RemoteSensing Wiki - Συνεισφορές χρήστη [el]

ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΑΠΟΘΕΜΑΤΩΝ ΑΣΒΕΣΤΟΛΙΘΟΥ ΚΑΙ ΒΩΞΙΤΗ ΜΕΣΩ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΑΠΟ ΥΠΕΡΦΑΣΜΑΤΙΚΕΣ ΕΙΚΟΝΕΣ.

2010-03-25T23:04:50Z

Skarapati:

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ: S. Sanjeevi'''

'''ΠΗΓΗ: The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. XXXVII. Part B8. Beijing 2008'''

'''ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΑΠΟΘΕΜΑΤΩΝ ΑΣΒΕΣΤΟΛΙΘΟΥ ΚΑΙ ΒΩΞΙΤΗ ΜΕΣΩ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΑΠΟ ΥΠΕΡΦΑΣΜΑΤΙΚΕΣ ΕΙΚΟΝΕΣ.'''

'''Στόχος'''

Οι κύριοι στόχοι αυτής της μελέτης είναι:

* Η αξιολόγηση της δυνατότητας των υπερφασματικών εικόνων ASTER να προσδιορίσουν την ποιότητα των αποθεμάτων του ασβεστόλιθου και η διερεύνηση νέων αποθεμάτων βωξίτη.

* Η χρήση της προσέγγισης spectral unmixing για τον εντοπισμό των μεταλλευμάτων.

[[Εικόνα:EIKONA 1 ASTER.jpg| thumb| right|Eικόνα 1:'''ASTER FCC image of Ariyalur area''']]

[[Εικόνα:EIKONA 2 KOLLI HILLS.jpg| thumb| right|Eικόνα 2:'''Geological Map of Kolli Hills area ''']]

[[Εικόνα:EIKONA 3 PINAKAS SYSXETISHS.jpg| thumb| right|Eικόνα 3:'''Συσχέτιση μεταξύ ανθρακικών στα δείγματα ασβεστόλιθων και των ανθρακικών όπως προσεγγίστηκαν μέσω spectral unmixing. ''']]

[[Εικόνα:EIKONA 4 PPI PLOT AND IMAGE.jpg| thumb| right|Eικόνα 4:'''(a) PPI plot and (b) PPI image of the Limestone mine area. (c) Carbonate fraction image and (d) density sliced fraction image; red <50%; green 50-60%; blue 60-70%; yellow 70-80%; cyan 80-90%; white >90%. ''']]

Στην συγκεκριμένη μελέτη αξιοποιήθηκαν δεδομένα από τον δορυφόρο Terra (EOS AM-1). Τον σημαντικότερο ρόλο διαδραμάτισε ο τηλεπισκοπικός δέκτης ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflectance Radiometer). O συγκεκριμένος δέκτης είναι ιδιαίτερα χρήσιμος όσον αφορά στην γεωλογική χαρτογράφηση. Διαθέτει 3 κανάλια VNIR τα οποία αποτελούν σημαντική πληροφοριακή βάση για την απορρόφηση ορισμένων μετάλλων (π.χ ο σίδηρος) όπως επίσης και της χλωροφύλλης που συμπεριλαμβάνεται στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης των φυτών. Στα έξι κανάλια SWIR, τα ορυκτά φάσματα ανθρακικών, ένυδρων ουσιών και υδροξειδίων δείχνουν τα μοριακά χαρακτηριστικά γνωρίσματα της απορρόφησης σε σχέση με τους τόνους ή συνδυασμούς τόνων.

'''Χρησιμότητα των καναλιών ASTER.'''

Τα κανάλια 6 (2.185μm έως 2.225μm) και 7 (2.235μm έως 2.285μm) του ASTER είναι χρήσιμα για την διάκριση και τον ποσοτικό προσδιορισμό της αλουμίνας και άλλων αργιλώδων ορυκτών, ενώ τα κανάλια 7 (2.235μm έως 2.285μm) και 8 (2.295μm έως 2.365μm) είναι χρήσιμα για την αναγνώριση ανθρακικών πετρωμάτων. Οι πιο συχνά εμφανιζόμενες μορφές ανθρακικών πετρωμάτων, ο ασβεστίτης και ο δολομίτης, έχουν χαρακτηριστικά μήκη κύματος απορρόφησης. Συγκεκριμένα, ο ασβεστίτης απορροφά στο κανάλι 8 του ASTER, ενώ ο δολομίτης και στο 7 και στο 8.

'''Ειδικές ψηφιακές επεξεργασίες.'''

Πραγματοποιείται ταξινόμηση των εικόνων μέσω spectral unmixing. Πρόκειται για μια τεχνική αποσυνέλιξης που στοχεύει στον υπολογισμό των μερών επιφάνειας διάφορων φασματικών συστατικών μαζί προκαλώντας την παρατηρούμενη μικτή φασματική υπογραφή του pixel. Τα μίγματα στην εικόνα εκφράζονται ως γραμμικός συνδυασμός των απόκρισεων (φάσματα) κάθε συστατικού που ήταν στο μίγμα. Αυτό μπορεί να αναπαρασταθεί μέσω του παρακάτω μοντέλου

'''Ri = NΣi=1 Fe Re + Ei (1)'''

Όπου Ri = Surface reflectance in band i, of the sensor,
Fe = Fraction of End Member
Re = Reflectance of End Member, e in the sensor wave band,
N = Number of Spectral End Member,
Ei = Error in the sensor band i for the fit of N-End Members.

Για να εντοπιστούν οι πιθανές περιοχές του ασβεστόλιθου και του βωξίτη στις περιοχές μελέτης, πραγματοποιήθηκε η παραπάνω προσέγγιση, μέσω του εντοπισμού των end members, (pure pixels του ασβεστόλιθου, του βωξίτη, της βλάστησης και άλλων συστατικών της εικόνας). Παρακάτω παρατίθενται η γραμμική συσχέτιση μεταξύ ανθρακικών στα δείγματα ασβεστόλιθων και των ανθρακικών όπως προσεγγίστηκαν μέσω spectral unmixing. Eπίσης εφαρμόζεται o δείκτης: Pixel Purity Index (PPI) στις εικόνες με σκοπό τον εντοπισμό των end members.

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και αιτιολόγηση της αναγκαιότητας τους.'''

Το DEM SRTM χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή των τοπογραφικών πληροφοριών σχετικών με τα αποθέματα βωξίτη. Πραγματοποιήθηκαν χημικές αναλύσεις των ορυκτών δειγμάτων για να επικυρωθούν τα αποτελέσματα του spectral unmixing.

'''Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων'''

Η γραμμική μέθοδος spectral unmixing η οποία είναι προσαρμοσμένη για τον υπολογισμό CaCo3 του ασβεστόλιθου έδωσε μέτρια αποτελέσματα.
Η επικύρωση αυτού του αποτελέσματος σε συνδυασμό με τις χημικές αναλύσεις έδωσαν ένα συντελεστή συσχέτισης 0.758.

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία]]

ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΤΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ ΟΣΟΝ ΑΦΟΡΑ ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΕΞΟΡΥΞΗ ΚΑΙ ΑΠΟΚΤΑΣΤΑΣΗ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

2010-02-15T23:03:51Z

Skarapati:

'''ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΤΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ ΟΣΟΝ ΑΦΟΡΑ ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΕΞΟΡΥΞΗ ΚΑΙ ΑΠΟΚΤΑΣΤΑΣΗ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ'''

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:Philip A. Townsend, David P. Helmers, Clayton C. Kingdon, Brenden E. McNeil, Kirsten M. de Beurs , Keith N. Eshleman'''

'''ΠΗΓΗ: Remote Sensing of Environment 113 (2009) 62–72'''

'''Στόχος και αντικείμενο της εφαρμογής'''

Αντικείμενο της εφαρμογής είναι κάλυψη γης καθώς και αλλαγή χρήσεων γης. Στόχος της συγκεκριμένης μελέτης είναι η ποσοτικοποίηση θεμάτων της LCLUC (land cover/land use change) σε 8 υπό μελέτη υδροκρίτες της κεντρικής περιοχής Appalachian. Γίνονται κατανοητές οι αλλαγές της υδρολογικής απόκρισης συναρτήσει του χρόνου εξαιτίας της συνεχόμενης εξόρυξης και αποκατάστασης των εδαφών. Η διάκριση των ενεργών και αποκατεστημένων ορυχείων πραγματοποιείται με τη βοήθεια ταξινόμησης των εικόνων LANDSAT αλλά και του προγράμματος: Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών (GIS).

'''Είδη δορυφορικών συστημάτων, δεκτών, καναλιών.'''

Στην παρούσα μελέτη αξιοποιήθηκαν τηλεπισκοπικά δεδομένα από τον δορυφόρο LANDSAT. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκαν εικόνες των τελευταίων 4 δεκαετιών με σκοπό την χαρτογράφηση των περιοχών που προαναφέρθηκαν οι οποίες είναι οι ακόλουθες :

* Landsat 2 MSS εικόνα (13 Σεπτεμβρίου 1976),
* Landsat 5 TM εικόνα(18 Αυγούστου 1987),
* Landsat ETM+ εικόνα (13 Σεπτεμβρίου 1999)
* Landsat 5 TM εικόνα (2 Μαϊου 2006)
[[Εικόνα:Eikona 2 landscape.jpg| thumb| right|Eικόνα 2:'''Landscape change in Georges Creek watershed, MD, 1976–2006 ''']]
[[Εικόνα:Eikona 2 landcover.jpg| thumb| right|Eικόνα 3:'''2006 land cover classification overlaid on aerial photography from the 2005 National Agriculture Imagery Program (NAIP) near Barton, MD. Pictured are the 3 basic land cover classes (urban, forest, pasture) mapped for 2006 plus the four different mine-land classes (active, reclaimed-grass, reclaimed woodland, and reclaimed forest). ''']]

[[Εικόνα:Eikona 1 dentro apofasewn.jpg|Eικόνα 1:'''Classification decision tree used to label map classes. ''']]

'''Προεπεξεργασίες'''

Όλες οι εικόνες διορθώθηκαν έτσι ώστε να χαρακτηρίζονται από συντεταγμένες UTM μέσω του μοντέλου digital elevation (30m) και στοιχείων GeoCover με τιμές RMSE που είναι μικρότερες των 0,4 pixels.

'''Ψηφιακές και προχωρημένες επεξεργασίες.'''

Για κάθε μία από τις εικόνες που προαναφέρθηκαν χρησιμοποιήθηκαν πολλοί φασματικοί δείκτες για τους οποίους έγινε η υπόθεση ότι αυξάνουν τη διαχωριστικότητα των περιοχών εξόρυξης και αποκατάστασης. Ανάμεσα σε αυτούς είναι: ο NDVI (κανονικοποιημένος δείκτης βλάστησης), οι δείκτες Tasseled Cap (Brightness and Greenness for MSS and TM/ETM+) και ο Wetness (TM/ETM+).

Όσον αφορά στην βασική μέθοδο ταξινόμησης των εικόνων της μελέτης:

Αρχικά πραγματοποιήθηκε διαχωρισμός τριών βασικών φασματικών τάξεων, οι οποίες ήταν:

*Bare/urban (B): συμπεριλαμβάνει περιοχές εξόρυξης και αστικές περιοχές (ειδικά εκείνες οι τάξεις που έχουν αντανακλαστικές ιδιότητες συνδεδεμένες με γυμνές επιφάνειες, χωρίς βλάστηση)
*Forest (F): συμπεριλαμβάνει δασικές εκτάσεις.
*Grassland/pasture/crops (G): συμπεριλαμβάνει καλλιεργήσιμες εκτάσεις και περιοχές που αποκαθίστανται από την εξόρυξη.

Η ταξινόμηση των χρήσεων γης συμπεριλαμβάνει τα παρακάτω 3 βήματα:

*Εφαρμογή του αλγορίθμου ISODATA.

*Προσδιορισμός των πιθανών περιοχών εξόρυξης και δημιουργία μίας «μάσκας» των περιοχών αυτών.

*Ενσωμάτωση ενός decision tree και class transition trajectories.

Για να αξιολογηθούν οι ακρίβειες ταξινόμησης, χρησιμοποιήθηκε το 2005 NAIP (National Agriculture Imagery Program) καθώς και έγχρωμες ορθοφωτογραφίες.

'''Χρήση επιπρόσθετων χαρτών, βάσεων δεδομένων, GIS, ειδικές επεξεργασίες.'''

Τα επίπεδα δεδομένων που χρησιμοποιήθηκαν στο GIS έχουν ως πηγές τα γραφεία ορυχείων του Τμήματος Προστασίας του Περιβάλλοντος των περιοχών της Πενσυλβανίας, της Μέρυλαντ και της δυτικής Βιρτζίνιας. Όσον αφορά στα επίπεδα αντιστοιχούν σε πολύγωνα που είναι μεμονωμένες μεταλλευτικές επιχειρήσεις που πραγματοποιούν εγκεκριμένες εξορύξεις μεταλλευμάτων.

Επίσης χρησιμοποιήθηκαν χάρτες από το NWI (National Wetlands Inventory) και από 2001 NLCD projects. Για να αξιολογηθούν οι χάρτες των ορυχείων που προήλθαν από τις εικόνες μεταξύ 1976 και 1987, χρησιμοποιήθηκαν καλύψεις GIS περιοχών εξόρυξης και αποκατεστημένων περιοχών εντός του υδροκρίτη Georges Creek που χαρτογραφήθηκε από τον Negley (2002) μέσω της χειρωνακτικής ερμηνείας φωτογραφιών των αεροφωτογραφιών από 1962 έως 1982.

'''Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων.'''

Υπάρχει μία συνεχόμενη επέκταση της εξόρυξης από το 1950. Ανάμεσα στους 8 υπό μελέτη υδροκρίτες της περιοχής, η περιοχή των ενεργών ορυχείων είναι υψηλότερη το 1976 (1,8% της γης της περιοχής), σχετικά σταθερή το 1987 και 1999, πριν την μείωση κατά 0,5% το 2006.
Είναι επίσης αξιοσημείωτο ότι οι αστικές περιοχές αυξήθηκαν από το 1987 στην περιοχή σε μικρότερο βαθμό όμως απ’ ότι ο λόγος ενεργών / αποκατεστημένων ορυχείων.

Η ακρίβεια των ταξινομήσεων είναι ιδιαίτερα υψηλή και σίγουρα υψηλότερη για εκείνες τις περιοχές που έχουν αναφερθεί ευρέως σε διαθέσιμες πηγές δεδομένων όσον αφορά στην κάλυψη γης ή και σε άλλες μελέτες. Στο σύνολο της λοιπόν η προσέγγιση ήταν επιτυχής.
Ωστόσο είναι απαραίτητες οι εκτενέστερες εφαρμογές που θα βασίζονται στα τηλεπισκοπικά δεδομένα του δορυφόρου Landsat στις περιοχές εκέινες του πλανήτη όπου η επιφανειακή εξόρυξη και η αποκατάσταση των ορυχείων έχει σοβαρότατες συνέπειες στη λειτουργία του οικοσυστήματος.

Αν και είναι απίθανο ότι μία πλήρως αυτοματοποιημένη προσέγγιση τηλεπισκόπησης θα μπορούσε να προσδιορίσει και να ονομάσει σωστά όλες τις κατηγορίες σχετικές με τη δραστηριότητα ορυχείων, τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι μια μακροχρόνια χρονική σειρά δεδομένων Landsat μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ακολουθήσει ακριβώς τις δραστηριότητες των μεταλλείων διαμέσου του χρόνου.

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία]]

ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΤΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ ΟΣΟΝ ΑΦΟΡΑ ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΕΞΟΡΥΞΗ ΚΑΙ ΑΠΟΚΤΑΣΤΑΣΗ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

2010-02-15T23:03:03Z

Skarapati:

'''ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΤΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ ΟΣΟΝ ΑΦΟΡΑ ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΕΞΟΡΥΞΗ ΚΑΙ ΑΠΟΚΤΑΣΤΑΣΗ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ'''

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:Philip A. Townsend, David P. Helmers, Clayton C. Kingdon, Brenden E. McNeil, Kirsten M. de Beurs , Keith N. Eshleman'''

'''ΠΗΓΗ: Remote Sensing of Environment 113 (2009) 62–72'''

'''Στόχος και αντικείμενο της εφαρμογής'''

Αντικείμενο της εφαρμογής είναι κάλυψη γης καθώς και αλλαγή χρήσεων γης. Στόχος της συγκεκριμένης μελέτης είναι η ποσοτικοποίηση θεμάτων της LCLUC (land cover/land use change) σε 8 υπό μελέτη υδροκρίτες της κεντρικής περιοχής Appalachian. Γίνονται κατανοητές οι αλλαγές της υδρολογικής απόκρισης συναρτήσει του χρόνου εξαιτίας της συνεχόμενης εξόρυξης και αποκατάστασης των εδαφών. Η διάκριση των ενεργών και αποκατεστημένων ορυχείων πραγματοποιείται με τη βοήθεια ταξινόμησης των εικόνων LANDSAT αλλά και του προγράμματος: Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών (GIS).

'''Είδη δορυφορικών συστημάτων, δεκτών, καναλιών.'''

Στην παρούσα μελέτη αξιοποιήθηκαν τηλεπισκοπικά δεδομένα από τον δορυφόρο LANDSAT. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκαν εικόνες των τελευταίων 4 δεκαετιών με σκοπό την χαρτογράφηση των περιοχών που προαναφέρθηκαν οι οποίες είναι οι ακόλουθες :

* Landsat 2 MSS εικόνα (13 Σεπτεμβρίου 1976),
* Landsat 5 TM εικόνα(18 Αυγούστου 1987),
* Landsat ETM+ εικόνα (13 Σεπτεμβρίου 1999)
* Landsat 5 TM εικόνα (2 Μαϊου 2006)
[[Εικόνα:Eikona 1 dentro apofasewn.jpg|Eικόνα 1:'''Classification decision tree used to label map classes. ''']]
[[Εικόνα:Eikona 2 landscape.jpg| thumb| right|Eικόνα 2:'''Landscape change in Georges Creek watershed, MD, 1976–2006 ''']]
[[Εικόνα:Eikona 2 landcover.jpg| thumb| right|Eικόνα 3:'''2006 land cover classification overlaid on aerial photography from the 2005 National Agriculture Imagery Program (NAIP) near Barton, MD. Pictured are the 3 basic land cover classes (urban, forest, pasture) mapped for 2006 plus the four different mine-land classes (active, reclaimed-grass, reclaimed woodland, and reclaimed forest). ''']]

'''Προεπεξεργασίες'''

Όλες οι εικόνες διορθώθηκαν έτσι ώστε να χαρακτηρίζονται από συντεταγμένες UTM μέσω του μοντέλου digital elevation (30m) και στοιχείων GeoCover με τιμές RMSE που είναι μικρότερες των 0,4 pixels.

'''Ψηφιακές και προχωρημένες επεξεργασίες.'''

Για κάθε μία από τις εικόνες που προαναφέρθηκαν χρησιμοποιήθηκαν πολλοί φασματικοί δείκτες για τους οποίους έγινε η υπόθεση ότι αυξάνουν τη διαχωριστικότητα των περιοχών εξόρυξης και αποκατάστασης. Ανάμεσα σε αυτούς είναι: ο NDVI (κανονικοποιημένος δείκτης βλάστησης), οι δείκτες Tasseled Cap (Brightness and Greenness for MSS and TM/ETM+) και ο Wetness (TM/ETM+).

Όσον αφορά στην βασική μέθοδο ταξινόμησης των εικόνων της μελέτης:

Αρχικά πραγματοποιήθηκε διαχωρισμός τριών βασικών φασματικών τάξεων, οι οποίες ήταν:

*Bare/urban (B): συμπεριλαμβάνει περιοχές εξόρυξης και αστικές περιοχές (ειδικά εκείνες οι τάξεις που έχουν αντανακλαστικές ιδιότητες συνδεδεμένες με γυμνές επιφάνειες, χωρίς βλάστηση)
*Forest (F): συμπεριλαμβάνει δασικές εκτάσεις.
*Grassland/pasture/crops (G): συμπεριλαμβάνει καλλιεργήσιμες εκτάσεις και περιοχές που αποκαθίστανται από την εξόρυξη.

Η ταξινόμηση των χρήσεων γης συμπεριλαμβάνει τα παρακάτω 3 βήματα:

*Εφαρμογή του αλγορίθμου ISODATA.

*Προσδιορισμός των πιθανών περιοχών εξόρυξης και δημιουργία μίας «μάσκας» των περιοχών αυτών.

*Ενσωμάτωση ενός decision tree και class transition trajectories.

Για να αξιολογηθούν οι ακρίβειες ταξινόμησης, χρησιμοποιήθηκε το 2005 NAIP (National Agriculture Imagery Program) καθώς και έγχρωμες ορθοφωτογραφίες.

'''Χρήση επιπρόσθετων χαρτών, βάσεων δεδομένων, GIS, ειδικές επεξεργασίες.'''

Τα επίπεδα δεδομένων που χρησιμοποιήθηκαν στο GIS έχουν ως πηγές τα γραφεία ορυχείων του Τμήματος Προστασίας του Περιβάλλοντος των περιοχών της Πενσυλβανίας, της Μέρυλαντ και της δυτικής Βιρτζίνιας. Όσον αφορά στα επίπεδα αντιστοιχούν σε πολύγωνα που είναι μεμονωμένες μεταλλευτικές επιχειρήσεις που πραγματοποιούν εγκεκριμένες εξορύξεις μεταλλευμάτων.

Επίσης χρησιμοποιήθηκαν χάρτες από το NWI (National Wetlands Inventory) και από 2001 NLCD projects. Για να αξιολογηθούν οι χάρτες των ορυχείων που προήλθαν από τις εικόνες μεταξύ 1976 και 1987, χρησιμοποιήθηκαν καλύψεις GIS περιοχών εξόρυξης και αποκατεστημένων περιοχών εντός του υδροκρίτη Georges Creek που χαρτογραφήθηκε από τον Negley (2002) μέσω της χειρωνακτικής ερμηνείας φωτογραφιών των αεροφωτογραφιών από 1962 έως 1982.

'''Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων.'''

Υπάρχει μία συνεχόμενη επέκταση της εξόρυξης από το 1950. Ανάμεσα στους 8 υπό μελέτη υδροκρίτες της περιοχής, η περιοχή των ενεργών ορυχείων είναι υψηλότερη το 1976 (1,8% της γης της περιοχής), σχετικά σταθερή το 1987 και 1999, πριν την μείωση κατά 0,5% το 2006.
Είναι επίσης αξιοσημείωτο ότι οι αστικές περιοχές αυξήθηκαν από το 1987 στην περιοχή σε μικρότερο βαθμό όμως απ’ ότι ο λόγος ενεργών / αποκατεστημένων ορυχείων.

Η ακρίβεια των ταξινομήσεων είναι ιδιαίτερα υψηλή και σίγουρα υψηλότερη για εκείνες τις περιοχές που έχουν αναφερθεί ευρέως σε διαθέσιμες πηγές δεδομένων όσον αφορά στην κάλυψη γης ή και σε άλλες μελέτες. Στο σύνολο της λοιπόν η προσέγγιση ήταν επιτυχής.
Ωστόσο είναι απαραίτητες οι εκτενέστερες εφαρμογές που θα βασίζονται στα τηλεπισκοπικά δεδομένα του δορυφόρου Landsat στις περιοχές εκέινες του πλανήτη όπου η επιφανειακή εξόρυξη και η αποκατάσταση των ορυχείων έχει σοβαρότατες συνέπειες στη λειτουργία του οικοσυστήματος.

Αν και είναι απίθανο ότι μία πλήρως αυτοματοποιημένη προσέγγιση τηλεπισκόπησης θα μπορούσε να προσδιορίσει και να ονομάσει σωστά όλες τις κατηγορίες σχετικές με τη δραστηριότητα ορυχείων, τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι μια μακροχρόνια χρονική σειρά δεδομένων Landsat μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ακολουθήσει ακριβώς τις δραστηριότητες των μεταλλείων διαμέσου του χρόνου.

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία]]

ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΤΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ ΟΣΟΝ ΑΦΟΡΑ ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΕΞΟΡΥΞΗ ΚΑΙ ΑΠΟΚΤΑΣΤΑΣΗ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

2010-02-15T23:00:26Z

Skarapati:

'''ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΤΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ ΟΣΟΝ ΑΦΟΡΑ ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΕΞΟΡΥΞΗ ΚΑΙ ΑΠΟΚΤΑΣΤΑΣΗ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ'''

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:Philip A. Townsend, David P. Helmers, Clayton C. Kingdon, Brenden E. McNeil, Kirsten M. de Beurs , Keith N. Eshleman'''

'''ΠΗΓΗ: Remote Sensing of Environment 113 (2009) 62–72'''

'''Στόχος και αντικείμενο της εφαρμογής'''

Αντικείμενο της εφαρμογής είναι κάλυψη γης καθώς και αλλαγή χρήσεων γης. Στόχος της συγκεκριμένης μελέτης είναι η ποσοτικοποίηση θεμάτων της LCLUC (land cover/land use change) σε 8 υπό μελέτη υδροκρίτες της κεντρικής περιοχής Appalachian. Γίνονται κατανοητές οι αλλαγές της υδρολογικής απόκρισης συναρτήσει του χρόνου εξαιτίας της συνεχόμενης εξόρυξης και αποκατάστασης των εδαφών. Η διάκριση των ενεργών και αποκατεστημένων ορυχείων πραγματοποιείται με τη βοήθεια ταξινόμησης των εικόνων LANDSAT αλλά και του προγράμματος: Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών (GIS).

'''Είδη δορυφορικών συστημάτων, δεκτών, καναλιών.'''

Στην παρούσα μελέτη αξιοποιήθηκαν τηλεπισκοπικά δεδομένα από τον δορυφόρο LANDSAT. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκαν εικόνες των τελευταίων 4 δεκαετιών με σκοπό την χαρτογράφηση των περιοχών που προαναφέρθηκαν οι οποίες είναι οι ακόλουθες :

* Landsat 2 MSS εικόνα (13 Σεπτεμβρίου 1976),
* Landsat 5 TM εικόνα(18 Αυγούστου 1987),
* Landsat ETM+ εικόνα (13 Σεπτεμβρίου 1999)
* Landsat 5 TM εικόνα (2 Μαϊου 2006)
[[Εικόνα:Eikona 1 dentro apofasewn.jpg|Eικόνα 1:'''Classification decision tree used to label map classes. ''']]

[[Εικόνα:Eikona 2 landscape.jpg| thumb| right|Eικόνα 2:'''Landscape change in Georges Creek watershed, MD, 1976–2006 ''']]
[[Εικόνα:Eikona 2 landcover.jpg| thumb| right|Eικόνα 3:'''2006 land cover classification overlaid on aerial photography from the 2005 National Agriculture Imagery Program (NAIP) near Barton, MD. Pictured are the 3 basic land cover classes (urban, forest, pasture) mapped for 2006 plus the four different mine-land classes (active, reclaimed-grass, reclaimed woodland, and reclaimed forest). ''']]

'''Προεπεξεργασίες'''

Όλες οι εικόνες διορθώθηκαν έτσι ώστε να χαρακτηρίζονται από συντεταγμένες UTM μέσω του μοντέλου digital elevation (30m) και στοιχείων GeoCover με τιμές RMSE που είναι μικρότερες των 0,4 pixels.

'''Ψηφιακές και προχωρημένες επεξεργασίες.'''

Για κάθε μία από τις εικόνες που προαναφέρθηκαν χρησιμοποιήθηκαν πολλοί φασματικοί δείκτες για τους οποίους έγινε η υπόθεση ότι αυξάνουν τη διαχωριστικότητα των περιοχών εξόρυξης και αποκατάστασης. Ανάμεσα σε αυτούς είναι: ο NDVI (κανονικοποιημένος δείκτης βλάστησης), οι δείκτες Tasseled Cap (Brightness and Greenness for MSS and TM/ETM+) και ο Wetness (TM/ETM+).

Όσον αφορά στην βασική μέθοδο ταξινόμησης των εικόνων της μελέτης:

Αρχικά πραγματοποιήθηκε διαχωρισμός τριών βασικών φασματικών τάξεων, οι οποίες ήταν:

*Bare/urban (B): συμπεριλαμβάνει περιοχές εξόρυξης και αστικές περιοχές (ειδικά εκείνες οι τάξεις που έχουν αντανακλαστικές ιδιότητες συνδεδεμένες με γυμνές επιφάνειες, χωρίς βλάστηση)
*Forest (F): συμπεριλαμβάνει δασικές εκτάσεις.
*Grassland/pasture/crops (G): συμπεριλαμβάνει καλλιεργήσιμες εκτάσεις και περιοχές που αποκαθίστανται από την εξόρυξη.

Η ταξινόμηση των χρήσεων γης συμπεριλαμβάνει τα παρακάτω 3 βήματα:

*Εφαρμογή του αλγορίθμου ISODATA.

*Προσδιορισμός των πιθανών περιοχών εξόρυξης και δημιουργία μίας «μάσκας» των περιοχών αυτών.

*Ενσωμάτωση ενός decision tree και class transition trajectories.

Για να αξιολογηθούν οι ακρίβειες ταξινόμησης, χρησιμοποιήθηκε το 2005 NAIP (National Agriculture Imagery Program) καθώς και έγχρωμες ορθοφωτογραφίες.

'''Χρήση επιπρόσθετων χαρτών, βάσεων δεδομένων, GIS, ειδικές επεξεργασίες.'''

Τα επίπεδα δεδομένων που χρησιμοποιήθηκαν στο GIS έχουν ως πηγές τα γραφεία ορυχείων του Τμήματος Προστασίας του Περιβάλλοντος των περιοχών της Πενσυλβανίας, της Μέρυλαντ και της δυτικής Βιρτζίνιας. Όσον αφορά στα επίπεδα αντιστοιχούν σε πολύγωνα που είναι μεμονωμένες μεταλλευτικές επιχειρήσεις που πραγματοποιούν εγκεκριμένες εξορύξεις μεταλλευμάτων.

Επίσης χρησιμοποιήθηκαν χάρτες από το NWI (National Wetlands Inventory) και από 2001 NLCD projects. Για να αξιολογηθούν οι χάρτες των ορυχείων που προήλθαν από τις εικόνες μεταξύ 1976 και 1987, χρησιμοποιήθηκαν καλύψεις GIS περιοχών εξόρυξης και αποκατεστημένων περιοχών εντός του υδροκρίτη Georges Creek που χαρτογραφήθηκε από τον Negley (2002) μέσω της χειρωνακτικής ερμηνείας φωτογραφιών των αεροφωτογραφιών από 1962 έως 1982.

'''Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων.'''

Υπάρχει μία συνεχόμενη επέκταση της εξόρυξης από το 1950. Ανάμεσα στους 8 υπό μελέτη υδροκρίτες της περιοχής, η περιοχή των ενεργών ορυχείων είναι υψηλότερη το 1976 (1,8% της γης της περιοχής), σχετικά σταθερή το 1987 και 1999, πριν την μείωση κατά 0,5% το 2006.
Είναι επίσης αξιοσημείωτο ότι οι αστικές περιοχές αυξήθηκαν από το 1987 στην περιοχή σε μικρότερο βαθμό όμως απ’ ότι ο λόγος ενεργών / αποκατεστημένων ορυχείων.

Η ακρίβεια των ταξινομήσεων είναι ιδιαίτερα υψηλή και σίγουρα υψηλότερη για εκείνες τις περιοχές που έχουν αναφερθεί ευρέως σε διαθέσιμες πηγές δεδομένων όσον αφορά στην κάλυψη γης ή και σε άλλες μελέτες. Στο σύνολο της λοιπόν η προσέγγιση ήταν επιτυχής.
Ωστόσο είναι απαραίτητες οι εκτενέστερες εφαρμογές που θα βασίζονται στα τηλεπισκοπικά δεδομένα του δορυφόρου Landsat στις περιοχές εκέινες του πλανήτη όπου η επιφανειακή εξόρυξη και η αποκατάσταση των ορυχείων έχει σοβαρότατες συνέπειες στη λειτουργία του οικοσυστήματος.

Αν και είναι απίθανο ότι μία πλήρως αυτοματοποιημένη προσέγγιση τηλεπισκόπησης θα μπορούσε να προσδιορίσει και να ονομάσει σωστά όλες τις κατηγορίες σχετικές με τη δραστηριότητα ορυχείων, τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι μια μακροχρόνια χρονική σειρά δεδομένων Landsat μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ακολουθήσει ακριβώς τις δραστηριότητες των μεταλλείων διαμέσου του χρόνου.

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία]]

ΧΡΗΣΗ ΥΠΕΡΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΑΕΡΙΟΦΩΤΟΓΡΑΦΙΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΠΟΥ ΑΝΑΠΤΥΣΣΕΤΑΙ ΣΤΟ ΝΕΡΟ.

2010-02-15T22:56:47Z

Skarapati:

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ: L. ALBEROTANZA, V. E. BRANDO, G. RAVAGNAN ΚΑΙ A. ZANDONELLA'''

'''ΠΗΓΗ:int. j. remote sensing, 1999, vol. 20, no. 3, 523-533'''

'''Στόχος'''

Κύριος στόχος της συγκεκριμένης μελέτης είναι μία διαδικασία αναγνώρισης διαφόρων ειδών αλγών με τη χρήση δεδομένων από μεθόδους φασματικών αναλύσεων στη λιμνοθάλασσα Orbetello της Ιταλίας η οποία χαρακτηρίζεται από προβλήματα ευτροφισμού.

[[Εικόνα:Eikona1 veg.jpg| thumb| right|Eικόνα 1:'''Map of submerged vegetation recognised using the adopted procedure (Aut SMA n 240, 13 June 1996)''']]

[[Εικόνα:Eikona 2 veg.jpg| thumb| right|Eικόνα 2:'''Map of the Orbetello lagoons, showing submerged vegetation spectral signatures sampling sites .''']]
'''Είδη αερομεταφερόμενων συστημάτων, δεκτών και καναλιών.'''

Στην παρούσα μελέτη αξιοποιήθηκαν δεδομένα από το αερομεταφερόμενο φασματικό σύστημα MIVIS (Multi-spectral Infrared and Visible Imaging Spectrometer) το οποίο λειτουργεί 4 φασματόμετρα που καλύπτουν τις φασματικές περιοχές του ορατού, του κοντινού, μέσου και θερμικού υπέρυθρου.

Οι τιμές των pixels για κάθε ένα από τα κανάλια MIVIS κυμαίνονται από 0 έως 4095 λόγω της κβαντοποίησης των 12-bit.
Παράμετροι όπως η θέση, η ταχύτητα και η παρέκκλιση αεροσκαφών παρέχονται από τον PAS (Position and Attitude Sensor).
Η δύναμη των απεικονίσεων της φασματομετρίας βρίσκεται στην ταυτόχρονη χρήση των χωρικών και φασματικών πληροφοριών για την ανάλυση και στη δυνατότητα σύγκρισης βαθμονομημένων στοιχείων εικόνας με μετρήσεις πεδίου.

'''Προεπεξεργασίες'''

Η προεπεξεργασία των δεδομένων του αερομεταφερόμενου συστήματος MIVIS συμπεριλαμβάνει γεωμετρικές και ραδιομετρικές διορθώσεις (512 lines scenes). Τα δεδομένα βαθμονομούνται ραδιομετρικά με τη χρήση εσωτερικών αναφορών του MIVIS και των μετρήσεων ευαισθησίας του ανιχνευτή όπως καταγράφονται πριν από τις δοκιμές πτήσης.

Χρησιμοποιήθηκε το μωσαϊκό των εικόνων (mosaic of images) στα φασματικά κανάλια που προαναφέρθηκαν. Η συγκεκριμένη διεργασία πραγματοποιείται μέσω γεωμετρικών διορθώσεων μεγάλης ακρίβειας.

Η διόρθωση των ατμοσφαιρικών αποτελεσμάτων της σκέδασης πραγματοποιήθηκε μέσω της μεθόδου: scene minimum value subtraction εφαρμόστηκε ξεχωριστά για κάθε κανάλι.

'''Ψηφιακές επεξεργασίες'''

Πραγματοποιήθηκε extraction των υποσυνόλων των 28 καναλιών (20 κανάλια αντιστοιχούν στο πρώτο φασματόμετρο και οχτώ στο δεύτερο) από τα συνολικά δεδομένα του MIVIS. Τα κανάλια του κοντινού και μέσου υπέρυθρου παρόλο που δεν είχαν διείσδυση στο νερό, λήφθηκαν υπόψη για το τραχύ νερό / διάκριση γης και εξαιτίας της απορρόφησης κάποιων προϊόντων του επιφανειακού αναερόβιου μικροβιακού μεταβολισμού (CO2, H2S, H2 ).

Πραγματοποιήθηκε επίσης συλλογή των φασμάτων αναφοράς της βλάστησης που αναπτύσσεται στο νερό ύστερα από μία ποιοτική σύγκριση των φασματικών υπογραφών των in situ μετρήσεων και των δεδομένων που προήλθαν από τις απεικονίσεις MIVIS. Τα συνολικά δεδομένα συγκεντρώθηκαν σε μία quasi-true colour εικόνα (Red, Green and Blue on MIVIS channels 13, 7, 1).

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων, μέθοδοι και αποτελέσματα.'''

Στην συγκεκριμένη μελέτη αξιοποιήθηκαν επίγειες in situ μετρήσεις μέσω μίας μικρής βάρκας στην οποία ήταν ενσωματωμένη ένα πολυφασματικό ραδιόμετρο PR-650 (Photo Research) το οποίο έχει φασματικό εύρος 380 έως 780 nm και 4 m διακριτική ικανότητα. Για να γίνει σωστή σύγκριση με τα υπερφασματικά δεδομένα έγινε χειρισμός των in situ μετρήσεων ως upwelling radiances. Οι θέσεις δειγματοληψίας φαίνονται στον παρακάτω χάρτη.

'''Προχωρημένες επεξεργασίες'''

Το Spectral Angle Mapper (SAM) ήταν η τεχνική ταξινόμησης που υιοθετήθηκε. Πρόκειται για μία αυτοματοποιημένη μέθοδο που επιτρέπει τη γρήγορη χαρτογράφηση της φασματικής ομοιότητας των φασμάτων εικόνας και των φασμάτων του πεδίου. Ο αλγόριθμος καθορίζει την ομοιότητα μεταξύ δύο φασμάτων μέσω του υπολογισμού της φασματικής τους γωνίας και τα επεξεργάζεται ως διανύσματα σε ένα διάστημα με τη διαστατικότητα ίση με τον αριθμό των φασματικών καναλιών που χρησιμοποιούνται.

'''Σημαντικά συμπεράσματα και αξιολόγηση των μεθόδων.'''

Στα παρακάτω διαγράμματα παρουσιάζονται συνοπτικά τα αποτελέσματα της σύγκρισης των in situ μετρήσεων και των δεδομένων που προήλθαν από το αερομεταφερόμενο σύστημα MIVIS .

[[Εικόνα:Eikona 3 veg.jpg|Eικόνα 3:'''Comparison between in situ measured upwelling radiance spectra and the extracted
MIVIS spectra for dominant algal species: Enteromorpha sp. and Gracilaria sp. ''']]

Στο παρακάτω διάγραμμα παρουσιάζεται μία σύγκριση δύο φασμάτων της ίδιας περιοχής που προήλθε από adjacent MIVIS flight paths (side lapping zone).

[[Εικόνα:Eikona4 veg.jpg| Eικόνα 4:'''CComparison of two spectra of the same target area extracted from adjacent MIVIS
flight paths (side lapping zone)''']]

Τα αποτελέσματα της μελέτης είναι ενθαρρυντικά και αυτό αποδεικνύει την χρησιμότητα των αερομεταφερόμενων υπερφασματικών τεχνικών στον έλεγχο των εσωτερικών νερών. Η πρόοδος των αυτόματων διαδικασίων αναγνώρισης θα μπορούσε να οδηγήσει την αερομεταφερόμενη φασματομετρία απεικόνισης στο να χρησιμοποιείται ως τυποποιημένη διαδικασία για την οικολογικά έρευνα ή τη διαχείριση υδατοκαλλιέργειας.

[[category:Οικολογία]]

ΧΡΗΣΗ ΥΠΕΡΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΑΕΡΙΟΦΩΤΟΓΡΑΦΙΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΠΟΥ ΑΝΑΠΤΥΣΣΕΤΑΙ ΣΤΟ ΝΕΡΟ.

2010-02-15T22:56:06Z

Skarapati:

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ: L. ALBEROTANZA, V. E. BRANDO, G. RAVAGNAN ΚΑΙ A. ZANDONELLA'''

'''ΠΗΓΗ:int. j. remote sensing, 1999, vol. 20, no. 3, 523-533'''

'''Στόχος'''

Κύριος στόχος της συγκεκριμένης μελέτης είναι μία διαδικασία αναγνώρισης διαφόρων ειδών αλγών με τη χρήση δεδομένων από μεθόδους φασματικών αναλύσεων στη λιμνοθάλασσα Orbetello της Ιταλίας η οποία χαρακτηρίζεται από προβλήματα ευτροφισμού.

[[Εικόνα:Eikona1 veg.jpg| thumb| right|Eικόνα 1:'''Map of submerged vegetation recognised using the adopted procedure (Aut SMA n 240, 13 June 1996)''']]

[[Εικόνα:Eikona 2 veg.jpg| thumb| right|Eικόνα 2:'''Map of the Orbetello lagoons, showing submerged vegetation spectral signatures sampling sites .''']]
'''Είδη αερομεταφερόμενων συστημάτων, δεκτών και καναλιών.'''

Στην παρούσα μελέτη αξιοποιήθηκαν δεδομένα από το αερομεταφερόμενο φασματικό σύστημα MIVIS (Multi-spectral Infrared and Visible Imaging Spectrometer) το οποίο λειτουργεί 4 φασματόμετρα που καλύπτουν τις φασματικές περιοχές του ορατού, του κοντινού, μέσου και θερμικού υπέρυθρου.

Οι τιμές των pixels για κάθε ένα από τα κανάλια MIVIS κυμαίνονται από 0 έως 4095 λόγω της κβαντοποίησης των 12-bit.
Παράμετροι όπως η θέση, η ταχύτητα και η παρέκκλιση αεροσκαφών παρέχονται από τον PAS (Position and Attitude Sensor).
Η δύναμη των απεικονίσεων της φασματομετρίας βρίσκεται στην ταυτόχρονη χρήση των χωρικών και φασματικών πληροφοριών για την ανάλυση και στη δυνατότητα σύγκρισης βαθμονομημένων στοιχείων εικόνας με μετρήσεις πεδίου.

'''Προεπεξεργασίες'''

Η προεπεξεργασία των δεδομένων του αερομεταφερόμενου συστήματος MIVIS συμπεριλαμβάνει γεωμετρικές και ραδιομετρικές διορθώσεις (512 lines scenes). Τα δεδομένα βαθμονομούνται ραδιομετρικά με τη χρήση εσωτερικών αναφορών του MIVIS και των μετρήσεων ευαισθησίας του ανιχνευτή όπως καταγράφονται πριν από τις δοκιμές πτήσης.

Χρησιμοποιήθηκε το μωσαϊκό των εικόνων (mosaic of images) στα φασματικά κανάλια που προαναφέρθηκαν. Η συγκεκριμένη διεργασία πραγματοποιείται μέσω γεωμετρικών διορθώσεων μεγάλης ακρίβειας.

Η διόρθωση των ατμοσφαιρικών αποτελεσμάτων της σκέδασης πραγματοποιήθηκε μέσω της μεθόδου: scene minimum value subtraction εφαρμόστηκε ξεχωριστά για κάθε κανάλι.

'''Ψηφιακές επεξεργασίες'''

Πραγματοποιήθηκε extraction των υποσυνόλων των 28 καναλιών (20 κανάλια αντιστοιχούν στο πρώτο φασματόμετρο και οχτώ στο δεύτερο) από τα συνολικά δεδομένα του MIVIS. Τα κανάλια του κοντινού και μέσου υπέρυθρου παρόλο που δεν είχαν διείσδυση στο νερό, λήφθηκαν υπόψη για το τραχύ νερό / διάκριση γης και εξαιτίας της απορρόφησης κάποιων προϊόντων του επιφανειακού αναερόβιου μικροβιακού μεταβολισμού (CO2, H2S, H2 ).

Πραγματοποιήθηκε επίσης συλλογή των φασμάτων αναφοράς της βλάστησης που αναπτύσσεται στο νερό ύστερα από μία ποιοτική σύγκριση των φασματικών υπογραφών των in situ μετρήσεων και των δεδομένων που προήλθαν από τις απεικονίσεις MIVIS. Τα συνολικά δεδομένα συγκεντρώθηκαν σε μία quasi-true colour εικόνα (Red, Green and Blue on MIVIS channels 13, 7, 1).

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων, μέθοδοι και αποτελέσματα.'''

Στην συγκεκριμένη μελέτη αξιοποιήθηκαν επίγειες in situ μετρήσεις μέσω μίας μικρής βάρκας στην οποία ήταν ενσωματωμένη ένα πολυφασματικό ραδιόμετρο PR-650 (Photo Research) το οποίο έχει φασματικό εύρος 380 έως 780 nm και 4 m διακριτική ικανότητα. Για να γίνει σωστή σύγκριση με τα υπερφασματικά δεδομένα έγινε χειρισμός των in situ μετρήσεων ως upwelling radiances. Οι θέσεις δειγματοληψίας φαίνονται στον παρακάτω χάρτη.

'''Προχωρημένες επεξεργασίες'''

Το Spectral Angle Mapper (SAM) ήταν η τεχνική ταξινόμησης που υιοθετήθηκε. Πρόκειται για μία αυτοματοποιημένη μέθοδο που επιτρέπει τη γρήγορη χαρτογράφηση της φασματικής ομοιότητας των φασμάτων εικόνας και των φασμάτων του πεδίου. Ο αλγόριθμος καθορίζει την ομοιότητα μεταξύ δύο φασμάτων μέσω του υπολογισμού της φασματικής τους γωνίας και τα επεξεργάζεται ως διανύσματα σε ένα διάστημα με τη διαστατικότητα ίση με τον αριθμό των φασματικών καναλιών που χρησιμοποιούνται.

''''Σημαντικά συμπεράσματα και αξιολόγηση των μεθόδων.'''

Στα παρακάτω διαγράμματα παρουσιάζονται συνοπτικά τα αποτελέσματα της σύγκρισης των in situ μετρήσεων και των δεδομένων που προήλθαν από το αερομεταφερόμενο σύστημα MIVIS .

[[Εικόνα:Eikona 3 veg.jpg|Eικόνα 3:'''Comparison between in situ measured upwelling radiance spectra and the extracted
MIVIS spectra for dominant algal species: Enteromorpha sp. and Gracilaria sp. ''']]

Στο παρακάτω διάγραμμα παρουσιάζεται μία σύγκριση δύο φασμάτων της ίδιας περιοχής που προήλθε από adjacent MIVIS flight paths (side lapping zone).

[[Εικόνα:Eikona4 veg.jpg| Eικόνα 4:'''CComparison of two spectra of the same target area extracted from adjacent MIVIS
flight paths (side lapping zone)''']]

Τα αποτελέσματα της μελέτης είναι ενθαρρυντικά και αυτό αποδεικνύει την χρησιμότητα των αερομεταφερόμενων υπερφασματικών τεχνικών στον έλεγχο των εσωτερικών νερών. Η πρόοδος των αυτόματων διαδικασίων αναγνώρισης θα μπορούσε να οδηγήσει την αερομεταφερόμενη φασματομετρία απεικόνισης στο να χρησιμοποιείται ως τυποποιημένη διαδικασία για την οικολογικά έρευνα ή τη διαχείριση υδατοκαλλιέργειας.

[[category:Οικολογία]]

Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΠΟΛΥΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΣΤΗ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΑΠΌ ΤΗ ΔΕΚΑΕΤΙΑ ΤΟΥ ’70 (LANDSAT) ΜΕΧΡΙ ΣΗΜΕΡΑ (IKONOS, QUICKBIRD).

2010-02-15T22:54:13Z

Skarapati:

'''Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΠΟΛΥΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΣΤΗ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΑΠΌ ΤΗ ΔΕΚΑΕΤΙΑ ΤΟΥ ’70 (LANDSAT) ΜΕΧΡΙ ΣΗΜΕΡΑ (IKONOS, QUICKBIRD).'''

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ: Θ. ΑΣΤΑΡΑΣ, Δ. ΟΙΚΟΝΟΜΙΔΗΣ ΚΑΙ Α. ΜΟΥΡΑΤΙΔΗΣ'''

'''ΠΗΓΗ: Δελτίο Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρείας τομ. ΧΧΧVIII, 2005'''

'''Στόχος'''

Στόχοι της συγκεκριμένης εργασίας είναι:

* Η παρουσίαση της διαθεσιμότητας των δορυφορικών εικόνων από το 1970-2001.

* Αναφορά παραδειγμάτων οπτικής και ψηφιακής ανάλυσης δορυφορικών εικόνων της σειράς LANDSAT, SPOT, IRS, TERRA και QuickBird. Οι συγκεκριμένες εφαρμογές πραγματοποιήθηκαν την τελευταία εικοσαετία στον Τομέα Φυσικής και Περιβαλλοντικής Γεωγραφίας του Τμήματος Γεωλογίας του Α.Π.Θ.

'''Είδη δορυφορικών συστημάτων'''

Τα είδη των δορυφορικών συστημάτων που αναφέρονται ότι έχουν χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη της γεωμορφολογίας είναι τα ακόλουθα:
LANDSAT (εκτοξεύτηκε το 1970), LANDSAT-5, LANDSAT-7 , LANDSAT ΕΤΜ+ (1999), SPOT (1986), ERS (1991), RADARSAT (1995), ENVISAT (2001), TERRA (1999), QuickBird (2001), IRS (Ινδικό Σύστημα Τηλεπισκόπησης, 1988), MOS (ιαπωνικός δορυφόρος θαλάσσιας ανίχνευσης), JERS (ιαπωνικός δορυφόρος ανίχνευσης των φυσικών διαθεσίμων της γης).RESURS-F (ρωσικό δορυφορικό σύστημα), RESURS-O (ρωσικό δορυφορικό σύστημα) .IKONOS (1999)

[[Εικόνα:EIKONA1 GEWM.jpg| thumb| right|Eικόνα 1:'''ΠΕΡΙΟΧΗ ΚΑΛΥΨΗΣ ΚΑΙ ΧΩΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΚΑΤΑΓΡΑΦΕΩΝ.''']]

'''Νέα γενιάς δορυφορικά δεδομένα πολύ υψηλής χωρικής ανάλυσης.'''
[[Εικόνα:EIKONA 2 GEWM.jpg| thumb| right|Eικόνα 2:'''ΕΙΚΟΝΕΣ LANDSAT-3 MSS KAI LANDSAT-5 TM''']]
[[Εικόνα:EIKONA 3 GEWM.jpg| thumb| right|Eικόνα 3:'''XAΡΤΗΣ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΝΟΤΗΤΩΝ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΤΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΤΩΝ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΝΟΤΗΤΩΝ''']]
[[Εικόνα:EIKONA 4 GEWM.jpg| thumb| right|Eικόνα 4:'''ΣΤΕΡΕΟΖΕΥΓΟΣ ΕΙΚΟΝΩΝ LANDSAT-3/MSS, A) NOEMBRIOY, B)AYGOYSTOY''']]
Τα νέα γενιάς δορυφορικά δεδομένα προσφέρονται την τελευταία πενταετία από:

* το δορυφόρο IKONOS που διαθέτει πολυφασματικά δεδομένα χωρικής ανάλυσης 4m και παγχρωματικά δεδομένα χωρικής ανάλυσης 1 m.

* Το δορυφόρο QuickBird που διαθέτει πολυφασματικά δεδομένα χωρικής ανάλυσης 2,5 m και παγχρωματικά δεδομένα χωρικής ανάλυσης 1 m παγχρωματικά δεδομένα χωρικής ανάλυσης 0,6 m.

Οι ανάγκες βέβαια του χρήστη (γεωεπιστήμονας, περιβαλλοντολόγος) και το είδος της επιστημονικής μελέτης (π.χ εκτεταμένες γεωλογικές δομές, εντοπισμός κατολισθήσεων σε μικροκλίμακα) επηρεάζει το είδος των των δεδομένων των δορυφορικών συστημάτων που θα χρησιμοποιηθούν (συνολικά 25).

'''Γενικά χαρακτηριστικά των δορυφορικών εικόνων.'''

Οι κυριότερες πληροφορίες που παίρνουμε από τα δορυφορικά δεδομένα είναι:

* Φασματική (spectral) ανάλυση (διακριτική ικανότητα) : έχει σχέση με τα δεδομένα που καταγράφονται από τους αισθητήρες ταυτόχρονα και σε διάφορα τμήματα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, που καθορίζονται από τα ατμοσφαιρικά παράθυρα.

* Διαχρονική (temporal) ανάλυση: συνδέεται με την επαναληψιμότητα. Αυτή αναφέρεται σε δεδομένα της ίδιας περιοχής, που λαμβάνονται σε τακτά χρονικά διαστήματα, συνήθως ημερών, τα οποία τοποθετούνται σε μία βάση δεδομένων για την ανίχνευση και τη μέτρηση των περιβαλλοντικών αλλαγών.

* Η χωρική ανάλυση ή διακριτική ικανότητα αναφέρεται στην μικρότερη ενότητα που μπορεί να εντοπιστεί σε μία εικόνα. Αυτή περιγράφεται με το εικονοστοιχείο (Pixel/Picture element) και μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ εκατοστών του μέτρου (πολύ υψηλή χωρική ανάλυση) μέχρι 1km ανά εικονόστοιχείο (πολύ χαμηλή χωρική ανάλυση). Έτσι για παράδειγμα οι μετεωρολογικοί δορυφόροι, οι οποίοι παρουσιάζουν επαναληψιμότητα μερικών ωρών, χαρακτηρίζονται από πάρα πολύ χαμηλή χωρική ανάλυση, ενώ οι δορυφόροι IKONOS και QuickBird παρουσιάζουν επανλήψιμότητα λίγων ημερών (1-3), χαρακτηρίζονται από πολύ υψηλή χωρική ανάλυση.

Οι καταγραφείς (sensors) των παραπάνω δορυφορικών συστημάτων καθώς και η χωρική ανάλυση των προσφερόμενων δεδομένων φαίνονται στον ακόλουθο πίνακα 1.

[[Εικόνα:Pinakas 1 xwrikh analysh.jpg|ΠΙΝΑΚΑΣ 1:'''ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΚΑΤΑΓΡΑΦΕΩΝ ΤΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. ''']]

'''Επεξεργασίες του τρισδιάστατου ανάγλυφου της Γης (ειδικές, ψηφιακές).'''

Το τρισδιάστατο ανάγλυφο της Γης αρχικά μελετήθηκε αρχικά από στερεοζεύγη δορυφορικών εικόνων MOMS (Modular Optoelectronic Multispectral Scanner, 1983) και SPOT. Eν συνεχεία χρησιμοποιήθηκαν ψηφιακά μοντέλα αναγλύφου (DEM/Digital Elevation Models), τα οποία προκύπτουν απευθείας από την συμβολομετρία (interferometry) διαστημικών εικόνων ραντάρ (SAR). Tα DEM συνδυαζόμενα με τις δορυφορικές εικόνες της σειράς LANDSAT, TERRA και QuickBird δίνουν τρισδιάστατες δορυφορικές εικόνες σε οποιαδήποτε περιοχή της Γης. Eπίσης προσφέρονται τρισδιάστατα τοπογραφικά στοιχεία από την διαστημική αποστολή SRTM.

Όσον αφορά στην οπτική ανάλυση πολυφασματικών δορυφορικών εικόνων (ασπρόμαυρων και ψευδοχρωματικών) LANDSAT και SPOT ενός τμήματος της Κεντρικής Μακεδονίας, αρχικά πραγματοποιήθηκε ταξινόμηση διαφόρων τύπων γεωμορφολογικών συστημάτων.

Kατά την οπτική ανάλυση των δορυφορικών εικόνων MSS προέκυψαν προβλήματα ακριβούς οριοθέτησης των γεωμορφολογικών ενοτήτων, γεγονός που οφείλεται στη χαμηλή χωρική ανάλυση των 80 m. Αντιμετωπίστηκε με στερεοσκοπική ερμηνεία γειτονικών δορυφορικών εικόνων.
Όσον αφορά στην ψηφιακή επεξεργασία των δορυφορικών εικόνων LANDSAT και SPOT αρχικά χρησιμοποιούνταν στο Εργαστήριο Φυσικής Γεωγραφίας το λογισμικό IDRISI και στη συνέχεια το EASI/PACE. H οπτική ανάλυση και η επεξεργασία αντικαταστάθηκε από την ψηφιακή επεξεργασία και ανάλυση των δορυφορικών εικόνων LANDSAT – 5/TM και SPOT/XS. Π.χ στην ευρύτερη περιοχή της Μυγδόνιας λεκάνης, έγινε εντοπισμός οριοθέτηση και χαρτογράφηση των επιφανειών επιπέδωσης λιθολογικών ενοτήτων, ρηγμάτων και περιοχών διάβρωσης και απόθεσης.

'''Συμπεράσματα'''

Από τη διαθεσιμότητα πολυφασματικών ψηφιακών δεδομένων την τελευταία 30ετία και των διάφορων εφαρμογών τους στη γεωλογία-γεωμορφολογία, διαπιστώνονται τα εξής:

* Αύξηση της ραδιομετρικής ευαισθησίας των καταγραφέων από 64 (MSS) σε 256 διαβαθμίσεις τέφρου χρώματος.

* Αύξηση των φασματικών ζωνών τους από 4 (MSS) σε 14 (ASTER).

* Aύξηση της χωρικής ανάλυσης τους από 80 m (MSS) σε 0,61 (QuickBird).

* Μείωση του κόστους επαναληψιμότητας και του κόστους των δορυφορικών δεδομένων.

* Διάθεση DEM ακρίβειας 15-30 m.

* Διάθεση δορυφορικών δεδομένων από πλάγιες λήψεις, για στερεοσκοπική παρατήρηση.

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

Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΠΟΛΥΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΣΤΗ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΑΠΌ ΤΗ ΔΕΚΑΕΤΙΑ ΤΟΥ ’70 (LANDSAT) ΜΕΧΡΙ ΣΗΜΕΡΑ (IKONOS, QUICKBIRD).

2010-02-15T22:53:19Z

Skarapati:

'''Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΠΟΛΥΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΣΤΗ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΑΠΌ ΤΗ ΔΕΚΑΕΤΙΑ ΤΟΥ ’70 (LANDSAT) ΜΕΧΡΙ ΣΗΜΕΡΑ (IKONOS, QUICKBIRD).'''

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ: Θ. ΑΣΤΑΡΑΣ, Δ. ΟΙΚΟΝΟΜΙΔΗΣ ΚΑΙ Α. ΜΟΥΡΑΤΙΔΗΣ'''

'''ΠΗΓΗ: Δελτίο Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρείας τομ. ΧΧΧVIII, 2005'''

'''Στόχος'''

Στόχοι της συγκεκριμένης εργασίας είναι:

* Η παρουσίαση της διαθεσιμότητας των δορυφορικών εικόνων από το 1970-2001.

* Αναφορά παραδειγμάτων οπτικής και ψηφιακής ανάλυσης δορυφορικών εικόνων της σειράς LANDSAT, SPOT, IRS, TERRA και QuickBird. Οι συγκεκριμένες εφαρμογές πραγματοποιήθηκαν την τελευταία εικοσαετία στον Τομέα Φυσικής και Περιβαλλοντικής Γεωγραφίας του Τμήματος Γεωλογίας του Α.Π.Θ.

'''Είδη δορυφορικών συστημάτων'''

Τα είδη των δορυφορικών συστημάτων που αναφέρονται ότι έχουν χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη της γεωμορφολογίας είναι τα ακόλουθα:
LANDSAT (εκτοξεύτηκε το 1970), LANDSAT-5, LANDSAT-7 , LANDSAT ΕΤΜ+ (1999), SPOT (1986), ERS (1991), RADARSAT (1995), ENVISAT (2001), TERRA (1999), QuickBird (2001), IRS (Ινδικό Σύστημα Τηλεπισκόπησης, 1988), MOS (ιαπωνικός δορυφόρος θαλάσσιας ανίχνευσης), JERS (ιαπωνικός δορυφόρος ανίχνευσης των φυσικών διαθεσίμων της γης).RESURS-F (ρωσικό δορυφορικό σύστημα), RESURS-O (ρωσικό δορυφορικό σύστημα) .IKONOS (1999)

[[Εικόνα:EIKONA1 GEWM.jpg| thumb| right|Eικόνα 1:'''ΠΕΡΙΟΧΗ ΚΑΛΥΨΗΣ ΚΑΙ ΧΩΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΚΑΤΑΓΡΑΦΕΩΝ.''']]

'''Νέα γενιάς δορυφορικά δεδομένα πολύ υψηλής χωρικής ανάλυσης.'''
[[Εικόνα:EIKONA 2 GEWM.jpg| thumb| right|Eικόνα 2:'''ΕΙΚΟΝΕΣ LANDSAT-3 MSS KAI LANDSAT-5 TM''']]
[[Εικόνα:EIKONA 3 GEWM.jpg| thumb| right|Eικόνα 3:'''XAΡΤΗΣ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΝΟΤΗΤΩΝ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΤΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΤΩΝ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΝΟΤΗΤΩΝ''']]
[[Εικόνα:EIKONA 4 GEWM.jpg| thumb| right|Eικόνα 4:'''ΣΤΕΡΕΟΖΕΥΓΟΣ ΕΙΚΟΝΩΝ LANDSAT-3/MSS, A) NOEMBRIOY, B)AYGOYSTOY''']]

Τα νέα γενιάς δορυφορικά δεδομένα προσφέρονται την τελευταία πενταετία από:

* το δορυφόρο IKONOS που διαθέτει πολυφασματικά δεδομένα χωρικής ανάλυσης 4m και παγχρωματικά δεδομένα χωρικής ανάλυσης 1 m.

* Το δορυφόρο QuickBird που διαθέτει πολυφασματικά δεδομένα χωρικής ανάλυσης 2,5 m και παγχρωματικά δεδομένα χωρικής ανάλυσης 1 m παγχρωματικά δεδομένα χωρικής ανάλυσης 0,6 m.

Οι ανάγκες βέβαια του χρήστη (γεωεπιστήμονας, περιβαλλοντολόγος) και το είδος της επιστημονικής μελέτης (π.χ εκτεταμένες γεωλογικές δομές, εντοπισμός κατολισθήσεων σε μικροκλίμακα) επηρεάζει το είδος των των δεδομένων των δορυφορικών συστημάτων που θα χρησιμοποιηθούν (συνολικά 25).

'''Γενικά χαρακτηριστικά των δορυφορικών εικόνων.'''

Οι κυριότερες πληροφορίες που παίρνουμε από τα δορυφορικά δεδομένα είναι:

* Φασματική (spectral) ανάλυση (διακριτική ικανότητα) : έχει σχέση με τα δεδομένα που καταγράφονται από τους αισθητήρες ταυτόχρονα και σε διάφορα τμήματα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, που καθορίζονται από τα ατμοσφαιρικά παράθυρα.

* Διαχρονική (temporal) ανάλυση: συνδέεται με την επαναληψιμότητα. Αυτή αναφέρεται σε δεδομένα της ίδιας περιοχής, που λαμβάνονται σε τακτά χρονικά διαστήματα, συνήθως ημερών, τα οποία τοποθετούνται σε μία βάση δεδομένων για την ανίχνευση και τη μέτρηση των περιβαλλοντικών αλλαγών.

* Η χωρική ανάλυση ή διακριτική ικανότητα αναφέρεται στην μικρότερη ενότητα που μπορεί να εντοπιστεί σε μία εικόνα. Αυτή περιγράφεται με το εικονοστοιχείο (Pixel/Picture element) και μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ εκατοστών του μέτρου (πολύ υψηλή χωρική ανάλυση) μέχρι 1km ανά εικονόστοιχείο (πολύ χαμηλή χωρική ανάλυση). Έτσι για παράδειγμα οι μετεωρολογικοί δορυφόροι, οι οποίοι παρουσιάζουν επαναληψιμότητα μερικών ωρών, χαρακτηρίζονται από πάρα πολύ χαμηλή χωρική ανάλυση, ενώ οι δορυφόροι IKONOS και QuickBird παρουσιάζουν επανλήψιμότητα λίγων ημερών (1-3), χαρακτηρίζονται από πολύ υψηλή χωρική ανάλυση.

Οι καταγραφείς (sensors) των παραπάνω δορυφορικών συστημάτων καθώς και η χωρική ανάλυση των προσφερόμενων δεδομένων φαίνονται στον ακόλουθο πίνακα 1.

[[Εικόνα:Pinakas 1 xwrikh analysh.jpg|ΠΙΝΑΚΑΣ 1:'''ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΚΑΤΑΓΡΑΦΕΩΝ ΤΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. ''']]

'''Επεξεργασίες του τρισδιάστατου ανάγλυφου της Γης (ειδικές, ψηφιακές).'''

Το τρισδιάστατο ανάγλυφο της Γης αρχικά μελετήθηκε αρχικά από στερεοζεύγη δορυφορικών εικόνων MOMS (Modular Optoelectronic Multispectral Scanner, 1983) και SPOT. Eν συνεχεία χρησιμοποιήθηκαν ψηφιακά μοντέλα αναγλύφου (DEM/Digital Elevation Models), τα οποία προκύπτουν απευθείας από την συμβολομετρία (interferometry) διαστημικών εικόνων ραντάρ (SAR). Tα DEM συνδυαζόμενα με τις δορυφορικές εικόνες της σειράς LANDSAT, TERRA και QuickBird δίνουν τρισδιάστατες δορυφορικές εικόνες σε οποιαδήποτε περιοχή της Γης. Eπίσης προσφέρονται τρισδιάστατα τοπογραφικά στοιχεία από την διαστημική αποστολή SRTM.

Όσον αφορά στην οπτική ανάλυση πολυφασματικών δορυφορικών εικόνων (ασπρόμαυρων και ψευδοχρωματικών) LANDSAT και SPOT ενός τμήματος της Κεντρικής Μακεδονίας, αρχικά πραγματοποιήθηκε ταξινόμηση διαφόρων τύπων γεωμορφολογικών συστημάτων.

Kατά την οπτική ανάλυση των δορυφορικών εικόνων MSS προέκυψαν προβλήματα ακριβούς οριοθέτησης των γεωμορφολογικών ενοτήτων, γεγονός που οφείλεται στη χαμηλή χωρική ανάλυση των 80 m. Αντιμετωπίστηκε με στερεοσκοπική ερμηνεία γειτονικών δορυφορικών εικόνων.
Όσον αφορά στην ψηφιακή επεξεργασία των δορυφορικών εικόνων LANDSAT και SPOT αρχικά χρησιμοποιούνταν στο Εργαστήριο Φυσικής Γεωγραφίας το λογισμικό IDRISI και στη συνέχεια το EASI/PACE. H οπτική ανάλυση και η επεξεργασία αντικαταστάθηκε από την ψηφιακή επεξεργασία και ανάλυση των δορυφορικών εικόνων LANDSAT – 5/TM και SPOT/XS. Π.χ στην ευρύτερη περιοχή της Μυγδόνιας λεκάνης, έγινε εντοπισμός οριοθέτηση και χαρτογράφηση των επιφανειών επιπέδωσης λιθολογικών ενοτήτων, ρηγμάτων και περιοχών διάβρωσης και απόθεσης.

'''Συμπεράσματα'''

Από τη διαθεσιμότητα πολυφασματικών ψηφιακών δεδομένων την τελευταία 30ετία και των διάφορων εφαρμογών τους στη γεωλογία-γεωμορφολογία, διαπιστώνονται τα εξής:

* Αύξηση της ραδιομετρικής ευαισθησίας των καταγραφέων από 64 (MSS) σε 256 διαβαθμίσεις τέφρου χρώματος.

* Αύξηση των φασματικών ζωνών τους από 4 (MSS) σε 14 (ASTER).

* Aύξηση της χωρικής ανάλυσης τους από 80 m (MSS) σε 0,61 (QuickBird).

* Μείωση του κόστους επαναληψιμότητας και του κόστους των δορυφορικών δεδομένων.

* Διάθεση DEM ακρίβειας 15-30 m.

* Διάθεση δορυφορικών δεδομένων από πλάγιες λήψεις, για στερεοσκοπική παρατήρηση.

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

Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΠΟΛΥΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΣΤΗ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΑΠΌ ΤΗ ΔΕΚΑΕΤΙΑ ΤΟΥ ’70 (LANDSAT) ΜΕΧΡΙ ΣΗΜΕΡΑ (IKONOS, QUICKBIRD).

2010-02-15T22:51:14Z

Skarapati:

'''Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΠΟΛΥΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΣΤΗ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΑΠΌ ΤΗ ΔΕΚΑΕΤΙΑ ΤΟΥ ’70 (LANDSAT) ΜΕΧΡΙ ΣΗΜΕΡΑ (IKONOS, QUICKBIRD).'''

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ: Θ. ΑΣΤΑΡΑΣ, Δ. ΟΙΚΟΝΟΜΙΔΗΣ ΚΑΙ Α. ΜΟΥΡΑΤΙΔΗΣ'''

'''ΠΗΓΗ: Δελτίο Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρείας τομ. ΧΧΧVIII, 2005'''

'''Στόχος'''

Στόχοι της συγκεκριμένης εργασίας είναι:

* Η παρουσίαση της διαθεσιμότητας των δορυφορικών εικόνων από το 1970-2001.

* Αναφορά παραδειγμάτων οπτικής και ψηφιακής ανάλυσης δορυφορικών εικόνων της σειράς LANDSAT, SPOT, IRS, TERRA και QuickBird. Οι συγκεκριμένες εφαρμογές πραγματοποιήθηκαν την τελευταία εικοσαετία στον Τομέα Φυσικής και Περιβαλλοντικής Γεωγραφίας του Τμήματος Γεωλογίας του Α.Π.Θ.

'''Είδη δορυφορικών συστημάτων'''

Τα είδη των δορυφορικών συστημάτων που αναφέρονται ότι έχουν χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη της γεωμορφολογίας είναι τα ακόλουθα:
LANDSAT (εκτοξεύτηκε το 1970), LANDSAT-5, LANDSAT-7 , LANDSAT ΕΤΜ+ (1999), SPOT (1986), ERS (1991), RADARSAT (1995), ENVISAT (2001), TERRA (1999), QuickBird (2001), IRS (Ινδικό Σύστημα Τηλεπισκόπησης, 1988), MOS (ιαπωνικός δορυφόρος θαλάσσιας ανίχνευσης), JERS (ιαπωνικός δορυφόρος ανίχνευσης των φυσικών διαθεσίμων της γης).RESURS-F (ρωσικό δορυφορικό σύστημα), RESURS-O (ρωσικό δορυφορικό σύστημα) .IKONOS (1999)

[[Εικόνα:EIKONA1 GEWM.jpg| thumb| right|Eικόνα 1:'''ΠΕΡΙΟΧΗ ΚΑΛΥΨΗΣ ΚΑΙ ΧΩΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΚΑΤΑΓΡΑΦΕΩΝ.''']]

[[Εικόνα:Pinakas 1 xwrikh analysh.jpg| thumb| right|ΠΙΝΑΚΑΣ 1 1:'''ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΚΑΤΑΓΡΑΦΕΩΝ ΤΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. ''']]
'''Νέα γενιάς δορυφορικά δεδομένα πολύ υψηλής χωρικής ανάλυσης.'''
[[Εικόνα:EIKONA 2 GEWM.jpg| thumb| right|Eικόνα 2:'''ΕΙΚΟΝΕΣ LANDSAT-3 MSS KAI LANDSAT-5 TM''']]
[[Εικόνα:EIKONA 3 GEWM.jpg| thumb| right|Eικόνα 3:'''XAΡΤΗΣ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΝΟΤΗΤΩΝ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΤΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΤΩΝ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΝΟΤΗΤΩΝ''']]
[[Εικόνα:EIKONA 4 GEWM.jpg| thumb| right|Eικόνα 4:'''ΣΤΕΡΕΟΖΕΥΓΟΣ ΕΙΚΟΝΩΝ LANDSAT-3/MSS, A) NOEMBRIOY, B)AYGOYSTOY''']]

Τα νέα γενιάς δορυφορικά δεδομένα προσφέρονται την τελευταία πενταετία από:

* το δορυφόρο IKONOS που διαθέτει πολυφασματικά δεδομένα χωρικής ανάλυσης 4m και παγχρωματικά δεδομένα χωρικής ανάλυσης 1 m.

* Το δορυφόρο QuickBird που διαθέτει πολυφασματικά δεδομένα χωρικής ανάλυσης 2,5 m και παγχρωματικά δεδομένα χωρικής ανάλυσης 1 m παγχρωματικά δεδομένα χωρικής ανάλυσης 0,6 m.

Οι ανάγκες βέβαια του χρήστη (γεωεπιστήμονας, περιβαλλοντολόγος) και το είδος της επιστημονικής μελέτης (π.χ εκτεταμένες γεωλογικές δομές, εντοπισμός κατολισθήσεων σε μικροκλίμακα) επηρεάζει το είδος των των δεδομένων των δορυφορικών συστημάτων που θα χρησιμοποιηθούν (συνολικά 25).

'''Γενικά χαρακτηριστικά των δορυφορικών εικόνων.'''

Οι κυριότερες πληροφορίες που παίρνουμε από τα δορυφορικά δεδομένα είναι:

* Φασματική (spectral) ανάλυση (διακριτική ικανότητα) : έχει σχέση με τα δεδομένα που καταγράφονται από τους αισθητήρες ταυτόχρονα και σε διάφορα τμήματα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, που καθορίζονται από τα ατμοσφαιρικά παράθυρα.

* Διαχρονική (temporal) ανάλυση: συνδέεται με την επαναληψιμότητα. Αυτή αναφέρεται σε δεδομένα της ίδιας περιοχής, που λαμβάνονται σε τακτά χρονικά διαστήματα, συνήθως ημερών, τα οποία τοποθετούνται σε μία βάση δεδομένων για την ανίχνευση και τη μέτρηση των περιβαλλοντικών αλλαγών.

* Η χωρική ανάλυση ή διακριτική ικανότητα αναφέρεται στην μικρότερη ενότητα που μπορεί να εντοπιστεί σε μία εικόνα. Αυτή περιγράφεται με το εικονοστοιχείο (Pixel/Picture element) και μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ εκατοστών του μέτρου (πολύ υψηλή χωρική ανάλυση) μέχρι 1km ανά εικονόστοιχείο (πολύ χαμηλή χωρική ανάλυση). Έτσι για παράδειγμα οι μετεωρολογικοί δορυφόροι, οι οποίοι παρουσιάζουν επαναληψιμότητα μερικών ωρών, χαρακτηρίζονται από πάρα πολύ χαμηλή χωρική ανάλυση, ενώ οι δορυφόροι IKONOS και QuickBird παρουσιάζουν επανλήψιμότητα λίγων ημερών (1-3), χαρακτηρίζονται από πολύ υψηλή χωρική ανάλυση.

Οι καταγραφείς (sensors) των παραπάνω δορυφορικών συστημάτων καθώς και η χωρική ανάλυση των προσφερόμενων δεδομένων φαίνονται στον ακόλουθο πίνακα 1.

'''Επεξεργασίες του τρισδιάστατου ανάγλυφου της Γης (ειδικές, ψηφιακές).'''

Το τρισδιάστατο ανάγλυφο της Γης αρχικά μελετήθηκε αρχικά από στερεοζεύγη δορυφορικών εικόνων MOMS (Modular Optoelectronic Multispectral Scanner, 1983) και SPOT. Eν συνεχεία χρησιμοποιήθηκαν ψηφιακά μοντέλα αναγλύφου (DEM/Digital Elevation Models), τα οποία προκύπτουν απευθείας από την συμβολομετρία (interferometry) διαστημικών εικόνων ραντάρ (SAR). Tα DEM συνδυαζόμενα με τις δορυφορικές εικόνες της σειράς LANDSAT, TERRA και QuickBird δίνουν τρισδιάστατες δορυφορικές εικόνες σε οποιαδήποτε περιοχή της Γης. Eπίσης προσφέρονται τρισδιάστατα τοπογραφικά στοιχεία από την διαστημική αποστολή SRTM.

Όσον αφορά στην οπτική ανάλυση πολυφασματικών δορυφορικών εικόνων (ασπρόμαυρων και ψευδοχρωματικών) LANDSAT και SPOT ενός τμήματος της Κεντρικής Μακεδονίας, αρχικά πραγματοποιήθηκε ταξινόμηση διαφόρων τύπων γεωμορφολογικών συστημάτων.

Kατά την οπτική ανάλυση των δορυφορικών εικόνων MSS προέκυψαν προβλήματα ακριβούς οριοθέτησης των γεωμορφολογικών ενοτήτων, γεγονός που οφείλεται στη χαμηλή χωρική ανάλυση των 80 m. Αντιμετωπίστηκε με στερεοσκοπική ερμηνεία γειτονικών δορυφορικών εικόνων.
Όσον αφορά στην ψηφιακή επεξεργασία των δορυφορικών εικόνων LANDSAT και SPOT αρχικά χρησιμοποιούνταν στο Εργαστήριο Φυσικής Γεωγραφίας το λογισμικό IDRISI και στη συνέχεια το EASI/PACE. H οπτική ανάλυση και η επεξεργασία αντικαταστάθηκε από την ψηφιακή επεξεργασία και ανάλυση των δορυφορικών εικόνων LANDSAT – 5/TM και SPOT/XS. Π.χ στην ευρύτερη περιοχή της Μυγδόνιας λεκάνης, έγινε εντοπισμός οριοθέτηση και χαρτογράφηση των επιφανειών επιπέδωσης λιθολογικών ενοτήτων, ρηγμάτων και περιοχών διάβρωσης και απόθεσης.

'''Συμπεράσματα'''

Από τη διαθεσιμότητα πολυφασματικών ψηφιακών δεδομένων την τελευταία 30ετία και των διάφορων εφαρμογών τους στη γεωλογία-γεωμορφολογία, διαπιστώνονται τα εξής:

* Αύξηση της ραδιομετρικής ευαισθησίας των καταγραφέων από 64 (MSS) σε 256 διαβαθμίσεις τέφρου χρώματος.

* Αύξηση των φασματικών ζωνών τους από 4 (MSS) σε 14 (ASTER).

* Aύξηση της χωρικής ανάλυσης τους από 80 m (MSS) σε 0,61 (QuickBird).

* Μείωση του κόστους επαναληψιμότητας και του κόστους των δορυφορικών δεδομένων.

* Διάθεση DEM ακρίβειας 15-30 m.

* Διάθεση δορυφορικών δεδομένων από πλάγιες λήψεις, για στερεοσκοπική παρατήρηση.

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

ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΩΝ ΜΟΡΦΟΤΕΚΤΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΤΟΥ ΟΛΥΜΠΟΥ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ.

2010-02-15T22:48:56Z

Skarapati:

'''Συγγραφείς: Ν. Σουλακέλλης, Θ. Ασταράς, Σ. Παυλίδης και Δ. Μουντράκης'''

'''Πηγή: Δελτίο Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρείας τομ. ΧΧΧΙΙΙ, 75 - 86, 1999'''

'''Στόχος'''

Στην παρούσα εργασία κύριος σκοπός είναι η μελέτη της συμβολής:

* της ψηφιακής επεξεργασίας- ανάλυσης δορυφορικών εικόνων LANDASAT -5/TM στον εντοπισμό και τη χάραξη φωτογραμμώσεων του Ολύμπου,

* των συστημάτων των Γεωγραφικών Πληροφοριών στον έλεγχο του τεκτονικού χαρακτήρα των φωτογραμμώσεων αυτών.

[[Εικόνα:Eikona 1 olympos.jpg| thumb| right|Eικόνα 1:'''Δορυφορική εικόνα LANDASAT -5/TM, στη φασματική ζώνη 4.''']]

[[Εικόνα:Eikona2 olympos.jpg| thumb| right|Eικόνα 2:'''Απλοποιημένο γεωλογικό σκαρίφημα της περιοχής.''']]
[[Εικόνα:Eikona31) olymps.jpg| thumb| right|Eικόνα 3:'''Ρηξιγενής γραμμή του ρέματος Ξερολάκκι υποβάθρου – αλλουβιακών ριπιδίω του ρέματος Ξερολάκκι''']]
[[Εικόνα:Eikona4 olymp.jpg| thumb| right|Eικόνα 4:'''Ρηξιγενής γραμμή Κοκκινοπήλου και Ρηξιγενής γραμμή Σπάρμου''']]

'''Είδη δορυφορικών συστημάτων, δεκτών και χαρακτηριστικά των εικόνων'''

Στην παρούσα μελέτη αξιοποιήθηκαν δεδομένα από τις δορυφορικές εικόνες LANDASAT -5/TM που κάλυπταν την περιοχή μελέτης. Η δορυφορική εικόνα (19/7/1987) (movable scene 100 Km x 100 Km) που χρησιμοποιήθηκε, είναι σε ψηφιακή μορφή και από αυτήν επιλέχτηκε το τμήμα εκείνο, το οποίο απεικονίζει το όρος Όλυμπος. Η κάθε φασματική ζώνη του τμήματος αυτού της εικόνας αποτελείται από 1000 x 1000 pixels. Δεν κατέστη δυνατή η απόκτηση της φασματικής ζώνης 6 (θερμική ζώνη) λόγω τεχνικού προβλήματος.

'''Προεπεξεργασίες'''

Στο στάδιο προεπεξεργασίας των εικόνων, προσδιορίστηκαν οι μέγιστες και οι ελάχιστες ραδιομετρικές τιμές όλων των φασματικών ζωνών και στη συνέχεια εφαρμόστηκε η μέθοδος ‘’Ενίσχυση της Αντίθεσης’’ (contrast streching), για να καταστεί η καλύτερη οπτική παρουσίαση των εικόνων αυτών.

'''Ψηφιακές επεξεργασίες'''

1. Στάδιο βασικής επεξεργασίας των εικόνων, κατά τη διάρκεια του οποίου εφαρμόστηκαν οι μέθοδοι:

* Ανάλυση κύριων συνιστωσών – Principal Component Analysis (PCA)

* ‘’Λόγος Φασματικών Ζωνών’’ (Rationing).

2. Στάδιο θεματικής αξιοποίησης των εικόνων, κατά τη διάρκεια του οποίου οι τελικές ψευδέγχρωμες συνθέσεις, οι οποίες ερμηνεύθηκαν για τον εντοπισμό των φωτογραμμώσεων με βάση κυρίως τα γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά της περιοχής μελέτης.

Ως φωτογραμμώσεις σε αυτήν την εργασία γίνεται δεκτός ο ορισμός του O’ Leary et al. (1976), όπου ως φωτογράμμωση ορίζεται ένα ‘’χαρτογραφήσιμο’’, απλό ή σύνθετο γραμμικό στοιχείο της επιφάνειας της γης, το οποίο διαφέρει ευκρινώς από τα γειτονικά χαρακτηριστικά και υποθετικά αντανακλά ένα υπόγειο φαινόμενο’’.

Οι φωτογραμμώσεις μπορούν να ταξινομηθούν στις παρακάτω τρεις ομάδες, με βάση τις διευθύνσεις τους:

* Φωτογραμμώσεις ΒΑ-ΝΔ διεύθυνσης.

* Φωτογραμμώσεις ΒΑ-ΝΑ διεύθυνσης.

* Φωτογραμμώσεις ΑΒΑ-ΔΝΔ διεύθυνσης.

[[Εικόνα:Eikona3 olympos.jpg| Πινάκας 1:'''Κριτήρια χάραξης των φωτογραμμώσεων του Ολύμπου''']]

Με την αξιοποίηση όλων των παραπάνω δεδομένων προσδιορίστηκαν οι παρακάτω επτά ρηξιγενείς στο όρος Όλυμπος:

* Ρηξιγενής γραμμή μπάρας,

* Ρηξιγενής γραμμή Κοκκινοπήλου,

* Ρηξιγενής γραμμή υποβάθρου – αλλουβιακών ριπιδίων,

* Ρηξιγενής γραμμή του ρέματος Ξερολάκκι,

* Ρηξιγενής γραμμή Ενιππέα,

* Ρηξιγενής γραμμή Σπάρμου,

* Ρηξιγενής γραμμή του ρέματος Λάζη Γρίβα.

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων'''

Αξιοποιήθηκε το Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών (GIS) για την παραγωγή του ψηφιακό χάρτη υψομέτρων του Ολύμπου και του ψηφιακού χάρτη προσανατολισμού των κλιτυών.

Επίσης μέσω του Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών (IDRISI), έγινε έλεγχος του τεκτονικού χαρακτήρα των φωτογραμμώσεων.

'''Αποτελέσματα'''

Στον Όλυμπο εντοπίζεται ένας σημαντικά μεγάλος αριθμός ρηγμάτων, που έχουν διαδραματίσει σημαντικό – καθοριστικό ρόλο στη σημερινή διαμόρφωση του αναγλύφου. Τα ρήγματα αυτά εντοπίστηκαν με τη χρήση των δορυφορικών εικόνων που προαναφέρθηκαν και του Συστήματος Πληροφοριών (IDRISI). Τα ρήγματα με βάση τις διευθύνσεις τους θα μπορούσαν να ομαδοποιηθούν στις παρακάτω ομάδες:

* Ρήγματα Β-Ν και ΒΒΔ-ΝΝΑ διεύθυνσης.

* Ρήγματα Β-Ν και ΒΑ-ΝΔ διεύθυνσης.

* Ρήγματα Α-Δ και ΑΒΑ-ΔΝΔ διεύθυνσης.

* Ρήγματα Α-Δ και ΒΔ-ΝΑ διεύθυνσης.

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

ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΩΝ ΜΟΡΦΟΤΕΚΤΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΤΟΥ ΟΛΥΜΠΟΥ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ.

2010-02-15T22:44:06Z

Skarapati:

'''Στόχος'''

Στην παρούσα εργασία κύριος σκοπός είναι η μελέτη της συμβολής:

* της ψηφιακής επεξεργασίας- ανάλυσης δορυφορικών εικόνων LANDASAT -5/TM στον εντοπισμό και τη χάραξη φωτογραμμώσεων του Ολύμπου,

* των συστημάτων των Γεωγραφικών Πληροφοριών στον έλεγχο του τεκτονικού χαρακτήρα των φωτογραμμώσεων αυτών.

[[Εικόνα:Eikona 1 olympos.jpg| thumb| right|Eικόνα 1:'''Δορυφορική εικόνα LANDASAT -5/TM, στη φασματική ζώνη 4.''']]

[[Εικόνα:Eikona2 olympos.jpg| thumb| right|Eικόνα 2:'''Απλοποιημένο γεωλογικό σκαρίφημα της περιοχής.''']]
[[Εικόνα:Eikona31) olymps.jpg| thumb| right|Eικόνα 3:'''Ρηξιγενής γραμμή του ρέματος Ξερολάκκι υποβάθρου – αλλουβιακών ριπιδίω του ρέματος Ξερολάκκι''']]
[[Εικόνα:Eikona4 olymp.jpg| thumb| right|Eικόνα 4:'''Ρηξιγενής γραμμή Κοκκινοπήλου και Ρηξιγενής γραμμή Σπάρμου''']]

'''Είδη δορυφορικών συστημάτων, δεκτών και χαρακτηριστικά των εικόνων'''

Στην παρούσα μελέτη αξιοποιήθηκαν δεδομένα από τις δορυφορικές εικόνες LANDASAT -5/TM που κάλυπταν την περιοχή μελέτης. Η δορυφορική εικόνα (19/7/1987) (movable scene 100 Km x 100 Km) που χρησιμοποιήθηκε, είναι σε ψηφιακή μορφή και από αυτήν επιλέχτηκε το τμήμα εκείνο, το οποίο απεικονίζει το όρος Όλυμπος. Η κάθε φασματική ζώνη του τμήματος αυτού της εικόνας αποτελείται από 1000 x 1000 pixels. Δεν κατέστη δυνατή η απόκτηση της φασματικής ζώνης 6 (θερμική ζώνη) λόγω τεχνικού προβλήματος.

'''Προεπεξεργασίες'''

Στο στάδιο προεπεξεργασίας των εικόνων, προσδιορίστηκαν οι μέγιστες και οι ελάχιστες ραδιομετρικές τιμές όλων των φασματικών ζωνών και στη συνέχεια εφαρμόστηκε η μέθοδος ‘’Ενίσχυση της Αντίθεσης’’ (contrast streching), για να καταστεί η καλύτερη οπτική παρουσίαση των εικόνων αυτών.

'''Ψηφιακές επεξεργασίες'''

1. Στάδιο βασικής επεξεργασίας των εικόνων, κατά τη διάρκεια του οποίου εφαρμόστηκαν οι μέθοδοι:

* Ανάλυση κύριων συνιστωσών – Principal Component Analysis (PCA)

* ‘’Λόγος Φασματικών Ζωνών’’ (Rationing).

2. Στάδιο θεματικής αξιοποίησης των εικόνων, κατά τη διάρκεια του οποίου οι τελικές ψευδέγχρωμες συνθέσεις, οι οποίες ερμηνεύθηκαν για τον εντοπισμό των φωτογραμμώσεων με βάση κυρίως τα γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά της περιοχής μελέτης.

Ως φωτογραμμώσεις σε αυτήν την εργασία γίνεται δεκτός ο ορισμός του O’ Leary et al. (1976), όπου ως φωτογράμμωση ορίζεται ένα ‘’χαρτογραφήσιμο’’, απλό ή σύνθετο γραμμικό στοιχείο της επιφάνειας της γης, το οποίο διαφέρει ευκρινώς από τα γειτονικά χαρακτηριστικά και υποθετικά αντανακλά ένα υπόγειο φαινόμενο’’.

Οι φωτογραμμώσεις μπορούν να ταξινομηθούν στις παρακάτω τρεις ομάδες, με βάση τις διευθύνσεις τους:

* Φωτογραμμώσεις ΒΑ-ΝΔ διεύθυνσης.

* Φωτογραμμώσεις ΒΑ-ΝΑ διεύθυνσης.

* Φωτογραμμώσεις ΑΒΑ-ΔΝΔ διεύθυνσης.

[[Εικόνα:Eikona3 olympos.jpg| Πινάκας 1:'''Κριτήρια χάραξης των φωτογραμμώσεων του Ολύμπου''']]

Με την αξιοποίηση όλων των παραπάνω δεδομένων προσδιορίστηκαν οι παρακάτω επτά ρηξιγενείς στο όρος Όλυμπος:

* Ρηξιγενής γραμμή μπάρας,

* Ρηξιγενής γραμμή Κοκκινοπήλου,

* Ρηξιγενής γραμμή υποβάθρου – αλλουβιακών ριπιδίων,

* Ρηξιγενής γραμμή του ρέματος Ξερολάκκι,

* Ρηξιγενής γραμμή Ενιππέα,

* Ρηξιγενής γραμμή Σπάρμου,

* Ρηξιγενής γραμμή του ρέματος Λάζη Γρίβα.

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων'''

Αξιοποιήθηκε το Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών (GIS) για την παραγωγή του ψηφιακό χάρτη υψομέτρων του Ολύμπου και του ψηφιακού χάρτη προσανατολισμού των κλιτυών.

Επίσης μέσω του Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών (IDRISI), έγινε έλεγχος του τεκτονικού χαρακτήρα των φωτογραμμώσεων.

'''Αποτελέσματα'''

Στον Όλυμπο εντοπίζεται ένας σημαντικά μεγάλος αριθμός ρηγμάτων, που έχουν διαδραματίσει σημαντικό – καθοριστικό ρόλο στη σημερινή διαμόρφωση του αναγλύφου. Τα ρήγματα αυτά εντοπίστηκαν με τη χρήση των δορυφορικών εικόνων που προαναφέρθηκαν και του Συστήματος Πληροφοριών (IDRISI). Τα ρήγματα με βάση τις διευθύνσεις τους θα μπορούσαν να ομαδοποιηθούν στις παρακάτω ομάδες:

* Ρήγματα Β-Ν και ΒΒΔ-ΝΝΑ διεύθυνσης.

* Ρήγματα Β-Ν και ΒΑ-ΝΔ διεύθυνσης.

* Ρήγματα Α-Δ και ΑΒΑ-ΔΝΔ διεύθυνσης.

* Ρήγματα Α-Δ και ΒΔ-ΝΑ διεύθυνσης.

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

Αρχείο:Eikona4 olymp.jpg

2010-02-15T22:42:21Z

Skarapati:

ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΩΝ ΜΟΡΦΟΤΕΚΤΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΤΟΥ ΟΛΥΜΠΟΥ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ.

2010-02-15T22:40:07Z

Skarapati:

'''Στόχος'''

Στην παρούσα εργασία κύριος σκοπός είναι η μελέτη της συμβολής:

* της ψηφιακής επεξεργασίας- ανάλυσης δορυφορικών εικόνων LANDASAT -5/TM στον εντοπισμό και τη χάραξη φωτογραμμώσεων του Ολύμπου,

* των συστημάτων των Γεωγραφικών Πληροφοριών στον έλεγχο του τεκτονικού χαρακτήρα των φωτογραμμώσεων αυτών.

[[Εικόνα:Eikona 1 olympos.jpg| thumb| right|Eικόνα 1:'''Δορυφορική εικόνα LANDASAT -5/TM, στη φασματική ζώνη 4.''']]

[[Εικόνα:Eikona2 olympos.jpg| thumb| right|Eικόνα 2:'''Απλοποιημένο γεωλογικό σκαρίφημα της περιοχής.''']]
[[Εικόνα:Eikona31) olymps.jpg| thumb| right|Eικόνα 3:'''Ρηξιγενής γραμμή του ρέματος Ξερολάκκι υποβάθρου – αλλουβιακών ριπιδίω του ρέματος Ξερολάκκι''']]

'''Είδη δορυφορικών συστημάτων, δεκτών και χαρακτηριστικά των εικόνων'''

Στην παρούσα μελέτη αξιοποιήθηκαν δεδομένα από τις δορυφορικές εικόνες LANDASAT -5/TM που κάλυπταν την περιοχή μελέτης. Η δορυφορική εικόνα (19/7/1987) (movable scene 100 Km x 100 Km) που χρησιμοποιήθηκε, είναι σε ψηφιακή μορφή και από αυτήν επιλέχτηκε το τμήμα εκείνο, το οποίο απεικονίζει το όρος Όλυμπος. Η κάθε φασματική ζώνη του τμήματος αυτού της εικόνας αποτελείται από 1000 x 1000 pixels. Δεν κατέστη δυνατή η απόκτηση της φασματικής ζώνης 6 (θερμική ζώνη) λόγω τεχνικού προβλήματος.

'''Προεπεξεργασίες'''

Στο στάδιο προεπεξεργασίας των εικόνων, προσδιορίστηκαν οι μέγιστες και οι ελάχιστες ραδιομετρικές τιμές όλων των φασματικών ζωνών και στη συνέχεια εφαρμόστηκε η μέθοδος ‘’Ενίσχυση της Αντίθεσης’’ (contrast streching), για να καταστεί η καλύτερη οπτική παρουσίαση των εικόνων αυτών.

'''Ψηφιακές επεξεργασίες'''

1. Στάδιο βασικής επεξεργασίας των εικόνων, κατά τη διάρκεια του οποίου εφαρμόστηκαν οι μέθοδοι:

* Ανάλυση κύριων συνιστωσών – Principal Component Analysis (PCA)

* ‘’Λόγος Φασματικών Ζωνών’’ (Rationing).

2. Στάδιο θεματικής αξιοποίησης των εικόνων, κατά τη διάρκεια του οποίου οι τελικές ψευδέγχρωμες συνθέσεις, οι οποίες ερμηνεύθηκαν για τον εντοπισμό των φωτογραμμώσεων με βάση κυρίως τα γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά της περιοχής μελέτης.

Ως φωτογραμμώσεις σε αυτήν την εργασία γίνεται δεκτός ο ορισμός του O’ Leary et al. (1976), όπου ως φωτογράμμωση ορίζεται ένα ‘’χαρτογραφήσιμο’’, απλό ή σύνθετο γραμμικό στοιχείο της επιφάνειας της γης, το οποίο διαφέρει ευκρινώς από τα γειτονικά χαρακτηριστικά και υποθετικά αντανακλά ένα υπόγειο φαινόμενο’’.

Οι φωτογραμμώσεις μπορούν να ταξινομηθούν στις παρακάτω τρεις ομάδες, με βάση τις διευθύνσεις τους:

* Φωτογραμμώσεις ΒΑ-ΝΔ διεύθυνσης.

* Φωτογραμμώσεις ΒΑ-ΝΑ διεύθυνσης.

* Φωτογραμμώσεις ΑΒΑ-ΔΝΔ διεύθυνσης.

[[Εικόνα:Eikona3 olympos.jpg| Πινάκας 1:'''Κριτήρια χάραξης των φωτογραμμώσεων του Ολύμπου''']]

Με την αξιοποίηση όλων των παραπάνω δεδομένων προσδιορίστηκαν οι παρακάτω επτά ρηξιγενείς στο όρος Όλυμπος:

* Ρηξιγενής γραμμή μπάρας,

* Ρηξιγενής γραμμή Κοκκινοπήλου,

* Ρηξιγενής γραμμή υποβάθρου – αλλουβιακών ριπιδίων,

* Ρηξιγενής γραμμή του ρέματος Ξερολάκκι,

* Ρηξιγενής γραμμή Ενιππέα,

* Ρηξιγενής γραμμή Σπάρμου,

* Ρηξιγενής γραμμή του ρέματος Λάζη Γρίβα.

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων'''

Αξιοποιήθηκε το Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών (GIS) για την παραγωγή του ψηφιακό χάρτη υψομέτρων του Ολύμπου και του ψηφιακού χάρτη προσανατολισμού των κλιτυών.

Επίσης μέσω του Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών (IDRISI), έγινε έλεγχος του τεκτονικού χαρακτήρα των φωτογραμμώσεων.

'''Αποτελέσματα'''

Στον Όλυμπο εντοπίζεται ένας σημαντικά μεγάλος αριθμός ρηγμάτων, που έχουν διαδραματίσει σημαντικό – καθοριστικό ρόλο στη σημερινή διαμόρφωση του αναγλύφου. Τα ρήγματα αυτά εντοπίστηκαν με τη χρήση των δορυφορικών εικόνων που προαναφέρθηκαν και του Συστήματος Πληροφοριών (IDRISI). Τα ρήγματα με βάση τις διευθύνσεις τους θα μπορούσαν να ομαδοποιηθούν στις παρακάτω ομάδες:

* Ρήγματα Β-Ν και ΒΒΔ-ΝΝΑ διεύθυνσης.

* Ρήγματα Β-Ν και ΒΑ-ΝΔ διεύθυνσης.

* Ρήγματα Α-Δ και ΑΒΑ-ΔΝΔ διεύθυνσης.

* Ρήγματα Α-Δ και ΒΔ-ΝΑ διεύθυνσης.

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

Αρχείο:Eikona31) olymps.jpg

2010-02-15T22:38:18Z

Skarapati:

ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΩΝ ΜΟΡΦΟΤΕΚΤΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΤΟΥ ΟΛΥΜΠΟΥ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ.

2010-02-15T22:34:28Z

Skarapati:

'''Στόχος'''

Στην παρούσα εργασία κύριος σκοπός είναι η μελέτη της συμβολής:

* της ψηφιακής επεξεργασίας- ανάλυσης δορυφορικών εικόνων LANDASAT -5/TM στον εντοπισμό και τη χάραξη φωτογραμμώσεων του Ολύμπου,

* των συστημάτων των Γεωγραφικών Πληροφοριών στον έλεγχο του τεκτονικού χαρακτήρα των φωτογραμμώσεων αυτών.

[[Εικόνα:Eikona 1 olympos.jpg| thumb| right|Eικόνα 1:'''Δορυφορική εικόνα LANDASAT -5/TM, στη φασματική ζώνη 4.''']]

[[Εικόνα:Eikona2 olympos.jpg| thumb| right|Eικόνα 2:'''Απλοποιημένο γεωλογικό σκαρίφημα της περιοχής.''']]
'''Είδη δορυφορικών συστημάτων, δεκτών και χαρακτηριστικά των εικόνων'''

Στην παρούσα μελέτη αξιοποιήθηκαν δεδομένα από τις δορυφορικές εικόνες LANDASAT -5/TM που κάλυπταν την περιοχή μελέτης. Η δορυφορική εικόνα (19/7/1987) (movable scene 100 Km x 100 Km) που χρησιμοποιήθηκε, είναι σε ψηφιακή μορφή και από αυτήν επιλέχτηκε το τμήμα εκείνο, το οποίο απεικονίζει το όρος Όλυμπος. Η κάθε φασματική ζώνη του τμήματος αυτού της εικόνας αποτελείται από 1000 x 1000 pixels. Δεν κατέστη δυνατή η απόκτηση της φασματικής ζώνης 6 (θερμική ζώνη) λόγω τεχνικού προβλήματος.

'''Προεπεξεργασίες'''

Στο στάδιο προεπεξεργασίας των εικόνων, προσδιορίστηκαν οι μέγιστες και οι ελάχιστες ραδιομετρικές τιμές όλων των φασματικών ζωνών και στη συνέχεια εφαρμόστηκε η μέθοδος ‘’Ενίσχυση της Αντίθεσης’’ (contrast streching), για να καταστεί η καλύτερη οπτική παρουσίαση των εικόνων αυτών.

'''Ψηφιακές επεξεργασίες'''

1. Στάδιο βασικής επεξεργασίας των εικόνων, κατά τη διάρκεια του οποίου εφαρμόστηκαν οι μέθοδοι:

* Ανάλυση κύριων συνιστωσών – Principal Component Analysis (PCA)

* ‘’Λόγος Φασματικών Ζωνών’’ (Rationing).

2. Στάδιο θεματικής αξιοποίησης των εικόνων, κατά τη διάρκεια του οποίου οι τελικές ψευδέγχρωμες συνθέσεις, οι οποίες ερμηνεύθηκαν για τον εντοπισμό των φωτογραμμώσεων με βάση κυρίως τα γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά της περιοχής μελέτης.

Ως φωτογραμμώσεις σε αυτήν την εργασία γίνεται δεκτός ο ορισμός του O’ Leary et al. (1976), όπου ως φωτογράμμωση ορίζεται ένα ‘’χαρτογραφήσιμο’’, απλό ή σύνθετο γραμμικό στοιχείο της επιφάνειας της γης, το οποίο διαφέρει ευκρινώς από τα γειτονικά χαρακτηριστικά και υποθετικά αντανακλά ένα υπόγειο φαινόμενο’’.

Οι φωτογραμμώσεις μπορούν να ταξινομηθούν στις παρακάτω τρεις ομάδες, με βάση τις διευθύνσεις τους:

* Φωτογραμμώσεις ΒΑ-ΝΔ διεύθυνσης.

* Φωτογραμμώσεις ΒΑ-ΝΑ διεύθυνσης.

* Φωτογραμμώσεις ΑΒΑ-ΔΝΔ διεύθυνσης.

[[Εικόνα:Eikona3 olympos.jpg| Πινάκας 1:'''Κριτήρια χάραξης των φωτογραμμώσεων του Ολύμπου''']]

Με την αξιοποίηση όλων των παραπάνω δεδομένων προσδιορίστηκαν οι παρακάτω επτά ρηξιγενείς στο όρος Όλυμπος:

* Ρηξιγενής γραμμή μπάρας,

* Ρηξιγενής γραμμή Κοκκινοπήλου,

* Ρηξιγενής γραμμή υποβάθρου – αλλουβιακών ριπιδίων,

* Ρηξιγενής γραμμή του ρέματος Ξερολάκκι,

* Ρηξιγενής γραμμή Ενιππέα,

* Ρηξιγενής γραμμή Σπάρμου,

* Ρηξιγενής γραμμή του ρέματος Λάζη Γρίβα.

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων'''

Αξιοποιήθηκε το Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών (GIS) για την παραγωγή του ψηφιακό χάρτη υψομέτρων του Ολύμπου και του ψηφιακού χάρτη προσανατολισμού των κλιτυών.

Επίσης μέσω του Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών (IDRISI), έγινε έλεγχος του τεκτονικού χαρακτήρα των φωτογραμμώσεων.

'''Αποτελέσματα'''

Στον Όλυμπο εντοπίζεται ένας σημαντικά μεγάλος αριθμός ρηγμάτων, που έχουν διαδραματίσει σημαντικό – καθοριστικό ρόλο στη σημερινή διαμόρφωση του αναγλύφου. Τα ρήγματα αυτά εντοπίστηκαν με τη χρήση των δορυφορικών εικόνων που προαναφέρθηκαν και του Συστήματος Πληροφοριών (IDRISI). Τα ρήγματα με βάση τις διευθύνσεις τους θα μπορούσαν να ομαδοποιηθούν στις παρακάτω ομάδες:

* Ρήγματα Β-Ν και ΒΒΔ-ΝΝΑ διεύθυνσης.

* Ρήγματα Β-Ν και ΒΑ-ΝΔ διεύθυνσης.

* Ρήγματα Α-Δ και ΑΒΑ-ΔΝΔ διεύθυνσης.

* Ρήγματα Α-Δ και ΒΔ-ΝΑ διεύθυνσης.

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

Αρχείο:Eikona3 olympos.jpg

2010-02-15T22:28:20Z

Skarapati:

ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΩΝ ΜΟΡΦΟΤΕΚΤΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΤΟΥ ΟΛΥΜΠΟΥ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ.

2010-02-15T22:25:57Z

Skarapati:

Αρχείο:Eikona2 olympos.jpg

2010-02-15T22:24:35Z

Skarapati:

ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΩΝ ΜΟΡΦΟΤΕΚΤΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΤΟΥ ΟΛΥΜΠΟΥ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ.

2010-02-15T22:22:50Z

Skarapati:

Αρχείο:Eikona 1 olympos.jpg

2010-02-15T22:20:42Z

Skarapati:

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ IKONOS ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΞΕΤΑΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΔΗΜΙΑΣ ΤΗΣ ΞΗΡΑΝΣΗΣ ΤΗΣ ΚΕΦΑΛΛΗΝΙΑΚΗΣ ΕΛΑΤΗΣ ΣΤΟΝ ΕΘΝΙΚΟ ΔΡΥΜΟ ΠΑΡΝΗΘΑΣ.

2010-02-15T22:01:35Z

Skarapati:

'''Συγγραφείς: Φωτεινή Ι. Κόκλα, Δημήτριος Π. Αργιαλάς, Κωνσταντίνος Κασσιός'''

'''Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης, Εργαστήριο Γεωγραφίας & Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων, Σχολή Αγρονόμων Τοπογράφων Μηχανικών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο.'''

'''Στόχος'''

Σκοπός της μελέτης είναι η πιλοτική διερεύνηση της κατάστασης stress των ελάτων του δρυμού ανά βαθμίδα προσβολής βάσει της οδηγίας της ΕΟΚ (Ε.Ο.Κ / 1984 “Διάγνωση και κατάσταση ζημιών στα δάση”: έντονο stress: Ι, λιγότερο έντονο stress: ΙΙ, ασθενές stress: ΙΙΙ) χρησιμοποιώντας δύο περιβαλλοντικούς δείκτες, τον κανονικοποιημένο δείκτη βλάστησης (NDVI) μέσω της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης εικόνων IKONOS, η οποία αποτελεί προχωρημένη μέθοδο τηλεπισκόπησης σε συνδυασμό με την in situ παρατήρηση και την μέτρηση του δείκτη φθορισμού (fluorescence) μέσω του φασματικού οργάνου PEA (Plant Efficiency Analyser).

[[Εικόνα:Eikona1 kefalel.JPG| thumb| right|Eικόνα 1:'''Τμήμα εικόνας IKONOS όπου σημαίνεται με γαλάζιο χρώμα η κατηγορία βλάστηση stress ''']]

[[Εικόνα:Eikona2 kefal.JPG| thumb| right|Eικόνα 2:'''Τμήμα της εικόνας μετά την κατάτμηση. ''']]
[[Εικόνα:Eikona3 kefal.JPG| thumb| right|Eικόνα 3:''' Η ταξινόμησή της. ''']]
'''Είδη δορυφορικών συστημάτων'''

Αξιοποιήθηκαν δεδομένα από το δορυφορικό σύστημα IKONOS.

'''Προεπεξεργασίες'''

Έγινε γεωμετρική διόρθωση των εικόνων με την βοήθεια του λογισμικού προγράμματος ER-Mapper 6.4, όπου για τη διαδικασία αυτή χρησιμοποιήθηκε ψηφιακό μοντέλο εδάφους 1:20.000, καθώς επίγεια σημεία ελέγχου GCP’ s (Ground Control Points), τα οποία αναφέρονταν στα ζεύγη συντεταγμένων των κέντρων των δοκιμαστικών επιφανειών και των δένδρων ελάτης σε κατάσταση stress.

'''Ψηφιακές και προχωρημένες επεξεργασίες'''

* Αντικειμενοστραφής ανάλυση εικόνων IKONOS (έτος 2004), ανάλυσης 1μ, με τη βοήθεια του λογισμικού eCognition.

* Στη συνέχεια, δημιουργήθηκε το έγχρωμο σύνθετο RGB:432 ώστε να τονιστεί η βλάστηση, όπου κατόπιν φωτοερμηνείας επιλέχθηκαν οι ακόλουθες κατηγορίες: 1. Blastisi no stress, 2. Blastisi stress I, 3. Blastisi stress II , 4. Blastisi stress III, 5. Gaiodi, 6. Skia.

*Η ανάλυσή της εικόνας Ikonos περιέλαβε ένα επίπεδο (Level 1) κατάτμησης (Segmentation). Για τον προσδιορισμό των βαρών των κριτηρίων κατάτμησης (φασματικό και σχήματος), ελήφθη υπόψη ότι η βλάστηση εμφανίζεται σε συγκεντρώσεις συμπαγείς, που διαφοροποιούνται φασματικά έντονα από τα ελάχιστα δομικά στοιχεία του χώρου (δρόμοι). Από τους συνδυασμούς που δοκιμάστηκαν, τα βέλτιστα αποτελέσματα απέδωσε ο συνδυασμός: φασματικό κριτήριο 0,8 και κριτήριο σχήματος 0,2. Το τελευταίο, μοιράστηκε με κατά 0,9 στο λείο της οριογραμμής και κατά 0,1 στο συμπαγές των τμημάτων. Με τη μεγάλη τιμή που δόθηκε στο φασματικό κριτήριο και στο λείο της οριογραμμής εξασφαλίστηκε να εντοπιστούν με ακρίβεια οι συγκεντρώσεις πρασίνου, ενώ ακόμη βοήθησε στο διαχωρισμό τους με άλλες φασματικά παρόμοιες κατηγορίες, όπως είναι η βλάστηση stress II, η βλάστηση stress I, κ.α. Στα κανάλια (4,3,2) δόθηκε η ίδια τιμή βάρους (=1), ώστε να γίνει πιο έντονη η διάκριση της βλάστησης. Η τιμή της παραμέτρου της κλίμακας επιλέχθηκε μικρή 4, με αποτέλεσμα να δημιουργηθούν πάρα πολλά μικρά και συμπαγή αντικείμενα, τα οποία διευκόλυναν τον εντοπισμό των συγκεντρώσεων του πρασίνου και της σκιασμένης βλάστησης.

*Το επόμενο στάδιο αποτελεί η ταξινόμηση βάσει της μεθόδου της εγγύτερης γειτνίασης με χρήση του φασματικού κριτηρίου του κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης (NDVI)(1),

'''NDVI = (ΝΙR - R)/ ( ΝΙR+ R) (1)'''

με τη βοήθεια της συνάρτησης ασαφούς συμμετοχής, τραπεζοειδούς μορφής, καθώς και τον λόγο ¼ για την κατηγορία gaiodi, χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση της ασαφούς λογικής, τραπεζοειδούς μορφής. Οι τιμές των εικονοστοιχείων (pixel) που παρουσιάζει ο δείκτης NDVI είναι μεταξύ του -1 έως +1, ενώ οι περιοχές που δεν φέρουν ίχνος βλάστησης δίνουν αρνητική τιμή ή τιμή που αγγίζει την τιμή μηδέν (0). Έτσι, μία αρνητική τιμή ή μία τιμή που αγγίζει το 0, σημαίνει ότι δεν υπάρχει βλάστηση, ενώ μία τιμή που αγγίζει το +1 (0,7-1) αντιπροσωπεύει την καλύτερη κατάσταση υγείας του φυτού. Η τελική επιλογή των ορίων των ασαφών συναρτήσεων που αντιστοιχούν στις ιδιότητες ndvi και το λόγο ¼, ήταν αποτέλεσμα μίας διαδικασίας αλλεπάλληλων δοκιμών, που πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια φωτοερμηνείας των απεικονίσεων των τιμών του γκρι αυτών των δύο μεταβλητών. Τα τελικά όρια που επιλέχθηκαν για τον ndvi είναι stress I: 0,01-0,17, stress II:0,17-0,27, stress III:0,27-0,36, no stress:0,36-0,8, skia: -0,3-0,01 και για τον ¼ είναι από 0,6 έως 1,1.

* Έγινε η ταξινόμηση βάσει της μεθόδου της εγγύτερης γειτνίασης (standard nearest neighbor) ως προς τις μέσες φασματικές τιμές στα τρία κανάλια, όπου διακρίθηκαν τα εξής: δένδρα που δεν παρουσιάζουν stress (NDVI: 0,36- 0,8), δένδρα που έχουν ασθενές stress III (NDVI: 0,27-0,36), δένδρα που έχουν αρκετό stress II (NDVI: 0,17-0,27), σε δένδρα που παρουσιάζουν έντονο stress I (NDVI: 0,01-0,17), ενώ για τον καλύτερο διαχωρισμό τους από τα υγιή δένδρα ελάτης (no stress) διακρίθηκαν και δένδρα που είναι σκιασμένα (skia: NDVI: -0,3-0,01), καθώς και μία επιπλέον κατηγορία: τα γαιώδη υλικά (gaiodi).

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και αποτελέσματα.'''

Αρχικά εντοπίστηκαν οι είκοσι (20) μόνιμες δοκιμαστικές επιφάνειες στο χώρο, οι οποίες είχαν χρησιμοποιηθεί σε παλαιότερη έρευνα (Τσόπελας, 2000), με σκοπό τη λήψη των δένδρων ελάτης σε κατάσταση stress με τη βοήθεια του ψηφιακού τοπογραφικού οργάνου GPS (GS50).

Από τις 20 δοκιμαστικές επιφάνειες επιλέχθηκαν μόνο 4 δοκιμαστικές επιφάνειες με τα εξής τοπογραφικά χαρακτηριστικά: επικρατούσες κλίσεις ήπιες (10% - 20%) ή μέτριες (>20% & <45%), έκθεση νότια, νοτιοανατολική, νοτιοδυτική, με σκοπό τη λήψη δειγμάτων βελόνων ελάτης για τη μέτρηση του δείκτη φθορισμού (fluorescecnce: Fv/Fm)1 που παρουσιάζουν τα δένδρα ελάτης στις διάφορες καταστάσεις stress ( Ι, ΙΙ, ΙΙΙ).

Τα δείγματα των βελόνων μετρήθηκαν με το φασματικό όργανο ΡΕΑ (Plant Efficiency Analyser), υπό εργαστηριακές συνθήκες και τα όρια των μετρήσεων του δείκτη φθορισμού (Fv/Fm) για τις τρεις κατηγορίες stress (I, II, III) της ελάτης είναι τα εξής.

Στη συνέχεια διερευνήθηκε ο βαθμός συσχέτισης του δείκτη φθορισμού με τους δύο προαναφερθέντες αβιοτικούς παράγοντες του περιβάλλοντος βάσει της εξίσωσης μετασχηματισμού Fischer (1)

'''z =(1/2) * [ln(1+x)/(1-x)] (1)'''

όπου z: Fv/Fm, χ: έκθεση ή χ: κλίση.

'''Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων'''

Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν πράγματι ότι σε πολύ μεγάλο βαθμό δύναται να χρησιμοποιηθεί ο συνδυασμός των δύο περιβαλλοντικών δεικτών: κανονικοποιημένος δείκτης βλάστησης (ndvi) και του δείκτη φθορισμού (fluorescence) για την εκτίμηση της φυτοϋγειονομικής κατάστασης του ελατοδάσους και κατά προέκταση ενός δασικού περιβάλλοντος, με σκοπό την καλύτερη διαχείριση και προστασία του. Μελλοντικά προτείνεται η μελέτη του Κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης (ndvi) με την μέθοδο της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης τονίζοντας τα κριτήρια του σχήματος και όχι τόσο τα φασματικά κριτήρια, ενώ ακόμη προτείνεται η μελέτη του δείκτη φθορισμού (Fv/Fm) σε κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος.

[[category:Δασοπονία, Δασική διαχείριση]]

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ IKONOS ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΞΕΤΑΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΔΗΜΙΑΣ ΤΗΣ ΞΗΡΑΝΣΗΣ ΤΗΣ ΚΕΦΑΛΛΗΝΙΑΚΗΣ ΕΛΑΤΗΣ ΣΤΟΝ ΕΘΝΙΚΟ ΔΡΥΜΟ ΠΑΡΝΗΘΑΣ.

2010-02-15T22:01:10Z

Skarapati:

'''Συγγραφείς: Φωτεινή Ι. Κόκλα, Δημήτριος Π. Αργιαλάς, Κωνσταντίνος Κασσιός'''

'''Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης, ²Εργαστήριο Γεωγραφίας & Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων, Σχολή Αγρονόμων Τοπογράφων Μηχανικών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο.'''

'''Στόχος'''

Σκοπός της μελέτης είναι η πιλοτική διερεύνηση της κατάστασης stress των ελάτων του δρυμού ανά βαθμίδα προσβολής βάσει της οδηγίας της ΕΟΚ (Ε.Ο.Κ / 1984 “Διάγνωση και κατάσταση ζημιών στα δάση”: έντονο stress: Ι, λιγότερο έντονο stress: ΙΙ, ασθενές stress: ΙΙΙ) χρησιμοποιώντας δύο περιβαλλοντικούς δείκτες, τον κανονικοποιημένο δείκτη βλάστησης (NDVI) μέσω της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης εικόνων IKONOS, η οποία αποτελεί προχωρημένη μέθοδο τηλεπισκόπησης σε συνδυασμό με την in situ παρατήρηση και την μέτρηση του δείκτη φθορισμού (fluorescence) μέσω του φασματικού οργάνου PEA (Plant Efficiency Analyser).

[[Εικόνα:Eikona1 kefalel.JPG| thumb| right|Eικόνα 1:'''Τμήμα εικόνας IKONOS όπου σημαίνεται με γαλάζιο χρώμα η κατηγορία βλάστηση stress ''']]

[[Εικόνα:Eikona2 kefal.JPG| thumb| right|Eικόνα 2:'''Τμήμα της εικόνας μετά την κατάτμηση. ''']]
[[Εικόνα:Eikona3 kefal.JPG| thumb| right|Eικόνα 3:''' Η ταξινόμησή της. ''']]
'''Είδη δορυφορικών συστημάτων'''

Αξιοποιήθηκαν δεδομένα από το δορυφορικό σύστημα IKONOS.

'''Προεπεξεργασίες'''

Έγινε γεωμετρική διόρθωση των εικόνων με την βοήθεια του λογισμικού προγράμματος ER-Mapper 6.4, όπου για τη διαδικασία αυτή χρησιμοποιήθηκε ψηφιακό μοντέλο εδάφους 1:20.000, καθώς επίγεια σημεία ελέγχου GCP’ s (Ground Control Points), τα οποία αναφέρονταν στα ζεύγη συντεταγμένων των κέντρων των δοκιμαστικών επιφανειών και των δένδρων ελάτης σε κατάσταση stress.

'''Ψηφιακές και προχωρημένες επεξεργασίες'''

* Αντικειμενοστραφής ανάλυση εικόνων IKONOS (έτος 2004), ανάλυσης 1μ, με τη βοήθεια του λογισμικού eCognition.

* Στη συνέχεια, δημιουργήθηκε το έγχρωμο σύνθετο RGB:432 ώστε να τονιστεί η βλάστηση, όπου κατόπιν φωτοερμηνείας επιλέχθηκαν οι ακόλουθες κατηγορίες: 1. Blastisi no stress, 2. Blastisi stress I, 3. Blastisi stress II , 4. Blastisi stress III, 5. Gaiodi, 6. Skia.

*Η ανάλυσή της εικόνας Ikonos περιέλαβε ένα επίπεδο (Level 1) κατάτμησης (Segmentation). Για τον προσδιορισμό των βαρών των κριτηρίων κατάτμησης (φασματικό και σχήματος), ελήφθη υπόψη ότι η βλάστηση εμφανίζεται σε συγκεντρώσεις συμπαγείς, που διαφοροποιούνται φασματικά έντονα από τα ελάχιστα δομικά στοιχεία του χώρου (δρόμοι). Από τους συνδυασμούς που δοκιμάστηκαν, τα βέλτιστα αποτελέσματα απέδωσε ο συνδυασμός: φασματικό κριτήριο 0,8 και κριτήριο σχήματος 0,2. Το τελευταίο, μοιράστηκε με κατά 0,9 στο λείο της οριογραμμής και κατά 0,1 στο συμπαγές των τμημάτων. Με τη μεγάλη τιμή που δόθηκε στο φασματικό κριτήριο και στο λείο της οριογραμμής εξασφαλίστηκε να εντοπιστούν με ακρίβεια οι συγκεντρώσεις πρασίνου, ενώ ακόμη βοήθησε στο διαχωρισμό τους με άλλες φασματικά παρόμοιες κατηγορίες, όπως είναι η βλάστηση stress II, η βλάστηση stress I, κ.α. Στα κανάλια (4,3,2) δόθηκε η ίδια τιμή βάρους (=1), ώστε να γίνει πιο έντονη η διάκριση της βλάστησης. Η τιμή της παραμέτρου της κλίμακας επιλέχθηκε μικρή 4, με αποτέλεσμα να δημιουργηθούν πάρα πολλά μικρά και συμπαγή αντικείμενα, τα οποία διευκόλυναν τον εντοπισμό των συγκεντρώσεων του πρασίνου και της σκιασμένης βλάστησης.

*Το επόμενο στάδιο αποτελεί η ταξινόμηση βάσει της μεθόδου της εγγύτερης γειτνίασης με χρήση του φασματικού κριτηρίου του κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης (NDVI)(1),

'''NDVI = (ΝΙR - R)/ ( ΝΙR+ R) (1)'''

με τη βοήθεια της συνάρτησης ασαφούς συμμετοχής, τραπεζοειδούς μορφής, καθώς και τον λόγο ¼ για την κατηγορία gaiodi, χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση της ασαφούς λογικής, τραπεζοειδούς μορφής. Οι τιμές των εικονοστοιχείων (pixel) που παρουσιάζει ο δείκτης NDVI είναι μεταξύ του -1 έως +1, ενώ οι περιοχές που δεν φέρουν ίχνος βλάστησης δίνουν αρνητική τιμή ή τιμή που αγγίζει την τιμή μηδέν (0). Έτσι, μία αρνητική τιμή ή μία τιμή που αγγίζει το 0, σημαίνει ότι δεν υπάρχει βλάστηση, ενώ μία τιμή που αγγίζει το +1 (0,7-1) αντιπροσωπεύει την καλύτερη κατάσταση υγείας του φυτού. Η τελική επιλογή των ορίων των ασαφών συναρτήσεων που αντιστοιχούν στις ιδιότητες ndvi και το λόγο ¼, ήταν αποτέλεσμα μίας διαδικασίας αλλεπάλληλων δοκιμών, που πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια φωτοερμηνείας των απεικονίσεων των τιμών του γκρι αυτών των δύο μεταβλητών. Τα τελικά όρια που επιλέχθηκαν για τον ndvi είναι stress I: 0,01-0,17, stress II:0,17-0,27, stress III:0,27-0,36, no stress:0,36-0,8, skia: -0,3-0,01 και για τον ¼ είναι από 0,6 έως 1,1.

* Έγινε η ταξινόμηση βάσει της μεθόδου της εγγύτερης γειτνίασης (standard nearest neighbor) ως προς τις μέσες φασματικές τιμές στα τρία κανάλια, όπου διακρίθηκαν τα εξής: δένδρα που δεν παρουσιάζουν stress (NDVI: 0,36- 0,8), δένδρα που έχουν ασθενές stress III (NDVI: 0,27-0,36), δένδρα που έχουν αρκετό stress II (NDVI: 0,17-0,27), σε δένδρα που παρουσιάζουν έντονο stress I (NDVI: 0,01-0,17), ενώ για τον καλύτερο διαχωρισμό τους από τα υγιή δένδρα ελάτης (no stress) διακρίθηκαν και δένδρα που είναι σκιασμένα (skia: NDVI: -0,3-0,01), καθώς και μία επιπλέον κατηγορία: τα γαιώδη υλικά (gaiodi).

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και αποτελέσματα.'''

Αρχικά εντοπίστηκαν οι είκοσι (20) μόνιμες δοκιμαστικές επιφάνειες στο χώρο, οι οποίες είχαν χρησιμοποιηθεί σε παλαιότερη έρευνα (Τσόπελας, 2000), με σκοπό τη λήψη των δένδρων ελάτης σε κατάσταση stress με τη βοήθεια του ψηφιακού τοπογραφικού οργάνου GPS (GS50).

Από τις 20 δοκιμαστικές επιφάνειες επιλέχθηκαν μόνο 4 δοκιμαστικές επιφάνειες με τα εξής τοπογραφικά χαρακτηριστικά: επικρατούσες κλίσεις ήπιες (10% - 20%) ή μέτριες (>20% & <45%), έκθεση νότια, νοτιοανατολική, νοτιοδυτική, με σκοπό τη λήψη δειγμάτων βελόνων ελάτης για τη μέτρηση του δείκτη φθορισμού (fluorescecnce: Fv/Fm)1 που παρουσιάζουν τα δένδρα ελάτης στις διάφορες καταστάσεις stress ( Ι, ΙΙ, ΙΙΙ).

Τα δείγματα των βελόνων μετρήθηκαν με το φασματικό όργανο ΡΕΑ (Plant Efficiency Analyser), υπό εργαστηριακές συνθήκες και τα όρια των μετρήσεων του δείκτη φθορισμού (Fv/Fm) για τις τρεις κατηγορίες stress (I, II, III) της ελάτης είναι τα εξής.

Στη συνέχεια διερευνήθηκε ο βαθμός συσχέτισης του δείκτη φθορισμού με τους δύο προαναφερθέντες αβιοτικούς παράγοντες του περιβάλλοντος βάσει της εξίσωσης μετασχηματισμού Fischer (1)

'''z =(1/2) * [ln(1+x)/(1-x)] (1)'''

όπου z: Fv/Fm, χ: έκθεση ή χ: κλίση.

'''Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων'''

Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν πράγματι ότι σε πολύ μεγάλο βαθμό δύναται να χρησιμοποιηθεί ο συνδυασμός των δύο περιβαλλοντικών δεικτών: κανονικοποιημένος δείκτης βλάστησης (ndvi) και του δείκτη φθορισμού (fluorescence) για την εκτίμηση της φυτοϋγειονομικής κατάστασης του ελατοδάσους και κατά προέκταση ενός δασικού περιβάλλοντος, με σκοπό την καλύτερη διαχείριση και προστασία του. Μελλοντικά προτείνεται η μελέτη του Κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης (ndvi) με την μέθοδο της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης τονίζοντας τα κριτήρια του σχήματος και όχι τόσο τα φασματικά κριτήρια, ενώ ακόμη προτείνεται η μελέτη του δείκτη φθορισμού (Fv/Fm) σε κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος.

[[category:Δασοπονία, Δασική διαχείριση]]

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ IKONOS ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΞΕΤΑΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΔΗΜΙΑΣ ΤΗΣ ΞΗΡΑΝΣΗΣ ΤΗΣ ΚΕΦΑΛΛΗΝΙΑΚΗΣ ΕΛΑΤΗΣ ΣΤΟΝ ΕΘΝΙΚΟ ΔΡΥΜΟ ΠΑΡΝΗΘΑΣ.

2010-02-15T21:56:28Z

Skarapati:

'''Συγγραφείς: Φωτεινή Ι. Κόκλα, Δημήτριος Π. Αργιαλάς, Κωνσταντίνος Κασσιός'''

'''Στόχος'''

Σκοπός της μελέτης είναι η πιλοτική διερεύνηση της κατάστασης stress των ελάτων του δρυμού ανά βαθμίδα προσβολής βάσει της οδηγίας της ΕΟΚ (Ε.Ο.Κ / 1984 “Διάγνωση και κατάσταση ζημιών στα δάση”: έντονο stress: Ι, λιγότερο έντονο stress: ΙΙ, ασθενές stress: ΙΙΙ) χρησιμοποιώντας δύο περιβαλλοντικούς δείκτες, τον κανονικοποιημένο δείκτη βλάστησης (NDVI) μέσω της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης εικόνων IKONOS, η οποία αποτελεί προχωρημένη μέθοδο τηλεπισκόπησης σε συνδυασμό με την in situ παρατήρηση και την μέτρηση του δείκτη φθορισμού (fluorescence) μέσω του φασματικού οργάνου PEA (Plant Efficiency Analyser).

[[Εικόνα:Eikona1 kefalel.JPG| thumb| right|Eικόνα 1:'''Τμήμα εικόνας IKONOS όπου σημαίνεται με γαλάζιο χρώμα η κατηγορία βλάστηση stress ''']]

[[Εικόνα:Eikona2 kefal.JPG| thumb| right|Eικόνα 2:'''Τμήμα της εικόνας μετά την κατάτμηση. ''']]
[[Εικόνα:Eikona3 kefal.JPG| thumb| right|Eικόνα 3:''' Η ταξινόμησή της. ''']]
'''Είδη δορυφορικών συστημάτων'''

Αξιοποιήθηκαν δεδομένα από το δορυφορικό σύστημα IKONOS.

'''Προεπεξεργασίες'''

Έγινε γεωμετρική διόρθωση των εικόνων με την βοήθεια του λογισμικού προγράμματος ER-Mapper 6.4, όπου για τη διαδικασία αυτή χρησιμοποιήθηκε ψηφιακό μοντέλο εδάφους 1:20.000, καθώς επίγεια σημεία ελέγχου GCP’ s (Ground Control Points), τα οποία αναφέρονταν στα ζεύγη συντεταγμένων των κέντρων των δοκιμαστικών επιφανειών και των δένδρων ελάτης σε κατάσταση stress.

'''Ψηφιακές και προχωρημένες επεξεργασίες'''

* Αντικειμενοστραφής ανάλυση εικόνων IKONOS (έτος 2004), ανάλυσης 1μ, με τη βοήθεια του λογισμικού eCognition.

* Στη συνέχεια, δημιουργήθηκε το έγχρωμο σύνθετο RGB:432 ώστε να τονιστεί η βλάστηση, όπου κατόπιν φωτοερμηνείας επιλέχθηκαν οι ακόλουθες κατηγορίες: 1. Blastisi no stress, 2. Blastisi stress I, 3. Blastisi stress II , 4. Blastisi stress III, 5. Gaiodi, 6. Skia.

*Η ανάλυσή της εικόνας Ikonos περιέλαβε ένα επίπεδο (Level 1) κατάτμησης (Segmentation). Για τον προσδιορισμό των βαρών των κριτηρίων κατάτμησης (φασματικό και σχήματος), ελήφθη υπόψη ότι η βλάστηση εμφανίζεται σε συγκεντρώσεις συμπαγείς, που διαφοροποιούνται φασματικά έντονα από τα ελάχιστα δομικά στοιχεία του χώρου (δρόμοι). Από τους συνδυασμούς που δοκιμάστηκαν, τα βέλτιστα αποτελέσματα απέδωσε ο συνδυασμός: φασματικό κριτήριο 0,8 και κριτήριο σχήματος 0,2. Το τελευταίο, μοιράστηκε με κατά 0,9 στο λείο της οριογραμμής και κατά 0,1 στο συμπαγές των τμημάτων. Με τη μεγάλη τιμή που δόθηκε στο φασματικό κριτήριο και στο λείο της οριογραμμής εξασφαλίστηκε να εντοπιστούν με ακρίβεια οι συγκεντρώσεις πρασίνου, ενώ ακόμη βοήθησε στο διαχωρισμό τους με άλλες φασματικά παρόμοιες κατηγορίες, όπως είναι η βλάστηση stress II, η βλάστηση stress I, κ.α. Στα κανάλια (4,3,2) δόθηκε η ίδια τιμή βάρους (=1), ώστε να γίνει πιο έντονη η διάκριση της βλάστησης. Η τιμή της παραμέτρου της κλίμακας επιλέχθηκε μικρή 4, με αποτέλεσμα να δημιουργηθούν πάρα πολλά μικρά και συμπαγή αντικείμενα, τα οποία διευκόλυναν τον εντοπισμό των συγκεντρώσεων του πρασίνου και της σκιασμένης βλάστησης.

*Το επόμενο στάδιο αποτελεί η ταξινόμηση βάσει της μεθόδου της εγγύτερης γειτνίασης με χρήση του φασματικού κριτηρίου του κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης (NDVI)(1),

'''NDVI = (ΝΙR - R)/ ( ΝΙR+ R) (1)'''

με τη βοήθεια της συνάρτησης ασαφούς συμμετοχής, τραπεζοειδούς μορφής, καθώς και τον λόγο ¼ για την κατηγορία gaiodi, χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση της ασαφούς λογικής, τραπεζοειδούς μορφής. Οι τιμές των εικονοστοιχείων (pixel) που παρουσιάζει ο δείκτης NDVI είναι μεταξύ του -1 έως +1, ενώ οι περιοχές που δεν φέρουν ίχνος βλάστησης δίνουν αρνητική τιμή ή τιμή που αγγίζει την τιμή μηδέν (0). Έτσι, μία αρνητική τιμή ή μία τιμή που αγγίζει το 0, σημαίνει ότι δεν υπάρχει βλάστηση, ενώ μία τιμή που αγγίζει το +1 (0,7-1) αντιπροσωπεύει την καλύτερη κατάσταση υγείας του φυτού. Η τελική επιλογή των ορίων των ασαφών συναρτήσεων που αντιστοιχούν στις ιδιότητες ndvi και το λόγο ¼, ήταν αποτέλεσμα μίας διαδικασίας αλλεπάλληλων δοκιμών, που πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια φωτοερμηνείας των απεικονίσεων των τιμών του γκρι αυτών των δύο μεταβλητών. Τα τελικά όρια που επιλέχθηκαν για τον ndvi είναι stress I: 0,01-0,17, stress II:0,17-0,27, stress III:0,27-0,36, no stress:0,36-0,8, skia: -0,3-0,01 και για τον ¼ είναι από 0,6 έως 1,1.

* Έγινε η ταξινόμηση βάσει της μεθόδου της εγγύτερης γειτνίασης (standard nearest neighbor) ως προς τις μέσες φασματικές τιμές στα τρία κανάλια, όπου διακρίθηκαν τα εξής: δένδρα που δεν παρουσιάζουν stress (NDVI: 0,36- 0,8), δένδρα που έχουν ασθενές stress III (NDVI: 0,27-0,36), δένδρα που έχουν αρκετό stress II (NDVI: 0,17-0,27), σε δένδρα που παρουσιάζουν έντονο stress I (NDVI: 0,01-0,17), ενώ για τον καλύτερο διαχωρισμό τους από τα υγιή δένδρα ελάτης (no stress) διακρίθηκαν και δένδρα που είναι σκιασμένα (skia: NDVI: -0,3-0,01), καθώς και μία επιπλέον κατηγορία: τα γαιώδη υλικά (gaiodi).

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και αποτελέσματα.'''

Αρχικά εντοπίστηκαν οι είκοσι (20) μόνιμες δοκιμαστικές επιφάνειες στο χώρο, οι οποίες είχαν χρησιμοποιηθεί σε παλαιότερη έρευνα (Τσόπελας, 2000), με σκοπό τη λήψη των δένδρων ελάτης σε κατάσταση stress με τη βοήθεια του ψηφιακού τοπογραφικού οργάνου GPS (GS50).

Από τις 20 δοκιμαστικές επιφάνειες επιλέχθηκαν μόνο 4 δοκιμαστικές επιφάνειες με τα εξής τοπογραφικά χαρακτηριστικά: επικρατούσες κλίσεις ήπιες (10% - 20%) ή μέτριες (>20% & <45%), έκθεση νότια, νοτιοανατολική, νοτιοδυτική, με σκοπό τη λήψη δειγμάτων βελόνων ελάτης για τη μέτρηση του δείκτη φθορισμού (fluorescecnce: Fv/Fm)1 που παρουσιάζουν τα δένδρα ελάτης στις διάφορες καταστάσεις stress ( Ι, ΙΙ, ΙΙΙ).

Τα δείγματα των βελόνων μετρήθηκαν με το φασματικό όργανο ΡΕΑ (Plant Efficiency Analyser), υπό εργαστηριακές συνθήκες και τα όρια των μετρήσεων του δείκτη φθορισμού (Fv/Fm) για τις τρεις κατηγορίες stress (I, II, III) της ελάτης είναι τα εξής.

Στη συνέχεια διερευνήθηκε ο βαθμός συσχέτισης του δείκτη φθορισμού με τους δύο προαναφερθέντες αβιοτικούς παράγοντες του περιβάλλοντος βάσει της εξίσωσης μετασχηματισμού Fischer (1)

'''z =(1/2) * [ln(1+x)/(1-x)] (1)'''

όπου z: Fv/Fm, χ: έκθεση ή χ: κλίση.

'''Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων'''

Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν πράγματι ότι σε πολύ μεγάλο βαθμό δύναται να χρησιμοποιηθεί ο συνδυασμός των δύο περιβαλλοντικών δεικτών: κανονικοποιημένος δείκτης βλάστησης (ndvi) και του δείκτη φθορισμού (fluorescence) για την εκτίμηση της φυτοϋγειονομικής κατάστασης του ελατοδάσους και κατά προέκταση ενός δασικού περιβάλλοντος, με σκοπό την καλύτερη διαχείριση και προστασία του. Μελλοντικά προτείνεται η μελέτη του Κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης (ndvi) με την μέθοδο της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης τονίζοντας τα κριτήρια του σχήματος και όχι τόσο τα φασματικά κριτήρια, ενώ ακόμη προτείνεται η μελέτη του δείκτη φθορισμού (Fv/Fm) σε κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος.

[[category:Δασοπονία, Δασική διαχείριση]]

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ IKONOS ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΞΕΤΑΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΔΗΜΙΑΣ ΤΗΣ ΞΗΡΑΝΣΗΣ ΤΗΣ ΚΕΦΑΛΛΗΝΙΑΚΗΣ ΕΛΑΤΗΣ ΣΤΟΝ ΕΘΝΙΚΟ ΔΡΥΜΟ ΠΑΡΝΗΘΑΣ.

2010-02-15T21:56:03Z

Skarapati:

'''Συγγραφείς: Φωτεινή Ι. Κόκλα, Δημήτριος Π. Αργιαλάς, Κωνσταντίνος Κασσιός'''

'''Πηγή:

'''Στόχος'''

Σκοπός της μελέτης είναι η πιλοτική διερεύνηση της κατάστασης stress των ελάτων του δρυμού ανά βαθμίδα προσβολής βάσει της οδηγίας της ΕΟΚ (Ε.Ο.Κ / 1984 “Διάγνωση και κατάσταση ζημιών στα δάση”: έντονο stress: Ι, λιγότερο έντονο stress: ΙΙ, ασθενές stress: ΙΙΙ) χρησιμοποιώντας δύο περιβαλλοντικούς δείκτες, τον κανονικοποιημένο δείκτη βλάστησης (NDVI) μέσω της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης εικόνων IKONOS, η οποία αποτελεί προχωρημένη μέθοδο τηλεπισκόπησης σε συνδυασμό με την in situ παρατήρηση και την μέτρηση του δείκτη φθορισμού (fluorescence) μέσω του φασματικού οργάνου PEA (Plant Efficiency Analyser).

[[Εικόνα:Eikona1 kefalel.JPG| thumb| right|Eικόνα 1:'''Τμήμα εικόνας IKONOS όπου σημαίνεται με γαλάζιο χρώμα η κατηγορία βλάστηση stress ''']]

[[Εικόνα:Eikona2 kefal.JPG| thumb| right|Eικόνα 2:'''Τμήμα της εικόνας μετά την κατάτμηση. ''']]
[[Εικόνα:Eikona3 kefal.JPG| thumb| right|Eικόνα 3:''' Η ταξινόμησή της. ''']]
'''Είδη δορυφορικών συστημάτων'''

Αξιοποιήθηκαν δεδομένα από το δορυφορικό σύστημα IKONOS.

'''Προεπεξεργασίες'''

Έγινε γεωμετρική διόρθωση των εικόνων με την βοήθεια του λογισμικού προγράμματος ER-Mapper 6.4, όπου για τη διαδικασία αυτή χρησιμοποιήθηκε ψηφιακό μοντέλο εδάφους 1:20.000, καθώς επίγεια σημεία ελέγχου GCP’ s (Ground Control Points), τα οποία αναφέρονταν στα ζεύγη συντεταγμένων των κέντρων των δοκιμαστικών επιφανειών και των δένδρων ελάτης σε κατάσταση stress.

'''Ψηφιακές και προχωρημένες επεξεργασίες'''

* Αντικειμενοστραφής ανάλυση εικόνων IKONOS (έτος 2004), ανάλυσης 1μ, με τη βοήθεια του λογισμικού eCognition.

* Στη συνέχεια, δημιουργήθηκε το έγχρωμο σύνθετο RGB:432 ώστε να τονιστεί η βλάστηση, όπου κατόπιν φωτοερμηνείας επιλέχθηκαν οι ακόλουθες κατηγορίες: 1. Blastisi no stress, 2. Blastisi stress I, 3. Blastisi stress II , 4. Blastisi stress III, 5. Gaiodi, 6. Skia.

*Η ανάλυσή της εικόνας Ikonos περιέλαβε ένα επίπεδο (Level 1) κατάτμησης (Segmentation). Για τον προσδιορισμό των βαρών των κριτηρίων κατάτμησης (φασματικό και σχήματος), ελήφθη υπόψη ότι η βλάστηση εμφανίζεται σε συγκεντρώσεις συμπαγείς, που διαφοροποιούνται φασματικά έντονα από τα ελάχιστα δομικά στοιχεία του χώρου (δρόμοι). Από τους συνδυασμούς που δοκιμάστηκαν, τα βέλτιστα αποτελέσματα απέδωσε ο συνδυασμός: φασματικό κριτήριο 0,8 και κριτήριο σχήματος 0,2. Το τελευταίο, μοιράστηκε με κατά 0,9 στο λείο της οριογραμμής και κατά 0,1 στο συμπαγές των τμημάτων. Με τη μεγάλη τιμή που δόθηκε στο φασματικό κριτήριο και στο λείο της οριογραμμής εξασφαλίστηκε να εντοπιστούν με ακρίβεια οι συγκεντρώσεις πρασίνου, ενώ ακόμη βοήθησε στο διαχωρισμό τους με άλλες φασματικά παρόμοιες κατηγορίες, όπως είναι η βλάστηση stress II, η βλάστηση stress I, κ.α. Στα κανάλια (4,3,2) δόθηκε η ίδια τιμή βάρους (=1), ώστε να γίνει πιο έντονη η διάκριση της βλάστησης. Η τιμή της παραμέτρου της κλίμακας επιλέχθηκε μικρή 4, με αποτέλεσμα να δημιουργηθούν πάρα πολλά μικρά και συμπαγή αντικείμενα, τα οποία διευκόλυναν τον εντοπισμό των συγκεντρώσεων του πρασίνου και της σκιασμένης βλάστησης.

*Το επόμενο στάδιο αποτελεί η ταξινόμηση βάσει της μεθόδου της εγγύτερης γειτνίασης με χρήση του φασματικού κριτηρίου του κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης (NDVI)(1),

'''NDVI = (ΝΙR - R)/ ( ΝΙR+ R) (1)'''

με τη βοήθεια της συνάρτησης ασαφούς συμμετοχής, τραπεζοειδούς μορφής, καθώς και τον λόγο ¼ για την κατηγορία gaiodi, χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση της ασαφούς λογικής, τραπεζοειδούς μορφής. Οι τιμές των εικονοστοιχείων (pixel) που παρουσιάζει ο δείκτης NDVI είναι μεταξύ του -1 έως +1, ενώ οι περιοχές που δεν φέρουν ίχνος βλάστησης δίνουν αρνητική τιμή ή τιμή που αγγίζει την τιμή μηδέν (0). Έτσι, μία αρνητική τιμή ή μία τιμή που αγγίζει το 0, σημαίνει ότι δεν υπάρχει βλάστηση, ενώ μία τιμή που αγγίζει το +1 (0,7-1) αντιπροσωπεύει την καλύτερη κατάσταση υγείας του φυτού. Η τελική επιλογή των ορίων των ασαφών συναρτήσεων που αντιστοιχούν στις ιδιότητες ndvi και το λόγο ¼, ήταν αποτέλεσμα μίας διαδικασίας αλλεπάλληλων δοκιμών, που πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια φωτοερμηνείας των απεικονίσεων των τιμών του γκρι αυτών των δύο μεταβλητών. Τα τελικά όρια που επιλέχθηκαν για τον ndvi είναι stress I: 0,01-0,17, stress II:0,17-0,27, stress III:0,27-0,36, no stress:0,36-0,8, skia: -0,3-0,01 και για τον ¼ είναι από 0,6 έως 1,1.

* Έγινε η ταξινόμηση βάσει της μεθόδου της εγγύτερης γειτνίασης (standard nearest neighbor) ως προς τις μέσες φασματικές τιμές στα τρία κανάλια, όπου διακρίθηκαν τα εξής: δένδρα που δεν παρουσιάζουν stress (NDVI: 0,36- 0,8), δένδρα που έχουν ασθενές stress III (NDVI: 0,27-0,36), δένδρα που έχουν αρκετό stress II (NDVI: 0,17-0,27), σε δένδρα που παρουσιάζουν έντονο stress I (NDVI: 0,01-0,17), ενώ για τον καλύτερο διαχωρισμό τους από τα υγιή δένδρα ελάτης (no stress) διακρίθηκαν και δένδρα που είναι σκιασμένα (skia: NDVI: -0,3-0,01), καθώς και μία επιπλέον κατηγορία: τα γαιώδη υλικά (gaiodi).

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και αποτελέσματα.'''

Αρχικά εντοπίστηκαν οι είκοσι (20) μόνιμες δοκιμαστικές επιφάνειες στο χώρο, οι οποίες είχαν χρησιμοποιηθεί σε παλαιότερη έρευνα (Τσόπελας, 2000), με σκοπό τη λήψη των δένδρων ελάτης σε κατάσταση stress με τη βοήθεια του ψηφιακού τοπογραφικού οργάνου GPS (GS50).

Από τις 20 δοκιμαστικές επιφάνειες επιλέχθηκαν μόνο 4 δοκιμαστικές επιφάνειες με τα εξής τοπογραφικά χαρακτηριστικά: επικρατούσες κλίσεις ήπιες (10% - 20%) ή μέτριες (>20% & <45%), έκθεση νότια, νοτιοανατολική, νοτιοδυτική, με σκοπό τη λήψη δειγμάτων βελόνων ελάτης για τη μέτρηση του δείκτη φθορισμού (fluorescecnce: Fv/Fm)1 που παρουσιάζουν τα δένδρα ελάτης στις διάφορες καταστάσεις stress ( Ι, ΙΙ, ΙΙΙ).

Τα δείγματα των βελόνων μετρήθηκαν με το φασματικό όργανο ΡΕΑ (Plant Efficiency Analyser), υπό εργαστηριακές συνθήκες και τα όρια των μετρήσεων του δείκτη φθορισμού (Fv/Fm) για τις τρεις κατηγορίες stress (I, II, III) της ελάτης είναι τα εξής.

Στη συνέχεια διερευνήθηκε ο βαθμός συσχέτισης του δείκτη φθορισμού με τους δύο προαναφερθέντες αβιοτικούς παράγοντες του περιβάλλοντος βάσει της εξίσωσης μετασχηματισμού Fischer (1)

'''z =(1/2) * [ln(1+x)/(1-x)] (1)'''

όπου z: Fv/Fm, χ: έκθεση ή χ: κλίση.

'''Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων'''

Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν πράγματι ότι σε πολύ μεγάλο βαθμό δύναται να χρησιμοποιηθεί ο συνδυασμός των δύο περιβαλλοντικών δεικτών: κανονικοποιημένος δείκτης βλάστησης (ndvi) και του δείκτη φθορισμού (fluorescence) για την εκτίμηση της φυτοϋγειονομικής κατάστασης του ελατοδάσους και κατά προέκταση ενός δασικού περιβάλλοντος, με σκοπό την καλύτερη διαχείριση και προστασία του. Μελλοντικά προτείνεται η μελέτη του Κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης (ndvi) με την μέθοδο της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης τονίζοντας τα κριτήρια του σχήματος και όχι τόσο τα φασματικά κριτήρια, ενώ ακόμη προτείνεται η μελέτη του δείκτη φθορισμού (Fv/Fm) σε κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος.

[[category:Δασοπονία, Δασική διαχείριση]]

ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΟΔΙΑΠΝΟΗΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

2010-02-15T21:51:17Z

Skarapati:

'''Συγγραφείς: Μ. Σπηλιωτόπουλος, Α. Λουκάς, Λ. Βασιλειάδης'''

'''Πηγή: Δίκτυο "υδροΜΕΔΩΝ" « - 2η Συνάντηση Υποψηφίων Διδακτόρων και Μεταπτυχιακών Φοιτητών- Εργαστήριο Υδρομηχανικής και Περιβαλλοντικής Τεχνικής, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, Βόλος, 11-12 Ιουλίου 2008'''

'''Στόχος.'''

Οι στόχοι της παρούσας εργασίας είναι οι ακόλουθοι:

* Η εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για κάθε εικονοστοιχείο 1km x 1km για την περιοχή της Θεσσαλίας.

* Η εξέταση της δυναμικής του ενεργειακού ισοζυγίου για την εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής στη συγκεκριμένη περιοχή.

[[Εικόνα:Eikona1new eksatm.JPG|thumb|right|Eικόνα 1:'''ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΑΡΧΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ''']]

[[Εικόνα:Eikona 2 neweksatm.JPG|thumb|right|Eικόνα 2:'''Απεικόνιση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για κάθε εικονοστοιχείο 1x1 km για την περιοχή της Θεσσαλίας σύμφωνα με τη μεθοδολογία SEBAL. ''']]

'''Είδη δορυφόρων, δεκτών, καναλιών και χρησιμότητα τους.'''

Στην εργασία αυτή χρησιμοποιήθηκαν εικόνες από τον αισθητήρα MODIS του δορυφόρου AQUA. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκε το σετ εικόνων MODIS Level 1B. Ο λόγος είναι ότι οι εικόνες αυτές είναι ήδη γεωαναφερμένες. Το σετ εικόνων Level 1B αποτελείται από 36 κανάλια από τα οποία μόνο τα 9 χρησιμοποιούνται στην εργασία αυτή όπως φαίνεται στον Πίνακα 1.

'''Ψηφιακές επεξεργασίες και αλγόριθμοι.'''

Αρχικά τα δεδομένα του αισθητήρα MODIS/AQUA Level 1B μετατρέπονται σε εδαφικά χαρακτηριστικά όπως λευκαύγεια (albedo), NDVI και θερμοκρασία εδάφους. Ο δείκτης NDVI υπολογίζεται από τις φασματικές μπάντες 1 και 2 του MODIS, και η πολυφασματική λευκαύγεια (albedo) υπολογίζεται χρησιμοποιώντας βαρυκεντρισμένους συντελεστές από όλα τα χρησιμοποιούμενα κανάλια του ορατού,
του εγγύς υπέρυθρου και του θερμικού υπέρυθρου του MODIS (Liang et al. 1999).

Αξιοποιείται ο αλγόριθμος SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land). Στη συγκεκριμένη μεθοδολογία γίνεται επεξεργασία των φασματικών υπογραφών των καναλιών που χρησιμοποιούνται και αναγωγή τους σε παραμέτρους του ενεργειακού ισοζυγίου της επιφάνειας του εδάφους (Bastiaanssen et. al 1998a; 1998b; 2005). Η βασική ιδέα της μεθοδολογίας είναι ο υπολογισμός της ακτινοβολίας και του ενεργειακού ισοζυγίου παράλληλα με το ύψος αεροδυναμικής τραχύτητας που συσχετίζεται με τη μεταφορά ορμής (aero-dynamical roughness length for momentum transport συναντάται και ως «resistances for momentum»), τη θερμότητα (heat) και τη μεταφορά υδρατμών (water vapour transport) πάνω από το έδαφος. Οι αναφερόμενες αντιστάσεις εξαρτώνται από την υγρασία του εδάφους, την ταχύτητα του ανέμου και τη θερμοκρασία του αέρα και όπως είναι φυσικό μεταβάλλονται ανάλογα με τις επικρατούσες μετεωρολογικές συνθήκες. Όλες αυτές οι παράμετροι είναι διαφορετικές για κάθε εικονοστοιχείο δίνοντας έτσι μια αρκετά μεγάλη ευελιξία στο μοντέλο (Roerink and Nooordman, 2007).

Για τον υπολογισμό της πολυφασματικής λευκαύγειας (broadband albedo) χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Erdas Imagine 9.0.

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και χρησιμότητα τους.'''

Η πραγματική εξατμισοδιαπνοή τελικά υπολογίστηκε από από το αλγεβρικό άθροισμα των παρακάτω φυσικών παραμέτρων, σύμφωνα με τη σχέση:

'''LE=λET=Rn-H-G (1)'''

Όπου '''Rn : καθαρή ακτινοβολία (net radiation)'''

'''G : εδαφική ροή θερμότητας'''

'''Η : αισθητή ροή θερμότητας.'''

'''Σημαντικά συμπεράσματα'''

Στην εργασία αυτή γίνεται μια πρώτη προσπάθεια για τον υπολογισμό της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για την περιοχή Θεσσαλίας, χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία SEBAL. Η μεθοδολογία SEBAL φαίνεται πως μπορεί να εκτιμήσει σε ικανοποιητικό βαθμό την τάση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής αλλά δεν μπορεί να απεικονίσει με ακρίβεια το ακριβές μέγεθος αυτής. Σε μια πρώτη εκτίμηση φαίνεται ότι οι τιμές που προκύπτουν είναι μεγαλύτερες από τις πραγματικές. Σε κάθε περίπτωση η μεθοδολογία μπορεί να δικαιολογήσει τις διαφορετικές τιμές που αναμένεται να παρουσιάζει το μέγεθος της εξατμισοδιαπνοής σύμφωνα με το ανάγλυφο και την τοπογραφία της περιοχής. Οι αδυναμίες που παρουσιάστηκαν κατά την εφαρμογή της μεθοδολογίας γενικά είναι οι εξής:

* Φτωχό υφιστάμενο δίκτυο μετεωρολογικών σταθμών.

* Μεγάλος αριθμός θεωρητικών παραδοχών που έγιναν για τον υπολογισμό των Rn and H.

* Δεν εισέρχεται λεπτομερής αποτύπωση των ειδικών συνθηκών που επικρατούν στην περιοχή στις επιμέρους εξισώσεις που χρησιμοποιήθηκαν κατά την ακολουθία των αρχικών φάσεων της μεθοδολογίας δίνοντας έτσι, φυσιολογικά, υπολογίσιμο σφάλμα.

[[category:Υδατικοί Πόροι]]

ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΟΔΙΑΠΝΟΗΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

2010-02-15T21:50:21Z

Skarapati:

'''Συγγραφείς: Μ. Σπηλιωτόπουλος, Α. Λουκάς, Λ. Βασιλειάδης'''

'''Πηγή: Δίκτυο "υδροΜΕΔΩΝ« - 2η Συνάντηση Υποψηφίων Διδακτόρων και Μεταπτυχιακών Φοιτητών- Εργαστήριο Υδρομηχανικής και Περιβαλλοντικής Τεχνικής, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, Βόλος, 11-12 Ιουλίου 2008'''

'''Στόχος.'''

Οι στόχοι της παρούσας εργασίας είναι οι ακόλουθοι:

* Η εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για κάθε εικονοστοιχείο 1km x 1km για την περιοχή της Θεσσαλίας.

* Η εξέταση της δυναμικής του ενεργειακού ισοζυγίου για την εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής στη συγκεκριμένη περιοχή.

[[Εικόνα:Eikona1new eksatm.JPG|thumb|right|Eικόνα 1:'''ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΑΡΧΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ''']]

[[Εικόνα:Eikona 2 neweksatm.JPG|thumb|right|Eικόνα 2:'''Απεικόνιση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για κάθε εικονοστοιχείο 1x1 km για την περιοχή της Θεσσαλίας σύμφωνα με τη μεθοδολογία SEBAL. ''']]

'''Είδη δορυφόρων, δεκτών, καναλιών και χρησιμότητα τους.'''

Στην εργασία αυτή χρησιμοποιήθηκαν εικόνες από τον αισθητήρα MODIS του δορυφόρου AQUA. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκε το σετ εικόνων MODIS Level 1B. Ο λόγος είναι ότι οι εικόνες αυτές είναι ήδη γεωαναφερμένες. Το σετ εικόνων Level 1B αποτελείται από 36 κανάλια από τα οποία μόνο τα 9 χρησιμοποιούνται στην εργασία αυτή όπως φαίνεται στον Πίνακα 1.

'''Ψηφιακές επεξεργασίες και αλγόριθμοι.'''

Αρχικά τα δεδομένα του αισθητήρα MODIS/AQUA Level 1B μετατρέπονται σε εδαφικά χαρακτηριστικά όπως λευκαύγεια (albedo), NDVI και θερμοκρασία εδάφους. Ο δείκτης NDVI υπολογίζεται από τις φασματικές μπάντες 1 και 2 του MODIS, και η πολυφασματική λευκαύγεια (albedo) υπολογίζεται χρησιμοποιώντας βαρυκεντρισμένους συντελεστές από όλα τα χρησιμοποιούμενα κανάλια του ορατού,
του εγγύς υπέρυθρου και του θερμικού υπέρυθρου του MODIS (Liang et al. 1999).

Αξιοποιείται ο αλγόριθμος SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land). Στη συγκεκριμένη μεθοδολογία γίνεται επεξεργασία των φασματικών υπογραφών των καναλιών που χρησιμοποιούνται και αναγωγή τους σε παραμέτρους του ενεργειακού ισοζυγίου της επιφάνειας του εδάφους (Bastiaanssen et. al 1998a; 1998b; 2005). Η βασική ιδέα της μεθοδολογίας είναι ο υπολογισμός της ακτινοβολίας και του ενεργειακού ισοζυγίου παράλληλα με το ύψος αεροδυναμικής τραχύτητας που συσχετίζεται με τη μεταφορά ορμής (aero-dynamical roughness length for momentum transport συναντάται και ως «resistances for momentum»), τη θερμότητα (heat) και τη μεταφορά υδρατμών (water vapour transport) πάνω από το έδαφος. Οι αναφερόμενες αντιστάσεις εξαρτώνται από την υγρασία του εδάφους, την ταχύτητα του ανέμου και τη θερμοκρασία του αέρα και όπως είναι φυσικό μεταβάλλονται ανάλογα με τις επικρατούσες μετεωρολογικές συνθήκες. Όλες αυτές οι παράμετροι είναι διαφορετικές για κάθε εικονοστοιχείο δίνοντας έτσι μια αρκετά μεγάλη ευελιξία στο μοντέλο (Roerink and Nooordman, 2007).

Για τον υπολογισμό της πολυφασματικής λευκαύγειας (broadband albedo) χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Erdas Imagine 9.0.

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και χρησιμότητα τους.'''

Η πραγματική εξατμισοδιαπνοή τελικά υπολογίστηκε από από το αλγεβρικό άθροισμα των παρακάτω φυσικών παραμέτρων, σύμφωνα με τη σχέση:

'''LE=λET=Rn-H-G (1)'''

Όπου '''Rn : καθαρή ακτινοβολία (net radiation)'''

'''G : εδαφική ροή θερμότητας'''

'''Η : αισθητή ροή θερμότητας.'''

'''Σημαντικά συμπεράσματα'''

Στην εργασία αυτή γίνεται μια πρώτη προσπάθεια για τον υπολογισμό της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για την περιοχή Θεσσαλίας, χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία SEBAL. Η μεθοδολογία SEBAL φαίνεται πως μπορεί να εκτιμήσει σε ικανοποιητικό βαθμό την τάση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής αλλά δεν μπορεί να απεικονίσει με ακρίβεια το ακριβές μέγεθος αυτής. Σε μια πρώτη εκτίμηση φαίνεται ότι οι τιμές που προκύπτουν είναι μεγαλύτερες από τις πραγματικές. Σε κάθε περίπτωση η μεθοδολογία μπορεί να δικαιολογήσει τις διαφορετικές τιμές που αναμένεται να παρουσιάζει το μέγεθος της εξατμισοδιαπνοής σύμφωνα με το ανάγλυφο και την τοπογραφία της περιοχής. Οι αδυναμίες που παρουσιάστηκαν κατά την εφαρμογή της μεθοδολογίας γενικά είναι οι εξής:

* Φτωχό υφιστάμενο δίκτυο μετεωρολογικών σταθμών.

* Μεγάλος αριθμός θεωρητικών παραδοχών που έγιναν για τον υπολογισμό των Rn and H.

* Δεν εισέρχεται λεπτομερής αποτύπωση των ειδικών συνθηκών που επικρατούν στην περιοχή στις επιμέρους εξισώσεις που χρησιμοποιήθηκαν κατά την ακολουθία των αρχικών φάσεων της μεθοδολογίας δίνοντας έτσι, φυσιολογικά, υπολογίσιμο σφάλμα.

[[category:Υδατικοί Πόροι]]

ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΟΔΙΑΠΝΟΗΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

2010-02-15T21:47:19Z

Skarapati:

'''Στόχος.'''

Οι στόχοι της παρούσας εργασίας είναι οι ακόλουθοι:

* Η εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για κάθε εικονοστοιχείο 1km x 1km για την περιοχή της Θεσσαλίας.

* Η εξέταση της δυναμικής του ενεργειακού ισοζυγίου για την εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής στη συγκεκριμένη περιοχή.

[[Εικόνα:Eikona1new eksatm.JPG|thumb|right|Eικόνα 1:'''ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΑΡΧΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ''']]

[[Εικόνα:Eikona 2 neweksatm.JPG|thumb|right|Eικόνα 2:'''Απεικόνιση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για κάθε εικονοστοιχείο 1x1 km για την περιοχή της Θεσσαλίας σύμφωνα με τη μεθοδολογία SEBAL. ''']]

'''Είδη δορυφόρων, δεκτών, καναλιών και χρησιμότητα τους.'''

Στην εργασία αυτή χρησιμοποιήθηκαν εικόνες από τον αισθητήρα MODIS του δορυφόρου AQUA. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκε το σετ εικόνων MODIS Level 1B. Ο λόγος είναι ότι οι εικόνες αυτές είναι ήδη γεωαναφερμένες. Το σετ εικόνων Level 1B αποτελείται από 36 κανάλια από τα οποία μόνο τα 9 χρησιμοποιούνται στην εργασία αυτή όπως φαίνεται στον Πίνακα 1.

'''Ψηφιακές επεξεργασίες και αλγόριθμοι.'''

Αρχικά τα δεδομένα του αισθητήρα MODIS/AQUA Level 1B μετατρέπονται σε εδαφικά χαρακτηριστικά όπως λευκαύγεια (albedo), NDVI και θερμοκρασία εδάφους. Ο δείκτης NDVI υπολογίζεται από τις φασματικές μπάντες 1 και 2 του MODIS, και η πολυφασματική λευκαύγεια (albedo) υπολογίζεται χρησιμοποιώντας βαρυκεντρισμένους συντελεστές από όλα τα χρησιμοποιούμενα κανάλια του ορατού,
του εγγύς υπέρυθρου και του θερμικού υπέρυθρου του MODIS (Liang et al. 1999).

Αξιοποιείται ο αλγόριθμος SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land). Στη συγκεκριμένη μεθοδολογία γίνεται επεξεργασία των φασματικών υπογραφών των καναλιών που χρησιμοποιούνται και αναγωγή τους σε παραμέτρους του ενεργειακού ισοζυγίου της επιφάνειας του εδάφους (Bastiaanssen et. al 1998a; 1998b; 2005). Η βασική ιδέα της μεθοδολογίας είναι ο υπολογισμός της ακτινοβολίας και του ενεργειακού ισοζυγίου παράλληλα με το ύψος αεροδυναμικής τραχύτητας που συσχετίζεται με τη μεταφορά ορμής (aero-dynamical roughness length for momentum transport συναντάται και ως «resistances for momentum»), τη θερμότητα (heat) και τη μεταφορά υδρατμών (water vapour transport) πάνω από το έδαφος. Οι αναφερόμενες αντιστάσεις εξαρτώνται από την υγρασία του εδάφους, την ταχύτητα του ανέμου και τη θερμοκρασία του αέρα και όπως είναι φυσικό μεταβάλλονται ανάλογα με τις επικρατούσες μετεωρολογικές συνθήκες. Όλες αυτές οι παράμετροι είναι διαφορετικές για κάθε εικονοστοιχείο δίνοντας έτσι μια αρκετά μεγάλη ευελιξία στο μοντέλο (Roerink and Nooordman, 2007).

Για τον υπολογισμό της πολυφασματικής λευκαύγειας (broadband albedo) χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Erdas Imagine 9.0.

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και χρησιμότητα τους.'''

Η πραγματική εξατμισοδιαπνοή τελικά υπολογίστηκε από από το αλγεβρικό άθροισμα των παρακάτω φυσικών παραμέτρων, σύμφωνα με τη σχέση:

'''LE=λET=Rn-H-G (1)'''

Όπου '''Rn : καθαρή ακτινοβολία (net radiation)'''

'''G : εδαφική ροή θερμότητας'''

'''Η : αισθητή ροή θερμότητας.'''

'''Σημαντικά συμπεράσματα'''

Στην εργασία αυτή γίνεται μια πρώτη προσπάθεια για τον υπολογισμό της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για την περιοχή Θεσσαλίας, χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία SEBAL. Η μεθοδολογία SEBAL φαίνεται πως μπορεί να εκτιμήσει σε ικανοποιητικό βαθμό την τάση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής αλλά δεν μπορεί να απεικονίσει με ακρίβεια το ακριβές μέγεθος αυτής. Σε μια πρώτη εκτίμηση φαίνεται ότι οι τιμές που προκύπτουν είναι μεγαλύτερες από τις πραγματικές. Σε κάθε περίπτωση η μεθοδολογία μπορεί να δικαιολογήσει τις διαφορετικές τιμές που αναμένεται να παρουσιάζει το μέγεθος της εξατμισοδιαπνοής σύμφωνα με το ανάγλυφο και την τοπογραφία της περιοχής. Οι αδυναμίες που παρουσιάστηκαν κατά την εφαρμογή της μεθοδολογίας γενικά είναι οι εξής:

* Φτωχό υφιστάμενο δίκτυο μετεωρολογικών σταθμών.

* Μεγάλος αριθμός θεωρητικών παραδοχών που έγιναν για τον υπολογισμό των Rn and H.

* Δεν εισέρχεται λεπτομερής αποτύπωση των ειδικών συνθηκών που επικρατούν στην περιοχή στις επιμέρους εξισώσεις που χρησιμοποιήθηκαν κατά την ακολουθία των αρχικών φάσεων της μεθοδολογίας δίνοντας έτσι, φυσιολογικά, υπολογίσιμο σφάλμα.

[[category:Υδατικοί Πόροι]]

Αρχείο:Eikona1 olympos.JPG

2010-02-14T20:51:09Z

Skarapati:

ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΩΝ ΜΟΡΦΟΤΕΚΤΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΤΟΥ ΟΛΥΜΠΟΥ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ.

2010-02-14T20:46:51Z

Skarapati:

ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΩΝ ΜΟΡΦΟΤΕΚΤΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΤΟΥ ΟΛΥΜΠΟΥ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ.

2010-02-14T20:46:29Z

Skarapati:

ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΩΝ ΜΟΡΦΟΤΕΚΤΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΤΟΥ ΟΛΥΜΠΟΥ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ.

2010-02-14T20:46:02Z

Skarapati: New page: '''Στόχος''' Στην παρούσα εργασία κύριος σκοπός είναι η μελέτη της συμβολής: * της ψηφιακής επεξεργασίας...

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ IKONOS ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΞΕΤΑΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΔΗΜΙΑΣ ΤΗΣ ΞΗΡΑΝΣΗΣ ΤΗΣ ΚΕΦΑΛΛΗΝΙΑΚΗΣ ΕΛΑΤΗΣ ΣΤΟΝ ΕΘΝΙΚΟ ΔΡΥΜΟ ΠΑΡΝΗΘΑΣ.

2010-02-14T20:22:44Z

Skarapati:

'''Στόχος'''

Σκοπός της μελέτης είναι η πιλοτική διερεύνηση της κατάστασης stress των ελάτων του δρυμού ανά βαθμίδα προσβολής βάσει της οδηγίας της ΕΟΚ (Ε.Ο.Κ / 1984 “Διάγνωση και κατάσταση ζημιών στα δάση”: έντονο stress: Ι, λιγότερο έντονο stress: ΙΙ, ασθενές stress: ΙΙΙ) χρησιμοποιώντας δύο περιβαλλοντικούς δείκτες, τον κανονικοποιημένο δείκτη βλάστησης (NDVI) μέσω της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης εικόνων IKONOS, η οποία αποτελεί προχωρημένη μέθοδο τηλεπισκόπησης σε συνδυασμό με την in situ παρατήρηση και την μέτρηση του δείκτη φθορισμού (fluorescence) μέσω του φασματικού οργάνου PEA (Plant Efficiency Analyser).

[[Εικόνα:Eikona1 kefalel.JPG| thumb| right|Eικόνα 1:'''Τμήμα εικόνας IKONOS όπου σημαίνεται με γαλάζιο χρώμα η κατηγορία βλάστηση stress ''']]

[[Εικόνα:Eikona2 kefal.JPG| thumb| right|Eικόνα 2:'''Τμήμα της εικόνας μετά την κατάτμηση. ''']]
[[Εικόνα:Eikona3 kefal.JPG| thumb| right|Eικόνα 3:''' Η ταξινόμησή της. ''']]
'''Είδη δορυφορικών συστημάτων'''

Αξιοποιήθηκαν δεδομένα από το δορυφορικό σύστημα IKONOS.

'''Προεπεξεργασίες'''

Έγινε γεωμετρική διόρθωση των εικόνων με την βοήθεια του λογισμικού προγράμματος ER-Mapper 6.4, όπου για τη διαδικασία αυτή χρησιμοποιήθηκε ψηφιακό μοντέλο εδάφους 1:20.000, καθώς επίγεια σημεία ελέγχου GCP’ s (Ground Control Points), τα οποία αναφέρονταν στα ζεύγη συντεταγμένων των κέντρων των δοκιμαστικών επιφανειών και των δένδρων ελάτης σε κατάσταση stress.

'''Ψηφιακές και προχωρημένες επεξεργασίες'''

* Αντικειμενοστραφής ανάλυση εικόνων IKONOS (έτος 2004), ανάλυσης 1μ, με τη βοήθεια του λογισμικού eCognition.

* Στη συνέχεια, δημιουργήθηκε το έγχρωμο σύνθετο RGB:432 ώστε να τονιστεί η βλάστηση, όπου κατόπιν φωτοερμηνείας επιλέχθηκαν οι ακόλουθες κατηγορίες: 1. Blastisi no stress, 2. Blastisi stress I, 3. Blastisi stress II , 4. Blastisi stress III, 5. Gaiodi, 6. Skia.

*Η ανάλυσή της εικόνας Ikonos περιέλαβε ένα επίπεδο (Level 1) κατάτμησης (Segmentation). Για τον προσδιορισμό των βαρών των κριτηρίων κατάτμησης (φασματικό και σχήματος), ελήφθη υπόψη ότι η βλάστηση εμφανίζεται σε συγκεντρώσεις συμπαγείς, που διαφοροποιούνται φασματικά έντονα από τα ελάχιστα δομικά στοιχεία του χώρου (δρόμοι). Από τους συνδυασμούς που δοκιμάστηκαν, τα βέλτιστα αποτελέσματα απέδωσε ο συνδυασμός: φασματικό κριτήριο 0,8 και κριτήριο σχήματος 0,2. Το τελευταίο, μοιράστηκε με κατά 0,9 στο λείο της οριογραμμής και κατά 0,1 στο συμπαγές των τμημάτων. Με τη μεγάλη τιμή που δόθηκε στο φασματικό κριτήριο και στο λείο της οριογραμμής εξασφαλίστηκε να εντοπιστούν με ακρίβεια οι συγκεντρώσεις πρασίνου, ενώ ακόμη βοήθησε στο διαχωρισμό τους με άλλες φασματικά παρόμοιες κατηγορίες, όπως είναι η βλάστηση stress II, η βλάστηση stress I, κ.α. Στα κανάλια (4,3,2) δόθηκε η ίδια τιμή βάρους (=1), ώστε να γίνει πιο έντονη η διάκριση της βλάστησης. Η τιμή της παραμέτρου της κλίμακας επιλέχθηκε μικρή 4, με αποτέλεσμα να δημιουργηθούν πάρα πολλά μικρά και συμπαγή αντικείμενα, τα οποία διευκόλυναν τον εντοπισμό των συγκεντρώσεων του πρασίνου και της σκιασμένης βλάστησης.

*Το επόμενο στάδιο αποτελεί η ταξινόμηση βάσει της μεθόδου της εγγύτερης γειτνίασης με χρήση του φασματικού κριτηρίου του κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης (NDVI)(1),

'''NDVI = (ΝΙR - R)/ ( ΝΙR+ R) (1)'''

με τη βοήθεια της συνάρτησης ασαφούς συμμετοχής, τραπεζοειδούς μορφής, καθώς και τον λόγο ¼ για την κατηγορία gaiodi, χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση της ασαφούς λογικής, τραπεζοειδούς μορφής. Οι τιμές των εικονοστοιχείων (pixel) που παρουσιάζει ο δείκτης NDVI είναι μεταξύ του -1 έως +1, ενώ οι περιοχές που δεν φέρουν ίχνος βλάστησης δίνουν αρνητική τιμή ή τιμή που αγγίζει την τιμή μηδέν (0). Έτσι, μία αρνητική τιμή ή μία τιμή που αγγίζει το 0, σημαίνει ότι δεν υπάρχει βλάστηση, ενώ μία τιμή που αγγίζει το +1 (0,7-1) αντιπροσωπεύει την καλύτερη κατάσταση υγείας του φυτού. Η τελική επιλογή των ορίων των ασαφών συναρτήσεων που αντιστοιχούν στις ιδιότητες ndvi και το λόγο ¼, ήταν αποτέλεσμα μίας διαδικασίας αλλεπάλληλων δοκιμών, που πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια φωτοερμηνείας των απεικονίσεων των τιμών του γκρι αυτών των δύο μεταβλητών. Τα τελικά όρια που επιλέχθηκαν για τον ndvi είναι stress I: 0,01-0,17, stress II:0,17-0,27, stress III:0,27-0,36, no stress:0,36-0,8, skia: -0,3-0,01 και για τον ¼ είναι από 0,6 έως 1,1.

* Έγινε η ταξινόμηση βάσει της μεθόδου της εγγύτερης γειτνίασης (standard nearest neighbor) ως προς τις μέσες φασματικές τιμές στα τρία κανάλια, όπου διακρίθηκαν τα εξής: δένδρα που δεν παρουσιάζουν stress (NDVI: 0,36- 0,8), δένδρα που έχουν ασθενές stress III (NDVI: 0,27-0,36), δένδρα που έχουν αρκετό stress II (NDVI: 0,17-0,27), σε δένδρα που παρουσιάζουν έντονο stress I (NDVI: 0,01-0,17), ενώ για τον καλύτερο διαχωρισμό τους από τα υγιή δένδρα ελάτης (no stress) διακρίθηκαν και δένδρα που είναι σκιασμένα (skia: NDVI: -0,3-0,01), καθώς και μία επιπλέον κατηγορία: τα γαιώδη υλικά (gaiodi).

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και αποτελέσματα.'''

Αρχικά εντοπίστηκαν οι είκοσι (20) μόνιμες δοκιμαστικές επιφάνειες στο χώρο, οι οποίες είχαν χρησιμοποιηθεί σε παλαιότερη έρευνα (Τσόπελας, 2000), με σκοπό τη λήψη των δένδρων ελάτης σε κατάσταση stress με τη βοήθεια του ψηφιακού τοπογραφικού οργάνου GPS (GS50).

Από τις 20 δοκιμαστικές επιφάνειες επιλέχθηκαν μόνο 4 δοκιμαστικές επιφάνειες με τα εξής τοπογραφικά χαρακτηριστικά: επικρατούσες κλίσεις ήπιες (10% - 20%) ή μέτριες (>20% & <45%), έκθεση νότια, νοτιοανατολική, νοτιοδυτική, με σκοπό τη λήψη δειγμάτων βελόνων ελάτης για τη μέτρηση του δείκτη φθορισμού (fluorescecnce: Fv/Fm)1 που παρουσιάζουν τα δένδρα ελάτης στις διάφορες καταστάσεις stress ( Ι, ΙΙ, ΙΙΙ).

Τα δείγματα των βελόνων μετρήθηκαν με το φασματικό όργανο ΡΕΑ (Plant Efficiency Analyser), υπό εργαστηριακές συνθήκες και τα όρια των μετρήσεων του δείκτη φθορισμού (Fv/Fm) για τις τρεις κατηγορίες stress (I, II, III) της ελάτης είναι τα εξής.

Στη συνέχεια διερευνήθηκε ο βαθμός συσχέτισης του δείκτη φθορισμού με τους δύο προαναφερθέντες αβιοτικούς παράγοντες του περιβάλλοντος βάσει της εξίσωσης μετασχηματισμού Fischer (1)

'''z =(1/2) * [ln(1+x)/(1-x)] (1)'''

όπου z: Fv/Fm, χ: έκθεση ή χ: κλίση.

'''Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων'''

Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν πράγματι ότι σε πολύ μεγάλο βαθμό δύναται να χρησιμοποιηθεί ο συνδυασμός των δύο περιβαλλοντικών δεικτών: κανονικοποιημένος δείκτης βλάστησης (ndvi) και του δείκτη φθορισμού (fluorescence) για την εκτίμηση της φυτοϋγειονομικής κατάστασης του ελατοδάσους και κατά προέκταση ενός δασικού περιβάλλοντος, με σκοπό την καλύτερη διαχείριση και προστασία του. Μελλοντικά προτείνεται η μελέτη του Κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης (ndvi) με την μέθοδο της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης τονίζοντας τα κριτήρια του σχήματος και όχι τόσο τα φασματικά κριτήρια, ενώ ακόμη προτείνεται η μελέτη του δείκτη φθορισμού (Fv/Fm) σε κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος.

[[category:Δασοπονία, Δασική διαχείριση]]

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ IKONOS ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΞΕΤΑΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΔΗΜΙΑΣ ΤΗΣ ΞΗΡΑΝΣΗΣ ΤΗΣ ΚΕΦΑΛΛΗΝΙΑΚΗΣ ΕΛΑΤΗΣ ΣΤΟΝ ΕΘΝΙΚΟ ΔΡΥΜΟ ΠΑΡΝΗΘΑΣ.

2010-02-14T20:21:37Z

Skarapati:

'''Στόχος'''

Σκοπός της μελέτης είναι η πιλοτική διερεύνηση της κατάστασης stress των ελάτων του δρυμού ανά βαθμίδα προσβολής βάσει της οδηγίας της ΕΟΚ (Ε.Ο.Κ / 1984 “Διάγνωση και κατάσταση ζημιών στα δάση”: έντονο stress: Ι, λιγότερο έντονο stress: ΙΙ, ασθενές stress: ΙΙΙ) χρησιμοποιώντας δύο περιβαλλοντικούς δείκτες, τον κανονικοποιημένο δείκτη βλάστησης (NDVI) μέσω της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης εικόνων IKONOS, η οποία αποτελεί προχωρημένη μέθοδο τηλεπισκόπησης σε συνδυασμό με την in situ παρατήρηση και την μέτρηση του δείκτη φθορισμού (fluorescence) μέσω του φασματικού οργάνου PEA (Plant Efficiency Analyser).

[[Εικόνα:Eikona1 kefalel.JPG| thumb| right|Eικόνα 1:'''Τμήμα εικόνας IKONOS όπου σημαίνεται με γαλάζιο χρώμα η κατηγορία βλάστηση stress ''']]

[[Εικόνα:Eikona2 kefal.JPG| thumb| right|Eικόνα 2:'''Eikona2 kefal.JPG ''']]
[[Εικόνα:Eikona3 kefal.JPG| thumb| right|Eικόνα 3:''' Η ταξινόμησή της. ''']]
'''Είδη δορυφορικών συστημάτων'''

Αξιοποιήθηκαν δεδομένα από το δορυφορικό σύστημα IKONOS.

'''Προεπεξεργασίες'''

Έγινε γεωμετρική διόρθωση των εικόνων με την βοήθεια του λογισμικού προγράμματος ER-Mapper 6.4, όπου για τη διαδικασία αυτή χρησιμοποιήθηκε ψηφιακό μοντέλο εδάφους 1:20.000, καθώς επίγεια σημεία ελέγχου GCP’ s (Ground Control Points), τα οποία αναφέρονταν στα ζεύγη συντεταγμένων των κέντρων των δοκιμαστικών επιφανειών και των δένδρων ελάτης σε κατάσταση stress.

'''Ψηφιακές και προχωρημένες επεξεργασίες'''

* Αντικειμενοστραφής ανάλυση εικόνων IKONOS (έτος 2004), ανάλυσης 1μ, με τη βοήθεια του λογισμικού eCognition.

* Στη συνέχεια, δημιουργήθηκε το έγχρωμο σύνθετο RGB:432 ώστε να τονιστεί η βλάστηση, όπου κατόπιν φωτοερμηνείας επιλέχθηκαν οι ακόλουθες κατηγορίες: 1. Blastisi no stress, 2. Blastisi stress I, 3. Blastisi stress II , 4. Blastisi stress III, 5. Gaiodi, 6. Skia.

*Η ανάλυσή της εικόνας Ikonos περιέλαβε ένα επίπεδο (Level 1) κατάτμησης (Segmentation). Για τον προσδιορισμό των βαρών των κριτηρίων κατάτμησης (φασματικό και σχήματος), ελήφθη υπόψη ότι η βλάστηση εμφανίζεται σε συγκεντρώσεις συμπαγείς, που διαφοροποιούνται φασματικά έντονα από τα ελάχιστα δομικά στοιχεία του χώρου (δρόμοι). Από τους συνδυασμούς που δοκιμάστηκαν, τα βέλτιστα αποτελέσματα απέδωσε ο συνδυασμός: φασματικό κριτήριο 0,8 και κριτήριο σχήματος 0,2. Το τελευταίο, μοιράστηκε με κατά 0,9 στο λείο της οριογραμμής και κατά 0,1 στο συμπαγές των τμημάτων. Με τη μεγάλη τιμή που δόθηκε στο φασματικό κριτήριο και στο λείο της οριογραμμής εξασφαλίστηκε να εντοπιστούν με ακρίβεια οι συγκεντρώσεις πρασίνου, ενώ ακόμη βοήθησε στο διαχωρισμό τους με άλλες φασματικά παρόμοιες κατηγορίες, όπως είναι η βλάστηση stress II, η βλάστηση stress I, κ.α. Στα κανάλια (4,3,2) δόθηκε η ίδια τιμή βάρους (=1), ώστε να γίνει πιο έντονη η διάκριση της βλάστησης. Η τιμή της παραμέτρου της κλίμακας επιλέχθηκε μικρή 4, με αποτέλεσμα να δημιουργηθούν πάρα πολλά μικρά και συμπαγή αντικείμενα, τα οποία διευκόλυναν τον εντοπισμό των συγκεντρώσεων του πρασίνου και της σκιασμένης βλάστησης.

*Το επόμενο στάδιο αποτελεί η ταξινόμηση βάσει της μεθόδου της εγγύτερης γειτνίασης με χρήση του φασματικού κριτηρίου του κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης (NDVI)(1),

'''NDVI = (ΝΙR - R)/ ( ΝΙR+ R) (1)'''

με τη βοήθεια της συνάρτησης ασαφούς συμμετοχής, τραπεζοειδούς μορφής, καθώς και τον λόγο ¼ για την κατηγορία gaiodi, χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση της ασαφούς λογικής, τραπεζοειδούς μορφής. Οι τιμές των εικονοστοιχείων (pixel) που παρουσιάζει ο δείκτης NDVI είναι μεταξύ του -1 έως +1, ενώ οι περιοχές που δεν φέρουν ίχνος βλάστησης δίνουν αρνητική τιμή ή τιμή που αγγίζει την τιμή μηδέν (0). Έτσι, μία αρνητική τιμή ή μία τιμή που αγγίζει το 0, σημαίνει ότι δεν υπάρχει βλάστηση, ενώ μία τιμή που αγγίζει το +1 (0,7-1) αντιπροσωπεύει την καλύτερη κατάσταση υγείας του φυτού. Η τελική επιλογή των ορίων των ασαφών συναρτήσεων που αντιστοιχούν στις ιδιότητες ndvi και το λόγο ¼, ήταν αποτέλεσμα μίας διαδικασίας αλλεπάλληλων δοκιμών, που πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια φωτοερμηνείας των απεικονίσεων των τιμών του γκρι αυτών των δύο μεταβλητών. Τα τελικά όρια που επιλέχθηκαν για τον ndvi είναι stress I: 0,01-0,17, stress II:0,17-0,27, stress III:0,27-0,36, no stress:0,36-0,8, skia: -0,3-0,01 και για τον ¼ είναι από 0,6 έως 1,1.

* Έγινε η ταξινόμηση βάσει της μεθόδου της εγγύτερης γειτνίασης (standard nearest neighbor) ως προς τις μέσες φασματικές τιμές στα τρία κανάλια, όπου διακρίθηκαν τα εξής: δένδρα που δεν παρουσιάζουν stress (NDVI: 0,36- 0,8), δένδρα που έχουν ασθενές stress III (NDVI: 0,27-0,36), δένδρα που έχουν αρκετό stress II (NDVI: 0,17-0,27), σε δένδρα που παρουσιάζουν έντονο stress I (NDVI: 0,01-0,17), ενώ για τον καλύτερο διαχωρισμό τους από τα υγιή δένδρα ελάτης (no stress) διακρίθηκαν και δένδρα που είναι σκιασμένα (skia: NDVI: -0,3-0,01), καθώς και μία επιπλέον κατηγορία: τα γαιώδη υλικά (gaiodi).

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και αποτελέσματα.'''

Αρχικά εντοπίστηκαν οι είκοσι (20) μόνιμες δοκιμαστικές επιφάνειες στο χώρο, οι οποίες είχαν χρησιμοποιηθεί σε παλαιότερη έρευνα (Τσόπελας, 2000), με σκοπό τη λήψη των δένδρων ελάτης σε κατάσταση stress με τη βοήθεια του ψηφιακού τοπογραφικού οργάνου GPS (GS50).

Από τις 20 δοκιμαστικές επιφάνειες επιλέχθηκαν μόνο 4 δοκιμαστικές επιφάνειες με τα εξής τοπογραφικά χαρακτηριστικά: επικρατούσες κλίσεις ήπιες (10% - 20%) ή μέτριες (>20% & <45%), έκθεση νότια, νοτιοανατολική, νοτιοδυτική, με σκοπό τη λήψη δειγμάτων βελόνων ελάτης για τη μέτρηση του δείκτη φθορισμού (fluorescecnce: Fv/Fm)1 που παρουσιάζουν τα δένδρα ελάτης στις διάφορες καταστάσεις stress ( Ι, ΙΙ, ΙΙΙ).

Τα δείγματα των βελόνων μετρήθηκαν με το φασματικό όργανο ΡΕΑ (Plant Efficiency Analyser), υπό εργαστηριακές συνθήκες και τα όρια των μετρήσεων του δείκτη φθορισμού (Fv/Fm) για τις τρεις κατηγορίες stress (I, II, III) της ελάτης είναι τα εξής.

Στη συνέχεια διερευνήθηκε ο βαθμός συσχέτισης του δείκτη φθορισμού με τους δύο προαναφερθέντες αβιοτικούς παράγοντες του περιβάλλοντος βάσει της εξίσωσης μετασχηματισμού Fischer (1)

'''z =(1/2) * [ln(1+x)/(1-x)] (1)'''

όπου z: Fv/Fm, χ: έκθεση ή χ: κλίση.

'''Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων'''

Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν πράγματι ότι σε πολύ μεγάλο βαθμό δύναται να χρησιμοποιηθεί ο συνδυασμός των δύο περιβαλλοντικών δεικτών: κανονικοποιημένος δείκτης βλάστησης (ndvi) και του δείκτη φθορισμού (fluorescence) για την εκτίμηση της φυτοϋγειονομικής κατάστασης του ελατοδάσους και κατά προέκταση ενός δασικού περιβάλλοντος, με σκοπό την καλύτερη διαχείριση και προστασία του. Μελλοντικά προτείνεται η μελέτη του Κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης (ndvi) με την μέθοδο της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης τονίζοντας τα κριτήρια του σχήματος και όχι τόσο τα φασματικά κριτήρια, ενώ ακόμη προτείνεται η μελέτη του δείκτη φθορισμού (Fv/Fm) σε κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος.

[[category:Δασοπονία, Δασική διαχείριση]]

Αρχείο:Eikona3 kefal.JPG

2010-02-14T20:19:10Z

Skarapati:

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ IKONOS ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΞΕΤΑΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΔΗΜΙΑΣ ΤΗΣ ΞΗΡΑΝΣΗΣ ΤΗΣ ΚΕΦΑΛΛΗΝΙΑΚΗΣ ΕΛΑΤΗΣ ΣΤΟΝ ΕΘΝΙΚΟ ΔΡΥΜΟ ΠΑΡΝΗΘΑΣ.

2010-02-14T20:17:27Z

Skarapati:

'''Στόχος'''

Σκοπός της μελέτης είναι η πιλοτική διερεύνηση της κατάστασης stress των ελάτων του δρυμού ανά βαθμίδα προσβολής βάσει της οδηγίας της ΕΟΚ (Ε.Ο.Κ / 1984 “Διάγνωση και κατάσταση ζημιών στα δάση”: έντονο stress: Ι, λιγότερο έντονο stress: ΙΙ, ασθενές stress: ΙΙΙ) χρησιμοποιώντας δύο περιβαλλοντικούς δείκτες, τον κανονικοποιημένο δείκτη βλάστησης (NDVI) μέσω της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης εικόνων IKONOS, η οποία αποτελεί προχωρημένη μέθοδο τηλεπισκόπησης σε συνδυασμό με την in situ παρατήρηση και την μέτρηση του δείκτη φθορισμού (fluorescence) μέσω του φασματικού οργάνου PEA (Plant Efficiency Analyser).

[[Εικόνα:Eikona1 kefalel.JPG| thumb| right|Eικόνα 1:'''Τμήμα εικόνας IKONOS όπου σημαίνεται με γαλάζιο χρώμα η κατηγορία βλάστηση stress ''']]

[[Εικόνα:Eikona2 kefal.JPG| thumb| right|Eικόνα 2:'''Eikona2 kefal.JPG ''']]

'''Είδη δορυφορικών συστημάτων'''

Αξιοποιήθηκαν δεδομένα από το δορυφορικό σύστημα IKONOS.

'''Προεπεξεργασίες'''

Έγινε γεωμετρική διόρθωση των εικόνων με την βοήθεια του λογισμικού προγράμματος ER-Mapper 6.4, όπου για τη διαδικασία αυτή χρησιμοποιήθηκε ψηφιακό μοντέλο εδάφους 1:20.000, καθώς επίγεια σημεία ελέγχου GCP’ s (Ground Control Points), τα οποία αναφέρονταν στα ζεύγη συντεταγμένων των κέντρων των δοκιμαστικών επιφανειών και των δένδρων ελάτης σε κατάσταση stress.

'''Ψηφιακές και προχωρημένες επεξεργασίες'''

* Αντικειμενοστραφής ανάλυση εικόνων IKONOS (έτος 2004), ανάλυσης 1μ, με τη βοήθεια του λογισμικού eCognition.

* Στη συνέχεια, δημιουργήθηκε το έγχρωμο σύνθετο RGB:432 ώστε να τονιστεί η βλάστηση, όπου κατόπιν φωτοερμηνείας επιλέχθηκαν οι ακόλουθες κατηγορίες: 1. Blastisi no stress, 2. Blastisi stress I, 3. Blastisi stress II , 4. Blastisi stress III, 5. Gaiodi, 6. Skia.

*Η ανάλυσή της εικόνας Ikonos περιέλαβε ένα επίπεδο (Level 1) κατάτμησης (Segmentation). Για τον προσδιορισμό των βαρών των κριτηρίων κατάτμησης (φασματικό και σχήματος), ελήφθη υπόψη ότι η βλάστηση εμφανίζεται σε συγκεντρώσεις συμπαγείς, που διαφοροποιούνται φασματικά έντονα από τα ελάχιστα δομικά στοιχεία του χώρου (δρόμοι). Από τους συνδυασμούς που δοκιμάστηκαν, τα βέλτιστα αποτελέσματα απέδωσε ο συνδυασμός: φασματικό κριτήριο 0,8 και κριτήριο σχήματος 0,2. Το τελευταίο, μοιράστηκε με κατά 0,9 στο λείο της οριογραμμής και κατά 0,1 στο συμπαγές των τμημάτων. Με τη μεγάλη τιμή που δόθηκε στο φασματικό κριτήριο και στο λείο της οριογραμμής εξασφαλίστηκε να εντοπιστούν με ακρίβεια οι συγκεντρώσεις πρασίνου, ενώ ακόμη βοήθησε στο διαχωρισμό τους με άλλες φασματικά παρόμοιες κατηγορίες, όπως είναι η βλάστηση stress II, η βλάστηση stress I, κ.α. Στα κανάλια (4,3,2) δόθηκε η ίδια τιμή βάρους (=1), ώστε να γίνει πιο έντονη η διάκριση της βλάστησης. Η τιμή της παραμέτρου της κλίμακας επιλέχθηκε μικρή 4, με αποτέλεσμα να δημιουργηθούν πάρα πολλά μικρά και συμπαγή αντικείμενα, τα οποία διευκόλυναν τον εντοπισμό των συγκεντρώσεων του πρασίνου και της σκιασμένης βλάστησης.

*Το επόμενο στάδιο αποτελεί η ταξινόμηση βάσει της μεθόδου της εγγύτερης γειτνίασης με χρήση του φασματικού κριτηρίου του κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης (NDVI)(1),

'''NDVI = (ΝΙR - R)/ ( ΝΙR+ R) (1)'''

με τη βοήθεια της συνάρτησης ασαφούς συμμετοχής, τραπεζοειδούς μορφής, καθώς και τον λόγο ¼ για την κατηγορία gaiodi, χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση της ασαφούς λογικής, τραπεζοειδούς μορφής. Οι τιμές των εικονοστοιχείων (pixel) που παρουσιάζει ο δείκτης NDVI είναι μεταξύ του -1 έως +1, ενώ οι περιοχές που δεν φέρουν ίχνος βλάστησης δίνουν αρνητική τιμή ή τιμή που αγγίζει την τιμή μηδέν (0). Έτσι, μία αρνητική τιμή ή μία τιμή που αγγίζει το 0, σημαίνει ότι δεν υπάρχει βλάστηση, ενώ μία τιμή που αγγίζει το +1 (0,7-1) αντιπροσωπεύει την καλύτερη κατάσταση υγείας του φυτού. Η τελική επιλογή των ορίων των ασαφών συναρτήσεων που αντιστοιχούν στις ιδιότητες ndvi και το λόγο ¼, ήταν αποτέλεσμα μίας διαδικασίας αλλεπάλληλων δοκιμών, που πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια φωτοερμηνείας των απεικονίσεων των τιμών του γκρι αυτών των δύο μεταβλητών. Τα τελικά όρια που επιλέχθηκαν για τον ndvi είναι stress I: 0,01-0,17, stress II:0,17-0,27, stress III:0,27-0,36, no stress:0,36-0,8, skia: -0,3-0,01 και για τον ¼ είναι από 0,6 έως 1,1.

* Έγινε η ταξινόμηση βάσει της μεθόδου της εγγύτερης γειτνίασης (standard nearest neighbor) ως προς τις μέσες φασματικές τιμές στα τρία κανάλια, όπου διακρίθηκαν τα εξής: δένδρα που δεν παρουσιάζουν stress (NDVI: 0,36- 0,8), δένδρα που έχουν ασθενές stress III (NDVI: 0,27-0,36), δένδρα που έχουν αρκετό stress II (NDVI: 0,17-0,27), σε δένδρα που παρουσιάζουν έντονο stress I (NDVI: 0,01-0,17), ενώ για τον καλύτερο διαχωρισμό τους από τα υγιή δένδρα ελάτης (no stress) διακρίθηκαν και δένδρα που είναι σκιασμένα (skia: NDVI: -0,3-0,01), καθώς και μία επιπλέον κατηγορία: τα γαιώδη υλικά (gaiodi).

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και αποτελέσματα.'''

Αρχικά εντοπίστηκαν οι είκοσι (20) μόνιμες δοκιμαστικές επιφάνειες στο χώρο, οι οποίες είχαν χρησιμοποιηθεί σε παλαιότερη έρευνα (Τσόπελας, 2000), με σκοπό τη λήψη των δένδρων ελάτης σε κατάσταση stress με τη βοήθεια του ψηφιακού τοπογραφικού οργάνου GPS (GS50).

Από τις 20 δοκιμαστικές επιφάνειες επιλέχθηκαν μόνο 4 δοκιμαστικές επιφάνειες με τα εξής τοπογραφικά χαρακτηριστικά: επικρατούσες κλίσεις ήπιες (10% - 20%) ή μέτριες (>20% & <45%), έκθεση νότια, νοτιοανατολική, νοτιοδυτική, με σκοπό τη λήψη δειγμάτων βελόνων ελάτης για τη μέτρηση του δείκτη φθορισμού (fluorescecnce: Fv/Fm)1 που παρουσιάζουν τα δένδρα ελάτης στις διάφορες καταστάσεις stress ( Ι, ΙΙ, ΙΙΙ).

Τα δείγματα των βελόνων μετρήθηκαν με το φασματικό όργανο ΡΕΑ (Plant Efficiency Analyser), υπό εργαστηριακές συνθήκες και τα όρια των μετρήσεων του δείκτη φθορισμού (Fv/Fm) για τις τρεις κατηγορίες stress (I, II, III) της ελάτης είναι τα εξής.

Στη συνέχεια διερευνήθηκε ο βαθμός συσχέτισης του δείκτη φθορισμού με τους δύο προαναφερθέντες αβιοτικούς παράγοντες του περιβάλλοντος βάσει της εξίσωσης μετασχηματισμού Fischer (1)

'''z =(1/2) * [ln(1+x)/(1-x)] (1)'''

όπου z: Fv/Fm, χ: έκθεση ή χ: κλίση.

'''Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων'''

Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν πράγματι ότι σε πολύ μεγάλο βαθμό δύναται να χρησιμοποιηθεί ο συνδυασμός των δύο περιβαλλοντικών δεικτών: κανονικοποιημένος δείκτης βλάστησης (ndvi) και του δείκτη φθορισμού (fluorescence) για την εκτίμηση της φυτοϋγειονομικής κατάστασης του ελατοδάσους και κατά προέκταση ενός δασικού περιβάλλοντος, με σκοπό την καλύτερη διαχείριση και προστασία του. Μελλοντικά προτείνεται η μελέτη του Κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης (ndvi) με την μέθοδο της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης τονίζοντας τα κριτήρια του σχήματος και όχι τόσο τα φασματικά κριτήρια, ενώ ακόμη προτείνεται η μελέτη του δείκτη φθορισμού (Fv/Fm) σε κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος.

[[category:Δασοπονία, Δασική διαχείριση]]

Αρχείο:Eikona2 kefal.JPG

2010-02-14T20:14:02Z

Skarapati:

ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΟΔΙΑΠΝΟΗΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

2010-02-14T20:09:03Z

Skarapati:

'''Στόχος.'''

Οι στόχοι της παρούσας εργασίας είναι οι ακόλουθοι:

* Η εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για κάθε εικονοστοιχείο 1km x 1km για την περιοχή της Θεσσαλίας.

* Η εξέταση της δυναμικής του ενεργειακού ισοζυγίου για την εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής στη συγκεκριμένη περιοχή.

[[Εικόνα:Eikona1new eksatm.JPG|thumb|right|Eικόνα 1:'''ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΑΡΧΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ''']]

[[Εικόνα:Eikona 2 neweksatm.JPG|thumb|right|Eικόνα 2:'''Απεικόνιση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για κάθε εικονοστοιχείο 1x1 km για την περιοχή της Θεσσαλίας σύμφωνα με τη μεθοδολογία SEBAL. ''']]

'''Είδη δορυφόρων, δεκτών, καναλιών και χρησιμότητα τους.'''

Στην εργασία αυτή χρησιμοποιήθηκαν εικόνες από τον αισθητήρα MODIS του δορυφόρου AQUA. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκε το σετ εικόνων MODIS Level 1B. Ο λόγος είναι ότι οι εικόνες αυτές είναι ήδη γεωαναφερμένες. Το σετ εικόνων Level 1B αποτελείται από 36 κανάλια από τα οποία μόνο τα 9 χρησιμοποιούνται στην εργασία αυτή όπως φαίνεται στον Πίνακα 1.

'''Ψηφιακές επεξεργασίες και αλγόριθμοι.'''

Αρχικά τα δεδομένα του αισθητήρα MODIS/AQUA Level 1B μετατρέπονται σε εδαφικά χαρακτηριστικά όπως λευκαύγεια (albedo), NDVI και θερμοκρασία εδάφους. Ο δείκτης NDVI υπολογίζεται από τις φασματικές μπάντες 1 και 2 του MODIS, και η πολυφασματική λευκαύγεια (albedo) υπολογίζεται χρησιμοποιώντας βαρυκεντρισμένους συντελεστές από όλα τα χρησιμοποιούμενα κανάλια του ορατού,
του εγγύς υπέρυθρου και του θερμικού υπέρυθρου του MODIS (Liang et al. 1999).

Αξιοποιείται ο αλγόριθμος SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land). Στη συγκεκριμένη μεθοδολογία γίνεται επεξεργασία των φασματικών υπογραφών των καναλιών που χρησιμοποιούνται και αναγωγή τους σε παραμέτρους του ενεργειακού ισοζυγίου της επιφάνειας του εδάφους (Bastiaanssen et. al 1998a; 1998b; 2005). Η βασική ιδέα της μεθοδολογίας είναι ο υπολογισμός της ακτινοβολίας και του ενεργειακού ισοζυγίου παράλληλα με το ύψος αεροδυναμικής τραχύτητας που συσχετίζεται με τη μεταφορά ορμής (aero-dynamical roughness length for momentum transport συναντάται και ως «resistances for momentum»), τη θερμότητα (heat) και τη μεταφορά υδρατμών (water vapour transport) πάνω από το έδαφος. Οι αναφερόμενες αντιστάσεις εξαρτώνται από την υγρασία του εδάφους, την ταχύτητα του ανέμου και τη θερμοκρασία του αέρα και όπως είναι φυσικό μεταβάλλονται ανάλογα με τις επικρατούσες μετεωρολογικές συνθήκες. Όλες αυτές οι παράμετροι είναι διαφορετικές για κάθε εικονοστοιχείο δίνοντας έτσι μια αρκετά μεγάλη ευελιξία στο μοντέλο (Roerink and Nooordman, 2007).

Για τον υπολογισμό της πολυφασματικής λευκαύγειας (broadband albedo) χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Erdas Imagine 9.0.

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και χρησιμότητα τους.'''

Η πραγματική εξατμισοδιαπνοή τελικά υπολογίστηκε από από το αλγεβρικό άθροισμα των παρακάτω φυσικών παραμέτρων, σύμφωνα με τη σχέση:

'''LE=λET=Rn-H-G (1)'''

Όπου '''Rn : καθαρή ακτινοβολία (net radiation)'''

'''G : εδαφική ροή θερμότητας'''

'''Η : αισθητλη ροή θερμότητας.'''

'''Σημαντικά συμπεράσματα'''

Στην εργασία αυτή γίνεται μια πρώτη προσπάθεια για τον υπολογισμό της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για την περιοχή Θεσσαλίας, χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία SEBAL. Η μεθοδολογία SEBAL φαίνεται πως μπορεί να εκτιμήσει σε ικανοποιητικό βαθμό την τάση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής αλλά δεν μπορεί να απεικονίσει με ακρίβεια το ακριβές μέγεθος αυτής. Σε μια πρώτη εκτίμηση φαίνεται ότι οι τιμές που προκύπτουν είναι μεγαλύτερες από τις πραγματικές. Σε κάθε περίπτωση η μεθοδολογία μπορεί να δικαιολογήσει τις διαφορετικές τιμές που αναμένεται να παρουσιάζει το μέγεθος της εξατμισοδιαπνοής σύμφωνα με το ανάγλυφο και την τοπογραφία της περιοχής. Οι αδυναμίες που παρουσιάστηκαν κατά την εφαρμογή της μεθοδολογίας γενικά είναι οι εξής:

* Φτωχό υφιστάμενο δίκτυο μετεωρολογικών σταθμών.

* Μεγάλος αριθμός θεωρητικών παραδοχών που έγιναν για τον υπολογισμό των Rn and H.

* Δεν εισέρχεται λεπτομερής αποτύπωση των ειδικών συνθηκών που επικρατούν στην περιοχή στις επιμέρους εξισώσεις που χρησιμοποιήθηκαν κατά την ακολουθία των αρχικών φάσεων της μεθοδολογίας δίνοντας έτσι, φυσιολογικά, υπολογίσιμο σφάλμα.

[[category:Υδατικοί Πόροι]]

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ IKONOS ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΞΕΤΑΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΔΗΜΙΑΣ ΤΗΣ ΞΗΡΑΝΣΗΣ ΤΗΣ ΚΕΦΑΛΛΗΝΙΑΚΗΣ ΕΛΑΤΗΣ ΣΤΟΝ ΕΘΝΙΚΟ ΔΡΥΜΟ ΠΑΡΝΗΘΑΣ.

2010-02-14T20:08:22Z

Skarapati:

'''Στόχος'''

Σκοπός της μελέτης είναι η πιλοτική διερεύνηση της κατάστασης stress των ελάτων του δρυμού ανά βαθμίδα προσβολής βάσει της οδηγίας της ΕΟΚ (Ε.Ο.Κ / 1984 “Διάγνωση και κατάσταση ζημιών στα δάση”: έντονο stress: Ι, λιγότερο έντονο stress: ΙΙ, ασθενές stress: ΙΙΙ) χρησιμοποιώντας δύο περιβαλλοντικούς δείκτες, τον κανονικοποιημένο δείκτη βλάστησης (NDVI) μέσω της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης εικόνων IKONOS, η οποία αποτελεί προχωρημένη μέθοδο τηλεπισκόπησης σε συνδυασμό με την in situ παρατήρηση και την μέτρηση του δείκτη φθορισμού (fluorescence) μέσω του φασματικού οργάνου PEA (Plant Efficiency Analyser).

[[Εικόνα:Eikona1 kefalel.JPG| thumb| right|Eικόνα 1:'''Τμήμα εικόνας IKONOS όπου σημαίνεται με γαλάζιο χρώμα η κατηγορία βλάστηση stress ''']]

'''Είδη δορυφορικών συστημάτων'''

Αξιοποιήθηκαν δεδομένα από το δορυφορικό σύστημα IKONOS.

'''Προεπεξεργασίες'''

Έγινε γεωμετρική διόρθωση των εικόνων με την βοήθεια του λογισμικού προγράμματος ER-Mapper 6.4, όπου για τη διαδικασία αυτή χρησιμοποιήθηκε ψηφιακό μοντέλο εδάφους 1:20.000, καθώς επίγεια σημεία ελέγχου GCP’ s (Ground Control Points), τα οποία αναφέρονταν στα ζεύγη συντεταγμένων των κέντρων των δοκιμαστικών επιφανειών και των δένδρων ελάτης σε κατάσταση stress.

'''Ψηφιακές και προχωρημένες επεξεργασίες'''

* Αντικειμενοστραφής ανάλυση εικόνων IKONOS (έτος 2004), ανάλυσης 1μ, με τη βοήθεια του λογισμικού eCognition.

* Στη συνέχεια, δημιουργήθηκε το έγχρωμο σύνθετο RGB:432 ώστε να τονιστεί η βλάστηση, όπου κατόπιν φωτοερμηνείας επιλέχθηκαν οι ακόλουθες κατηγορίες: 1. Blastisi no stress, 2. Blastisi stress I, 3. Blastisi stress II , 4. Blastisi stress III, 5. Gaiodi, 6. Skia.

*Η ανάλυσή της εικόνας Ikonos περιέλαβε ένα επίπεδο (Level 1) κατάτμησης (Segmentation). Για τον προσδιορισμό των βαρών των κριτηρίων κατάτμησης (φασματικό και σχήματος), ελήφθη υπόψη ότι η βλάστηση εμφανίζεται σε συγκεντρώσεις συμπαγείς, που διαφοροποιούνται φασματικά έντονα από τα ελάχιστα δομικά στοιχεία του χώρου (δρόμοι). Από τους συνδυασμούς που δοκιμάστηκαν, τα βέλτιστα αποτελέσματα απέδωσε ο συνδυασμός: φασματικό κριτήριο 0,8 και κριτήριο σχήματος 0,2. Το τελευταίο, μοιράστηκε με κατά 0,9 στο λείο της οριογραμμής και κατά 0,1 στο συμπαγές των τμημάτων. Με τη μεγάλη τιμή που δόθηκε στο φασματικό κριτήριο και στο λείο της οριογραμμής εξασφαλίστηκε να εντοπιστούν με ακρίβεια οι συγκεντρώσεις πρασίνου, ενώ ακόμη βοήθησε στο διαχωρισμό τους με άλλες φασματικά παρόμοιες κατηγορίες, όπως είναι η βλάστηση stress II, η βλάστηση stress I, κ.α. Στα κανάλια (4,3,2) δόθηκε η ίδια τιμή βάρους (=1), ώστε να γίνει πιο έντονη η διάκριση της βλάστησης. Η τιμή της παραμέτρου της κλίμακας επιλέχθηκε μικρή 4, με αποτέλεσμα να δημιουργηθούν πάρα πολλά μικρά και συμπαγή αντικείμενα, τα οποία διευκόλυναν τον εντοπισμό των συγκεντρώσεων του πρασίνου και της σκιασμένης βλάστησης.

*Το επόμενο στάδιο αποτελεί η ταξινόμηση βάσει της μεθόδου της εγγύτερης γειτνίασης με χρήση του φασματικού κριτηρίου του κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης (NDVI)(1),

'''NDVI = (ΝΙR - R)/ ( ΝΙR+ R) (1)'''

με τη βοήθεια της συνάρτησης ασαφούς συμμετοχής, τραπεζοειδούς μορφής, καθώς και τον λόγο ¼ για την κατηγορία gaiodi, χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση της ασαφούς λογικής, τραπεζοειδούς μορφής. Οι τιμές των εικονοστοιχείων (pixel) που παρουσιάζει ο δείκτης NDVI είναι μεταξύ του -1 έως +1, ενώ οι περιοχές που δεν φέρουν ίχνος βλάστησης δίνουν αρνητική τιμή ή τιμή που αγγίζει την τιμή μηδέν (0). Έτσι, μία αρνητική τιμή ή μία τιμή που αγγίζει το 0, σημαίνει ότι δεν υπάρχει βλάστηση, ενώ μία τιμή που αγγίζει το +1 (0,7-1) αντιπροσωπεύει την καλύτερη κατάσταση υγείας του φυτού. Η τελική επιλογή των ορίων των ασαφών συναρτήσεων που αντιστοιχούν στις ιδιότητες ndvi και το λόγο ¼, ήταν αποτέλεσμα μίας διαδικασίας αλλεπάλληλων δοκιμών, που πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια φωτοερμηνείας των απεικονίσεων των τιμών του γκρι αυτών των δύο μεταβλητών. Τα τελικά όρια που επιλέχθηκαν για τον ndvi είναι stress I: 0,01-0,17, stress II:0,17-0,27, stress III:0,27-0,36, no stress:0,36-0,8, skia: -0,3-0,01 και για τον ¼ είναι από 0,6 έως 1,1.

* Έγινε η ταξινόμηση βάσει της μεθόδου της εγγύτερης γειτνίασης (standard nearest neighbor) ως προς τις μέσες φασματικές τιμές στα τρία κανάλια, όπου διακρίθηκαν τα εξής: δένδρα που δεν παρουσιάζουν stress (NDVI: 0,36- 0,8), δένδρα που έχουν ασθενές stress III (NDVI: 0,27-0,36), δένδρα που έχουν αρκετό stress II (NDVI: 0,17-0,27), σε δένδρα που παρουσιάζουν έντονο stress I (NDVI: 0,01-0,17), ενώ για τον καλύτερο διαχωρισμό τους από τα υγιή δένδρα ελάτης (no stress) διακρίθηκαν και δένδρα που είναι σκιασμένα (skia: NDVI: -0,3-0,01), καθώς και μία επιπλέον κατηγορία: τα γαιώδη υλικά (gaiodi).

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και αποτελέσματα.'''

Αρχικά εντοπίστηκαν οι είκοσι (20) μόνιμες δοκιμαστικές επιφάνειες στο χώρο, οι οποίες είχαν χρησιμοποιηθεί σε παλαιότερη έρευνα (Τσόπελας, 2000), με σκοπό τη λήψη των δένδρων ελάτης σε κατάσταση stress με τη βοήθεια του ψηφιακού τοπογραφικού οργάνου GPS (GS50).

Από τις 20 δοκιμαστικές επιφάνειες επιλέχθηκαν μόνο 4 δοκιμαστικές επιφάνειες με τα εξής τοπογραφικά χαρακτηριστικά: επικρατούσες κλίσεις ήπιες (10% - 20%) ή μέτριες (>20% & <45%), έκθεση νότια, νοτιοανατολική, νοτιοδυτική, με σκοπό τη λήψη δειγμάτων βελόνων ελάτης για τη μέτρηση του δείκτη φθορισμού (fluorescecnce: Fv/Fm)1 που παρουσιάζουν τα δένδρα ελάτης στις διάφορες καταστάσεις stress ( Ι, ΙΙ, ΙΙΙ).

Τα δείγματα των βελόνων μετρήθηκαν με το φασματικό όργανο ΡΕΑ (Plant Efficiency Analyser), υπό εργαστηριακές συνθήκες και τα όρια των μετρήσεων του δείκτη φθορισμού (Fv/Fm) για τις τρεις κατηγορίες stress (I, II, III) της ελάτης είναι τα εξής.

Στη συνέχεια διερευνήθηκε ο βαθμός συσχέτισης του δείκτη φθορισμού με τους δύο προαναφερθέντες αβιοτικούς παράγοντες του περιβάλλοντος βάσει της εξίσωσης μετασχηματισμού Fischer (1)

'''z =(1/2) * [ln(1+x)/(1-x)] (1)'''

όπου z: Fv/Fm, χ: έκθεση ή χ: κλίση.

'''Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων'''

Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν πράγματι ότι σε πολύ μεγάλο βαθμό δύναται να χρησιμοποιηθεί ο συνδυασμός των δύο περιβαλλοντικών δεικτών: κανονικοποιημένος δείκτης βλάστησης (ndvi) και του δείκτη φθορισμού (fluorescence) για την εκτίμηση της φυτοϋγειονομικής κατάστασης του ελατοδάσους και κατά προέκταση ενός δασικού περιβάλλοντος, με σκοπό την καλύτερη διαχείριση και προστασία του. Μελλοντικά προτείνεται η μελέτη του Κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης (ndvi) με την μέθοδο της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης τονίζοντας τα κριτήρια του σχήματος και όχι τόσο τα φασματικά κριτήρια, ενώ ακόμη προτείνεται η μελέτη του δείκτη φθορισμού (Fv/Fm) σε κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος.

[[category:Δασοπονία, Δασική διαχείριση]]

Καραπάτη Σοφία

2010-02-14T20:06:20Z

Skarapati:

*[[ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΧΩΜΑΤΕΡΩΝ ΚΑΙ ΧΩΡΩΝ ΥΓΕΙΟΝΟΜΙΚΗΣ ΤΑΦΗΣ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΥΨΗΛΗΣ ΔΙΑΚΡΙΤΙΚΗΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑΣ]]
*[[ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΜΟΛΥΝΣΗΣ ΒΑΡΕΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΠΟΥ ΠΡΟΕΡΧΟΝΤΑΙ ΑΠΟ ΙΖΗΜΑΤΑ ΠΟΤΑΜΩΝ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΥΠΕΡΦΑΣΜΑΤΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ.]]
*[[ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΚΗΛΙΔΩΝ ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΜΕΣΩ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗΣ ΠΟΛΛΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΚΩΝ ΔΕΚΤΩΝ.]]
*[[ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΤΩΝ ΚΟΡΑΛΛΙΟΓΕΝΩΝ ΠΕΡΙΟΧΩΝ ΚΑΙ ΤΟΥ ΦΥΣΙΚΟΥ ΤΟΥΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ.]]
*[[ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΦΩΤΟΧΗΜΙΚΩΝ ΜΟΝΤΕΛΩΝ ΤΩΝ ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ ΚΑΙ ΤΟΥ ΟΖΟΝΤΟΣ ΣΤΟ ΛΕΚΑΝΟΠΕΔΙΟ ΑΘΗΝΩΝ.]]

*[[ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥ ΣΤΙΣ ΘΑΛΑΣΣΕΣ ΤΟΥ ΝΟΤΙΟΥ ΒΟΡΡΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΟΠΤΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ.]]
* [[ΠΡΟΒΛΕΨΗ ΕΔΑΦΙΚΟΥ ΟΡΓΑΝΙΚΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΥΠΕΡΦΑΣΜΑΤΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΚΑΙ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑΣ ΠΕΔΙΟΥ ΣΤΟ ΚΟΝΤΙΝΟ ΥΠΕΡΥΘΡΟ.]]

*[[ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΕΠΙΔΡΑΣΕΩΝ ΤΩΝ ΧΩΡΩΝ ΥΓΕΙΟΝΟΜΙΚΗΣ ΤΑΦΗΣ ΣΤΗΝ ΔΗΜΟΣΙΑ ΥΓΕΙΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΚΑΙ GIS (ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ).]]
*[[ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΑΠΟΘΕΜΑΤΩΝ ΑΣΒΕΣΤΟΛΙΘΟΥ ΚΑΙ ΒΩΞΙΤΗ ΜΕΣΩ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΑΠΟ ΥΠΕΡΦΑΣΜΑΤΙΚΕΣ ΕΙΚΟΝΕΣ.]]
*[[ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΤΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ ΟΣΟΝ ΑΦΟΡΑ ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΕΞΟΡΥΞΗ ΚΑΙ ΑΠΟΚΤΑΣΤΑΣΗ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ]]
*[[ΧΡΗΣΗ ΥΠΕΡΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΑΕΡΙΟΦΩΤΟΓΡΑΦΙΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΠΟΥ ΑΝΑΠΤΥΣΣΕΤΑΙ ΣΤΟ ΝΕΡΟ.]]
*[[ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΤΟΥ CO2 ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ LATERA THΣ ΙΤΑΛΙΑΣ.]]
*[[ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΑΛΛΑΓΩΝ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΤΗΣ ΑΓΡΟΤΙΚΗΣ ΓΗΣ ΚΑΙ ΟΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΟΥΣ ΣΤΙΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΤΟΥ ΕΔΑΦΟΥΣ.]]
*[[ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΟΔΙΑΠΝΟΗΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ]]
*[[Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΠΟΛΥΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΣΤΗ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΑΠΌ ΤΗ ΔΕΚΑΕΤΙΑ ΤΟΥ ’70 (LANDSAT) ΜΕΧΡΙ ΣΗΜΕΡΑ (IKONOS, QUICKBIRD).]]

*[[ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ IKONOS ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΞΕΤΑΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΔΗΜΙΑΣ ΤΗΣ ΞΗΡΑΝΣΗΣ ΤΗΣ ΚΕΦΑΛΛΗΝΙΑΚΗΣ ΕΛΑΤΗΣ ΣΤΟΝ ΕΘΝΙΚΟ ΔΡΥΜΟ ΠΑΡΝΗΘΑΣ.]]
*[[ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΩΝ ΜΟΡΦΟΤΕΚΤΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΤΟΥ ΟΛΥΜΠΟΥ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ.]]
*[[XΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΜΗ ΕΛΕΓΧΟΜΕΝΩΝ ΧΩΡΩΝ ΥΓΕΙΟΝΟΜΙΚΗΣ ΤΑΦΗΣ.]]

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

Αρχείο:Eikona1 kefalel.JPG

2010-02-14T20:03:54Z

Skarapati:

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ IKONOS ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΞΕΤΑΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΔΗΜΙΑΣ ΤΗΣ ΞΗΡΑΝΣΗΣ ΤΗΣ ΚΕΦΑΛΛΗΝΙΑΚΗΣ ΕΛΑΤΗΣ ΣΤΟΝ ΕΘΝΙΚΟ ΔΡΥΜΟ ΠΑΡΝΗΘΑΣ.

2010-02-14T20:00:26Z

Skarapati: New page: '''Στόχος''' Σκοπός της μελέτης είναι η πιλοτική διερεύνηση της κατάστασης stress των ελάτων του δρυμού ανά...

'''Στόχος'''

Σκοπός της μελέτης είναι η πιλοτική διερεύνηση της κατάστασης stress των ελάτων του δρυμού ανά βαθμίδα προσβολής βάσει της οδηγίας της ΕΟΚ (Ε.Ο.Κ / 1984 “Διάγνωση και κατάσταση ζημιών στα δάση”: έντονο stress: Ι, λιγότερο έντονο stress: ΙΙ, ασθενές stress: ΙΙΙ) χρησιμοποιώντας δύο περιβαλλοντικούς δείκτες, τον κανονικοποιημένο δείκτη βλάστησης (NDVI) μέσω της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης εικόνων IKONOS, η οποία αποτελεί προχωρημένη μέθοδο τηλεπισκόπησης σε συνδυασμό με την in situ παρατήρηση και την μέτρηση του δείκτη φθορισμού (fluorescence) μέσω του φασματικού οργάνου PEA (Plant Efficiency Analyser).

'''Είδη δορυφορικών συστημάτων'''

Αξιοποιήθηκαν δεδομένα από το δορυφορικό σύστημα IKONOS.

'''Προεπεξεργασίες'''

Έγινε γεωμετρική διόρθωση των εικόνων με την βοήθεια του λογισμικού προγράμματος ER-Mapper 6.4, όπου για τη διαδικασία αυτή χρησιμοποιήθηκε ψηφιακό μοντέλο εδάφους 1:20.000, καθώς επίγεια σημεία ελέγχου GCP’ s (Ground Control Points), τα οποία αναφέρονταν στα ζεύγη συντεταγμένων των κέντρων των δοκιμαστικών επιφανειών και των δένδρων ελάτης σε κατάσταση stress.

'''Ψηφιακές και προχωρημένες επεξεργασίες'''

* Αντικειμενοστραφής ανάλυση εικόνων IKONOS (έτος 2004), ανάλυσης 1μ, με τη βοήθεια του λογισμικού eCognition.

* Στη συνέχεια, δημιουργήθηκε το έγχρωμο σύνθετο RGB:432 ώστε να τονιστεί η βλάστηση, όπου κατόπιν φωτοερμηνείας επιλέχθηκαν οι ακόλουθες κατηγορίες: 1. Blastisi no stress, 2. Blastisi stress I, 3. Blastisi stress II , 4. Blastisi stress III, 5. Gaiodi, 6. Skia.

*Η ανάλυσή της εικόνας Ikonos περιέλαβε ένα επίπεδο (Level 1) κατάτμησης (Segmentation). Για τον προσδιορισμό των βαρών των κριτηρίων κατάτμησης (φασματικό και σχήματος), ελήφθη υπόψη ότι η βλάστηση εμφανίζεται σε συγκεντρώσεις συμπαγείς, που διαφοροποιούνται φασματικά έντονα από τα ελάχιστα δομικά στοιχεία του χώρου (δρόμοι). Από τους συνδυασμούς που δοκιμάστηκαν, τα βέλτιστα αποτελέσματα απέδωσε ο συνδυασμός: φασματικό κριτήριο 0,8 και κριτήριο σχήματος 0,2. Το τελευταίο, μοιράστηκε με κατά 0,9 στο λείο της οριογραμμής και κατά 0,1 στο συμπαγές των τμημάτων. Με τη μεγάλη τιμή που δόθηκε στο φασματικό κριτήριο και στο λείο της οριογραμμής εξασφαλίστηκε να εντοπιστούν με ακρίβεια οι συγκεντρώσεις πρασίνου, ενώ ακόμη βοήθησε στο διαχωρισμό τους με άλλες φασματικά παρόμοιες κατηγορίες, όπως είναι η βλάστηση stress II, η βλάστηση stress I, κ.α. Στα κανάλια (4,3,2) δόθηκε η ίδια τιμή βάρους (=1), ώστε να γίνει πιο έντονη η διάκριση της βλάστησης. Η τιμή της παραμέτρου της κλίμακας επιλέχθηκε μικρή 4, με αποτέλεσμα να δημιουργηθούν πάρα πολλά μικρά και συμπαγή αντικείμενα, τα οποία διευκόλυναν τον εντοπισμό των συγκεντρώσεων του πρασίνου και της σκιασμένης βλάστησης.

*Το επόμενο στάδιο αποτελεί η ταξινόμηση βάσει της μεθόδου της εγγύτερης γειτνίασης με χρήση του φασματικού κριτηρίου του κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης (NDVI)(1),

'''NDVI = (ΝΙR - R)/ ( ΝΙR+ R) (1)'''

με τη βοήθεια της συνάρτησης ασαφούς συμμετοχής, τραπεζοειδούς μορφής, καθώς και τον λόγο ¼ για την κατηγορία gaiodi, χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση της ασαφούς λογικής, τραπεζοειδούς μορφής. Οι τιμές των εικονοστοιχείων (pixel) που παρουσιάζει ο δείκτης NDVI είναι μεταξύ του -1 έως +1, ενώ οι περιοχές που δεν φέρουν ίχνος βλάστησης δίνουν αρνητική τιμή ή τιμή που αγγίζει την τιμή μηδέν (0). Έτσι, μία αρνητική τιμή ή μία τιμή που αγγίζει το 0, σημαίνει ότι δεν υπάρχει βλάστηση, ενώ μία τιμή που αγγίζει το +1 (0,7-1) αντιπροσωπεύει την καλύτερη κατάσταση υγείας του φυτού. Η τελική επιλογή των ορίων των ασαφών συναρτήσεων που αντιστοιχούν στις ιδιότητες ndvi και το λόγο ¼, ήταν αποτέλεσμα μίας διαδικασίας αλλεπάλληλων δοκιμών, που πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια φωτοερμηνείας των απεικονίσεων των τιμών του γκρι αυτών των δύο μεταβλητών. Τα τελικά όρια που επιλέχθηκαν για τον ndvi είναι stress I: 0,01-0,17, stress II:0,17-0,27, stress III:0,27-0,36, no stress:0,36-0,8, skia: -0,3-0,01 και για τον ¼ είναι από 0,6 έως 1,1.

* Έγινε η ταξινόμηση βάσει της μεθόδου της εγγύτερης γειτνίασης (standard nearest neighbor) ως προς τις μέσες φασματικές τιμές στα τρία κανάλια, όπου διακρίθηκαν τα εξής: δένδρα που δεν παρουσιάζουν stress (NDVI: 0,36- 0,8), δένδρα που έχουν ασθενές stress III (NDVI: 0,27-0,36), δένδρα που έχουν αρκετό stress II (NDVI: 0,17-0,27), σε δένδρα που παρουσιάζουν έντονο stress I (NDVI: 0,01-0,17), ενώ για τον καλύτερο διαχωρισμό τους από τα υγιή δένδρα ελάτης (no stress) διακρίθηκαν και δένδρα που είναι σκιασμένα (skia: NDVI: -0,3-0,01), καθώς και μία επιπλέον κατηγορία: τα γαιώδη υλικά (gaiodi).

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και αποτελέσματα.'''

Αρχικά εντοπίστηκαν οι είκοσι (20) μόνιμες δοκιμαστικές επιφάνειες στο χώρο, οι οποίες είχαν χρησιμοποιηθεί σε παλαιότερη έρευνα (Τσόπελας, 2000), με σκοπό τη λήψη των δένδρων ελάτης σε κατάσταση stress με τη βοήθεια του ψηφιακού τοπογραφικού οργάνου GPS (GS50).

Από τις 20 δοκιμαστικές επιφάνειες επιλέχθηκαν μόνο 4 δοκιμαστικές επιφάνειες με τα εξής τοπογραφικά χαρακτηριστικά: επικρατούσες κλίσεις ήπιες (10% - 20%) ή μέτριες (>20% & <45%), έκθεση νότια, νοτιοανατολική, νοτιοδυτική, με σκοπό τη λήψη δειγμάτων βελόνων ελάτης για τη μέτρηση του δείκτη φθορισμού (fluorescecnce: Fv/Fm)1 που παρουσιάζουν τα δένδρα ελάτης στις διάφορες καταστάσεις stress ( Ι, ΙΙ, ΙΙΙ).

Τα δείγματα των βελόνων μετρήθηκαν με το φασματικό όργανο ΡΕΑ (Plant Efficiency Analyser), υπό εργαστηριακές συνθήκες και τα όρια των μετρήσεων του δείκτη φθορισμού (Fv/Fm) για τις τρεις κατηγορίες stress (I, II, III) της ελάτης είναι τα εξής.

Στη συνέχεια διερευνήθηκε ο βαθμός συσχέτισης του δείκτη φθορισμού με τους δύο προαναφερθέντες αβιοτικούς παράγοντες του περιβάλλοντος βάσει της εξίσωσης μετασχηματισμού Fischer (1)

'''z =(1/2) * [ln(1+x)/(1-x)] (1)'''

όπου z: Fv/Fm, χ: έκθεση ή χ: κλίση.

'''Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων'''

Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν πράγματι ότι σε πολύ μεγάλο βαθμό δύναται να χρησιμοποιηθεί ο συνδυασμός των δύο περιβαλλοντικών δεικτών: κανονικοποιημένος δείκτης βλάστησης (ndvi) και του δείκτη φθορισμού (fluorescence) για την εκτίμηση της φυτοϋγειονομικής κατάστασης του ελατοδάσους και κατά προέκταση ενός δασικού περιβάλλοντος, με σκοπό την καλύτερη διαχείριση και προστασία του. Μελλοντικά προτείνεται η μελέτη του Κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης (ndvi) με την μέθοδο της αντικειμενοστραφούς ανάλυσης τονίζοντας τα κριτήρια του σχήματος και όχι τόσο τα φασματικά κριτήρια, ενώ ακόμη προτείνεται η μελέτη του δείκτη φθορισμού (Fv/Fm) σε κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος.

[[category:Δασοπονία, Δασική διαχείριση]]

Καραπάτη Σοφία

2010-02-14T19:51:10Z

Skarapati:

*[[ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΧΩΜΑΤΕΡΩΝ ΚΑΙ ΧΩΡΩΝ ΥΓΕΙΟΝΟΜΙΚΗΣ ΤΑΦΗΣ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΥΨΗΛΗΣ ΔΙΑΚΡΙΤΙΚΗΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑΣ]]
*[[ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΜΟΛΥΝΣΗΣ ΒΑΡΕΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΠΟΥ ΠΡΟΕΡΧΟΝΤΑΙ ΑΠΟ ΙΖΗΜΑΤΑ ΠΟΤΑΜΩΝ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΥΠΕΡΦΑΣΜΑΤΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ.]]
*[[ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΚΗΛΙΔΩΝ ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΜΕΣΩ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗΣ ΠΟΛΛΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΚΩΝ ΔΕΚΤΩΝ.]]
*[[ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΤΩΝ ΚΟΡΑΛΛΙΟΓΕΝΩΝ ΠΕΡΙΟΧΩΝ ΚΑΙ ΤΟΥ ΦΥΣΙΚΟΥ ΤΟΥΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ.]]
*[[ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΦΩΤΟΧΗΜΙΚΩΝ ΜΟΝΤΕΛΩΝ ΤΩΝ ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ ΚΑΙ ΤΟΥ ΟΖΟΝΤΟΣ ΣΤΟ ΛΕΚΑΝΟΠΕΔΙΟ ΑΘΗΝΩΝ.]]

*[[ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥ ΣΤΙΣ ΘΑΛΑΣΣΕΣ ΤΟΥ ΝΟΤΙΟΥ ΒΟΡΡΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΟΠΤΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ.]]
* [[ΠΡΟΒΛΕΨΗ ΕΔΑΦΙΚΟΥ ΟΡΓΑΝΙΚΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΥΠΕΡΦΑΣΜΑΤΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΚΑΙ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑΣ ΠΕΔΙΟΥ ΣΤΟ ΚΟΝΤΙΝΟ ΥΠΕΡΥΘΡΟ.]]

*[[ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΕΠΙΔΡΑΣΕΩΝ ΤΩΝ ΧΩΡΩΝ ΥΓΕΙΟΝΟΜΙΚΗΣ ΤΑΦΗΣ ΣΤΗΝ ΔΗΜΟΣΙΑ ΥΓΕΙΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΚΑΙ GIS (ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ).]]
*[[ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΑΠΟΘΕΜΑΤΩΝ ΑΣΒΕΣΤΟΛΙΘΟΥ ΚΑΙ ΒΩΞΙΤΗ ΜΕΣΩ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΑΠΟ ΥΠΕΡΦΑΣΜΑΤΙΚΕΣ ΕΙΚΟΝΕΣ.]]
*[[ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΤΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ ΟΣΟΝ ΑΦΟΡΑ ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΕΞΟΡΥΞΗ ΚΑΙ ΑΠΟΚΤΑΣΤΑΣΗ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ]]
*[[ΧΡΗΣΗ ΥΠΕΡΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΑΕΡΙΟΦΩΤΟΓΡΑΦΙΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΠΟΥ ΑΝΑΠΤΥΣΣΕΤΑΙ ΣΤΟ ΝΕΡΟ.]]
*[[ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΤΟΥ CO2 ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ LATERA THΣ ΙΤΑΛΙΑΣ.]]
*[[ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΑΛΛΑΓΩΝ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΤΗΣ ΑΓΡΟΤΙΚΗΣ ΓΗΣ ΚΑΙ ΟΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΟΥΣ ΣΤΙΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΤΟΥ ΕΔΑΦΟΥΣ.]]
*[[ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΟΔΙΑΠΝΟΗΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ]]
*[[Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΠΟΛΥΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΣΤΗ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΑΠΌ ΤΗ ΔΕΚΑΕΤΙΑ ΤΟΥ ’70 (LANDSAT) ΜΕΧΡΙ ΣΗΜΕΡΑ (IKONOS, QUICKBIRD).]]

*ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ IKONOS ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΞΕΤΑΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΔΗΜΙΑΣ ΤΗΣ ΞΗΡΑΝΣΗΣ ΤΗΣ ΚΕΦΑΛΛΗΝΙΑΚΗΣ ΕΛΑΤΗΣ ΣΤΟΝ ΕΘΝΙΚΟ ΔΡΥΜΟ ΠΑΡΝΗΘΑΣ.
*[[ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΩΝ ΜΟΡΦΟΤΕΚΤΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΤΟΥ ΟΛΥΜΠΟΥ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ.]]
*[[XΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΜΗ ΕΛΕΓΧΟΜΕΝΩΝ ΧΩΡΩΝ ΥΓΕΙΟΝΟΜΙΚΗΣ ΤΑΦΗΣ.]]

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

ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΟΔΙΑΠΝΟΗΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

2010-02-14T19:47:16Z

Skarapati:

'''Στόχος.'''

Οι στόχοι της παρούσας εργασίας είναι οι ακόλουθοι:

* Η εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για κάθε εικονοστοιχείο 1km x 1km για την περιοχή της Θεσσαλίας.

* Η εξέταση της δυναμικής του ενεργειακού ισοζυγίου για την εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής στη συγκεκριμένη περιοχή.

[[Εικόνα:Eikona1new eksatm.JPG|thumb|right|Eικόνα 1:'''ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΑΡΧΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ''']]

[[Εικόνα:Eikona 2 neweksatm.JPG|thumb|right|Eικόνα 1:'''Απεικόνιση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για κάθε εικονοστοιχείο 1x1 km για την περιοχή της Θεσσαλίας σύμφωνα με τη μεθοδολογία SEBAL. ''']]

'''Είδη δορυφόρων, δεκτών, καναλιών και χρησιμότητα τους.'''

Στην εργασία αυτή χρησιμοποιήθηκαν εικόνες από τον αισθητήρα MODIS του δορυφόρου AQUA. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκε το σετ εικόνων MODIS Level 1B. Ο λόγος είναι ότι οι εικόνες αυτές είναι ήδη γεωαναφερμένες. Το σετ εικόνων Level 1B αποτελείται από 36 κανάλια από τα οποία μόνο τα 9 χρησιμοποιούνται στην εργασία αυτή όπως φαίνεται στον Πίνακα 1.

'''Ψηφιακές επεξεργασίες και αλγόριθμοι.'''

Αρχικά τα δεδομένα του αισθητήρα MODIS/AQUA Level 1B μετατρέπονται σε εδαφικά χαρακτηριστικά όπως λευκαύγεια (albedo), NDVI και θερμοκρασία εδάφους. Ο δείκτης NDVI υπολογίζεται από τις φασματικές μπάντες 1 και 2 του MODIS, και η πολυφασματική λευκαύγεια (albedo) υπολογίζεται χρησιμοποιώντας βαρυκεντρισμένους συντελεστές από όλα τα χρησιμοποιούμενα κανάλια του ορατού,
του εγγύς υπέρυθρου και του θερμικού υπέρυθρου του MODIS (Liang et al. 1999).

Αξιοποιείται ο αλγόριθμος SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land). Στη συγκεκριμένη μεθοδολογία γίνεται επεξεργασία των φασματικών υπογραφών των καναλιών που χρησιμοποιούνται και αναγωγή τους σε παραμέτρους του ενεργειακού ισοζυγίου της επιφάνειας του εδάφους (Bastiaanssen et. al 1998a; 1998b; 2005). Η βασική ιδέα της μεθοδολογίας είναι ο υπολογισμός της ακτινοβολίας και του ενεργειακού ισοζυγίου παράλληλα με το ύψος αεροδυναμικής τραχύτητας που συσχετίζεται με τη μεταφορά ορμής (aero-dynamical roughness length for momentum transport συναντάται και ως «resistances for momentum»), τη θερμότητα (heat) και τη μεταφορά υδρατμών (water vapour transport) πάνω από το έδαφος. Οι αναφερόμενες αντιστάσεις εξαρτώνται από την υγρασία του εδάφους, την ταχύτητα του ανέμου και τη θερμοκρασία του αέρα και όπως είναι φυσικό μεταβάλλονται ανάλογα με τις επικρατούσες μετεωρολογικές συνθήκες. Όλες αυτές οι παράμετροι είναι διαφορετικές για κάθε εικονοστοιχείο δίνοντας έτσι μια αρκετά μεγάλη ευελιξία στο μοντέλο (Roerink and Nooordman, 2007).

Για τον υπολογισμό της πολυφασματικής λευκαύγειας (broadband albedo) χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Erdas Imagine 9.0.

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και χρησιμότητα τους.'''

Η πραγματική εξατμισοδιαπνοή τελικά υπολογίστηκε από από το αλγεβρικό άθροισμα των παρακάτω φυσικών παραμέτρων, σύμφωνα με τη σχέση:

'''LE=λET=Rn-H-G (1)'''

Όπου '''Rn : καθαρή ακτινοβολία (net radiation)'''

'''G : εδαφική ροή θερμότητας'''

'''Η : αισθητλη ροή θερμότητας.'''

'''Σημαντικά συμπεράσματα'''

Στην εργασία αυτή γίνεται μια πρώτη προσπάθεια για τον υπολογισμό της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για την περιοχή Θεσσαλίας, χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία SEBAL. Η μεθοδολογία SEBAL φαίνεται πως μπορεί να εκτιμήσει σε ικανοποιητικό βαθμό την τάση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής αλλά δεν μπορεί να απεικονίσει με ακρίβεια το ακριβές μέγεθος αυτής. Σε μια πρώτη εκτίμηση φαίνεται ότι οι τιμές που προκύπτουν είναι μεγαλύτερες από τις πραγματικές. Σε κάθε περίπτωση η μεθοδολογία μπορεί να δικαιολογήσει τις διαφορετικές τιμές που αναμένεται να παρουσιάζει το μέγεθος της εξατμισοδιαπνοής σύμφωνα με το ανάγλυφο και την τοπογραφία της περιοχής. Οι αδυναμίες που παρουσιάστηκαν κατά την εφαρμογή της μεθοδολογίας γενικά είναι οι εξής:

* Φτωχό υφιστάμενο δίκτυο μετεωρολογικών σταθμών.

* Μεγάλος αριθμός θεωρητικών παραδοχών που έγιναν για τον υπολογισμό των Rn and H.

* Δεν εισέρχεται λεπτομερής αποτύπωση των ειδικών συνθηκών που επικρατούν στην περιοχή στις επιμέρους εξισώσεις που χρησιμοποιήθηκαν κατά την ακολουθία των αρχικών φάσεων της μεθοδολογίας δίνοντας έτσι, φυσιολογικά, υπολογίσιμο σφάλμα.

[[category:Υδατικοί Πόροι]]

ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΟΔΙΑΠΝΟΗΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

2010-02-14T19:46:23Z

Skarapati:

'''Στόχος.'''

Οι στόχοι της παρούσας εργασίας είναι οι ακόλουθοι:

* Η εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για κάθε εικονοστοιχείο 1km x 1km για την περιοχή της Θεσσαλίας.

* Η εξέταση της δυναμικής του ενεργειακού ισοζυγίου για την εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής στη συγκεκριμένη περιοχή.

[[Εικόνα:Eikona1new eksatm.JPG|thumb|right|Eικόνα 1:'''ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΑΡΧΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ''']]

[[Εικόνα:Eikona 2 neweksatm.JPG|thumb|right|Eικόνα 1:'''Απεικόνιση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για κάθε εικονοστοιχείο 1x1 km για την περιοχή της Θεσσαλίας σύμφωνα με τη μεθοδολογία SEBAL. ''']]

''Είδη δορυφόρων, δεκτών, καναλιών και χρησιμότητα τους.'''

Στην εργασία αυτή χρησιμοποιήθηκαν εικόνες από τον αισθητήρα MODIS του δορυφόρου AQUA. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκε το σετ εικόνων MODIS Level 1B. Ο λόγος είναι ότι οι εικόνες αυτές είναι ήδη γεωαναφερμένες. Το σετ εικόνων Level 1B αποτελείται από 36 κανάλια από τα οποία μόνο τα 9 χρησιμοποιούνται στην εργασία αυτή όπως φαίνεται στον Πίνακα 1.

'''Ψηφιακές επεξεργασίες και αλγόριθμοι.'''

Αρχικά τα δεδομένα του αισθητήρα MODIS/AQUA Level 1B μετατρέπονται σε εδαφικά χαρακτηριστικά όπως λευκαύγεια (albedo), NDVI και θερμοκρασία εδάφους. Ο δείκτης NDVI υπολογίζεται από τις φασματικές μπάντες 1 και 2 του MODIS, και η πολυφασματική λευκαύγεια (albedo) υπολογίζεται χρησιμοποιώντας βαρυκεντρισμένους συντελεστές από όλα τα χρησιμοποιούμενα κανάλια του ορατού,
του εγγύς υπέρυθρου και του θερμικού υπέρυθρου του MODIS (Liang et al. 1999).

Αξιοποιείται ο αλγόριθμος SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land). Στη συγκεκριμένη μεθοδολογία γίνεται επεξεργασία των φασματικών υπογραφών των καναλιών που χρησιμοποιούνται και αναγωγή τους σε παραμέτρους του ενεργειακού ισοζυγίου της επιφάνειας του εδάφους (Bastiaanssen et. al 1998a; 1998b; 2005). Η βασική ιδέα της μεθοδολογίας είναι ο υπολογισμός της ακτινοβολίας και του ενεργειακού ισοζυγίου παράλληλα με το ύψος αεροδυναμικής τραχύτητας που συσχετίζεται με τη μεταφορά ορμής (aero-dynamical roughness length for momentum transport συναντάται και ως «resistances for momentum»), τη θερμότητα (heat) και τη μεταφορά υδρατμών (water vapour transport) πάνω από το έδαφος. Οι αναφερόμενες αντιστάσεις εξαρτώνται από την υγρασία του εδάφους, την ταχύτητα του ανέμου και τη θερμοκρασία του αέρα και όπως είναι φυσικό μεταβάλλονται ανάλογα με τις επικρατούσες μετεωρολογικές συνθήκες. Όλες αυτές οι παράμετροι είναι διαφορετικές για κάθε εικονοστοιχείο δίνοντας έτσι μια αρκετά μεγάλη ευελιξία στο μοντέλο (Roerink and Nooordman, 2007).

Για τον υπολογισμό της πολυφασματικής λευκαύγειας (broadband albedo) χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Erdas Imagine 9.0.

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και χρησιμότητα τους.'''

Η πραγματική εξατμισοδιαπνοή τελικά υπολογίστηκε από από το αλγεβρικό άθροισμα των παρακάτω φυσικών παραμέτρων, σύμφωνα με τη σχέση:

'''LE=λET=Rn-H-G (1)'''

Όπου '''Rn : καθαρή ακτινοβολία (net radiation)'''

'''G : εδαφική ροή θερμότητας'''

'''Η : αισθητλη ροή θερμότητας.'''

'''Σημαντικά συμπεράσματα'''

Στην εργασία αυτή γίνεται μια πρώτη προσπάθεια για τον υπολογισμό της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για την περιοχή Θεσσαλίας, χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία SEBAL. Η μεθοδολογία SEBAL φαίνεται πως μπορεί να εκτιμήσει σε ικανοποιητικό βαθμό την τάση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής αλλά δεν μπορεί να απεικονίσει με ακρίβεια το ακριβές μέγεθος αυτής. Σε μια πρώτη εκτίμηση φαίνεται ότι οι τιμές που προκύπτουν είναι μεγαλύτερες από τις πραγματικές. Σε κάθε περίπτωση η μεθοδολογία μπορεί να δικαιολογήσει τις διαφορετικές τιμές που αναμένεται να παρουσιάζει το μέγεθος της εξατμισοδιαπνοής σύμφωνα με το ανάγλυφο και την τοπογραφία της περιοχής. Οι αδυναμίες που παρουσιάστηκαν κατά την εφαρμογή της μεθοδολογίας γενικά είναι οι εξής:

* Φτωχό υφιστάμενο δίκτυο μετεωρολογικών σταθμών.

* Μεγάλος αριθμός θεωρητικών παραδοχών που έγιναν για τον υπολογισμό των Rn and H.

* Δεν εισέρχεται λεπτομερής αποτύπωση των ειδικών συνθηκών που επικρατούν στην περιοχή στις επιμέρους εξισώσεις που χρησιμοποιήθηκαν κατά την ακολουθία των αρχικών φάσεων της μεθοδολογίας δίνοντας έτσι, φυσιολογικά, υπολογίσιμο σφάλμα.

[[category:Υδατικοί Πόροι]]

Αρχείο:Eikona1new eksatm.JPG

2010-02-14T19:45:14Z

Skarapati:

ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΟΔΙΑΠΝΟΗΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

2010-02-14T19:38:43Z

Skarapati:

'''Στόχος.'''

Οι στόχοι της παρούσας εργασίας είναι οι ακόλουθοι:

* Η εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για κάθε εικονοστοιχείο 1km x 1km για την περιοχή της Θεσσαλίας.

* Η εξέταση της δυναμικής του ενεργειακού ισοζυγίου για την εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής στη συγκεκριμένη περιοχή.

[[Εικόνα:EIKONA 1 EKSATM.JPG|thumb|right|Eικόνα 1:'''ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΑΡΧΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ''']]

[[Εικόνα:Eikona 2 neweksatm.JPG|thumb|right|Eικόνα 1:'''Απεικόνιση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για κάθε εικονοστοιχείο 1x1 km για την περιοχή της Θεσσαλίας σύμφωνα με τη μεθοδολογία SEBAL. ''']]

''Είδη δορυφόρων, δεκτών, καναλιών και χρησιμότητα τους.'''

Στην εργασία αυτή χρησιμοποιήθηκαν εικόνες από τον αισθητήρα MODIS του δορυφόρου AQUA. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκε το σετ εικόνων MODIS Level 1B. Ο λόγος είναι ότι οι εικόνες αυτές είναι ήδη γεωαναφερμένες. Το σετ εικόνων Level 1B αποτελείται από 36 κανάλια από τα οποία μόνο τα 9 χρησιμοποιούνται στην εργασία αυτή όπως φαίνεται στον Πίνακα 1.

'''Ψηφιακές επεξεργασίες και αλγόριθμοι.'''

Αρχικά τα δεδομένα του αισθητήρα MODIS/AQUA Level 1B μετατρέπονται σε εδαφικά χαρακτηριστικά όπως λευκαύγεια (albedo), NDVI και θερμοκρασία εδάφους. Ο δείκτης NDVI υπολογίζεται από τις φασματικές μπάντες 1 και 2 του MODIS, και η πολυφασματική λευκαύγεια (albedo) υπολογίζεται χρησιμοποιώντας βαρυκεντρισμένους συντελεστές από όλα τα χρησιμοποιούμενα κανάλια του ορατού,
του εγγύς υπέρυθρου και του θερμικού υπέρυθρου του MODIS (Liang et al. 1999).

Αξιοποιείται ο αλγόριθμος SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land). Στη συγκεκριμένη μεθοδολογία γίνεται επεξεργασία των φασματικών υπογραφών των καναλιών που χρησιμοποιούνται και αναγωγή τους σε παραμέτρους του ενεργειακού ισοζυγίου της επιφάνειας του εδάφους (Bastiaanssen et. al 1998a; 1998b; 2005). Η βασική ιδέα της μεθοδολογίας είναι ο υπολογισμός της ακτινοβολίας και του ενεργειακού ισοζυγίου παράλληλα με το ύψος αεροδυναμικής τραχύτητας που συσχετίζεται με τη μεταφορά ορμής (aero-dynamical roughness length for momentum transport συναντάται και ως «resistances for momentum»), τη θερμότητα (heat) και τη μεταφορά υδρατμών (water vapour transport) πάνω από το έδαφος. Οι αναφερόμενες αντιστάσεις εξαρτώνται από την υγρασία του εδάφους, την ταχύτητα του ανέμου και τη θερμοκρασία του αέρα και όπως είναι φυσικό μεταβάλλονται ανάλογα με τις επικρατούσες μετεωρολογικές συνθήκες. Όλες αυτές οι παράμετροι είναι διαφορετικές για κάθε εικονοστοιχείο δίνοντας έτσι μια αρκετά μεγάλη ευελιξία στο μοντέλο (Roerink and Nooordman, 2007).

Για τον υπολογισμό της πολυφασματικής λευκαύγειας (broadband albedo) χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Erdas Imagine 9.0.

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και χρησιμότητα τους.'''

Η πραγματική εξατμισοδιαπνοή τελικά υπολογίστηκε από από το αλγεβρικό άθροισμα των παρακάτω φυσικών παραμέτρων, σύμφωνα με τη σχέση:

'''LE=λET=Rn-H-G (1)'''

Όπου '''Rn : καθαρή ακτινοβολία (net radiation)'''

'''G : εδαφική ροή θερμότητας'''

'''Η : αισθητλη ροή θερμότητας.'''

'''Σημαντικά συμπεράσματα'''

Στην εργασία αυτή γίνεται μια πρώτη προσπάθεια για τον υπολογισμό της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για την περιοχή Θεσσαλίας, χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία SEBAL. Η μεθοδολογία SEBAL φαίνεται πως μπορεί να εκτιμήσει σε ικανοποιητικό βαθμό την τάση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής αλλά δεν μπορεί να απεικονίσει με ακρίβεια το ακριβές μέγεθος αυτής. Σε μια πρώτη εκτίμηση φαίνεται ότι οι τιμές που προκύπτουν είναι μεγαλύτερες από τις πραγματικές. Σε κάθε περίπτωση η μεθοδολογία μπορεί να δικαιολογήσει τις διαφορετικές τιμές που αναμένεται να παρουσιάζει το μέγεθος της εξατμισοδιαπνοής σύμφωνα με το ανάγλυφο και την τοπογραφία της περιοχής. Οι αδυναμίες που παρουσιάστηκαν κατά την εφαρμογή της μεθοδολογίας γενικά είναι οι εξής:

* Φτωχό υφιστάμενο δίκτυο μετεωρολογικών σταθμών.

* Μεγάλος αριθμός θεωρητικών παραδοχών που έγιναν για τον υπολογισμό των Rn and H.

* Δεν εισέρχεται λεπτομερής αποτύπωση των ειδικών συνθηκών που επικρατούν στην περιοχή στις επιμέρους εξισώσεις που χρησιμοποιήθηκαν κατά την ακολουθία των αρχικών φάσεων της μεθοδολογίας δίνοντας έτσι, φυσιολογικά, υπολογίσιμο σφάλμα.

[[category:Υδατικοί Πόροι]]

Αρχείο:Eikona 2 neweksatm.JPG

2010-02-14T19:36:48Z

Skarapati:

Αρχείο:EIKONA 2 EKSATM.JPG

2010-02-14T19:33:27Z

Skarapati:

ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΟΔΙΑΠΝΟΗΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

2010-02-14T19:32:03Z

Skarapati:

'''Στόχος.'''

Οι στόχοι της παρούσας εργασίας είναι οι ακόλουθοι:

* Η εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για κάθε εικονοστοιχείο 1km x 1km για την περιοχή της Θεσσαλίας.

* Η εξέταση της δυναμικής του ενεργειακού ισοζυγίου για την εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής στη συγκεκριμένη περιοχή.

[[Εικόνα:EIKONA 1 EKSATM.JPG|thumb|right|Eικόνα 1:'''ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΑΡΧΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ''']]

''Είδη δορυφόρων, δεκτών, καναλιών και χρησιμότητα τους.'''

Στην εργασία αυτή χρησιμοποιήθηκαν εικόνες από τον αισθητήρα MODIS του δορυφόρου AQUA. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκε το σετ εικόνων MODIS Level 1B. Ο λόγος είναι ότι οι εικόνες αυτές είναι ήδη γεωαναφερμένες. Το σετ εικόνων Level 1B αποτελείται από 36 κανάλια από τα οποία μόνο τα 9 χρησιμοποιούνται στην εργασία αυτή όπως φαίνεται στον Πίνακα 1.

'''Ψηφιακές επεξεργασίες και αλγόριθμοι.'''

Αρχικά τα δεδομένα του αισθητήρα MODIS/AQUA Level 1B μετατρέπονται σε εδαφικά χαρακτηριστικά όπως λευκαύγεια (albedo), NDVI και θερμοκρασία εδάφους. Ο δείκτης NDVI υπολογίζεται από τις φασματικές μπάντες 1 και 2 του MODIS, και η πολυφασματική λευκαύγεια (albedo) υπολογίζεται χρησιμοποιώντας βαρυκεντρισμένους συντελεστές από όλα τα χρησιμοποιούμενα κανάλια του ορατού,
του εγγύς υπέρυθρου και του θερμικού υπέρυθρου του MODIS (Liang et al. 1999).

Αξιοποιείται ο αλγόριθμος SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land). Στη συγκεκριμένη μεθοδολογία γίνεται επεξεργασία των φασματικών υπογραφών των καναλιών που χρησιμοποιούνται και αναγωγή τους σε παραμέτρους του ενεργειακού ισοζυγίου της επιφάνειας του εδάφους (Bastiaanssen et. al 1998a; 1998b; 2005). Η βασική ιδέα της μεθοδολογίας είναι ο υπολογισμός της ακτινοβολίας και του ενεργειακού ισοζυγίου παράλληλα με το ύψος αεροδυναμικής τραχύτητας που συσχετίζεται με τη μεταφορά ορμής (aero-dynamical roughness length for momentum transport συναντάται και ως «resistances for momentum»), τη θερμότητα (heat) και τη μεταφορά υδρατμών (water vapour transport) πάνω από το έδαφος. Οι αναφερόμενες αντιστάσεις εξαρτώνται από την υγρασία του εδάφους, την ταχύτητα του ανέμου και τη θερμοκρασία του αέρα και όπως είναι φυσικό μεταβάλλονται ανάλογα με τις επικρατούσες μετεωρολογικές συνθήκες. Όλες αυτές οι παράμετροι είναι διαφορετικές για κάθε εικονοστοιχείο δίνοντας έτσι μια αρκετά μεγάλη ευελιξία στο μοντέλο (Roerink and Nooordman, 2007).

Για τον υπολογισμό της πολυφασματικής λευκαύγειας (broadband albedo) χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Erdas Imagine 9.0.

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και χρησιμότητα τους.'''

Η πραγματική εξατμισοδιαπνοή τελικά υπολογίστηκε από από το αλγεβρικό άθροισμα των παρακάτω φυσικών παραμέτρων, σύμφωνα με τη σχέση:

'''LE=λET=Rn-H-G (1)'''

Όπου '''Rn : καθαρή ακτινοβολία (net radiation)'''

'''G : εδαφική ροή θερμότητας'''

'''Η : αισθητλη ροή θερμότητας.'''

'''Σημαντικά συμπεράσματα'''

Στην εργασία αυτή γίνεται μια πρώτη προσπάθεια για τον υπολογισμό της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για την περιοχή Θεσσαλίας, χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία SEBAL. Η μεθοδολογία SEBAL φαίνεται πως μπορεί να εκτιμήσει σε ικανοποιητικό βαθμό την τάση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής αλλά δεν μπορεί να απεικονίσει με ακρίβεια το ακριβές μέγεθος αυτής. Σε μια πρώτη εκτίμηση φαίνεται ότι οι τιμές που προκύπτουν είναι μεγαλύτερες από τις πραγματικές. Σε κάθε περίπτωση η μεθοδολογία μπορεί να δικαιολογήσει τις διαφορετικές τιμές που αναμένεται να παρουσιάζει το μέγεθος της εξατμισοδιαπνοής σύμφωνα με το ανάγλυφο και την τοπογραφία της περιοχής. Οι αδυναμίες που παρουσιάστηκαν κατά την εφαρμογή της μεθοδολογίας γενικά είναι οι εξής:

* Φτωχό υφιστάμενο δίκτυο μετεωρολογικών σταθμών.

* Μεγάλος αριθμός θεωρητικών παραδοχών που έγιναν για τον υπολογισμό των Rn and H.

* Δεν εισέρχεται λεπτομερής αποτύπωση των ειδικών συνθηκών που επικρατούν στην περιοχή στις επιμέρους εξισώσεις που χρησιμοποιήθηκαν κατά την ακολουθία των αρχικών φάσεων της μεθοδολογίας δίνοντας έτσι, φυσιολογικά, υπολογίσιμο σφάλμα.

[[category:Υδατικοί Πόροι]]

ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΟΔΙΑΠΝΟΗΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

2010-02-14T19:31:27Z

Skarapati:

'''Στόχος.'''

Οι στόχοι της παρούσας εργασίας είναι οι ακόλουθοι:

* Η εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για κάθε εικονοστοιχείο 1km x 1km για την περιοχή της Θεσσαλίας.

* Η εξέταση της δυναμικής του ενεργειακού ισοζυγίου για την εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής στη συγκεκριμένη περιοχή.

[[Εικόνα:EIKONA 1 EKSATM.JPG|Eικόνα 1:'''ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΑΡΧΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ''']]

''Είδη δορυφόρων, δεκτών, καναλιών και χρησιμότητα τους.'''

Στην εργασία αυτή χρησιμοποιήθηκαν εικόνες από τον αισθητήρα MODIS του δορυφόρου AQUA. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκε το σετ εικόνων MODIS Level 1B. Ο λόγος είναι ότι οι εικόνες αυτές είναι ήδη γεωαναφερμένες. Το σετ εικόνων Level 1B αποτελείται από 36 κανάλια από τα οποία μόνο τα 9 χρησιμοποιούνται στην εργασία αυτή όπως φαίνεται στον Πίνακα 1.

'''Ψηφιακές επεξεργασίες και αλγόριθμοι.'''

Αρχικά τα δεδομένα του αισθητήρα MODIS/AQUA Level 1B μετατρέπονται σε εδαφικά χαρακτηριστικά όπως λευκαύγεια (albedo), NDVI και θερμοκρασία εδάφους. Ο δείκτης NDVI υπολογίζεται από τις φασματικές μπάντες 1 και 2 του MODIS, και η πολυφασματική λευκαύγεια (albedo) υπολογίζεται χρησιμοποιώντας βαρυκεντρισμένους συντελεστές από όλα τα χρησιμοποιούμενα κανάλια του ορατού,
του εγγύς υπέρυθρου και του θερμικού υπέρυθρου του MODIS (Liang et al. 1999).

Αξιοποιείται ο αλγόριθμος SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land). Στη συγκεκριμένη μεθοδολογία γίνεται επεξεργασία των φασματικών υπογραφών των καναλιών που χρησιμοποιούνται και αναγωγή τους σε παραμέτρους του ενεργειακού ισοζυγίου της επιφάνειας του εδάφους (Bastiaanssen et. al 1998a; 1998b; 2005). Η βασική ιδέα της μεθοδολογίας είναι ο υπολογισμός της ακτινοβολίας και του ενεργειακού ισοζυγίου παράλληλα με το ύψος αεροδυναμικής τραχύτητας που συσχετίζεται με τη μεταφορά ορμής (aero-dynamical roughness length for momentum transport συναντάται και ως «resistances for momentum»), τη θερμότητα (heat) και τη μεταφορά υδρατμών (water vapour transport) πάνω από το έδαφος. Οι αναφερόμενες αντιστάσεις εξαρτώνται από την υγρασία του εδάφους, την ταχύτητα του ανέμου και τη θερμοκρασία του αέρα και όπως είναι φυσικό μεταβάλλονται ανάλογα με τις επικρατούσες μετεωρολογικές συνθήκες. Όλες αυτές οι παράμετροι είναι διαφορετικές για κάθε εικονοστοιχείο δίνοντας έτσι μια αρκετά μεγάλη ευελιξία στο μοντέλο (Roerink and Nooordman, 2007).

Για τον υπολογισμό της πολυφασματικής λευκαύγειας (broadband albedo) χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Erdas Imagine 9.0.

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και χρησιμότητα τους.'''

Η πραγματική εξατμισοδιαπνοή τελικά υπολογίστηκε από από το αλγεβρικό άθροισμα των παρακάτω φυσικών παραμέτρων, σύμφωνα με τη σχέση:

'''LE=λET=Rn-H-G (1)'''

Όπου '''Rn : καθαρή ακτινοβολία (net radiation)'''

'''G : εδαφική ροή θερμότητας'''

'''Η : αισθητλη ροή θερμότητας.'''

'''Σημαντικά συμπεράσματα'''

Στην εργασία αυτή γίνεται μια πρώτη προσπάθεια για τον υπολογισμό της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για την περιοχή Θεσσαλίας, χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία SEBAL. Η μεθοδολογία SEBAL φαίνεται πως μπορεί να εκτιμήσει σε ικανοποιητικό βαθμό την τάση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής αλλά δεν μπορεί να απεικονίσει με ακρίβεια το ακριβές μέγεθος αυτής. Σε μια πρώτη εκτίμηση φαίνεται ότι οι τιμές που προκύπτουν είναι μεγαλύτερες από τις πραγματικές. Σε κάθε περίπτωση η μεθοδολογία μπορεί να δικαιολογήσει τις διαφορετικές τιμές που αναμένεται να παρουσιάζει το μέγεθος της εξατμισοδιαπνοής σύμφωνα με το ανάγλυφο και την τοπογραφία της περιοχής. Οι αδυναμίες που παρουσιάστηκαν κατά την εφαρμογή της μεθοδολογίας γενικά είναι οι εξής:

* Φτωχό υφιστάμενο δίκτυο μετεωρολογικών σταθμών.

* Μεγάλος αριθμός θεωρητικών παραδοχών που έγιναν για τον υπολογισμό των Rn and H.

* Δεν εισέρχεται λεπτομερής αποτύπωση των ειδικών συνθηκών που επικρατούν στην περιοχή στις επιμέρους εξισώσεις που χρησιμοποιήθηκαν κατά την ακολουθία των αρχικών φάσεων της μεθοδολογίας δίνοντας έτσι, φυσιολογικά, υπολογίσιμο σφάλμα.

[[category:Υδατικοί Πόροι]]

ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΟΔΙΑΠΝΟΗΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

2010-02-14T19:30:45Z

Skarapati:

'''Στόχος.'''

Οι στόχοι της παρούσας εργασίας είναι οι ακόλουθοι:

* Η εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για κάθε εικονοστοιχείο 1km x 1km για την περιοχή της Θεσσαλίας.

* Η εξέταση της δυναμικής του ενεργειακού ισοζυγίου για την εκτίμηση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής στη συγκεκριμένη περιοχή.

[[Εικόνα:EIKONA 1 EKSATM.JPG|center|Eικόνα 1:'''ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΑΡΧΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ''']]
'''Είδη δορυφόρων, δεκτών, καναλιών και χρησιμότητα τους.'''

Στην εργασία αυτή χρησιμοποιήθηκαν εικόνες από τον αισθητήρα MODIS του δορυφόρου AQUA. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκε το σετ εικόνων MODIS Level 1B. Ο λόγος είναι ότι οι εικόνες αυτές είναι ήδη γεωαναφερμένες. Το σετ εικόνων Level 1B αποτελείται από 36 κανάλια από τα οποία μόνο τα 9 χρησιμοποιούνται στην εργασία αυτή όπως φαίνεται στον Πίνακα 1.

'''Ψηφιακές επεξεργασίες και αλγόριθμοι.'''

Αρχικά τα δεδομένα του αισθητήρα MODIS/AQUA Level 1B μετατρέπονται σε εδαφικά χαρακτηριστικά όπως λευκαύγεια (albedo), NDVI και θερμοκρασία εδάφους. Ο δείκτης NDVI υπολογίζεται από τις φασματικές μπάντες 1 και 2 του MODIS, και η πολυφασματική λευκαύγεια (albedo) υπολογίζεται χρησιμοποιώντας βαρυκεντρισμένους συντελεστές από όλα τα χρησιμοποιούμενα κανάλια του ορατού,
του εγγύς υπέρυθρου και του θερμικού υπέρυθρου του MODIS (Liang et al. 1999).

Αξιοποιείται ο αλγόριθμος SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land). Στη συγκεκριμένη μεθοδολογία γίνεται επεξεργασία των φασματικών υπογραφών των καναλιών που χρησιμοποιούνται και αναγωγή τους σε παραμέτρους του ενεργειακού ισοζυγίου της επιφάνειας του εδάφους (Bastiaanssen et. al 1998a; 1998b; 2005). Η βασική ιδέα της μεθοδολογίας είναι ο υπολογισμός της ακτινοβολίας και του ενεργειακού ισοζυγίου παράλληλα με το ύψος αεροδυναμικής τραχύτητας που συσχετίζεται με τη μεταφορά ορμής (aero-dynamical roughness length for momentum transport συναντάται και ως «resistances for momentum»), τη θερμότητα (heat) και τη μεταφορά υδρατμών (water vapour transport) πάνω από το έδαφος. Οι αναφερόμενες αντιστάσεις εξαρτώνται από την υγρασία του εδάφους, την ταχύτητα του ανέμου και τη θερμοκρασία του αέρα και όπως είναι φυσικό μεταβάλλονται ανάλογα με τις επικρατούσες μετεωρολογικές συνθήκες. Όλες αυτές οι παράμετροι είναι διαφορετικές για κάθε εικονοστοιχείο δίνοντας έτσι μια αρκετά μεγάλη ευελιξία στο μοντέλο (Roerink and Nooordman, 2007).

Για τον υπολογισμό της πολυφασματικής λευκαύγειας (broadband albedo) χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Erdas Imagine 9.0.

'''Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και χρησιμότητα τους.'''

Η πραγματική εξατμισοδιαπνοή τελικά υπολογίστηκε από από το αλγεβρικό άθροισμα των παρακάτω φυσικών παραμέτρων, σύμφωνα με τη σχέση:

'''LE=λET=Rn-H-G (1)'''

Όπου '''Rn : καθαρή ακτινοβολία (net radiation)'''

'''G : εδαφική ροή θερμότητας'''

'''Η : αισθητλη ροή θερμότητας.'''

'''Σημαντικά συμπεράσματα'''

Στην εργασία αυτή γίνεται μια πρώτη προσπάθεια για τον υπολογισμό της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής για την περιοχή Θεσσαλίας, χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία SEBAL. Η μεθοδολογία SEBAL φαίνεται πως μπορεί να εκτιμήσει σε ικανοποιητικό βαθμό την τάση της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής αλλά δεν μπορεί να απεικονίσει με ακρίβεια το ακριβές μέγεθος αυτής. Σε μια πρώτη εκτίμηση φαίνεται ότι οι τιμές που προκύπτουν είναι μεγαλύτερες από τις πραγματικές. Σε κάθε περίπτωση η μεθοδολογία μπορεί να δικαιολογήσει τις διαφορετικές τιμές που αναμένεται να παρουσιάζει το μέγεθος της εξατμισοδιαπνοής σύμφωνα με το ανάγλυφο και την τοπογραφία της περιοχής. Οι αδυναμίες που παρουσιάστηκαν κατά την εφαρμογή της μεθοδολογίας γενικά είναι οι εξής:

* Φτωχό υφιστάμενο δίκτυο μετεωρολογικών σταθμών.

* Μεγάλος αριθμός θεωρητικών παραδοχών που έγιναν για τον υπολογισμό των Rn and H.

* Δεν εισέρχεται λεπτομερής αποτύπωση των ειδικών συνθηκών που επικρατούν στην περιοχή στις επιμέρους εξισώσεις που χρησιμοποιήθηκαν κατά την ακολουθία των αρχικών φάσεων της μεθοδολογίας δίνοντας έτσι, φυσιολογικά, υπολογίσιμο σφάλμα.

[[category:Υδατικοί Πόροι]]