος, προέκυψε ο τελικός χάρτης καταλληλότητας στον οποίο απεικονίζονται τέσσερις κατηγορίες (Εικόνα 10): ακατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (96%), λίγο κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (0,4%), μέτρια κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (1,0 %) και κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (2,6%).

= Συμπεράσματα =

Στη συγκεκριμένη μελέτη η χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, Τηλεπισκόπησης και Πολυκριτηριακής Ανάλυσης, αποδείχθηκαν κατάλληλα εργαλεία για τον εντοπισμό βέλτιστης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ στην περιοχή του Λάγος. Ιδιαίτερα κατάλληλες θέσεις προσδιορίστηκαν βάσει καθορισμένων παραγόντων και του συστήματος αποκομιδής των απορριμμάτων. Οι επιλεγμένες με τον παραπάνω τρόπο θέσεις αναμένεται να ελαχιστοποιήσουν τις περιβαλλοντικές, κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Χωροθέτηση XYTA με τη χρήση πολυκριτηριακής ανάλυσης, γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών και τηλεπισκόπισης

2015-03-16T01:48:30Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Suitability Analysis in Determining Optimal Landfill Location Using Multi-Criteria Evaluation (MCE), GIS & Remote Sensing.

'''''Συγγραφείς:''''' Olusina J. O. , Shyllon D. O.

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Στερεά Απόβλητα, Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΠΣ), Τηλεπισκόπηση, Πολυκριτηριακή Μέθοδος Αξιολόγησης

'''''Πηγή:''''' International Journal of Computational Engineering Research, 2014, 4(6):2250-3005

= Εισαγωγή =

Στη Νιγηρία, όπως και σε άλλες αναπτυσσόμενες χώρες, το ζήτημα της διαχείρισης των απορριμμάτων απασχολεί τις διάφορες τοπικές αρχές, καθώς θέτει καθημερινά σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Η συγκεκριμένη μελέτη θα ασχοληθεί με το Λάγος (Έκο στην τοπική διάλεκτο) που αποτελεί ένα ταχύτατα αναπτυσσόμενο εμπορικό κέντρο της Νιγηρίας και αντιμετωπίζει σοβαρό πρόβλημα με τη διαχείριση τόσο των αστικών όσο και των βιομηχανικών αποβλήτων. Η παρούσα έρευνα αποσκοπεί, πρώτον στην εύρεση κατάλληλης θέσης για τη χωροθέτηση ΧΥΤΑ στο Λάγος και δεύτερον στο σχεδιασμό της βέλτιστης διαδρομής για την αποκομιδή των απορριμμάτων με τη χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS), τηλεπισκοπικών μεθόδων και μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης. Για την επίτευξη των παραπάνω λαμβάνονται υπόψη οι υφιστάμενοι χώροι ανεξέλεγκτης διάθεσης απορριμμάτων (ΧΑΔΑ) και εξετάζονται δεκατέσσερα κριτήρια καταλληλότητας και μη καταλληλότητας, αυτά είναι η γεωμορφολογία, το βάθος των υπόγειων υδάτων, οι υγρότοποι, τα επιφανειακά ύδατα, τα δάση, η βλάστηση και η μαγκρόβια βλάστηση, τα ποτάμια, οι χρήσεις γης, το δίκτυο αποχέτευσης, οι κλίσεις του εδάφους, το οδικό δίκτυο, οι οικισμοί και το αεροδρόμιο.

= Περιοχή Μελέτης =

Η πόλη του Λάγος βρίσκεται στη νοτιοδυτική Νιγηρία, εκτείνεται στον κόλπο της Γουινέας και βρέχεται από τον Ατλαντικό Ωκεανό. Συνιστά την οικονομική πρωτεύουσα της Νιγηρίας, καταλαμβάνει έκταση 3.345 km2, κατατάσσεται 7η μεταξύ των ραγδαία αναπτυσσόμενων πόλεων στον κόσμο και αποτελεί το δεύτερο πιο πυκνοκατοικημένο αστικό κέντρο της Αφρικής με πληθυσμό 7.937.932 κατοίκους.

=== Παραγωγή & Διαχείριση Αποβλήτων ===

Βασικά δεδομένα για το σχεδιασμό και τη λειτουργία του συστήματος διαχείρισης στερεών αποβλήτων αποτελούν οι πηγές παραγωγής, οι τύποι, η ποιοτική και ποσοτική τους σύνθεση (Πίνακας 1 & 2).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e1.png|'''Πίνακας 1''' Πηγές και τύποι στερεών αποβλήτων που προέρχονται από μία κοινότητα.
File:Sp_a1_e2.png|'''Πίνακας 2''' Παραγωγή και διαχείριση αποβλήτων στο Λάγος.
</gallery>

Στις αναπτυγμένες χώρες έχουν εδραιωθεί διάφορες μέθοδοι και τεχνικές διαχείρισης απορριμμάτων, ωστόσο αυτές δεν μπορούν να εφαρμοστούν στις αναπτυσσόμενες χώρες, καθώς λόγω της διαφορετικής φύσης των προβλημάτων που σχετίζονται με τη διαχείριση των αστικών αποβλήτων. Οι αναπτυσσόμενες χώρες βρίσκονται στο μεταβατικό στάδιο για μία καλύτερη διαχείριση απορριμμάτων, καθώς η ανεξέλεγκτη διάθεση σε ξηρά και θάλασσα, η αποτέφρωση και η μακροχρόνια αποθήκευση σε ασφαλισμένους χώρους, αποτελούν ακόμη τις κυρίαρχες μεθόδους.
Στην πόλη του Λάγος υπάρχουν τρεις μεγάλες χωματερές και τρεις προσωρινές θέσης απόθεσης απορριμμάτων (Πίνακας 3 & Εικόνα 1).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e3.png|'''Πίνακας 3''' Οι τρεις μεγάλοι ΧΑΔΑ του Λάγος και χωρητικότητες τους.
File:Sp_a1_e4.png|'''Εικόνα 1''' Φωτογραφική απεικόνιση των τριών μεγάλων ΧΑΔΑ του Λάγος.
</gallery>

= Μεθοδολογία =
[[Αρχείο:Sp_a1_e5.png|thumb|left|'''Εικόνα 2''' Οι τρεις εικόνες Landsat που καλύπτουν όλη την Πολιτεία του Λάγος.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e6.png|thumb|right|'''Εικόνα 3''' Στα αριστερά παρουσιάζεται ο χάρτης χρήσεων γης του Λάγος και στα δεξιά η επικάλυψη της ταξινόμησης που προέκυψε από την επεξεργασία των εικόνων Landsat με αυτόν.]]

Αρχικά, συλλέχθηκαν πρωτογενή και δευτερογενή δεδομένα, τα οποία επεξεργάστηκαν και απεικονίστηκαν σε περιβάλλον GIS. Χρησιμοποιήθηκαν εικόνες Landsat (Εικόνα 2) και ταξινομήθηκαν με βάση τις χρήσεις γης (Εικόνα 3). Για καλύτερα αποτελέσματα οι εικόνες αυτές επικαλύφθηκαν από το χάρτη χρήσεων γης της Πολιτείας του Λάγος και προέκυψαν 5 διακριτές κατηγορίες. Στην πρώτη φάση καθορίστηκαν οι περιοχές εκπαίδευσης βάσει των 5 κατηγοριών και πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση. Στην δεύτερη φάση πραγματοποιήθηκε μεταταξινόμηση και εξήχθηκαν διανύσματα για την κάθε κατηγορία χρήσεων γης. Στην τρίτη και τελευταία φάση, οι τρεις εικόνες Landsat συγχωνεύτηκαν μέσω της τεχνικής edge - matching και επικαλύφθηκαν με τον χάρτη ορίων της Πολιτείας του Λάγος.

Στη συνέχεια, συλλέχθηκαν και επεξεργάστηκαν από το Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) δεδομένα που αφορούσαν τις ισοϋψείς του Λάγος (Εικόνα 4).
Επιπλέον, καθορίστηκαν τα κριτήρια και οι παράμετροι καταλληλότητας και περιορισμού για τη βέλτιστη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ (Πίνακας 4).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e7.png|'''Εικόνα 4''' SRTM δεδομένα για την Πολιτεία του Λάγους και τμήματος του Ατλαντικού Ωκεανού.
File:Sp_a1_e8.png|'''Πίνακας 4''' Κριτήρια και παράμετροι περιορισμού χωροθέτησης ΧΥΤΑ.
</gallery>
Τέλος, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της πολυκριτηριακής ανάλυσης που αποτελείται από 4 στάδια. Την δημιουργία κριτηρίων, την τυποποίηση των παραγόντων, τον καθορισμό βαρών στους παράγοντες και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό με τον οποίο συνενώνονται όλοι οι παράγοντες με τα αντίστοιχα βάρη τους και εξάγεται ο χάρτης καταλληλότητας (Διάγραμμα 1).
[[Αρχείο:Sp_a1_e9.png|thumb|none|'''Διάγραμμα 1''' Διάγραμμα ροής μεθόδου πολυκριτηριακής ανάλυσης.]]

= Αποτελέσματα & Ανάλυση =
[[Αρχείο:Sp_a1_e10.png|thumb|right|'''Εικόνα 5''' Μερικοί χάρτες βιοφυσικών παραγόντων.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e11.png|thumb|right|'''Εικόνα 6''' Μερικοί χάρτες κοινωνικοοικονομικών παραγόντων.]]
Το πρώτο βήμα της ανάλυσης αφορούσε τη δημιουργία χαρτών που περιλαμβάνουν όλους τους προαναφερθέντες παράγοντες, στους οποίους έχουν προσδοθεί βάρη μέσω της διαδικασίας αναλυτικής ιεράρχησης (AHP). Ειδικότερα, για τους βιοφυσικούς παράγοντες προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Γεωμορφολογία = 0,595
* Βάθος Υπόγειων Υδάτων = 0,246
* Υγρότοποι = 0,099
* Μαγκρόβια Βλάστηση = 0,059
* Eigen Value
** Average = 4,192
** CI = 0,061
** Consistency Ratio = 0,071
Στα κριτήρια εγγύτητας προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Εγγύτητα σε Ρέμα = 0,724
* Εγγύτητα σε Αστικό Ιστό = 0,193
* Εγγύτητα σε Οδικό Δίκτυο = 0,083.
* Eigen Value
** Average = 3,066
** CI = 0,033
** Consistency Ratio = 0,057

Όλοι οι παραπάνω παράγοντες χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή χαρτών που αφορούν σε γεωλογικά κριτήρια, υγροτόπους, μαγκρόβια βλάστηση, αποχετευτικό δίκτυο, επιφανειακά ύδατα, δάση και άλλα είδη βλάστησης, κλίσεων, οδικό δίκτυο, οικιστικό ιστό, αεροδρόμια και σιδηρόδρομους (Εικόνα 5 & Εικόνα 6).

Το δεύτερο βήμα αφορούσε στην επεξεργασία των χαρτών παραγόντων που προέκυψαν και στον καθορισμό των ακατάλληλων θέσεων χωροθέτησης ΧΥΤΑ με την επιβολή κριτηρίων σε περιβάλλον GIS δημιουργώντας τις αντίστοιχες ζώνες αποκλεισμού (Εικόνα 7). Σύμφωνα λοιπόν με τα παραπάνω καθορίστηκε ότι:
* Οι υγρότοποι και οι περιοχές μαγκρόβιας βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Πρέπει να υπάρχει μία ζώνη ασφαλείας 100 μέτρων από το υφιστάμενο αποχετευτικό δίκτυο.
* Περιοχές επιφανειακών υδάτων πρέπει να απέχουν 100 μέτρα από ΧΥΤΑ.
* Τα δάση και περιοχές με διαφορετικά είδη βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Απαιτούνται χαμηλές κλίσεις.
* Η βέλτιστη απόσταση από το οδικό δίκτυο είναι τα 100 μέτρα.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 500 μέτρα από τον οικιστικό ιστό.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 3 χιλιόμετρα από αεροδρόμια.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 100 μέτρα από το σιδηροδρομικό δίκτυο.
* Οι περιοχές ιζηματογενών σχηματισμών δεν είναι κατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.

Με την εφαρμογή των παραπάνω κριτηρίων αποκλεισμού, την τυποποίηση και στάθμιση των παραγόντων μέσω της χρήσης μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης για την εύρεση της κατάλληλης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό εκδόθηκε ο συνολικός χάρτης καταλληλότητας (Εικόνα 8). Ωστόσο, η εύρεση της βέλτιστης θέσης για τη χωροθέτηση ενός ΧΥΤΑ εξαρτάται και τους στόχους που έχει η εκάστοτε μελέτη. Στη συγκεκριμένη περίπτωση μας αφορούν η εύρεση πιθανής θέσης αλλά και η αποκομιδή των απορριμμάτων.

Το επόμενο και τελευταίο βήμα της μελέτης αφορά στο σχεδιασμό των δρομολογίων για την αποκομιδή των απορριμμάτων, ο οποίος αποτελεί και τον καθοριστικό παράγοντα για τη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ. Δεδομένου ότι η ποσότητα των απορριμμάτων εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των κάδων/ στάσεων, το χρόνο φόρτωσης, τον κυκλοφοριακό φόρτο και τη μέθοδο συλλογής, καθορίζονται οι κανόνες που πρέπει να τηρούνται κατά την αποκομιδή:
* Οι διαδρομές δεν πρέπει να είναι κατακερματισμένες ούτε να αλληλεπικαλύπτονται.
* Οι διαδρομές πρέπει να σχεδιάζονται κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να αποφεύγουν πολυσύχναστους δρόμους και μονόδρομους.
* Η αποκομιδή δεν πρέπει να γίνεται ώρες κυκλοφοριακής αιχμής.
* Οι διαδρομές πρέπει να προγραμματίζονται έτσι, ώστε να καλύπτουν στο μέγιστο τη χωρητικότητα των οχημάτων.
* Θα πρέπει να τηρείται ένα σταθερό πρόγραμμα ωρών και συχνότητας αποκομιδής των απορριμμάτων, ώστε να εξυπηρετούνται καλύτερα οι πολίτες.
Στην παρούσα έρευνα ο υπολογισμός των διαδρομών πραγματοποιήθηκαν μέσω του αλγόριθμου συντομότερης διαδρομής (Εικόνα 9).

Τέλος, προέκυψε ο τελικός χάρτης καταλληλότητας στον οποίο απεικονίζονται τέσσερις κατηγορίες (Εικόνα 10): ακατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (96%), λίγο κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (0,4%), μέτρια κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (1,0 %) και κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (2,6%).

= Συμπεράσματα =

Στη συγκεκριμένη μελέτη η χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, Τηλεπισκόπησης και Πολυκριτηριακής Ανάλυσης, αποδείχθηκαν κατάλληλα εργαλεία για τον εντοπισμό βέλτιστης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ στην περιοχή του Λάγος. Ιδιαίτερα κατάλληλες θέσεις προσδιορίστηκαν βάσει καθορισμένων παραγόντων και του συστήματος αποκομιδής των απορριμμάτων. Οι επιλεγμένες με τον παραπάνω τρόπο θέσεις αναμένεται να ελαχιστοποιήσουν τις περιβαλλοντικές, κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Χωροθέτηση XYTA με τη χρήση πολυκριτηριακής ανάλυσης, γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών και τηλεπισκόπισης

2015-03-16T01:46:02Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Suitability Analysis in Determining Optimal Landfill Location Using Multi-Criteria Evaluation (MCE), GIS & Remote Sensing.

'''''Συγγραφείς:''''' Olusina J. O. , Shyllon D. O.

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Στερεά Απόβλητα, Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΠΣ), Τηλεπισκόπηση, Πολυκριτηριακή Μέθοδος Αξιολόγησης

'''''Πηγή:''''' International Journal of Computational Engineering Research, 2014, 4(6):2250-3005

= Εισαγωγή =

Στη Νιγηρία, όπως και σε άλλες αναπτυσσόμενες χώρες, το ζήτημα της διαχείρισης των απορριμμάτων απασχολεί τις διάφορες τοπικές αρχές, καθώς θέτει καθημερινά σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Η συγκεκριμένη μελέτη θα ασχοληθεί με το Λάγος (Έκο στην τοπική διάλεκτο) που αποτελεί ένα ταχύτατα αναπτυσσόμενο εμπορικό κέντρο της Νιγηρίας και αντιμετωπίζει σοβαρό πρόβλημα με τη διαχείριση τόσο των αστικών όσο και των βιομηχανικών αποβλήτων. Η παρούσα έρευνα αποσκοπεί, πρώτον στην εύρεση κατάλληλης θέσης για τη χωροθέτηση ΧΥΤΑ στο Λάγος και δεύτερον στο σχεδιασμό της βέλτιστης διαδρομής για την αποκομιδή των απορριμμάτων με τη χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS), τηλεπισκοπικών μεθόδων και μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης. Για την επίτευξη των παραπάνω λαμβάνονται υπόψη οι υφιστάμενοι χώροι ανεξέλεγκτης διάθεσης απορριμμάτων (ΧΑΔΑ) και εξετάζονται δεκατέσσερα κριτήρια καταλληλότητας και μη καταλληλότητας, αυτά είναι η γεωμορφολογία, το βάθος των υπόγειων υδάτων, οι υγρότοποι, τα επιφανειακά ύδατα, τα δάση, η βλάστηση και η μαγκρόβια βλάστηση, τα ποτάμια, οι χρήσεις γης, το δίκτυο αποχέτευσης, οι κλίσεις του εδάφους, το οδικό δίκτυο, οι οικισμοί και το αεροδρόμιο.

= Περιοχή Μελέτης =

Η πόλη του Λάγος βρίσκεται στη νοτιοδυτική Νιγηρία, εκτείνεται στον κόλπο της Γουινέας και βρέχεται από τον Ατλαντικό Ωκεανό. Συνιστά την οικονομική πρωτεύουσα της Νιγηρίας, καταλαμβάνει έκταση 3.345 km2, κατατάσσεται 7η μεταξύ των ραγδαία αναπτυσσόμενων πόλεων στον κόσμο και αποτελεί το δεύτερο πιο πυκνοκατοικημένο αστικό κέντρο της Αφρικής με πληθυσμό 7.937.932 κατοίκους.

=== Παραγωγή & Διαχείριση Αποβλήτων ===

Βασικά δεδομένα για το σχεδιασμό και τη λειτουργία του συστήματος διαχείρισης στερεών αποβλήτων αποτελούν οι πηγές παραγωγής, οι τύποι, η ποιοτική και ποσοτική τους σύνθεση (Πίνακας 1 & 2).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e1.png|'''Πίνακας 1''' Πηγές και τύποι στερεών αποβλήτων που προέρχονται από μία κοινότητα.
File:Sp_a1_e2.png|'''Πίνακας 2''' Παραγωγή και διαχείριση αποβλήτων στο Λάγος.
</gallery>

Στις αναπτυγμένες χώρες έχουν εδραιωθεί διάφορες μέθοδοι και τεχνικές διαχείρισης απορριμμάτων, ωστόσο αυτές δεν μπορούν να εφαρμοστούν στις αναπτυσσόμενες χώρες, καθώς λόγω της διαφορετικής φύσης των προβλημάτων που σχετίζονται με τη διαχείριση των αστικών αποβλήτων. Οι αναπτυσσόμενες χώρες βρίσκονται στο μεταβατικό στάδιο για μία καλύτερη διαχείριση απορριμμάτων, καθώς η ανεξέλεγκτη διάθεση σε ξηρά και θάλασσα, η αποτέφρωση και η μακροχρόνια αποθήκευση σε ασφαλισμένους χώρους, αποτελούν ακόμη τις κυρίαρχες μεθόδους.
Στην πόλη του Λάγος υπάρχουν τρεις μεγάλες χωματερές και τρεις προσωρινές θέσης απόθεσης απορριμμάτων (Πίνακας 3 & Εικόνα 1).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e3.png|'''Πίνακας 3''' Οι τρεις μεγάλοι ΧΑΔΑ του Λάγος και χωρητικότητες τους.
File:Sp_a1_e4.png|'''Εικόνα 1''' Φωτογραφική απεικόνιση των τριών μεγάλων ΧΑΔΑ του Λάγος.
</gallery>

= Μεθοδολογία =
[[Αρχείο:Sp_a1_e5.png|thumb|left|'''Εικόνα 2''' Οι τρεις εικόνες Landsat που καλύπτουν όλη την Πολιτεία του Λάγος.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e6.png|thumb|right|'''Εικόνα 3''' Στα αριστερά παρουσιάζεται ο χάρτης χρήσεων γης του Λάγος και στα δεξιά η επικάλυψη της ταξινόμησης που προέκυψε από την επεξεργασία των εικόνων Landsat με αυτόν.]]

Αρχικά, συλλέχθηκαν πρωτογενή και δευτερογενή δεδομένα, τα οποία επεξεργάστηκαν και απεικονίστηκαν σε περιβάλλον GIS. Χρησιμοποιήθηκαν εικόνες Landsat (Εικόνα 2) και ταξινομήθηκαν με βάση τις χρήσεις γης (Εικόνα 3). Για καλύτερα αποτελέσματα οι εικόνες αυτές επικαλύφθηκαν από το χάρτη χρήσεων γης της Πολιτείας του Λάγος και προέκυψαν 5 διακριτές κατηγορίες. Στην πρώτη φάση καθορίστηκαν οι περιοχές εκπαίδευσης βάσει των 5 κατηγοριών και πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση. Στην δεύτερη φάση πραγματοποιήθηκε μεταταξινόμηση και εξήχθηκαν διανύσματα για την κάθε κατηγορία χρήσεων γης. Στην τρίτη και τελευταία φάση, οι τρεις εικόνες Landsat συγχωνεύτηκαν μέσω της τεχνικής edge - matching και επικαλύφθηκαν με τον χάρτη ορίων της Πολιτείας του Λάγος.

Στη συνέχεια, συλλέχθηκαν και επεξεργάστηκαν από το Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) δεδομένα που αφορούσαν τις ισοϋψείς του Λάγος (Εικόνα 4).
Επιπλέον, καθορίστηκαν τα κριτήρια και οι παράμετροι καταλληλότητας και περιορισμού για τη βέλτιστη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ (Πίνακας 4).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e7.png|'''Εικόνα 4''' SRTM δεδομένα για την Πολιτεία του Λάγους και τμήματος του Ατλαντικού Ωκεανού.
File:Sp_a1_e8.png|'''Πίνακας 4''' Κριτήρια και παράμετροι περιορισμού χωροθέτησης ΧΥΤΑ.
</gallery>
Τέλος, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της πολυκριτηριακής ανάλυσης που αποτελείται από 4 στάδια. Την δημιουργία κριτηρίων, την τυποποίηση των παραγόντων, τον καθορισμό βαρών στους παράγοντες και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό με τον οποίο συνενώνονται όλοι οι παράγοντες με τα αντίστοιχα βάρη τους και εξάγεται ο χάρτης καταλληλότητας (Διάγραμμα 1).
[[Αρχείο:Sp_a1_e9.png|thumb|none|'''Διάγραμμα 1''' Διάγραμμα ροής μεθόδου πολυκριτηριακής ανάλυσης.]]

= Αποτελέσματα & Ανάλυση =

Το πρώτο βήμα της ανάλυσης αφορούσε τη δημιουργία χαρτών που περιλαμβάνουν όλους τους προαναφερθέντες παράγοντες, στους οποίους έχουν προσδοθεί βάρη μέσω της διαδικασίας αναλυτικής ιεράρχησης (AHP). Ειδικότερα, για τους βιοφυσικούς παράγοντες προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Γεωμορφολογία = 0,595
* Βάθος Υπόγειων Υδάτων = 0,246
* Υγρότοποι = 0,099
* Μαγκρόβια Βλάστηση = 0,059
* Eigen Value
** Average = 4,192
** CI = 0,061
** Consistency Ratio = 0,071
Στα κριτήρια εγγύτητας προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Εγγύτητα σε Ρέμα = 0,724
* Εγγύτητα σε Αστικό Ιστό = 0,193
* Εγγύτητα σε Οδικό Δίκτυο = 0,083.
* Eigen Value
** Average = 3,066
** CI = 0,033
** Consistency Ratio = 0,057

Όλοι οι παραπάνω παράγοντες χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή χαρτών που αφορούν σε γεωλογικά κριτήρια, υγροτόπους, μαγκρόβια βλάστηση, αποχετευτικό δίκτυο, επιφανειακά ύδατα, δάση και άλλα είδη βλάστησης, κλίσεων, οδικό δίκτυο, οικιστικό ιστό, αεροδρόμια και σιδηρόδρομους (Εικόνα 5 & Εικόνα 6).

Το δεύτερο βήμα αφορούσε στην επεξεργασία των χαρτών παραγόντων που προέκυψαν και στον καθορισμό των ακατάλληλων θέσεων χωροθέτησης ΧΥΤΑ με την επιβολή κριτηρίων σε περιβάλλον GIS δημιουργώντας τις αντίστοιχες ζώνες αποκλεισμού (Εικόνα 7). Σύμφωνα λοιπόν με τα παραπάνω καθορίστηκε ότι:
* Οι υγρότοποι και οι περιοχές μαγκρόβιας βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Πρέπει να υπάρχει μία ζώνη ασφαλείας 100 μέτρων από το υφιστάμενο αποχετευτικό δίκτυο.
* Περιοχές επιφανειακών υδάτων πρέπει να απέχουν 100 μέτρα από ΧΥΤΑ.
* Τα δάση και περιοχές με διαφορετικά είδη βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Απαιτούνται χαμηλές κλίσεις.
* Η βέλτιστη απόσταση από το οδικό δίκτυο είναι τα 100 μέτρα.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 500 μέτρα από τον οικιστικό ιστό.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 3 χιλιόμετρα από αεροδρόμια.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 100 μέτρα από το σιδηροδρομικό δίκτυο.
* Οι περιοχές ιζηματογενών σχηματισμών δεν είναι κατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.

Με την εφαρμογή των παραπάνω κριτηρίων αποκλεισμού, την τυποποίηση και στάθμιση των παραγόντων μέσω της χρήσης μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης για την εύρεση της κατάλληλης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό εκδόθηκε ο συνολικός χάρτης καταλληλότητας (Εικόνα 8). Ωστόσο, η εύρεση της βέλτιστης θέσης για τη χωροθέτηση ενός ΧΥΤΑ εξαρτάται και τους στόχους που έχει η εκάστοτε μελέτη. Στη συγκεκριμένη περίπτωση μας αφορούν η εύρεση πιθανής θέσης αλλά και η αποκομιδή των απορριμμάτων.

Το επόμενο και τελευταίο βήμα της μελέτης αφορά στο σχεδιασμό των δρομολογίων για την αποκομιδή των απορριμμάτων, ο οποίος αποτελεί και τον καθοριστικό παράγοντα για τη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ. Δεδομένου ότι η ποσότητα των απορριμμάτων εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των κάδων/ στάσεων, το χρόνο φόρτωσης, τον κυκλοφοριακό φόρτο και τη μέθοδο συλλογής, καθορίζονται οι κανόνες που πρέπει να τηρούνται κατά την αποκομιδή:
* Οι διαδρομές δεν πρέπει να είναι κατακερματισμένες ούτε να αλληλεπικαλύπτονται.
* Οι διαδρομές πρέπει να σχεδιάζονται κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να αποφεύγουν πολυσύχναστους δρόμους και μονόδρομους.
* Η αποκομιδή δεν πρέπει να γίνεται ώρες κυκλοφοριακής αιχμής.
* Οι διαδρομές πρέπει να προγραμματίζονται έτσι, ώστε να καλύπτουν στο μέγιστο τη χωρητικότητα των οχημάτων.
* Θα πρέπει να τηρείται ένα σταθερό πρόγραμμα ωρών και συχνότητας αποκομιδής των απορριμμάτων, ώστε να εξυπηρετούνται καλύτερα οι πολίτες.
Στην παρούσα έρευνα ο υπολογισμός των διαδρομών πραγματοποιήθηκαν μέσω του αλγόριθμου συντομότερης διαδρομής (Εικόνα 9).

Τέλος, προέκυψε ο τελικός χάρτης καταλληλότητας στον οποίο απεικονίζονται τέσσερις κατηγορίες (Εικόνα 10): ακατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (96%), λίγο κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (0,4%), μέτρια κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (1,0 %) και κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (2,6%).

= Συμπεράσματα =

Στη συγκεκριμένη μελέτη η χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, Τηλεπισκόπησης και Πολυκριτηριακής Ανάλυσης, αποδείχθηκαν κατάλληλα εργαλεία για τον εντοπισμό βέλτιστης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ στην περιοχή του Λάγος. Ιδιαίτερα κατάλληλες θέσεις προσδιορίστηκαν βάσει καθορισμένων παραγόντων και του συστήματος αποκομιδής των απορριμμάτων. Οι επιλεγμένες με τον παραπάνω τρόπο θέσεις αναμένεται να ελαχιστοποιήσουν τις περιβαλλοντικές, κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Χωροθέτηση XYTA με τη χρήση πολυκριτηριακής ανάλυσης, γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών και τηλεπισκόπισης

2015-03-16T01:45:43Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Suitability Analysis in Determining Optimal Landfill Location Using Multi-Criteria Evaluation (MCE), GIS & Remote Sensing.

'''''Συγγραφείς:''''' Olusina J. O. , Shyllon D. O.

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Στερεά Απόβλητα, Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΠΣ), Τηλεπισκόπηση, Πολυκριτηριακή Μέθοδος Αξιολόγησης

'''''Πηγή:''''' International Journal of Computational Engineering Research, 2014, 4(6):2250-3005

= Εισαγωγή =

Στη Νιγηρία, όπως και σε άλλες αναπτυσσόμενες χώρες, το ζήτημα της διαχείρισης των απορριμμάτων απασχολεί τις διάφορες τοπικές αρχές, καθώς θέτει καθημερινά σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Η συγκεκριμένη μελέτη θα ασχοληθεί με το Λάγος (Έκο στην τοπική διάλεκτο) που αποτελεί ένα ταχύτατα αναπτυσσόμενο εμπορικό κέντρο της Νιγηρίας και αντιμετωπίζει σοβαρό πρόβλημα με τη διαχείριση τόσο των αστικών όσο και των βιομηχανικών αποβλήτων. Η παρούσα έρευνα αποσκοπεί, πρώτον στην εύρεση κατάλληλης θέσης για τη χωροθέτηση ΧΥΤΑ στο Λάγος και δεύτερον στο σχεδιασμό της βέλτιστης διαδρομής για την αποκομιδή των απορριμμάτων με τη χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS), τηλεπισκοπικών μεθόδων και μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης. Για την επίτευξη των παραπάνω λαμβάνονται υπόψη οι υφιστάμενοι χώροι ανεξέλεγκτης διάθεσης απορριμμάτων (ΧΑΔΑ) και εξετάζονται δεκατέσσερα κριτήρια καταλληλότητας και μη καταλληλότητας, αυτά είναι η γεωμορφολογία, το βάθος των υπόγειων υδάτων, οι υγρότοποι, τα επιφανειακά ύδατα, τα δάση, η βλάστηση και η μαγκρόβια βλάστηση, τα ποτάμια, οι χρήσεις γης, το δίκτυο αποχέτευσης, οι κλίσεις του εδάφους, το οδικό δίκτυο, οι οικισμοί και το αεροδρόμιο.

= Περιοχή Μελέτης =

Η πόλη του Λάγος βρίσκεται στη νοτιοδυτική Νιγηρία, εκτείνεται στον κόλπο της Γουινέας και βρέχεται από τον Ατλαντικό Ωκεανό. Συνιστά την οικονομική πρωτεύουσα της Νιγηρίας, καταλαμβάνει έκταση 3.345 km2, κατατάσσεται 7η μεταξύ των ραγδαία αναπτυσσόμενων πόλεων στον κόσμο και αποτελεί το δεύτερο πιο πυκνοκατοικημένο αστικό κέντρο της Αφρικής με πληθυσμό 7.937.932 κατοίκους.

=== Παραγωγή & Διαχείριση Αποβλήτων ===

Βασικά δεδομένα για το σχεδιασμό και τη λειτουργία του συστήματος διαχείρισης στερεών αποβλήτων αποτελούν οι πηγές παραγωγής, οι τύποι, η ποιοτική και ποσοτική τους σύνθεση (Πίνακας 1 & 2).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e1.png|'''Πίνακας 1''' Πηγές και τύποι στερεών αποβλήτων που προέρχονται από μία κοινότητα.
File:Sp_a1_e2.png|'''Πίνακας 2''' Παραγωγή και διαχείριση αποβλήτων στο Λάγος.
</gallery>

Στις αναπτυγμένες χώρες έχουν εδραιωθεί διάφορες μέθοδοι και τεχνικές διαχείρισης απορριμμάτων, ωστόσο αυτές δεν μπορούν να εφαρμοστούν στις αναπτυσσόμενες χώρες, καθώς λόγω της διαφορετικής φύσης των προβλημάτων που σχετίζονται με τη διαχείριση των αστικών αποβλήτων. Οι αναπτυσσόμενες χώρες βρίσκονται στο μεταβατικό στάδιο για μία καλύτερη διαχείριση απορριμμάτων, καθώς η ανεξέλεγκτη διάθεση σε ξηρά και θάλασσα, η αποτέφρωση και η μακροχρόνια αποθήκευση σε ασφαλισμένους χώρους, αποτελούν ακόμη τις κυρίαρχες μεθόδους.
Στην πόλη του Λάγος υπάρχουν τρεις μεγάλες χωματερές και τρεις προσωρινές θέσης απόθεσης απορριμμάτων (Πίνακας 3 & Εικόνα 1).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e3.png|'''Πίνακας 3''' Οι τρεις μεγάλοι ΧΑΔΑ του Λάγος και χωρητικότητες τους.
File:Sp_a1_e4.png|'''Εικόνα 1''' Φωτογραφική απεικόνιση των τριών μεγάλων ΧΑΔΑ του Λάγος.
</gallery>

= Μεθοδολογία =
[[Αρχείο:Sp_a1_e5.png|thumb|left|'''Εικόνα 2''' Οι τρεις εικόνες Landsat που καλύπτουν όλη την Πολιτεία του Λάγος.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e6.png|thumb|right|'''Εικόνα 3''' Στα αριστερά παρουσιάζεται ο χάρτης χρήσεων γης του Λάγος και στα δεξιά η επικάλυψη της ταξινόμησης που προέκυψε από την επεξεργασία των εικόνων Landsat με αυτόν.]]

Αρχικά, συλλέχθηκαν πρωτογενή και δευτερογενή δεδομένα, τα οποία επεξεργάστηκαν και απεικονίστηκαν σε περιβάλλον GIS. Χρησιμοποιήθηκαν εικόνες Landsat (Εικόνα 2) και ταξινομήθηκαν με βάση τις χρήσεις γης (Εικόνα 3). Για καλύτερα αποτελέσματα οι εικόνες αυτές επικαλύφθηκαν από το χάρτη χρήσεων γης της Πολιτείας του Λάγος και προέκυψαν 5 διακριτές κατηγορίες. Στην πρώτη φάση καθορίστηκαν οι περιοχές εκπαίδευσης βάσει των 5 κατηγοριών και πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση. Στην δεύτερη φάση πραγματοποιήθηκε μεταταξινόμηση και εξήχθηκαν διανύσματα για την κάθε κατηγορία χρήσεων γης. Στην τρίτη και τελευταία φάση, οι τρεις εικόνες Landsat συγχωνεύτηκαν μέσω της τεχνικής edge - matching και επικαλύφθηκαν με τον χάρτη ορίων της Πολιτείας του Λάγος.

Στη συνέχεια, συλλέχθηκαν και επεξεργάστηκαν από το Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) δεδομένα που αφορούσαν τις ισοϋψείς του Λάγος (Εικόνα 4).
Επιπλέον, καθορίστηκαν τα κριτήρια και οι παράμετροι καταλληλότητας και περιορισμού για τη βέλτιστη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ (Πίνακας 4).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e7.png|'''Εικόνα 4''' SRTM δεδομένα για την Πολιτεία του Λάγους και τμήματος του Ατλαντικού Ωκεανού.
File:Sp_a1_e8.png|'''Πίνακας 4''' Κριτήρια και παράμετροι περιορισμού χωροθέτησης ΧΥΤΑ.
</gallery>
Τέλος, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της πολυκριτηριακής ανάλυσης που αποτελείται από 4 στάδια. Την δημιουργία κριτηρίων, την τυποποίηση των παραγόντων, τον καθορισμό βαρών στους παράγοντες και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό με τον οποίο συνενώνονται όλοι οι παράγοντες με τα αντίστοιχα βάρη τους και εξάγεται ο χάρτης καταλληλότητας (Διάγραμμα 1).
[[Αρχείο:Sp_a1_e9.png|thumb|none|'''Διάγραμμα 1''' Διάγραμμα ροής μεθόδου πολυκριτηριακής ανάλυσης.]]

= Αποτελέσματα & Ανάλυση =

Το πρώτο βήμα της ανάλυσης αφορούσε τη δημιουργία χαρτών που περιλαμβάνουν όλους τους προαναφερθέντες παράγοντες, στους οποίους έχουν προσδοθεί βάρη μέσω της διαδικασίας αναλυτικής ιεράρχησης (AHP). Ειδικότερα, για τους βιοφυσικούς παράγοντες προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Γεωμορφολογία = 0,595
* Βάθος Υπόγειων Υδάτων = 0,246
* Υγρότοποι = 0,099
* Μαγκρόβια Βλάστηση = 0,059
* Eigen Value
** Average = 4,192
** CI = 0,061
** Consistency Ratio = 0,071
Στα κριτήρια εγγύτητας προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Εγγύτητα σε Ρέμα = 0,724
* Εγγύτητα σε Αστικό Ιστό = 0,193
* Εγγύτητα σε Οδικό Δίκτυο = 0,083.
* Eigen Value
** Average = 3,066
** CI = 0,033
** Consistency Ratio = 0,057

Όλοι οι παραπάνω παράγοντες χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή χαρτών που αφορούν σε γεωλογικά κριτήρια, υγροτόπους, μαγκρόβια βλάστηση, αποχετευτικό δίκτυο, επιφανειακά ύδατα, δάση και άλλα είδη βλάστησης, κλίσεων, οδικό δίκτυο, οικιστικό ιστό, αεροδρόμια και σιδηρόδρομους (Εικόνα 5 & Εικόνα 6).

Το δεύτερο βήμα αφορούσε στην επεξεργασία των χαρτών παραγόντων που προέκυψαν και στον καθορισμό των ακατάλληλων θέσεων χωροθέτησης ΧΥΤΑ με την επιβολή κριτηρίων σε περιβάλλον GIS δημιουργώντας τις αντίστοιχες ζώνες αποκλεισμού (Εικόνα 7). Σύμφωνα λοιπόν με τα παραπάνω καθορίστηκε ότι:
* Οι υγρότοποι και οι περιοχές μαγκρόβιας βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Πρέπει να υπάρχει μία ζώνη ασφαλείας 100 μέτρων από το υφιστάμενο αποχετευτικό δίκτυο.
* Περιοχές επιφανειακών υδάτων πρέπει να απέχουν 100 μέτρα από ΧΥΤΑ.
* Τα δάση και περιοχές με διαφορετικά είδη βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Απαιτούνται χαμηλές κλίσεις.
* Η βέλτιστη απόσταση από το οδικό δίκτυο είναι τα 100 μέτρα.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 500 μέτρα από τον οικιστικό ιστό.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 3 χιλιόμετρα από αεροδρόμια.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 100 μέτρα από το σιδηροδρομικό δίκτυο.
* Οι περιοχές ιζηματογενών σχηματισμών δεν είναι κατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.

Με την εφαρμογή των παραπάνω κριτηρίων αποκλεισμού, την τυποποίηση και στάθμιση των παραγόντων μέσω της χρήσης μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης για την εύρεση της κατάλληλης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό εκδόθηκε ο συνολικός χάρτης καταλληλότητας (Εικόνα 8). Ωστόσο, η εύρεση της βέλτιστης θέσης για τη χωροθέτηση ενός ΧΥΤΑ εξαρτάται και τους στόχους που έχει η εκάστοτε μελέτη. Στη συγκεκριμένη περίπτωση μας αφορούν η εύρεση πιθανής θέσης αλλά και η αποκομιδή των απορριμμάτων.

Το επόμενο και τελευταίο βήμα της μελέτης αφορά στο σχεδιασμό των δρομολογίων για την αποκομιδή των απορριμμάτων, ο οποίος αποτελεί και τον καθοριστικό παράγοντα για τη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ. Δεδομένου ότι η ποσότητα των απορριμμάτων εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των κάδων/ στάσεων, το χρόνο φόρτωσης, τον κυκλοφοριακό φόρτο και τη μέθοδο συλλογής, καθορίζονται οι κανόνες που πρέπει να τηρούνται κατά την αποκομιδή:
* Οι διαδρομές δεν πρέπει να είναι κατακερματισμένες ούτε να αλληλεπικαλύπτονται.
* Οι διαδρομές πρέπει να σχεδιάζονται κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να αποφεύγουν πολυσύχναστους δρόμους και μονόδρομους.
* Η αποκομιδή δεν πρέπει να γίνεται ώρες κυκλοφοριακής αιχμής.
* Οι διαδρομές πρέπει να προγραμματίζονται έτσι, ώστε να καλύπτουν στο μέγιστο τη χωρητικότητα των οχημάτων.
* Θα πρέπει να τηρείται ένα σταθερό πρόγραμμα ωρών και συχνότητας αποκομιδής των απορριμμάτων, ώστε να εξυπηρετούνται καλύτερα οι πολίτες.
Στην παρούσα έρευνα ο υπολογισμός των διαδρομών πραγματοποιήθηκαν μέσω του αλγόριθμου συντομότερης διαδρομής (Εικόνα 9).

Τέλος, προέκυψε ο τελικός χάρτης καταλληλότητας στον οποίο απεικονίζονται τέσσερις κατηγορίες (Εικόνα 10): ακατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (96%), λίγο κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (0,4%), μέτρια κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (1,0 %) και κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (2,6%).

= Συμπεράσματα =

Στη συγκεκριμένη μελέτη η χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, Τηλεπισκόπησης και Πολυκριτηριακής Ανάλυσης, αποδείχθηκαν κατάλληλα εργαλεία για τον εντοπισμό βέλτιστης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ στην περιοχή του Λάγος. Ιδιαίτερα κατάλληλες θέσεις προσδιορίστηκαν βάσει καθορισμένων παραγόντων και του συστήματος αποκομιδής των απορριμμάτων. Οι επιλεγμένες με τον παραπάνω τρόπο θέσεις αναμένεται να ελαχιστοποιήσουν τις περιβαλλοντικές, κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Χωροθέτηση XYTA με τη χρήση πολυκριτηριακής ανάλυσης, γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών και τηλεπισκόπισης

2015-03-16T01:45:18Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Suitability Analysis in Determining Optimal Landfill Location Using Multi-Criteria Evaluation (MCE), GIS & Remote Sensing.

'''''Συγγραφείς:''''' Olusina J. O. , Shyllon D. O.

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Στερεά Απόβλητα, Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΠΣ), Τηλεπισκόπηση, Πολυκριτηριακή Μέθοδος Αξιολόγησης

'''''Πηγή:''''' International Journal of Computational Engineering Research, 2014, 4(6):2250-3005

= Εισαγωγή =

Στη Νιγηρία, όπως και σε άλλες αναπτυσσόμενες χώρες, το ζήτημα της διαχείρισης των απορριμμάτων απασχολεί τις διάφορες τοπικές αρχές, καθώς θέτει καθημερινά σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Η συγκεκριμένη μελέτη θα ασχοληθεί με το Λάγος (Έκο στην τοπική διάλεκτο) που αποτελεί ένα ταχύτατα αναπτυσσόμενο εμπορικό κέντρο της Νιγηρίας και αντιμετωπίζει σοβαρό πρόβλημα με τη διαχείριση τόσο των αστικών όσο και των βιομηχανικών αποβλήτων. Η παρούσα έρευνα αποσκοπεί, πρώτον στην εύρεση κατάλληλης θέσης για τη χωροθέτηση ΧΥΤΑ στο Λάγος και δεύτερον στο σχεδιασμό της βέλτιστης διαδρομής για την αποκομιδή των απορριμμάτων με τη χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS), τηλεπισκοπικών μεθόδων και μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης. Για την επίτευξη των παραπάνω λαμβάνονται υπόψη οι υφιστάμενοι χώροι ανεξέλεγκτης διάθεσης απορριμμάτων (ΧΑΔΑ) και εξετάζονται δεκατέσσερα κριτήρια καταλληλότητας και μη καταλληλότητας, αυτά είναι η γεωμορφολογία, το βάθος των υπόγειων υδάτων, οι υγρότοποι, τα επιφανειακά ύδατα, τα δάση, η βλάστηση και η μαγκρόβια βλάστηση, τα ποτάμια, οι χρήσεις γης, το δίκτυο αποχέτευσης, οι κλίσεις του εδάφους, το οδικό δίκτυο, οι οικισμοί και το αεροδρόμιο.

= Περιοχή Μελέτης =

Η πόλη του Λάγος βρίσκεται στη νοτιοδυτική Νιγηρία, εκτείνεται στον κόλπο της Γουινέας και βρέχεται από τον Ατλαντικό Ωκεανό. Συνιστά την οικονομική πρωτεύουσα της Νιγηρίας, καταλαμβάνει έκταση 3.345 km2, κατατάσσεται 7η μεταξύ των ραγδαία αναπτυσσόμενων πόλεων στον κόσμο και αποτελεί το δεύτερο πιο πυκνοκατοικημένο αστικό κέντρο της Αφρικής με πληθυσμό 7.937.932 κατοίκους.

=== Παραγωγή & Διαχείριση Αποβλήτων ===

Βασικά δεδομένα για το σχεδιασμό και τη λειτουργία του συστήματος διαχείρισης στερεών αποβλήτων αποτελούν οι πηγές παραγωγής, οι τύποι, η ποιοτική και ποσοτική τους σύνθεση (Πίνακας 1 & 2).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e1.png|'''Πίνακας 1''' Πηγές και τύποι στερεών αποβλήτων που προέρχονται από μία κοινότητα.
File:Sp_a1_e2.png|'''Πίνακας 2''' Παραγωγή και διαχείριση αποβλήτων στο Λάγος.
</gallery>

Στις αναπτυγμένες χώρες έχουν εδραιωθεί διάφορες μέθοδοι και τεχνικές διαχείρισης απορριμμάτων, ωστόσο αυτές δεν μπορούν να εφαρμοστούν στις αναπτυσσόμενες χώρες, καθώς λόγω της διαφορετικής φύσης των προβλημάτων που σχετίζονται με τη διαχείριση των αστικών αποβλήτων. Οι αναπτυσσόμενες χώρες βρίσκονται στο μεταβατικό στάδιο για μία καλύτερη διαχείριση απορριμμάτων, καθώς η ανεξέλεγκτη διάθεση σε ξηρά και θάλασσα, η αποτέφρωση και η μακροχρόνια αποθήκευση σε ασφαλισμένους χώρους, αποτελούν ακόμη τις κυρίαρχες μεθόδους.
Στην πόλη του Λάγος υπάρχουν τρεις μεγάλες χωματερές και τρεις προσωρινές θέσης απόθεσης απορριμμάτων (Πίνακας 3 & Εικόνα 1).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e3.png|'''Πίνακας 3''' Οι τρεις μεγάλοι ΧΑΔΑ του Λάγος και χωρητικότητες τους.
File:Sp_a1_e4.png|'''Εικόνα 1''' Φωτογραφική απεικόνιση των τριών μεγάλων ΧΑΔΑ του Λάγος.
</gallery>

= Μεθοδολογία =
[[Αρχείο:Sp_a1_e5.png|thumb|left|'''Εικόνα 2''' Οι τρεις εικόνες Landsat που καλύπτουν όλη την Πολιτεία του Λάγος.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e6.png|thumb|right|'''Εικόνα 3''' Στα αριστερά παρουσιάζεται ο χάρτης χρήσεων γης του Λάγος και στα δεξιά η επικάλυψη της ταξινόμησης που προέκυψε από την επεξεργασία των εικόνων Landsat με αυτόν.]]

Αρχικά, συλλέχθηκαν πρωτογενή και δευτερογενή δεδομένα, τα οποία επεξεργάστηκαν και απεικονίστηκαν σε περιβάλλον GIS. Χρησιμοποιήθηκαν εικόνες Landsat (Εικόνα 2) και ταξινομήθηκαν με βάση τις χρήσεις γης (Εικόνα 3). Για καλύτερα αποτελέσματα οι εικόνες αυτές επικαλύφθηκαν από το χάρτη χρήσεων γης της Πολιτείας του Λάγος και προέκυψαν 5 διακριτές κατηγορίες. Στην πρώτη φάση καθορίστηκαν οι περιοχές εκπαίδευσης βάσει των 5 κατηγοριών και πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση. Στην δεύτερη φάση πραγματοποιήθηκε μεταταξινόμηση και εξήχθηκαν διανύσματα για την κάθε κατηγορία χρήσεων γης. Στην τρίτη και τελευταία φάση, οι τρεις εικόνες Landsat συγχωνεύτηκαν μέσω της τεχνικής edge - matching και επικαλύφθηκαν με τον χάρτη ορίων της Πολιτείας του Λάγος.

Στη συνέχεια, συλλέχθηκαν και επεξεργάστηκαν από το Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) δεδομένα που αφορούσαν τις ισοϋψείς του Λάγος (Εικόνα 4).
Επιπλέον, καθορίστηκαν τα κριτήρια και οι παράμετροι καταλληλότητας και περιορισμού για τη βέλτιστη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ (Πίνακας 4).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e7.png|'''Εικόνα 4''' SRTM δεδομένα για την Πολιτεία του Λάγους και τμήματος του Ατλαντικού Ωκεανού.
File:Sp_a1_e8.png|'''Πίνακας 4''' Κριτήρια και παράμετροι περιορισμού χωροθέτησης ΧΥΤΑ.
</gallery>
Τέλος, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της πολυκριτηριακής ανάλυσης που αποτελείται από 4 στάδια. Την δημιουργία κριτηρίων, την τυποποίηση των παραγόντων, τον καθορισμό βαρών στους παράγοντες και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό με τον οποίο συνενώνονται όλοι οι παράγοντες με τα αντίστοιχα βάρη τους και εξάγεται ο χάρτης καταλληλότητας (Διάγραμμα 1).
[[Αρχείο:Sp_a1_e9.png|thumb|none|'''Διάγραμμα 1''' Διάγραμμα ροής μεθόδου πολυκριτηριακής ανάλυσης.]]

= Αποτελέσματα & Ανάλυση =

Το πρώτο βήμα της ανάλυσης αφορούσε τη δημιουργία χαρτών που περιλαμβάνουν όλους τους προαναφερθέντες παράγοντες, στους οποίους έχουν προσδοθεί βάρη μέσω της διαδικασίας αναλυτικής ιεράρχησης (AHP). Ειδικότερα, για τους βιοφυσικούς παράγοντες προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Γεωμορφολογία = 0,595
* Βάθος Υπόγειων Υδάτων = 0,246
* Υγρότοποι = 0,099
* Μαγκρόβια Βλάστηση = 0,059
* Eigen Value
** Average = 4,192
** CI = 0,061
** Consistency Ratio = 0,071
Στα κριτήρια εγγύτητας προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Εγγύτητα σε Ρέμα = 0,724
* Εγγύτητα σε Αστικό Ιστό = 0,193
* Εγγύτητα σε Οδικό Δίκτυο = 0,083.
* Eigen Value
** Average = 3,066
** CI = 0,033
** Consistency Ratio = 0,057

Όλοι οι παραπάνω παράγοντες χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή χαρτών που αφορούν σε γεωλογικά κριτήρια, υγροτόπους, μαγκρόβια βλάστηση, αποχετευτικό δίκτυο, επιφανειακά ύδατα, δάση και άλλα είδη βλάστησης, κλίσεων, οδικό δίκτυο, οικιστικό ιστό, αεροδρόμια και σιδηρόδρομους (Εικόνα 5 & Εικόνα 6).

Το δεύτερο βήμα αφορούσε στην επεξεργασία των χαρτών παραγόντων που προέκυψαν και στον καθορισμό των ακατάλληλων θέσεων χωροθέτησης ΧΥΤΑ με την επιβολή κριτηρίων σε περιβάλλον GIS δημιουργώντας τις αντίστοιχες ζώνες αποκλεισμού (Εικόνα 7). Σύμφωνα λοιπόν με τα παραπάνω καθορίστηκε ότι:
* Οι υγρότοποι και οι περιοχές μαγκρόβιας βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Πρέπει να υπάρχει μία ζώνη ασφαλείας 100 μέτρων από το υφιστάμενο αποχετευτικό δίκτυο.
* Περιοχές επιφανειακών υδάτων πρέπει να απέχουν 100 μέτρα από ΧΥΤΑ.
* Τα δάση και περιοχές με διαφορετικά είδη βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Απαιτούνται χαμηλές κλίσεις.
* Η βέλτιστη απόσταση από το οδικό δίκτυο είναι τα 100 μέτρα.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 500 μέτρα από τον οικιστικό ιστό.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 3 χιλιόμετρα από αεροδρόμια.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 100 μέτρα από το σιδηροδρομικό δίκτυο.
* Οι περιοχές ιζηματογενών σχηματισμών δεν είναι κατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.

Με την εφαρμογή των παραπάνω κριτηρίων αποκλεισμού, την τυποποίηση και στάθμιση των παραγόντων μέσω της χρήσης μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης για την εύρεση της κατάλληλης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό εκδόθηκε ο συνολικός χάρτης καταλληλότητας (Εικόνα 8). Ωστόσο, η εύρεση της βέλτιστης θέσης για τη χωροθέτηση ενός ΧΥΤΑ εξαρτάται και τους στόχους που έχει η εκάστοτε μελέτη. Στη συγκεκριμένη περίπτωση μας αφορούν η εύρεση πιθανής θέσης αλλά και η αποκομιδή των απορριμμάτων.

Το επόμενο και τελευταίο βήμα της μελέτης αφορά στο σχεδιασμό των δρομολογίων για την αποκομιδή των απορριμμάτων, ο οποίος αποτελεί και τον καθοριστικό παράγοντα για τη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ. Δεδομένου ότι η ποσότητα των απορριμμάτων εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των κάδων/ στάσεων, το χρόνο φόρτωσης, τον κυκλοφοριακό φόρτο και τη μέθοδο συλλογής, καθορίζονται οι κανόνες που πρέπει να τηρούνται κατά την αποκομιδή:
* Οι διαδρομές δεν πρέπει να είναι κατακερματισμένες ούτε να αλληλεπικαλύπτονται.
* Οι διαδρομές πρέπει να σχεδιάζονται κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να αποφεύγουν πολυσύχναστους δρόμους και μονόδρομους.
* Η αποκομιδή δεν πρέπει να γίνεται ώρες κυκλοφοριακής αιχμής.
* Οι διαδρομές πρέπει να προγραμματίζονται έτσι, ώστε να καλύπτουν στο μέγιστο τη χωρητικότητα των οχημάτων.
* Θα πρέπει να τηρείται ένα σταθερό πρόγραμμα ωρών και συχνότητας αποκομιδής των απορριμμάτων, ώστε να εξυπηρετούνται καλύτερα οι πολίτες.
Στην παρούσα έρευνα ο υπολογισμός των διαδρομών πραγματοποιήθηκαν μέσω του αλγόριθμου συντομότερης διαδρομής (Εικόνα 9).

Τέλος, προέκυψε ο τελικός χάρτης καταλληλότητας στον οποίο απεικονίζονται τέσσερις κατηγορίες (Εικόνα 10): ακατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (96%), λίγο κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (0,4%), μέτρια κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (1,0 %) και κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (2,6%).

= Συμπεράσματα =

Στη συγκεκριμένη μελέτη η χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, Τηλεπισκόπησης και Πολυκριτηριακής Ανάλυσης, αποδείχθηκαν κατάλληλα εργαλεία για τον εντοπισμό βέλτιστης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ στην περιοχή του Λάγος. Ιδιαίτερα κατάλληλες θέσεις προσδιορίστηκαν βάσει καθορισμένων παραγόντων και του συστήματος αποκομιδής των απορριμμάτων. Οι επιλεγμένες με τον παραπάνω τρόπο θέσεις αναμένεται να ελαχιστοποιήσουν τις περιβαλλοντικές, κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Χωροθέτηση XYTA με τη χρήση πολυκριτηριακής ανάλυσης, γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών και τηλεπισκόπισης

2015-03-16T01:41:17Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Suitability Analysis in Determining Optimal Landfill Location Using Multi-Criteria Evaluation (MCE), GIS & Remote Sensing.

'''''Συγγραφείς:''''' Olusina J. O. , Shyllon D. O.

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Στερεά Απόβλητα, Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΠΣ), Τηλεπισκόπηση, Πολυκριτηριακή Μέθοδος Αξιολόγησης

'''''Πηγή:''''' International Journal of Computational Engineering Research, 2014, 4(6):2250-3005

= Εισαγωγή =

Στη Νιγηρία, όπως και σε άλλες αναπτυσσόμενες χώρες, το ζήτημα της διαχείρισης των απορριμμάτων απασχολεί τις διάφορες τοπικές αρχές, καθώς θέτει καθημερινά σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Η συγκεκριμένη μελέτη θα ασχοληθεί με το Λάγος (Έκο στην τοπική διάλεκτο) που αποτελεί ένα ταχύτατα αναπτυσσόμενο εμπορικό κέντρο της Νιγηρίας και αντιμετωπίζει σοβαρό πρόβλημα με τη διαχείριση τόσο των αστικών όσο και των βιομηχανικών αποβλήτων. Η παρούσα έρευνα αποσκοπεί, πρώτον στην εύρεση κατάλληλης θέσης για τη χωροθέτηση ΧΥΤΑ στο Λάγος και δεύτερον στο σχεδιασμό της βέλτιστης διαδρομής για την αποκομιδή των απορριμμάτων με τη χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS), τηλεπισκοπικών μεθόδων και μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης. Για την επίτευξη των παραπάνω λαμβάνονται υπόψη οι υφιστάμενοι χώροι ανεξέλεγκτης διάθεσης απορριμμάτων (ΧΑΔΑ) και εξετάζονται δεκατέσσερα κριτήρια καταλληλότητας και μη καταλληλότητας, αυτά είναι η γεωμορφολογία, το βάθος των υπόγειων υδάτων, οι υγρότοποι, τα επιφανειακά ύδατα, τα δάση, η βλάστηση και η μαγκρόβια βλάστηση, τα ποτάμια, οι χρήσεις γης, το δίκτυο αποχέτευσης, οι κλίσεις του εδάφους, το οδικό δίκτυο, οι οικισμοί και το αεροδρόμιο.

= Περιοχή Μελέτης =

Η πόλη του Λάγος βρίσκεται στη νοτιοδυτική Νιγηρία, εκτείνεται στον κόλπο της Γουινέας και βρέχεται από τον Ατλαντικό Ωκεανό. Συνιστά την οικονομική πρωτεύουσα της Νιγηρίας, καταλαμβάνει έκταση 3.345 km2, κατατάσσεται 7η μεταξύ των ραγδαία αναπτυσσόμενων πόλεων στον κόσμο και αποτελεί το δεύτερο πιο πυκνοκατοικημένο αστικό κέντρο της Αφρικής με πληθυσμό 7.937.932 κατοίκους.

=== Παραγωγή & Διαχείριση Αποβλήτων ===

Βασικά δεδομένα για το σχεδιασμό και τη λειτουργία του συστήματος διαχείρισης στερεών αποβλήτων αποτελούν οι πηγές παραγωγής, οι τύποι, η ποιοτική και ποσοτική τους σύνθεση (Πίνακας 1 & 2).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e1.png|'''Πίνακας 1''' Πηγές και τύποι στερεών αποβλήτων που προέρχονται από μία κοινότητα.
File:Sp_a1_e2.png|'''Πίνακας 2''' Παραγωγή και διαχείριση αποβλήτων στο Λάγος.
</gallery>

Στις αναπτυγμένες χώρες έχουν εδραιωθεί διάφορες μέθοδοι και τεχνικές διαχείρισης απορριμμάτων, ωστόσο αυτές δεν μπορούν να εφαρμοστούν στις αναπτυσσόμενες χώρες, καθώς λόγω της διαφορετικής φύσης των προβλημάτων που σχετίζονται με τη διαχείριση των αστικών αποβλήτων. Οι αναπτυσσόμενες χώρες βρίσκονται στο μεταβατικό στάδιο για μία καλύτερη διαχείριση απορριμμάτων, καθώς η ανεξέλεγκτη διάθεση σε ξηρά και θάλασσα, η αποτέφρωση και η μακροχρόνια αποθήκευση σε ασφαλισμένους χώρους, αποτελούν ακόμη τις κυρίαρχες μεθόδους.
Στην πόλη του Λάγος υπάρχουν τρεις μεγάλες χωματερές και τρεις προσωρινές θέσης απόθεσης απορριμμάτων (Πίνακας 3 & Εικόνα 1).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e3.png|'''Πίνακας 3''' Οι τρεις μεγάλοι ΧΑΔΑ του Λάγος και χωρητικότητες τους.
File:Sp_a1_e4.png|'''Εικόνα 1''' Φωτογραφική απεικόνιση των τριών μεγάλων ΧΑΔΑ του Λάγος.
</gallery>

= Μεθοδολογία =
[[Αρχείο:Sp_a1_e5.png|thumb|left|'''Εικόνα 2''' Οι τρεις εικόνες Landsat που καλύπτουν όλη την Πολιτεία του Λάγος.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e6.png|thumb|right|'''Εικόνα 3''' Στα αριστερά παρουσιάζεται ο χάρτης χρήσεων γης του Λάγος και στα δεξιά η επικάλυψη της ταξινόμησης που προέκυψε από την επεξεργασία των εικόνων Landsat με αυτόν.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e7.png|thumb|left|'''Εικόνα 4''' SRTM δεδομένα για την Πολιτεία του Λάγους και τμήματος του Ατλαντικού Ωκεανού.]]
[[Αρχείο:Sp_a1_e8.png|thumb|right|'''Πίνακας 4''' Κριτήρια και παράμετροι περιορισμού χωροθέτησης ΧΥΤΑ.]]
Αρχικά, συλλέχθηκαν πρωτογενή και δευτερογενή δεδομένα, τα οποία επεξεργάστηκαν και απεικονίστηκαν σε περιβάλλον GIS. Χρησιμοποιήθηκαν εικόνες Landsat (Εικόνα 2) και ταξινομήθηκαν με βάση τις χρήσεις γης (Εικόνα 3). Για καλύτερα αποτελέσματα οι εικόνες αυτές επικαλύφθηκαν από το χάρτη χρήσεων γης της Πολιτείας του Λάγος και προέκυψαν 5 διακριτές κατηγορίες. Στην πρώτη φάση καθορίστηκαν οι περιοχές εκπαίδευσης βάσει των 5 κατηγοριών και πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση. Στην δεύτερη φάση πραγματοποιήθηκε μεταταξινόμηση και εξήχθηκαν διανύσματα για την κάθε κατηγορία χρήσεων γης. Στην τρίτη και τελευταία φάση, οι τρεις εικόνες Landsat συγχωνεύτηκαν μέσω της τεχνικής edge - matching και επικαλύφθηκαν με τον χάρτη ορίων της Πολιτείας του Λάγος.

Στη συνέχεια, συλλέχθηκαν και επεξεργάστηκαν από το Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) δεδομένα που αφορούσαν τις ισοϋψείς του Λάγος (Εικόνα 4).

Επιπλέον, καθορίστηκαν τα κριτήρια και οι παράμετροι καταλληλότητας και περιορισμού για τη βέλτιστη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ (Πίνακας 4).

Τέλος, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της πολυκριτηριακής ανάλυσης που αποτελείται από 4 στάδια. Την δημιουργία κριτηρίων, την τυποποίηση των παραγόντων, τον καθορισμό βαρών στους παράγοντες και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό με τον οποίο συνενώνονται όλοι οι παράγοντες με τα αντίστοιχα βάρη τους και εξάγεται ο χάρτης καταλληλότητας (Διάγραμμα 1).

= Αποτελέσματα & Ανάλυση =

Το πρώτο βήμα της ανάλυσης αφορούσε τη δημιουργία χαρτών που περιλαμβάνουν όλους τους προαναφερθέντες παράγοντες, στους οποίους έχουν προσδοθεί βάρη μέσω της διαδικασίας αναλυτικής ιεράρχησης (AHP). Ειδικότερα, για τους βιοφυσικούς παράγοντες προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Γεωμορφολογία = 0,595
* Βάθος Υπόγειων Υδάτων = 0,246
* Υγρότοποι = 0,099
* Μαγκρόβια Βλάστηση = 0,059
* Eigen Value
** Average = 4,192
** CI = 0,061
** Consistency Ratio = 0,071
Στα κριτήρια εγγύτητας προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Εγγύτητα σε Ρέμα = 0,724
* Εγγύτητα σε Αστικό Ιστό = 0,193
* Εγγύτητα σε Οδικό Δίκτυο = 0,083.
* Eigen Value
** Average = 3,066
** CI = 0,033
** Consistency Ratio = 0,057

Όλοι οι παραπάνω παράγοντες χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή χαρτών που αφορούν σε γεωλογικά κριτήρια, υγροτόπους, μαγκρόβια βλάστηση, αποχετευτικό δίκτυο, επιφανειακά ύδατα, δάση και άλλα είδη βλάστησης, κλίσεων, οδικό δίκτυο, οικιστικό ιστό, αεροδρόμια και σιδηρόδρομους (Εικόνα 5 & Εικόνα 6).

Το δεύτερο βήμα αφορούσε στην επεξεργασία των χαρτών παραγόντων που προέκυψαν και στον καθορισμό των ακατάλληλων θέσεων χωροθέτησης ΧΥΤΑ με την επιβολή κριτηρίων σε περιβάλλον GIS δημιουργώντας τις αντίστοιχες ζώνες αποκλεισμού (Εικόνα 7). Σύμφωνα λοιπόν με τα παραπάνω καθορίστηκε ότι:
* Οι υγρότοποι και οι περιοχές μαγκρόβιας βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Πρέπει να υπάρχει μία ζώνη ασφαλείας 100 μέτρων από το υφιστάμενο αποχετευτικό δίκτυο.
* Περιοχές επιφανειακών υδάτων πρέπει να απέχουν 100 μέτρα από ΧΥΤΑ.
* Τα δάση και περιοχές με διαφορετικά είδη βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Απαιτούνται χαμηλές κλίσεις.
* Η βέλτιστη απόσταση από το οδικό δίκτυο είναι τα 100 μέτρα.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 500 μέτρα από τον οικιστικό ιστό.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 3 χιλιόμετρα από αεροδρόμια.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 100 μέτρα από το σιδηροδρομικό δίκτυο.
* Οι περιοχές ιζηματογενών σχηματισμών δεν είναι κατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.

Με την εφαρμογή των παραπάνω κριτηρίων αποκλεισμού, την τυποποίηση και στάθμιση των παραγόντων μέσω της χρήσης μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης για την εύρεση της κατάλληλης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό εκδόθηκε ο συνολικός χάρτης καταλληλότητας (Εικόνα 8). Ωστόσο, η εύρεση της βέλτιστης θέσης για τη χωροθέτηση ενός ΧΥΤΑ εξαρτάται και τους στόχους που έχει η εκάστοτε μελέτη. Στη συγκεκριμένη περίπτωση μας αφορούν η εύρεση πιθανής θέσης αλλά και η αποκομιδή των απορριμμάτων.

Το επόμενο και τελευταίο βήμα της μελέτης αφορά στο σχεδιασμό των δρομολογίων για την αποκομιδή των απορριμμάτων, ο οποίος αποτελεί και τον καθοριστικό παράγοντα για τη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ. Δεδομένου ότι η ποσότητα των απορριμμάτων εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των κάδων/ στάσεων, το χρόνο φόρτωσης, τον κυκλοφοριακό φόρτο και τη μέθοδο συλλογής, καθορίζονται οι κανόνες που πρέπει να τηρούνται κατά την αποκομιδή:
* Οι διαδρομές δεν πρέπει να είναι κατακερματισμένες ούτε να αλληλεπικαλύπτονται.
* Οι διαδρομές πρέπει να σχεδιάζονται κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να αποφεύγουν πολυσύχναστους δρόμους και μονόδρομους.
* Η αποκομιδή δεν πρέπει να γίνεται ώρες κυκλοφοριακής αιχμής.
* Οι διαδρομές πρέπει να προγραμματίζονται έτσι, ώστε να καλύπτουν στο μέγιστο τη χωρητικότητα των οχημάτων.
* Θα πρέπει να τηρείται ένα σταθερό πρόγραμμα ωρών και συχνότητας αποκομιδής των απορριμμάτων, ώστε να εξυπηρετούνται καλύτερα οι πολίτες.
Στην παρούσα έρευνα ο υπολογισμός των διαδρομών πραγματοποιήθηκαν μέσω του αλγόριθμου συντομότερης διαδρομής (Εικόνα 9).

Τέλος, προέκυψε ο τελικός χάρτης καταλληλότητας στον οποίο απεικονίζονται τέσσερις κατηγορίες (Εικόνα 10): ακατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (96%), λίγο κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (0,4%), μέτρια κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (1,0 %) και κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (2,6%).

= Συμπεράσματα =

Στη συγκεκριμένη μελέτη η χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, Τηλεπισκόπησης και Πολυκριτηριακής Ανάλυσης, αποδείχθηκαν κατάλληλα εργαλεία για τον εντοπισμό βέλτιστης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ στην περιοχή του Λάγος. Ιδιαίτερα κατάλληλες θέσεις προσδιορίστηκαν βάσει καθορισμένων παραγόντων και του συστήματος αποκομιδής των απορριμμάτων. Οι επιλεγμένες με τον παραπάνω τρόπο θέσεις αναμένεται να ελαχιστοποιήσουν τις περιβαλλοντικές, κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Χωροθέτηση XYTA με τη χρήση πολυκριτηριακής ανάλυσης, γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών και τηλεπισκόπισης

2015-03-16T01:37:21Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Suitability Analysis in Determining Optimal Landfill Location Using Multi-Criteria Evaluation (MCE), GIS & Remote Sensing.

'''''Συγγραφείς:''''' Olusina J. O. , Shyllon D. O.

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Στερεά Απόβλητα, Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΠΣ), Τηλεπισκόπηση, Πολυκριτηριακή Μέθοδος Αξιολόγησης

'''''Πηγή:''''' International Journal of Computational Engineering Research, 2014, 4(6):2250-3005

= Εισαγωγή =

Στη Νιγηρία, όπως και σε άλλες αναπτυσσόμενες χώρες, το ζήτημα της διαχείρισης των απορριμμάτων απασχολεί τις διάφορες τοπικές αρχές, καθώς θέτει καθημερινά σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Η συγκεκριμένη μελέτη θα ασχοληθεί με το Λάγος (Έκο στην τοπική διάλεκτο) που αποτελεί ένα ταχύτατα αναπτυσσόμενο εμπορικό κέντρο της Νιγηρίας και αντιμετωπίζει σοβαρό πρόβλημα με τη διαχείριση τόσο των αστικών όσο και των βιομηχανικών αποβλήτων. Η παρούσα έρευνα αποσκοπεί, πρώτον στην εύρεση κατάλληλης θέσης για τη χωροθέτηση ΧΥΤΑ στο Λάγος και δεύτερον στο σχεδιασμό της βέλτιστης διαδρομής για την αποκομιδή των απορριμμάτων με τη χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS), τηλεπισκοπικών μεθόδων και μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης. Για την επίτευξη των παραπάνω λαμβάνονται υπόψη οι υφιστάμενοι χώροι ανεξέλεγκτης διάθεσης απορριμμάτων (ΧΑΔΑ) και εξετάζονται δεκατέσσερα κριτήρια καταλληλότητας και μη καταλληλότητας, αυτά είναι η γεωμορφολογία, το βάθος των υπόγειων υδάτων, οι υγρότοποι, τα επιφανειακά ύδατα, τα δάση, η βλάστηση και η μαγκρόβια βλάστηση, τα ποτάμια, οι χρήσεις γης, το δίκτυο αποχέτευσης, οι κλίσεις του εδάφους, το οδικό δίκτυο, οι οικισμοί και το αεροδρόμιο.

= Περιοχή Μελέτης =

Η πόλη του Λάγος βρίσκεται στη νοτιοδυτική Νιγηρία, εκτείνεται στον κόλπο της Γουινέας και βρέχεται από τον Ατλαντικό Ωκεανό. Συνιστά την οικονομική πρωτεύουσα της Νιγηρίας, καταλαμβάνει έκταση 3.345 km2, κατατάσσεται 7η μεταξύ των ραγδαία αναπτυσσόμενων πόλεων στον κόσμο και αποτελεί το δεύτερο πιο πυκνοκατοικημένο αστικό κέντρο της Αφρικής με πληθυσμό 7.937.932 κατοίκους.

=== Παραγωγή & Διαχείριση Αποβλήτων ===

Βασικά δεδομένα για το σχεδιασμό και τη λειτουργία του συστήματος διαχείρισης στερεών αποβλήτων αποτελούν οι πηγές παραγωγής, οι τύποι, η ποιοτική και ποσοτική τους σύνθεση (Πίνακας 1 & 2).
<gallery perrow="2">
File:Sp_a1_e1.png|'''Πίνακας 1''' Πηγές και τύποι στερεών αποβλήτων που προέρχονται από μία κοινότητα.
File:Sp_a1_e2.png|'''Πίνακας 2''' Παραγωγή και διαχείριση αποβλήτων στο Λάγος.
</gallery>

Στις αναπτυγμένες χώρες έχουν εδραιωθεί διάφορες μέθοδοι και τεχνικές διαχείρισης απορριμμάτων, ωστόσο αυτές δεν μπορούν να εφαρμοστούν στις αναπτυσσόμενες χώρες, καθώς λόγω της διαφορετικής φύσης των προβλημάτων που σχετίζονται με τη διαχείριση των αστικών αποβλήτων. Οι αναπτυσσόμενες χώρες βρίσκονται στο μεταβατικό στάδιο για μία καλύτερη διαχείριση απορριμμάτων, καθώς η ανεξέλεγκτη διάθεση σε ξηρά και θάλασσα, η αποτέφρωση και η μακροχρόνια αποθήκευση σε ασφαλισμένους χώρους, αποτελούν ακόμη τις κυρίαρχες μεθόδους.
Στην πόλη του Λάγος υπάρχουν τρεις μεγάλες χωματερές και τρεις προσωρινές θέσης απόθεσης απορριμμάτων (Πίνακας 3 & Εικόνα 1).

= Μεθοδολογία =

Αρχικά, συλλέχθηκαν πρωτογενή και δευτερογενή δεδομένα, τα οποία επεξεργάστηκαν και απεικονίστηκαν σε περιβάλλον GIS. Χρησιμοποιήθηκαν εικόνες Landsat (Εικόνα 2) και ταξινομήθηκαν με βάση τις χρήσεις γης (Εικόνα 3). Για καλύτερα αποτελέσματα οι εικόνες αυτές επικαλύφθηκαν από το χάρτη χρήσεων γης της Πολιτείας του Λάγος και προέκυψαν 5 διακριτές κατηγορίες. Στην πρώτη φάση καθορίστηκαν οι περιοχές εκπαίδευσης βάσει των 5 κατηγοριών και πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση. Στην δεύτερη φάση πραγματοποιήθηκε μεταταξινόμηση και εξήχθηκαν διανύσματα για την κάθε κατηγορία χρήσεων γης. Στην τρίτη και τελευταία φάση, οι τρεις εικόνες Landsat συγχωνεύτηκαν μέσω της τεχνικής edge - matching και επικαλύφθηκαν με τον χάρτη ορίων της Πολιτείας του Λάγος.

Στη συνέχεια, συλλέχθηκαν και επεξεργάστηκαν από το Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) δεδομένα που αφορούσαν τις ισοϋψείς του Λάγος (Εικόνα 4).

Επιπλέον, καθορίστηκαν τα κριτήρια και οι παράμετροι καταλληλότητας και περιορισμού για τη βέλτιστη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ (Πίνακας 4).

Τέλος, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της πολυκριτηριακής ανάλυσης που αποτελείται από 4 στάδια. Την δημιουργία κριτηρίων, την τυποποίηση των παραγόντων, τον καθορισμό βαρών στους παράγοντες και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό με τον οποίο συνενώνονται όλοι οι παράγοντες με τα αντίστοιχα βάρη τους και εξάγεται ο χάρτης καταλληλότητας (Διάγραμμα 1).

= Αποτελέσματα & Ανάλυση =

Το πρώτο βήμα της ανάλυσης αφορούσε τη δημιουργία χαρτών που περιλαμβάνουν όλους τους προαναφερθέντες παράγοντες, στους οποίους έχουν προσδοθεί βάρη μέσω της διαδικασίας αναλυτικής ιεράρχησης (AHP). Ειδικότερα, για τους βιοφυσικούς παράγοντες προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Γεωμορφολογία = 0,595
* Βάθος Υπόγειων Υδάτων = 0,246
* Υγρότοποι = 0,099
* Μαγκρόβια Βλάστηση = 0,059
* Eigen Value
** Average = 4,192
** CI = 0,061
** Consistency Ratio = 0,071
Στα κριτήρια εγγύτητας προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Εγγύτητα σε Ρέμα = 0,724
* Εγγύτητα σε Αστικό Ιστό = 0,193
* Εγγύτητα σε Οδικό Δίκτυο = 0,083.
* Eigen Value
** Average = 3,066
** CI = 0,033
** Consistency Ratio = 0,057

Όλοι οι παραπάνω παράγοντες χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή χαρτών που αφορούν σε γεωλογικά κριτήρια, υγροτόπους, μαγκρόβια βλάστηση, αποχετευτικό δίκτυο, επιφανειακά ύδατα, δάση και άλλα είδη βλάστησης, κλίσεων, οδικό δίκτυο, οικιστικό ιστό, αεροδρόμια και σιδηρόδρομους (Εικόνα 5 & Εικόνα 6).

Το δεύτερο βήμα αφορούσε στην επεξεργασία των χαρτών παραγόντων που προέκυψαν και στον καθορισμό των ακατάλληλων θέσεων χωροθέτησης ΧΥΤΑ με την επιβολή κριτηρίων σε περιβάλλον GIS δημιουργώντας τις αντίστοιχες ζώνες αποκλεισμού (Εικόνα 7). Σύμφωνα λοιπόν με τα παραπάνω καθορίστηκε ότι:
* Οι υγρότοποι και οι περιοχές μαγκρόβιας βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Πρέπει να υπάρχει μία ζώνη ασφαλείας 100 μέτρων από το υφιστάμενο αποχετευτικό δίκτυο.
* Περιοχές επιφανειακών υδάτων πρέπει να απέχουν 100 μέτρα από ΧΥΤΑ.
* Τα δάση και περιοχές με διαφορετικά είδη βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Απαιτούνται χαμηλές κλίσεις.
* Η βέλτιστη απόσταση από το οδικό δίκτυο είναι τα 100 μέτρα.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 500 μέτρα από τον οικιστικό ιστό.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 3 χιλιόμετρα από αεροδρόμια.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 100 μέτρα από το σιδηροδρομικό δίκτυο.
* Οι περιοχές ιζηματογενών σχηματισμών δεν είναι κατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.

Με την εφαρμογή των παραπάνω κριτηρίων αποκλεισμού, την τυποποίηση και στάθμιση των παραγόντων μέσω της χρήσης μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης για την εύρεση της κατάλληλης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό εκδόθηκε ο συνολικός χάρτης καταλληλότητας (Εικόνα 8). Ωστόσο, η εύρεση της βέλτιστης θέσης για τη χωροθέτηση ενός ΧΥΤΑ εξαρτάται και τους στόχους που έχει η εκάστοτε μελέτη. Στη συγκεκριμένη περίπτωση μας αφορούν η εύρεση πιθανής θέσης αλλά και η αποκομιδή των απορριμμάτων.

Το επόμενο και τελευταίο βήμα της μελέτης αφορά στο σχεδιασμό των δρομολογίων για την αποκομιδή των απορριμμάτων, ο οποίος αποτελεί και τον καθοριστικό παράγοντα για τη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ. Δεδομένου ότι η ποσότητα των απορριμμάτων εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των κάδων/ στάσεων, το χρόνο φόρτωσης, τον κυκλοφοριακό φόρτο και τη μέθοδο συλλογής, καθορίζονται οι κανόνες που πρέπει να τηρούνται κατά την αποκομιδή:
* Οι διαδρομές δεν πρέπει να είναι κατακερματισμένες ούτε να αλληλεπικαλύπτονται.
* Οι διαδρομές πρέπει να σχεδιάζονται κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να αποφεύγουν πολυσύχναστους δρόμους και μονόδρομους.
* Η αποκομιδή δεν πρέπει να γίνεται ώρες κυκλοφοριακής αιχμής.
* Οι διαδρομές πρέπει να προγραμματίζονται έτσι, ώστε να καλύπτουν στο μέγιστο τη χωρητικότητα των οχημάτων.
* Θα πρέπει να τηρείται ένα σταθερό πρόγραμμα ωρών και συχνότητας αποκομιδής των απορριμμάτων, ώστε να εξυπηρετούνται καλύτερα οι πολίτες.
Στην παρούσα έρευνα ο υπολογισμός των διαδρομών πραγματοποιήθηκαν μέσω του αλγόριθμου συντομότερης διαδρομής (Εικόνα 9).

Τέλος, προέκυψε ο τελικός χάρτης καταλληλότητας στον οποίο απεικονίζονται τέσσερις κατηγορίες (Εικόνα 10): ακατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (96%), λίγο κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (0,4%), μέτρια κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (1,0 %) και κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (2,6%).

= Συμπεράσματα =

Στη συγκεκριμένη μελέτη η χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, Τηλεπισκόπησης και Πολυκριτηριακής Ανάλυσης, αποδείχθηκαν κατάλληλα εργαλεία για τον εντοπισμό βέλτιστης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ στην περιοχή του Λάγος. Ιδιαίτερα κατάλληλες θέσεις προσδιορίστηκαν βάσει καθορισμένων παραγόντων και του συστήματος αποκομιδής των απορριμμάτων. Οι επιλεγμένες με τον παραπάνω τρόπο θέσεις αναμένεται να ελαχιστοποιήσουν τις περιβαλλοντικές, κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Χωροθέτηση XYTA με τη χρήση πολυκριτηριακής ανάλυσης, γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών και τηλεπισκόπισης

2015-03-16T01:34:11Z

Papanika Sofia: Νέα σελίδα με ''''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Suitability Analysis in Determining Optimal Landfill Location Using Multi-Criteria Evaluation (MCE), GIS & Remote Sensing. ''...'

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Suitability Analysis in Determining Optimal Landfill Location Using Multi-Criteria Evaluation (MCE), GIS & Remote Sensing.

'''''Συγγραφείς:''''' Olusina J. O. , Shyllon D. O.

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Στερεά Απόβλητα, Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΠΣ), Τηλεπισκόπηση, Πολυκριτηριακή Μέθοδος Αξιολόγησης

'''''Πηγή:''''' International Journal of Computational Engineering Research, 2014, 4(6):2250-3005

= Εισαγωγή =

Στη Νιγηρία, όπως και σε άλλες αναπτυσσόμενες χώρες, το ζήτημα της διαχείρισης των απορριμμάτων απασχολεί τις διάφορες τοπικές αρχές, καθώς θέτει καθημερινά σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Η συγκεκριμένη μελέτη θα ασχοληθεί με το Λάγος (Έκο στην τοπική διάλεκτο) που αποτελεί ένα ταχύτατα αναπτυσσόμενο εμπορικό κέντρο της Νιγηρίας και αντιμετωπίζει σοβαρό πρόβλημα με τη διαχείριση τόσο των αστικών όσο και των βιομηχανικών αποβλήτων. Η παρούσα έρευνα αποσκοπεί, πρώτον στην εύρεση κατάλληλης θέσης για τη χωροθέτηση ΧΥΤΑ στο Λάγος και δεύτερον στο σχεδιασμό της βέλτιστης διαδρομής για την αποκομιδή των απορριμμάτων με τη χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS), τηλεπισκοπικών μεθόδων και μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης. Για την επίτευξη των παραπάνω λαμβάνονται υπόψη οι υφιστάμενοι χώροι ανεξέλεγκτης διάθεσης απορριμμάτων (ΧΑΔΑ) και εξετάζονται δεκατέσσερα κριτήρια καταλληλότητας και μη καταλληλότητας, αυτά είναι η γεωμορφολογία, το βάθος των υπόγειων υδάτων, οι υγρότοποι, τα επιφανειακά ύδατα, τα δάση, η βλάστηση και η μαγκρόβια βλάστηση, τα ποτάμια, οι χρήσεις γης, το δίκτυο αποχέτευσης, οι κλίσεις του εδάφους, το οδικό δίκτυο, οι οικισμοί και το αεροδρόμιο.

= Περιοχή Μελέτης =

Η πόλη του Λάγος βρίσκεται στη νοτιοδυτική Νιγηρία, εκτείνεται στον κόλπο της Γουινέας και βρέχεται από τον Ατλαντικό Ωκεανό. Συνιστά την οικονομική πρωτεύουσα της Νιγηρίας, καταλαμβάνει έκταση 3.345 km2, κατατάσσεται 7η μεταξύ των ραγδαία αναπτυσσόμενων πόλεων στον κόσμο και αποτελεί το δεύτερο πιο πυκνοκατοικημένο αστικό κέντρο της Αφρικής με πληθυσμό 7.937.932 κατοίκους.

=== Παραγωγή & Διαχείριση Αποβλήτων ===

Βασικά δεδομένα για το σχεδιασμό και τη λειτουργία του συστήματος διαχείρισης στερεών αποβλήτων αποτελούν οι πηγές παραγωγής, οι τύποι, η ποιοτική και ποσοτική τους σύνθεση (Πίνακας 1 & 2).

Στις αναπτυγμένες χώρες έχουν εδραιωθεί διάφορες μέθοδοι και τεχνικές διαχείρισης απορριμμάτων, ωστόσο αυτές δεν μπορούν να εφαρμοστούν στις αναπτυσσόμενες χώρες, καθώς λόγω της διαφορετικής φύσης των προβλημάτων που σχετίζονται με τη διαχείριση των αστικών αποβλήτων. Οι αναπτυσσόμενες χώρες βρίσκονται στο μεταβατικό στάδιο για μία καλύτερη διαχείριση απορριμμάτων, καθώς η ανεξέλεγκτη διάθεση σε ξηρά και θάλασσα, η αποτέφρωση και η μακροχρόνια αποθήκευση σε ασφαλισμένους χώρους, αποτελούν ακόμη τις κυρίαρχες μεθόδους.
Στην πόλη του Λάγος υπάρχουν τρεις μεγάλες χωματερές και τρεις προσωρινές θέσης απόθεσης απορριμμάτων (Πίνακας 3 & Εικόνα 1).

= Μεθοδολογία =

Αρχικά, συλλέχθηκαν πρωτογενή και δευτερογενή δεδομένα, τα οποία επεξεργάστηκαν και απεικονίστηκαν σε περιβάλλον GIS. Χρησιμοποιήθηκαν εικόνες Landsat (Εικόνα 2) και ταξινομήθηκαν με βάση τις χρήσεις γης (Εικόνα 3). Για καλύτερα αποτελέσματα οι εικόνες αυτές επικαλύφθηκαν από το χάρτη χρήσεων γης της Πολιτείας του Λάγος και προέκυψαν 5 διακριτές κατηγορίες. Στην πρώτη φάση καθορίστηκαν οι περιοχές εκπαίδευσης βάσει των 5 κατηγοριών και πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση. Στην δεύτερη φάση πραγματοποιήθηκε μεταταξινόμηση και εξήχθηκαν διανύσματα για την κάθε κατηγορία χρήσεων γης. Στην τρίτη και τελευταία φάση, οι τρεις εικόνες Landsat συγχωνεύτηκαν μέσω της τεχνικής edge - matching και επικαλύφθηκαν με τον χάρτη ορίων της Πολιτείας του Λάγος.

Στη συνέχεια, συλλέχθηκαν και επεξεργάστηκαν από το Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) δεδομένα που αφορούσαν τις ισοϋψείς του Λάγος (Εικόνα 4).

Επιπλέον, καθορίστηκαν τα κριτήρια και οι παράμετροι καταλληλότητας και περιορισμού για τη βέλτιστη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ (Πίνακας 4).

Τέλος, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της πολυκριτηριακής ανάλυσης που αποτελείται από 4 στάδια. Την δημιουργία κριτηρίων, την τυποποίηση των παραγόντων, τον καθορισμό βαρών στους παράγοντες και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό με τον οποίο συνενώνονται όλοι οι παράγοντες με τα αντίστοιχα βάρη τους και εξάγεται ο χάρτης καταλληλότητας (Διάγραμμα 1).

= Αποτελέσματα & Ανάλυση =

Το πρώτο βήμα της ανάλυσης αφορούσε τη δημιουργία χαρτών που περιλαμβάνουν όλους τους προαναφερθέντες παράγοντες, στους οποίους έχουν προσδοθεί βάρη μέσω της διαδικασίας αναλυτικής ιεράρχησης (AHP). Ειδικότερα, για τους βιοφυσικούς παράγοντες προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Γεωμορφολογία = 0,595
* Βάθος Υπόγειων Υδάτων = 0,246
* Υγρότοποι = 0,099
* Μαγκρόβια Βλάστηση = 0,059
* Eigen Value
** Average = 4,192
** CI = 0,061
** Consistency Ratio = 0,071
Στα κριτήρια εγγύτητας προσδόθηκαν τα εξής βάρη:
* Εγγύτητα σε Ρέμα = 0,724
* Εγγύτητα σε Αστικό Ιστό = 0,193
* Εγγύτητα σε Οδικό Δίκτυο = 0,083.
* Eigen Value
** Average = 3,066
** CI = 0,033
** Consistency Ratio = 0,057

Όλοι οι παραπάνω παράγοντες χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή χαρτών που αφορούν σε γεωλογικά κριτήρια, υγροτόπους, μαγκρόβια βλάστηση, αποχετευτικό δίκτυο, επιφανειακά ύδατα, δάση και άλλα είδη βλάστησης, κλίσεων, οδικό δίκτυο, οικιστικό ιστό, αεροδρόμια και σιδηρόδρομους (Εικόνα 5 & Εικόνα 6).

Το δεύτερο βήμα αφορούσε στην επεξεργασία των χαρτών παραγόντων που προέκυψαν και στον καθορισμό των ακατάλληλων θέσεων χωροθέτησης ΧΥΤΑ με την επιβολή κριτηρίων σε περιβάλλον GIS δημιουργώντας τις αντίστοιχες ζώνες αποκλεισμού (Εικόνα 7). Σύμφωνα λοιπόν με τα παραπάνω καθορίστηκε ότι:
* Οι υγρότοποι και οι περιοχές μαγκρόβιας βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Πρέπει να υπάρχει μία ζώνη ασφαλείας 100 μέτρων από το υφιστάμενο αποχετευτικό δίκτυο.
* Περιοχές επιφανειακών υδάτων πρέπει να απέχουν 100 μέτρα από ΧΥΤΑ.
* Τα δάση και περιοχές με διαφορετικά είδη βλάστησης είναι ακατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.
* Απαιτούνται χαμηλές κλίσεις.
* Η βέλτιστη απόσταση από το οδικό δίκτυο είναι τα 100 μέτρα.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 500 μέτρα από τον οικιστικό ιστό.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 3 χιλιόμετρα από αεροδρόμια.
* Ο ΧΥΤΑ πρέπει να απέχει 100 μέτρα από το σιδηροδρομικό δίκτυο.
* Οι περιοχές ιζηματογενών σχηματισμών δεν είναι κατάλληλες για χωροθέτηση ΧΥΤΑ.

Με την εφαρμογή των παραπάνω κριτηρίων αποκλεισμού, την τυποποίηση και στάθμιση των παραγόντων μέσω της χρήσης μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης για την εύρεση της κατάλληλης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ και το σταθμισμένο γραμμικό συνδυασμό εκδόθηκε ο συνολικός χάρτης καταλληλότητας (Εικόνα 8). Ωστόσο, η εύρεση της βέλτιστης θέσης για τη χωροθέτηση ενός ΧΥΤΑ εξαρτάται και τους στόχους που έχει η εκάστοτε μελέτη. Στη συγκεκριμένη περίπτωση μας αφορούν η εύρεση πιθανής θέσης αλλά και η αποκομιδή των απορριμμάτων.

Το επόμενο και τελευταίο βήμα της μελέτης αφορά στο σχεδιασμό των δρομολογίων για την αποκομιδή των απορριμμάτων, ο οποίος αποτελεί και τον καθοριστικό παράγοντα για τη χωροθέτηση του ΧΥΤΑ. Δεδομένου ότι η ποσότητα των απορριμμάτων εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των κάδων/ στάσεων, το χρόνο φόρτωσης, τον κυκλοφοριακό φόρτο και τη μέθοδο συλλογής, καθορίζονται οι κανόνες που πρέπει να τηρούνται κατά την αποκομιδή:
* Οι διαδρομές δεν πρέπει να είναι κατακερματισμένες ούτε να αλληλεπικαλύπτονται.
* Οι διαδρομές πρέπει να σχεδιάζονται κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να αποφεύγουν πολυσύχναστους δρόμους και μονόδρομους.
* Η αποκομιδή δεν πρέπει να γίνεται ώρες κυκλοφοριακής αιχμής.
* Οι διαδρομές πρέπει να προγραμματίζονται έτσι, ώστε να καλύπτουν στο μέγιστο τη χωρητικότητα των οχημάτων.
* Θα πρέπει να τηρείται ένα σταθερό πρόγραμμα ωρών και συχνότητας αποκομιδής των απορριμμάτων, ώστε να εξυπηρετούνται καλύτερα οι πολίτες.
Στην παρούσα έρευνα ο υπολογισμός των διαδρομών πραγματοποιήθηκαν μέσω του αλγόριθμου συντομότερης διαδρομής (Εικόνα 9).

Τέλος, προέκυψε ο τελικός χάρτης καταλληλότητας στον οποίο απεικονίζονται τέσσερις κατηγορίες (Εικόνα 10): ακατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (96%), λίγο κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (0,4%), μέτρια κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (1,0 %) και κατάλληλη θέση χωροθέτησης ΧΥΤΑ (2,6%).

= Συμπεράσματα =

Στη συγκεκριμένη μελέτη η χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, Τηλεπισκόπησης και Πολυκριτηριακής Ανάλυσης, αποδείχθηκαν κατάλληλα εργαλεία για τον εντοπισμό βέλτιστης θέσης χωροθέτησης ΧΥΤΑ στην περιοχή του Λάγος. Ιδιαίτερα κατάλληλες θέσεις προσδιορίστηκαν βάσει καθορισμένων παραγόντων και του συστήματος αποκομιδής των απορριμμάτων. Οι επιλεγμένες με τον παραπάνω τρόπο θέσεις αναμένεται να ελαχιστοποιήσουν τις περιβαλλοντικές, κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Αρχείο:Sp a1 e15.png

2015-03-16T01:25:03Z

Papanika Sofia: Εικόνα 10: Απεικόνιση των τριών κατάλληλων θέσεων χωροθέτησης ΧΥΤΑ.

Εικόνα 10: Απεικόνιση των τριών κατάλληλων θέσεων χωροθέτησης ΧΥΤΑ.

Αρχείο:Sp a1 e14.png

2015-03-16T01:24:52Z

Papanika Sofia: Εικόνα 9: Απεικόνιση υπολογισμού συντομότερης διαδρομής και εφαρμογή στην Πολιτεία του Λάγος.

Εικόνα 9: Απεικόνιση υπολογισμού συντομότερης διαδρομής και εφαρμογή στην Πολιτεία του Λάγος.

Αρχείο:Sp a1 e13.png

2015-03-16T01:24:40Z

Papanika Sofia: Εικόνα 8: Αποκλείοντας τις ζώνες ακαταλληλότητας από το χάρτη της Πολιτείας του Λάγος.

Εικόνα 8: Αποκλείοντας τις ζώνες ακαταλληλότητας από το χάρτη της Πολιτείας του Λάγος.

Αρχείο:Sp a1 e12.png

2015-03-16T01:24:22Z

Papanika Sofia: Εικόνα 7: Μερικές ζώνες αποκλεισμού.

Εικόνα 7: Μερικές ζώνες αποκλεισμού.

Αρχείο:Sp a1 e11.png

2015-03-16T01:24:10Z

Papanika Sofia: Εικόνα 6: Μερικοί χάρτες κοινωνικοοικονομικών παραγόντων.

Εικόνα 6: Μερικοί χάρτες κοινωνικοοικονομικών παραγόντων.

Αρχείο:Sp a1 e10.png

2015-03-16T01:23:51Z

Papanika Sofia: Εικόνα 5: Μερικοί χάρτες βιοφυσικών παραγόντων.

Εικόνα 5: Μερικοί χάρτες βιοφυσικών παραγόντων.

Αρχείο:Sp a1 e9.png

2015-03-16T01:23:12Z

Papanika Sofia: Διάγραμμα 1: Διάγραμμα ροής μεθόδου πολυκριτηριακής ανάλυσης.

Διάγραμμα 1: Διάγραμμα ροής μεθόδου πολυκριτηριακής ανάλυσης.

Αρχείο:Sp a1 e8.png

2015-03-16T01:22:58Z

Papanika Sofia: Πίνακας 4: Κριτήρια και παράμετροι περιορισμού χωροθέτησης ΧΥΤΑ.

Πίνακας 4: Κριτήρια και παράμετροι περιορισμού χωροθέτησης ΧΥΤΑ.

Αρχείο:Sp a1 e7.png

2015-03-16T01:22:46Z

Papanika Sofia: Εικόνα 4: SRTM δεδομένα για την Πολιτεία του Λάγους και τμήματος του Ατλαντικού Ωκεανού.

Εικόνα 4: SRTM δεδομένα για την Πολιτεία του Λάγους και τμήματος του Ατλαντικού Ωκεανού.

Αρχείο:Sp a1 e6.png

2015-03-16T01:22:31Z

Papanika Sofia: Εικόνα 3: Στα αριστερά παρουσιάζεται ο χάρτης χρήσεων γης του Λάγος και στα δεξιά η επικάλυψη της ταξινόμησης που προέκυψε από την επεξεργα�

Εικόνα 3: Στα αριστερά παρουσιάζεται ο χάρτης χρήσεων γης του Λάγος και στα δεξιά η επικάλυψη της ταξινόμησης που προέκυψε από την επεξεργασία των εικόνων Landsat με αυτόν.

Αρχείο:Sp a1 e5.png

2015-03-16T01:22:10Z

Papanika Sofia: Εικόνα 2: Οι τρεις εικόνες Landsat που καλύπτουν όλη την Πολιτεία του Λάγος.

Εικόνα 2: Οι τρεις εικόνες Landsat που καλύπτουν όλη την Πολιτεία του Λάγος.

Αρχείο:Sp a1 e4.png

2015-03-16T01:21:52Z

Papanika Sofia: Εικόνα 1: Φωτογραφική απεικόνιση των τριών μεγάλων ΧΑΔΑ του Λάγος.

Εικόνα 1: Φωτογραφική απεικόνιση των τριών μεγάλων ΧΑΔΑ του Λάγος.

Αρχείο:Sp a1 e3.png

2015-03-16T01:21:33Z

Papanika Sofia: Πίνακας 3: Οι τρεις μεγάλοι ΧΑΔΑ του Λάγος και χωρητικότητες τους.

Πίνακας 3: Οι τρεις μεγάλοι ΧΑΔΑ του Λάγος και χωρητικότητες τους.

Αρχείο:Sp a1 e2.png

2015-03-16T01:21:13Z

Papanika Sofia: Πίνακας 2: Παραγωγή και διαχείριση αποβλήτων στο Λάγος.

Πίνακας 2: Παραγωγή και διαχείριση αποβλήτων στο Λάγος.

Αρχείο:Sp a1 e1.png

2015-03-16T01:20:56Z

Papanika Sofia: Πίνακας 1: Πηγές και τύποι στερεών αποβλήτων που προέρχονται από μία κοινότητα.

Πίνακας 1: Πηγές και τύποι στερεών αποβλήτων που προέρχονται από μία κοινότητα.

Παρακολούθηση θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης σε χώρους διάθεσης αστικών στερεών αποβλήτων, μέσω δορυφορικών εικόνων Landsat

2015-03-16T01:16:26Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Analysis of multi-temporal landsat satellite images for monitoring land surface temperature of municipal solid waste disposal sites.

'''''Συγγραφείς:''''' Wai Yeung Yan, Prathees Mahendrarajah, Ahmed Shaker, Kamil Faisal, Robin Luong, Mohamed Al-Ahmad

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Αστικά Στερεά Απόβλητα, Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), Αέριο ΧΥΤΑ, Θερμοκρασία Επιφάνειας Γης, Πολυχρονικά Δεδομένα, Landsat, Τηλεπισκόπηση

'''''Πηγή:''''' [http://link.springer.com/article/10.1007/s10661-014-3995-z Environmental Monitoring and Assessment, 2014, 186(12):8161-73]

= Εισαγωγή =

Οι δημοτικές αρχές είναι υπεύθυνες για την παρακολούθηση των χώρων διάθεσης αποβλήτων είτε αυτοί είναι χωματερές, είτε ΧΥΤΑ, την πρόληψη και αποτροπή πιθανών απειλών που μπορούν να επιβαρύνουν το φυσικό περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία. Η ανακύκλωση και η αποτέφρωση αποτελούν δύο από τις πιο κοινές μεθόδους διαχείρισης απορριμμάτων. Παρ' όλα αυτά, η πλειονότητα των αποβλήτων βρίσκεται θαμμένη στους διάφορους χώρους διάθεσης. Σε γενικές γραμμές οι ΧΥΤΑ είναι κατάλληλα σχεδιασμένοι και διαθέτουν ολοκληρωμένα συστήματα παρακολούθησης. Επειδή όμως τα συστήματα αυτά απαιτούν κατάλληλο εξοπλισμό, εγκαταστάσεις και χρόνο, η τηλεπισκόπηση μπορεί να αποτελέσει μια οικονομικότερη συμπληρωματική μέθοδο παρακολούθησης.

Λαμβάνοντας υπόψη προηγούμενες έρευνες για την παρακολούθηση των χώρων διάθεσης αποβλήτων μέσω τηλεπισκοπικών τεχνικών και δεδομένων, η συγκεκριμένη μελέτη θα επικεντρωθεί στη χρήση εικόνων Landsat Thematic Mapper (TM), που λήφθηκαν από τη Γεωλογική Υπηρεσία των Ηνωμένων Πολιτειών (USGS), με σκοπό την παρακολούθηση δύο γειτονικών ΧΥΤΑ στην πόλη Οτάβα, που βρίσκεται στο Οντάριο του Καναδά. Περισσότερες από 400 δορυφορικές εικόνες (Πηγή Εικόνων: USGS Earth Explorer 1) χρησιμοποιηθήκαν για την ανάλυση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης των περιοχών μελέτης, μεταξύ του 1984 και του 2011.

= Περιοχή Μελέτης =
[[Αρχείο:Sp_a2_e1.png|thumb|right|'''Εικόνα 1''' Στο δεξιά χάρτη φαίνεται η θέση της περιοχής μελέτης στην ευρύτερη περιοχή της Οτάβα και στην αριστερή αεροφωτογραφία φαίνεται η ακριβής οριοθέτηση των ΧΥΤΑ Nepean και Trail Road.]]

Η περιοχή μελέτης αποτελείται από τα 500 στρέμματα των όμορων χώρων διάθεσης μη επικίνδυνων στερεών αστικών αποβλήτων Nepean και Trail Road, που βρίσκονται στην πόλη Οτάβα στο Οντάριο του Καναδά (Εικόνα 1). Ο ΧΥΤΑ του Trail Road λειτουργεί από το 1980, ενώ ο ΧΥΤΑ στο Nepean λειτουργούσε από το 1960 έως τα τέλη του 1980. Σε άμεση γειτνίαση με την περιοχή μελέτης εντοπίζονται γεωργικές εκτάσεις, λιβάδια, δέντρα και μικρές βιομηχανικές εγκαταστάσεις.

Οι ΧΥΤΑ στο Nepean και Trail Rail λειτουργούν και διαχειρίζονται από το πρόγραμμα περιβαλλοντικής παρακολούθησης, που υπάγεται στο Υπουργείο Περιβάλλοντος του Οντάριο. Το πρόγραμμα αυτό περιλαμβάνει τη λήψη δειγμάτων από τα επιφανειακά και υπόγεια ύδατα, που εμπίπτουν ή συνορεύουν με τους ΧΥΤΑ και την παρακολούθηση της συγκέντρωσης μεθανίου (CH4) στα αέρια, που παράγονται στους ΧΥΤΑ, κατά την διαδικασία αποσύνθεσης των αποβλήτων.

= Μεθοδολογία =

[[Αρχείο:Sp_a2_e2.png|thumb|left|'''Διάγραμμα 1''' Συνολική ροή εργασιών της επεξεργασίας των δορυφορικών εικόνων Landsat.]]
=== Διάγραμμα Ροής ===

Το διάγραμμα 1 απεικονίζει τη συνολική διαδικασία της επεξεργασίας των δορυφορικών εικόνων Landsat. Η ανάλυση των επεξεργασμένων εικόνων πραγματοποιήθηκε μέσω πλατφόρμας GIS (ESRI ArcGIS Version 10).

=== Δεδομένα Landsat ===
[[Αρχείο:Sp_a2_e3.png|thumb|right|'''Πίνακας 1''' Κατάλογος των δορυφορικών εικόνων Landsat TM που χρησιμοποιήθηκαν και αντίστοιχη η θερμοκρασία του αέρα.]]
Οι εικόνες Landsat ETM+ δεν εξετάστηκαν στην παρούσα μελέτη, λόγω της εσφαλμένης διόρθωσης της γραμμής σάρωσης. Οι εικόνες Landsat TM που χρησιμοποιήθηκαν στην έρευνα έχουν επτά φασματικά κανάλια:

* Φασματικό Κανάλι 1 (μπλε),
* Φασματικό Κανάλι 2 (πράσινο),
* Φασματικό Κανάλι 3 (κόκκινο),
* Φασματικό Κανάλι 4 (εγγύς υπέρυθρο),
* Φασματικό Κανάλι 5 (μικροκυματικό υπέρυθρο),
* Φασματικό Κανάλι 6 (θερμικό υπέρυθρο),
* Φασματικό Κανάλι 7 (μικροκυματικό υπέρυθρο).
Τα φασματικά κανάλια 1 έως 5 έχουν διακριτική ικανότητα 30μ, ενώ το θερμικό κανάλι 6 έχει 60μ.

Αναλυτικότερα, 465 δορυφορικές εικόνες διατέθηκαν ορθοδιορθωμένες από την Γεωλογική Υπηρεσία των Ηνωμένων Πολιτειών (USGS) σε UTM 17N σύστημα συντεταγμένων και WGS84 σύστημα αναφοράς. Από αυτές, οι 83 ήταν λάθος γεωαναφερμένες και οι 139 δεν μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν λόγω των ατμοσφαιρικών τους συνθηκών (νέφος και χίονι). Τελικά, στη συγκεκριμένη έρευνα χρησιμοποιήθηκαν 81 φωτογραφίες (Πίνακας 1).

=== Επεξεργασία Εικόνων Landsat ===

Σε αυτή τη μελέτη χρησιμοποιήθηκε το μοντέλο της απόλυτης ατμοσφαιρικής διόρθωσης ATCOR2 (Ατμοσφαιρική Διόρθωση και Μείωση Θολότητας) σε όλα τα φασματικά κανάλια του Landsat. Οι εικόνες 2 και 3 αποτελούν παραδείγματα πολυχρονικών δορυφορικών απεικονίσεων Landsat και παραγωγής θερμοκρασίας στην επιφάνεια της γης κατά την διάρκεια του καλοκαιριού, αντίστοιχα.

<gallery perrow="2">
File:Sp_a2_e4.png|'''Εικόνα 2''' Πολυχρονικές δορυφορικές απεικονίσεις Landsat χώρου διάθεσης αστικών στερεών αποβλήτων.
File:Sp_a2_e5.png|'''Εικόνα 3''' Παραγωγή θερμοκρασίας στην επιφάνεια της γης σε χώρο διάθεσης αστικών στερεών αποβλήτων.
</gallery>

= Αποτελέσματα και Ανάλυση =

=== Αποτελέσματα για τη Θερμοκρασία της Επιφάνειας της Γης ===

Στο διάγραμμα 2 παρουσιάζεται η θερμοκρασία της επιφάνειας της γης του ΧΥΤΑ (κόκκινη γραμμή) και της γύρω βλάστησης (πράσινη γραμμή), όπως αυτή εντοπίστηκε από τις εικόνες Landsat, και η θερμοκρασία του αέρα (μπλε γραμμή), όπως αυτή λήφθηκε από τον κοντινό μετεωρολογικό σταθμό, για την χρονική περίοδο 1984 έως 2011. Η διαφορά στη θερμοκρασία μεταβάλλεται σε σχέση με την εποχή. Οι υψηλότερες τιμές παρουσιάστηκαν κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού στο ΧΥΤΑ.

Στο διάγραμμα 3 παρουσιάζεται συνοπτικά η μέση διαφορά θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης του ΧΥΤΑ και της γύρω βλάστησης και συσχετίζεται με την θερμοκρασία της επιφάνειας της γης του ΧΥΤΑ και του αέρα, σύμφωνα με τις τρεις εξεταζόμενες εποχές.

<gallery perrow="2">
File:Sp_a2_e6.png|'''Διάγραμμα 2''' Η θερμοκρασία της επιφάνειας της γης του ΧΥΤΑ και της γύρω βλάστησης (εικόνες Landsat) και η αντίστοιχη θερμοκρασία του αέρα μεταξύ των ετών 1984 και 2011.
File:Sp_a2_e7.png|'''Διάγραμμα 3''' Μέση διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της θερμοκρασίας της επιφάνειας του ΧΥΤΑ και της γύρω βλάστησης και μεταξύ της θερμοκρασίας της επιφάνειας του ΧΥΤΑ και του αέρα.
</gallery>

=== Αποτελέσματα για τη Θερμοκρασία της Επιφάνειας της Γης μεταξύ του Ενεργού ΧΥΤΑ (Trail Road) και του Κλειστού ΧΥΤΑ (Nepean) ===

Στο διάγραμμα 4 παρουσιάζεται η θερμοκρασία της επιφάνειας της γης των δύο ΧΥΤΑ για την χρονική περίοδο 1984 - 2011. Σε γενικές γραμμές ο ανοιχτός XYTA Trail Road εμφανίζει υψηλότερες θερμοκρασίες από τον κλειστό ΧΥΤΑ Nepean. Σε συγκεκριμένες χρονικές περιόδους η διαφορά της θερμοκρασίας μεταξύ των δύο ΧΥΤΑ μεγαλώνει.
[[Αρχείο:Sp_a2_e8.png|thumb|none|'''Διάγραμμα 4''' Σύγκριση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης στους δύο ΧΥΤΑ για τα έτη 1984 έως 2011.]]

=== Αποτελέσματα για τη Θερμοκρασία της Επιφάνειας της Γης μεταξύ των Καλυμμένων και Ανοιχτών Κυττάρων του Ενεργού ΧΥΤΑ (Trail Road) ===

Στο διάγραμμα 5 απεικονίζονται οι θερμοκρασίες που καταγράφηκαν στα καλυμμένα (στάδια 1,2) και ανοιχτά (στάδια 3,4) κύτταρα του ενεργού ΧΥΤΑ. Είναι αξιοσημείωτο ότι τα απόβλητα των ανοιχτών (στάδια 3,4) κυττάρων παρουσίαζαν μεγαλύτερη θερμοκρασία στην επιφάνεια της γης, ανεξαρτήτως της εποχής.
[[Αρχείο:Sp_a2_e9.png|thumb|none|'''Διάγραμμα 5''' Απεικόνιση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης στα καλυμμένα (στάδια 1,2) και ανοιχτά (στάδια 3,4) κύτταρα του ενεργού ΧΥΤΑ Trail Road για τα έτη 1984 έως 2011.]]

= Συμπεράσματα =

Υπάρχουν αρκετοί λόγοι που να εξηγούν τη διακύμανση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης στους Χώρους Υγειονομικής Ταφής, αλλά ο βασικότερος είναι η διαδικασία της βιοαποικοδόμησης. Η βιομηχανική αντίδραση της αναερόβιας ή αερόβιας χώνευσης ξεκινά μόλις τα απόβλητα απορριφθούν στο χώρο διάθεσης. Κατά τη διάρκεια της αερόβιας χώνευσης παράγονται υψηλές θερμοκρασίες, ενώ κατά τη αναερόβια χώνευση παράγεται αέριο με υψηλή περιεκτικότητα σε μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα. Η θερμοκρασία που παράγεται από τη βιοαποικοδόμηση των αποβλήτων αποτυπώνεται στο θερμικό υπέρυθρο κανάλι των εικόνων Landsat, ωστόσο επηρεάζεται από τη θερμική απορρόφηση και εκπομπή που παράγεται από τη γύρω βλάστηση και το έδαφος.

Σύμφωνα με τα ευρήματα της έρευνας αυτής, η Τηλεπισκόπηση μπορεί να αποτελέσει ένα αξιόπιστο εργαλείο παρακολούθησης χώρων διάθεσης αποβλήτων. Η παρούσα μεθοδολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό ύποπτων ή μη αδειοδοτημένων χώρων διάθεσης αποβλήτων. Τέλος, η διαφορά της θερμοκρασίας μεταξύ ενός ΧΥΤΑ και του περιβάλλοντα του χώρου πρέπει να είναι ελάχιστη, όταν ο ΧΥΤΑ έχει σταθεροποιηθεί και η διαδικασία αποσύνθεσης έχει λήξει.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Παρακολούθηση θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης σε χώρους διάθεσης αστικών στερεών αποβλήτων, μέσω δορυφορικών εικόνων Landsat

2015-03-16T01:13:08Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Analysis of multi-temporal landsat satellite images for monitoring land surface temperature of municipal solid waste disposal sites.

'''''Συγγραφείς:''''' Wai Yeung Yan, Prathees Mahendrarajah, Ahmed Shaker, Kamil Faisal, Robin Luong, Mohamed Al-Ahmad

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Αστικά Στερεά Απόβλητα, Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), Αέριο ΧΥΤΑ, Θερμοκρασία Επιφάνειας Γης, Πολυχρονικά Δεδομένα, Landsat, Τηλεπισκόπηση

'''''Πηγή:''''' [http://link.springer.com/article/10.1007/s10661-014-3995-z Environmental Monitoring and Assessment, 2014, 186(12):8161-73]

= Εισαγωγή =

Οι δημοτικές αρχές είναι υπεύθυνες για την παρακολούθηση των χώρων διάθεσης αποβλήτων είτε αυτοί είναι χωματερές, είτε ΧΥΤΑ, την πρόληψη και αποτροπή πιθανών απειλών που μπορούν να επιβαρύνουν το φυσικό περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία. Η ανακύκλωση και η αποτέφρωση αποτελούν δύο από τις πιο κοινές μεθόδους διαχείρισης απορριμμάτων. Παρ' όλα αυτά, η πλειονότητα των αποβλήτων βρίσκεται θαμμένη στους διάφορους χώρους διάθεσης. Σε γενικές γραμμές οι ΧΥΤΑ είναι κατάλληλα σχεδιασμένοι και διαθέτουν ολοκληρωμένα συστήματα παρακολούθησης. Επειδή όμως τα συστήματα αυτά απαιτούν κατάλληλο εξοπλισμό, εγκαταστάσεις και χρόνο, η τηλεπισκόπηση μπορεί να αποτελέσει μια οικονομικότερη συμπληρωματική μέθοδο παρακολούθησης.

Λαμβάνοντας υπόψη προηγούμενες έρευνες για την παρακολούθηση των χώρων διάθεσης αποβλήτων μέσω τηλεπισκοπικών τεχνικών και δεδομένων, η συγκεκριμένη μελέτη θα επικεντρωθεί στη χρήση εικόνων Landsat Thematic Mapper (TM), που λήφθηκαν από τη Γεωλογική Υπηρεσία των Ηνωμένων Πολιτειών (USGS), με σκοπό την παρακολούθηση δύο γειτονικών ΧΥΤΑ στην πόλη Οτάβα, που βρίσκεται στο Οντάριο του Καναδά. Περισσότερες από 400 δορυφορικές εικόνες (Πηγή Εικόνων: USGS Earth Explorer 1) χρησιμοποιηθήκαν για την ανάλυση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης των περιοχών μελέτης, μεταξύ του 1984 και του 2011.

= Περιοχή Μελέτης =
[[Αρχείο:Sp_a2_e1.png|thumb|right|'''Εικόνα 1''' Στο δεξιά χάρτη φαίνεται η θέση της περιοχής μελέτης στην ευρύτερη περιοχή της Οτάβα και στην αριστερή αεροφωτογραφία φαίνεται η ακριβής οριοθέτηση των ΧΥΤΑ Nepean και Trail Road.]]

Η περιοχή μελέτης αποτελείται από τα 500 στρέμματα των όμορων χώρων διάθεσης μη επικίνδυνων στερεών αστικών αποβλήτων Nepean και Trail Road, που βρίσκονται στην πόλη Οτάβα στο Οντάριο του Καναδά (Εικόνα 1). Ο ΧΥΤΑ του Trail Road λειτουργεί από το 1980, ενώ ο ΧΥΤΑ στο Nepean λειτουργούσε από το 1960 έως τα τέλη του 1980. Σε άμεση γειτνίαση με την περιοχή μελέτης εντοπίζονται γεωργικές εκτάσεις, λιβάδια, δέντρα και μικρές βιομηχανικές εγκαταστάσεις.

Οι ΧΥΤΑ στο Nepean και Trail Rail λειτουργούν και διαχειρίζονται από το πρόγραμμα περιβαλλοντικής παρακολούθησης, που υπάγεται στο Υπουργείο Περιβάλλοντος του Οντάριο. Το πρόγραμμα αυτό περιλαμβάνει τη λήψη δειγμάτων από τα επιφανειακά και υπόγεια ύδατα, που εμπίπτουν ή συνορεύουν με τους ΧΥΤΑ και την παρακολούθηση της συγκέντρωσης μεθανίου (CH4) στα αέρια, που παράγονται στους ΧΥΤΑ, κατά την διαδικασία αποσύνθεσης των αποβλήτων.

= Μεθοδολογία =

[[Αρχείο:Sp_a2_e2.png|thumb|left|'''Διάγραμμα 1''' Συνολική ροή εργασιών της επεξεργασίας των δορυφορικών εικόνων Landsat.]]
=== Διάγραμμα Ροής ===

Το διάγραμμα 1 απεικονίζει τη συνολική διαδικασία της επεξεργασίας των δορυφορικών εικόνων Landsat. Η ανάλυση των επεξεργασμένων εικόνων πραγματοποιήθηκε μέσω πλατφόρμας GIS (ESRI ArcGIS Version 10).

=== Δεδομένα Landsat ===
[[Αρχείο:Sp_a2_e3.png|thumb|right|'''Πίνακας 1''' Κατάλογος των δορυφορικών εικόνων Landsat TM που χρησιμοποιήθηκαν και αντίστοιχη η θερμοκρασία του αέρα.]]
Οι εικόνες Landsat ETM+ δεν εξετάστηκαν στην παρούσα μελέτη, λόγω της εσφαλμένης διόρθωσης της γραμμής σάρωσης. Οι εικόνες Landsat TM που χρησιμοποιήθηκαν στην έρευνα έχουν επτά φασματικά κανάλια:

* Φασματικό Κανάλι 1 (μπλε),
* Φασματικό Κανάλι 2 (πράσινο),
* Φασματικό Κανάλι 3 (κόκκινο),
* Φασματικό Κανάλι 4 (εγγύς υπέρυθρο),
* Φασματικό Κανάλι 5 (μικροκυματικό υπέρυθρο),
* Φασματικό Κανάλι 6 (θερμικό υπέρυθρο),
* Φασματικό Κανάλι 7 (μικροκυματικό υπέρυθρο).
Τα φασματικά κανάλια 1 έως 5 έχουν διακριτική ικανότητα 30μ, ενώ το θερμικό κανάλι 6 έχει 60μ.

Αναλυτικότερα, 465 δορυφορικές εικόνες διατέθηκαν ορθοδιορθωμένες από την Γεωλογική Υπηρεσία των Ηνωμένων Πολιτειών (USGS) σε UTM 17N σύστημα συντεταγμένων και WGS84 σύστημα αναφοράς. Από αυτές, οι 83 ήταν λάθος γεωαναφερμένες και οι 139 δεν μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν λόγω των ατμοσφαιρικών τους συνθηκών (νέφος και χίονι). Τελικά, στη συγκεκριμένη έρευνα χρησιμοποιήθηκαν 81 φωτογραφίες (Πίνακας 1).

=== Επεξεργασία Εικόνων Landsat ===

Σε αυτή τη μελέτη χρησιμοποιήθηκε το μοντέλο της απόλυτης ατμοσφαιρικής διόρθωσης ATCOR2 (Ατμοσφαιρική Διόρθωση και Μείωση Θολότητας) σε όλα τα φασματικά κανάλια του Landsat. Οι εικόνες 2 και 3 αποτελούν παραδείγματα πολυχρονικών δορυφορικών απεικονίσεων Landsat και παραγωγής θερμοκρασίας στην επιφάνεια της γης κατά την διάρκεια του καλοκαιριού, αντίστοιχα.

<gallery perrow="2">
File:Sp_a2_e4.png|'''Εικόνα 2''' Πολυχρονικές δορυφορικές απεικονίσεις Landsat χώρου διάθεσης αστικών στερεών αποβλήτων.
File:Sp_a2_e5.png|'''Εικόνα 3''' Παραγωγή θερμοκρασίας στην επιφάνεια της γης σε χώρο διάθεσης αστικών στερεών αποβλήτων.
</gallery>

= Αποτελέσματα και Ανάλυση =

=== Αποτελέσματα για τη Θερμοκρασία της Επιφάνειας της Γης ===

Στο διάγραμμα 2 παρουσιάζεται η θερμοκρασία της επιφάνειας της γης του ΧΥΤΑ (κόκκινη γραμμή) και της γύρω βλάστησης (πράσινη γραμμή), όπως αυτή εντοπίστηκε από τις εικόνες Landsat, και η θερμοκρασία του αέρα (μπλε γραμμή), όπως αυτή λήφθηκε από τον κοντινό μετεωρολογικό σταθμό, για την χρονική περίοδο 1984 έως 2011. Η διαφορά στη θερμοκρασία μεταβάλλεται σε σχέση με την εποχή. Οι υψηλότερες τιμές παρουσιάστηκαν κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού στο ΧΥΤΑ.

Στο διάγραμμα 3 παρουσιάζεται συνοπτικά η μέση διαφορά θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης του ΧΥΤΑ και της γύρω βλάστησης και συσχετίζεται με την θερμοκρασία της επιφάνειας της γης του ΧΥΤΑ και του αέρα, σύμφωνα με τις τρεις εξεταζόμενες εποχές.

<gallery perrow="2">
File:Sp_a2_e6.png|'''Διάγραμμα 2''' Η θερμοκρασία της επιφάνειας της γης του ΧΥΤΑ και της γύρω βλάστησης (εικόνες Landsat) και η αντίστοιχη θερμοκρασία του αέρα μεταξύ των ετών 1984 και 2011.
File:Sp_a2_e7.png|'''Διάγραμμα 3''' Μέση διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της θερμοκρασίας της επιφάνειας του ΧΥΤΑ και της γύρω βλάστησης και μεταξύ της θερμοκρασίας της επιφάνειας του ΧΥΤΑ και του αέρα.
</gallery>

=== Αποτελέσματα για τη Θερμοκρασία της Επιφάνειας της Γης μεταξύ του Ενεργού ΧΥΤΑ (Trail Road) και του Κλειστού ΧΥΤΑ (Nepean) ===

Στο διάγραμμα 4 παρουσιάζεται η θερμοκρασία της επιφάνειας της γης των δύο ΧΥΤΑ για την χρονική περίοδο 1984 - 2011. Σε γενικές γραμμές ο ανοιχτός XYTA Trail Road εμφανίζει υψηλότερες θερμοκρασίες από τον κλειστό ΧΥΤΑ Nepean. Σε συγκεκριμένες χρονικές περιόδους η διαφορά της θερμοκρασίας μεταξύ των δύο ΧΥΤΑ μεγαλώνει.

=== Αποτελέσματα για τη Θερμοκρασία της Επιφάνειας της Γης μεταξύ των Καλυμμένων και Ανοιχτών Κυττάρων του Ενεργού ΧΥΤΑ (Trail Road) ===

Στο διάγραμμα 5 απεικονίζονται οι θερμοκρασίες που καταγράφηκαν στα καλυμμένα (στάδια 1,2) και ανοιχτά (στάδια 3,4) κύτταρα του ενεργού ΧΥΤΑ. Είναι αξιοσημείωτο ότι τα απόβλητα των ανοιχτών (στάδια 3,4) κυττάρων παρουσίαζαν μεγαλύτερη θερμοκρασία στην επιφάνεια της γης, ανεξαρτήτως της εποχής.

= Συμπεράσματα =

Υπάρχουν αρκετοί λόγοι που να εξηγούν τη διακύμανση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης στους Χώρους Υγειονομικής Ταφής, αλλά ο βασικότερος είναι η διαδικασία της βιοαποικοδόμησης. Η βιομηχανική αντίδραση της αναερόβιας ή αερόβιας χώνευσης ξεκινά μόλις τα απόβλητα απορριφθούν στο χώρο διάθεσης. Κατά τη διάρκεια της αερόβιας χώνευσης παράγονται υψηλές θερμοκρασίες, ενώ κατά τη αναερόβια χώνευση παράγεται αέριο με υψηλή περιεκτικότητα σε μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα. Η θερμοκρασία που παράγεται από τη βιοαποικοδόμηση των αποβλήτων αποτυπώνεται στο θερμικό υπέρυθρο κανάλι των εικόνων Landsat, ωστόσο επηρεάζεται από τη θερμική απορρόφηση και εκπομπή που παράγεται από τη γύρω βλάστηση και το έδαφος.

Σύμφωνα με τα ευρήματα της έρευνας αυτής, η Τηλεπισκόπηση μπορεί να αποτελέσει ένα αξιόπιστο εργαλείο παρακολούθησης χώρων διάθεσης αποβλήτων. Η παρούσα μεθοδολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό ύποπτων ή μη αδειοδοτημένων χώρων διάθεσης αποβλήτων. Τέλος, η διαφορά της θερμοκρασίας μεταξύ ενός ΧΥΤΑ και του περιβάλλοντα του χώρου πρέπει να είναι ελάχιστη, όταν ο ΧΥΤΑ έχει σταθεροποιηθεί και η διαδικασία αποσύνθεσης έχει λήξει.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Παρακολούθηση θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης σε χώρους διάθεσης αστικών στερεών αποβλήτων, μέσω δορυφορικών εικόνων Landsat

2015-03-16T01:05:23Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Analysis of multi-temporal landsat satellite images for monitoring land surface temperature of municipal solid waste disposal sites.

'''''Συγγραφείς:''''' Wai Yeung Yan, Prathees Mahendrarajah, Ahmed Shaker, Kamil Faisal, Robin Luong, Mohamed Al-Ahmad

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Αστικά Στερεά Απόβλητα, Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), Αέριο ΧΥΤΑ, Θερμοκρασία Επιφάνειας Γης, Πολυχρονικά Δεδομένα, Landsat, Τηλεπισκόπηση

'''''Πηγή:''''' [http://link.springer.com/article/10.1007/s10661-014-3995-z Environmental Monitoring and Assessment, 2014, 186(12):8161-73]

= Εισαγωγή =

Οι δημοτικές αρχές είναι υπεύθυνες για την παρακολούθηση των χώρων διάθεσης αποβλήτων είτε αυτοί είναι χωματερές, είτε ΧΥΤΑ, την πρόληψη και αποτροπή πιθανών απειλών που μπορούν να επιβαρύνουν το φυσικό περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία. Η ανακύκλωση και η αποτέφρωση αποτελούν δύο από τις πιο κοινές μεθόδους διαχείρισης απορριμμάτων. Παρ' όλα αυτά, η πλειονότητα των αποβλήτων βρίσκεται θαμμένη στους διάφορους χώρους διάθεσης. Σε γενικές γραμμές οι ΧΥΤΑ είναι κατάλληλα σχεδιασμένοι και διαθέτουν ολοκληρωμένα συστήματα παρακολούθησης. Επειδή όμως τα συστήματα αυτά απαιτούν κατάλληλο εξοπλισμό, εγκαταστάσεις και χρόνο, η τηλεπισκόπηση μπορεί να αποτελέσει μια οικονομικότερη συμπληρωματική μέθοδο παρακολούθησης.

Λαμβάνοντας υπόψη προηγούμενες έρευνες για την παρακολούθηση των χώρων διάθεσης αποβλήτων μέσω τηλεπισκοπικών τεχνικών και δεδομένων, η συγκεκριμένη μελέτη θα επικεντρωθεί στη χρήση εικόνων Landsat Thematic Mapper (TM), που λήφθηκαν από τη Γεωλογική Υπηρεσία των Ηνωμένων Πολιτειών (USGS), με σκοπό την παρακολούθηση δύο γειτονικών ΧΥΤΑ στην πόλη Οτάβα, που βρίσκεται στο Οντάριο του Καναδά. Περισσότερες από 400 δορυφορικές εικόνες (Πηγή Εικόνων: USGS Earth Explorer 1) χρησιμοποιηθήκαν για την ανάλυση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης των περιοχών μελέτης, μεταξύ του 1984 και του 2011.

= Περιοχή Μελέτης =
[[Αρχείο:Sp_a2_e1.png|thumb|right|'''Εικόνα 1''' Στο δεξιά χάρτη φαίνεται η θέση της περιοχής μελέτης στην ευρύτερη περιοχή της Οτάβα και στην αριστερή αεροφωτογραφία φαίνεται η ακριβής οριοθέτηση των ΧΥΤΑ Nepean και Trail Road.]]

Η περιοχή μελέτης αποτελείται από τα 500 στρέμματα των όμορων χώρων διάθεσης μη επικίνδυνων στερεών αστικών αποβλήτων Nepean και Trail Road, που βρίσκονται στην πόλη Οτάβα στο Οντάριο του Καναδά (Εικόνα 1). Ο ΧΥΤΑ του Trail Road λειτουργεί από το 1980, ενώ ο ΧΥΤΑ στο Nepean λειτουργούσε από το 1960 έως τα τέλη του 1980. Σε άμεση γειτνίαση με την περιοχή μελέτης εντοπίζονται γεωργικές εκτάσεις, λιβάδια, δέντρα και μικρές βιομηχανικές εγκαταστάσεις.

Οι ΧΥΤΑ στο Nepean και Trail Rail λειτουργούν και διαχειρίζονται από το πρόγραμμα περιβαλλοντικής παρακολούθησης, που υπάγεται στο Υπουργείο Περιβάλλοντος του Οντάριο. Το πρόγραμμα αυτό περιλαμβάνει τη λήψη δειγμάτων από τα επιφανειακά και υπόγεια ύδατα, που εμπίπτουν ή συνορεύουν με τους ΧΥΤΑ και την παρακολούθηση της συγκέντρωσης μεθανίου (CH4) στα αέρια, που παράγονται στους ΧΥΤΑ, κατά την διαδικασία αποσύνθεσης των αποβλήτων.

= Μεθοδολογία =

=== Διάγραμμα Ροής ===
[[Αρχείο:Sp_a2_e2.png|thumb|left|'''Διάγραμμα 1''' Συνολική ροή εργασιών της επεξεργασίας των δορυφορικών εικόνων Landsat.]]

Το διάγραμμα 1 απεικονίζει τη συνολική διαδικασία της επεξεργασίας των δορυφορικών εικόνων Landsat. Η ανάλυση των επεξεργασμένων εικόνων πραγματοποιήθηκε μέσω πλατφόρμας GIS (ESRI ArcGIS Version 10).

=== Δεδομένα Landsat ===

Οι εικόνες Landsat ETM+ δεν εξετάστηκαν στην παρούσα μελέτη, λόγω της εσφαλμένης διόρθωσης της γραμμής σάρωσης. Οι εικόνες Landsat TM που χρησιμοποιήθηκαν στην έρευνα έχουν επτά φασματικά κανάλια:
* Φασματικό Κανάλι 1 (μπλε),
* Φασματικό Κανάλι 2 (πράσινο),
* Φασματικό Κανάλι 3 (κόκκινο),
* Φασματικό Κανάλι 4 (εγγύς υπέρυθρο),
* Φασματικό Κανάλι 5 (μικροκυματικό υπέρυθρο),
* Φασματικό Κανάλι 6 (θερμικό υπέρυθρο),
* Φασματικό Κανάλι 7 (μικροκυματικό υπέρυθρο).
Τα φασματικά κανάλια 1 έως 5 έχουν διακριτική ικανότητα 30μ, ενώ το θερμικό κανάλι 6 έχει 60μ.

Αναλυτικότερα, 465 δορυφορικές εικόνες διατέθηκαν ορθοδιορθωμένες από την Γεωλογική Υπηρεσία των Ηνωμένων Πολιτειών (USGS) σε UTM 17N σύστημα συντεταγμένων και WGS84 σύστημα αναφοράς. Από αυτές, οι 83 ήταν λάθος γεωαναφερμένες και οι 139 δεν μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν λόγω των ατμοσφαιρικών τους συνθηκών (νέφος και χίονι). Τελικά, στη συγκεκριμένη έρευνα χρησιμοποιήθηκαν 81 φωτογραφίες (Πίνακας 1).

=== Επεξεργασία Εικόνων Landsat ===

Σε αυτή τη μελέτη χρησιμοποιήθηκε το μοντέλο της απόλυτης ατμοσφαιρικής διόρθωσης ATCOR2 (Ατμοσφαιρική Διόρθωση και Μείωση Θολότητας) σε όλα τα φασματικά κανάλια του Landsat. Οι εικόνες 2 και 3 αποτελούν παραδείγματα πολυχρονικών δορυφορικών απεικονίσεων Landsat και παραγωγής θερμοκρασίας στην επιφάνεια της γης κατά την διάρκεια του καλοκαιριού, αντίστοιχα.

= Αποτελέσματα και Ανάλυση =

=== Αποτελέσματα για τη Θερμοκρασία της Επιφάνειας της Γης ===

Στο διάγραμμα 2 παρουσιάζεται η θερμοκρασία της επιφάνειας της γης του ΧΥΤΑ (κόκκινη γραμμή) και της γύρω βλάστησης (πράσινη γραμμή), όπως αυτή εντοπίστηκε από τις εικόνες Landsat, και η θερμοκρασία του αέρα (μπλε γραμμή), όπως αυτή λήφθηκε από τον κοντινό μετεωρολογικό σταθμό, για την χρονική περίοδο 1984 έως 2011. Η διαφορά στη θερμοκρασία μεταβάλλεται σε σχέση με την εποχή. Οι υψηλότερες τιμές παρουσιάστηκαν κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού στο ΧΥΤΑ.

Στο διάγραμμα 3 παρουσιάζεται συνοπτικά η μέση διαφορά θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης του ΧΥΤΑ και της γύρω βλάστησης και συσχετίζεται με την θερμοκρασία της επιφάνειας της γης του ΧΥΤΑ και του αέρα, σύμφωνα με τις τρεις εξεταζόμενες εποχές.

=== Αποτελέσματα για τη Θερμοκρασία της Επιφάνειας της Γης μεταξύ του Ενεργού ΧΥΤΑ (Trail Road) και του Κλειστού ΧΥΤΑ (Nepean) ===

Στο διάγραμμα 4 παρουσιάζεται η θερμοκρασία της επιφάνειας της γης των δύο ΧΥΤΑ για την χρονική περίοδο 1984 - 2011. Σε γενικές γραμμές ο ανοιχτός XYTA Trail Road εμφανίζει υψηλότερες θερμοκρασίες από τον κλειστό ΧΥΤΑ Nepean. Σε συγκεκριμένες χρονικές περιόδους η διαφορά της θερμοκρασίας μεταξύ των δύο ΧΥΤΑ μεγαλώνει.

=== Αποτελέσματα για τη Θερμοκρασία της Επιφάνειας της Γης μεταξύ των Καλυμμένων και Ανοιχτών Κυττάρων του Ενεργού ΧΥΤΑ (Trail Road) ===

Στο διάγραμμα 5 απεικονίζονται οι θερμοκρασίες που καταγράφηκαν στα καλυμμένα (στάδια 1,2) και ανοιχτά (στάδια 3,4) κύτταρα του ενεργού ΧΥΤΑ. Είναι αξιοσημείωτο ότι τα απόβλητα των ανοιχτών (στάδια 3,4) κυττάρων παρουσίαζαν μεγαλύτερη θερμοκρασία στην επιφάνεια της γης, ανεξαρτήτως της εποχής.

= Συμπεράσματα =

Υπάρχουν αρκετοί λόγοι που να εξηγούν τη διακύμανση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης στους Χώρους Υγειονομικής Ταφής, αλλά ο βασικότερος είναι η διαδικασία της βιοαποικοδόμησης. Η βιομηχανική αντίδραση της αναερόβιας ή αερόβιας χώνευσης ξεκινά μόλις τα απόβλητα απορριφθούν στο χώρο διάθεσης. Κατά τη διάρκεια της αερόβιας χώνευσης παράγονται υψηλές θερμοκρασίες, ενώ κατά τη αναερόβια χώνευση παράγεται αέριο με υψηλή περιεκτικότητα σε μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα. Η θερμοκρασία που παράγεται από τη βιοαποικοδόμηση των αποβλήτων αποτυπώνεται στο θερμικό υπέρυθρο κανάλι των εικόνων Landsat, ωστόσο επηρεάζεται από τη θερμική απορρόφηση και εκπομπή που παράγεται από τη γύρω βλάστηση και το έδαφος.

Σύμφωνα με τα ευρήματα της έρευνας αυτής, η Τηλεπισκόπηση μπορεί να αποτελέσει ένα αξιόπιστο εργαλείο παρακολούθησης χώρων διάθεσης αποβλήτων. Η παρούσα μεθοδολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό ύποπτων ή μη αδειοδοτημένων χώρων διάθεσης αποβλήτων. Τέλος, η διαφορά της θερμοκρασίας μεταξύ ενός ΧΥΤΑ και του περιβάλλοντα του χώρου πρέπει να είναι ελάχιστη, όταν ο ΧΥΤΑ έχει σταθεροποιηθεί και η διαδικασία αποσύνθεσης έχει λήξει.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Αρχείο:Sp a2 e9.png

2015-03-16T01:02:45Z

Papanika Sofia: Διάγραμμα 5: Απεικόνιση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης στα καλυμμένα (στάδια 1,2) και ανοιχτά (στάδια 3,4) κύτταρα του ενεργού ΧΥΤΑ Trail

Διάγραμμα 5: Απεικόνιση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης στα καλυμμένα (στάδια 1,2) και ανοιχτά (στάδια 3,4) κύτταρα του ενεργού ΧΥΤΑ Trail Road για τα έτη 1984 έως 2011.

Αρχείο:Sp a2 e8.png

2015-03-16T01:02:25Z

Papanika Sofia: Διάγραμμα 4: Σύγκριση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης στους δύο ΧΥΤΑ για τα έτη 1984 έως 2011.

Διάγραμμα 4: Σύγκριση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης στους δύο ΧΥΤΑ για τα έτη 1984 έως 2011.

Αρχείο:Sp a2 e7.png

2015-03-16T01:02:09Z

Papanika Sofia: Διάγραμμα 3: Μέση διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της θερμοκρασίας της επιφάνειας του ΧΥΤΑ και της γύρω βλάστησης και μεταξύ της θερμοκρασίας �

Διάγραμμα 3: Μέση διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της θερμοκρασίας της επιφάνειας του ΧΥΤΑ και της γύρω βλάστησης και μεταξύ της θερμοκρασίας της επιφάνειας του ΧΥΤΑ και του αέρα.

Αρχείο:Sp a2 e6.png

2015-03-16T01:01:54Z

Papanika Sofia: Διάγραμμα 2: Η θερμοκρασία της επιφάνειας της γης του ΧΥΤΑ και της γύρω βλάστησης (εικόνες Landsat) και η αντίστοιχη θερμοκρασία του αέρα μεταξύ

Διάγραμμα 2: Η θερμοκρασία της επιφάνειας της γης του ΧΥΤΑ και της γύρω βλάστησης (εικόνες Landsat) και η αντίστοιχη θερμοκρασία του αέρα μεταξύ των ετών 1984 και 2011.

Αρχείο:Sp a2 e5.png

2015-03-16T01:01:42Z

Papanika Sofia: Εικόνα 3: Παραγωγή θερμοκρασίας στην επιφάνεια της γης σε χώρο διάθεσης αστικών στερεών αποβλήτων.

Εικόνα 3: Παραγωγή θερμοκρασίας στην επιφάνεια της γης σε χώρο διάθεσης αστικών στερεών αποβλήτων.

Αρχείο:Sp a2 e4.png

2015-03-16T01:01:16Z

Papanika Sofia: Εικόνα 2: Πολυχρονικές δορυφορικές απεικονίσεις Landsat χώρου διάθεσης αστικών στερεών αποβλήτων.

Εικόνα 2: Πολυχρονικές δορυφορικές απεικονίσεις Landsat χώρου διάθεσης αστικών στερεών αποβλήτων.

Αρχείο:Sp a2 e3.png

2015-03-16T01:00:50Z

Papanika Sofia: Πίνακας 1: Κατάλογος των δορυφορικών εικόνων Landsat TM που χρησιμοποιήθηκαν και αντίστοιχη η θερμοκρασία του αέρα

Πίνακας 1: Κατάλογος των δορυφορικών εικόνων Landsat TM που χρησιμοποιήθηκαν και αντίστοιχη η θερμοκρασία του αέρα

Αρχείο:Sp a2 e2.png

2015-03-16T01:00:28Z

Papanika Sofia: Διάγραμμα 1: Συνολική ροή εργασιών της επεξεργασίας των δορυφορικών εικόνων Landsat.

Διάγραμμα 1: Συνολική ροή εργασιών της επεξεργασίας των δορυφορικών εικόνων Landsat.

Αρχείο:Sp a2 e1.png

2015-03-16T01:00:08Z

Papanika Sofia: Εικόνα 1: Στο δεξιά χάρτη φαίνεται η θέση της περιοχής μελέτης στην ευρύτερη περιοχή της Οτάβα και στην αριστερή αεροφωτογραφία φαίνεται η �

Εικόνα 1: Στο δεξιά χάρτη φαίνεται η θέση της περιοχής μελέτης στην ευρύτερη περιοχή της Οτάβα και στην αριστερή αεροφωτογραφία φαίνεται η ακριβής οριοθέτηση των ΧΥΤΑ Nepean και Trail Road.

Παρακολούθηση θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης σε χώρους διάθεσης αστικών στερεών αποβλήτων, μέσω δορυφορικών εικόνων Landsat

2015-03-16T00:59:19Z

Papanika Sofia: Νέα σελίδα με ''''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Analysis of multi-temporal landsat satellite images for monitoring land surface temperature of municipal solid waste disposal ...'

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Analysis of multi-temporal landsat satellite images for monitoring land surface temperature of municipal solid waste disposal sites.

'''''Συγγραφείς:''''' Wai Yeung Yan, Prathees Mahendrarajah, Ahmed Shaker, Kamil Faisal, Robin Luong, Mohamed Al-Ahmad

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Αστικά Στερεά Απόβλητα, Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), Αέριο ΧΥΤΑ, Θερμοκρασία Επιφάνειας Γης, Πολυχρονικά Δεδομένα, Landsat, Τηλεπισκόπηση

'''''Πηγή:''''' [http://link.springer.com/article/10.1007/s10661-014-3995-z Environmental Monitoring and Assessment, 2014, 186(12):8161-73]

= Εισαγωγή =

Οι δημοτικές αρχές είναι υπεύθυνες για την παρακολούθηση των χώρων διάθεσης αποβλήτων είτε αυτοί είναι χωματερές, είτε ΧΥΤΑ, την πρόληψη και αποτροπή πιθανών απειλών που μπορούν να επιβαρύνουν το φυσικό περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία. Η ανακύκλωση και η αποτέφρωση αποτελούν δύο από τις πιο κοινές μεθόδους διαχείρισης απορριμμάτων. Παρ' όλα αυτά, η πλειονότητα των αποβλήτων βρίσκεται θαμμένη στους διάφορους χώρους διάθεσης. Σε γενικές γραμμές οι ΧΥΤΑ είναι κατάλληλα σχεδιασμένοι και διαθέτουν ολοκληρωμένα συστήματα παρακολούθησης. Επειδή όμως τα συστήματα αυτά απαιτούν κατάλληλο εξοπλισμό, εγκαταστάσεις και χρόνο, η τηλεπισκόπηση μπορεί να αποτελέσει μια οικονομικότερη συμπληρωματική μέθοδο παρακολούθησης.

Λαμβάνοντας υπόψη προηγούμενες έρευνες για την παρακολούθηση των χώρων διάθεσης αποβλήτων μέσω τηλεπισκοπικών τεχνικών και δεδομένων, η συγκεκριμένη μελέτη θα επικεντρωθεί στη χρήση εικόνων Landsat Thematic Mapper (TM), που λήφθηκαν από τη Γεωλογική Υπηρεσία των Ηνωμένων Πολιτειών (USGS), με σκοπό την παρακολούθηση δύο γειτονικών ΧΥΤΑ στην πόλη Οτάβα, που βρίσκεται στο Οντάριο του Καναδά. Περισσότερες από 400 δορυφορικές εικόνες (Πηγή Εικόνων: USGS Earth Explorer 1) χρησιμοποιηθήκαν για την ανάλυση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης των περιοχών μελέτης, μεταξύ του 1984 και του 2011.

= Περιοχή Μελέτης =

Η περιοχή μελέτης αποτελείται από τα 500 στρέμματα των όμορων χώρων διάθεσης μη επικίνδυνων στερεών αστικών αποβλήτων Nepean και Trail Road, που βρίσκονται στην πόλη Οτάβα στο Οντάριο του Καναδά (Εικόνα 1). Ο ΧΥΤΑ του Trail Road λειτουργεί από το 1980, ενώ ο ΧΥΤΑ στο Nepean λειτουργούσε από το 1960 έως τα τέλη του 1980. Σε άμεση γειτνίαση με την περιοχή μελέτης εντοπίζονται γεωργικές εκτάσεις, λιβάδια, δέντρα και μικρές βιομηχανικές εγκαταστάσεις.

Οι ΧΥΤΑ στο Nepean και Trail Rail λειτουργούν και διαχειρίζονται από το πρόγραμμα περιβαλλοντικής παρακολούθησης, που υπάγεται στο Υπουργείο Περιβάλλοντος του Οντάριο. Το πρόγραμμα αυτό περιλαμβάνει τη λήψη δειγμάτων από τα επιφανειακά και υπόγεια ύδατα, που εμπίπτουν ή συνορεύουν με τους ΧΥΤΑ και την παρακολούθηση της συγκέντρωσης μεθανίου (CH4) στα αέρια, που παράγονται στους ΧΥΤΑ, κατά την διαδικασία αποσύνθεσης των αποβλήτων.

= Μεθοδολογία =

=== Διάγραμμα Ροής ===

Το διάγραμμα 1 απεικονίζει τη συνολική διαδικασία της επεξεργασίας των δορυφορικών εικόνων Landsat. Η ανάλυση των επεξεργασμένων εικόνων πραγματοποιήθηκε μέσω πλατφόρμας GIS (ESRI ArcGIS Version 10).

=== Δεδομένα Landsat ===

Οι εικόνες Landsat ETM+ δεν εξετάστηκαν στην παρούσα μελέτη, λόγω της εσφαλμένης διόρθωσης της γραμμής σάρωσης. Οι εικόνες Landsat TM που χρησιμοποιήθηκαν στην έρευνα έχουν επτά φασματικά κανάλια:
* Φασματικό Κανάλι 1 (μπλε),
* Φασματικό Κανάλι 2 (πράσινο),
* Φασματικό Κανάλι 3 (κόκκινο),
* Φασματικό Κανάλι 4 (εγγύς υπέρυθρο),
* Φασματικό Κανάλι 5 (μικροκυματικό υπέρυθρο),
* Φασματικό Κανάλι 6 (θερμικό υπέρυθρο),
* Φασματικό Κανάλι 7 (μικροκυματικό υπέρυθρο).
Τα φασματικά κανάλια 1 έως 5 έχουν διακριτική ικανότητα 30μ, ενώ το θερμικό κανάλι 6 έχει 60μ.

Αναλυτικότερα, 465 δορυφορικές εικόνες διατέθηκαν ορθοδιορθωμένες από την Γεωλογική Υπηρεσία των Ηνωμένων Πολιτειών (USGS) σε UTM 17N σύστημα συντεταγμένων και WGS84 σύστημα αναφοράς. Από αυτές, οι 83 ήταν λάθος γεωαναφερμένες και οι 139 δεν μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν λόγω των ατμοσφαιρικών τους συνθηκών (νέφος και χίονι). Τελικά, στη συγκεκριμένη έρευνα χρησιμοποιήθηκαν 81 φωτογραφίες (Πίνακας 1).

=== Επεξεργασία Εικόνων Landsat ===

Σε αυτή τη μελέτη χρησιμοποιήθηκε το μοντέλο της απόλυτης ατμοσφαιρικής διόρθωσης ATCOR2 (Ατμοσφαιρική Διόρθωση και Μείωση Θολότητας) σε όλα τα φασματικά κανάλια του Landsat. Οι εικόνες 2 και 3 αποτελούν παραδείγματα πολυχρονικών δορυφορικών απεικονίσεων Landsat και παραγωγής θερμοκρασίας στην επιφάνεια της γης κατά την διάρκεια του καλοκαιριού, αντίστοιχα.

= Αποτελέσματα και Ανάλυση =

=== Αποτελέσματα για τη Θερμοκρασία της Επιφάνειας της Γης ===

Στο διάγραμμα 2 παρουσιάζεται η θερμοκρασία της επιφάνειας της γης του ΧΥΤΑ (κόκκινη γραμμή) και της γύρω βλάστησης (πράσινη γραμμή), όπως αυτή εντοπίστηκε από τις εικόνες Landsat, και η θερμοκρασία του αέρα (μπλε γραμμή), όπως αυτή λήφθηκε από τον κοντινό μετεωρολογικό σταθμό, για την χρονική περίοδο 1984 έως 2011. Η διαφορά στη θερμοκρασία μεταβάλλεται σε σχέση με την εποχή. Οι υψηλότερες τιμές παρουσιάστηκαν κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού στο ΧΥΤΑ.

Στο διάγραμμα 3 παρουσιάζεται συνοπτικά η μέση διαφορά θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης του ΧΥΤΑ και της γύρω βλάστησης και συσχετίζεται με την θερμοκρασία της επιφάνειας της γης του ΧΥΤΑ και του αέρα, σύμφωνα με τις τρεις εξεταζόμενες εποχές.

=== Αποτελέσματα για τη Θερμοκρασία της Επιφάνειας της Γης μεταξύ του Ενεργού ΧΥΤΑ (Trail Road) και του Κλειστού ΧΥΤΑ (Nepean) ===

Στο διάγραμμα 4 παρουσιάζεται η θερμοκρασία της επιφάνειας της γης των δύο ΧΥΤΑ για την χρονική περίοδο 1984 - 2011. Σε γενικές γραμμές ο ανοιχτός XYTA Trail Road εμφανίζει υψηλότερες θερμοκρασίες από τον κλειστό ΧΥΤΑ Nepean. Σε συγκεκριμένες χρονικές περιόδους η διαφορά της θερμοκρασίας μεταξύ των δύο ΧΥΤΑ μεγαλώνει.

=== Αποτελέσματα για τη Θερμοκρασία της Επιφάνειας της Γης μεταξύ των Καλυμμένων και Ανοιχτών Κυττάρων του Ενεργού ΧΥΤΑ (Trail Road) ===

Στο διάγραμμα 5 απεικονίζονται οι θερμοκρασίες που καταγράφηκαν στα καλυμμένα (στάδια 1,2) και ανοιχτά (στάδια 3,4) κύτταρα του ενεργού ΧΥΤΑ. Είναι αξιοσημείωτο ότι τα απόβλητα των ανοιχτών (στάδια 3,4) κυττάρων παρουσίαζαν μεγαλύτερη θερμοκρασία στην επιφάνεια της γης, ανεξαρτήτως της εποχής.

= Συμπεράσματα =

Υπάρχουν αρκετοί λόγοι που να εξηγούν τη διακύμανση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης στους Χώρους Υγειονομικής Ταφής, αλλά ο βασικότερος είναι η διαδικασία της βιοαποικοδόμησης. Η βιομηχανική αντίδραση της αναερόβιας ή αερόβιας χώνευσης ξεκινά μόλις τα απόβλητα απορριφθούν στο χώρο διάθεσης. Κατά τη διάρκεια της αερόβιας χώνευσης παράγονται υψηλές θερμοκρασίες, ενώ κατά τη αναερόβια χώνευση παράγεται αέριο με υψηλή περιεκτικότητα σε μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα. Η θερμοκρασία που παράγεται από τη βιοαποικοδόμηση των αποβλήτων αποτυπώνεται στο θερμικό υπέρυθρο κανάλι των εικόνων Landsat, ωστόσο επηρεάζεται από τη θερμική απορρόφηση και εκπομπή που παράγεται από τη γύρω βλάστηση και το έδαφος.

Σύμφωνα με τα ευρήματα της έρευνας αυτής, η Τηλεπισκόπηση μπορεί να αποτελέσει ένα αξιόπιστο εργαλείο παρακολούθησης χώρων διάθεσης αποβλήτων. Η παρούσα μεθοδολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό ύποπτων ή μη αδειοδοτημένων χώρων διάθεσης αποβλήτων. Τέλος, η διαφορά της θερμοκρασίας μεταξύ ενός ΧΥΤΑ και του περιβάλλοντα του χώρου πρέπει να είναι ελάχιστη, όταν ο ΧΥΤΑ έχει σταθεροποιηθεί και η διαδικασία αποσύνθεσης έχει λήξει.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Παρακολούθηση Χώρων Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων με τη χρήση Τηλεπισκόπησης: Η περίπτωση της Glina, Ρουμανία

2015-03-16T00:40:33Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Landfill monitoring using remote sensing: a case study of Glina, Romania.

'''''Συγγραφείς:''''' Iacoboaea Cristina, Petrescu Florian

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Παρακολούθηση Χώρων Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων, Διαχείριση Αποβλήτων, Τηλεπισκόπηση, Πολυχρονικά Δεδομένα, Θερμικά Υπέρυθρα Δεδομένα, Landsat

'''''Πηγή:''''' [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23660748 Waste Management and Research, 2013, 31(10):1075–1080]

= Εισαγωγή =

Στη Ρουμανία η κύρια μέθοδος διαχείρισης αστικών αποβλήτων είναι η διάθεση, με αποτέλεσμα το 97% των αποβλήτων να καταλήγουν σε χώρους υγειονομικής ταφής. Στο πλαίσιο της παρακολούθησης των χώρων αυτών, η Τηλεπισκόπηση αποτελεί ένα χρήσιμο εργαλείο προσφέροντας δεδομένα για τη διαχείριση αποβλήτων και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις που προκύπτουν από τη διάθεση αυτών.

= Μέθοδοι =

Η μελέτη βασίστηκε κυρίως στην επεξεργασία δεδομένων θερμικών/ υπέρυθρων καταγραφών (TIR) του δορυφόρου Landsat, χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο του Landsat 7, όπως αυτός παρουσιάζεται στο Εγχειρίδιο Χρηστών Επιστημονικών Δεδομένων.

=== Περιοχή Μελέτης ===
[[Αρχείο:Sp_a3_e1.png|thumb|right|'''Εικόνα 1''' Η Περιοχή Μελέτης (ΧΥΤΑ Glina), Landsat 7 EMT+ (2/10/1999). Απεικόνιση του τοπίου με φυσικά χρώματα, όπως τα αντιλαμβάνεται το ανθρώπινο μάτι.]]

Ο Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ) της Glina, που αποτελεί την περιοχή μελέτης, είναι ο μεγαλύτερος χώρος διάθεσης στο Βουκουρέστι και λειτουργεί πάνω από 30 χρόνια (Εικόνα 1). Στο ΧΥΤΑ της Glina κάθε μήνα θάβονται περίπου 30.000 τόνοι αστικά μη επικίνδυνα απόβλητα.

[[Αρχείο:Sp_a3_e2.png|thumb|left|'''Εικόνα 2''' Ο ΧΥΤΑ της Glina από το 1984. Κλίμακα 1:60.000. Ίδιες Ατμοσφαιρικές συνθήκες σε κάθε χρονική απεικόνιση. Οι αλλαγές στις ζώνες Διάθεσης Αποβλήτων (ΔΑ) κατά την πάροδο των χρόνων. Επέκταση ΧΥΤΑ προς τη Νότια Ζώνη από το 1986. Ν: Βόρεια Ζώνη ΔΑ, S: Νότια Ζώνη ΔΑ, C: Κεντρική Ζώνη ΔΑ, R: Ζώνη Αναφοράς Εδάφους (ΑΕ). ]]
[[Αρχείο:Sp_a3_e3.png|thumb|right|'''Εικόνα 3''' Δορυφορικές αποτυπώσεις μέσω Landsat 5 TM, 1η αποτύπωση: 24/07/1994, 2η αποτύπωση 24/07/2009. Κλίμακα: 1:60.000. Οι διαφορές μεταξύ των δύο αυτών απεικονίσεων οφείλονται στις γεωργικές εκτάσεις που εντοπίζονται στον περιβάλλοντα χώρο του ΧΥΤΑ της Glina. Με "a" χαρακτηρίζεται η βλάστηση και με "b" το έδαφος. Από φαίνεται από την απεικόνιση, περιοχές που χαρακτηρίζονταν με "a" το 1994, το 2009 χαρακτηρίζονταν με "b"]]

Στη συγκεκριμένη μελέτη μελετήθηκαν 2 τύποι περιοχών:
* Διάθεσης Αποβλήτων (ΔΑ): Περιοχές που χρησιμοποιήθηκαν για τη διερεύνηση της διαδικασίας αποσύνθεσης εντός του ΧΥΤΑ.
* Αναφοράς Εδάφους (ΑΕ): Περιοχές πλησίον του ΧΥΤΑ που δεν εντοπίζονται ανθρώπινες δραστηριότητες.

Σύμφωνα λοιπόν με τη χρονική και χωρική εξέλιξη του ΧΥΤΑ της Glina διαπιστώθηκαν και καθορίστηκαν τρεις ζώνες Διάθεσης Αποβλήτων (Εικόνα 2):
* η Βόρεια, που αποτελεί τον παλαιότερο χώρο διάθεσης και πλέον έχει κλείσει λόγω πλήρης κάλυψης,
* η Κεντρική, που από το 2001 άρχισε να λειτουργεί με λειτουργούσε με οικολογικά κύτταρα, συμμορφόμενη με την Ευρωπαϊκή Οδηγία 99/31/ΕΚ,
* η Νότια, που μετά το 2001 καλύφθηκε πλήρως και έκλεισε.

Εκτός από τις τρεις ζώνες Διάθεσης Αποβλήτων, στη μελέτη λήφθηκε υπόψη και μια ζώνη Αναφοράς Εδάφους, η οποία καλύπτεται από αυτοφυή βλάστηση. Στην ευρύτερη περιοχή του ΧΥΤΑ εντοπίζονται γεωργικές εκτάσεις, η δορυφορική αποτύπωση των οποίων παρουσιάζει ποικιλομορφία, λόγω των διαφορετικών καλλιεργειών και των μεταβολών τους μέσα στο χρόνο (Εικόνα 3). Ως εκ τούτου, δεν είναι δυνατόν να προσδιοριστεί ευκρινώς ζώνη Αναφοράς Εδάφους έξω από τον χώρο της διάθεσης αποβλήτων.

Ειδική αναφορά πρέπει να γίνει στις γραφικές αναπαραστάσεις εικόνων Landsat TM και ETM+ που έχουν χωρική ανάλυση 30 μέτρα. Η βέλτιστη γραφική αναπαράσταση τέτοιων εικόνων επιτυγχάνεται σε κλίμακα 1:100.000. Δυστυχώς, αυτή η κλίμακα δεν είναι κατάλληλη για τη λεπτομερή γραφική απεικόνιση του ΧΥΤΑ της Glina, καθώς το ανθρώπινο μάτι δεν αντιλαμβάνεται τόσο μικρές διαστάσεις. Από την άλλη, η γραφική αναπαράσταση του ΧΥΤΑ υπό κλίμακα 1:25.000, ενώ θα έκανε πιο ευδιάκριτα τα εικονοστοιχεία, η ποιότητα της αναπαράστασης θα γινόταν χειρότερη. Για αυτούς τους λόγους, επιλέχθηκε η γραφική αναπαράσταση σε κλίμακα 1:60.000, που συνεπάγεται χαμηλή ποιότητα εικόνας, αλλά εύκολη αναγνωσιμότητα λεπτομερειών με γυμνό μάτι.

=== Δεδομένα Τηλεπισκόπησης ===

Η συγκεκριμένη μελέτη βασίστηκε κυρίως σε θερμικά υπέρυθρα δεδομένα, της φασματικής ζώνης 6, των αισθητήρων Landsat 4 TM, Landsat 5 TM και Landsat 7 ETM+. Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας των δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν και οι φασματικές ζώνες 1, 2 και 3. Οι εικόνες Landsat λήφθηκαν από τις ιστοσελίδες της Γεωλογικής Υπηρεσίας των Ηνωμένων Πολιτειών.

Τα θερμικά υπέρυθρα δεδομένα καταγράφουν την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπεται, ενώ τα υπόλοιπα φασματικά δεδομένα καταγράφουν την ανακλώμενη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Έτσι, στο πλαίσιο της διαχείρισης των αποβλήτων, μπορούν να καταγραφούν φαινόμενα που παράγουν θερμότητα, όπως είναι αυτά της καύσης και της ζύμωσης.

Πρέπει να τονιστεί πως ο προσδιορισμός της ακριβούς θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης αποτελεί δύσκολη και πολλές φορές ακατόρθωτη διαδικασία. Για τον λόγο αυτό, στη συγκεκριμένη μελέτη δεν απαιτείται ο ακριβής υπολογισμός της, αλλά χρησιμοποιείται η σχετική διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας των ζωνών Διάθεσης Αποβλήτων και της ζώνης Αναφοράς Εδάφους.

=== Επεξεργασία Δεδομένων ===
[[Αρχείο:Sp_a3_e4.png|thumb|right|'''Πίνακας 1''' Οι 19 δορυφορικές απεικονίσεις Landsat και οι διαφορές της θερμοκρασίας (oC) μεταξύ των ζωνών Διάθεσης Αποβλήτων και της ζώνης Αναφοράς Εδάφους, που χρησιμοποιήθηκαν στα πλαίσια της μελέτης και της επεξεργασίας των δεδομένων. Οι θετικές τιμές δηλώνουν ότι η διαδικασία αποσύνθεσης των αποβλήτων είναι ενεργή.]]

Η διαδικασία της επεξεργασίας των δεδομένων αποτελείται από 3 στάδια:

1. Ορισμός περιοχών σχετικές με τη μελέτη με χρήση πολυγώνων: Σε κάθε δορυφορική απεικόνιση ορίστηκαν πολύγωνα έχοντας ως φόντο τα "φυσικά χρώματα", όπως αυτά αποτυπώνονται στις φασματικές ζώνες 3, 2 και 1 (πράσινο, μπλε και κόκκινο).

2. Μετατροπή ψηφιακών αριθμών (DNs) σε βαθμούς Kelvin: Επεξεργασία της φασματικής ζώνης 6 με χρήση αλγορίθμου (Κεφάλαιο 11 Εγχειρίδιο Χρήσης Επιστημονικών Δεδομένων Landsat).
3. Υπολογισμός βασικών στατιστικών δεικτών: Χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα των προηγούμενων σταδίων, παρουσιάζονται στον Πίνακα 1 οι διαφορές της θερμοκρασίας μεταξύ των 3 ζωνών Διάθεσης Αποβλήτων (Βόρεια, Κεντρική και Νότια).

= Αποτελέσματα =

Στα διαγράμματα 1 και 2 αποτυπώνονται τα αποτελέσματα των παραπάνω επεξεργασιών.
<gallery perrow="7">
File:Sp_a3_e5.png|'''Διάγραμμα 1''' Η διακύμανση των διαφορών θερμοκρασίας, όπως αυτές εντοπίστηκαν στη Βόρεια και Νότια ζώνη Διάθεσης Αποβλήτων κατά τη διάρκεια 1984-1995.
File:Sp_a3_e6.png|'''Διάγραμμα 2''' Η διακύμανση των διαφορών θερμοκρασίας, όπως αυτές εντοπίστηκαν στη Βόρεια, Κεντρική και Νότια ζώνη Διάθεσης Αποβλήτων κατά τη διάρκεια 1999-2011.
</gallery>

= Συμπεράσματα =

Τα αποτελέσματα της έρευνας επιβεβαιώνουν ότι τα πολυχρονικά δεδομένα αποτελούν συμπληρωματική πηγή των δεδομένων, που συλλέγονται απευθείας από τους ΧΥΤΑ, με σκοπό την παρακολούθηση και διαχείριση τους. Επιπλέον, όπου η απευθείας συλλογή δεδομένων δεν είναι δυνατή, τα πολυχρονικά δεδομένα αποτελούν ένα από τα εργαλεία παρακολούθησης των ΧΥΤΑ και των ευρύτερων περιοχών τους.

Όσον αφορά το σύνολο των δορυφορικών εικόνων που καλύπτουν την Ρουμανία, δύο μόνο δορυφόροι παρουσιάζουν την κατάλληλη χωρική διακριτική ικανότητα για την παρακολούθηση των ΧΥΤΑ, ο Landsat με χωρική ανάλυση 30 μέτρα και ο OrbView-3 με χωρική ανάλυση 1 μέτρο. Ωστόσο, μόνο τα δεδομένα του Landsat περιλαμβάνουν θερμική υπέρυθρη φασματική ζώνη που απαιτείται στην διαδικασία παρακολούθησης των ΧΥΤΑ.

Πλεονεκτήματα χρήσης διαθέσιμων στο κοινό δορυφορικών εικόνων:
* Δωρεάν δεδομένα.
* Δωρεάν πρόσβαση στα δεδομένα μέσω ιστοσελίδων.
* Δεδομένα από το 1972.
* Παγκόσμια κάλυψη.
* Ελεύθερη πρόσβαση στα περιγραφικά δεδομένα.
* Πλήθος αλγορίθμων για την ανάλυση και ερμηνεία δεδομένων.

Μειονεκτήματα χρήσης διαθέσιμων στο κοινό δορυφορικών εικόνων:
* Η χωρική διακριτική ικανότητα της θερμικής υπέρυθρης ζώνης του Landsat, που είναι 120 μέτρα στον Landsat TM και 150 μέτρα στον Landsat ETM+, επιτρέπει τη χρήση μόνο των γενικών δεικτών της στατιστικής.
* Η έλλειψη πλήρους σειράς δεδομένων.
* Η πραγματική χωρική ανάλυση θα μπορούσε να βελτιωθεί.

Πλεονεκτήματα παρακολούθησης ΧΥΤΑ με τεχνικές τηλεπισκόπησης και πολυχρονικά δεδομένα Landsat:
* Απλή διαδικασία που έχει επαληθευθεί.
* Ελεύθερα δεδομένα και πρόσβαση.
* Γενίκευση μεθόδου και αναδρομική εφαρμογή.
* Χρήση μεθόδου όπου δεν υπάρχουν διαθέσιμα άλλα δεδομένα.

Μειονεκτήματα παρακολούθησης ΧΥΤΑ με τεχνικές τηλεπισκόπησης και πολυχρονικά δεδομένα Landsat:
* Διαμόρφωση μόνο μιας γενικής εκτίμησης, που αφορά στην ένταση της διαδικασίας αποσύνθεσης των απόβλητων στους ΧΥΤΑ.
* Η ανάγκη ορισμού μιας περιοχής αναφοράς εδάφους, που θα έχει τις ίδιες ατμοσφαιρικές συνθήκες με αυτές του ΧΥΤΑ.

Η έρευνα αυτή πρέπει να θεωρηθεί ως ένα πρώτο βήμα προς μια πιο ολοκληρωμένη προσέγγιση για την παρακολούθηση των ΧΥΤΑ. Σημαντικές παρατηρήσεις θα μπορούσαν να πραγματοποιηθούν μέσω του συνδυασμού θερμικών υπέρυθρων δεδομένων και δεδομένων από επίγειες μετρήσεις. Περαιτέρω έρευνες θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν την εφαρμογή της συγκεκριμένης διαδικασίας και σε άλλους ΧΥΤΑ και τη μελέτη χρηστικότητας άλλων τύπων τηλεπισκοπικών δεδομένων.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Παρακολούθηση Χώρων Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων με τη χρήση Τηλεπισκόπησης: Η περίπτωση της Glina, Ρουμανία

2015-03-16T00:37:01Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Landfill monitoring using remote sensing: a case study of Glina, Romania.

'''''Συγγραφείς:''''' Iacoboaea Cristina, Petrescu Florian

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Παρακολούθηση Χώρων Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων, Διαχείριση Αποβλήτων, Τηλεπισκόπηση, Πολυχρονικά Δεδομένα, Θερμικά Υπέρυθρα Δεδομένα, Landsat

'''''Πηγή:''''' [http://link.springer.com/article/10.1007/s10661-014-3995-z Waste Management and Research, 2013, 31(10):1075–1080]

= Εισαγωγή =

Στη Ρουμανία η κύρια μέθοδος διαχείρισης αστικών αποβλήτων είναι η διάθεση, με αποτέλεσμα το 97% των αποβλήτων να καταλήγουν σε χώρους υγειονομικής ταφής. Στο πλαίσιο της παρακολούθησης των χώρων αυτών, η Τηλεπισκόπηση αποτελεί ένα χρήσιμο εργαλείο προσφέροντας δεδομένα για τη διαχείριση αποβλήτων και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις που προκύπτουν από τη διάθεση αυτών.

= Μέθοδοι =

Η μελέτη βασίστηκε κυρίως στην επεξεργασία δεδομένων θερμικών/ υπέρυθρων καταγραφών (TIR) του δορυφόρου Landsat, χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο του Landsat 7, όπως αυτός παρουσιάζεται στο Εγχειρίδιο Χρηστών Επιστημονικών Δεδομένων.

=== Περιοχή Μελέτης ===
[[Αρχείο:Sp_a3_e1.png|thumb|right|'''Εικόνα 1''' Η Περιοχή Μελέτης (ΧΥΤΑ Glina), Landsat 7 EMT+ (2/10/1999). Απεικόνιση του τοπίου με φυσικά χρώματα, όπως τα αντιλαμβάνεται το ανθρώπινο μάτι.]]

Ο Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ) της Glina, που αποτελεί την περιοχή μελέτης, είναι ο μεγαλύτερος χώρος διάθεσης στο Βουκουρέστι και λειτουργεί πάνω από 30 χρόνια (Εικόνα 1). Στο ΧΥΤΑ της Glina κάθε μήνα θάβονται περίπου 30.000 τόνοι αστικά μη επικίνδυνα απόβλητα.

[[Αρχείο:Sp_a3_e2.png|thumb|left|'''Εικόνα 2''' Ο ΧΥΤΑ της Glina από το 1984. Κλίμακα 1:60.000. Ίδιες Ατμοσφαιρικές συνθήκες σε κάθε χρονική απεικόνιση. Οι αλλαγές στις ζώνες Διάθεσης Αποβλήτων (ΔΑ) κατά την πάροδο των χρόνων. Επέκταση ΧΥΤΑ προς τη Νότια Ζώνη από το 1986. Ν: Βόρεια Ζώνη ΔΑ, S: Νότια Ζώνη ΔΑ, C: Κεντρική Ζώνη ΔΑ, R: Ζώνη Αναφοράς Εδάφους (ΑΕ). ]]
[[Αρχείο:Sp_a3_e3.png|thumb|right|'''Εικόνα 3''' Δορυφορικές αποτυπώσεις μέσω Landsat 5 TM, 1η αποτύπωση: 24/07/1994, 2η αποτύπωση 24/07/2009. Κλίμακα: 1:60.000. Οι διαφορές μεταξύ των δύο αυτών απεικονίσεων οφείλονται στις γεωργικές εκτάσεις που εντοπίζονται στον περιβάλλοντα χώρο του ΧΥΤΑ της Glina. Με "a" χαρακτηρίζεται η βλάστηση και με "b" το έδαφος. Από φαίνεται από την απεικόνιση, περιοχές που χαρακτηρίζονταν με "a" το 1994, το 2009 χαρακτηρίζονταν με "b"]]

Στη συγκεκριμένη μελέτη μελετήθηκαν 2 τύποι περιοχών:
* Διάθεσης Αποβλήτων (ΔΑ): Περιοχές που χρησιμοποιήθηκαν για τη διερεύνηση της διαδικασίας αποσύνθεσης εντός του ΧΥΤΑ.
* Αναφοράς Εδάφους (ΑΕ): Περιοχές πλησίον του ΧΥΤΑ που δεν εντοπίζονται ανθρώπινες δραστηριότητες.

Σύμφωνα λοιπόν με τη χρονική και χωρική εξέλιξη του ΧΥΤΑ της Glina διαπιστώθηκαν και καθορίστηκαν τρεις ζώνες Διάθεσης Αποβλήτων (Εικόνα 2):
* η Βόρεια, που αποτελεί τον παλαιότερο χώρο διάθεσης και πλέον έχει κλείσει λόγω πλήρης κάλυψης,
* η Κεντρική, που από το 2001 άρχισε να λειτουργεί με λειτουργούσε με οικολογικά κύτταρα, συμμορφόμενη με την Ευρωπαϊκή Οδηγία 99/31/ΕΚ,
* η Νότια, που μετά το 2001 καλύφθηκε πλήρως και έκλεισε.

Εκτός από τις τρεις ζώνες Διάθεσης Αποβλήτων, στη μελέτη λήφθηκε υπόψη και μια ζώνη Αναφοράς Εδάφους, η οποία καλύπτεται από αυτοφυή βλάστηση. Στην ευρύτερη περιοχή του ΧΥΤΑ εντοπίζονται γεωργικές εκτάσεις, η δορυφορική αποτύπωση των οποίων παρουσιάζει ποικιλομορφία, λόγω των διαφορετικών καλλιεργειών και των μεταβολών τους μέσα στο χρόνο (Εικόνα 3). Ως εκ τούτου, δεν είναι δυνατόν να προσδιοριστεί ευκρινώς ζώνη Αναφοράς Εδάφους έξω από τον χώρο της διάθεσης αποβλήτων.

Ειδική αναφορά πρέπει να γίνει στις γραφικές αναπαραστάσεις εικόνων Landsat TM και ETM+ που έχουν χωρική ανάλυση 30 μέτρα. Η βέλτιστη γραφική αναπαράσταση τέτοιων εικόνων επιτυγχάνεται σε κλίμακα 1:100.000. Δυστυχώς, αυτή η κλίμακα δεν είναι κατάλληλη για τη λεπτομερή γραφική απεικόνιση του ΧΥΤΑ της Glina, καθώς το ανθρώπινο μάτι δεν αντιλαμβάνεται τόσο μικρές διαστάσεις. Από την άλλη, η γραφική αναπαράσταση του ΧΥΤΑ υπό κλίμακα 1:25.000, ενώ θα έκανε πιο ευδιάκριτα τα εικονοστοιχεία, η ποιότητα της αναπαράστασης θα γινόταν χειρότερη. Για αυτούς τους λόγους, επιλέχθηκε η γραφική αναπαράσταση σε κλίμακα 1:60.000, που συνεπάγεται χαμηλή ποιότητα εικόνας, αλλά εύκολη αναγνωσιμότητα λεπτομερειών με γυμνό μάτι.

=== Δεδομένα Τηλεπισκόπησης ===

Η συγκεκριμένη μελέτη βασίστηκε κυρίως σε θερμικά υπέρυθρα δεδομένα, της φασματικής ζώνης 6, των αισθητήρων Landsat 4 TM, Landsat 5 TM και Landsat 7 ETM+. Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας των δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν και οι φασματικές ζώνες 1, 2 και 3. Οι εικόνες Landsat λήφθηκαν από τις ιστοσελίδες της Γεωλογικής Υπηρεσίας των Ηνωμένων Πολιτειών.

Τα θερμικά υπέρυθρα δεδομένα καταγράφουν την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπεται, ενώ τα υπόλοιπα φασματικά δεδομένα καταγράφουν την ανακλώμενη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Έτσι, στο πλαίσιο της διαχείρισης των αποβλήτων, μπορούν να καταγραφούν φαινόμενα που παράγουν θερμότητα, όπως είναι αυτά της καύσης και της ζύμωσης.

Πρέπει να τονιστεί πως ο προσδιορισμός της ακριβούς θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης αποτελεί δύσκολη και πολλές φορές ακατόρθωτη διαδικασία. Για τον λόγο αυτό, στη συγκεκριμένη μελέτη δεν απαιτείται ο ακριβής υπολογισμός της, αλλά χρησιμοποιείται η σχετική διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας των ζωνών Διάθεσης Αποβλήτων και της ζώνης Αναφοράς Εδάφους.

=== Επεξεργασία Δεδομένων ===
[[Αρχείο:Sp_a3_e4.png|thumb|right|'''Πίνακας 1''' Οι 19 δορυφορικές απεικονίσεις Landsat και οι διαφορές της θερμοκρασίας (oC) μεταξύ των ζωνών Διάθεσης Αποβλήτων και της ζώνης Αναφοράς Εδάφους, που χρησιμοποιήθηκαν στα πλαίσια της μελέτης και της επεξεργασίας των δεδομένων. Οι θετικές τιμές δηλώνουν ότι η διαδικασία αποσύνθεσης των αποβλήτων είναι ενεργή.]]

Η διαδικασία της επεξεργασίας των δεδομένων αποτελείται από 3 στάδια:

1. Ορισμός περιοχών σχετικές με τη μελέτη με χρήση πολυγώνων: Σε κάθε δορυφορική απεικόνιση ορίστηκαν πολύγωνα έχοντας ως φόντο τα "φυσικά χρώματα", όπως αυτά αποτυπώνονται στις φασματικές ζώνες 3, 2 και 1 (πράσινο, μπλε και κόκκινο).

2. Μετατροπή ψηφιακών αριθμών (DNs) σε βαθμούς Kelvin: Επεξεργασία της φασματικής ζώνης 6 με χρήση αλγορίθμου (Κεφάλαιο 11 Εγχειρίδιο Χρήσης Επιστημονικών Δεδομένων Landsat).
3. Υπολογισμός βασικών στατιστικών δεικτών: Χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα των προηγούμενων σταδίων, παρουσιάζονται στον Πίνακα 1 οι διαφορές της θερμοκρασίας μεταξύ των 3 ζωνών Διάθεσης Αποβλήτων (Βόρεια, Κεντρική και Νότια).

= Αποτελέσματα =

Στα διαγράμματα 1 και 2 αποτυπώνονται τα αποτελέσματα των παραπάνω επεξεργασιών.
<gallery perrow="7">
File:Sp_a3_e5.png|'''Διάγραμμα 1''' Η διακύμανση των διαφορών θερμοκρασίας, όπως αυτές εντοπίστηκαν στη Βόρεια και Νότια ζώνη Διάθεσης Αποβλήτων κατά τη διάρκεια 1984-1995.
File:Sp_a3_e6.png|'''Διάγραμμα 2''' Η διακύμανση των διαφορών θερμοκρασίας, όπως αυτές εντοπίστηκαν στη Βόρεια, Κεντρική και Νότια ζώνη Διάθεσης Αποβλήτων κατά τη διάρκεια 1999-2011.
</gallery>

= Συμπεράσματα =

Τα αποτελέσματα της έρευνας επιβεβαιώνουν ότι τα πολυχρονικά δεδομένα αποτελούν συμπληρωματική πηγή των δεδομένων, που συλλέγονται απευθείας από τους ΧΥΤΑ, με σκοπό την παρακολούθηση και διαχείριση τους. Επιπλέον, όπου η απευθείας συλλογή δεδομένων δεν είναι δυνατή, τα πολυχρονικά δεδομένα αποτελούν ένα από τα εργαλεία παρακολούθησης των ΧΥΤΑ και των ευρύτερων περιοχών τους.

Όσον αφορά το σύνολο των δορυφορικών εικόνων που καλύπτουν την Ρουμανία, δύο μόνο δορυφόροι παρουσιάζουν την κατάλληλη χωρική διακριτική ικανότητα για την παρακολούθηση των ΧΥΤΑ, ο Landsat με χωρική ανάλυση 30 μέτρα και ο OrbView-3 με χωρική ανάλυση 1 μέτρο. Ωστόσο, μόνο τα δεδομένα του Landsat περιλαμβάνουν θερμική υπέρυθρη φασματική ζώνη που απαιτείται στην διαδικασία παρακολούθησης των ΧΥΤΑ.

Πλεονεκτήματα χρήσης διαθέσιμων στο κοινό δορυφορικών εικόνων:
* Δωρεάν δεδομένα.
* Δωρεάν πρόσβαση στα δεδομένα μέσω ιστοσελίδων.
* Δεδομένα από το 1972.
* Παγκόσμια κάλυψη.
* Ελεύθερη πρόσβαση στα περιγραφικά δεδομένα.
* Πλήθος αλγορίθμων για την ανάλυση και ερμηνεία δεδομένων.

Μειονεκτήματα χρήσης διαθέσιμων στο κοινό δορυφορικών εικόνων:
* Η χωρική διακριτική ικανότητα της θερμικής υπέρυθρης ζώνης του Landsat, που είναι 120 μέτρα στον Landsat TM και 150 μέτρα στον Landsat ETM+, επιτρέπει τη χρήση μόνο των γενικών δεικτών της στατιστικής.
* Η έλλειψη πλήρους σειράς δεδομένων.
* Η πραγματική χωρική ανάλυση θα μπορούσε να βελτιωθεί.

Πλεονεκτήματα παρακολούθησης ΧΥΤΑ με τεχνικές τηλεπισκόπησης και πολυχρονικά δεδομένα Landsat:
* Απλή διαδικασία που έχει επαληθευθεί.
* Ελεύθερα δεδομένα και πρόσβαση.
* Γενίκευση μεθόδου και αναδρομική εφαρμογή.
* Χρήση μεθόδου όπου δεν υπάρχουν διαθέσιμα άλλα δεδομένα.

Μειονεκτήματα παρακολούθησης ΧΥΤΑ με τεχνικές τηλεπισκόπησης και πολυχρονικά δεδομένα Landsat:
* Διαμόρφωση μόνο μιας γενικής εκτίμησης, που αφορά στην ένταση της διαδικασίας αποσύνθεσης των απόβλητων στους ΧΥΤΑ.
* Η ανάγκη ορισμού μιας περιοχής αναφοράς εδάφους, που θα έχει τις ίδιες ατμοσφαιρικές συνθήκες με αυτές του ΧΥΤΑ.

Η έρευνα αυτή πρέπει να θεωρηθεί ως ένα πρώτο βήμα προς μια πιο ολοκληρωμένη προσέγγιση για την παρακολούθηση των ΧΥΤΑ. Σημαντικές παρατηρήσεις θα μπορούσαν να πραγματοποιηθούν μέσω του συνδυασμού θερμικών υπέρυθρων δεδομένων και δεδομένων από επίγειες μετρήσεις. Περαιτέρω έρευνες θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν την εφαρμογή της συγκεκριμένης διαδικασίας και σε άλλους ΧΥΤΑ και τη μελέτη χρηστικότητας άλλων τύπων τηλεπισκοπικών δεδομένων.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Παρακολούθηση Χώρων Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων με τη χρήση Τηλεπισκόπησης: Η περίπτωση της Glina, Ρουμανία

2015-03-16T00:36:14Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Landfill monitoring using remote sensing: a case study of Glina, Romania.

'''''Συγγραφείς:''''' Iacoboaea Cristina, Petrescu Florian

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Παρακολούθηση Χώρων Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων, Διαχείριση Αποβλήτων, Τηλεπισκόπηση, Πολυχρονικά Δεδομένα, Θερμικά Υπέρυθρα Δεδομένα, Landsat

'''''Πηγή:''''' [http://link.springer.com/article/10.1007/s10661-014-3995-z Waste Management and Research, 2013, 31(10):1075–1080]

= Εισαγωγή =

Στη Ρουμανία η κύρια μέθοδος διαχείρισης αστικών αποβλήτων είναι η διάθεση, με αποτέλεσμα το 97% των αποβλήτων να καταλήγουν σε χώρους υγειονομικής ταφής. Στο πλαίσιο της παρακολούθησης των χώρων αυτών, η Τηλεπισκόπηση αποτελεί ένα χρήσιμο εργαλείο προσφέροντας δεδομένα για τη διαχείριση αποβλήτων και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις που προκύπτουν από τη διάθεση αυτών.

= Μέθοδοι =

Η μελέτη βασίστηκε κυρίως στην επεξεργασία δεδομένων θερμικών/ υπέρυθρων καταγραφών (TIR) του δορυφόρου Landsat, χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο του Landsat 7, όπως αυτός παρουσιάζεται στο Εγχειρίδιο Χρηστών Επιστημονικών Δεδομένων.

=== Περιοχή Μελέτης ===
[[Αρχείο:Sp_a3_e1.png|thumb|right|'''Εικόνα 1''' Η Περιοχή Μελέτης (ΧΥΤΑ Glina), Landsat 7 EMT+ (2/10/1999). Απεικόνιση του τοπίου με φυσικά χρώματα, όπως τα αντιλαμβάνεται το ανθρώπινο μάτι.]]

Ο Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ) της Glina, που αποτελεί την περιοχή μελέτης, είναι ο μεγαλύτερος χώρος διάθεσης στο Βουκουρέστι και λειτουργεί πάνω από 30 χρόνια (Εικόνα 1). Στο ΧΥΤΑ της Glina κάθε μήνα θάβονται περίπου 30.000 τόνοι αστικά μη επικίνδυνα απόβλητα.

[[Αρχείο:Sp_a3_e2.png|thumb|left|'''Εικόνα 2''' Ο ΧΥΤΑ της Glina από το 1984. Κλίμακα 1:60.000. Ίδιες Ατμοσφαιρικές συνθήκες σε κάθε χρονική απεικόνιση. Οι αλλαγές στις ζώνες Διάθεσης Αποβλήτων (ΔΑ) κατά την πάροδο των χρόνων. Επέκταση ΧΥΤΑ προς τη Νότια Ζώνη από το 1986. Ν: Βόρεια Ζώνη ΔΑ, S: Νότια Ζώνη ΔΑ, C: Κεντρική Ζώνη ΔΑ, R: Ζώνη Αναφοράς Εδάφους (ΑΕ). ]]
[[Αρχείο:Sp_a3_e3.png|thumb|right|'''Εικόνα 3''' Δορυφορικές αποτυπώσεις μέσω Landsat 5 TM, 1η αποτύπωση: 24/07/1994, 2η αποτύπωση 24/07/2009. Κλίμακα: 1:60.000. Οι διαφορές μεταξύ των δύο αυτών απεικονίσεων οφείλονται στις γεωργικές εκτάσεις που εντοπίζονται στον περιβάλλοντα χώρο του ΧΥΤΑ της Glina. Με "a" χαρακτηρίζεται η βλάστηση και με "b" το έδαφος. Από φαίνεται από την απεικόνιση, περιοχές που χαρακτηρίζονταν με "a" το 1994, το 2009 χαρακτηρίζονταν με "b"]]

Στη συγκεκριμένη μελέτη μελετήθηκαν 2 τύποι περιοχών:
* Διάθεσης Αποβλήτων (ΔΑ): Περιοχές που χρησιμοποιήθηκαν για τη διερεύνηση της διαδικασίας αποσύνθεσης εντός του ΧΥΤΑ.
* Αναφοράς Εδάφους (ΑΕ): Περιοχές πλησίον του ΧΥΤΑ που δεν εντοπίζονται ανθρώπινες δραστηριότητες.

Σύμφωνα λοιπόν με τη χρονική και χωρική εξέλιξη του ΧΥΤΑ της Glina διαπιστώθηκαν και καθορίστηκαν τρεις ζώνες Διάθεσης Αποβλήτων (Εικόνα 2):
* η Βόρεια, που αποτελεί τον παλαιότερο χώρο διάθεσης και πλέον έχει κλείσει λόγω πλήρης κάλυψης,
* η Κεντρική, που από το 2001 άρχισε να λειτουργεί με λειτουργούσε με οικολογικά κύτταρα, συμμορφόμενη με την Ευρωπαϊκή Οδηγία 99/31/ΕΚ,
* η Νότια, που μετά το 2001 καλύφθηκε πλήρως και έκλεισε.

Εκτός από τις τρεις ζώνες Διάθεσης Αποβλήτων, στη μελέτη λήφθηκε υπόψη και μια ζώνη Αναφοράς Εδάφους, η οποία καλύπτεται από αυτοφυή βλάστηση. Στην ευρύτερη περιοχή του ΧΥΤΑ εντοπίζονται γεωργικές εκτάσεις, η δορυφορική αποτύπωση των οποίων παρουσιάζει ποικιλομορφία, λόγω των διαφορετικών καλλιεργειών και των μεταβολών τους μέσα στο χρόνο (Εικόνα 3). Ως εκ τούτου, δεν είναι δυνατόν να προσδιοριστεί ευκρινώς ζώνη Αναφοράς Εδάφους έξω από τον χώρο της διάθεσης αποβλήτων.

Ειδική αναφορά πρέπει να γίνει στις γραφικές αναπαραστάσεις εικόνων Landsat TM και ETM+ που έχουν χωρική ανάλυση 30 μέτρα. Η βέλτιστη γραφική αναπαράσταση τέτοιων εικόνων επιτυγχάνεται σε κλίμακα 1:100.000. Δυστυχώς, αυτή η κλίμακα δεν είναι κατάλληλη για τη λεπτομερή γραφική απεικόνιση του ΧΥΤΑ της Glina, καθώς το ανθρώπινο μάτι δεν αντιλαμβάνεται τόσο μικρές διαστάσεις. Από την άλλη, η γραφική αναπαράσταση του ΧΥΤΑ υπό κλίμακα 1:25.000, ενώ θα έκανε πιο ευδιάκριτα τα εικονοστοιχεία, η ποιότητα της αναπαράστασης θα γινόταν χειρότερη. Για αυτούς τους λόγους, επιλέχθηκε η γραφική αναπαράσταση σε κλίμακα 1:60.000, που συνεπάγεται χαμηλή ποιότητα εικόνας, αλλά εύκολη αναγνωσιμότητα λεπτομερειών με γυμνό μάτι.

=== Δεδομένα Τηλεπισκόπησης ===

Η συγκεκριμένη μελέτη βασίστηκε κυρίως σε θερμικά υπέρυθρα δεδομένα, της φασματικής ζώνης 6, των αισθητήρων Landsat 4 TM, Landsat 5 TM και Landsat 7 ETM+. Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας των δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν και οι φασματικές ζώνες 1, 2 και 3. Οι εικόνες Landsat λήφθηκαν από τις ιστοσελίδες της Γεωλογικής Υπηρεσίας των Ηνωμένων Πολιτειών.

Τα θερμικά υπέρυθρα δεδομένα καταγράφουν την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπεται, ενώ τα υπόλοιπα φασματικά δεδομένα καταγράφουν την ανακλώμενη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Έτσι, στο πλαίσιο της διαχείρισης των αποβλήτων, μπορούν να καταγραφούν φαινόμενα που παράγουν θερμότητα, όπως είναι αυτά της καύσης και της ζύμωσης.

Πρέπει να τονιστεί πως ο προσδιορισμός της ακριβούς θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης αποτελεί δύσκολη και πολλές φορές ακατόρθωτη διαδικασία. Για τον λόγο αυτό, στη συγκεκριμένη μελέτη δεν απαιτείται ο ακριβής υπολογισμός της, αλλά χρησιμοποιείται η σχετική διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας των ζωνών Διάθεσης Αποβλήτων και της ζώνης Αναφοράς Εδάφους.

=== Επεξεργασία Δεδομένων ===
[[Αρχείο:Sp_a3_e4.png|thumb|right|'''Πίνακας 1''' Οι 19 δορυφορικές απεικονίσεις Landsat και οι διαφορές της θερμοκρασίας (oC) μεταξύ των ζωνών Διάθεσης Αποβλήτων και της ζώνης Αναφοράς Εδάφους, που χρησιμοποιήθηκαν στα πλαίσια της μελέτης και της επεξεργασίας των δεδομένων. Οι θετικές τιμές δηλώνουν ότι η διαδικασία αποσύνθεσης των αποβλήτων είναι ενεργή.]]

Η διαδικασία της επεξεργασίας των δεδομένων αποτελείται από 3 στάδια:

1. Ορισμός περιοχών σχετικές με τη μελέτη με χρήση πολυγώνων: Σε κάθε δορυφορική απεικόνιση ορίστηκαν πολύγωνα έχοντας ως φόντο τα "φυσικά χρώματα", όπως αυτά αποτυπώνονται στις φασματικές ζώνες 3, 2 και 1 (πράσινο, μπλε και κόκκινο).

2. Μετατροπή ψηφιακών αριθμών (DNs) σε βαθμούς Kelvin: Επεξεργασία της φασματικής ζώνης 6 με χρήση αλγορίθμου (Κεφάλαιο 11 Εγχειρίδιο Χρήσης Επιστημονικών Δεδομένων Landsat).
3. Υπολογισμός βασικών στατιστικών δεικτών: Χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα των προηγούμενων σταδίων, παρουσιάζονται στον Πίνακα 1 οι διαφορές της θερμοκρασίας μεταξύ των 3 ζωνών Διάθεσης Αποβλήτων (Βόρεια, Κεντρική και Νότια).

= Αποτελέσματα =

Στα διαγράμματα 1 και 2 αποτυπώνονται τα αποτελέσματα των παραπάνω επεξεργασιών.
<gallery perrow="7">
File:Sp_a3_e5.png|'''Διάγραμμα 1''' Η διακύμανση των διαφορών θερμοκρασίας, όπως αυτές εντοπίστηκαν στη Βόρεια και Νότια ζώνη Διάθεσης Αποβλήτων κατά τη διάρκεια 1984-1995.
File:Sp_a3_e6.png|'''Διάγραμμα 2''' Η διακύμανση των διαφορών θερμοκρασίας, όπως αυτές εντοπίστηκαν στη Βόρεια, Κεντρική και Νότια ζώνη Διάθεσης Αποβλήτων κατά τη διάρκεια 1999-2011.
</gallery>

= Συμπεράσματα =

Τα αποτελέσματα της έρευνας επιβεβαιώνουν ότι τα πολυχρονικά δεδομένα αποτελούν συμπληρωματική πηγή των δεδομένων, που συλλέγονται απευθείας από τους ΧΥΤΑ, με σκοπό την παρακολούθηση και διαχείριση τους. Επιπλέον, όπου η απευθείας συλλογή δεδομένων δεν είναι δυνατή, τα πολυχρονικά δεδομένα αποτελούν ένα από τα εργαλεία παρακολούθησης των ΧΥΤΑ και των ευρύτερων περιοχών τους.

Όσον αφορά το σύνολο των δορυφορικών εικόνων που καλύπτουν την Ρουμανία, δύο μόνο δορυφόροι παρουσιάζουν την κατάλληλη χωρική διακριτική ικανότητα για την παρακολούθηση των ΧΥΤΑ, ο Landsat με χωρική ανάλυση 30 μέτρα και ο OrbView-3 με χωρική ανάλυση 1 μέτρο. Ωστόσο, μόνο τα δεδομένα του Landsat περιλαμβάνουν θερμική υπέρυθρη φασματική ζώνη που απαιτείται στην διαδικασία παρακολούθησης των ΧΥΤΑ.

Πλεονεκτήματα χρήσης διαθέσιμων στο κοινό δορυφορικών εικόνων:
* Δωρεάν δεδομένα.
* Δωρεάν πρόσβαση στα δεδομένα μέσω ιστοσελίδων.
* Δεδομένα από το 1972.
* Παγκόσμια κάλυψη.
* Ελεύθερη πρόσβαση στα περιγραφικά δεδομένα.
* Πλήθος αλγορίθμων για την ανάλυση και ερμηνεία δεδομένων.

Μειονεκτήματα χρήσης διαθέσιμων στο κοινό δορυφορικών εικόνων:
* Η χωρική διακριτική ικανότητα της θερμικής υπέρυθρης ζώνης του Landsat, που είναι 120 μέτρα στον Landsat TM και 150 μέτρα στον Landsat ETM+, επιτρέπει τη χρήση μόνο των γενικών δεικτών της στατιστικής.
* Η έλλειψη πλήρους σειράς δεδομένων.
* Η πραγματική χωρική ανάλυση θα μπορούσε να βελτιωθεί.

Πλεονεκτήματα παρακολούθησης ΧΥΤΑ με τεχνικές τηλεπισκόπησης και πολυχρονικά δεδομένα Landsat:
* Απλή διαδικασία που έχει επαληθευθεί.
* Ελεύθερα δεδομένα και πρόσβαση.
* Γενίκευση μεθόδου και αναδρομική εφαρμογή.
* Χρήση μεθόδου όπου δεν υπάρχουν διαθέσιμα άλλα δεδομένα.

Μειονεκτήματα παρακολούθησης ΧΥΤΑ με τεχνικές τηλεπισκόπησης και πολυχρονικά δεδομένα Landsat:
* Διαμόρφωση μόνο μιας γενικής εκτίμησης, που αφορά στην ένταση της διαδικασίας αποσύνθεσης των απόβλητων στους ΧΥΤΑ.
* Η ανάγκη ορισμού μιας περιοχής αναφοράς εδάφους, που θα έχει τις ίδιες ατμοσφαιρικές συνθήκες με αυτές του ΧΥΤΑ.

Η έρευνα αυτή πρέπει να θεωρηθεί ως ένα πρώτο βήμα προς μια πιο ολοκληρωμένη προσέγγιση για την παρακολούθηση των ΧΥΤΑ. Σημαντικές παρατηρήσεις θα μπορούσαν να πραγματοποιηθούν μέσω του συνδυασμού θερμικών υπέρυθρων δεδομένων και δεδομένων από επίγειες μετρήσεις. Περαιτέρω έρευνες θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν την εφαρμογή της συγκεκριμένης διαδικασίας και σε άλλους ΧΥΤΑ και τη μελέτη χρηστικότητας άλλων τύπων τηλεπισκοπικών δεδομένων.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Παρακολούθηση Χώρων Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων με τη χρήση Τηλεπισκόπησης: Η περίπτωση της Glina, Ρουμανία

2015-03-16T00:35:22Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Landfill monitoring using remote sensing: a case study of Glina, Romania.

'''''Συγγραφείς:''''' Iacoboaea Cristina, Petrescu Florian

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Παρακολούθηση Χώρων Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων, Διαχείριση Αποβλήτων, Τηλεπισκόπηση, Πολυχρονικά Δεδομένα, Θερμικά Υπέρυθρα Δεδομένα, Landsat

'''''Πηγή:''''' [http://link.springer.com/article/10.1007/s10661-014-3995-z Waste Management and Research, 2013, 31(10):1075–1080]

= Εισαγωγή =

Στη Ρουμανία η κύρια μέθοδος διαχείρισης αστικών αποβλήτων είναι η διάθεση, με αποτέλεσμα το 97% των αποβλήτων να καταλήγουν σε χώρους υγειονομικής ταφής. Στο πλαίσιο της παρακολούθησης των χώρων αυτών, η Τηλεπισκόπηση αποτελεί ένα χρήσιμο εργαλείο προσφέροντας δεδομένα για τη διαχείριση αποβλήτων και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις που προκύπτουν από τη διάθεση αυτών.

= Μέθοδοι =

Η μελέτη βασίστηκε κυρίως στην επεξεργασία δεδομένων θερμικών/ υπέρυθρων καταγραφών (TIR) του δορυφόρου Landsat, χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο του Landsat 7, όπως αυτός παρουσιάζεται στο Εγχειρίδιο Χρηστών Επιστημονικών Δεδομένων.

=== Περιοχή Μελέτης ===
[[Αρχείο:Sp_a3_e1.png|thumb|right|'''Εικόνα 1''' Η Περιοχή Μελέτης (ΧΥΤΑ Glina), Landsat 7 EMT+ (2/10/1999). Απεικόνιση του τοπίου με φυσικά χρώματα, όπως τα αντιλαμβάνεται το ανθρώπινο μάτι.]]
Ο Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ) της Glina, που αποτελεί την περιοχή μελέτης, είναι ο μεγαλύτερος χώρος διάθεσης στο Βουκουρέστι και λειτουργεί πάνω από 30 χρόνια (Εικόνα 1). Στο ΧΥΤΑ της Glina κάθε μήνα θάβονται περίπου 30.000 τόνοι αστικά μη επικίνδυνα απόβλητα.

[[Αρχείο:Sp_a3_e2.png|thumb|left|'''Εικόνα 2''' Ο ΧΥΤΑ της Glina από το 1984. Κλίμακα 1:60.000. Ίδιες Ατμοσφαιρικές συνθήκες σε κάθε χρονική απεικόνιση. Οι αλλαγές στις ζώνες Διάθεσης Αποβλήτων (ΔΑ) κατά την πάροδο των χρόνων. Επέκταση ΧΥΤΑ προς τη Νότια Ζώνη από το 1986. Ν: Βόρεια Ζώνη ΔΑ, S: Νότια Ζώνη ΔΑ, C: Κεντρική Ζώνη ΔΑ, R: Ζώνη Αναφοράς Εδάφους (ΑΕ). ]]
[[Αρχείο:Sp_a3_e3.png|thumb|right|'''Εικόνα 3''' Δορυφορικές αποτυπώσεις μέσω Landsat 5 TM, 1η αποτύπωση: 24/07/1994, 2η αποτύπωση 24/07/2009. Κλίμακα: 1:60.000. Οι διαφορές μεταξύ των δύο αυτών απεικονίσεων οφείλονται στις γεωργικές εκτάσεις που εντοπίζονται στον περιβάλλοντα χώρο του ΧΥΤΑ της Glina. Με "a" χαρακτηρίζεται η βλάστηση και με "b" το έδαφος. Από φαίνεται από την απεικόνιση, περιοχές που χαρακτηρίζονταν με "a" το 1994, το 2009 χαρακτηρίζονταν με "b"]]

Στη συγκεκριμένη μελέτη μελετήθηκαν 2 τύποι περιοχών:
* Διάθεσης Αποβλήτων (ΔΑ): Περιοχές που χρησιμοποιήθηκαν για τη διερεύνηση της διαδικασίας αποσύνθεσης εντός του ΧΥΤΑ.
* Αναφοράς Εδάφους (ΑΕ): Περιοχές πλησίον του ΧΥΤΑ που δεν εντοπίζονται ανθρώπινες δραστηριότητες.

Σύμφωνα λοιπόν με τη χρονική και χωρική εξέλιξη του ΧΥΤΑ της Glina διαπιστώθηκαν και καθορίστηκαν τρεις ζώνες Διάθεσης Αποβλήτων (Εικόνα 2):
* η Βόρεια, που αποτελεί τον παλαιότερο χώρο διάθεσης και πλέον έχει κλείσει λόγω πλήρης κάλυψης,
* η Κεντρική, που από το 2001 άρχισε να λειτουργεί με λειτουργούσε με οικολογικά κύτταρα, συμμορφόμενη με την Ευρωπαϊκή Οδηγία 99/31/ΕΚ,
* η Νότια, που μετά το 2001 καλύφθηκε πλήρως και έκλεισε.

Εκτός από τις τρεις ζώνες Διάθεσης Αποβλήτων, στη μελέτη λήφθηκε υπόψη και μια ζώνη Αναφοράς Εδάφους, η οποία καλύπτεται από αυτοφυή βλάστηση. Στην ευρύτερη περιοχή του ΧΥΤΑ εντοπίζονται γεωργικές εκτάσεις, η δορυφορική αποτύπωση των οποίων παρουσιάζει ποικιλομορφία, λόγω των διαφορετικών καλλιεργειών και των μεταβολών τους μέσα στο χρόνο (Εικόνα 3). Ως εκ τούτου, δεν είναι δυνατόν να προσδιοριστεί ευκρινώς ζώνη Αναφοράς Εδάφους έξω από τον χώρο της διάθεσης αποβλήτων.

Ειδική αναφορά πρέπει να γίνει στις γραφικές αναπαραστάσεις εικόνων Landsat TM και ETM+ που έχουν χωρική ανάλυση 30 μέτρα. Η βέλτιστη γραφική αναπαράσταση τέτοιων εικόνων επιτυγχάνεται σε κλίμακα 1:100.000. Δυστυχώς, αυτή η κλίμακα δεν είναι κατάλληλη για τη λεπτομερή γραφική απεικόνιση του ΧΥΤΑ της Glina, καθώς το ανθρώπινο μάτι δεν αντιλαμβάνεται τόσο μικρές διαστάσεις. Από την άλλη, η γραφική αναπαράσταση του ΧΥΤΑ υπό κλίμακα 1:25.000, ενώ θα έκανε πιο ευδιάκριτα τα εικονοστοιχεία, η ποιότητα της αναπαράστασης θα γινόταν χειρότερη. Για αυτούς τους λόγους, επιλέχθηκε η γραφική αναπαράσταση σε κλίμακα 1:60.000, που συνεπάγεται χαμηλή ποιότητα εικόνας, αλλά εύκολη αναγνωσιμότητα λεπτομερειών με γυμνό μάτι.

=== Δεδομένα Τηλεπισκόπησης ===

Η συγκεκριμένη μελέτη βασίστηκε κυρίως σε θερμικά υπέρυθρα δεδομένα, της φασματικής ζώνης 6, των αισθητήρων Landsat 4 TM, Landsat 5 TM και Landsat 7 ETM+. Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας των δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν και οι φασματικές ζώνες 1, 2 και 3. Οι εικόνες Landsat λήφθηκαν από τις ιστοσελίδες της Γεωλογικής Υπηρεσίας των Ηνωμένων Πολιτειών.

Τα θερμικά υπέρυθρα δεδομένα καταγράφουν την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπεται, ενώ τα υπόλοιπα φασματικά δεδομένα καταγράφουν την ανακλώμενη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Έτσι, στο πλαίσιο της διαχείρισης των αποβλήτων, μπορούν να καταγραφούν φαινόμενα που παράγουν θερμότητα, όπως είναι αυτά της καύσης και της ζύμωσης.

Πρέπει να τονιστεί πως ο προσδιορισμός της ακριβούς θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης αποτελεί δύσκολη και πολλές φορές ακατόρθωτη διαδικασία. Για τον λόγο αυτό, στη συγκεκριμένη μελέτη δεν απαιτείται ο ακριβής υπολογισμός της, αλλά χρησιμοποιείται η σχετική διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας των ζωνών Διάθεσης Αποβλήτων και της ζώνης Αναφοράς Εδάφους.

=== Επεξεργασία Δεδομένων ===
[[Αρχείο:Sp_a3_e4.png|thumb|right|'''Πίνακας 1''' Οι 19 δορυφορικές απεικονίσεις Landsat και οι διαφορές της θερμοκρασίας (oC) μεταξύ των ζωνών Διάθεσης Αποβλήτων και της ζώνης Αναφοράς Εδάφους, που χρησιμοποιήθηκαν στα πλαίσια της μελέτης και της επεξεργασίας των δεδομένων. Οι θετικές τιμές δηλώνουν ότι η διαδικασία αποσύνθεσης των αποβλήτων είναι ενεργή.]]

Η διαδικασία της επεξεργασίας των δεδομένων αποτελείται από 3 στάδια:

1. Ορισμός περιοχών σχετικές με τη μελέτη με χρήση πολυγώνων: Σε κάθε δορυφορική απεικόνιση ορίστηκαν πολύγωνα έχοντας ως φόντο τα "φυσικά χρώματα", όπως αυτά αποτυπώνονται στις φασματικές ζώνες 3, 2 και 1 (πράσινο, μπλε και κόκκινο).

2. Μετατροπή ψηφιακών αριθμών (DNs) σε βαθμούς Kelvin: Επεξεργασία της φασματικής ζώνης 6 με χρήση αλγορίθμου (Κεφάλαιο 11 Εγχειρίδιο Χρήσης Επιστημονικών Δεδομένων Landsat).
3. Υπολογισμός βασικών στατιστικών δεικτών: Χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα των προηγούμενων σταδίων, παρουσιάζονται στον Πίνακα 1 οι διαφορές της θερμοκρασίας μεταξύ των 3 ζωνών Διάθεσης Αποβλήτων (Βόρεια, Κεντρική και Νότια).

= Αποτελέσματα =

Στα διαγράμματα 1 και 2 αποτυπώνονται τα αποτελέσματα των παραπάνω επεξεργασιών.
<gallery perrow="7">
File:Sp_a3_e5.png|'''Διάγραμμα 1''' Η διακύμανση των διαφορών θερμοκρασίας, όπως αυτές εντοπίστηκαν στη Βόρεια και Νότια ζώνη Διάθεσης Αποβλήτων κατά τη διάρκεια 1984-1995.
File:Sp_a3_e6.png|'''Διάγραμμα 2''' Η διακύμανση των διαφορών θερμοκρασίας, όπως αυτές εντοπίστηκαν στη Βόρεια, Κεντρική και Νότια ζώνη Διάθεσης Αποβλήτων κατά τη διάρκεια 1999-2011.
</gallery>

= Συμπεράσματα =

Τα αποτελέσματα της έρευνας επιβεβαιώνουν ότι τα πολυχρονικά δεδομένα αποτελούν συμπληρωματική πηγή των δεδομένων, που συλλέγονται απευθείας από τους ΧΥΤΑ, με σκοπό την παρακολούθηση και διαχείριση τους. Επιπλέον, όπου η απευθείας συλλογή δεδομένων δεν είναι δυνατή, τα πολυχρονικά δεδομένα αποτελούν ένα από τα εργαλεία παρακολούθησης των ΧΥΤΑ και των ευρύτερων περιοχών τους.

Όσον αφορά το σύνολο των δορυφορικών εικόνων που καλύπτουν την Ρουμανία, δύο μόνο δορυφόροι παρουσιάζουν την κατάλληλη χωρική διακριτική ικανότητα για την παρακολούθηση των ΧΥΤΑ, ο Landsat με χωρική ανάλυση 30 μέτρα και ο OrbView-3 με χωρική ανάλυση 1 μέτρο. Ωστόσο, μόνο τα δεδομένα του Landsat περιλαμβάνουν θερμική υπέρυθρη φασματική ζώνη που απαιτείται στην διαδικασία παρακολούθησης των ΧΥΤΑ.

Πλεονεκτήματα χρήσης διαθέσιμων στο κοινό δορυφορικών εικόνων:
* Δωρεάν δεδομένα.
* Δωρεάν πρόσβαση στα δεδομένα μέσω ιστοσελίδων.
* Δεδομένα από το 1972.
* Παγκόσμια κάλυψη.
* Ελεύθερη πρόσβαση στα περιγραφικά δεδομένα.
* Πλήθος αλγορίθμων για την ανάλυση και ερμηνεία δεδομένων.

Μειονεκτήματα χρήσης διαθέσιμων στο κοινό δορυφορικών εικόνων:
* Η χωρική διακριτική ικανότητα της θερμικής υπέρυθρης ζώνης του Landsat, που είναι 120 μέτρα στον Landsat TM και 150 μέτρα στον Landsat ETM+, επιτρέπει τη χρήση μόνο των γενικών δεικτών της στατιστικής.
* Η έλλειψη πλήρους σειράς δεδομένων.
* Η πραγματική χωρική ανάλυση θα μπορούσε να βελτιωθεί.

Πλεονεκτήματα παρακολούθησης ΧΥΤΑ με τεχνικές τηλεπισκόπησης και πολυχρονικά δεδομένα Landsat:
* Απλή διαδικασία που έχει επαληθευθεί.
* Ελεύθερα δεδομένα και πρόσβαση.
* Γενίκευση μεθόδου και αναδρομική εφαρμογή.
* Χρήση μεθόδου όπου δεν υπάρχουν διαθέσιμα άλλα δεδομένα.

Μειονεκτήματα παρακολούθησης ΧΥΤΑ με τεχνικές τηλεπισκόπησης και πολυχρονικά δεδομένα Landsat:
* Διαμόρφωση μόνο μιας γενικής εκτίμησης, που αφορά στην ένταση της διαδικασίας αποσύνθεσης των απόβλητων στους ΧΥΤΑ.
* Η ανάγκη ορισμού μιας περιοχής αναφοράς εδάφους, που θα έχει τις ίδιες ατμοσφαιρικές συνθήκες με αυτές του ΧΥΤΑ.

Η έρευνα αυτή πρέπει να θεωρηθεί ως ένα πρώτο βήμα προς μια πιο ολοκληρωμένη προσέγγιση για την παρακολούθηση των ΧΥΤΑ. Σημαντικές παρατηρήσεις θα μπορούσαν να πραγματοποιηθούν μέσω του συνδυασμού θερμικών υπέρυθρων δεδομένων και δεδομένων από επίγειες μετρήσεις. Περαιτέρω έρευνες θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν την εφαρμογή της συγκεκριμένης διαδικασίας και σε άλλους ΧΥΤΑ και τη μελέτη χρηστικότητας άλλων τύπων τηλεπισκοπικών δεδομένων.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Παρακολούθηση Χώρων Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων με τη χρήση Τηλεπισκόπησης: Η περίπτωση της Glina, Ρουμανία

2015-03-16T00:34:45Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Landfill monitoring using remote sensing: a case study of Glina, Romania.

'''''Συγγραφείς:''''' Iacoboaea Cristina, Petrescu Florian

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Παρακολούθηση Χώρων Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων, Διαχείριση Αποβλήτων, Τηλεπισκόπηση, Πολυχρονικά Δεδομένα, Θερμικά Υπέρυθρα Δεδομένα, Landsat

'''''Πηγή:''''' [http://link.springer.com/article/10.1007/s10661-014-3995-z Waste Management and Research, 2013, 31(10):1075–1080]

= Εισαγωγή =

Στη Ρουμανία η κύρια μέθοδος διαχείρισης αστικών αποβλήτων είναι η διάθεση, με αποτέλεσμα το 97% των αποβλήτων να καταλήγουν σε χώρους υγειονομικής ταφής. Στο πλαίσιο της παρακολούθησης των χώρων αυτών, η Τηλεπισκόπηση αποτελεί ένα χρήσιμο εργαλείο προσφέροντας δεδομένα για τη διαχείριση αποβλήτων και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις που προκύπτουν από τη διάθεση αυτών.

= Μέθοδοι =

Η μελέτη βασίστηκε κυρίως στην επεξεργασία δεδομένων θερμικών/ υπέρυθρων καταγραφών (TIR) του δορυφόρου Landsat, χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο του Landsat 7, όπως αυτός παρουσιάζεται στο Εγχειρίδιο Χρηστών Επιστημονικών Δεδομένων.

=== Περιοχή Μελέτης ===
[[Αρχείο:Sp_a3_e1.png|thumb|right|'''Εικόνα 1''' Η Περιοχή Μελέτης (ΧΥΤΑ Glina), Landsat 7 EMT+ (2/10/1999). Απεικόνιση του τοπίου με φυσικά χρώματα, όπως τα αντιλαμβάνεται το ανθρώπινο μάτι.]]
Ο Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ) της Glina, που αποτελεί την περιοχή μελέτης, είναι ο μεγαλύτερος χώρος διάθεσης στο Βουκουρέστι και λειτουργεί πάνω από 30 χρόνια (Εικόνα 1). Στο ΧΥΤΑ της Glina κάθε μήνα θάβονται περίπου 30.000 τόνοι αστικά μη επικίνδυνα απόβλητα.

[[Αρχείο:Sp_a3_e2.png|thumb|left|'''Εικόνα 2''' Ο ΧΥΤΑ της Glina από το 1984. Κλίμακα 1:60.000. Ίδιες Ατμοσφαιρικές συνθήκες σε κάθε χρονική απεικόνιση. Οι αλλαγές στις ζώνες Διάθεσης Αποβλήτων (ΔΑ) κατά την πάροδο των χρόνων. Επέκταση ΧΥΤΑ προς τη Νότια Ζώνη από το 1986. Ν: Βόρεια Ζώνη ΔΑ, S: Νότια Ζώνη ΔΑ, C: Κεντρική Ζώνη ΔΑ, R: Ζώνη Αναφοράς Εδάφους (ΑΕ). ]]
[[Αρχείο:Sp_a3_e3.png|thumb|right|'''Εικόνα 3''' Δορυφορικές αποτυπώσεις μέσω Landsat 5 TM, 1η αποτύπωση: 24/07/1994, 2η αποτύπωση 24/07/2009. Κλίμακα: 1:60.000. Οι διαφορές μεταξύ των δύο αυτών απεικονίσεων οφείλονται στις γεωργικές εκτάσεις που εντοπίζονται στον περιβάλλοντα χώρο του ΧΥΤΑ της Glina. Με "a" χαρακτηρίζεται η βλάστηση και με "b" το έδαφος. Από φαίνεται από την απεικόνιση, περιοχές που χαρακτηρίζονταν με "a" το 1994, το 2009 χαρακτηρίζονταν με "b"]]

Στη συγκεκριμένη μελέτη μελετήθηκαν 2 τύποι περιοχών:
* Διάθεσης Αποβλήτων (ΔΑ): Περιοχές που χρησιμοποιήθηκαν για τη διερεύνηση της διαδικασίας αποσύνθεσης εντός του ΧΥΤΑ.
* Αναφοράς Εδάφους (ΑΕ): Περιοχές πλησίον του ΧΥΤΑ που δεν εντοπίζονται ανθρώπινες δραστηριότητες.

Σύμφωνα λοιπόν με τη χρονική και χωρική εξέλιξη του ΧΥΤΑ της Glina διαπιστώθηκαν και καθορίστηκαν τρεις ζώνες Διάθεσης Αποβλήτων (Εικόνα 2):
* η Βόρεια, που αποτελεί τον παλαιότερο χώρο διάθεσης και πλέον έχει κλείσει λόγω πλήρης κάλυψης,
* η Κεντρική, που από το 2001 άρχισε να λειτουργεί με λειτουργούσε με οικολογικά κύτταρα, συμμορφόμενη με την Ευρωπαϊκή Οδηγία 99/31/ΕΚ,
* η Νότια, που μετά το 2001 καλύφθηκε πλήρως και έκλεισε.

Εκτός από τις τρεις ζώνες Διάθεσης Αποβλήτων, στη μελέτη λήφθηκε υπόψη και μια ζώνη Αναφοράς Εδάφους, η οποία καλύπτεται από αυτοφυή βλάστηση. Στην ευρύτερη περιοχή του ΧΥΤΑ εντοπίζονται γεωργικές εκτάσεις, η δορυφορική αποτύπωση των οποίων παρουσιάζει ποικιλομορφία, λόγω των διαφορετικών καλλιεργειών και των μεταβολών τους μέσα στο χρόνο (Εικόνα 3). Ως εκ τούτου, δεν είναι δυνατόν να προσδιοριστεί ευκρινώς ζώνη Αναφοράς Εδάφους έξω από τον χώρο της διάθεσης αποβλήτων.

Ειδική αναφορά πρέπει να γίνει στις γραφικές αναπαραστάσεις εικόνων Landsat TM και ETM+ που έχουν χωρική ανάλυση 30 μέτρα. Η βέλτιστη γραφική αναπαράσταση τέτοιων εικόνων επιτυγχάνεται σε κλίμακα 1:100.000. Δυστυχώς, αυτή η κλίμακα δεν είναι κατάλληλη για τη λεπτομερή γραφική απεικόνιση του ΧΥΤΑ της Glina, καθώς το ανθρώπινο μάτι δεν αντιλαμβάνεται τόσο μικρές διαστάσεις. Από την άλλη, η γραφική αναπαράσταση του ΧΥΤΑ υπό κλίμακα 1:25.000, ενώ θα έκανε πιο ευδιάκριτα τα εικονοστοιχεία, η ποιότητα της αναπαράστασης θα γινόταν χειρότερη. Για αυτούς τους λόγους, επιλέχθηκε η γραφική αναπαράσταση σε κλίμακα 1:60.000, που συνεπάγεται χαμηλή ποιότητα εικόνας, αλλά εύκολη αναγνωσιμότητα λεπτομερειών με γυμνό μάτι.

=== Δεδομένα Τηλεπισκόπησης ===

Η συγκεκριμένη μελέτη βασίστηκε κυρίως σε θερμικά υπέρυθρα δεδομένα, της φασματικής ζώνης 6, των αισθητήρων Landsat 4 TM, Landsat 5 TM και Landsat 7 ETM+. Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας των δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν και οι φασματικές ζώνες 1, 2 και 3. Οι εικόνες Landsat λήφθηκαν από τις ιστοσελίδες της Γεωλογικής Υπηρεσίας των Ηνωμένων Πολιτειών.

Τα θερμικά υπέρυθρα δεδομένα καταγράφουν την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπεται, ενώ τα υπόλοιπα φασματικά δεδομένα καταγράφουν την ανακλώμενη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Έτσι, στο πλαίσιο της διαχείρισης των αποβλήτων, μπορούν να καταγραφούν φαινόμενα που παράγουν θερμότητα, όπως είναι αυτά της καύσης και της ζύμωσης.

Πρέπει να τονιστεί πως ο προσδιορισμός της ακριβούς θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης αποτελεί δύσκολη και πολλές φορές ακατόρθωτη διαδικασία. Για τον λόγο αυτό, στη συγκεκριμένη μελέτη δεν απαιτείται ο ακριβής υπολογισμός της, αλλά χρησιμοποιείται η σχετική διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας των ζωνών Διάθεσης Αποβλήτων και της ζώνης Αναφοράς Εδάφους.

=== Επεξεργασία Δεδομένων ===
[[Αρχείο:Sp_a3_e4.png|thumb|right|'''Πίνακας 1''' Οι 19 δορυφορικές απεικονίσεις Landsat και οι διαφορές της θερμοκρασίας (oC) μεταξύ των ζωνών Διάθεσης Αποβλήτων και της ζώνης Αναφοράς Εδάφους, που χρησιμοποιήθηκαν στα πλαίσια της μελέτης και της επεξεργασίας των δεδομένων. Οι θετικές τιμές δηλώνουν ότι η διαδικασία αποσύνθεσης των αποβλήτων είναι ενεργή.]]

Η διαδικασία της επεξεργασίας των δεδομένων αποτελείται από 3 στάδια:

1. Ορισμός περιοχών σχετικές με τη μελέτη με χρήση πολυγώνων: Σε κάθε δορυφορική απεικόνιση ορίστηκαν πολύγωνα έχοντας ως φόντο τα "φυσικά χρώματα", όπως αυτά αποτυπώνονται στις φασματικές ζώνες 3, 2 και 1 (πράσινο, μπλε και κόκκινο).

2. Μετατροπή ψηφιακών αριθμών (DNs) σε βαθμούς Kelvin: Επεξεργασία της φασματικής ζώνης 6 με χρήση αλγορίθμου (Κεφάλαιο 11 Εγχειρίδιο Χρήσης Επιστημονικών Δεδομένων Landsat).
3. Υπολογισμός βασικών στατιστικών δεικτών: Χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα των προηγούμενων σταδίων, παρουσιάζονται στον Πίνακα 1 οι διαφορές της θερμοκρασίας μεταξύ των 3 ζωνών Διάθεσης Αποβλήτων (Βόρεια, Κεντρική και Νότια).

= Αποτελέσματα =

Στα διαγράμματα 1 και 2 αποτυπώνονται τα αποτελέσματα των παραπάνω επεξεργασιών.
<gallery perrow="7">
File:Sp_a3_e5.png|'''Διάγραμμα 1''' Η διακύμανση των διαφορών θερμοκρασίας, όπως αυτές εντοπίστηκαν στη Βόρεια και Νότια ζώνη Διάθεσης Αποβλήτων κατά τη διάρκεια 1984 - 1995.
File:Sp_a3_e6.png|'''Διάγραμμα 2''' Η διακύμανση των διαφορών θερμοκρασίας, όπως αυτές εντοπίστηκαν στη Βόρεια, Κεντρική και Νότια ζώνη Διάθεσης Αποβλήτων κατά τη διάρκεια 1999 - 2011.
</gallery>

= Συμπεράσματα =

Τα αποτελέσματα της έρευνας επιβεβαιώνουν ότι τα πολυχρονικά δεδομένα αποτελούν συμπληρωματική πηγή των δεδομένων, που συλλέγονται απευθείας από τους ΧΥΤΑ, με σκοπό την παρακολούθηση και διαχείριση τους. Επιπλέον, όπου η απευθείας συλλογή δεδομένων δεν είναι δυνατή, τα πολυχρονικά δεδομένα αποτελούν ένα από τα εργαλεία παρακολούθησης των ΧΥΤΑ και των ευρύτερων περιοχών τους.

Όσον αφορά το σύνολο των δορυφορικών εικόνων που καλύπτουν την Ρουμανία, δύο μόνο δορυφόροι παρουσιάζουν την κατάλληλη χωρική διακριτική ικανότητα για την παρακολούθηση των ΧΥΤΑ, ο Landsat με χωρική ανάλυση 30 μέτρα και ο OrbView-3 με χωρική ανάλυση 1 μέτρο. Ωστόσο, μόνο τα δεδομένα του Landsat περιλαμβάνουν θερμική υπέρυθρη φασματική ζώνη που απαιτείται στην διαδικασία παρακολούθησης των ΧΥΤΑ.

Πλεονεκτήματα χρήσης διαθέσιμων στο κοινό δορυφορικών εικόνων:
* Δωρεάν δεδομένα.
* Δωρεάν πρόσβαση στα δεδομένα μέσω ιστοσελίδων.
* Δεδομένα από το 1972.
* Παγκόσμια κάλυψη.
* Ελεύθερη πρόσβαση στα περιγραφικά δεδομένα.
* Πλήθος αλγορίθμων για την ανάλυση και ερμηνεία δεδομένων.

Μειονεκτήματα χρήσης διαθέσιμων στο κοινό δορυφορικών εικόνων:
* Η χωρική διακριτική ικανότητα της θερμικής υπέρυθρης ζώνης του Landsat, που είναι 120 μέτρα στον Landsat TM και 150 μέτρα στον Landsat ETM+, επιτρέπει τη χρήση μόνο των γενικών δεικτών της στατιστικής.
* Η έλλειψη πλήρους σειράς δεδομένων.
* Η πραγματική χωρική ανάλυση θα μπορούσε να βελτιωθεί.

Πλεονεκτήματα παρακολούθησης ΧΥΤΑ με τεχνικές τηλεπισκόπησης και πολυχρονικά δεδομένα Landsat:
* Απλή διαδικασία που έχει επαληθευθεί.
* Ελεύθερα δεδομένα και πρόσβαση.
* Γενίκευση μεθόδου και αναδρομική εφαρμογή.
* Χρήση μεθόδου όπου δεν υπάρχουν διαθέσιμα άλλα δεδομένα.

Μειονεκτήματα παρακολούθησης ΧΥΤΑ με τεχνικές τηλεπισκόπησης και πολυχρονικά δεδομένα Landsat:
* Διαμόρφωση μόνο μιας γενικής εκτίμησης, που αφορά στην ένταση της διαδικασίας αποσύνθεσης των απόβλητων στους ΧΥΤΑ.
* Η ανάγκη ορισμού μιας περιοχής αναφοράς εδάφους, που θα έχει τις ίδιες ατμοσφαιρικές συνθήκες με αυτές του ΧΥΤΑ.

Η έρευνα αυτή πρέπει να θεωρηθεί ως ένα πρώτο βήμα προς μια πιο ολοκληρωμένη προσέγγιση για την παρακολούθηση των ΧΥΤΑ. Σημαντικές παρατηρήσεις θα μπορούσαν να πραγματοποιηθούν μέσω του συνδυασμού θερμικών υπέρυθρων δεδομένων και δεδομένων από επίγειες μετρήσεις. Περαιτέρω έρευνες θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν την εφαρμογή της συγκεκριμένης διαδικασίας και σε άλλους ΧΥΤΑ και τη μελέτη χρηστικότητας άλλων τύπων τηλεπισκοπικών δεδομένων.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]

Παρακολούθηση Χώρων Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων με τη χρήση Τηλεπισκόπησης: Η περίπτωση της Glina, Ρουμανία

2015-03-16T00:28:13Z

Papanika Sofia:

'''''Πρωτότυπος Τίτλος:''''' Landfill monitoring using remote sensing: a case study of Glina, Romania.

'''''Συγγραφείς:''''' Iacoboaea Cristina, Petrescu Florian

'''''Λέξεις Κλειδιά:''''' Παρακολούθηση Χώρων Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων, Διαχείριση Αποβλήτων, Τηλεπισκόπηση, Πολυχρονικά Δεδομένα, Θερμικά Υπέρυθρα Δεδομένα, Landsat

'''''Πηγή:''''' [http://link.springer.com/article/10.1007/s10661-014-3995-z Waste Management and Research, 2013, 31(10):1075–1080]

= Εισαγωγή =

Στη Ρουμανία η κύρια μέθοδος διαχείρισης αστικών αποβλήτων είναι η διάθεση, με αποτέλεσμα το 97% των αποβλήτων να καταλήγουν σε χώρους υγειονομικής ταφής. Στο πλαίσιο της παρακολούθησης των χώρων αυτών, η Τηλεπισκόπηση αποτελεί ένα χρήσιμο εργαλείο προσφέροντας δεδομένα για τη διαχείριση αποβλήτων και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις που προκύπτουν από τη διάθεση αυτών.

= Μέθοδοι =

Η μελέτη βασίστηκε κυρίως στην επεξεργασία δεδομένων θερμικών/ υπέρυθρων καταγραφών (TIR) του δορυφόρου Landsat, χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο του Landsat 7, όπως αυτός παρουσιάζεται στο Εγχειρίδιο Χρηστών Επιστημονικών Δεδομένων.

=== Περιοχή Μελέτης ===
[[Αρχείο:Sp_a3_e1.png|thumb|right|'''Εικόνα 1''' Η Περιοχή Μελέτης (ΧΥΤΑ Glina), Landsat 7 EMT+ (2/10/1999). Απεικόνιση του τοπίου με φυσικά χρώματα, όπως τα αντιλαμβάνεται το ανθρώπινο μάτι.]]
Ο Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ) της Glina, που αποτελεί την περιοχή μελέτης, είναι ο μεγαλύτερος χώρος διάθεσης στο Βουκουρέστι και λειτουργεί πάνω από 30 χρόνια (Εικόνα 1). Στο ΧΥΤΑ της Glina κάθε μήνα θάβονται περίπου 30.000 τόνοι αστικά μη επικίνδυνα απόβλητα.

[[Αρχείο:Sp_a3_e2.png|thumb|left|'''Εικόνα 2''' Ο ΧΥΤΑ της Glina από το 1984. Κλίμακα 1:60.000. Ίδιες Ατμοσφαιρικές συνθήκες σε κάθε χρονική απεικόνιση. Οι αλλαγές στις ζώνες Διάθεσης Αποβλήτων (ΔΑ) κατά την πάροδο των χρόνων. Επέκταση ΧΥΤΑ προς τη Νότια Ζώνη από το 1986. Ν: Βόρεια Ζώνη ΔΑ, S: Νότια Ζώνη ΔΑ, C: Κεντρική Ζώνη ΔΑ, R: Ζώνη Αναφοράς Εδάφους (ΑΕ). ]]
[[Αρχείο:Sp_a3_e3.png|thumb|right|'''Εικόνα 3''' Δορυφορικές αποτυπώσεις μέσω Landsat 5 TM, 1η αποτύπωση: 24/07/1994, 2η αποτύπωση 24/07/2009. Κλίμακα: 1:60.000. Οι διαφορές μεταξύ των δύο αυτών απεικονίσεων οφείλονται στις γεωργικές εκτάσεις που εντοπίζονται στον περιβάλλοντα χώρο του ΧΥΤΑ της Glina. Με "a" χαρακτηρίζεται η βλάστηση και με "b" το έδαφος. Από φαίνεται από την απεικόνιση, περιοχές που χαρακτηρίζονταν με "a" το 1994, το 2009 χαρακτηρίζονταν με "b"]]

Στη συγκεκριμένη μελέτη μελετήθηκαν 2 τύποι περιοχών:
* Διάθεσης Αποβλήτων (ΔΑ): Περιοχές που χρησιμοποιήθηκαν για τη διερεύνηση της διαδικασίας αποσύνθεσης εντός του ΧΥΤΑ.
* Αναφοράς Εδάφους (ΑΕ): Περιοχές πλησίον του ΧΥΤΑ που δεν εντοπίζονται ανθρώπινες δραστηριότητες.

Σύμφωνα λοιπόν με τη χρονική και χωρική εξέλιξη του ΧΥΤΑ της Glina διαπιστώθηκαν και καθορίστηκαν τρεις ζώνες Διάθεσης Αποβλήτων (Εικόνα 2):
* η Βόρεια, που αποτελεί τον παλαιότερο χώρο διάθεσης και πλέον έχει κλείσει λόγω πλήρης κάλυψης,
* η Κεντρική, που από το 2001 άρχισε να λειτουργεί με λειτουργούσε με οικολογικά κύτταρα, συμμορφόμενη με την Ευρωπαϊκή Οδηγία 99/31/ΕΚ,
* η Νότια, που μετά το 2001 καλύφθηκε πλήρως και έκλεισε.

Εκτός από τις τρεις ζώνες Διάθεσης Αποβλήτων, στη μελέτη λήφθηκε υπόψη και μια ζώνη Αναφοράς Εδάφους, η οποία καλύπτεται από αυτοφυή βλάστηση. Στην ευρύτερη περιοχή του ΧΥΤΑ εντοπίζονται γεωργικές εκτάσεις, η δορυφορική αποτύπωση των οποίων παρουσιάζει ποικιλομορφία, λόγω των διαφορετικών καλλιεργειών και των μεταβολών τους μέσα στο χρόνο (Εικόνα 3). Ως εκ τούτου, δεν είναι δυνατόν να προσδιοριστεί ευκρινώς ζώνη Αναφοράς Εδάφους έξω από τον χώρο της διάθεσης αποβλήτων.

Ειδική αναφορά πρέπει να γίνει στις γραφικές αναπαραστάσεις εικόνων Landsat TM και ETM+ που έχουν χωρική ανάλυση 30 μέτρα. Η βέλτιστη γραφική αναπαράσταση τέτοιων εικόνων επιτυγχάνεται σε κλίμακα 1:100.000. Δυστυχώς, αυτή η κλίμακα δεν είναι κατάλληλη για τη λεπτομερή γραφική απεικόνιση του ΧΥΤΑ της Glina, καθώς το ανθρώπινο μάτι δεν αντιλαμβάνεται τόσο μικρές διαστάσεις. Από την άλλη, η γραφική αναπαράσταση του ΧΥΤΑ υπό κλίμακα 1:25.000, ενώ θα έκανε πιο ευδιάκριτα τα εικονοστοιχεία, η ποιότητα της αναπαράστασης θα γινόταν χειρότερη. Για αυτούς τους λόγους, επιλέχθηκε η γραφική αναπαράσταση σε κλίμακα 1:60.000, που συνεπάγεται χαμηλή ποιότητα εικόνας, αλλά εύκολη αναγνωσιμότητα λεπτομερειών με γυμνό μάτι.

=== Δεδομένα Τηλεπισκόπησης ===

Η συγκεκριμένη μελέτη βασίστηκε κυρίως σε θερμικά υπέρυθρα δεδομένα, της φασματικής ζώνης 6, των αισθητήρων Landsat 4 TM, Landsat 5 TM και Landsat 7 ETM+. Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας των δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν και οι φασματικές ζώνες 1, 2 και 3. Οι εικόνες Landsat λήφθηκαν από τις ιστοσελίδες της Γεωλογικής Υπηρεσίας των Ηνωμένων Πολιτειών.

Τα θερμικά υπέρυθρα δεδομένα καταγράφουν την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπεται, ενώ τα υπόλοιπα φασματικά δεδομένα καταγράφουν την ανακλώμενη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Έτσι, στο πλαίσιο της διαχείρισης των αποβλήτων, μπορούν να καταγραφούν φαινόμενα που παράγουν θερμότητα, όπως είναι αυτά της καύσης και της ζύμωσης.

Πρέπει να τονιστεί πως ο προσδιορισμός της ακριβούς θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης αποτελεί δύσκολη και πολλές φορές ακατόρθωτη διαδικασία. Για τον λόγο αυτό, στη συγκεκριμένη μελέτη δεν απαιτείται ο ακριβής υπολογισμός της, αλλά χρησιμοποιείται η σχετική διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας των ζωνών Διάθεσης Αποβλήτων και της ζώνης Αναφοράς Εδάφους.

=== Επεξεργασία Δεδομένων ===
[[Αρχείο:Sp_a3_e4.png|thumb|right|'''Πίνακας 1''' Οι 19 δορυφορικές απεικονίσεις Landsat και οι διαφορές της θερμοκρασίας (oC) μεταξύ των ζωνών Διάθεσης Αποβλήτων και της ζώνης Αναφοράς Εδάφους, που χρησιμοποιήθηκαν στα πλαίσια της μελέτης και της επεξεργασίας των δεδομένων. Οι θετικές τιμές δηλώνουν ότι η διαδικασία αποσύνθεσης των αποβλήτων είναι ενεργή.]]

Η διαδικασία της επεξεργασίας των δεδομένων αποτελείται από 3 στάδια:

1. Ορισμός περιοχών σχετικές με τη μελέτη με χρήση πολυγώνων: Σε κάθε δορυφορική απεικόνιση ορίστηκαν πολύγωνα έχοντας ως φόντο τα "φυσικά χρώματα", όπως αυτά αποτυπώνονται στις φασματικές ζώνες 3, 2 και 1 (πράσινο, μπλε και κόκκινο).

2. Μετατροπή ψηφιακών αριθμών (DNs) σε βαθμούς Kelvin: Επεξεργασία της φασματικής ζώνης 6 με χρήση αλγορίθμου (Κεφάλαιο 11 Εγχειρίδιο Χρήσης Επιστημονικών Δεδομένων Landsat).
3. Υπολογισμός βασικών στατιστικών δεικτών: Χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα των προηγούμενων σταδίων, παρουσιάζονται στον Πίνακα 1 οι διαφορές της θερμοκρασίας μεταξύ των 3 ζωνών Διάθεσης Αποβλήτων (Βόρεια, Κεντρική και Νότια).

= Αποτελέσματα =

Στα διαγράμματα 1 και 2 αποτυπώνονται τα αποτελέσματα των παραπάνω επεξεργασιών.

= Συμπεράσματα =

Τα αποτελέσματα της έρευνας επιβεβαιώνουν ότι τα πολυχρονικά δεδομένα αποτελούν συμπληρωματική πηγή των δεδομένων, που συλλέγονται απευθείας από τους ΧΥΤΑ, με σκοπό την παρακολούθηση και διαχείριση τους. Επιπλέον, όπου η απευθείας συλλογή δεδομένων δεν είναι δυνατή, τα πολυχρονικά δεδομένα αποτελούν ένα από τα εργαλεία παρακολούθησης των ΧΥΤΑ και των ευρύτερων περιοχών τους.

Όσον αφορά το σύνολο των δορυφορικών εικόνων που καλύπτουν την Ρουμανία, δύο μόνο δορυφόροι παρουσιάζουν την κατάλληλη χωρική διακριτική ικανότητα για την παρακολούθηση των ΧΥΤΑ, ο Landsat με χωρική ανάλυση 30 μέτρα και ο OrbView-3 με χωρική ανάλυση 1 μέτρο. Ωστόσο, μόνο τα δεδομένα του Landsat περιλαμβάνουν θερμική υπέρυθρη φασματική ζώνη που απαιτείται στην διαδικασία παρακολούθησης των ΧΥΤΑ.

Πλεονεκτήματα χρήσης διαθέσιμων στο κοινό δορυφορικών εικόνων:
* Δωρεάν δεδομένα.
* Δωρεάν πρόσβαση στα δεδομένα μέσω ιστοσελίδων.
* Δεδομένα από το 1972.
* Παγκόσμια κάλυψη.
* Ελεύθερη πρόσβαση στα περιγραφικά δεδομένα.
* Πλήθος αλγορίθμων για την ανάλυση και ερμηνεία δεδομένων.

Μειονεκτήματα χρήσης διαθέσιμων στο κοινό δορυφορικών εικόνων:
* Η χωρική διακριτική ικανότητα της θερμικής υπέρυθρης ζώνης του Landsat, που είναι 120 μέτρα στον Landsat TM και 150 μέτρα στον Landsat ETM+, επιτρέπει τη χρήση μόνο των γενικών δεικτών της στατιστικής.
* Η έλλειψη πλήρους σειράς δεδομένων.
* Η πραγματική χωρική ανάλυση θα μπορούσε να βελτιωθεί.

Πλεονεκτήματα παρακολούθησης ΧΥΤΑ με τεχνικές τηλεπισκόπησης και πολυχρονικά δεδομένα Landsat:
* Απλή διαδικασία που έχει επαληθευθεί.
* Ελεύθερα δεδομένα και πρόσβαση.
* Γενίκευση μεθόδου και αναδρομική εφαρμογή.
* Χρήση μεθόδου όπου δεν υπάρχουν διαθέσιμα άλλα δεδομένα.

Μειονεκτήματα παρακολούθησης ΧΥΤΑ με τεχνικές τηλεπισκόπησης και πολυχρονικά δεδομένα Landsat:
* Διαμόρφωση μόνο μιας γενικής εκτίμησης, που αφορά στην ένταση της διαδικασίας αποσύνθεσης των απόβλητων στους ΧΥΤΑ.
* Η ανάγκη ορισμού μιας περιοχής αναφοράς εδάφους, που θα έχει τις ίδιες ατμοσφαιρικές συνθήκες με αυτές του ΧΥΤΑ.

Η έρευνα αυτή πρέπει να θεωρηθεί ως ένα πρώτο βήμα προς μια πιο ολοκληρωμένη προσέγγιση για την παρακολούθηση των ΧΥΤΑ. Σημαντικές παρατηρήσεις θα μπορούσαν να πραγματοποιηθούν μέσω του συνδυασμού θερμικών υπέρυθρων δεδομένων και δεδομένων από επίγειες μετρήσεις. Περαιτέρω έρευνες θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν την εφαρμογή της συγκεκριμένης διαδικασίας και σε άλλους ΧΥΤΑ και τη μελέτη χρηστικότητας άλλων τύπων τηλεπισκοπικών δεδομένων.

[[category:Έρευνες επικίνδυνων θέσεων διάθεσης αποβλήτων]]