RemoteSensing Wiki - Συνεισφορές χρήστη [el]

Επίδραση των εποχιακών διακυμάνσεων της ταχύτητας των πάγων στις δεκαετείς τάσεις που παρατηρούνται στη Νοτιοδυτική Γροιλανδία...

2023-03-19T17:45:31Z

Salari Paraskevi: Νέα σελίδα με '''' Επίδραση των εποχιακών διακυμάνσεων της ταχύτητας των πάγων στις δεκαετείς τάσεις που παρ...'

'''
Επίδραση των εποχιακών διακυμάνσεων της ταχύτητας των πάγων στις δεκαετείς τάσεις που παρατηρούνται στη Νοτιοδυτική Γροιλανδία
'''

'''Πρωτότυπος τίτλος:''' Impact of seasonal fluctuations of ice velocity on decadal trends observed in Southwest Greenland

'''Συγγραφείς:''' Paul Halas a,* , J´er´emie Mouginot b , Basile de Fleurian a , Petra M. Langebroek

'''Δημοσιεύθηκε:''' Sciencedirect, Remote Sensing of Environment, 1 February 2023

'''Σύνδεσμος πρότυπου κειμένου:''' [https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425722005259]

'''Λέξεις-Κλειδιά:''' Οπτική τηλεπισκόπηση; Landsat 7-8; Sentinel-2; Παρακολούθηση χαρακτηριστικών; Τάσεις ταχύτητας πάγου; Νοτιοδυτική Γροιλανδία

[[Εικόνα:PAPER2_SALPAR_IMAGE1.png| thumb| right|'''Εικόνα 1:'''Χάρτης της περιοχής μελέτης]]

[[Εικόνα:PAPER2_SALPAR_IMAGE2.png| thumb| right|'''Eικόνα 2:'''Aριθμός σημείων δεδομένων ταχύτητας σύμφωνα με την επιλογή που εφαρμόστηκε κατά την ημερομηνία έναρξης και στην ίδια θέση με τη μελέτη GPS]]

[[Εικόνα:PAPER2_SALPAR_IMAGE3.png| thumb| right|'''Eικόνα 3:'''Ετήσιοι χάρτες ταχυτήτων που ελήφθησαν στην περιοχή μελέτης μεταξύ 2000 και 2019, με μέσο όρο όλων των ταχυτήτων που ελήφθησαν με την ανίχνευση χαρακτηριστικών για κάθε έτος]]

[[Εικόνα:PAPER2_SALPAR_IMAGE4.png| thumb| right|'''Eικόνα 4:'''Ταχύτητες που έχουν ανιχνευθεί με τηλεπισκόπηση σε σχέση με το μέσο όρο του GPS κατά την αντίστοιχη περίοδο. Το RMSE υπολογίστηκε από όλες τις διαθέσιμες τιμές]]

[[Εικόνα:PAPER2_SALPAR_IMAGE7.png| thumb| right|'''Eικόνα 5:'''(α)Χάρτης που εμφανίζει τις κλίσεις γραμμικής παλινδρόμησης για την περιοχή μελέτης μας, υπολογισμένες για κάθε εικονοστοιχείο σε δεδομένα από το 2000 έως το 2012- (β) Χάρτης των σχετικών p-values- (γ) Χάρτης των σχετικών συντελεστών r2]]

[[Εικόνα:PAPER2_SALPAR_IMAGE8.png| thumb| right|'''Eικόνα 6:'''(α)Χάρτης που εμφανίζει τις κλίσεις γραμμικής παλινδρόμησης για την περιοχή μελέτης μας, υπολογισμένες για κάθε εικονοστοιχείο σε δεδομένα από το 2012 έως το 2019- (β) Χάρτης των σχετικών p-values- (γ) Χάρτης των σχετικών συντελεστών r2]]

[[Εικόνα:PAPER2_SALPAR_IMAGE9.png| thumb| right|'''Eικόνα 7:'''(α) Χάρτης που εμφανίζει τις τάσεις της ταχύτητας που υπολογίζονται για κάθε εικονοστοιχείο χρησιμοποιώντας όλα τα δεδομένα από το 2012 έως το 2019 (χάρτης αναφοράς), (β) τάσεις της ταχύτητας χρησιμοποιώντας μόνο τα δεδομένα πριν από το καλοκαίρι (BS), (γ) τάσεις της ταχύτητας χρησιμοποιώντας μόνο τα δεδομένα κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού (DS), (δ) τάσεις της ταχύτητας χρησιμοποιώντας μόνο τα δεδομένα μετά το καλοκαίρι (AS). Όλα για την περίοδο 2012 έως 2019]]

'''1.Περιοχή Μελέτης'''

Η περιοχή μελέτης βρίσκεται στη νότιοδυτική Γροιλανδία όπως φαίνεται στην εικόνα. Η περιοχή είναι νότια από την jakobshavn και εκτείνεται γύρω στα 300 χλμ στα νότια και πάνω από 1200 m υψόμετρο, που καλύπτουν και τις δύο περιοχές μελέτης Tedstone et al. (2015) και Williams et al. (2020), αλλά δεν καλύπτει την περιοχή μελέτης των Joughin et al. (2018), η οποία εκτείνεται πολύ νοτιότερα. Αυτό το κομμάτι του στρώματος πάγου της Γροιλανδίας αποτελείται ως επί το πλείστον από χερσαίους παγετώνες, όπου θεωρείται ότι οι μεταβολές στην ταχύτητα των πάγων είναι ως επί το πλείστον ελέγχονται από τις αλλαγές στις συνθήκες της βάσης (de Fleurian et al., 2016, Derkacheva et al., 2020).

'''2.Μεθοδολογία'''

'''1.Δορυφορικές παρατηρήσεις'''

Προκειμένου να ληφθούν ταχύτητες πάγου σε μεγάλη κλίμακα, εφαρμόστηκε κοινώς χρησιμοποιούμενη οπτική ανίχνευση χαρακτηριστικών στον Landsat 7 (ζώνη 8), Landsat 8 (ζώνη 8) και Sentinel-2 (ζώνη 8) (χωρική ανάλυση 15 m, 15 m (παγχρωματική) και 10 m (NIR), αντίστοιχα), λαμβάνοντας τα επίμονα χαρακτηριστικά στην επιφάνεια του πάγου μεταξύ δύο εικόνων για την εξαγωγή χαρτών μετατόπισης. Στη συνέχεια υπολογίζει την κανονικοποιημένη διασταυρούμενη συσχέτιση μεταξύ των δύο εικόνων, με μέγεθος παραθύρου 64 × 64 εικονοστοιχείων που επιλέγεται για την υποεικόνα, και χρησιμοποιεί έναν εκ των προτέρων χάρτη ταχύτητας προκειμένου να καθοδηγήσει τη συσχέτιση.
Επιλέχθηκε η οπτική παρακολούθηση χαρακτηριστικών σε εικόνες που απέχουν μεταξύ τους περίπου ένα έτος για να αυξηθεί η αναλογία σήματος προς θόρυβο και να περιοριστεί το αντίκτυπο των εποχιακών διακυμάνσεων. Ενώ είναι ένας μέσος όρος της ταχύτητας μεταξύ των δύο εικόνων,η οπτική παρακολούθηση χαρακτηριστικών με χρονική ενός έτους επιτρέπει επίσης ένα πολύ μεγαλύτερο επίπεδο ακρίβειας σε σύγκριση με τις μικρότερες γραμμές βάσης. Το τελικό σύνολο δεδομένων κυμαίνεται από 2000 έως 2020, και χρησιμοποιεί όλους τους συνδυασμούς ζευγών εικόνων που χωρίζονται από μία γραμμή βάσης 336-400 ημέρες για το Landsat και 335-395 ημέρες για το Sentinel-2.
Έχουν δοκιμαστεί μεγέθη παραθύρων μεταξύ 16 × 16 έως 128 × 128 εικονοστοιχείων, και η συσχέτιση βρέθηκε να είναι βέλτιστη για την περιοχή αυτή σε μέγεθος 64 × 64, αποδίδοντας καλύτερη κάλυψη για μέτρια ταχύτητα πάγου (ταχύτητες μεταξύ 50 και 100 m/yr) σε σχέση με μικρότερα παράθυρα. Για την υποβοήθηση της ανίχνευσης χαρακτηριστικών, χρησιμοποιήθηκαν εκ των προτέρων μετατοπίσεις πάγου από προηγούμενους χάρτες ταχύτητας. Αυτό το βήμα μειώνει την περιοχή αναζήτησης για τις μετατοπίσεις εικονοστοιχείων σε κάθε θέση σε μέγεθος περίπου 4 × 4 εικονοστοιχείων και έτσι μειώνεται η υπολογιστικό φόρτο και γενικά βελτιώνει τη συσχέτιση. Ωστόσο, η περιορισμένη περιοχή αναζήτησης και οι σημαντικές επιφανειακές αλλαγές που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια ενός έτους δεν επιτρέπουν τη σύλληψη των επιφανειακών μετατοπίσεων για σχετικά γρήγορες περιοχές των παγετώνων που καταλήγουν στην ξηρά ή τις πολύ γρήγορες παλίρροιες όπως ο παγετώνας Jakobshavn Isbræe στα βόρεια της περιοχής μελέτης.
Χρησιμοποιούμε μια αυτοματοποιημένη βαθμονόμηση που εκμεταλλεύεται την ταχύτητα του πάγου από προηγούμενες έρευνες. Στη συνέχεια, οι χαμηλότερες ταχύτητες ή περιοχές χωρίς πάγο χρησιμοποιούνται για τη βαθμονόμηση. Η βαθμονόμηση ανά-διαμορφώνεται με την προσαρμογή της διαφοράς μεταξύ του χάρτη αναφοράς και του χάρτη αντιστάθμισης με μια σταθερή τιμή ή ένα γραμμικό επίπεδο για το Sentinel-2 και το Landsat 8, αντίστοιχα. Η λαμβανόμενη ταχύτητα γεωκωδικοποιούνται με το WGS 84 / NSIDC Sea Ice Polar Stereo- graphic North projection (EPSG:3413) και επαναδειγματοληπτούνται με ανάλυση 150 m. Με χρόνο επανεξέτασης μειωμένο από 16 ημέρες σε 5 ημέρες με την εκτόξευση του αστερισμού Sentinel-2, το σύνολο δεδομένων μας είναι πολύ πιο πλούσιο από το 2016, λόγω του αυξημένου αριθμού διαθεσιμότητας εικόνων και των συνδυασμών.

'''2. Μετρήσεις GPS'''

Η ταχύτητα του πάγου μετρήθηκε με GPS στο Isunnguata Sermia στη Δυτική Γροιλανδία, από τον Ιούλιο του 2014 έως τον Ιούλιο του 2017. Εκμεταλλεύθηκαν τα συνεχή δεδομένα GPS, για να ελεχθούν οι ταχύτητές με βάση το δορυφόρο και για να αξιολογηθεί αν η ημερομηνία έναρξης της ενός ζεύγους εικόνων ή η βασική γραμμή μεταξύ των εικόνων επηρεάζει τις λαμβανόμενες ταχύτητες. Από τις θέσεις GPS, η ταχύτητα του πάγου εκτιμάται σε ημερήσια βάση. Το αποτελέσματα αναδεικνύουν την ενισχυμένη και εξαιρετικά μεταβλητή κίνηση κατά τη διάρκεια της και την αργή σταθερή ταχύτητα κατά τους χειμερινούς μήνες. Οι μετρήσεις GPS δεν είναι διαθέσιμες κατά τη διάρκεια ορισμένων χειμερινών περιόδων, ως εκ τούτου εφαρμόστηκε γραμμική παρεμβολή για τη συμπλήρωση της χρονοσειράς, η οποία φαίνεται να αποτελεί κατάλληλη προσέγγιση, δεδομένου ότι οι ταχύτητες του χειμώνα δεν αναμένεται να διαφέρουν σημαντικά από μια γραμμική τάση στη μελετώμενη περιοχή. Για να λάβουμε συγκρίσιμα αποτελέσματα από τα δεδομένα GPS και τα χαρακτηριστικά μιας ταχύτητας που προκύπτουν από την παρακολούθηση, υπολογίστηκαν κινητοί μέσοι όροι με αριστερή ευθυγράμμιση στις ταχύτητες GPS, με μεγέθη παραθύρων που κυμαίνονται από 336 ημέρες έως 400 ημέρες, δεδομένου ότι η μετατόπιση που παρατηρείται μεταξύ των δύο δορυφορικών εικόνων μπορεί να είναι με το άθροισμα των ημερήσιων μετατοπίσεων για την ίδια χρονική περίοδο- χρονικό διάστημα. Δεδομένου ότι χρησιμοποιήθηκαν μόνο δορυφορικές παρατηρήσεις που αποκτήθηκαν κατά μήκος της ίδιας τροχιές, οι ονομαστικοί κύκλοι για τους Landsat 8 και Sentinel-2 είναι 16 και 5 ημέρες αντίστοιχα. Με βάση αυτό, τα μεγέθη των παραθύρων που χρησιμοποιήθηκαν επιλέχθηκαν ως εκ τούτου να είναι ίδια με τη διάρκεια μεταξύ των εικόνων που χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση των χαρακτηριστικών,368 ημέρες είναι η πλησιέστερη στον ετήσιο μέσο όρο για τον Landsat, και 336 και 400 ημέρες είναι η συντομότερη και η μεγαλύτερη γραμμή βάσης που χρησιμοποιήθηκε στη μελέτη μας. Χρησιμοποιούνται γραμμικές παλινδρομήσεις ελαχίστων τετραγώνων για να προκύψουν οι τάσεις της ταχύτητας του πάγου μέσα στο χρόνο σε κάθε εικονοστοιχείο, δηλαδή κάθε 150 m. Ως αποτέλεσμα, λαμβάνουμε ένα χάρτη τάσεων, όπου κάθε τάση υπολογίζεται ανεξάρτητα από άλλες περιβάλλοντα εικονοστοιχεία.
Συνδυάστηκαν τις μετρήσεις από κάθε ομάδα λαμβάνοντας τη διάμεσο. Ετήσιοι χάρτες ταχυτήτων που ελήφθησαν στην περιοχή μελέτης μεταξύ 2000 και 2019, με μέσο όρο όλων των ταχυτήτων που ελήφθησαν με την παρακολούθηση χαρακτηριστικών για κάθε έτος.
H τιμή σε κάθε εικονοστοιχείο, με αποτέλεσμα τέσσερις χάρτες ταχύτητας για ένα δεδομένο έτος, που αντιστοιχούν στις 4 ομάδες BS, DS, AS και ALL. Για κάθε ομάδα, λαμβάνουμε την τάση της ταχύτητας ως την κλίση της γραμμικής παλινδρόμησης, την τιμή p που αντιπροσωπεύει τη σημαντικότητα της τάσης και το r2 τον συντελεστή προσδιορισμού και τον αριθμό των μετρήσεων που χρησιμοποιήθηκαν για την παλινδρόμηση. Ο αριθμός των διαθέσιμων σημείων δεδομένων ταχύτητας κάθε έτους για κάθε εικονοστοιχείο ποικίλλει επίσης. Παρατηρούμε ότι οι παλινδρομήσεις όπου ο αριθμός των μετρήσεων- surements είναι πολύ χαμηλός, είχε κακές επιδόσεις. Επομένως, φιλτράρουμε τους χάρτες τάσεων όπου χρησιμοποιείται χαμηλός αριθμός ταχυτήτων για την εξαγωγή της τάσης, η οποία ήταν ορίζεται στο 40% του μέσου όρου των σημείων δεδομένων ανά εικονοστοιχείο του χάρτη. Αυτό το φιλτράρισμα επιλέχθηκε προσεκτικά προκειμένου να εξαλειφθούν όλες οι προφανείς ακραίες τιμές, διατηρώντας παράλληλα όσο το δυνατόν περισσότερο τη χωρική κάλυψη. Αφαιρούμε επίσης από το χάρτη όλα τα εικονοστοιχεία για τα οποία δεν είχαμε τιμή κάθε έτος, εκτός από την περίοδο 2000-2012, όπου το έτος 2003 που είχε ανεπαρκή χωρική κάλυψη σε σύγκριση με τα άλλα έτη.

'''3.Αποτελέσματα'''

Χάρτες ταχύτητας από παρακολούθηση χαρακτηριστικών
Αφού εφαρμόσαμε εντοπισμό χαρακτηριστικών σε όλες τις διαθέσιμες δορυφορικές εικόνες, εφαρμόσαμε λαμβάνουμε χάρτες που δείχνουν τις μέσες ετήσιες ταχύτητες (Σχήμα 3). Η χωρική κάλυψη ποικίλλει ανά έτος, ανάλογα με τον αριθμό των διαθέσιμων εικόνων. Μετά το 2013, η κάλυψη των χαρτών ταχύτητας βελτιώνεται με την εκτόξευση Landsat 8. Το έτος 2003 έχει τη μικρότερη κάλυψη από όλους τους χάρτες μας. σύνολο δεδομένων. Όλοι οι χάρτες ταχύτητας δείχνουν σαφώς τις υψηλότερες ταχύτητες που φτάνουν πάνω από 150 m/yr, σε σύγκριση με άλλες περιοχές που ρέουν με ταχύτητες μεταξύ 50 και 100 m/yr. Υπολογίσαμε το μέσο τετραγωνικό σφάλμα στη θέση GPS για επικαλυπτόμενη περίοδο μεταξύ των ταχυτήτων GPS και των τηλεπισκοπικά ανιχνευμένων ταχυτήτων, με εκτελώντας ένα μέσο όρο GPS για την ίδια ακριβώς περίοδο για 74 μεμονωμένες μετρήσεις, και η τιμή που βρέθηκε είναι περίπου 3,2 m/yr. Υπάρχει καλή συμφωνία μεταξύ των δορυφορικών παρατηρήσεων και του GPS. Φαίνεται ότι τα δορυφορικά δεδομένα είναι πιο διάσπαρτα για υψηλότερες ταχύτητες, αλλά αυτό μπορεί να εξηγείται από μικρότερο αριθμό δεδομένων για μικρότερες ταχύτητες. Λόγω την έναρξη της αποστολής του Sentinel-2 μετά την ανάπτυξη του GPS, δεν υπάρχει επικάλυψη του Sentinel-2 με το GPS για μεγαλύτερες ταχύτητες, γεγονός που δεν επιτρέπει σύγκριση μεταξύ των δορυφόρων σε αυτό το εύρος ταχυτήτων. Επίδραση της ημερομηνίας έναρξης και της διάρκειας της βασικής γραμμής στις ταχύτητες. Λόγω της περιόδου ανάπτυξης του GPS, οι κινητοί μας μέσοι όροι καλύπτουν πλήρως τη χειμερινή περίοδο 2014, την περίοδο τήξης 2015 και τις επόμενες χειμώνα του 2015. Η περίοδος τήξης του 2014 και του 2016 είναι, ωστόσο, μόνο εν μέρει καλύπτονται μόνο μερικώς. Το Σχήμα 5 δείχνει ότι τόσο η ημερομηνία έναρξης όσο και η διάρκεια της βασικής γραμμής επηρεάζουν την υπολογιζόμενη μέση ταχύτητα. Η μέση ταχύτητα που λαμβάνεται για κάθε μέγεθος παραθύρου δεν είναι σταθερή καθ' όλη τη διάρκεια του έτους και η εξέλιξη αυτή είναι διαφορετική όταν η γραμμή βάσης είναι μικρότερη ή μεγαλύτερη. Οι διακυμάνσεις μεταξύ της διάρκειας της γραμμής βάσης είναι μεγαλύτερες το καλοκαίρι από ό,τι το χειμώνα. Οι 3 γραμμές βάσης φαίνεται να είναι πιο κοντά το χειμώνα, με την πιο κοντινή τιμές λίγο πριν από την περίοδο τήξης τον Απρίλιο ή τον Μάιο. Καθώς η ημερομηνία έναρξης του κινητού μέσου όρου πλησιάζει την περίοδο τήξης περίοδο τήξης, τα αποτελέσματα που προκύπτουν για τις διάφορες γραμμές βάσης είναι πολύ διαφορετικά. Τα δεδομένα που υπολογίζονται κατά μέσο όρο για 400 ημέρες, δηλαδή για περισσότερο από ένα έτος, διαφέρουν περισσότερο κατά τη διάρκεια του έτους και φθάνει σε υψηλότερη τιμή κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού από ό,τι εκείνα που υπολογίζονται κατά μέσο όρο για 336 ή 368 ημέρες. Αυτό οφείλεται σε μια υπερβολική εκπροσώπηση των θερινών μηνών σε σύγκριση με τους χειμερινούς μήνες στο μέσο όρο των 400 ημερών. Αντίθετα, κατά τη διάρκεια των χειμερινών μηνών, μια υπερβολική αναπαράσταση των χειμερινών μηνών σε σύγκριση με τους καλοκαιρινούς μήνες οδηγεί σε χαμηλότερη μέση ταχύτητα για τις μεγαλύτερες γραμμές βάσης σε σύγκριση με τους μικρότερες. Χρησιμοποιώντας πρόσφατες δορυφορικές εικόνες για το έτος 2019, όπου η δειγματοληψία συχνότητα δειγματοληψίας είναι πολύ υψηλή, παρατηρούμε παρόμοια μοτίβα και εξέλιξη- εξέλιξη των ταχυτήτων ανάλογα με τη γραμμή βάσης και την ημερομηνία εκκίνησης. Παρόμοια αποτελέσματα προκύπτουν και για τα προηγούμενα έτη, με 390-400 ημέρες ταχύτητες αφετηρίας να είναι υψηλότερες το καλοκαίρι από ό,τι οι ταχύτητες αφετηρίας 360-370 ημερών, και οι 335-340 ημέρες παρουσιάζουν χαμηλότερες ταχύτητες κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού από ό,τι οι μεγαλύτερες γραμμές βάσης. Όπως και με τις παρατηρήσεις GPS, διαπιστώνουμε ότι οι διαφορετικές γραμμές βάσης αποδίδουν παρόμοιες μέσες ταχύτητες ακριβώς πριν και μετά την περίοδο τήξης. Οι διαφορές που παρατηρούνται είναι πολύ πάνω από τις αναμενόμενες και εκτιμώμενες επίπεδο θορύβου, και μπορεί να φθάσουν μεταξύ 10% και 15% των διαφορών μεταξύ της χαμηλότερης και της υψηλότερης δειγματοληπτούμενης ταχύτητας, σε σύγκριση με με έναν ετήσιο μέσο όρο δειγματοληψίας πριν από την περίοδο τήξης. Η ανάλυση των ταχυτήτων GPS και παρακολούθησης χαρακτηριστικών δείχνει σαφώς την έντονη επίδραση των εποχιακών διακυμάνσεων στους ετήσιους μέσους όρους. Έτσι, ανάλογα με την ημερομηνία έναρξης και τη διάρκεια της βασικής γραμμής της εικόνας ζεύγη, οι ετήσιοι μέσοι όροι μπορεί να διαφέρουν σημαντικά και συνεπώς να έχουν μια πιθανή επίδραση των πολυετών τάσεων της ταχύτητας. 3.3. Τάσεις ταχύτητας Ο χάρτης παλινδρόμησης που συνδυάζει όλες τις μετρήσεις (ALL) μεταξύ 2000 και 2012 εμφανίζει ένα γενικό μοτίβο επιβράδυνσης σε όλες τις περιοχή μελέτης, με εξαίρεση το βορειότερο τμήμα. Αυτές οι θέσεις όπου οι τάσεις είναι ασήμαντες βρίσκονται γενικά στο ή πάνω από το 1000 m υψόμετρο του περιγράμματος. Πράγματι, πάνω από αυτό το υψόμετρο, η παρακολούθηση των χαρακτηριστικών τείνει να αποτυγχάνει, καθώς η περιοχή υφίσταται λιγότερη τήξη και παραμένει ως επί το πλείστον χιονισμένη, περιορίζοντας την παρουσία επιφανειακών χαρακτηριστικών που η διασταυρούμενη αλγόριθμος συσχέτισης μπορεί να εντοπίσει. Για τους ίδιους λόγους, σχεδόν κανένα ve- locity tracking είναι δυνατή σε υψόμετρο άνω των 1200 m.Ο χάρτης παλινδρόμησης (ALL) που συνδυάζει όλες τις μετρήσεις ταχύτητας που έγιναν κατά τη διάρκεια της περιόδου μεταξύ 2012 και 2019 δείχνει μια πιο αντιφατική μοτίβο της επιτάχυνσης και της επιβράδυνσης από εκείνο της περίοδο 2000-2012. Στο κεντρικό τμήμα της περιοχής μελέτης μας κοντά στο Inuppaat Quuat, η ταχύτητα του πάγου έχει επιβραδυνθεί, καθώς και στο βορειότερο τμήμα της περιοχής μελέτης μας, ενώ τα υπόλοιπα τμήματα ως επί το πλείστον είτε επιταχύνθηκαν είτε δεν επιταχύνθηκαν, παρουσίασαν καμία σημαντική μεταβολή της ταχύτητας. Συμπερασματικά, τόσο το σύνολο δεδομένων GPS όσο και ο χρόνος των δορυφορικών παρατηρήσεων δείχνουν ότι ανάλογα με τη διάρκεια της γραμμής βάσης και την ημερομηνία έναρξης, η λαμβανόμενη μέση ταχύτητα μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 10% και 15%. Οι διάφοροι χάρτες παλινδρόμησης εμφανίζουν διαφορές ανάλογα με την ημερομηνία έναρξης, γεγονός που σημαίνει ότι η δειγματοληψία των δεδομένων δεν επηρεάζει μόνο μέσους όρους της ταχύτητας, αλλά επίσης μεταφράζεται σε αντίκτυπο στις τάσεις

'''4.Συμπεράσματα'''

Στη μελέτη μας, διαπιστώνουμε μια τάση επιβράδυνσης της ταχύτητας για την περίοδο 2000-2012, στα νοτιοδυτικά του παγόβουνου της Γροιλανδίας, σε μεγαλύτερη έκταση που εκτείνεται νότια των προηγούμενων μελετών. Ενώ οι τάσεις ταχύτητας που διαπιστώθηκαν για κάθε εικονοστοιχείο της περιοχής για την περίοδο 2000-2012 είναι ως επί το πλείστον επιβραδυνόμενες, οι χάρτες τάσεων ταχύτητας για το 2012-2019 εμφανίζουν τόσο θετικές όσο και αρνητικές τάσεις ταχύτητας. Αυτό ενισχύεται από το χάρτη τιμών p-value, που δείχνει ότι οι περισσότερες ανά pixel γραμμικές παλινδρομήσεις δεν είναι σημαντικές για την τελευταία περίοδο, ενώ η Williams et al. (2020) ήταν ακόμα σε θέση να βρουν μια σημαντική τάση όταν συνδύασαν όλες τις εικονοστοιχεία για να εκτελέσουν μια γραμμική παλινδρόμηση στις ταχύτητες για να περιγράψουν το σύνολο των περιοχή. Αυτές οι τοπικές διαφορές στην τάση της ταχύτητας μπορεί να διαφύγουν αλλιώς, αλλά είναι απαραίτητες για την καλύτερη κατανόηση της σχέσης μεταξύ της επιφανειακής τήξης και των ταχυτήτων του πάγου. Οι τάσεις πρέπει επίσης να υπολογίζονται για κάθε εικονοστοιχείο και όχι με τη διάμεσο όλων των εικονοστοιχείων της περιοχής. Όσον αφορά τα ζεύγη εικόνων που χρησιμοποιήθηκαν για την απόκτηση των ετήσιων ταχυτήτων πάγου, ένα έτος χρησιμοποιείται συνήθως για να αποφευχθούν οι έντονες εποχιακές διακυμάνσεις. Ωστόσο, δείχνουμε ότι διαφορές μπορούν να παρατηρηθούν ακόμη και όταν συγκρίνοντας ταχύτητες που προέρχονται είτε από ζεύγη εικόνων που δεν έχουν την ίδια ημερομηνία εκκίνησης, ή που έχουν διαφορετική διάρκεια γραμμής βάσης. Διαπιστώνουμε διαφορές σε έναν ετήσιο μέσο όρο είτε η ημερομηνία έναρξης είναι πριν από το καλοκαίρι, κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού ή μετά το καλοκαίρι, όπως είναι σαφές φαίνεται καθαρά τόσο στο σύνολο δεδομένων GPS όσο και στις δορυφορικές παρατηρήσεις. Επίσης διαπιστώσαμε ότι η διάρκεια της βασικής γραμμής έχει μειωμένο αντίκτυπο εάν η ημερομηνία έναρξης είναι πριν από το καλοκαίρι, και έχει μέγιστο αντίκτυπο εάν η ημερομηνία έναρξης είναι κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού.

[[category:Περιβαλλοντικές Επιπτώσεις - Εκτίμηση φυσικών χαρακτηριστικών]]

Επίδραση των εποχιακών διακυμάνσεων της ταχύτητας των πάγων στις δεκαετείς τάσεις που παρατηρούνται στη Νοτιοδυτική Γροιλανδία

2023-03-19T17:42:42Z

Αρχείο:PAPER2 SALPAR IMAGE9.png

2023-03-19T17:34:12Z

Salari Paraskevi: (α) Χάρτης που εμφανίζει τις τάσεις της ταχύτητας που υπολογίζονται για κάθε εικονοστοιχείο χρησιμοποιώντας όλα τα δεδομένα από το 2012 έως τ

(α) Χάρτης που εμφανίζει τις τάσεις της ταχύτητας που υπολογίζονται για κάθε εικονοστοιχείο χρησιμοποιώντας όλα τα δεδομένα από το 2012 έως το 2019 (χάρτης αναφοράς), (β) τάσεις της ταχύτητας χρησιμοποιώντας μόνο τα δεδομένα πριν από το καλοκαίρι (BS), (γ) τάσεις της ταχύτητας χρησιμοποιώντας μόνο τα δεδομένα κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού (DS), (δ) τάσεις της ταχύτητας χρησιμοποιώντας μόνο τα δεδομένα μετά το καλοκαίρι (AS). Όλα για την περίοδο 2012 έως 2019

Αρχείο:PAPER2 SALPAR IMAGE8.png

2023-03-19T17:33:54Z

Salari Paraskevi: (α)Χάρτης που εμφανίζει τις κλίσεις γραμμικής παλινδρόμησης για την περιοχή μελέτης μας, υπολογισμένες για κάθε εικονοστοιχείο σε δεδομέν�

(α)Χάρτης που εμφανίζει τις κλίσεις γραμμικής παλινδρόμησης για την περιοχή μελέτης μας, υπολογισμένες για κάθε εικονοστοιχείο σε δεδομένα από το 2012 έως το 2019- (β) Χάρτης των σχετικών p-values- (γ) Χάρτης των σχετικών συντελεστών r2

Αρχείο:PAPER2 SALPAR IMAGE7.png

2023-03-19T17:33:32Z

(α)Χάρτης που εμφανίζει τις κλίσεις γραμμικής παλινδρόμησης για την περιοχή μελέτης μας, υπολογισμένες για κάθε εικονοστοιχείο σε δεδομένα από το 2000 έως το 2012- (β) Χάρτης των σχετικών p-values- (γ) Χάρτης των σχετικών συντελεστών r2

Αρχείο:PAPER2 SALPAR IMAGE4.png

2023-03-19T17:33:12Z

Salari Paraskevi: Ταχύτητες που έχουν ανιχνευθεί με τηλεπισκόπηση σε σχέση με το μέσο όρο του GPS κατά την αντίστοιχη περίοδο. Το RMSE υπολογίστηκε από όλες τις �

Ταχύτητες που έχουν ανιχνευθεί με τηλεπισκόπηση σε σχέση με το μέσο όρο του GPS κατά την αντίστοιχη περίοδο. Το RMSE υπολογίστηκε από όλες τις διαθέσιμες τιμές

Αρχείο:PAPER2 SALPAR IMAGE3.png

2023-03-19T17:32:54Z

Salari Paraskevi: Aριθμός σημείων δεδομένων ταχύτητας σύμφωνα με την επιλογή που εφαρμόστηκε κατά την ημερομηνία έναρξης και στην ίδια θέση με τη μελέτη GPS

Aριθμός σημείων δεδομένων ταχύτητας σύμφωνα με την επιλογή που εφαρμόστηκε κατά την ημερομηνία έναρξης και στην ίδια θέση με τη μελέτη GPS

Αρχείο:PAPER2 SALPAR IMAGE2.png

2023-03-19T17:32:38Z

Αρχείο:PAPER2 SALPAR IMAGE1.png

2023-03-19T17:32:12Z

Salari Paraskevi: Χάρτης της περιοχής μελέτης

Χάρτης της περιοχής μελέτης

Αξιολόγηση των αλλαγών στις χρήσεις γης/κάλυψης γης και των επιπτώσεών τους στη γη στη θερμοκρασία της επιφάνειας...

2023-03-18T13:00:43Z

Salari Paraskevi: Νέα σελίδα με ''''Αξιολόγηση των αλλαγών στις χρήσεις γης/κάλυψης γης και των επιπτώσεών τους στη γη στη θερμ...'

'''Αξιολόγηση των αλλαγών στις χρήσεις γης/κάλυψης γης και των επιπτώσεών τους στη γη στη θερμοκρασία της επιφάνειας του εδάφους με τη χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης στο νότια Punjab, Πακιστάν'''

'''Πρωτότυπος τίτλος:''' Assessment of land use/land cover changes and its effect on land surface temperature using remote sensing techniques in Southern Punjab, Pakistan in the Centre Inland of Portugal

'''Συγγραφείς:''' Sajjad Hussain1 · Muhammad Mubeen1 · Ashfaq Ahmad2 · Hamid Majeed1 · Saeed Ahmad Qaisrani1 · Hafiz Mohkum Hammad3 · Muhammad Amjad1 · Iftikhar Ahmad1 · Shah Fahad4,5 · Naveed Ahmad6 · Wajid Nasim7

'''Δημοσιεύθηκε:''' SpringerLink, Environmental Science and Pollution Research (2022)

'''Σύνδεσμος πρότυπου κειμένου:''' [https://link.springer.com/article/10.1007/s11356-022-21650-8#Sec1]

'''Λέξεις-Κλειδιά:''' Κανονικοποιημένος δείκτης βλάστησης, Κανονικοποιημένος δείκτης νερού, Κανονικοποιημένος δείκτης δομημένης έκτασης, Θερμοκρασία επιφάνειας γης

[[Εικόνα: PAPER1_SALPAR_IMAGE.png | thumb| right|'''Εικόνα 1:''' Περιοχές μελέτης]]
[[Εικόνα: PAPER1_SALPAR_IMAGE3.png | thumb| right|'''Εικόνα 2:''' Τάση της μέσης θερμοκρασίας από το 1987 έως το 2017 στην περιοχή Vehari και Multan]]
[[Εικόνα: PAPER1_SALPAR_IMAGE4.png | thumb| right|'''Εικόνα 3:''' Οι χάρτες LST για τα έτη 1987, 1997, 2007 και 2017]]
[[Εικόνα: PAPER1_SALPAR_IMAGE5.png | thumb| right|'''Εικόνα 4:''' Οι χάρτες NDVI για τα έτη 1987, 1997, 2007 και 2017]]
[[Εικόνα: PAPER1_SALPAR_IMAGE6.png | thumb| right|'''Εικόνα 5:''' Συσχέτιση μεταξύ LST και NDBI για τα έτη (1987, 1997, 2007 και 2017)]]
[[Εικόνα: PAPER1_SALPAR_IMAGE10.png | thumb| right|'''Εικόνα 6:''' Συσχέτιση μεταξύ LST και NDWI για τα έτη (1987, 1997, 2007 και 2017)]]

'''Αντικείμενο Εφαρμογής'''

Αυτό το άρθρο ασχολείται με τα πιο συχνά προβλήματα που προκύπτουν σε περιοχές εξόρυξης άνθρακα και επιλύονται χρησιμοποιώντας δεδομένα τηλεπισκόπησης.

'''Περίληψη'''

Η θερμοκρασία της επιφάνειας του εδάφους (LST) ορίζεται ως ένα φαινόμενο που δείχνει ότι το μικρο-κλίμα ενός αστικού συστήματος θερμαίνεται πολύ ταχύτερα από τα γύρω αγροτικά κλίματα. Η επέκταση των κτιρίων έχει αξιοσημείωτη επιρροή στη χρήση γης/γης κάλυψης (LULC) λόγω της μετατροπής της φυτικής γης σε εμπορικές και οικιστικές περιοχές και των σχετικών υποδομών τους με την οποία επιταχύνεται η LST. Ο στόχος της έρευνας ήταν να μελετηθεί η επίδραση των αλλαγών στο LULC στο LST του νότιου Punjab (Πακιστάν) μέσω δεδομένων τηλεπισκόπησης. Εικόνες Landsat 30ετούς διάρκειας (1987, 1997, 2007 και 2017) χρησιμοποιήθηκαν για τον προσδιορισμό των δεικτών βλάστησης και της LST στην περιοχή μελέτης. Οι εικόνες αυτές βοήθησαν επίσης στην επεξεργασία των κανονικοποιημένων διαφορά δείκτη νερού (NDWI) και τους χάρτες κανονικοποιημένης διαφοράς δείκτη δόμησης (NDBI). Υπήρξε αύξηση από 29620 (3,63 %) σε 88038 εκτάρια (10,8 %) στη δομημένη έκταση κατά τη διάρκεια των 30 ετών. Οι τιμές LST βρέθηκαν στο εύρος 12-42 °C, 11-44 °C, 11-45 °C και 11-47 °C κατά τα έτη 1987, 1997, 2007 και 2017, αντίστοιχα. Συντελεστές παλινδρόμησης (R2) 0,81, 0,78, 0,84 και 0,76 παρατηρήθηκαν μεταξύ του NDVI και της LST στα αντίστοιχα έτη αντίστοιχα. Η μελέτη μας έδειξε ότι ο NDVI και NDWI συσχετίστηκαν αρνητικά με μικρότερη LST- ωστόσο, το NDBI παρουσίασε θετική συσχέτιση με υψηλή LST. Η μελέτη μας παρέχει κρίσιμες πληροφορίες για την LULC και την LST και θα αποτελέσει χρήσιμο εργαλείο για τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής για την ανάπτυξη αποτελεσματικών πολιτικών για τη διαχείριση των εδαφικών πόρων.

'''1. Περιοχή Μελέτης'''

Η τοποθεσία της έρευνας περιλάμβανε τις περιφέρειες Multan και Vehari της Νότιο Punjab, Πακιστάν (Εικ. 1). Η περιοχή της περιφέρειας Multan είναι πολύ παραγωγική και πεδινή με τον ποταμό Chenab που περνάει από τη δυτική πλευρά, η οποία βρίσκεται στο Tehsil Muzaffargarh. Συνολικά, η περιοχή έχει ήπιους χειμώνες και πολύ ζεστά καλοκαίρια, τα οποία είναι χαρακτηριστικά του ξηρού κλίματος. Η περιοχή Vehari αποτελείται από πεδιάδα με εύφορα εδάφη και αποτελεί μέρος της πεδιάδας του Ινδού. Διαθέτει την καλύτερη καλλιεργήσιμη έκταση που είναι κατάλληλη για σιτάρι και βαμβάκι, καθώς και για άλλες γεωργικές καλλιέργειες. Η περιφέρεια Vehari βρίσκεται μεταξύ του Nili Bar που βρίσκεται μεταξύ του Ravi, Sutlej και Beas. Εδώ υπάρχουν διάφορα κανάλια που αρδεύουν τις περιοχές Multan και Vehari.

'''2. Δεδομένα και Μεθοδολογία''

Ένα άλλο ζήτημα είναι η παρακολούθηση της διαδικασίας αποκατάστασης της γης μετά την εξόρυξη άνθρακα. Για την λύση αυτού του προβλήματος η προτεινόμενη μέθοδος βασίζεται στην επεξεργασία ενός αριθμού εικόνων για αρκετά χρόνια από τον δείκτη εδάφους SAVI με δεδομένα Landsat 7. Το πιο ευαίσθητο φασματικό κανάλι για τον υπολογισμό αυτού του τύπου δεικτών είναι το κοντινό υπέρυθρο (705-745 nm). Στην προκειμένη περίπτωση ο πιο βολικός τρόπος για τη διερεύνηση των αλληλένδετων συνιστωσών της βλάστησης του εδάφους θεωρήθηκε η χρήση του μοντέλου Gaudrian. Σε αυτό το μοντέλο χρησιμοποιείται ο σφαιρικός συντελεστής φασματικής αντανάκλασης: θεωρείται ότι το έδαφος είναι ένας διαχύτης Lambert και οι τιμές του συντελεστή δεν εξαρτώνται από την κατεύθυνση των ακτίνων του ήλιου και την πρόσπτωση του φωτός. Όταν χρησιμοποιήθηκε ο δείκτης εδάφους SAVI για την εκτίμηση της κατάστασης των ορυχείων, χρησιμοποιήθηκε η τιμή L = 1 για αντικείμενα με καθόλου ή ελάχιστη βλάστηση σε μορφή χλόης. Ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας καταγράφηκαν ακόμη και οι ελάχιστες μεταβολές στην κατάσταση της βιομάζας που είναι χαρακτηριστικές στις διαδικασίες αυτό-ανάπτυξης όταν η εμφάνιση της βλάστησης οφείλεται όχι στο σκόπιμο σχηματισμό του στρώματος του χούμος αλλά στη χαοτική μεταφορά φυτικών σπόρων με φυσικές διαδικασίες. Έτσι, για παράδειγμα, στη μελέτη του χώρου εναπόθεσης των ορυχείων για την περίοδο από το 1992 έως το 2010, όταν υπήρχαν ενεργές εργασίες σε αυτόν, οι δείκτες καθορίστηκαν από -0,25 έως 0,05, γεγονός που δείχνει την εμφάνιση βιομάζας στην επιφάνεια. Η '''Εικόνα 2''' δείχνει τα αποτελέσματα της παρακολούθησης της χωματερής του ορυχείου του Bachatskiy (περιοχή Kemerovo). Όπως φαίνεται, η μετατόπιση του ορίζοντα από το βορρά προς το νότο είναι σαφώς εντοπισμένη. Το όριο του δείκτη εδάφους διέρχεται από το 0, τα έγχρωμα σημάδια αντιπροσωπεύουν τους δείκτες με εύρος [0;1] που χαρακτηρίζουν το έδαφος. Οι δείκτες που παρουσιάζονται με λευκές αποχρώσεις είναι άδειοι βράχοι. Όπως είναι σαφές από το σχήμα, ο σχηματισμός του χώρου εναπόθεσης ορυχείων δημιουργήθηκε από κάτω προς τα πάνω και μέχρι το 2010 παρατηρήθηκε μια ενεργή διαδικασία αυτό-ανάπτυξης της νότιας πλευράς του ορυχείου. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι δεν πραγματοποιούνταν αποκατάσταση της περιοχής εκείνη την χρονική περίοδο, ενώ η μέση ταχύτητα εμφάνισης της πρώτης πράσινης μάζας είναι 4-5 χρόνια. Κατά τη διεξαγωγή της έρευνας αυτής της μεθόδου το βήμα του δείκτη σταθεροποιήθηκε κατά το δεύτερο έτος με περαιτέρω αύξηση του ανάλογα με τα επικρατούντα είδη βλάστησης.

'''ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΑΚΡΙΒΕΙΑΣ'''

Οι εικόνες Landsat με χωρική ανάλυση (30 m × 30 m) που καλύπτουν τις περιοχές Multan και Vehari λήφθηκαν- για τα έτη 1987 και 1997, οι εικόνες Landsat 4 και 5 (TM) ήταν για το 2007, οι εικόνες Landsat 7 (ETM+) και για το 2017, οι εικόνες Landsat 8 (OLI) λήφθηκαν από τον δικτυακό τόπο του Γεωλογικού Ινστιτούτου των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής. Survey (USGS) (Πίνακας 1). Οι κατηγορίες LULC περιλάμβαναν έκταση βλάστησης, δομημένη έκταση, υδάτινα σώματα και γυμνό έδαφος.
Το λογισμικό Arc GIS 10.1 και το λογισμικό ERDAS Imagine 15 είναι σημαντικά εργαλεία για την κατασκευή χαρτών LULC και LST(Ahmed 2012). Τα δεδομένα προεπεξεργάστηκαν με τη χρήση λογισμικού ERDAS (Rahman et al. 2017) για τις ατμοσφαιρικές και ραδιομετρικές διορθώσεις, την ενίσχυση της εικόνας, το στρώμα στοίβαξης, μωσαϊκό και υπο-ορισμός με βάση την περιοχή μελέτης (Rani et al. 2018). Ο Landsat 7 (ETM+) μετά το 2003 έδειξε την παραπλανητικό ζήτημα (πρόβλημα του διορθωτή γραμμών σάρωσης, SLC).

'''ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ'''

Τα δεδομένα της μέγιστης και της ελάχιστης θερμοκρασίας 60 διαφόρων σημείων του νότιου Punjab (όπως το Multan και Vehari) αποκτήθηκαν από τον δικτυακό τόπο της Εθνικής Υπηρεσίας Αεροναυτικής και Διαστήματος (NASA). Ελάχιστη και μέγιστη θερμοκρασία δεδομένων 30 ετών (από το 1987 έως το 2017) για όλα τα σημεία της έρευνας της περιοχής μελέτης αποκτήθηκαν. Η ακολουθία δεδομένων 30 ετών για όλα τα σημεία έρευνας αναλύθηκε για τη σύγκριση των θερμοκρασία με την LST.
Οι ταξινομημένοι χάρτες μετρήθηκαν σε ακρίβεια με μεθόδους στρωματοποιημένης τυχαίας δειγματοληψίας. Από κάθε περιοχή (Multan και Vehari), ορίστηκαν 60 σημεία έρευνας για τον υπολογισμό της εκτίμησης της ακρίβειας. Εκτός από χάρτες ελέγχου LULC στο πεδίο, χρησιμοποιήθηκε επίσης έρευνα πεδίου ως δεδομένα αναφοράς.
Ο NDVI υπολογίστηκε για τη βλάστηση της περιοχής μελέτης για τα αναφερόμενα έτη (Pal and Ziaul 2017). Οι τιμές NDBI χρησιμοποιήθηκαν για την εκτίμηση της αστικής περιοχής. Η περιεκτικότητας της περιοχής σε νερό για τη βλάστηση εκτιμήθηκε με τη χρήση του NDWI. Το NDVI, NDBI και NDWI μετρήθηκαν με τη χρήση του Arc GIS 10.1.

'''3. Αποτελέσματα'''

Η επιβλεπόμενη ταξινόμηση χρησιμοποιήθηκε για να γίνει η LULC σε χάρτες για τα έτη 1987, 1997, 2007 και 2017 στη περιοχή μελέτης. Η έκταση της βλάστησης κάλυψε 713042 εκτάρια (87,46 %), 716726 ha (87,91 %), 710233 ha (87,12 %) και 697678 (85,58) κατά τη διάρκεια του τα έτη 1987, 1997, 2007 και 2017 αντίστοιχα στο περιοχή μελέτης. Η έκταση που καλύφθηκε από "γυμνό έδαφος" ήταν 62890 ha (7,71 %) το 1987, η οποία μειώθηκε σε 37645 ha (4,61 %) το 2017. Διαπιστώθηκε ότι το "γυμνό έδαφος" μειώθηκε κατά τη διάρκεια των τελευταίων λίγων χρόνων. Τα υδάτινα σώματα μειώθηκαν από 9719 (1,19 %) σε 4310 ha (0,53 %) μεταξύ των ετών 1987 και 2017, ενώ τα γυμνά έδαφος μειώθηκε από 62890 (7,71 %) σε 25245 εκτάρια (3,09 %), από το 1987 έως το 2017. Η οικοδομήσιμη έκταση κάλυπτε 29620 εκτάρια (3,63 %), 48224 εκτάρια (5,91 %), 61967 εκτάρια (7,6 %) και 88038 εκτάρια (10,8 %) κατά τα έτη 1987, 1997, 2007 και 2017 αντίστοιχα. Η δομημένη έκταση αυξήθηκε από 29620 (3,63 %) σε 88038 ha (10,8 %) κατά τη διάρκεια των ετών 1987 έως 2017 στην περιοχή μελέτης. Το 1981, ο συνολικός πληθυσμός του Multan ήταν 1,9 εκατ. σε 4,7 εκατ. το 2017, γεγονός που δείχνει την αύξηση περισσότερων πάνω από 2,8 εκατ. κατοίκους στην περιοχή Multan που προκάλεσε επέκταση της αστικής περιοχής (GOP 2017). Ομοίως, το 1981, ο συνολικός πληθυσμός του Vehari ήταν 1,3 εκατ. σε 2,8 εκατ. το 2017, γεγονός που δείχνει την αύξηση κατά περισσότερο από πάνω από 1,5 εκατ. κατοίκους στην περιοχή Vehari που δείχνει επέκταση της αστική περιοχής. Η αύξηση του πληθυσμού και οι νέες αποικίες (χωρίς κατάλληλο σχεδιασμό) είναι ο κύριος παράγοντας για την αύξηση της δομημένης περιοχής στην περιοχή μελέτης. Υπάρχουν πολυάριθμοι παράγοντες που συμβάλλουν στην αύξηση της δόμησης Στα παλαιά τμήματα της αστικής περιοχής οι κύριες μεταβολές έχουν συνέβησαν. Το αποτέλεσμά μας έδειξε επίσης ότι η περιοχή Multan και Vehari αυξάνονται σταδιακά όχι μόνο για την αστική ανάπτυξη, αλλά και κυρίως άνθρωποι από τις αγροτικές περιοχές που μεταφέρθηκαν στην πόλη και σε αστικές περιοχές. Λεπτομέρεια της ακρίβειας του παραγωγού και του χρήστη και KHAT (k) για διάφορες κατηγορίες LULC για τα έτη 1987, 1997, 2007 και 2017 παρουσιάζονται στον πίνακα 4. Ο μέσος όρος παραγωγού και ακρίβεια των χρηστών ήταν 89,5% και 83,5% για το 1987, 88,3% και 87,5% για το 1997, 90,7% και 92,4% για το 2007 και 96,4% και 93,5% για το 2017, αντίστοιχα. Μέση ακρίβεια για τον παραγωγό και χρήστη της βλάστησης ήταν 92,5% και 89,7%, αντίστοιχα, στην περιοχή μελέτης. Η μέση ακρίβεια για τον παραγωγό καθώς και για τον χρήστη της έκτασης συσσώρευσης ήταν 92,1 % και 91,9 % αντίστοιχα. Επίσης, η μέση ακρίβεια για τον παραγωγό καθώς και τον χρήστη του νερού ήταν 89,6% και 86,1% αντίστοιχα στην περιοχή μελέτης. Συνολικά εκτίμηση της ακρίβειας για την ταξινόμηση είναι 85 % για το 1987, 92 % για το 1997, 89 % για το 2007 και 87 % για το 2017. Kappa (k) για το 1987, το 1997, το 2007 και το 2017 είναι 80 %, 87 %, 85 % και 82 % αντίστοιχα. Σύμφωνα με τους Hussain et al. (2020c), ο μέσος όρος συνολική ακρίβεια του χρήστη και του παραγωγού ήταν 87,7 % και 85,7 % για τις περιόδους Kharif και Rabi στην περιοχή Multan, αντίστοιχα. Τα αποτελέσματά μας παρουσίασαν ότι η συνολική εκτίμηση της ακρίβειας κυμάνθηκε από 80 έως 89 % από το 1987 έως το 2017 στην περιοχή μελέτης.

'''Θερμοκρασία επιφάνειας εδάφους (LST)'''

Η τάση της μέσης μέγιστης θερμοκρασίας παρουσιάζει ελαφρώς μείωση κατά την περίοδο 1987-1995, τάση που ανέκαμψε το 1992, όπου παρατηρήθηκαν σημαντικές μεταβολές στη μέση μέγιστη θερμοκρασία από το 2016 και μετά, δηλαδή από 33 σε 36 °C (Σχήμα 3). Ομοίως, η ελάχιστη θερμοκρασία παρουσίασε επίσης την ίδια τάση με τη μέγιστη θερμοκρασία, μια συνολική αύξηση κατά ελάχιστης θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια του 2016 (Σχ. 3). Μέση θερμοκρασία παρατηρήθηκε 27 °C το 1987 και 27,9 °C το 2017, επομένως, σχεδόν 0,9 °C αύξηση της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια του 1987 έως 2017 στην περιοχή μελέτης. Όπως φαίνεται στο Σχ. 3 και σε πολλές άλλες μελέτες, οι μεταβολές της επιφανειακής θερμοκρασίας προκαλούνται από τα ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα, τη μεταφορά θερμού/κρύου αέρα και τις μεταβολές της τη συχνότητας ή την πορεία των μεγάλων καταιγίδων. Σε αντίθεση με την πραγματικές επιφανειακές παρατηρήσεις, δεν βρέθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές στην εκτίμηση της θερμοκρασίας των αστικών και των αγροτικών σταθμών. Τα επιχειρήματα αυτά υποδηλώνουν ότι θα μπορούσαν να αποδοθούν οι διαφορές μεταξύ μηνιαίων ή ετήσιων μέσων όρων τάσεων της επιφανειακής θερμοκρασίας που προέρχονται από παρατηρήσεις και από τη θερμοκρασία κυρίως στην αστικοποίηση και σε άλλες μεταβολές στα LULC.

Κατά τα έτη 1987, 1997, 2007 και 2017, οι τιμές LST παρουσίασαν εύρος μεταξύ 12-42°C, 11-43,4°C, 11-44°C και 11-45°C. αντίστοιχα. Η μελέτη μας έδειξε ότι οι ελάχιστες τιμές LST σε περιοχή μελέτης αυξήθηκαν κατά 12°C το 1987 και η μέγιστη 45°C κατά τη διάρκεια του 2017 (Σχ. 4). Η μελέτη αυτή, έδειξε ότι η μέγιστη θερμοκρασία έγινε αντιληπτή στο γυμνό έδαφος και στις αστικές περιοχές, επειδή οι περιοχές αυτές είναι περισσότερο εδραιωμένες όσον αφορά τις υποδομές από τα γειτονικά εδάφη. Επιπλέον, οι αλλαγές αυτές θα μπορούσαν να είναι αποτέλεσμα της αλλαγής του κλίματος. Επίσης, η χαμηλή θερμοκρασία παρατηρήθηκε στα υδάτινα σώματα και στην περιοχή της βλάστησης. Λόγω μείωσης των βροχοπτώσεων στη πάροδο του χρόνου και της αύξησης της θερμοκρασίας, το πρότυπο της βλάστησης έχει μετατραπεί. Οι μέγιστες θερμοκρασίες μέσα και γύρω από την αστική περιοχή ήταν πάνω από 30°C και υπήρχαν σε μέγιστες θερμοκρασίες σε περιοχές αστικών και γυμνών εκτάσεων. Το μέγιστο της περιοχής μελέτης αποτελείται από αστικές περιοχές οι οποίες προκάλεσαν αυξημένες θερμοκρασίες σε αντίθεση με τις περιοχές με βλάστηση και περιοχές υδάτων.

'''Οι μεταβολές του NDVI και η σχέση του με την LST'''

Οι τιμές του NDVI είναι ένας από τους πιο ευρέως χρησιμοποιούμενους δείκτες για τη διαφοροποίηση μεταξύ υγιούς βλάστησης και μη υγιούς βλάστησης. Οι τιμές NDVI υποδεικνύουν τη χλωροφύλλη, η οποία βρίσκεται στη φυτοκάλυψη. Έτσι οι υψηλές τιμές NDVI έδειχναν υγιή και πυκνή βλάστηση και οι ελάχιστες τιμές NDVI έδειξαν αραιή βλάστηση και γυμνό έδαφος. Λόγω της απορρόφησης των ηλεκτρομαγνητικών ακτινοβολίας από το νερό, οι υδάτινες περιοχές παρουσίασαν αρνητικές τιμές NDVI. Οι τιμές NDVI παρατηρήθηκαν από -0,26 έως + 0,97 το 1987, αλλά το 1997, ο NDVI παρουσίασε -0,32 έως + 0,68 σε στην περιοχή μελέτης (όπως φαίνεται στο Σχήμα 5). Ο NDVI κυμάνθηκε μεταξύ από -0,15 έως 0,67 και -0,15 έως 0,57 για τα έτη 2007 και 2017 αντίστοιχα. Οι τιμές του NDVI ήταν μέγιστες το 1987 στο +0,97 και η ελάχιστη το 1997 στο -0,32 γεγονός που υποδηλώνει ότι οι τάξεις του NDVI παρουσιάζουν ένα χωρικό πρότυπο για το πράσινο και την έκταση της βλάστησης. Στο χάρτη αντικατοπτρίζουν την παραγωγικές περιοχές για τη γεωργία, για παράδειγμα τη βλάστηση περιοχή και δάσος. Αυτή η τάση του NDVI παρουσίασε ότι ο μέσος όρος τιμές του NDVI μειώθηκαν κατά τη διάρκεια της περιόδου 1987 έως 2017 στο περιοχή μελέτης. Σύμφωνα με τους Hussain et al. (2020c), ο NDVI τιμές υποδεικνύουν την ποσότητα της περιεκτικότητας σε χλωροφύλλη σε βλάστηση, όπου ο υψηλότερος NDVI υποδηλώνει πυκνή και υγιή βλάστηση- από την άλλη πλευρά, ο χαμηλότερος NDVI υποδεικνύει γυμνό έδαφος και περιοχή με συσσώρευση.
Γραμμική παλινδρόμηση (R2) χρησιμοποιήθηκε για την εύρεση σχέσεων μεταξύ LST με το NDBI, NDVI και NDWI. Η παλινδρόμηση R2 έδειξε ότι η LST και το NDVI έχουν αρνητική συσχέτιση μεταξύ τους. Στην παρούσα μελέτη, η παλινδρόμηση (R2) 0,81, 0,78, 0,84 και 0,76 παρατηρήθηκαν το 1987, το 1997, το 2007 και το 2017 αντίστοιχα στη μελέτη περιοχή (Σχήμα 6). Η ανάλυση παλινδρόμησης έδειξε ότι σε τέτοιες περιοχές όπου ο NDVI αυξήθηκε, η LST πρέπει να μειωθεί. Το LST εξαρτάται από τα θερμικά χαρακτηριστικά και το μέγεθος των σωματιδίων του εδάφους και της εδαφικής υγρασίας, ενώ η τάση του NDVI εξαρτάται από τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά των φύλλων καθώς και από την υφή των φυτών

'''Οι αλλαγές στο NDBI και η σχέση με το LST'''

Οι τιμές NDBI χρησιμοποιήθηκαν για τον προσδιορισμό του δείκτη συσσώρευσης χρησιμοποιώντας το λογισμικό ArcGIS. Οι τιμές του NDBI ήταν -0,68 έως 0,9, -0,49 έως 0,6, -0,17 έως 0,59 και -0,42 έως 0,55 για τα έτη 1987, 1997, 2007 και 2017 αντίστοιχα στο περιοχή μελέτης. Επίσης, ο NDBI ήταν υψηλότερος το 1987 με + 0,9 και το χαμηλότερο το 1997 με -0,49 στην περιοχή μελέτης. Σχήμα 7 υποδεικνύει τις παραγόμενες τιμές NDBI που δείχνουν τη χωρική διάταξη της αστικής περιοχής για τα έτη 1987, 1997,2007 και 2017. Οι μέγιστες τιμές NDBI δείχνουν τις αστικές περιοχές, όπως κτίρια, δρόμοι, γυμνό έδαφος, οικιστικές και εμπορικές περιοχές, ενώ οι χαμηλότερες τιμές NDBI δείχνουν βλάστηση όπως δάση, καλλιεργήσιμες εκτάσεις, γεωργικές εκτάσεις, πάρκα και υδάτινα σώματα. Το αποτέλεσμα της μελέτης δείχνει ότι περισσότερες τιμές NDBI παρατηρήθηκαν στις περιοχές που χαρακτηρίζονταν από μεγαλύτερη LST. Θετική σχέση μεταξύ NDBI και LST βρέθηκε με τιμές R2 0,77, 0,84, 0,82 και 0,80 για τα έτη 1987, 1997, 2007 και 2017 αντίστοιχα (Σχήμα 8). Ισχυρή θετική σχέση μεταξύ LST και NDBI υποδηλώνει ότι η LULC που έχει μεγαλύτερη βιομάζα παρουσιάζει χαμηλότερη LST. Τα αποτελέσματά μας δείχνουν επίσης μικρότερες τιμές LST σε περιοχές με λιγότερο NDBI, όπως η βλάστηση περιοχή, ωστόσο οι μεγαλύτερες τιμές LST σε μεγαλύτερες NDBI, π.χ. περιοχή δόμησης. Οι μεταβολές των LULC έχουν άμεση επίδραση στην LST μέσω του NDVI. Τα αποτελέσματά μας έδειξαν επίσης μικρότερες τιμές LST σε περιοχές με υψηλή βλάστηση, ωστόσο τις μεγαλύτερες τιμές LST σε περιοχές με χαμηλή βλάστηση.

'''Οι μεταβολές του NDWI και η σχέση με την LST'''

Οι τιμές NDWI χρησιμοποιήθηκαν για τον εντοπισμό των υδάτινων σωμάτων σε διαφορετικές περιοχές. Οι τιμές NDWI παρατηρήθηκαν -0,22 έως + 0,87 το 1987, αν και το 1997, ο NDWI παρουσίασε την ελάχιστη τιμή -0,25 και μέγιστη +0,74 στη μελέτη. περιοχή (Σχήμα 9). Ο NDWI κυμάνθηκε από -0,24 έως 0,65 και 0,28 έως 0,60 για τα έτη 2007 και 2017 αντίστοιχα. Οι τιμές του NDWI ήταν μέγιστες το 1987 με +0,87 και ελάχιστη το 2017 στο -0,28, γεγονός που υποδηλώνει ότι ο NDWI τάξεις που παρουσιάζουν ένα χωρικό πρότυπο για την πράσινη περιοχή στο χάρτη που αντικατοπτρίζουν τις παραγωγικές περιοχές για τη γεωργία, για για παράδειγμα, η έκταση βλάστησης και το δάσος. Από την άλλη πλευρά, οι ελάχιστες τιμές NDWI δείχνουν αστικές περιοχές, όπως τα κτίρια, δρόμοι, γυμνό έδαφος, οικιστικές και εμπορικές περιοχές. τιμές NDWI δείχνουν περιοχές βλάστησης όπως δάση, καλλιεργήσιμες εκτάσεις, γεωργικές εκτάσεις, πάρκα και υδάτινα σώματα. Η παλινδρόμηση ανάλυση έδειξε αρνητική σχέση μεταξύ LST και NDWI, με R2 = 0,76, 0,74, 0,85 και 0,82. για τα έτη 1987, 1997, 2007 και 2017 αντίστοιχα (Σχήμα 10). Η ανάλυση παλινδρόμησης έδειξε ότι στις περιοχές αυτές όπου ο NDWI αυξήθηκε, η LST πρέπει να μειωθεί. Ισχυρή αρνητικήσχέση μεταξύ LST και NDWI υποδηλώνει ότι LULC με μεγαλύτερη βιομάζα παρουσιάζει χαμηλότερη LST. Αυτό είναι μια αρνητική σχέση που αφορά την αλλαγή στη βλάστηση, στις επιφάνειες του εδάφους, στις φυσικές αλλαγές, στη γη επιφανειακή εκπομπή και τη βελτιωμένη εδαφική υγρασία που έχει μεγάλο αντίκτυπο στη θέρμανση της επιφάνειας του εδάφους.

'''4. Συμπεράσματα'''

Η παρούσα έρευνα βασίστηκε σε χρονικά δεδομένα Landsat για την παρατήρηση των αλλαγών LULC και την επίδρασή τους στην LST. Το αποτέλεσμα της ταξινόμησης LULC έδειξε ότι η έκταση δόμησης αυξήθηκε κατά 7,16 %, ενώ η βλάστηση και το γυμνό έδαφος μειώθηκαν κατά 1,89 %. και 4,61 %, αντίστοιχα, κατά την περίοδο 1987-2017. Για την LST παρουσιάστηκαν τιμές μεταξύ 12-42°C, 11-43,4°C, 11-44°C και 11-45°C κατά τα έτη 1987, 1997, 2007 και 2017, αντίστοιχα. Η μελέτη έδειξε ότι η τιμή LST αυξήθηκε σε διάφορες κατηγορίες, για παράδειγμα στο γυμνό έδαφος καθώς και στις δομημένες περιοχές. Αυτό οφείλεται στις μέγιστες θερμοκρασίες της αστικής περιοχής, κυρίως κατά τη θερινή περίοδο. Μεγαλύτερες τιμές LST παρατηρούνται σε τέτοιες περιοχές όπου υπάρχει λιγότερη βλάστηση και αντίστροφα, ενώ παρουσιάζει θετική συσχέτιση με NDBI. Οι τιμές του NDVI ήταν μέγιστες το 1987 με + 0,97 και ελάχιστες το 1997 σε -0,32, γεγονός που υποδηλώνει ότι ο NDVI παρουσιάζει ένα χωρικό πρότυπο για το πράσινο και την περιοχή βλάστησης. Στο χάρτη αντικατοπτρίζονται οι παραγωγικές περιοχές για τη γεωργία, για παράδειγμα την έκταση βλάστησης και το δάσος.
O NDVI μειώθηκε από το 1987 έως το 2017 στην περιοχή μελέτης. Επιπλέον, αυτή η έρευνα έδειξε ότι ο NDVI και ο NDWI έχουν αρνητική συσχέτιση με την LST. Η LST μεταβλήθηκε σε μεγάλο βαθμό λόγω των αλλαγών LULC καθώς και είναι πολύ ευαίσθητη στη φυτοκάλυψη- ειδικά, η βλάστηση ήταν αποκαλύφθηκε ότι είναι το κεντρικό χαρακτηριστικό στο οποίο βασίζεται αυτή η συσχέτιση. Το αποτέλεσμά μας παρείχε τη δυναμική και συνεχή παρακολούθηση των αλλαγών στη διαχείριση της γης. Θα βοηθήσει τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής στην ανάπτυξη πολιτικών για την αποτελεσματική διαχείριση των εδαφικών πόρων. Η έρευνά αυτή μπορεί επίσης να είναι χρήσιμη για την πρόβλεψη της θερμοκρασίας για το μέλλον και επίσης να βοηθήσει στον μελλοντικό σχεδιασμό για τον καύσωνα στην περιοχή μελέτης. Η μελέτη μας παρέχει μια βασική βάση δεδομένων για εφαρμογή στον αστικό σχεδιασμό και τη διαχείρισή του στο νότιο Punjab.

[[category:Περιβαλλοντικές Επιπτώσεις - Εκτίμηση φυσικών χαρακτηριστικών]]

Αρχείο:PAPER1 SALPAR IMAGE10.png

2023-03-18T12:43:44Z

Salari Paraskevi: Συσχέτιση μεταξύ LST και NDWI για τα έτη (1987, 1997, 2007 και 2017)

Συσχέτιση μεταξύ LST και NDWI για τα έτη (1987, 1997, 2007 και 2017)

Αρχείο:PAPER1 SALPAR IMAGE6.png

2023-03-18T12:43:20Z

Salari Paraskevi: Συσχέτιση μεταξύ LST και NDBI για τα έτη (1987, 1997, 2007 και 2017)

Συσχέτιση μεταξύ LST και NDBI για τα έτη (1987, 1997, 2007 και 2017)

Αρχείο:PAPER1 SALPAR IMAGE5.png

2023-03-18T12:42:41Z

Salari Paraskevi: Οι χάρτες NDVI για τα έτη 1987, 1997, 2007 και 2017

Οι χάρτες NDVI για τα έτη 1987, 1997, 2007 και 2017

Αρχείο:PAPER1 SALPAR IMAGE4.png

2023-03-18T12:41:48Z

Salari Paraskevi: Οι χάρτες LST για τα έτη 1987, 1997, 2007 και 2017

Οι χάρτες LST για τα έτη 1987, 1997, 2007 και 2017

Αρχείο:PAPER1 SALPAR IMAGE3.png

2023-03-18T12:40:56Z

Salari Paraskevi: Τάση της μέσης θερμοκρασίας από το 1987 έως το 2017 στην περιοχή Vehari και Multan

Τάση της μέσης θερμοκρασίας από το 1987 έως το 2017 στην περιοχή Vehari και Multan

Αρχείο:PAPER1 SALPAR IMAGE.png

2023-03-18T12:36:47Z

Salari Paraskevi: Περιοχές Μελέτης

Περιοχές Μελέτης

Χαρτογράφηση των αλλαγών της ακτογραμμής στα νησιά Mentawai με χρήση Τηλεπισκόπησης

2023-03-18T12:32:36Z

Salari Paraskevi: Νέα σελίδα με ''''Χαρτογράφηση των αλλαγών της ακτογραμμής στα νησιά Mentawai με χρήση Τηλεπισκόπησης''' '''Πρωτότ...'

'''Χαρτογράφηση των αλλαγών της ακτογραμμής στα νησιά Mentawai με χρήση Τηλεπισκόπησης'''

'''Πρωτότυπος τίτλος:''' Mapping Coastline Changes In The Mentawai Islands Using Remote Sensing

'''Συγγραφείς:''' Putri Yuliana1, Pakhrur Razi1, 1Department of Physics, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Universitas Negeri Padang, Jl. Prof Hamka, Padang 25131, Indonesia

'''Δημοσιεύθηκε:''' GEOREST, Earth Care 04/08/2022

'''Σύνδεσμος πρότυπου κειμένου:''' [https://geo-rest.org/index.php/geo/article/view/2/7]

'''Λέξεις-Κλειδιά:''' γεωλογική παρακολούθηση, ορυχεία άνθρακα, διαταραγμένα εδάφη, αποκατάσταση γης

[[Εικόνα:PAPER4_SALPAR_IMAGE1.png| thumb| right|'''Εικόνα 1:''' Χάρτης περιοχής μελέτης - Μentawai islands]]

[[Εικόνα:PAPER4_SALPAR_IMAGE6.jpg| thumb| right|'''Eικόνα 2:''' Xάρτης της αλλαγής της ακτογραμμής της νήσου Siberut το 2005, το 2010 και το 2020]]

[[Εικόνα:PAPER4_SALPAR_IMAGE7.jpg| thumb| right|'''Eικόνα 3:''' Xάρτης της αλλαγής της ακτογραμμής της νήσου Sipora το 2005, το 2010 και το 2020]]

[[Εικόνα:PAPER4_SALPAR_IMAGE8.jpg| thumb| right|'''Eικόνα 4:''' Xάρτης της αλλαγής της ακτογραμμής της νήσου North Pagal το 2005, το 2010 και το 2020]]

[[Εικόνα:PAPER4_SALPAR_IMAGE9.png| thumb| right|'''Eικόνα 4:''' Xάρτης της αλλαγής της ακτογραμμής της νήσου South Pagai το 2005, το 2010 και το 2020]]

'''Αντικείμενο Εφαρμογής'''

Σκοπός αυτής της μελέτης είναι να παραχθεί ένας χάρτης των αλλαγών της ακτογραμμής που προκαλούνται από την κίνηση των πλακών.

'''Εισαγωγή'''

Οι νήσοι Mentawai είναι ένα σύμπλεγμα μεγάλων νησιών εκατό μίλια μακριά από την δυτική Σουμάτρα της Ινδονησίας, και τα οποία περικλύονται από τον Ινδικό Ωκεανό. Σε αυτές ανήκουν τα νησιά Siberut, Sipora, North Pagai και South Pagai. Η συνολική έκταση αυτών υπολογίζεται στα 6.011,35 km² και της στα ακτογραμμής 1.402,66 km. Τα νησιά Mentawai είναι μία ενεργή ζώνη παραμόρφωσης που προκαλείται από την κίνηση της Ινδοαυστραλιανής πλάκας κάτω από την Ευρασιατική πλάκα. Οι κινήσεις των τεκτονικών πλακών που συμβαίνουν συνεχώς είναι μία από τις φυσικές αιτίες που επηρεάζουν τις αλλαγές στην εμφάνιση των ακτογραμμών.

'''Μεθοδολογία και Μέθοδοι'''

Για την υλοποίηση αυτής της μελέτης χρησιμοποιήθηκαν οι εικόνες Landsat 5, 7 και 8 των ετών 2005, 2010 και 2020. Στη συνέχεια μέσω του προγράμματος ArcGis έγινε η διαδικασία της ψηφιοποίησης των εικονών Landsat, έτσι ώστε να φανούν οι αλλαγές στην ακτογραμμή κάθε εικόνας. Ο υπολογισμός της απόστασης της αλλαγής της ακτογραμμής πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του εργαλείου Digital Shortline Analysis System (DSAS)[1]. Τέλος χρησιμοποιήθηκε η τιμή Net Shortline Movement (NSM) η μέση απόσταση της απόστασης της ακτογραμμής [2]

'''Αποτελέσματα'''

Στα νησιά Siberut Island τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η κατεύθυνση της μεταβολής της ακτογραμμής στο νησί Siberut ήταν προς τα βορειοανατολικά. Η μέση απόσταση των αλλαγών της ακτογραμμής είναι -2,109 m.
Στα νησιά Sipora τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η κατεύθυνση της αλλαγής της ακτογραμμής ήταν προς τα νοτιοδυτικά, όπου η οι αλλαγές της ακτογραμμής παρουσίασαν υποχώρηση της ακτογραμμής. Η μέση απόσταση της αλλαγής της ακτογραμμής είναι -2,979 m.
Στα νησιά North Pagai Island τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η κατεύθυνση των αλλαγών της ακτογραμμής ήταν προς τα νοτιοδυτικά, όπου οι αλλαγές της ακτογραμμής παρουσίασαν υποχώρηση της ακτογραμμής. Η μέση απόσταση της αλλαγής της ακτογραμμής είναι -3,282 m.
Στα νησιά South Pagai Island τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η κατεύθυνση της αλλαγής της ακτογραμμής ήταν προς τα βορειοανατολικά, όπου οι αλλαγές της ακτογραμμής παρουσίασαν υποχώρηση της ακτογραμμής. Η μέση απόσταση των αλλαγών της ακτογραμμής είναι -1.557 m.
Από το χάρτη των αλλαγών απόστασης στην ακτογραμμή, διαπιστώθηκε ότι σε γενικές γραμμές, τα νησιά Mentawai γνώρισαν μια υποχώρηση της ακτογραμμής, δηλαδή η απώλεια γης στην παράκτια περιοχή με βάση ένα χάρτη 4 νησιών, δηλαδή Siberut Island, Sipora Island, North Pagai Island και South Pagai Island, με αποτέλεσμα τα νησιά Mentawai είναι μικρά. Από το χάρτη των αλλαγών απόστασης στην ακτογραμμή, διαπιστώθηκε ότι σε γενικές γραμμές, τα νησιά Mentawai γνώρισαν μια υποχώρηση της ακτογραμμής, δηλαδή η απώλεια γης στην παράκτια περιοχή με βάση ένα χάρτη 4 νησιών, δηλαδή Siberut Island, Sipora Island, North Pagai Island και South Pagai Island, με αποτέλεσμα τα νησιά Mentawai είναι μικρά.

'''Συμπεράσματα'''

Με βάση την έρευνα που διεξήχθη, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι οι αλλαγές της ακτογραμμής που συμβαίνουν στα νησιά Mentawai παρουσιάζουν γενικά μια υποχωρούσα ακτογραμμή. Αυτό μπορεί να φανεί στα αποτελέσματα της επεξεργασίας του συστήματος ψηφιακής ανάλυσης ακτογραμμής (DSAS), η μέση απόσταση των αλλαγών ακτογραμμής που συμβαίνουν στη νήσο Siberut είναι -2.109 m, στη νήσο Sipora -2.979 m, στη νήσο North Pagai -3.282 m και στη νήσο South Pagai -1.557 m. Από αυτά τα αποτελέσματα, η απόσταση με τις πιο σημαντικές αλλαγές της ακτογραμμής εμφανίστηκαν στη νήσο South Pagai.

[1] Ψηφιακό σύστημα ανάλυσης ακτογραμμής (DSAS) το οποίο είναι ενσωματωμένο στο λογισμικό ArcGis και χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της απόστασης μεταξύ των αλλαγών της ακτογραμμής και την κατεύθυνση της αλλαγής.
[2] Τιμή η οποία χρησιμοποιείται για την εύρεση της μέσης απόστασης των αλλαγών της ακτογραμμής

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία - Χαρτογράφηση γεωμορφών και ανάλυση τοπίου μέσω γεωμορφομετρικών παραμέτρων]]

[[category:Χαρτογράφηση γεωμορφών και ανάλυση τοπίου μέσω γεωμορφομετρικών παραμέτρων]]

Αρχείο:PAPER4 SALPAR IMAGE9.png

2023-03-18T12:15:49Z

Salari Paraskevi: Xάρτης της αλλαγής της ακτογραμμής της νήσου South Pagai το 2005, το 2010 και το 2020

Xάρτης της αλλαγής της ακτογραμμής της νήσου South Pagai το 2005, το 2010 και το 2020

Αρχείο:PAPER4 SALPAR IMAGE8.jpg

2023-03-18T12:14:16Z

Salari Paraskevi: Xάρτης της αλλαγής της ακτογραμμής της νήσου North Pagal το 2005, το 2010 και το 2020

Xάρτης της αλλαγής της ακτογραμμής της νήσου North Pagal το 2005, το 2010 και το 2020

Αρχείο:PAPER4 SALPAR IMAGE7.jpg

2023-03-18T12:12:35Z

Salari Paraskevi: Xάρτης της αλλαγής της ακτογραμμής της νήσου Sipora το 2005, το 2010 και το 2020

Xάρτης της αλλαγής της ακτογραμμής της νήσου Sipora το 2005, το 2010 και το 2020

Αρχείο:PAPER4 SALPAR IMAGE6.jpg

2023-03-18T12:11:30Z

Salari Paraskevi: ανέβασμα νέας έκδοσης του "Αρχείο:PAPER4 SALPAR IMAGE6.jpg"

Xάρτης της αλλαγής της ακτογραμμής της νήσου Siberut το 2005, το 2010 και το 2020

Αρχείο:PAPER4 SALPAR IMAGE6.jpg

2023-03-18T12:07:17Z

Salari Paraskevi: Xάρτης της αλλαγής της ακτογραμμής της νήσου Siberut το 2005, το 2010 και το 2020

Xάρτης της αλλαγής της ακτογραμμής της νήσου Siberut το 2005, το 2010 και το 2020

Αρχείο:PAPER4 SALPAR IMAGE1.png

2023-03-18T12:00:53Z

Salari Paraskevi: Χάρτης περιοχής μελέτης - Μentawai islands

Χάρτης περιοχής μελέτης - Μentawai islands

Σάλαρη Παρασκευή

2023-03-18T11:55:51Z

Salari Paraskevi:

* [[Παρακολούθηση της βλάστησης και αποκατάσταση μετά τη φωτιά: Μελέτη περίπτωσης στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας]]

* [[Χαρτογράφηση των αλλαγών της ακτογραμμής στα νησιά Mentawai με χρήση Τηλεπισκόπησης]]

* [[Αξιολόγηση των αλλαγών στις χρήσεις γης/κάλυψης γης και των επιπτώσεών τους στη γη στη θερμοκρασία της επιφάνειας...]]

* [[Επίδραση των εποχιακών διακυμάνσεων της ταχύτητας των πάγων στις δεκαετείς τάσεις που παρατηρούνται στη Νοτιοδυτική Γροιλανδία...]]

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

Σάλαρη Παρασκευή

2023-03-18T11:55:37Z

Salari Paraskevi:

* [[Παρακολούθηση της βλάστησης και αποκατάσταση μετά τη φωτιά: Μελέτη περίπτωσης
στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας]]

* [[Χαρτογράφηση των αλλαγών της ακτογραμμής στα νησιά Mentawai με χρήση Τηλεπισκόπησης]]

* [[Αξιολόγηση των αλλαγών στις χρήσεις γης/κάλυψης γης και των επιπτώσεών τους στη γη στη θερμοκρασία της επιφάνειας...]]

* [[Επίδραση των εποχιακών διακυμάνσεων της ταχύτητας των πάγων στις δεκαετείς τάσεις που παρατηρούνται στη Νοτιοδυτική Γροιλανδία...]]

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

Παρακολούθηση της βλάστησης και αποκατάσταση μετά τη φωτιά: Μελέτη περίπτωσης στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας

2023-03-18T11:41:41Z

Salari Paraskevi:

[[Παρακολούθηση της βλάστησης και αποκατάσταση μετά τη φωτιά: Μελέτη περίπτωσης
στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας]]

'''Πρωτότυπος Τίτλος:''' « Vegetation Monitoring and Post-Fire Recovery: A Case Study
in the Centre Inland of Portugal »
'''Συγγραφείς:''' Cristina Alegria

'''Δημοσιεύθηκε:''' MDPI, Sustainability 6 October 2022

'''Σύνδεσμος :'''
Sustainability | Free Full-Text | Vegetation Monitoring and Post-Fire Recovery: A Case Study in the Centre Inland of Portugal (mdpi.com)

'''Λέξεις-Κλειδιά:''' Θαλάσσια Πεύκη – Ευκάλυπτοι - Θαμνώνες- Απογραφή- φασματικοί δείκτες

[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE1.jpg| thumb| right|'''Εικόνα 1:''' Χάρτης Περιοχής μελέτης - τοποθεσία Sarnadas de S. Simão (Πορτογαλία): (α) γεωγραφική θέση (6.04734° Δ, 6.11400° Α, 44.19665° Ν, 44.28486° Β) - (β) κάλυψη γης το 1995 (COS 1995) - (γ) κάλυψη γης το 2007 (COS 2007) - και (δ) κάλυψη γης το 2018 (COS 2018).]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE7.png| thumb| right|'''Εικόνα 2:''' Κλιματολογικά δεδομένα: (2020-2022) - μηνιαίες μέσες θερμοκρασίες (ελάχιστες και μέγιστες °C) και συνολική μηνιαία βροχόπτωση (mm).]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE10.png| thumb| right|'''Εικόνα 3:''' Ώριμη παραγωγή φυσικής αναγέννησης ναυτικής πεύκης (V και Wa) και μοντέλα NDVI_a: (α) V = f(NDVI_a)-διάγραμμα, μοντέλο και στατιστικά στοιχεία προσαρμογής και πρόβλεψης και (β) Wa = f(NDVI_a)-διάγραμμα, μοντέλο και στατιστικά στοιχεία προσαρμογής και πρόβλεψης.]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE11.png| thumb| right|'''Εικόνα 4:''' Ορθοφωτογραφίες (Ιούλιος 2007): τεμάχια (κυκλωμένα με πορτοκαλί χρώμα) με μέγιστο και ελάχιστο NDVI ανά τύπο κάλυψης.]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE12.png| thumb| right|'''Εικόνα 5:''' Χρονική προοπτική των αγροτεμαχίων (κύκλοι με πορτοκαλί χρώμα) που κάηκαν το 2020: (α) ορθοφωτογραφίες Ιουλίου 2007, (β) εικόνες Sentinel-2 (28 Ιουλίου 2020) και (γ) εικόνες Sentinel-2 (9 Μαΐου 2022).]]

'''ΠΕΡΙΛΗΨΗ'''

Οι πυρκαγιές αποτελούν μείζον περιβαλλοντικό ζήτημα που έχει αντίκτυπο στην υποβάθμιση της γης. Οι φασματικοί δείκτες τηλεπισκόπησης παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες για τον βραχυπρόθεσμο μετριασμό και την αποκατάσταση μετά από πυρκαγιές. Χρησιμοποιήθηκε μια περιοχή μελέτης στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας που καταλαμβάνεται από δάση Maritime pine και Eucalypts. Η περιοχή επλήγη από πυρκαγιές το 2003, το 2017 και το 2020. Οι στόχοι της μελέτης ήταν διττοί: (1) να υπολογιστεί ο δείκτης κανονικοποιημένης διαφοράς βλάστησης (NDVI) και με δεδομένα δασικής απογραφής να εξαχθεί ένα μοντέλο παραγωγής Maritime pine, να διαφοροποιηθούν τα αείφυλλα δάση κωνοφόρων (π.χ, Maritime pine), αείφυλλα δάση πλατύφυλλων (π.χ. Eucalypts) και θαμνώνες, και παρακολούθηση της βλάστησης και της αποκατάστασής της μετά την πυρκαγιά- και (2) υπολογισμός της διαφοράς του κανονικοποιημένου λόγου καύσης (NBR) μεταξύ των ημερομηνιών πριν και μετά την πυρκαγιά για την αξιολόγηση των επιπέδων σοβαρότητας της καύσης. Τα αγροτεμάχια μιας προηγούμενης δασικής απογραφής χρησιμοποιήθηκαν για την παρακολούθηση των τιμών NDVI το 2007 και από το 2020 έως το 2022. Χρησιμοποιήθηκε μια εναέρια κάλυψη το 2007 και οι εικόνες Sentinel-2 για τα έτη 2020 έως 2022. Τα γραμμικά μοντέλα προσάρμοσαν την παραγωγή θαλάσσιας πεύκης με τον μετασχηματισμένο NDVI ανά ηλικία, παρουσιάζοντας αποτελεσματικότητα προσαρμογής 60%. Η διαστρωμάτωση των τύπων κάλυψης ανάλογα με το στάδιο ανάπτυξης της συστάδας και την εμφάνιση πυρκαγιάς ήταν δυνατή με τη χρήση της χρονικής καμπύλης NDVI, η οποία έδειξε επίσης την επίδραση της πυρκαγιάς και των χαμηλών βροχοπτώσεων. Οι τύποι κάλυψης κατατάχθηκαν με βάση τις φθίνουσες τιμές του NDVI ως εξής: ώριμες φυτείες ευκαλύπτων, νεαρή αναγέννηση θαλασσινής πεύκης, ώριμη θαλασσινή πεύκη, νεαρές φυτείες ευκαλύπτων, θαμνότοπος με φράουλες, φυτείες ευκαλύπτων μετά την πυρκαγιά, θαλασσινή πεύκη μετά την πυρκαγιά, υψηλός θαμνότοπος και μικρός θαμνότοπος. Η ανάκαμψη της βλάστησης μετά την πυρκαγιά ήταν χαμηλότερη στις περιοχές με υψηλότερο επίπεδο σοβαρότητας της πυρκαγιάς. Οι περιοχές θαλάσσιας πεύκης έχασαν την ικανότητα φυσικής αναγέννησης λόγω των σύντομων κύκλων των πυρκαγιών. Οι φασματικοί δείκτες αποτέλεσαν αποτελεσματικά εργαλεία για τη διαφοροποίηση των τύπων κάλυψης και τη βοήθεια στην αξιολόγηση της κατάστασης των δασών και των θαμνώνων.

'''1. ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ'''

Η περιοχή μελέτης είναι μια τοποθεσία στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας με 3100 εκτάρια έκτασης. Η περιοχή μελέτης, Sarnadas de S. Simão έχει υποστεί σημαντικές μεταβολές στη δασική της κάλυψη καθ' όλη τη διάρκεια των τελευταίων δεκαετιών. Σύμφωνα με τους επίσημους πορτογαλικούς χάρτες κάλυψης/χρήσης γης το 1995, η περιοχή μελέτης καταλαμβανόταν κυρίως από θαλάσσιο πευκοδάσος. Το 2007, λόγω της πυρκαγιάς του 2003, το δάσος θαλάσσιας πεύκης μειώθηκε σημαντικά. Μετά από μια δεκαετία, το 2017, μια άλλη σοβαρή πυρκαγιά ήταν η αιτία της συνεχιζόμενης μείωσης των δασών θαλάσσιας Πεύκης και της αύξηση των ευκαλύπτων. Χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα δασικής απογραφής που διενεργήθηκε το 2007, όπου έγινε συστηματική δειγματοληψία, υποστηριζόμενη από ένα γεωαναφερμένο πλέγμα 500 μέτρων επέτρεψε την εγκατάσταση 60 κυκλικών τεμαχίων των 500 m2. Λόγω της πυρκαγιάς του 2003 η βόρεια ζώνη καλύφθηκε είτε από θαμνώνες είτε από θάμνους είτε από νεαρές φυσικώς αναγεννημένες συστάδες θαλάσσιας πεύκης που ήταν πολύ μικρές για να μετρηθούν. Διαφορές στην κάλυψη της γης των τεμαχίων το 2007 και το πορτογαλικό επίσημο χάρτη κάλυψης γης COS 2007 οφείλονται στην ελάχιστη μονάδα χαρτογράφησης που χρησιμοποιήθηκε στο εν λόγω χάρτη σε σύγκριση με την έκταση του αγροτεμαχίου (500 m2).

'''2. ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ'''

'''Εικόνες τηλεπισκόπησης (2007 και 2020-2022) - φασματικοί δείκτες'''

Για το έτος 2007 χρησιμοποιήθηκε η επίσημη εναέρια κάλυψη για την Πορτογαλία που ελήφθη μεταξύ Ιουλίου και Νοεμβρίου του ίδιου έτους, με χωρική ανάλυση 0,5 m.. Για τα έτη από το 2020 έως το 2022, δηλαδή το έτος της τελευταίας πυρκαγιάς και μετά χρησιμοποιήθηκαν Sentinel-2 εικόνες. Για την παρούσα μελέτη, χρησιμοποιήθηκαν οι εικόνες του πολυφασματικού οργάνου (MSI) Sentinel-2 για 10 ημερομηνίες των ετών 2020-2022. Ο NDVI υπολογίστηκε και από τις δύο σειρές εικόνων, αντίστοιχα, με χωρική ανάλυση 0,5 m για τις ορθοφωτογραφίες και με χωρική ανάλυση 10 m για τις εικόνες Sentinel-2. Το NBR υπολογίστηκε από τις εικόνες Sentinel-2, χρησιμοποιώντας τη ζώνη SWIR2 με χωρική ανάλυση 20 m, για τις ημερομηνίες πριν και μετά την πυρκαγιά στις 13 Σεπτεμβρίου 2020.

'''Κλιματολογικά δεδομένα-τοπικός σταθμός (2020-2022) '''

Οι μηνιαίες κλιματολογικές εκθέσεις δόθηκαν από τον επίσημο εθνική πύλη του Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA) από τον πλησιέστερο τοπικό κλιματολογικό σταθμό σε απόσταση 40 χλμ περίπου. Στην παρούσα μελέτη, τα κλιματολογικά δεδομένα που αφορούν τα υδρολογικά έτη 2019/2020, 2020/2021 και 2021/2022 (μέχρι τον Μάιο) χρησιμοποιήθηκαν για να προκύψει η εξέλιξη του μέσου μηνιαίου θερμοκρασιών (ελάχιστη και μέγιστη ◦C) και της συνολικής μηνιαίας βροχόπτωσης (mm). Η συσσωρευμένη μηνιαία βροχόπτωση (mm) για κάθε υδρολογικό έτος ήταν 708,9 mm, 695,8 mm και 326,2 mm (μέχρι τον Μάιο). Τα δεδομένα αυτά χρησιμοποιήθηκαν για την εξήγηση των τιμών του NDVI που παρατηρήθηκαν στην περιοχή μελέτης καθ' όλη τη διάρκεια από το 2020 έως το 2022.

'''Εκτίμηση του NDVI των δασικών απογραφικών επιφανειών'''

Οι εικόνες NDVI που υπολογίστηκαν από τις ορθοφωτογραφίες που ελήφθησαν τον Ιούλιο του 2007 επέτρεψε την αξιολόγηση του μέσου NDVI για κάθε αγροτεμάχιο δασικής απογραφής (500 m2 ) χρησιμοποιώντας ένα υπόδειγμα που αποτελείται από έναν πυρήνα 20 × 20 εικονοστοιχείων γύρω από το κέντρο του αγροτεμαχίου (100 m2) Οι εικόνες NDVI που υπολογίζονται από τις εικόνες Sentinel-2 για τις 10 ημερομηνίες. Στη συνέχεια, η παραγωγή ξύλου Maritime pine (V) και η παραγωγή υπέργειας βιομάζας (Wa) προσαρμόστηκαν με απλή γραμμική παλινδρόμηση χρησιμοποιώντας το μέσο NDVI των αγροτεμαχίων ως επεξηγηματική μεταβλητή. Λόγω της χαμηλής συσχέτισης που παρατηρήθηκε μεταξύ του μέσου όρου των αγροτεμαχίων NDVI και των V και Wa, ο μετασχηματισμένος NDVI, που ορίστηκε ως NDVI_a = NDVI (t/R) με R = 40 έτη, δοκιμάστηκε επίσης.

'''NDVI ανά τύπο κάλυψης (2007 και 2020-2021) '''

Ο μέσος NDVI των αγροτεμαχίων το 2007 χρησιμοποιήθηκε επίσης για τη διερεύνηση των διαφορών τύπων κάλυψης (π.χ. θάμνος, αναγέννηση θαλάσσιας πεύκης, θαλάσσιας πεύκης και αμιγούς και μικτού ευκαλύπτου). Στη συνέχεια, ο τύπος κάλυψης σε κάθε αγροτεμάχιο το 2020 επικαιροποιήθηκε χρησιμοποιώντας το πορτογαλικό επίσημο χάρτη κάλυψης γης COS 2018 και από φωτογραφία εικόνας του Google Earth ερμηνεία (Μάιος-Ιούνιος 2019). Και πάλι, ο NDVI των αγροτεμαχίων χρησιμοποιήθηκε για τη διερεύνηση των διαφορών μεταξύ των τύπων κάλυψης (π.χ. θάμνος- θαλάσσια πεύκη- ευκάλυπτος) καθ' όλη τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου 2020 περιόδου (10 Μαρτίου 2020, 29 Μαΐου 2020, 28 Ιουνίου 2020, 28 Ιουλίου 2020 και 26 Σεπτεμβρίου 2020).
Πραγματοποιήθηκε έλεγχος Z-test δύο δειγμάτων για τους μέσους όρους, σε επίπεδο εμπιστοσύνης 95%, για να σύγκριση του μέσου NDVI των αγροτεμαχίων ανά τύπο κάλυψης τον Ιούλιο του 2007 και στις 28 Ιουλίου 2020. Στη συνέχεια, η NDVI ann-min και η μέθοδος CV χρησιμοποιήθηκε για τη διαφοροποίηση των τύπων κάλυψης καθ' όλη τη διάρκεια του 2020 καλλιεργητική περίοδο με βάση τη χρονική καμπύλη NDVI. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε περαιτέρω λεπτομερής ανάλυση για τα αγροτεμάχια συγκεκριμένων τύπων κάλυψης καθ' όλη τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου 2020 με βάση την χρονική καμπύλη NDVI.

'''Παρακολούθηση της σοβαρότητας της καύσης και της αποκατάστασης της βλάστησης μετά τη φωτιά (2020-2022)'''
Το έτος 2020, μια πυρκαγιά στις 13 Σεπτεμβρίου επηρέασε την περιοχή μελέτης. Τα σημάδια εγκαυμάτων της πυρκαγιάς διερευνήθηκαν με τη χρήση του NBR πριν από την πυρκαγιά (6 Σεπτεμβρίου 2020) και μετά την πυρκαγιά (26 Σεπτεμβρίου 2020). Στη συνέχεια, προέκυψε η διαφορά στο NBR μεταξύ των δύο ημερομηνιών. Στη συνέχεια, το dNBR χρησιμοποιήθηκε για την ταξινόμηση της σοβαρότητας της καύσης σύμφωνα με τα επίπεδα που προτείνονται από την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Πληροφοριών για τις Δασικές Πυρκαγιές (EFFIS). Ο πορτογαλικός επίσημος χάρτης καμένων εκτάσεων του 2020 επικαλύφθηκε στην εικόνα dNBR και χρησιμοποιήθηκε ως αναφοράς. Ο NDVI χρησιμοποιήθηκε για την παρακολούθηση της ανάκαμψης της βλάστησης μετά την πυρκαγιά (26 Σεπτεμβρίου 2020) κατά τη διάρκεια τριών εξαμηνιαίων περιόδων από το 2021 έως το 2022 (15 Μαρτίου 2021, 21 Σεπτεμβρίου 2021 και 9 Μαΐου 2022). Όπως είναι γνωστό, οι τιμές του NDVI κυμαίνονται από -1 έως 1, όπου το νερό οι επιφάνειες νερού, οι τεχνητές κατασκευές, οι βράχοι, τα σύννεφα και το χιόνι αντιστοιχούν σε αρνητικές τιμές, το γυμνό έδαφος συνήθως εμπίπτει στο εύρος 0,1-0,2 και τα φυτά θα έχουν πάντα θετικές τιμές μεταξύ 0,2 και 1. Ειδικότερα, ένας υγιής, πυκνός θόλος βλάστησης θα πρέπει να έχει τιμές πάνω από 0,5, και η αραιή βλάστηση πιθανότατα θα εμπίπτει στο εύρος 0,2 έως 0,5. Συνεπώς, ο NDVI επαναταξινομήθηκε λαμβάνοντας υπόψη τρεις κλάσεις πρασίνου για την παρακολούθηση της βλάστησης ανάκαμψη μετά την πυρκαγιά Επιπλέον, τα καμένα αγροτεμάχια στην πυρκαγιά του 2020 παρακολουθήθηκαν για να κατανοηθεί η NDVI όσον αφορά τα επίπεδα σοβαρότητας της καύσης μεταξύ 2020 και 2022 (10 Μαρτίου 2020, 29 Μαΐου 2020, 28 Ιουνίου 2020, 28 Ιουλίου 2020, 6 Σεπτεμβρίου 2020, 26 Σεπτεμβρίου 2020, 15 Μαρτίου 2021, 14 Μαΐου 20021, 21 Σεπτεμβρίου 2021, 30 Μαρτίου 2022 και 9 Μαΐου 2022).

'''3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ'''

'''NDVI και παραγωγή θαλάσσιας πεύκης (2007) '''

Η συσχέτιση μεταξύ του μέσου NDVI των αγροτεμαχίων θαλάσσιας πεύκης και των μεταβλητών της συστάδας ήταν φτωχή (μικρότερη από 0,22). Η καλύτερη συσχέτιση πέντε μεταβλητών ήταν η ακόλουθη: G (-0.22); Sh25 (-0,18), N (0,17), Wl (0,17) και Wr (0,17). Οι μεταβλητές G και N είναι απόλυτες μετρήσεις της πυκνότητας της συστάδας, η μεταβλητή Sh25 είναι δείκτης της παραγωγικότητας της περιοχής και οι μεταβλητές Wl και Wr δίνουν μια εικόνα, αντίστοιχα, της ικανότητας φωτοσύνθεσης της κόμης των δέντρων και των ριζών των δέντρων του χώρου ανάπτυξης στη συστάδα. Όλες αυτές οι μεταβλητές είναι σημαντικές παράμετροι που καθορίζουν την παραγωγή της συστάδας. Όσον αφορά τη μέση συσχέτιση του NDVI των αγροτεμαχίων με την παραγωγή ξύλου (V) και την παραγωγή υπέργειας βιομάζας (Wa), διαπιστώθηκε ότι είναι πολύ χαμηλή (περίπου 0,03). Μόνο, χρησιμοποιώντας του μετασχηματισμένου NDVI_a, επιτεύχθηκαν συσχετίσεις μεταξύ 0,72 και 0,73. Επομένως, ως αναμενόταν, η αποτελεσματικότητα μοντελοποίησης των γραμμικών μοντέλων V = f(NDVI_a) και Wa = f(NDVI_a) δεν ήταν πολύ υψηλή (R2 γύρω στο 60%) (Σχήμα 8α,β). Αυτές οι συστάδες θαλάσσιας πεύκης δημιουργήθηκαν με φυσική αναγέννηση και, το 2007, ήταν κυρίως υποαποθεματοποιημένες ή πολύ υποαποθεματοποιημένες. Η ανύπαρκτη ή ακατάλληλη δασοκομική παρέμβαση μπορεί να εξηγήσει αυτή την υποπληθυσμιακή κατάσταση, όπως η εφαρμογή μία και μοναδική και καθυστερημένη αραίωση υψηλού βαθμού χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η σταθερότητα της συστάδας. Τόσο το καθεστώς εγκατάστασης αυτών των συστάδων (φυσική αναγέννηση, συνεπώς με ακανόνιστες αποστάσεις) όσο και η απουσία κατάλληλης διαχείρισης της συστάδας μεταφέρουν υψηλή μεταβλητότητα των συνθηκών ανάπτυξης μεταξύ των συστάδων στις οριζόντιες και κάθετες δομές των συστάδων (κατανομές διαμέτρου και ύψους). Η μεταβλητότητα αυτή έχει αρνητικό αντίκτυπο στις προσπάθειες μοντελοποίησης, όπως επαληθεύτηκε. Αυτές οι συστάδες έχουν επίσης σημαντική κάλυψη του υπορόφου (κατά μέσο όρο περίπου 54%) που μπορεί να έχει επηρεάσει τις παρατηρούμενες τιμές NDVI. Ο NDVI αυτών των εννέα αγροτεμαχίων αναλύθηκε όσον αφορά τη χρονική καμπύλη NDVI καθ' όλη τη διάρκεια την καλλιεργητική περίοδο 2020 (Μάρτιος-Σεπτέμβριος 2020) και το NDVI ann-min και CV αξιολογήθηκαν. Οι τύποι κάλυψης των εννέα αγροτεμαχίων μπορούσαν να καταταγούν με βάση τις φθίνουσες τιμές NDVI ως εξής:

'''Σοβαρότητα και παρακολούθηση της αποκατάστασης της βλάστησης μετά την πυρκαγιά'''

Το σημάδι καύσης της πυρκαγιάς του 2020 με τη χρήση του dNBR μεταξύ της ημερομηνίας πριν από την πυρκαγιά και μετά. Αυτό επέτρεψε την παρατήρηση μιας πολύ υψηλής σοβαρότητας καύσης σε όλες τις περιοχές μελέτης που κάηκαν είναι η ανάκαμψη της δασικής βλάστησης μετά την πυρκαγιά, η οποία έδειξε, ότι στις αρχές της άνοιξης η ανάκαμψη δεν ήταν πολύ σημαντική. Ωστόσο, σημαντική ανάκαμψη παρατηρήθηκε ήδη στα τέλη του καλοκαιριού. Το επόμενο έτος παρατηρήθηκε συνολική μείωση του πρασίνου λόγω ενός πολύ ξηρού χειμώνα. Μόνο τέσσερα αγροτεμάχια (αγροτεμάχια n◦ 26, 35, 40 και 45) κάηκαν στην πυρκαγιά του 2020, αλλά με διαφορετικές σφοδρότητες πυρκαγιάς. Αυτά τα αγροτεμάχια κάηκαν επίσης στις πυρκαγιές του 2003 και του 2017. Το 2007, η κάλυψη γης του αγροτεμαχίου n◦ 26 ήταν θάμνος (50% Erica sp.), το αγροτεμάχιο n◦ 35 ήταν θάμνος (50% Cytisus sp.), το αγροτεμάχιο n◦ 40 ήταν θάμνος (60% Arbutus unedo) και το αγροτεμάχιο n◦ 45 ήταν θάμνος (50% Cistus sp.) (Παράρτημα Α-Σχήμα Α5). Και πάλι, στις αρχές της άνοιξης (15 Μαρτίου 2021), η αποκατάσταση της εδαφοκάλυψης αυτών των τεμαχίων δεν ήταν πολύ σημαντική, ενώ ακολούθησε στα τέλη του καλοκαιριού (21 Σεπτεμβρίου 2021) από μια σημαντική ανάκαμψη, και το επόμενο έτος, νωρίς την άνοιξη (9 Μαΐου 2022) από μια συνολική μείωση του πρασίνου λόγω μιας πολύ ξηρής περιόδου. χειμώνα (Σχήμα 4 - Ιανουάριος και Φεβρουάριος 2022). Αυτά τα αγροτεμάχια κάηκαν επίσης στις πυρκαγιές του 2003 και του 2017. Το 2007, η κάλυψη γης στο αγροτεμάχιο 26 ήταν θάμνος (50% Erica sp.), στο αγροτεμάχιο 26 35 ήταν θάμνος (50% Cytisus sp.), το αγροτεμάχιο 40 ήταν θάμνος (60% Arbutus unedo) και το αγροτεμάχιο 45 ήταν θάμνος (50% Cistus sp.). Και πάλι, νωρίς την άνοιξη (15 Μαρτίου ) Εικόνα 16. Καμένα τεμάχια της δασικής απογραφής (σημειωμένα με μπλε χρώμα) το 2020-μετά την αποκατάσταση από την πυρκαγιά: σοβαρότητα της καύσης επίπεδα, κλάσεις NDVI 15 Μαρτίου 2021, κλάσεις NDVI 21 Σεπτεμβρίου 2021 και κλάσεις NDVI 9 Μαΐου 2022.

'''4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ'''

Τα κύρια συμπεράσματα της μελέτης αυτής είναι τα εξής: α) τα γραμμικά μοντέλα της θαλάσσιας πεύκης (ξύλο και βιομάζα) με τον NDVI_a παρουσίασαν αποτελεσματικότητα προσαρμογής περίπου 60%, β) οι τιμές NDVI που υπολογίστηκαν από τις ορθοφωτογραφικές εικόνες βρέθηκαν να μην είναι συγκρίσιμες με εκείνες που υπολογίζονται από τις
εικόνες Sentinel-2 λόγω των διαφορών στους αισθητήρες, εύρους ζώνης και χωρικής ανάλυσης, 3) οι τιμές NDVI των αγροτεμαχίων ανά τύπο κάλυψης, τόσο το 2007 όσο και το 2020, παρουσίασαν μεγάλη μεταβλητότητα και δεν διαπιστώθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ της ώριμης θαλάσσιας πεύκης, των ευκαλύπτων και των θαμνώνων. 4) Η διαφοροποίηση μεταξύ των τύπων κάλυψης ανά στάδιο ανάπτυξης της συστάδας και ανά εμφάνιση πυρκαγιάς ήταν δυνατή όταν η μέθοδος NDVI-CV εφαρμόστηκε στη χρονική καμπύλη NDVI καθ' όλη τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου του 2020. 5) Ο NDVI και το NBR έδειξαν ότι η ανάκαμψη της βλάστησης μετά την πυρκαγιά ήταν χαμηλότερη σε υψηλότερης σοβαρότητας εγκαύματα. 6) Λόγω της αλληλουχίας μικρών κύκλων πυρκαγιών στην περιοχή μελέτης, η θαλάσσια πεύκη έχουν χάσει την ικανότητα φυσικής αναγέννησής τους. 7) Οι θαμνώδεις εκτάσεις (π.χ. Arbutus unedo) είχαν πολύ σημαντική ανάκαμψη μετά την πυρκαγιά ένα χρόνο αργότερα και η χρονική καμπύλη NDVI των καμένων επιφανειών κατά την περίοδο 2000-2022 έδειξε σαφώς τη μείωση του NDVI λόγω των επιπτώσεων της πυρκαγιάς (13 Σεπτεμβρίου 2020) και των χαμηλών βροχοπτώσεων του περασμένου χειμώνα (Ιανουάριος και Φεβρουάριος 2022). 8) Συνοπτικά, ο NDVI και ο NBR αποδείχθηκαν αποτελεσματικοί στη διαφοροποίηση των τύπων κάλυψης και ως εργαλεία παρακολούθησης που βοηθούν στην αξιολόγηση της κατάστασης των δασών και των θαμνώνων.

[[category:Δασικές Πυρκαγιές – Παρακολούθηση φυσικής αναγέννησης μετά από πυρκαγιές]]

Σάλαρη Παρασκευή

2023-03-16T23:53:26Z

Salari Paraskevi: Διαγραφή του περιεχομένου της σελίδας

Σάλαρη Παρασκευή

2023-03-16T23:52:18Z

Salari Paraskevi: Νέα σελίδα με ' category:Σάλαρη Παρασκευή'

[[category:Σάλαρη Παρασκευή]]

Παρακολούθηση της βλάστησης και αποκατάσταση μετά τη φωτιά: Μελέτη περίπτωσης στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας

2023-03-16T23:27:15Z

Salari Paraskevi:

Παρακολούθηση της βλάστησης και αποκατάσταση μετά τη φωτιά: Μελέτη περίπτωσης στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας

2023-03-16T23:26:07Z

Salari Paraskevi:

[[Παρακολούθηση της βλάστησης και αποκατάσταση μετά τη φωτιά: Μελέτη περίπτωσης
στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας]]

'''Πρωτότυπος Τίτλος:''' « Vegetation Monitoring and Post-Fire Recovery: A Case Study
in the Centre Inland of Portugal »
'''Συγγραφείς:''' Cristina Alegria

'''Δημοσιεύθηκε:''' MDPI, Sustainability 6 October 2022

'''Σύνδεσμος :'''
Sustainability | Free Full-Text | Vegetation Monitoring and Post-Fire Recovery: A Case Study in the Centre Inland of Portugal (mdpi.com)

'''Λέξεις-Κλειδιά:''' Θαλάσσια Πεύκη – Ευκάλυπτοι - Θαμνώνες- Απογραφή- φασματικοί δείκτες

[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE1.jpg| thumb| right|'''Εικόνα 1:''' Χάρτης Περιοχής μελέτης - τοποθεσία Sarnadas de S. Simão (Πορτογαλία): (α) γεωγραφική θέση (6.04734° Δ, 6.11400° Α, 44.19665° Ν, 44.28486° Β) - (β) κάλυψη γης το 1995 (COS 1995) - (γ) κάλυψη γης το 2007 (COS 2007) - και (δ) κάλυψη γης το 2018 (COS 2018).]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE7.png| thumb| right|'''Εικόνα 2:''' Κλιματολογικά δεδομένα: (2020-2022) - μηνιαίες μέσες θερμοκρασίες (ελάχιστες και μέγιστες °C) και συνολική μηνιαία βροχόπτωση (mm).]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE10.png| thumb| right|'''Εικόνα 3:''' Ώριμη παραγωγή φυσικής αναγέννησης ναυτικής πεύκης (V και Wa) και μοντέλα NDVI_a: (α) V = f(NDVI_a)-διάγραμμα, μοντέλο και στατιστικά στοιχεία προσαρμογής και πρόβλεψης και (β) Wa = f(NDVI_a)-διάγραμμα, μοντέλο και στατιστικά στοιχεία προσαρμογής και πρόβλεψης.]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE11.png| thumb| right|'''Εικόνα 4:''' Ορθοφωτογραφίες (Ιούλιος 2007): τεμάχια (κυκλωμένα με πορτοκαλί χρώμα) με μέγιστο και ελάχιστο NDVI ανά τύπο κάλυψης.]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE12.png| thumb| right|'''Εικόνα 5:''' Χρονική προοπτική των αγροτεμαχίων (κύκλοι με πορτοκαλί χρώμα) που κάηκαν το 2020: (α) ορθοφωτογραφίες Ιουλίου 2007, (β) εικόνες Sentinel-2 (28 Ιουλίου 2020) και (γ) εικόνες Sentinel-2 (9 Μαΐου 2022).]]

'''ΠΕΡΙΛΗΨΗ'''
Οι πυρκαγιές αποτελούν μείζον περιβαλλοντικό ζήτημα που έχει αντίκτυπο στην υποβάθμιση της γης. Οι φασματικοί δείκτες τηλεπισκόπησης παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες για τον βραχυπρόθεσμο μετριασμό και την αποκατάσταση μετά από πυρκαγιές. Χρησιμοποιήθηκε μια περιοχή μελέτης στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας που καταλαμβάνεται από δάση Maritime pine και Eucalypts. Η περιοχή επλήγη από πυρκαγιές το 2003, το 2017 και το 2020. Οι στόχοι της μελέτης ήταν διττοί: (1) να υπολογιστεί ο δείκτης κανονικοποιημένης διαφοράς βλάστησης (NDVI) και με δεδομένα δασικής απογραφής να εξαχθεί ένα μοντέλο παραγωγής Maritime pine, να διαφοροποιηθούν τα αείφυλλα δάση κωνοφόρων (π.χ, Maritime pine), αείφυλλα δάση πλατύφυλλων (π.χ. Eucalypts) και θαμνώνες, και παρακολούθηση της βλάστησης και της αποκατάστασής της μετά την πυρκαγιά- και (2) υπολογισμός της διαφοράς του κανονικοποιημένου λόγου καύσης (NBR) μεταξύ των ημερομηνιών πριν και μετά την πυρκαγιά για την αξιολόγηση των επιπέδων σοβαρότητας της καύσης. Τα αγροτεμάχια μιας προηγούμενης δασικής απογραφής χρησιμοποιήθηκαν για την παρακολούθηση των τιμών NDVI το 2007 και από το 2020 έως το 2022. Χρησιμοποιήθηκε μια εναέρια κάλυψη το 2007 και οι εικόνες Sentinel-2 για τα έτη 2020 έως 2022. Τα γραμμικά μοντέλα προσάρμοσαν την παραγωγή θαλάσσιας πεύκης με τον μετασχηματισμένο NDVI ανά ηλικία, παρουσιάζοντας αποτελεσματικότητα προσαρμογής 60%. Η διαστρωμάτωση των τύπων κάλυψης ανάλογα με το στάδιο ανάπτυξης της συστάδας και την εμφάνιση πυρκαγιάς ήταν δυνατή με τη χρήση της χρονικής καμπύλης NDVI, η οποία έδειξε επίσης την επίδραση της πυρκαγιάς και των χαμηλών βροχοπτώσεων. Οι τύποι κάλυψης κατατάχθηκαν με βάση τις φθίνουσες τιμές του NDVI ως εξής: ώριμες φυτείες ευκαλύπτων, νεαρή αναγέννηση θαλασσινής πεύκης, ώριμη θαλασσινή πεύκη, νεαρές φυτείες ευκαλύπτων, θαμνότοπος με φράουλες, φυτείες ευκαλύπτων μετά την πυρκαγιά, θαλασσινή πεύκη μετά την πυρκαγιά, υψηλός θαμνότοπος και μικρός θαμνότοπος. Η ανάκαμψη της βλάστησης μετά την πυρκαγιά ήταν χαμηλότερη στις περιοχές με υψηλότερο επίπεδο σοβαρότητας της πυρκαγιάς. Οι περιοχές θαλάσσιας πεύκης έχασαν την ικανότητα φυσικής αναγέννησης λόγω των σύντομων κύκλων των πυρκαγιών. Οι φασματικοί δείκτες αποτέλεσαν αποτελεσματικά εργαλεία για τη διαφοροποίηση των τύπων κάλυψης και τη βοήθεια στην αξιολόγηση της κατάστασης των δασών και των θαμνώνων.

'''1. ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ'''
Η περιοχή μελέτης είναι μια τοποθεσία στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας με 3100 εκτάρια έκτασης. Η περιοχή μελέτης, Sarnadas de S. Simão έχει υποστεί σημαντικές μεταβολές στη δασική της κάλυψη καθ' όλη τη διάρκεια των τελευταίων δεκαετιών. Σύμφωνα με τους επίσημους πορτογαλικούς χάρτες κάλυψης/χρήσης γης το 1995, η περιοχή μελέτης καταλαμβανόταν κυρίως από θαλάσσιο πευκοδάσος. Το 2007, λόγω της πυρκαγιάς του 2003, το δάσος θαλάσσιας πεύκης μειώθηκε σημαντικά. Μετά από μια δεκαετία, το 2017, μια άλλη σοβαρή πυρκαγιά ήταν η αιτία της συνεχιζόμενης μείωσης των δασών θαλάσσιας Πεύκης και της αύξηση των ευκαλύπτων. Χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα δασικής απογραφής που διενεργήθηκε το 2007, όπου έγινε συστηματική δειγματοληψία, υποστηριζόμενη από ένα γεωαναφερμένο πλέγμα 500 μέτρων επέτρεψε την εγκατάσταση 60 κυκλικών τεμαχίων των 500 m2. Λόγω της πυρκαγιάς του 2003 η βόρεια ζώνη καλύφθηκε είτε από θαμνώνες είτε από θάμνους είτε από νεαρές φυσικώς αναγεννημένες συστάδες θαλάσσιας πεύκης που ήταν πολύ μικρές για να μετρηθούν. Διαφορές στην κάλυψη της γης των τεμαχίων το 2007 και το πορτογαλικό επίσημο χάρτη κάλυψης γης COS 2007 οφείλονται στην ελάχιστη μονάδα χαρτογράφησης που χρησιμοποιήθηκε στο εν λόγω χάρτη σε σύγκριση με την έκταση του αγροτεμαχίου (500 m2).

'''2. ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ'''

'''Εικόνες τηλεπισκόπησης (2007 και 2020-2022) - φασματικοί δείκτες'''
Για το έτος 2007 χρησιμοποιήθηκε η επίσημη εναέρια κάλυψη για την Πορτογαλία που ελήφθη μεταξύ Ιουλίου και Νοεμβρίου του ίδιου έτους, με χωρική ανάλυση 0,5 m.. Για τα έτη από το 2020 έως το 2022, δηλαδή το έτος της τελευταίας πυρκαγιάς και μετά χρησιμοποιήθηκαν Sentinel-2 εικόνες. Για την παρούσα μελέτη, χρησιμοποιήθηκαν οι εικόνες του πολυφασματικού οργάνου (MSI) Sentinel-2 για 10 ημερομηνίες των ετών 2020-2022. Ο NDVI υπολογίστηκε και από τις δύο σειρές εικόνων, αντίστοιχα, με χωρική ανάλυση 0,5 m για τις ορθοφωτογραφίες και με χωρική ανάλυση 10 m για τις εικόνες Sentinel-2. Το NBR υπολογίστηκε από τις εικόνες Sentinel-2, χρησιμοποιώντας τη ζώνη SWIR2 με χωρική ανάλυση 20 m, για τις ημερομηνίες πριν και μετά την πυρκαγιά στις 13 Σεπτεμβρίου 2020.

'''Κλιματολογικά δεδομένα-τοπικός σταθμός (2020-2022) '''
Οι μηνιαίες κλιματολογικές εκθέσεις δόθηκαν από τον επίσημο εθνική πύλη του Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA) από τον πλησιέστερο τοπικό κλιματολογικό σταθμό σε απόσταση 40 χλμ περίπου. Στην παρούσα μελέτη, τα κλιματολογικά δεδομένα που αφορούν τα υδρολογικά έτη 2019/2020, 2020/2021 και 2021/2022 (μέχρι τον Μάιο) χρησιμοποιήθηκαν για να προκύψει η εξέλιξη του μέσου μηνιαίου θερμοκρασιών (ελάχιστη και μέγιστη ◦C) και της συνολικής μηνιαίας βροχόπτωσης (mm). Η συσσωρευμένη μηνιαία βροχόπτωση (mm) για κάθε υδρολογικό έτος ήταν 708,9 mm, 695,8 mm και 326,2 mm (μέχρι τον Μάιο). Τα δεδομένα αυτά χρησιμοποιήθηκαν για την εξήγηση των τιμών του NDVI που παρατηρήθηκαν στην περιοχή μελέτης καθ' όλη τη διάρκεια από το 2020 έως το 2022.

'''Εκτίμηση του NDVI των δασικών απογραφικών επιφανειών'''
Οι εικόνες NDVI που υπολογίστηκαν από τις ορθοφωτογραφίες που ελήφθησαν τον Ιούλιο του 2007 επέτρεψε την αξιολόγηση του μέσου NDVI για κάθε αγροτεμάχιο δασικής απογραφής (500 m2 ) χρησιμοποιώντας ένα υπόδειγμα που αποτελείται από έναν πυρήνα 20 × 20 εικονοστοιχείων γύρω από το κέντρο του αγροτεμαχίου (100 m2) Οι εικόνες NDVI που υπολογίζονται από τις εικόνες Sentinel-2 για τις 10 ημερομηνίες. Στη συνέχεια, η παραγωγή ξύλου Maritime pine (V) και η παραγωγή υπέργειας βιομάζας (Wa) προσαρμόστηκαν με απλή γραμμική παλινδρόμηση χρησιμοποιώντας το μέσο NDVI των αγροτεμαχίων ως επεξηγηματική μεταβλητή. Λόγω της χαμηλής συσχέτισης που παρατηρήθηκε μεταξύ του μέσου όρου των αγροτεμαχίων NDVI και των V και Wa, ο μετασχηματισμένος NDVI, που ορίστηκε ως NDVI_a = NDVI (t/R) με R = 40 έτη, δοκιμάστηκε επίσης.

'''NDVI ανά τύπο κάλυψης (2007 και 2020-2021) '''
Ο μέσος NDVI των αγροτεμαχίων το 2007 χρησιμοποιήθηκε επίσης για τη διερεύνηση των διαφορών τύπων κάλυψης (π.χ. θάμνος, αναγέννηση θαλάσσιας πεύκης, θαλάσσιας πεύκης και αμιγούς και μικτού ευκαλύπτου). Στη συνέχεια, ο τύπος κάλυψης σε κάθε αγροτεμάχιο το 2020 επικαιροποιήθηκε χρησιμοποιώντας το πορτογαλικό επίσημο χάρτη κάλυψης γης COS 2018 και από φωτογραφία εικόνας του Google Earth ερμηνεία (Μάιος-Ιούνιος 2019). Και πάλι, ο NDVI των αγροτεμαχίων χρησιμοποιήθηκε για τη διερεύνηση των διαφορών μεταξύ των τύπων κάλυψης (π.χ. θάμνος- θαλάσσια πεύκη- ευκάλυπτος) καθ' όλη τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου 2020 περιόδου (10 Μαρτίου 2020, 29 Μαΐου 2020, 28 Ιουνίου 2020, 28 Ιουλίου 2020 και 26 Σεπτεμβρίου 2020).
Πραγματοποιήθηκε έλεγχος Z-test δύο δειγμάτων για τους μέσους όρους, σε επίπεδο εμπιστοσύνης 95%, για να σύγκριση του μέσου NDVI των αγροτεμαχίων ανά τύπο κάλυψης τον Ιούλιο του 2007 και στις 28 Ιουλίου 2020. Στη συνέχεια, η NDVI ann-min και η μέθοδος CV χρησιμοποιήθηκε για τη διαφοροποίηση των τύπων κάλυψης καθ' όλη τη διάρκεια του 2020 καλλιεργητική περίοδο με βάση τη χρονική καμπύλη NDVI. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε περαιτέρω λεπτομερής ανάλυση για τα αγροτεμάχια συγκεκριμένων τύπων κάλυψης καθ' όλη τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου 2020 με βάση την χρονική καμπύλη NDVI.

'''Παρακολούθηση της σοβαρότητας της καύσης και της αποκατάστασης της βλάστησης μετά τη φωτιά (2020-2022)'''
Το έτος 2020, μια πυρκαγιά στις 13 Σεπτεμβρίου επηρέασε την περιοχή μελέτης. Τα σημάδια εγκαυμάτων της πυρκαγιάς διερευνήθηκαν με τη χρήση του NBR πριν από την πυρκαγιά (6 Σεπτεμβρίου 2020) και μετά την πυρκαγιά (26 Σεπτεμβρίου 2020). Στη συνέχεια, προέκυψε η διαφορά στο NBR μεταξύ των δύο ημερομηνιών. Στη συνέχεια, το dNBR χρησιμοποιήθηκε για την ταξινόμηση της σοβαρότητας της καύσης σύμφωνα με τα επίπεδα που προτείνονται από την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Πληροφοριών για τις Δασικές Πυρκαγιές (EFFIS). Ο πορτογαλικός επίσημος χάρτης καμένων εκτάσεων του 2020 επικαλύφθηκε στην εικόνα dNBR και χρησιμοποιήθηκε ως αναφοράς. Ο NDVI χρησιμοποιήθηκε για την παρακολούθηση της ανάκαμψης της βλάστησης μετά την πυρκαγιά (26 Σεπτεμβρίου 2020) κατά τη διάρκεια τριών εξαμηνιαίων περιόδων από το 2021 έως το 2022 (15 Μαρτίου 2021, 21 Σεπτεμβρίου 2021 και 9 Μαΐου 2022). Όπως είναι γνωστό, οι τιμές του NDVI κυμαίνονται από -1 έως 1, όπου το νερό οι επιφάνειες νερού, οι τεχνητές κατασκευές, οι βράχοι, τα σύννεφα και το χιόνι αντιστοιχούν σε αρνητικές τιμές, το γυμνό έδαφος συνήθως εμπίπτει στο εύρος 0,1-0,2 και τα φυτά θα έχουν πάντα θετικές τιμές μεταξύ 0,2 και 1. Ειδικότερα, ένας υγιής, πυκνός θόλος βλάστησης θα πρέπει να έχει τιμές πάνω από 0,5, και η αραιή βλάστηση πιθανότατα θα εμπίπτει στο εύρος 0,2 έως 0,5. Συνεπώς, ο NDVI επαναταξινομήθηκε λαμβάνοντας υπόψη τρεις κλάσεις πρασίνου για την παρακολούθηση της βλάστησης ανάκαμψη μετά την πυρκαγιά Επιπλέον, τα καμένα αγροτεμάχια στην πυρκαγιά του 2020 παρακολουθήθηκαν για να κατανοηθεί η NDVI όσον αφορά τα επίπεδα σοβαρότητας της καύσης μεταξύ 2020 και 2022 (10 Μαρτίου 2020, 29 Μαΐου 2020, 28 Ιουνίου 2020, 28 Ιουλίου 2020, 6 Σεπτεμβρίου 2020, 26 Σεπτεμβρίου 2020, 15 Μαρτίου 2021, 14 Μαΐου 20021, 21 Σεπτεμβρίου 2021, 30 Μαρτίου 2022 και 9 Μαΐου 2022).

'''3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ'''

'''NDVI και παραγωγή θαλάσσιας πεύκης (2007) '''
Η συσχέτιση μεταξύ του μέσου NDVI των αγροτεμαχίων θαλάσσιας πεύκης και των μεταβλητών της συστάδας ήταν φτωχή (μικρότερη από 0,22). Η καλύτερη συσχέτιση πέντε μεταβλητών ήταν η ακόλουθη: G (-0.22); Sh25 (-0,18), N (0,17), Wl (0,17) και Wr (0,17). Οι μεταβλητές G και N είναι απόλυτες μετρήσεις της πυκνότητας της συστάδας, η μεταβλητή Sh25 είναι δείκτης της παραγωγικότητας της περιοχής και οι μεταβλητές Wl και Wr δίνουν μια εικόνα, αντίστοιχα, της ικανότητας φωτοσύνθεσης της κόμης των δέντρων και των ριζών των δέντρων του χώρου ανάπτυξης στη συστάδα. Όλες αυτές οι μεταβλητές είναι σημαντικές παράμετροι που καθορίζουν την παραγωγή της συστάδας. Όσον αφορά τη μέση συσχέτιση του NDVI των αγροτεμαχίων με την παραγωγή ξύλου (V) και την παραγωγή υπέργειας βιομάζας (Wa), διαπιστώθηκε ότι είναι πολύ χαμηλή (περίπου 0,03). Μόνο, χρησιμοποιώντας του μετασχηματισμένου NDVI_a, επιτεύχθηκαν συσχετίσεις μεταξύ 0,72 και 0,73. Επομένως, ως αναμενόταν, η αποτελεσματικότητα μοντελοποίησης των γραμμικών μοντέλων V = f(NDVI_a) και Wa = f(NDVI_a) δεν ήταν πολύ υψηλή (R2 γύρω στο 60%) (Σχήμα 8α,β). Αυτές οι συστάδες θαλάσσιας πεύκης δημιουργήθηκαν με φυσική αναγέννηση και, το 2007, ήταν κυρίως υποαποθεματοποιημένες ή πολύ υποαποθεματοποιημένες. Η ανύπαρκτη ή ακατάλληλη δασοκομική παρέμβαση μπορεί να εξηγήσει αυτή την υποπληθυσμιακή κατάσταση, όπως η εφαρμογή μία και μοναδική και καθυστερημένη αραίωση υψηλού βαθμού χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η σταθερότητα της συστάδας. Τόσο το καθεστώς εγκατάστασης αυτών των συστάδων (φυσική αναγέννηση, συνεπώς με ακανόνιστες αποστάσεις) όσο και η απουσία κατάλληλης διαχείρισης της συστάδας μεταφέρουν υψηλή μεταβλητότητα των συνθηκών ανάπτυξης μεταξύ των συστάδων στις οριζόντιες και κάθετες δομές των συστάδων (κατανομές διαμέτρου και ύψους). Η μεταβλητότητα αυτή έχει αρνητικό αντίκτυπο στις προσπάθειες μοντελοποίησης, όπως επαληθεύτηκε. Αυτές οι συστάδες έχουν επίσης σημαντική κάλυψη του υπορόφου (κατά μέσο όρο περίπου 54%) που μπορεί να έχει επηρεάσει τις παρατηρούμενες τιμές NDVI. Ο NDVI αυτών των εννέα αγροτεμαχίων αναλύθηκε όσον αφορά τη χρονική καμπύλη NDVI καθ' όλη τη διάρκεια την καλλιεργητική περίοδο 2020 (Μάρτιος-Σεπτέμβριος 2020) και το NDVI ann-min και CV αξιολογήθηκαν. Οι τύποι κάλυψης των εννέα αγροτεμαχίων μπορούσαν να καταταγούν με βάση τις φθίνουσες τιμές NDVI ως εξής:

'''Σοβαρότητα και παρακολούθηση της αποκατάστασης της βλάστησης μετά την πυρκαγιά'''
Το σημάδι καύσης της πυρκαγιάς του 2020 με τη χρήση του dNBR μεταξύ της ημερομηνίας πριν από την πυρκαγιά και μετά. Αυτό επέτρεψε την παρατήρηση μιας πολύ υψηλής σοβαρότητας καύσης σε όλες τις περιοχές μελέτης που κάηκαν είναι η ανάκαμψη της δασικής βλάστησης μετά την πυρκαγιά, η οποία έδειξε, ότι στις αρχές της άνοιξης η ανάκαμψη δεν ήταν πολύ σημαντική. Ωστόσο, σημαντική ανάκαμψη παρατηρήθηκε ήδη στα τέλη του καλοκαιριού. Το επόμενο έτος παρατηρήθηκε συνολική μείωση του πρασίνου λόγω ενός πολύ ξηρού χειμώνα. Μόνο τέσσερα αγροτεμάχια (αγροτεμάχια n◦ 26, 35, 40 και 45) κάηκαν στην πυρκαγιά του 2020, αλλά με διαφορετικές σφοδρότητες πυρκαγιάς. Αυτά τα αγροτεμάχια κάηκαν επίσης στις πυρκαγιές του 2003 και του 2017. Το 2007, η κάλυψη γης του αγροτεμαχίου n◦ 26 ήταν θάμνος (50% Erica sp.), το αγροτεμάχιο n◦ 35 ήταν θάμνος (50% Cytisus sp.), το αγροτεμάχιο n◦ 40 ήταν θάμνος (60% Arbutus unedo) και το αγροτεμάχιο n◦ 45 ήταν θάμνος (50% Cistus sp.) (Παράρτημα Α-Σχήμα Α5). Και πάλι, στις αρχές της άνοιξης (15 Μαρτίου 2021), η αποκατάσταση της εδαφοκάλυψης αυτών των τεμαχίων δεν ήταν πολύ σημαντική, ενώ ακολούθησε στα τέλη του καλοκαιριού (21 Σεπτεμβρίου 2021) από μια σημαντική ανάκαμψη, και το επόμενο έτος, νωρίς την άνοιξη (9 Μαΐου 2022) από μια συνολική μείωση του πρασίνου λόγω μιας πολύ ξηρής περιόδου. χειμώνα (Σχήμα 4 - Ιανουάριος και Φεβρουάριος 2022). Αυτά τα αγροτεμάχια κάηκαν επίσης στις πυρκαγιές του 2003 και του 2017. Το 2007, η κάλυψη γης στο αγροτεμάχιο 26 ήταν θάμνος (50% Erica sp.), στο αγροτεμάχιο 26 35 ήταν θάμνος (50% Cytisus sp.), το αγροτεμάχιο 40 ήταν θάμνος (60% Arbutus unedo) και το αγροτεμάχιο 45 ήταν θάμνος (50% Cistus sp.). Και πάλι, νωρίς την άνοιξη (15 Μαρτίου ) Εικόνα 16. Καμένα τεμάχια της δασικής απογραφής (σημειωμένα με μπλε χρώμα) το 2020-μετά την αποκατάσταση από την πυρκαγιά: σοβαρότητα της καύσης επίπεδα, κλάσεις NDVI 15 Μαρτίου 2021, κλάσεις NDVI 21 Σεπτεμβρίου 2021 και κλάσεις NDVI 9 Μαΐου 2022.

'''4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ'''

Τα κύρια συμπεράσματα της μελέτης αυτής είναι τα εξής: α) τα γραμμικά μοντέλα της θαλάσσιας πεύκης (ξύλο και βιομάζα) με τον NDVI_a παρουσίασαν αποτελεσματικότητα προσαρμογής περίπου 60%, β) οι τιμές NDVI που υπολογίστηκαν από τις ορθοφωτογραφικές εικόνες βρέθηκαν να μην είναι συγκρίσιμες με εκείνες που υπολογίζονται από τις
εικόνες Sentinel-2 λόγω των διαφορών στους αισθητήρες, εύρους ζώνης και χωρικής ανάλυσης, 3) οι τιμές NDVI των αγροτεμαχίων ανά τύπο κάλυψης, τόσο το 2007 όσο και το 2020, παρουσίασαν μεγάλη μεταβλητότητα και δεν διαπιστώθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ της ώριμης θαλάσσιας πεύκης, των ευκαλύπτων και των θαμνώνων. 4) Η διαφοροποίηση μεταξύ των τύπων κάλυψης ανά στάδιο ανάπτυξης της συστάδας και ανά εμφάνιση πυρκαγιάς ήταν δυνατή όταν η μέθοδος NDVI-CV εφαρμόστηκε στη χρονική καμπύλη NDVI καθ' όλη τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου του 2020. 5) Ο NDVI και το NBR έδειξαν ότι η ανάκαμψη της βλάστησης μετά την πυρκαγιά ήταν χαμηλότερη σε υψηλότερης σοβαρότητας εγκαύματα. 6) Λόγω της αλληλουχίας μικρών κύκλων πυρκαγιών στην περιοχή μελέτης, η θαλάσσια πεύκη έχουν χάσει την ικανότητα φυσικής αναγέννησής τους. 7) Οι θαμνώδεις εκτάσεις (π.χ. Arbutus unedo) είχαν πολύ σημαντική ανάκαμψη μετά την πυρκαγιά ένα χρόνο αργότερα και η χρονική καμπύλη NDVI των καμένων επιφανειών κατά την περίοδο 2000-2022 έδειξε σαφώς τη μείωση του NDVI λόγω των επιπτώσεων της πυρκαγιάς (13 Σεπτεμβρίου 2020) και των χαμηλών βροχοπτώσεων του περασμένου χειμώνα (Ιανουάριος και Φεβρουάριος 2022). 8) Συνοπτικά, ο NDVI και ο NBR αποδείχθηκαν αποτελεσματικοί στη διαφοροποίηση των τύπων κάλυψης και ως εργαλεία παρακολούθησης που βοηθούν στην αξιολόγηση της κατάστασης των δασών και των θαμνώνων.

Παρακολούθηση της βλάστησης και αποκατάσταση μετά τη φωτιά: Μελέτη περίπτωσης στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας

2023-03-16T23:25:29Z

Salari Paraskevi:

[[Παρακολούθηση της βλάστησης και αποκατάσταση μετά τη φωτιά: Μελέτη περίπτωσης
στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας]]

'''Πρωτότυπος Τίτλος:''' « Vegetation Monitoring and Post-Fire Recovery: A Case Study
in the Centre Inland of Portugal »
'''Συγγραφείς:''' Cristina Alegria

'''Δημοσιεύθηκε:''' MDPI, Sustainability 6 October 2022

'''Σύνδεσμος :'''
Sustainability | Free Full-Text | Vegetation Monitoring and Post-Fire Recovery: A Case Study in the Centre Inland of Portugal (mdpi.com)
'''Λέξεις-Κλειδιά:''' Θαλάσσια Πεύκη – Ευκάλυπτοι - Θαμνώνες- Απογραφή- φασματικοί δείκτες

[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE1.jpg| thumb| right|'''Εικόνα 1:''' Χάρτης Περιοχής μελέτης - τοποθεσία Sarnadas de S. Simão (Πορτογαλία): (α) γεωγραφική θέση (6.04734° Δ, 6.11400° Α, 44.19665° Ν, 44.28486° Β) - (β) κάλυψη γης το 1995 (COS 1995) - (γ) κάλυψη γης το 2007 (COS 2007) - και (δ) κάλυψη γης το 2018 (COS 2018).]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE7.png| thumb| right|'''Εικόνα 2:''' Κλιματολογικά δεδομένα: (2020-2022) - μηνιαίες μέσες θερμοκρασίες (ελάχιστες και μέγιστες °C) και συνολική μηνιαία βροχόπτωση (mm).]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE10.png| thumb| right|'''Εικόνα 3:''' Ώριμη παραγωγή φυσικής αναγέννησης ναυτικής πεύκης (V και Wa) και μοντέλα NDVI_a: (α) V = f(NDVI_a)-διάγραμμα, μοντέλο και στατιστικά στοιχεία προσαρμογής και πρόβλεψης και (β) Wa = f(NDVI_a)-διάγραμμα, μοντέλο και στατιστικά στοιχεία προσαρμογής και πρόβλεψης.]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE11.png| thumb| right|'''Εικόνα 4:''' Ορθοφωτογραφίες (Ιούλιος 2007): τεμάχια (κυκλωμένα με πορτοκαλί χρώμα) με μέγιστο και ελάχιστο NDVI ανά τύπο κάλυψης.]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE12.png| thumb| right|'''Εικόνα 5:''' Χρονική προοπτική των αγροτεμαχίων (κύκλοι με πορτοκαλί χρώμα) που κάηκαν το 2020: (α) ορθοφωτογραφίες Ιουλίου 2007, (β) εικόνες Sentinel-2 (28 Ιουλίου 2020) και (γ) εικόνες Sentinel-2 (9 Μαΐου 2022).]]

'''ΠΕΡΙΛΗΨΗ'''
Οι πυρκαγιές αποτελούν μείζον περιβαλλοντικό ζήτημα που έχει αντίκτυπο στην υποβάθμιση της γης. Οι φασματικοί δείκτες τηλεπισκόπησης παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες για τον βραχυπρόθεσμο μετριασμό και την αποκατάσταση μετά από πυρκαγιές. Χρησιμοποιήθηκε μια περιοχή μελέτης στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας που καταλαμβάνεται από δάση Maritime pine και Eucalypts. Η περιοχή επλήγη από πυρκαγιές το 2003, το 2017 και το 2020. Οι στόχοι της μελέτης ήταν διττοί: (1) να υπολογιστεί ο δείκτης κανονικοποιημένης διαφοράς βλάστησης (NDVI) και με δεδομένα δασικής απογραφής να εξαχθεί ένα μοντέλο παραγωγής Maritime pine, να διαφοροποιηθούν τα αείφυλλα δάση κωνοφόρων (π.χ, Maritime pine), αείφυλλα δάση πλατύφυλλων (π.χ. Eucalypts) και θαμνώνες, και παρακολούθηση της βλάστησης και της αποκατάστασής της μετά την πυρκαγιά- και (2) υπολογισμός της διαφοράς του κανονικοποιημένου λόγου καύσης (NBR) μεταξύ των ημερομηνιών πριν και μετά την πυρκαγιά για την αξιολόγηση των επιπέδων σοβαρότητας της καύσης. Τα αγροτεμάχια μιας προηγούμενης δασικής απογραφής χρησιμοποιήθηκαν για την παρακολούθηση των τιμών NDVI το 2007 και από το 2020 έως το 2022. Χρησιμοποιήθηκε μια εναέρια κάλυψη το 2007 και οι εικόνες Sentinel-2 για τα έτη 2020 έως 2022. Τα γραμμικά μοντέλα προσάρμοσαν την παραγωγή θαλάσσιας πεύκης με τον μετασχηματισμένο NDVI ανά ηλικία, παρουσιάζοντας αποτελεσματικότητα προσαρμογής 60%. Η διαστρωμάτωση των τύπων κάλυψης ανάλογα με το στάδιο ανάπτυξης της συστάδας και την εμφάνιση πυρκαγιάς ήταν δυνατή με τη χρήση της χρονικής καμπύλης NDVI, η οποία έδειξε επίσης την επίδραση της πυρκαγιάς και των χαμηλών βροχοπτώσεων. Οι τύποι κάλυψης κατατάχθηκαν με βάση τις φθίνουσες τιμές του NDVI ως εξής: ώριμες φυτείες ευκαλύπτων, νεαρή αναγέννηση θαλασσινής πεύκης, ώριμη θαλασσινή πεύκη, νεαρές φυτείες ευκαλύπτων, θαμνότοπος με φράουλες, φυτείες ευκαλύπτων μετά την πυρκαγιά, θαλασσινή πεύκη μετά την πυρκαγιά, υψηλός θαμνότοπος και μικρός θαμνότοπος. Η ανάκαμψη της βλάστησης μετά την πυρκαγιά ήταν χαμηλότερη στις περιοχές με υψηλότερο επίπεδο σοβαρότητας της πυρκαγιάς. Οι περιοχές θαλάσσιας πεύκης έχασαν την ικανότητα φυσικής αναγέννησης λόγω των σύντομων κύκλων των πυρκαγιών. Οι φασματικοί δείκτες αποτέλεσαν αποτελεσματικά εργαλεία για τη διαφοροποίηση των τύπων κάλυψης και τη βοήθεια στην αξιολόγηση της κατάστασης των δασών και των θαμνώνων.

'''1. ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ'''
Η περιοχή μελέτης είναι μια τοποθεσία στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας με 3100 εκτάρια έκτασης. Η περιοχή μελέτης, Sarnadas de S. Simão έχει υποστεί σημαντικές μεταβολές στη δασική της κάλυψη καθ' όλη τη διάρκεια των τελευταίων δεκαετιών. Σύμφωνα με τους επίσημους πορτογαλικούς χάρτες κάλυψης/χρήσης γης το 1995, η περιοχή μελέτης καταλαμβανόταν κυρίως από θαλάσσιο πευκοδάσος. Το 2007, λόγω της πυρκαγιάς του 2003, το δάσος θαλάσσιας πεύκης μειώθηκε σημαντικά. Μετά από μια δεκαετία, το 2017, μια άλλη σοβαρή πυρκαγιά ήταν η αιτία της συνεχιζόμενης μείωσης των δασών θαλάσσιας Πεύκης και της αύξηση των ευκαλύπτων. Χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα δασικής απογραφής που διενεργήθηκε το 2007, όπου έγινε συστηματική δειγματοληψία, υποστηριζόμενη από ένα γεωαναφερμένο πλέγμα 500 μέτρων επέτρεψε την εγκατάσταση 60 κυκλικών τεμαχίων των 500 m2. Λόγω της πυρκαγιάς του 2003 η βόρεια ζώνη καλύφθηκε είτε από θαμνώνες είτε από θάμνους είτε από νεαρές φυσικώς αναγεννημένες συστάδες θαλάσσιας πεύκης που ήταν πολύ μικρές για να μετρηθούν. Διαφορές στην κάλυψη της γης των τεμαχίων το 2007 και το πορτογαλικό επίσημο χάρτη κάλυψης γης COS 2007 οφείλονται στην ελάχιστη μονάδα χαρτογράφησης που χρησιμοποιήθηκε στο εν λόγω χάρτη σε σύγκριση με την έκταση του αγροτεμαχίου (500 m2).

'''2. ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ'''

'''Εικόνες τηλεπισκόπησης (2007 και 2020-2022) - φασματικοί δείκτες'''
Για το έτος 2007 χρησιμοποιήθηκε η επίσημη εναέρια κάλυψη για την Πορτογαλία που ελήφθη μεταξύ Ιουλίου και Νοεμβρίου του ίδιου έτους, με χωρική ανάλυση 0,5 m.. Για τα έτη από το 2020 έως το 2022, δηλαδή το έτος της τελευταίας πυρκαγιάς και μετά χρησιμοποιήθηκαν Sentinel-2 εικόνες. Για την παρούσα μελέτη, χρησιμοποιήθηκαν οι εικόνες του πολυφασματικού οργάνου (MSI) Sentinel-2 για 10 ημερομηνίες των ετών 2020-2022. Ο NDVI υπολογίστηκε και από τις δύο σειρές εικόνων, αντίστοιχα, με χωρική ανάλυση 0,5 m για τις ορθοφωτογραφίες και με χωρική ανάλυση 10 m για τις εικόνες Sentinel-2. Το NBR υπολογίστηκε από τις εικόνες Sentinel-2, χρησιμοποιώντας τη ζώνη SWIR2 με χωρική ανάλυση 20 m, για τις ημερομηνίες πριν και μετά την πυρκαγιά στις 13 Σεπτεμβρίου 2020.

'''Κλιματολογικά δεδομένα-τοπικός σταθμός (2020-2022) '''
Οι μηνιαίες κλιματολογικές εκθέσεις δόθηκαν από τον επίσημο εθνική πύλη του Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA) από τον πλησιέστερο τοπικό κλιματολογικό σταθμό σε απόσταση 40 χλμ περίπου. Στην παρούσα μελέτη, τα κλιματολογικά δεδομένα που αφορούν τα υδρολογικά έτη 2019/2020, 2020/2021 και 2021/2022 (μέχρι τον Μάιο) χρησιμοποιήθηκαν για να προκύψει η εξέλιξη του μέσου μηνιαίου θερμοκρασιών (ελάχιστη και μέγιστη ◦C) και της συνολικής μηνιαίας βροχόπτωσης (mm). Η συσσωρευμένη μηνιαία βροχόπτωση (mm) για κάθε υδρολογικό έτος ήταν 708,9 mm, 695,8 mm και 326,2 mm (μέχρι τον Μάιο). Τα δεδομένα αυτά χρησιμοποιήθηκαν για την εξήγηση των τιμών του NDVI που παρατηρήθηκαν στην περιοχή μελέτης καθ' όλη τη διάρκεια από το 2020 έως το 2022.

'''Εκτίμηση του NDVI των δασικών απογραφικών επιφανειών'''
Οι εικόνες NDVI που υπολογίστηκαν από τις ορθοφωτογραφίες που ελήφθησαν τον Ιούλιο του 2007 επέτρεψε την αξιολόγηση του μέσου NDVI για κάθε αγροτεμάχιο δασικής απογραφής (500 m2 ) χρησιμοποιώντας ένα υπόδειγμα που αποτελείται από έναν πυρήνα 20 × 20 εικονοστοιχείων γύρω από το κέντρο του αγροτεμαχίου (100 m2) Οι εικόνες NDVI που υπολογίζονται από τις εικόνες Sentinel-2 για τις 10 ημερομηνίες. Στη συνέχεια, η παραγωγή ξύλου Maritime pine (V) και η παραγωγή υπέργειας βιομάζας (Wa) προσαρμόστηκαν με απλή γραμμική παλινδρόμηση χρησιμοποιώντας το μέσο NDVI των αγροτεμαχίων ως επεξηγηματική μεταβλητή. Λόγω της χαμηλής συσχέτισης που παρατηρήθηκε μεταξύ του μέσου όρου των αγροτεμαχίων NDVI και των V και Wa, ο μετασχηματισμένος NDVI, που ορίστηκε ως NDVI_a = NDVI (t/R) με R = 40 έτη, δοκιμάστηκε επίσης.

'''NDVI ανά τύπο κάλυψης (2007 και 2020-2021) '''
Ο μέσος NDVI των αγροτεμαχίων το 2007 χρησιμοποιήθηκε επίσης για τη διερεύνηση των διαφορών τύπων κάλυψης (π.χ. θάμνος, αναγέννηση θαλάσσιας πεύκης, θαλάσσιας πεύκης και αμιγούς και μικτού ευκαλύπτου). Στη συνέχεια, ο τύπος κάλυψης σε κάθε αγροτεμάχιο το 2020 επικαιροποιήθηκε χρησιμοποιώντας το πορτογαλικό επίσημο χάρτη κάλυψης γης COS 2018 και από φωτογραφία εικόνας του Google Earth ερμηνεία (Μάιος-Ιούνιος 2019). Και πάλι, ο NDVI των αγροτεμαχίων χρησιμοποιήθηκε για τη διερεύνηση των διαφορών μεταξύ των τύπων κάλυψης (π.χ. θάμνος- θαλάσσια πεύκη- ευκάλυπτος) καθ' όλη τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου 2020 περιόδου (10 Μαρτίου 2020, 29 Μαΐου 2020, 28 Ιουνίου 2020, 28 Ιουλίου 2020 και 26 Σεπτεμβρίου 2020).
Πραγματοποιήθηκε έλεγχος Z-test δύο δειγμάτων για τους μέσους όρους, σε επίπεδο εμπιστοσύνης 95%, για να σύγκριση του μέσου NDVI των αγροτεμαχίων ανά τύπο κάλυψης τον Ιούλιο του 2007 και στις 28 Ιουλίου 2020. Στη συνέχεια, η NDVI ann-min και η μέθοδος CV χρησιμοποιήθηκε για τη διαφοροποίηση των τύπων κάλυψης καθ' όλη τη διάρκεια του 2020 καλλιεργητική περίοδο με βάση τη χρονική καμπύλη NDVI. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε περαιτέρω λεπτομερής ανάλυση για τα αγροτεμάχια συγκεκριμένων τύπων κάλυψης καθ' όλη τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου 2020 με βάση την χρονική καμπύλη NDVI.

'''Παρακολούθηση της σοβαρότητας της καύσης και της αποκατάστασης της βλάστησης μετά τη φωτιά (2020-2022)'''
Το έτος 2020, μια πυρκαγιά στις 13 Σεπτεμβρίου επηρέασε την περιοχή μελέτης. Τα σημάδια εγκαυμάτων της πυρκαγιάς διερευνήθηκαν με τη χρήση του NBR πριν από την πυρκαγιά (6 Σεπτεμβρίου 2020) και μετά την πυρκαγιά (26 Σεπτεμβρίου 2020). Στη συνέχεια, προέκυψε η διαφορά στο NBR μεταξύ των δύο ημερομηνιών. Στη συνέχεια, το dNBR χρησιμοποιήθηκε για την ταξινόμηση της σοβαρότητας της καύσης σύμφωνα με τα επίπεδα που προτείνονται από την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Πληροφοριών για τις Δασικές Πυρκαγιές (EFFIS). Ο πορτογαλικός επίσημος χάρτης καμένων εκτάσεων του 2020 επικαλύφθηκε στην εικόνα dNBR και χρησιμοποιήθηκε ως αναφοράς. Ο NDVI χρησιμοποιήθηκε για την παρακολούθηση της ανάκαμψης της βλάστησης μετά την πυρκαγιά (26 Σεπτεμβρίου 2020) κατά τη διάρκεια τριών εξαμηνιαίων περιόδων από το 2021 έως το 2022 (15 Μαρτίου 2021, 21 Σεπτεμβρίου 2021 και 9 Μαΐου 2022). Όπως είναι γνωστό, οι τιμές του NDVI κυμαίνονται από -1 έως 1, όπου το νερό οι επιφάνειες νερού, οι τεχνητές κατασκευές, οι βράχοι, τα σύννεφα και το χιόνι αντιστοιχούν σε αρνητικές τιμές, το γυμνό έδαφος συνήθως εμπίπτει στο εύρος 0,1-0,2 και τα φυτά θα έχουν πάντα θετικές τιμές μεταξύ 0,2 και 1. Ειδικότερα, ένας υγιής, πυκνός θόλος βλάστησης θα πρέπει να έχει τιμές πάνω από 0,5, και η αραιή βλάστηση πιθανότατα θα εμπίπτει στο εύρος 0,2 έως 0,5. Συνεπώς, ο NDVI επαναταξινομήθηκε λαμβάνοντας υπόψη τρεις κλάσεις πρασίνου για την παρακολούθηση της βλάστησης ανάκαμψη μετά την πυρκαγιά Επιπλέον, τα καμένα αγροτεμάχια στην πυρκαγιά του 2020 παρακολουθήθηκαν για να κατανοηθεί η NDVI όσον αφορά τα επίπεδα σοβαρότητας της καύσης μεταξύ 2020 και 2022 (10 Μαρτίου 2020, 29 Μαΐου 2020, 28 Ιουνίου 2020, 28 Ιουλίου 2020, 6 Σεπτεμβρίου 2020, 26 Σεπτεμβρίου 2020, 15 Μαρτίου 2021, 14 Μαΐου 20021, 21 Σεπτεμβρίου 2021, 30 Μαρτίου 2022 και 9 Μαΐου 2022).

'''3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ'''

'''NDVI και παραγωγή θαλάσσιας πεύκης (2007) '''
Η συσχέτιση μεταξύ του μέσου NDVI των αγροτεμαχίων θαλάσσιας πεύκης και των μεταβλητών της συστάδας ήταν φτωχή (μικρότερη από 0,22). Η καλύτερη συσχέτιση πέντε μεταβλητών ήταν η ακόλουθη: G (-0.22); Sh25 (-0,18), N (0,17), Wl (0,17) και Wr (0,17). Οι μεταβλητές G και N είναι απόλυτες μετρήσεις της πυκνότητας της συστάδας, η μεταβλητή Sh25 είναι δείκτης της παραγωγικότητας της περιοχής και οι μεταβλητές Wl και Wr δίνουν μια εικόνα, αντίστοιχα, της ικανότητας φωτοσύνθεσης της κόμης των δέντρων και των ριζών των δέντρων του χώρου ανάπτυξης στη συστάδα. Όλες αυτές οι μεταβλητές είναι σημαντικές παράμετροι που καθορίζουν την παραγωγή της συστάδας. Όσον αφορά τη μέση συσχέτιση του NDVI των αγροτεμαχίων με την παραγωγή ξύλου (V) και την παραγωγή υπέργειας βιομάζας (Wa), διαπιστώθηκε ότι είναι πολύ χαμηλή (περίπου 0,03). Μόνο, χρησιμοποιώντας του μετασχηματισμένου NDVI_a, επιτεύχθηκαν συσχετίσεις μεταξύ 0,72 και 0,73. Επομένως, ως αναμενόταν, η αποτελεσματικότητα μοντελοποίησης των γραμμικών μοντέλων V = f(NDVI_a) και Wa = f(NDVI_a) δεν ήταν πολύ υψηλή (R2 γύρω στο 60%) (Σχήμα 8α,β). Αυτές οι συστάδες θαλάσσιας πεύκης δημιουργήθηκαν με φυσική αναγέννηση και, το 2007, ήταν κυρίως υποαποθεματοποιημένες ή πολύ υποαποθεματοποιημένες. Η ανύπαρκτη ή ακατάλληλη δασοκομική παρέμβαση μπορεί να εξηγήσει αυτή την υποπληθυσμιακή κατάσταση, όπως η εφαρμογή μία και μοναδική και καθυστερημένη αραίωση υψηλού βαθμού χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η σταθερότητα της συστάδας. Τόσο το καθεστώς εγκατάστασης αυτών των συστάδων (φυσική αναγέννηση, συνεπώς με ακανόνιστες αποστάσεις) όσο και η απουσία κατάλληλης διαχείρισης της συστάδας μεταφέρουν υψηλή μεταβλητότητα των συνθηκών ανάπτυξης μεταξύ των συστάδων στις οριζόντιες και κάθετες δομές των συστάδων (κατανομές διαμέτρου και ύψους). Η μεταβλητότητα αυτή έχει αρνητικό αντίκτυπο στις προσπάθειες μοντελοποίησης, όπως επαληθεύτηκε. Αυτές οι συστάδες έχουν επίσης σημαντική κάλυψη του υπορόφου (κατά μέσο όρο περίπου 54%) που μπορεί να έχει επηρεάσει τις παρατηρούμενες τιμές NDVI. Ο NDVI αυτών των εννέα αγροτεμαχίων αναλύθηκε όσον αφορά τη χρονική καμπύλη NDVI καθ' όλη τη διάρκεια την καλλιεργητική περίοδο 2020 (Μάρτιος-Σεπτέμβριος 2020) και το NDVI ann-min και CV αξιολογήθηκαν. Οι τύποι κάλυψης των εννέα αγροτεμαχίων μπορούσαν να καταταγούν με βάση τις φθίνουσες τιμές NDVI ως εξής:

'''Σοβαρότητα και παρακολούθηση της αποκατάστασης της βλάστησης μετά την πυρκαγιά'''
Το σημάδι καύσης της πυρκαγιάς του 2020 με τη χρήση του dNBR μεταξύ της ημερομηνίας πριν από την πυρκαγιά και μετά. Αυτό επέτρεψε την παρατήρηση μιας πολύ υψηλής σοβαρότητας καύσης σε όλες τις περιοχές μελέτης που κάηκαν είναι η ανάκαμψη της δασικής βλάστησης μετά την πυρκαγιά, η οποία έδειξε, ότι στις αρχές της άνοιξης η ανάκαμψη δεν ήταν πολύ σημαντική. Ωστόσο, σημαντική ανάκαμψη παρατηρήθηκε ήδη στα τέλη του καλοκαιριού. Το επόμενο έτος παρατηρήθηκε συνολική μείωση του πρασίνου λόγω ενός πολύ ξηρού χειμώνα. Μόνο τέσσερα αγροτεμάχια (αγροτεμάχια n◦ 26, 35, 40 και 45) κάηκαν στην πυρκαγιά του 2020, αλλά με διαφορετικές σφοδρότητες πυρκαγιάς. Αυτά τα αγροτεμάχια κάηκαν επίσης στις πυρκαγιές του 2003 και του 2017. Το 2007, η κάλυψη γης του αγροτεμαχίου n◦ 26 ήταν θάμνος (50% Erica sp.), το αγροτεμάχιο n◦ 35 ήταν θάμνος (50% Cytisus sp.), το αγροτεμάχιο n◦ 40 ήταν θάμνος (60% Arbutus unedo) και το αγροτεμάχιο n◦ 45 ήταν θάμνος (50% Cistus sp.) (Παράρτημα Α-Σχήμα Α5). Και πάλι, στις αρχές της άνοιξης (15 Μαρτίου 2021), η αποκατάσταση της εδαφοκάλυψης αυτών των τεμαχίων δεν ήταν πολύ σημαντική, ενώ ακολούθησε στα τέλη του καλοκαιριού (21 Σεπτεμβρίου 2021) από μια σημαντική ανάκαμψη, και το επόμενο έτος, νωρίς την άνοιξη (9 Μαΐου 2022) από μια συνολική μείωση του πρασίνου λόγω μιας πολύ ξηρής περιόδου. χειμώνα (Σχήμα 4 - Ιανουάριος και Φεβρουάριος 2022). Αυτά τα αγροτεμάχια κάηκαν επίσης στις πυρκαγιές του 2003 και του 2017. Το 2007, η κάλυψη γης στο αγροτεμάχιο 26 ήταν θάμνος (50% Erica sp.), στο αγροτεμάχιο 26 35 ήταν θάμνος (50% Cytisus sp.), το αγροτεμάχιο 40 ήταν θάμνος (60% Arbutus unedo) και το αγροτεμάχιο 45 ήταν θάμνος (50% Cistus sp.). Και πάλι, νωρίς την άνοιξη (15 Μαρτίου ) Εικόνα 16. Καμένα τεμάχια της δασικής απογραφής (σημειωμένα με μπλε χρώμα) το 2020-μετά την αποκατάσταση από την πυρκαγιά: σοβαρότητα της καύσης επίπεδα, κλάσεις NDVI 15 Μαρτίου 2021, κλάσεις NDVI 21 Σεπτεμβρίου 2021 και κλάσεις NDVI 9 Μαΐου 2022.

'''4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ'''
Τα κύρια συμπεράσματα της μελέτης αυτής είναι τα εξής: α) τα γραμμικά μοντέλα της θαλάσσιας πεύκης (ξύλο και βιομάζα) με τον NDVI_a παρουσίασαν αποτελεσματικότητα προσαρμογής περίπου 60%, β) οι τιμές NDVI που υπολογίστηκαν από τις ορθοφωτογραφικές εικόνες βρέθηκαν να μην είναι συγκρίσιμες με εκείνες που υπολογίζονται από τις
εικόνες Sentinel-2 λόγω των διαφορών στους αισθητήρες, εύρους ζώνης και χωρικής ανάλυσης, 3) οι τιμές NDVI των αγροτεμαχίων ανά τύπο κάλυψης, τόσο το 2007 όσο και το 2020, παρουσίασαν μεγάλη μεταβλητότητα και δεν διαπιστώθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ της ώριμης θαλάσσιας πεύκης, των ευκαλύπτων και των θαμνώνων. 4) Η διαφοροποίηση μεταξύ των τύπων κάλυψης ανά στάδιο ανάπτυξης της συστάδας και ανά εμφάνιση πυρκαγιάς ήταν δυνατή όταν η μέθοδος NDVI-CV εφαρμόστηκε στη χρονική καμπύλη NDVI καθ' όλη τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου του 2020. 5) Ο NDVI και το NBR έδειξαν ότι η ανάκαμψη της βλάστησης μετά την πυρκαγιά ήταν χαμηλότερη σε υψηλότερης σοβαρότητας εγκαύματα. 6) Λόγω της αλληλουχίας μικρών κύκλων πυρκαγιών στην περιοχή μελέτης, η θαλάσσια πεύκη έχουν χάσει την ικανότητα φυσικής αναγέννησής τους. 7) Οι θαμνώδεις εκτάσεις (π.χ. Arbutus unedo) είχαν πολύ σημαντική ανάκαμψη μετά την πυρκαγιά ένα χρόνο αργότερα και η χρονική καμπύλη NDVI των καμένων επιφανειών κατά την περίοδο 2000-2022 έδειξε σαφώς τη μείωση του NDVI λόγω των επιπτώσεων της πυρκαγιάς (13 Σεπτεμβρίου 2020) και των χαμηλών βροχοπτώσεων του περασμένου χειμώνα (Ιανουάριος και Φεβρουάριος 2022). 8) Συνοπτικά, ο NDVI και ο NBR αποδείχθηκαν αποτελεσματικοί στη διαφοροποίηση των τύπων κάλυψης και ως εργαλεία παρακολούθησης που βοηθούν στην αξιολόγηση της κατάστασης των δασών και των θαμνώνων.

Αρχείο:PAPER3 SALPAR IMAGE12.png

2023-03-16T23:22:42Z

Salari Paraskevi: Χρονική προοπτική των αγροτεμαχίων (κύκλοι με πορτοκαλί χρώμα) που κάηκαν το 2020: (α) ορθοφωτογραφίες Ιουλίου 2007, (β) εικόνες Sentinel-2 (28 Ιουλίου 2

Χρονική προοπτική των αγροτεμαχίων (κύκλοι με πορτοκαλί χρώμα) που κάηκαν το 2020: (α) ορθοφωτογραφίες Ιουλίου 2007, (β) εικόνες Sentinel-2 (28 Ιουλίου 2020) και (γ) εικόνες Sentinel-2 (9 Μαΐου 2022).

Αρχείο:PAPER3 SALPAR IMAGE11.png

2023-03-16T23:20:59Z

Salari Paraskevi: Ορθοφωτογραφίες (Ιούλιος 2007): τεμάχια (κυκλωμένα με πορτοκαλί χρώμα) με μέγιστο και ελάχιστο NDVI ανά τύπο κάλυψης.

Ορθοφωτογραφίες (Ιούλιος 2007): τεμάχια (κυκλωμένα με πορτοκαλί χρώμα) με μέγιστο και ελάχιστο NDVI ανά τύπο κάλυψης.

Παρακολούθηση της βλάστησης και αποκατάσταση μετά τη φωτιά: Μελέτη περίπτωσης στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας

2023-03-16T23:20:26Z

Salari Paraskevi:

[[Παρακολούθηση της βλάστησης και αποκατάσταση μετά τη φωτιά: Μελέτη περίπτωσης
στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας]]

'''Πρωτότυπος Τίτλος:''' « Vegetation Monitoring and Post-Fire Recovery: A Case Study
in the Centre Inland of Portugal »
'''Συγγραφείς:''' Cristina Alegria

'''Δημοσιεύθηκε:''' MDPI, Sustainability 6 October 2022

'''Σύνδεσμος :'''
Sustainability | Free Full-Text | Vegetation Monitoring and Post-Fire Recovery: A Case Study in the Centre Inland of Portugal (mdpi.com)
'''Λέξεις-Κλειδιά:''' Θαλάσσια Πεύκη – Ευκάλυπτοι - Θαμνώνες- Απογραφή- φασματικοί δείκτες

[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE1.jpg| thumb| right|'''Εικόνα 1:''' Χάρτης Περιοχής μελέτης - τοποθεσία Sarnadas de S. Simão (Πορτογαλία): (α) γεωγραφική θέση (6.04734° Δ, 6.11400° Α, 44.19665° Ν, 44.28486° Β) - (β) κάλυψη γης το 1995 (COS 1995) - (γ) κάλυψη γης το 2007 (COS 2007) - και (δ) κάλυψη γης το 2018 (COS 2018).]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE7.png| thumb| right|'''Εικόνα 2:''' Κλιματολογικά δεδομένα: (2020-2022) - μηνιαίες μέσες θερμοκρασίες (ελάχιστες και μέγιστες °C) και συνολική μηνιαία βροχόπτωση (mm).]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE10.png| thumb| right|'''Εικόνα 3:''' Ώριμη παραγωγή φυσικής αναγέννησης ναυτικής πεύκης (V και Wa) και μοντέλα NDVI_a: (α) V = f(NDVI_a)-διάγραμμα, μοντέλο και στατιστικά στοιχεία προσαρμογής και πρόβλεψης και (β) Wa = f(NDVI_a)-διάγραμμα, μοντέλο και στατιστικά στοιχεία προσαρμογής και πρόβλεψης.]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE11.png| thumb| right|'''Εικόνα 4:''' Ορθοφωτογραφίες (Ιούλιος 2007): τεμάχια (κυκλωμένα με πορτοκαλί χρώμα) με μέγιστο και ελάχιστο NDVI ανά τύπο κάλυψης.]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE12.png| thumb| right|'''Εικόνα 5:''' 5. Χρονική προοπτική των αγροτεμαχίων (κύκλοι με πορτοκαλί χρώμα) που κάηκαν το 2020: (α) ορθοφωτογραφίες Ιουλίου 2007, (β) εικόνες Sentinel-2 (28 Ιουλίου 2020) και (γ) εικόνες Sentinel-2 (9 Μαΐου 2022).]]

'''ΠΕΡΙΛΗΨΗ'''
Οι πυρκαγιές αποτελούν μείζον περιβαλλοντικό ζήτημα που έχει αντίκτυπο στην υποβάθμιση της γης. Οι φασματικοί δείκτες τηλεπισκόπησης παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες για τον βραχυπρόθεσμο μετριασμό και την αποκατάσταση μετά από πυρκαγιές. Χρησιμοποιήθηκε μια περιοχή μελέτης στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας που καταλαμβάνεται από δάση Maritime pine και Eucalypts. Η περιοχή επλήγη από πυρκαγιές το 2003, το 2017 και το 2020. Οι στόχοι της μελέτης ήταν διττοί: (1) να υπολογιστεί ο δείκτης κανονικοποιημένης διαφοράς βλάστησης (NDVI) και με δεδομένα δασικής απογραφής να εξαχθεί ένα μοντέλο παραγωγής Maritime pine, να διαφοροποιηθούν τα αείφυλλα δάση κωνοφόρων (π.χ, Maritime pine), αείφυλλα δάση πλατύφυλλων (π.χ. Eucalypts) και θαμνώνες, και παρακολούθηση της βλάστησης και της αποκατάστασής της μετά την πυρκαγιά- και (2) υπολογισμός της διαφοράς του κανονικοποιημένου λόγου καύσης (NBR) μεταξύ των ημερομηνιών πριν και μετά την πυρκαγιά για την αξιολόγηση των επιπέδων σοβαρότητας της καύσης. Τα αγροτεμάχια μιας προηγούμενης δασικής απογραφής χρησιμοποιήθηκαν για την παρακολούθηση των τιμών NDVI το 2007 και από το 2020 έως το 2022. Χρησιμοποιήθηκε μια εναέρια κάλυψη το 2007 και οι εικόνες Sentinel-2 για τα έτη 2020 έως 2022. Τα γραμμικά μοντέλα προσάρμοσαν την παραγωγή θαλάσσιας πεύκης με τον μετασχηματισμένο NDVI ανά ηλικία, παρουσιάζοντας αποτελεσματικότητα προσαρμογής 60%. Η διαστρωμάτωση των τύπων κάλυψης ανάλογα με το στάδιο ανάπτυξης της συστάδας και την εμφάνιση πυρκαγιάς ήταν δυνατή με τη χρήση της χρονικής καμπύλης NDVI, η οποία έδειξε επίσης την επίδραση της πυρκαγιάς και των χαμηλών βροχοπτώσεων. Οι τύποι κάλυψης κατατάχθηκαν με βάση τις φθίνουσες τιμές του NDVI ως εξής: ώριμες φυτείες ευκαλύπτων, νεαρή αναγέννηση θαλασσινής πεύκης, ώριμη θαλασσινή πεύκη, νεαρές φυτείες ευκαλύπτων, θαμνότοπος με φράουλες, φυτείες ευκαλύπτων μετά την πυρκαγιά, θαλασσινή πεύκη μετά την πυρκαγιά, υψηλός θαμνότοπος και μικρός θαμνότοπος. Η ανάκαμψη της βλάστησης μετά την πυρκαγιά ήταν χαμηλότερη στις περιοχές με υψηλότερο επίπεδο σοβαρότητας της πυρκαγιάς. Οι περιοχές θαλάσσιας πεύκης έχασαν την ικανότητα φυσικής αναγέννησης λόγω των σύντομων κύκλων των πυρκαγιών. Οι φασματικοί δείκτες αποτέλεσαν αποτελεσματικά εργαλεία για τη διαφοροποίηση των τύπων κάλυψης και τη βοήθεια στην αξιολόγηση της κατάστασης των δασών και των θαμνώνων.

'''1. ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ'''
Η περιοχή μελέτης είναι μια τοποθεσία στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας με 3100 εκτάρια έκτασης. Η περιοχή μελέτης, Sarnadas de S. Simão έχει υποστεί σημαντικές μεταβολές στη δασική της κάλυψη καθ' όλη τη διάρκεια των τελευταίων δεκαετιών. Σύμφωνα με τους επίσημους πορτογαλικούς χάρτες κάλυψης/χρήσης γης το 1995, η περιοχή μελέτης καταλαμβανόταν κυρίως από θαλάσσιο πευκοδάσος. Το 2007, λόγω της πυρκαγιάς του 2003, το δάσος θαλάσσιας πεύκης μειώθηκε σημαντικά. Μετά από μια δεκαετία, το 2017, μια άλλη σοβαρή πυρκαγιά ήταν η αιτία της συνεχιζόμενης μείωσης των δασών θαλάσσιας Πεύκης και της αύξηση των ευκαλύπτων. Χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα δασικής απογραφής που διενεργήθηκε το 2007, όπου έγινε συστηματική δειγματοληψία, υποστηριζόμενη από ένα γεωαναφερμένο πλέγμα 500 μέτρων επέτρεψε την εγκατάσταση 60 κυκλικών τεμαχίων των 500 m2. Λόγω της πυρκαγιάς του 2003 η βόρεια ζώνη καλύφθηκε είτε από θαμνώνες είτε από θάμνους είτε από νεαρές φυσικώς αναγεννημένες συστάδες θαλάσσιας πεύκης που ήταν πολύ μικρές για να μετρηθούν. Διαφορές στην κάλυψη της γης των τεμαχίων το 2007 και το πορτογαλικό επίσημο χάρτη κάλυψης γης COS 2007 οφείλονται στην ελάχιστη μονάδα χαρτογράφησης που χρησιμοποιήθηκε στο εν λόγω χάρτη σε σύγκριση με την έκταση του αγροτεμαχίου (500 m2).

'''2. ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ'''

'''Εικόνες τηλεπισκόπησης (2007 και 2020-2022) - φασματικοί δείκτες'''
Για το έτος 2007 χρησιμοποιήθηκε η επίσημη εναέρια κάλυψη για την Πορτογαλία που ελήφθη μεταξύ Ιουλίου και Νοεμβρίου του ίδιου έτους, με χωρική ανάλυση 0,5 m.. Για τα έτη από το 2020 έως το 2022, δηλαδή το έτος της τελευταίας πυρκαγιάς και μετά χρησιμοποιήθηκαν Sentinel-2 εικόνες. Για την παρούσα μελέτη, χρησιμοποιήθηκαν οι εικόνες του πολυφασματικού οργάνου (MSI) Sentinel-2 για 10 ημερομηνίες των ετών 2020-2022. Ο NDVI υπολογίστηκε και από τις δύο σειρές εικόνων, αντίστοιχα, με χωρική ανάλυση 0,5 m για τις ορθοφωτογραφίες και με χωρική ανάλυση 10 m για τις εικόνες Sentinel-2. Το NBR υπολογίστηκε από τις εικόνες Sentinel-2, χρησιμοποιώντας τη ζώνη SWIR2 με χωρική ανάλυση 20 m, για τις ημερομηνίες πριν και μετά την πυρκαγιά στις 13 Σεπτεμβρίου 2020.

'''Κλιματολογικά δεδομένα-τοπικός σταθμός (2020-2022) '''
Οι μηνιαίες κλιματολογικές εκθέσεις δόθηκαν από τον επίσημο εθνική πύλη του Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA) από τον πλησιέστερο τοπικό κλιματολογικό σταθμό σε απόσταση 40 χλμ περίπου. Στην παρούσα μελέτη, τα κλιματολογικά δεδομένα που αφορούν τα υδρολογικά έτη 2019/2020, 2020/2021 και 2021/2022 (μέχρι τον Μάιο) χρησιμοποιήθηκαν για να προκύψει η εξέλιξη του μέσου μηνιαίου θερμοκρασιών (ελάχιστη και μέγιστη ◦C) και της συνολικής μηνιαίας βροχόπτωσης (mm). Η συσσωρευμένη μηνιαία βροχόπτωση (mm) για κάθε υδρολογικό έτος ήταν 708,9 mm, 695,8 mm και 326,2 mm (μέχρι τον Μάιο). Τα δεδομένα αυτά χρησιμοποιήθηκαν για την εξήγηση των τιμών του NDVI που παρατηρήθηκαν στην περιοχή μελέτης καθ' όλη τη διάρκεια από το 2020 έως το 2022.

'''Εκτίμηση του NDVI των δασικών απογραφικών επιφανειών'''
Οι εικόνες NDVI που υπολογίστηκαν από τις ορθοφωτογραφίες που ελήφθησαν τον Ιούλιο του 2007 επέτρεψε την αξιολόγηση του μέσου NDVI για κάθε αγροτεμάχιο δασικής απογραφής (500 m2 ) χρησιμοποιώντας ένα υπόδειγμα που αποτελείται από έναν πυρήνα 20 × 20 εικονοστοιχείων γύρω από το κέντρο του αγροτεμαχίου (100 m2) Οι εικόνες NDVI που υπολογίζονται από τις εικόνες Sentinel-2 για τις 10 ημερομηνίες. Στη συνέχεια, η παραγωγή ξύλου Maritime pine (V) και η παραγωγή υπέργειας βιομάζας (Wa) προσαρμόστηκαν με απλή γραμμική παλινδρόμηση χρησιμοποιώντας το μέσο NDVI των αγροτεμαχίων ως επεξηγηματική μεταβλητή. Λόγω της χαμηλής συσχέτισης που παρατηρήθηκε μεταξύ του μέσου όρου των αγροτεμαχίων NDVI και των V και Wa, ο μετασχηματισμένος NDVI, που ορίστηκε ως NDVI_a = NDVI (t/R) με R = 40 έτη, δοκιμάστηκε επίσης.

'''NDVI ανά τύπο κάλυψης (2007 και 2020-2021) '''
Ο μέσος NDVI των αγροτεμαχίων το 2007 χρησιμοποιήθηκε επίσης για τη διερεύνηση των διαφορών τύπων κάλυψης (π.χ. θάμνος, αναγέννηση θαλάσσιας πεύκης, θαλάσσιας πεύκης και αμιγούς και μικτού ευκαλύπτου). Στη συνέχεια, ο τύπος κάλυψης σε κάθε αγροτεμάχιο το 2020 επικαιροποιήθηκε χρησιμοποιώντας το πορτογαλικό επίσημο χάρτη κάλυψης γης COS 2018 και από φωτογραφία εικόνας του Google Earth ερμηνεία (Μάιος-Ιούνιος 2019). Και πάλι, ο NDVI των αγροτεμαχίων χρησιμοποιήθηκε για τη διερεύνηση των διαφορών μεταξύ των τύπων κάλυψης (π.χ. θάμνος- θαλάσσια πεύκη- ευκάλυπτος) καθ' όλη τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου 2020 περιόδου (10 Μαρτίου 2020, 29 Μαΐου 2020, 28 Ιουνίου 2020, 28 Ιουλίου 2020 και 26 Σεπτεμβρίου 2020).
Πραγματοποιήθηκε έλεγχος Z-test δύο δειγμάτων για τους μέσους όρους, σε επίπεδο εμπιστοσύνης 95%, για να σύγκριση του μέσου NDVI των αγροτεμαχίων ανά τύπο κάλυψης τον Ιούλιο του 2007 και στις 28 Ιουλίου 2020. Στη συνέχεια, η NDVI ann-min και η μέθοδος CV χρησιμοποιήθηκε για τη διαφοροποίηση των τύπων κάλυψης καθ' όλη τη διάρκεια του 2020 καλλιεργητική περίοδο με βάση τη χρονική καμπύλη NDVI. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε περαιτέρω λεπτομερής ανάλυση για τα αγροτεμάχια συγκεκριμένων τύπων κάλυψης καθ' όλη τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου 2020 με βάση την χρονική καμπύλη NDVI.

'''Παρακολούθηση της σοβαρότητας της καύσης και της αποκατάστασης της βλάστησης μετά τη φωτιά (2020-2022)'''
Το έτος 2020, μια πυρκαγιά στις 13 Σεπτεμβρίου επηρέασε την περιοχή μελέτης. Τα σημάδια εγκαυμάτων της πυρκαγιάς διερευνήθηκαν με τη χρήση του NBR πριν από την πυρκαγιά (6 Σεπτεμβρίου 2020) και μετά την πυρκαγιά (26 Σεπτεμβρίου 2020). Στη συνέχεια, προέκυψε η διαφορά στο NBR μεταξύ των δύο ημερομηνιών. Στη συνέχεια, το dNBR χρησιμοποιήθηκε για την ταξινόμηση της σοβαρότητας της καύσης σύμφωνα με τα επίπεδα που προτείνονται από την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Πληροφοριών για τις Δασικές Πυρκαγιές (EFFIS). Ο πορτογαλικός επίσημος χάρτης καμένων εκτάσεων του 2020 επικαλύφθηκε στην εικόνα dNBR και χρησιμοποιήθηκε ως αναφοράς. Ο NDVI χρησιμοποιήθηκε για την παρακολούθηση της ανάκαμψης της βλάστησης μετά την πυρκαγιά (26 Σεπτεμβρίου 2020) κατά τη διάρκεια τριών εξαμηνιαίων περιόδων από το 2021 έως το 2022 (15 Μαρτίου 2021, 21 Σεπτεμβρίου 2021 και 9 Μαΐου 2022). Όπως είναι γνωστό, οι τιμές του NDVI κυμαίνονται από -1 έως 1, όπου το νερό οι επιφάνειες νερού, οι τεχνητές κατασκευές, οι βράχοι, τα σύννεφα και το χιόνι αντιστοιχούν σε αρνητικές τιμές, το γυμνό έδαφος συνήθως εμπίπτει στο εύρος 0,1-0,2 και τα φυτά θα έχουν πάντα θετικές τιμές μεταξύ 0,2 και 1. Ειδικότερα, ένας υγιής, πυκνός θόλος βλάστησης θα πρέπει να έχει τιμές πάνω από 0,5, και η αραιή βλάστηση πιθανότατα θα εμπίπτει στο εύρος 0,2 έως 0,5. Συνεπώς, ο NDVI επαναταξινομήθηκε λαμβάνοντας υπόψη τρεις κλάσεις πρασίνου για την παρακολούθηση της βλάστησης ανάκαμψη μετά την πυρκαγιά Επιπλέον, τα καμένα αγροτεμάχια στην πυρκαγιά του 2020 παρακολουθήθηκαν για να κατανοηθεί η NDVI όσον αφορά τα επίπεδα σοβαρότητας της καύσης μεταξύ 2020 και 2022 (10 Μαρτίου 2020, 29 Μαΐου 2020, 28 Ιουνίου 2020, 28 Ιουλίου 2020, 6 Σεπτεμβρίου 2020, 26 Σεπτεμβρίου 2020, 15 Μαρτίου 2021, 14 Μαΐου 20021, 21 Σεπτεμβρίου 2021, 30 Μαρτίου 2022 και 9 Μαΐου 2022).

'''3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ'''

'''NDVI και παραγωγή θαλάσσιας πεύκης (2007) '''
Η συσχέτιση μεταξύ του μέσου NDVI των αγροτεμαχίων θαλάσσιας πεύκης και των μεταβλητών της συστάδας ήταν φτωχή (μικρότερη από 0,22). Η καλύτερη συσχέτιση πέντε μεταβλητών ήταν η ακόλουθη: G (-0.22); Sh25 (-0,18), N (0,17), Wl (0,17) και Wr (0,17). Οι μεταβλητές G και N είναι απόλυτες μετρήσεις της πυκνότητας της συστάδας, η μεταβλητή Sh25 είναι δείκτης της παραγωγικότητας της περιοχής και οι μεταβλητές Wl και Wr δίνουν μια εικόνα, αντίστοιχα, της ικανότητας φωτοσύνθεσης της κόμης των δέντρων και των ριζών των δέντρων του χώρου ανάπτυξης στη συστάδα. Όλες αυτές οι μεταβλητές είναι σημαντικές παράμετροι που καθορίζουν την παραγωγή της συστάδας. Όσον αφορά τη μέση συσχέτιση του NDVI των αγροτεμαχίων με την παραγωγή ξύλου (V) και την παραγωγή υπέργειας βιομάζας (Wa), διαπιστώθηκε ότι είναι πολύ χαμηλή (περίπου 0,03). Μόνο, χρησιμοποιώντας του μετασχηματισμένου NDVI_a, επιτεύχθηκαν συσχετίσεις μεταξύ 0,72 και 0,73. Επομένως, ως αναμενόταν, η αποτελεσματικότητα μοντελοποίησης των γραμμικών μοντέλων V = f(NDVI_a) και Wa = f(NDVI_a) δεν ήταν πολύ υψηλή (R2 γύρω στο 60%) (Σχήμα 8α,β). Αυτές οι συστάδες θαλάσσιας πεύκης δημιουργήθηκαν με φυσική αναγέννηση και, το 2007, ήταν κυρίως υποαποθεματοποιημένες ή πολύ υποαποθεματοποιημένες. Η ανύπαρκτη ή ακατάλληλη δασοκομική παρέμβαση μπορεί να εξηγήσει αυτή την υποπληθυσμιακή κατάσταση, όπως η εφαρμογή μία και μοναδική και καθυστερημένη αραίωση υψηλού βαθμού χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η σταθερότητα της συστάδας. Τόσο το καθεστώς εγκατάστασης αυτών των συστάδων (φυσική αναγέννηση, συνεπώς με ακανόνιστες αποστάσεις) όσο και η απουσία κατάλληλης διαχείρισης της συστάδας μεταφέρουν υψηλή μεταβλητότητα των συνθηκών ανάπτυξης μεταξύ των συστάδων στις οριζόντιες και κάθετες δομές των συστάδων (κατανομές διαμέτρου και ύψους). Η μεταβλητότητα αυτή έχει αρνητικό αντίκτυπο στις προσπάθειες μοντελοποίησης, όπως επαληθεύτηκε. Αυτές οι συστάδες έχουν επίσης σημαντική κάλυψη του υπορόφου (κατά μέσο όρο περίπου 54%) που μπορεί να έχει επηρεάσει τις παρατηρούμενες τιμές NDVI. Ο NDVI αυτών των εννέα αγροτεμαχίων αναλύθηκε όσον αφορά τη χρονική καμπύλη NDVI καθ' όλη τη διάρκεια την καλλιεργητική περίοδο 2020 (Μάρτιος-Σεπτέμβριος 2020) και το NDVI ann-min και CV αξιολογήθηκαν. Οι τύποι κάλυψης των εννέα αγροτεμαχίων μπορούσαν να καταταγούν με βάση τις φθίνουσες τιμές NDVI ως εξής:

'''Σοβαρότητα και παρακολούθηση της αποκατάστασης της βλάστησης μετά την πυρκαγιά'''
Το σημάδι καύσης της πυρκαγιάς του 2020 με τη χρήση του dNBR μεταξύ της ημερομηνίας πριν από την πυρκαγιά και μετά. Αυτό επέτρεψε την παρατήρηση μιας πολύ υψηλής σοβαρότητας καύσης σε όλες τις περιοχές μελέτης που κάηκαν είναι η ανάκαμψη της δασικής βλάστησης μετά την πυρκαγιά, η οποία έδειξε, ότι στις αρχές της άνοιξης η ανάκαμψη δεν ήταν πολύ σημαντική. Ωστόσο, σημαντική ανάκαμψη παρατηρήθηκε ήδη στα τέλη του καλοκαιριού. Το επόμενο έτος παρατηρήθηκε συνολική μείωση του πρασίνου λόγω ενός πολύ ξηρού χειμώνα. Μόνο τέσσερα αγροτεμάχια (αγροτεμάχια n◦ 26, 35, 40 και 45) κάηκαν στην πυρκαγιά του 2020, αλλά με διαφορετικές σφοδρότητες πυρκαγιάς. Αυτά τα αγροτεμάχια κάηκαν επίσης στις πυρκαγιές του 2003 και του 2017. Το 2007, η κάλυψη γης του αγροτεμαχίου n◦ 26 ήταν θάμνος (50% Erica sp.), το αγροτεμάχιο n◦ 35 ήταν θάμνος (50% Cytisus sp.), το αγροτεμάχιο n◦ 40 ήταν θάμνος (60% Arbutus unedo) και το αγροτεμάχιο n◦ 45 ήταν θάμνος (50% Cistus sp.) (Παράρτημα Α-Σχήμα Α5). Και πάλι, στις αρχές της άνοιξης (15 Μαρτίου 2021), η αποκατάσταση της εδαφοκάλυψης αυτών των τεμαχίων δεν ήταν πολύ σημαντική, ενώ ακολούθησε στα τέλη του καλοκαιριού (21 Σεπτεμβρίου 2021) από μια σημαντική ανάκαμψη, και το επόμενο έτος, νωρίς την άνοιξη (9 Μαΐου 2022) από μια συνολική μείωση του πρασίνου λόγω μιας πολύ ξηρής περιόδου. χειμώνα (Σχήμα 4 - Ιανουάριος και Φεβρουάριος 2022). Αυτά τα αγροτεμάχια κάηκαν επίσης στις πυρκαγιές του 2003 και του 2017. Το 2007, η κάλυψη γης στο αγροτεμάχιο 26 ήταν θάμνος (50% Erica sp.), στο αγροτεμάχιο 26 35 ήταν θάμνος (50% Cytisus sp.), το αγροτεμάχιο 40 ήταν θάμνος (60% Arbutus unedo) και το αγροτεμάχιο 45 ήταν θάμνος (50% Cistus sp.). Και πάλι, νωρίς την άνοιξη (15 Μαρτίου ) Εικόνα 16. Καμένα τεμάχια της δασικής απογραφής (σημειωμένα με μπλε χρώμα) το 2020-μετά την αποκατάσταση από την πυρκαγιά: σοβαρότητα της καύσης επίπεδα, κλάσεις NDVI 15 Μαρτίου 2021, κλάσεις NDVI 21 Σεπτεμβρίου 2021 και κλάσεις NDVI 9 Μαΐου 2022.

'''4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ'''
Τα κύρια συμπεράσματα της μελέτης αυτής είναι τα εξής: α) τα γραμμικά μοντέλα της θαλάσσιας πεύκης (ξύλο και βιομάζα) με τον NDVI_a παρουσίασαν αποτελεσματικότητα προσαρμογής περίπου 60%, β) οι τιμές NDVI που υπολογίστηκαν από τις ορθοφωτογραφικές εικόνες βρέθηκαν να μην είναι συγκρίσιμες με εκείνες που υπολογίζονται από τις
εικόνες Sentinel-2 λόγω των διαφορών στους αισθητήρες, εύρους ζώνης και χωρικής ανάλυσης, 3) οι τιμές NDVI των αγροτεμαχίων ανά τύπο κάλυψης, τόσο το 2007 όσο και το 2020, παρουσίασαν μεγάλη μεταβλητότητα και δεν διαπιστώθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ της ώριμης θαλάσσιας πεύκης, των ευκαλύπτων και των θαμνώνων. 4) Η διαφοροποίηση μεταξύ των τύπων κάλυψης ανά στάδιο ανάπτυξης της συστάδας και ανά εμφάνιση πυρκαγιάς ήταν δυνατή όταν η μέθοδος NDVI-CV εφαρμόστηκε στη χρονική καμπύλη NDVI καθ' όλη τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου του 2020. 5) Ο NDVI και το NBR έδειξαν ότι η ανάκαμψη της βλάστησης μετά την πυρκαγιά ήταν χαμηλότερη σε υψηλότερης σοβαρότητας εγκαύματα. 6) Λόγω της αλληλουχίας μικρών κύκλων πυρκαγιών στην περιοχή μελέτης, η θαλάσσια πεύκη έχουν χάσει την ικανότητα φυσικής αναγέννησής τους. 7) Οι θαμνώδεις εκτάσεις (π.χ. Arbutus unedo) είχαν πολύ σημαντική ανάκαμψη μετά την πυρκαγιά ένα χρόνο αργότερα και η χρονική καμπύλη NDVI των καμένων επιφανειών κατά την περίοδο 2000-2022 έδειξε σαφώς τη μείωση του NDVI λόγω των επιπτώσεων της πυρκαγιάς (13 Σεπτεμβρίου 2020) και των χαμηλών βροχοπτώσεων του περασμένου χειμώνα (Ιανουάριος και Φεβρουάριος 2022). 8) Συνοπτικά, ο NDVI και ο NBR αποδείχθηκαν αποτελεσματικοί στη διαφοροποίηση των τύπων κάλυψης και ως εργαλεία παρακολούθησης που βοηθούν στην αξιολόγηση της κατάστασης των δασών και των θαμνώνων.

Αρχείο:PAPER3 SALPAR IMAGE10.png

2023-03-16T18:16:47Z

Salari Paraskevi: Ώριμη παραγωγή φυσικής αναγέννησης ναυτικής πεύκης (V και Wa) και μοντέλα NDVI_a: (α) V = f(NDVI_a)-διάγραμμα, μοντέλο και στατιστικά στοιχεία προσαρμο

Ώριμη παραγωγή φυσικής αναγέννησης ναυτικής πεύκης (V και Wa) και μοντέλα NDVI_a: (α) V = f(NDVI_a)-διάγραμμα, μοντέλο και στατιστικά στοιχεία προσαρμογής και πρόβλεψης και (β) Wa = f(NDVI_a)-διάγραμμα, μοντέλο και στατιστικά στοιχεία προσαρμογής και πρόβλεψης

Αρχείο:PAPER3 SALPAR IMAGE7.png

2023-03-16T18:15:02Z

Salari Paraskevi: Κλιματολογικά δεδομένα: (2020-2022) - μηνιαίες μέσες θερμοκρασίες (ελάχιστες και μέγιστες °C) και συνολική μηνιαία βροχόπτωση (mm)

Κλιματολογικά δεδομένα: (2020-2022) - μηνιαίες μέσες θερμοκρασίες (ελάχιστες και μέγιστες °C) και συνολική μηνιαία βροχόπτωση (mm)

Παρακολούθηση της βλάστησης και αποκατάσταση μετά τη φωτιά: Μελέτη περίπτωσης στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας

2023-03-16T18:14:19Z

Salari Paraskevi: Νέα σελίδα με '[[Παρακολούθηση της βλάστησης και αποκατάσταση μετά τη φωτιά: Μελέτη περίπτωσης στην κεντρικ...'

[[Παρακολούθηση της βλάστησης και αποκατάσταση μετά τη φωτιά: Μελέτη περίπτωσης
στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας]]

'''Πρωτότυπος Τίτλος:''' « Vegetation Monitoring and Post-Fire Recovery: A Case Study
in the Centre Inland of Portugal »
'''Συγγραφείς:''' Cristina Alegria

'''Δημοσιεύθηκε:''' MDPI, Sustainability 6 October 2022

'''Σύνδεσμος :'''
Sustainability | Free Full-Text | Vegetation Monitoring and Post-Fire Recovery: A Case Study in the Centre Inland of Portugal (mdpi.com)
'''Λέξεις-Κλειδιά:''' Θαλάσσια Πεύκη – Ευκάλυπτοι - Θαμνώνες- Απογραφή- φασματικοί δείκτες

[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE1.jpg| thumb| right|'''Εικόνα 1:''' Χάρτης Περιοχής μελέτης - τοποθεσία Sarnadas de S. Simão (Πορτογαλία): (α) γεωγραφική θέση (6.04734° Δ, 6.11400° Α, 44.19665° Ν, 44.28486° Β) - (β) κάλυψη γης το 1995 (COS 1995) - (γ) κάλυψη γης το 2007 (COS 2007) - και (δ) κάλυψη γης το 2018 (COS 2018).]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE7.jpg| thumb| right|'''Εικόνα 2:''' Κλιματολογικά δεδομένα: (2020-2022) - μηνιαίες μέσες θερμοκρασίες (ελάχιστες και μέγιστες °C) και συνολική μηνιαία βροχόπτωση (mm).]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE10.jpg | thumb| right|'''Εικόνα 3:''' Ώριμη παραγωγή φυσικής αναγέννησης ναυτικής πεύκης (V και Wa) και μοντέλα NDVI_a: (α) V = f(NDVI_a)-διάγραμμα, μοντέλο και στατιστικά στοιχεία προσαρμογής και πρόβλεψης και (β) Wa = f(NDVI_a)-διάγραμμα, μοντέλο και στατιστικά στοιχεία προσαρμογής και πρόβλεψης.]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE11.jpg | thumb| right|'''Εικόνα 4:''' Ορθοφωτογραφίες (Ιούλιος 2007): τεμάχια (κυκλωμένα με πορτοκαλί χρώμα) με μέγιστο και ελάχιστο NDVI ανά τύπο κάλυψης.]]
[[Εικόνα: PAPER3_SALPAR_IMAGE12.jpg | thumb| right|'''Εικόνα 5:''' 5. Χρονική προοπτική των αγροτεμαχίων (κύκλοι με πορτοκαλί χρώμα) που κάηκαν το 2020: (α) ορθοφωτογραφίες Ιουλίου 2007, (β) εικόνες Sentinel-2 (28 Ιουλίου 2020) και (γ) εικόνες Sentinel-2 (9 Μαΐου 2022).]]

'''ΠΕΡΙΛΗΨΗ'''
Οι πυρκαγιές αποτελούν μείζον περιβαλλοντικό ζήτημα που έχει αντίκτυπο στην υποβάθμιση της γης. Οι φασματικοί δείκτες τηλεπισκόπησης παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες για τον βραχυπρόθεσμο μετριασμό και την αποκατάσταση μετά από πυρκαγιές. Χρησιμοποιήθηκε μια περιοχή μελέτης στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας που καταλαμβάνεται από δάση Maritime pine και Eucalypts. Η περιοχή επλήγη από πυρκαγιές το 2003, το 2017 και το 2020. Οι στόχοι της μελέτης ήταν διττοί: (1) να υπολογιστεί ο δείκτης κανονικοποιημένης διαφοράς βλάστησης (NDVI) και με δεδομένα δασικής απογραφής να εξαχθεί ένα μοντέλο παραγωγής Maritime pine, να διαφοροποιηθούν τα αείφυλλα δάση κωνοφόρων (π.χ, Maritime pine), αείφυλλα δάση πλατύφυλλων (π.χ. Eucalypts) και θαμνώνες, και παρακολούθηση της βλάστησης και της αποκατάστασής της μετά την πυρκαγιά- και (2) υπολογισμός της διαφοράς του κανονικοποιημένου λόγου καύσης (NBR) μεταξύ των ημερομηνιών πριν και μετά την πυρκαγιά για την αξιολόγηση των επιπέδων σοβαρότητας της καύσης. Τα αγροτεμάχια μιας προηγούμενης δασικής απογραφής χρησιμοποιήθηκαν για την παρακολούθηση των τιμών NDVI το 2007 και από το 2020 έως το 2022. Χρησιμοποιήθηκε μια εναέρια κάλυψη το 2007 και οι εικόνες Sentinel-2 για τα έτη 2020 έως 2022. Τα γραμμικά μοντέλα προσάρμοσαν την παραγωγή θαλάσσιας πεύκης με τον μετασχηματισμένο NDVI ανά ηλικία, παρουσιάζοντας αποτελεσματικότητα προσαρμογής 60%. Η διαστρωμάτωση των τύπων κάλυψης ανάλογα με το στάδιο ανάπτυξης της συστάδας και την εμφάνιση πυρκαγιάς ήταν δυνατή με τη χρήση της χρονικής καμπύλης NDVI, η οποία έδειξε επίσης την επίδραση της πυρκαγιάς και των χαμηλών βροχοπτώσεων. Οι τύποι κάλυψης κατατάχθηκαν με βάση τις φθίνουσες τιμές του NDVI ως εξής: ώριμες φυτείες ευκαλύπτων, νεαρή αναγέννηση θαλασσινής πεύκης, ώριμη θαλασσινή πεύκη, νεαρές φυτείες ευκαλύπτων, θαμνότοπος με φράουλες, φυτείες ευκαλύπτων μετά την πυρκαγιά, θαλασσινή πεύκη μετά την πυρκαγιά, υψηλός θαμνότοπος και μικρός θαμνότοπος. Η ανάκαμψη της βλάστησης μετά την πυρκαγιά ήταν χαμηλότερη στις περιοχές με υψηλότερο επίπεδο σοβαρότητας της πυρκαγιάς. Οι περιοχές θαλάσσιας πεύκης έχασαν την ικανότητα φυσικής αναγέννησης λόγω των σύντομων κύκλων των πυρκαγιών. Οι φασματικοί δείκτες αποτέλεσαν αποτελεσματικά εργαλεία για τη διαφοροποίηση των τύπων κάλυψης και τη βοήθεια στην αξιολόγηση της κατάστασης των δασών και των θαμνώνων.

'''1. ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ'''
Η περιοχή μελέτης είναι μια τοποθεσία στην κεντρική ενδοχώρα της Πορτογαλίας με 3100 εκτάρια έκτασης. Η περιοχή μελέτης, Sarnadas de S. Simão έχει υποστεί σημαντικές μεταβολές στη δασική της κάλυψη καθ' όλη τη διάρκεια των τελευταίων δεκαετιών. Σύμφωνα με τους επίσημους πορτογαλικούς χάρτες κάλυψης/χρήσης γης το 1995, η περιοχή μελέτης καταλαμβανόταν κυρίως από θαλάσσιο πευκοδάσος. Το 2007, λόγω της πυρκαγιάς του 2003, το δάσος θαλάσσιας πεύκης μειώθηκε σημαντικά. Μετά από μια δεκαετία, το 2017, μια άλλη σοβαρή πυρκαγιά ήταν η αιτία της συνεχιζόμενης μείωσης των δασών θαλάσσιας Πεύκης και της αύξηση των ευκαλύπτων. Χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα δασικής απογραφής που διενεργήθηκε το 2007, όπου έγινε συστηματική δειγματοληψία, υποστηριζόμενη από ένα γεωαναφερμένο πλέγμα 500 μέτρων επέτρεψε την εγκατάσταση 60 κυκλικών τεμαχίων των 500 m2. Λόγω της πυρκαγιάς του 2003 η βόρεια ζώνη καλύφθηκε είτε από θαμνώνες είτε από θάμνους είτε από νεαρές φυσικώς αναγεννημένες συστάδες θαλάσσιας πεύκης που ήταν πολύ μικρές για να μετρηθούν. Διαφορές στην κάλυψη της γης των τεμαχίων το 2007 και το πορτογαλικό επίσημο χάρτη κάλυψης γης COS 2007 οφείλονται στην ελάχιστη μονάδα χαρτογράφησης που χρησιμοποιήθηκε στο εν λόγω χάρτη σε σύγκριση με την έκταση του αγροτεμαχίου (500 m2).

'''2. ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ'''

'''Εικόνες τηλεπισκόπησης (2007 και 2020-2022) - φασματικοί δείκτες'''
Για το έτος 2007 χρησιμοποιήθηκε η επίσημη εναέρια κάλυψη για την Πορτογαλία που ελήφθη μεταξύ Ιουλίου και Νοεμβρίου του ίδιου έτους, με χωρική ανάλυση 0,5 m.. Για τα έτη από το 2020 έως το 2022, δηλαδή το έτος της τελευταίας πυρκαγιάς και μετά χρησιμοποιήθηκαν Sentinel-2 εικόνες. Για την παρούσα μελέτη, χρησιμοποιήθηκαν οι εικόνες του πολυφασματικού οργάνου (MSI) Sentinel-2 για 10 ημερομηνίες των ετών 2020-2022. Ο NDVI υπολογίστηκε και από τις δύο σειρές εικόνων, αντίστοιχα, με χωρική ανάλυση 0,5 m για τις ορθοφωτογραφίες και με χωρική ανάλυση 10 m για τις εικόνες Sentinel-2. Το NBR υπολογίστηκε από τις εικόνες Sentinel-2, χρησιμοποιώντας τη ζώνη SWIR2 με χωρική ανάλυση 20 m, για τις ημερομηνίες πριν και μετά την πυρκαγιά στις 13 Σεπτεμβρίου 2020.

'''Κλιματολογικά δεδομένα-τοπικός σταθμός (2020-2022) '''
Οι μηνιαίες κλιματολογικές εκθέσεις δόθηκαν από τον επίσημο εθνική πύλη του Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA) από τον πλησιέστερο τοπικό κλιματολογικό σταθμό σε απόσταση 40 χλμ περίπου. Στην παρούσα μελέτη, τα κλιματολογικά δεδομένα που αφορούν τα υδρολογικά έτη 2019/2020, 2020/2021 και 2021/2022 (μέχρι τον Μάιο) χρησιμοποιήθηκαν για να προκύψει η εξέλιξη του μέσου μηνιαίου θερμοκρασιών (ελάχιστη και μέγιστη ◦C) και της συνολικής μηνιαίας βροχόπτωσης (mm). Η συσσωρευμένη μηνιαία βροχόπτωση (mm) για κάθε υδρολογικό έτος ήταν 708,9 mm, 695,8 mm και 326,2 mm (μέχρι τον Μάιο). Τα δεδομένα αυτά χρησιμοποιήθηκαν για την εξήγηση των τιμών του NDVI που παρατηρήθηκαν στην περιοχή μελέτης καθ' όλη τη διάρκεια από το 2020 έως το 2022.

'''Εκτίμηση του NDVI των δασικών απογραφικών επιφανειών'''
Οι εικόνες NDVI που υπολογίστηκαν από τις ορθοφωτογραφίες που ελήφθησαν τον Ιούλιο του 2007 επέτρεψε την αξιολόγηση του μέσου NDVI για κάθε αγροτεμάχιο δασικής απογραφής (500 m2 ) χρησιμοποιώντας ένα υπόδειγμα που αποτελείται από έναν πυρήνα 20 × 20 εικονοστοιχείων γύρω από το κέντρο του αγροτεμαχίου (100 m2) Οι εικόνες NDVI που υπολογίζονται από τις εικόνες Sentinel-2 για τις 10 ημερομηνίες. Στη συνέχεια, η παραγωγή ξύλου Maritime pine (V) και η παραγωγή υπέργειας βιομάζας (Wa) προσαρμόστηκαν με απλή γραμμική παλινδρόμηση χρησιμοποιώντας το μέσο NDVI των αγροτεμαχίων ως επεξηγηματική μεταβλητή. Λόγω της χαμηλής συσχέτισης που παρατηρήθηκε μεταξύ του μέσου όρου των αγροτεμαχίων NDVI και των V και Wa, ο μετασχηματισμένος NDVI, που ορίστηκε ως NDVI_a = NDVI (t/R) με R = 40 έτη, δοκιμάστηκε επίσης.

'''NDVI ανά τύπο κάλυψης (2007 και 2020-2021) '''
Ο μέσος NDVI των αγροτεμαχίων το 2007 χρησιμοποιήθηκε επίσης για τη διερεύνηση των διαφορών τύπων κάλυψης (π.χ. θάμνος, αναγέννηση θαλάσσιας πεύκης, θαλάσσιας πεύκης και αμιγούς και μικτού ευκαλύπτου). Στη συνέχεια, ο τύπος κάλυψης σε κάθε αγροτεμάχιο το 2020 επικαιροποιήθηκε χρησιμοποιώντας το πορτογαλικό επίσημο χάρτη κάλυψης γης COS 2018 και από φωτογραφία εικόνας του Google Earth ερμηνεία (Μάιος-Ιούνιος 2019). Και πάλι, ο NDVI των αγροτεμαχίων χρησιμοποιήθηκε για τη διερεύνηση των διαφορών μεταξύ των τύπων κάλυψης (π.χ. θάμνος- θαλάσσια πεύκη- ευκάλυπτος) καθ' όλη τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου 2020 περιόδου (10 Μαρτίου 2020, 29 Μαΐου 2020, 28 Ιουνίου 2020, 28 Ιουλίου 2020 και 26 Σεπτεμβρίου 2020).
Πραγματοποιήθηκε έλεγχος Z-test δύο δειγμάτων για τους μέσους όρους, σε επίπεδο εμπιστοσύνης 95%, για να σύγκριση του μέσου NDVI των αγροτεμαχίων ανά τύπο κάλυψης τον Ιούλιο του 2007 και στις 28 Ιουλίου 2020. Στη συνέχεια, η NDVI ann-min και η μέθοδος CV χρησιμοποιήθηκε για τη διαφοροποίηση των τύπων κάλυψης καθ' όλη τη διάρκεια του 2020 καλλιεργητική περίοδο με βάση τη χρονική καμπύλη NDVI. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε περαιτέρω λεπτομερής ανάλυση για τα αγροτεμάχια συγκεκριμένων τύπων κάλυψης καθ' όλη τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου 2020 με βάση την χρονική καμπύλη NDVI.

'''Παρακολούθηση της σοβαρότητας της καύσης και της αποκατάστασης της βλάστησης μετά τη φωτιά (2020-2022)'''
Το έτος 2020, μια πυρκαγιά στις 13 Σεπτεμβρίου επηρέασε την περιοχή μελέτης. Τα σημάδια εγκαυμάτων της πυρκαγιάς διερευνήθηκαν με τη χρήση του NBR πριν από την πυρκαγιά (6 Σεπτεμβρίου 2020) και μετά την πυρκαγιά (26 Σεπτεμβρίου 2020). Στη συνέχεια, προέκυψε η διαφορά στο NBR μεταξύ των δύο ημερομηνιών. Στη συνέχεια, το dNBR χρησιμοποιήθηκε για την ταξινόμηση της σοβαρότητας της καύσης σύμφωνα με τα επίπεδα που προτείνονται από την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Πληροφοριών για τις Δασικές Πυρκαγιές (EFFIS). Ο πορτογαλικός επίσημος χάρτης καμένων εκτάσεων του 2020 επικαλύφθηκε στην εικόνα dNBR και χρησιμοποιήθηκε ως αναφοράς. Ο NDVI χρησιμοποιήθηκε για την παρακολούθηση της ανάκαμψης της βλάστησης μετά την πυρκαγιά (26 Σεπτεμβρίου 2020) κατά τη διάρκεια τριών εξαμηνιαίων περιόδων από το 2021 έως το 2022 (15 Μαρτίου 2021, 21 Σεπτεμβρίου 2021 και 9 Μαΐου 2022). Όπως είναι γνωστό, οι τιμές του NDVI κυμαίνονται από -1 έως 1, όπου το νερό οι επιφάνειες νερού, οι τεχνητές κατασκευές, οι βράχοι, τα σύννεφα και το χιόνι αντιστοιχούν σε αρνητικές τιμές, το γυμνό έδαφος συνήθως εμπίπτει στο εύρος 0,1-0,2 και τα φυτά θα έχουν πάντα θετικές τιμές μεταξύ 0,2 και 1. Ειδικότερα, ένας υγιής, πυκνός θόλος βλάστησης θα πρέπει να έχει τιμές πάνω από 0,5, και η αραιή βλάστηση πιθανότατα θα εμπίπτει στο εύρος 0,2 έως 0,5. Συνεπώς, ο NDVI επαναταξινομήθηκε λαμβάνοντας υπόψη τρεις κλάσεις πρασίνου για την παρακολούθηση της βλάστησης ανάκαμψη μετά την πυρκαγιά Επιπλέον, τα καμένα αγροτεμάχια στην πυρκαγιά του 2020 παρακολουθήθηκαν για να κατανοηθεί η NDVI όσον αφορά τα επίπεδα σοβαρότητας της καύσης μεταξύ 2020 και 2022 (10 Μαρτίου 2020, 29 Μαΐου 2020, 28 Ιουνίου 2020, 28 Ιουλίου 2020, 6 Σεπτεμβρίου 2020, 26 Σεπτεμβρίου 2020, 15 Μαρτίου 2021, 14 Μαΐου 20021, 21 Σεπτεμβρίου 2021, 30 Μαρτίου 2022 και 9 Μαΐου 2022).

'''3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ'''

'''NDVI και παραγωγή θαλάσσιας πεύκης (2007) '''
Η συσχέτιση μεταξύ του μέσου NDVI των αγροτεμαχίων θαλάσσιας πεύκης και των μεταβλητών της συστάδας ήταν φτωχή (μικρότερη από 0,22). Η καλύτερη συσχέτιση πέντε μεταβλητών ήταν η ακόλουθη: G (-0.22); Sh25 (-0,18), N (0,17), Wl (0,17) και Wr (0,17). Οι μεταβλητές G και N είναι απόλυτες μετρήσεις της πυκνότητας της συστάδας, η μεταβλητή Sh25 είναι δείκτης της παραγωγικότητας της περιοχής και οι μεταβλητές Wl και Wr δίνουν μια εικόνα, αντίστοιχα, της ικανότητας φωτοσύνθεσης της κόμης των δέντρων και των ριζών των δέντρων του χώρου ανάπτυξης στη συστάδα. Όλες αυτές οι μεταβλητές είναι σημαντικές παράμετροι που καθορίζουν την παραγωγή της συστάδας. Όσον αφορά τη μέση συσχέτιση του NDVI των αγροτεμαχίων με την παραγωγή ξύλου (V) και την παραγωγή υπέργειας βιομάζας (Wa), διαπιστώθηκε ότι είναι πολύ χαμηλή (περίπου 0,03). Μόνο, χρησιμοποιώντας του μετασχηματισμένου NDVI_a, επιτεύχθηκαν συσχετίσεις μεταξύ 0,72 και 0,73. Επομένως, ως αναμενόταν, η αποτελεσματικότητα μοντελοποίησης των γραμμικών μοντέλων V = f(NDVI_a) και Wa = f(NDVI_a) δεν ήταν πολύ υψηλή (R2 γύρω στο 60%) (Σχήμα 8α,β). Αυτές οι συστάδες θαλάσσιας πεύκης δημιουργήθηκαν με φυσική αναγέννηση και, το 2007, ήταν κυρίως υποαποθεματοποιημένες ή πολύ υποαποθεματοποιημένες. Η ανύπαρκτη ή ακατάλληλη δασοκομική παρέμβαση μπορεί να εξηγήσει αυτή την υποπληθυσμιακή κατάσταση, όπως η εφαρμογή μία και μοναδική και καθυστερημένη αραίωση υψηλού βαθμού χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η σταθερότητα της συστάδας. Τόσο το καθεστώς εγκατάστασης αυτών των συστάδων (φυσική αναγέννηση, συνεπώς με ακανόνιστες αποστάσεις) όσο και η απουσία κατάλληλης διαχείρισης της συστάδας μεταφέρουν υψηλή μεταβλητότητα των συνθηκών ανάπτυξης μεταξύ των συστάδων στις οριζόντιες και κάθετες δομές των συστάδων (κατανομές διαμέτρου και ύψους). Η μεταβλητότητα αυτή έχει αρνητικό αντίκτυπο στις προσπάθειες μοντελοποίησης, όπως επαληθεύτηκε. Αυτές οι συστάδες έχουν επίσης σημαντική κάλυψη του υπορόφου (κατά μέσο όρο περίπου 54%) που μπορεί να έχει επηρεάσει τις παρατηρούμενες τιμές NDVI. Ο NDVI αυτών των εννέα αγροτεμαχίων αναλύθηκε όσον αφορά τη χρονική καμπύλη NDVI καθ' όλη τη διάρκεια την καλλιεργητική περίοδο 2020 (Μάρτιος-Σεπτέμβριος 2020) και το NDVI ann-min και CV αξιολογήθηκαν. Οι τύποι κάλυψης των εννέα αγροτεμαχίων μπορούσαν να καταταγούν με βάση τις φθίνουσες τιμές NDVI ως εξής:

'''Σοβαρότητα και παρακολούθηση της αποκατάστασης της βλάστησης μετά την πυρκαγιά'''
Το σημάδι καύσης της πυρκαγιάς του 2020 με τη χρήση του dNBR μεταξύ της ημερομηνίας πριν από την πυρκαγιά και μετά. Αυτό επέτρεψε την παρατήρηση μιας πολύ υψηλής σοβαρότητας καύσης σε όλες τις περιοχές μελέτης που κάηκαν είναι η ανάκαμψη της δασικής βλάστησης μετά την πυρκαγιά, η οποία έδειξε, ότι στις αρχές της άνοιξης η ανάκαμψη δεν ήταν πολύ σημαντική. Ωστόσο, σημαντική ανάκαμψη παρατηρήθηκε ήδη στα τέλη του καλοκαιριού. Το επόμενο έτος παρατηρήθηκε συνολική μείωση του πρασίνου λόγω ενός πολύ ξηρού χειμώνα. Μόνο τέσσερα αγροτεμάχια (αγροτεμάχια n◦ 26, 35, 40 και 45) κάηκαν στην πυρκαγιά του 2020, αλλά με διαφορετικές σφοδρότητες πυρκαγιάς. Αυτά τα αγροτεμάχια κάηκαν επίσης στις πυρκαγιές του 2003 και του 2017. Το 2007, η κάλυψη γης του αγροτεμαχίου n◦ 26 ήταν θάμνος (50% Erica sp.), το αγροτεμάχιο n◦ 35 ήταν θάμνος (50% Cytisus sp.), το αγροτεμάχιο n◦ 40 ήταν θάμνος (60% Arbutus unedo) και το αγροτεμάχιο n◦ 45 ήταν θάμνος (50% Cistus sp.) (Παράρτημα Α-Σχήμα Α5). Και πάλι, στις αρχές της άνοιξης (15 Μαρτίου 2021), η αποκατάσταση της εδαφοκάλυψης αυτών των τεμαχίων δεν ήταν πολύ σημαντική, ενώ ακολούθησε στα τέλη του καλοκαιριού (21 Σεπτεμβρίου 2021) από μια σημαντική ανάκαμψη, και το επόμενο έτος, νωρίς την άνοιξη (9 Μαΐου 2022) από μια συνολική μείωση του πρασίνου λόγω μιας πολύ ξηρής περιόδου. χειμώνα (Σχήμα 4 - Ιανουάριος και Φεβρουάριος 2022). Αυτά τα αγροτεμάχια κάηκαν επίσης στις πυρκαγιές του 2003 και του 2017. Το 2007, η κάλυψη γης στο αγροτεμάχιο 26 ήταν θάμνος (50% Erica sp.), στο αγροτεμάχιο 26 35 ήταν θάμνος (50% Cytisus sp.), το αγροτεμάχιο 40 ήταν θάμνος (60% Arbutus unedo) και το αγροτεμάχιο 45 ήταν θάμνος (50% Cistus sp.). Και πάλι, νωρίς την άνοιξη (15 Μαρτίου ) Εικόνα 16. Καμένα τεμάχια της δασικής απογραφής (σημειωμένα με μπλε χρώμα) το 2020-μετά την αποκατάσταση από την πυρκαγιά: σοβαρότητα της καύσης επίπεδα, κλάσεις NDVI 15 Μαρτίου 2021, κλάσεις NDVI 21 Σεπτεμβρίου 2021 και κλάσεις NDVI 9 Μαΐου 2022.

'''4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ'''
Τα κύρια συμπεράσματα της μελέτης αυτής είναι τα εξής: α) τα γραμμικά μοντέλα της θαλάσσιας πεύκης (ξύλο και βιομάζα) με τον NDVI_a παρουσίασαν αποτελεσματικότητα προσαρμογής περίπου 60%, β) οι τιμές NDVI που υπολογίστηκαν από τις ορθοφωτογραφικές εικόνες βρέθηκαν να μην είναι συγκρίσιμες με εκείνες που υπολογίζονται από τις
εικόνες Sentinel-2 λόγω των διαφορών στους αισθητήρες, εύρους ζώνης και χωρικής ανάλυσης, 3) οι τιμές NDVI των αγροτεμαχίων ανά τύπο κάλυψης, τόσο το 2007 όσο και το 2020, παρουσίασαν μεγάλη μεταβλητότητα και δεν διαπιστώθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ της ώριμης θαλάσσιας πεύκης, των ευκαλύπτων και των θαμνώνων. 4) Η διαφοροποίηση μεταξύ των τύπων κάλυψης ανά στάδιο ανάπτυξης της συστάδας και ανά εμφάνιση πυρκαγιάς ήταν δυνατή όταν η μέθοδος NDVI-CV εφαρμόστηκε στη χρονική καμπύλη NDVI καθ' όλη τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου του 2020. 5) Ο NDVI και το NBR έδειξαν ότι η ανάκαμψη της βλάστησης μετά την πυρκαγιά ήταν χαμηλότερη σε υψηλότερης σοβαρότητας εγκαύματα. 6) Λόγω της αλληλουχίας μικρών κύκλων πυρκαγιών στην περιοχή μελέτης, η θαλάσσια πεύκη έχουν χάσει την ικανότητα φυσικής αναγέννησής τους. 7) Οι θαμνώδεις εκτάσεις (π.χ. Arbutus unedo) είχαν πολύ σημαντική ανάκαμψη μετά την πυρκαγιά ένα χρόνο αργότερα και η χρονική καμπύλη NDVI των καμένων επιφανειών κατά την περίοδο 2000-2022 έδειξε σαφώς τη μείωση του NDVI λόγω των επιπτώσεων της πυρκαγιάς (13 Σεπτεμβρίου 2020) και των χαμηλών βροχοπτώσεων του περασμένου χειμώνα (Ιανουάριος και Φεβρουάριος 2022). 8) Συνοπτικά, ο NDVI και ο NBR αποδείχθηκαν αποτελεσματικοί στη διαφοροποίηση των τύπων κάλυψης και ως εργαλεία παρακολούθησης που βοηθούν στην αξιολόγηση της κατάστασης των δασών και των θαμνώνων.

Αρχείο:PAPER3 SALPAR IMAGE1.jpg

2023-03-16T18:10:23Z

Salari Paraskevi: Χάρτης Περιοχής μελέτης - τοποθεσία Sarnadas de S. Simão (Πορτογαλία): (α) γεωγραφική θέση (6.04734° Δ, 6.11400° Α, 44.19665° Ν, 44.28486° Β) - (β) κάλυψη γης το 1995 (COS 1995) -

Χάρτης Περιοχής μελέτης - τοποθεσία Sarnadas de S. Simão (Πορτογαλία): (α) γεωγραφική θέση (6.04734° Δ, 6.11400° Α, 44.19665° Ν, 44.28486° Β) - (β) κάλυψη γης το 1995 (COS 1995) - (γ) κάλυψη γης το 2007 (COS 2007) - και (δ) κάλυψη γης το 2018 (COS 2018).