RemoteSensing Wiki - Συνεισφορές χρήστη [el]

Χαρτογράφηση καμένων περιοχών με τη χρήση διαχρονικών δεδομένων Landsat.

2018-02-18T12:28:26Z

Vmpalaou:

'''Χαρτογράφηση καμένων περιοχών με τη χρήση διαχρονικών δεδομένων Landsat'''

'''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Mapping burned areas using dense time-series of Landsat data''

'''Συγγραφείς:''' Todd J. Hawbaker, Melanie K. Vanderhoof, Yen-JuBeal, Joshua D. Takacs, Gail L. Schmidt, Jeff T. Falgout, Brad Williams, Nicole M. Fairaux, Megan K. Caldwell, Joshua J. Picotte, Stephen M. Howard, Susan Stitt, John L. Dwyer

'''Πηγή:''' Remote Sensing of Environment 198, June 2017, 504–522

'''Λέξεις κλειδιά:''' Τηλεπισκόπηση, Landsat, Καμένες εκτάσεις

'''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425717302857]

'''ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΜΕΛΕΤΗΣ'''

Αντικείμενο της παρούσας μελέτης είναι η διαχρονική παρακολούθηση δορυφορικών εικόνων για τον εντοπισμό των πυρκαγιών, την τεκμηρίωση των μορφών της πυρκαγιάς, την ποσοτικοποίηση των σχέσεων μεταξύ των προτύπων και των οδηγών εμφάνισης και την εκτίμηση των επιπτώσεων των πυρκαγιών στα ανθρώπινα και φυσικά συστήματα. Η μελέτη αυτή προτείνει ότι η Τηλεπισκόπηση είναι ένα σημαντικό εργαλείο για την έγκυρη καταγραφή αυτών των φαινομένων στο πέρασμα του χρόνου και τη δημιουργία χαρτών, οι οποίοι αποτελούν απαραίτητο στοιχείο για τη σωστή διαχείριση, προγραμματισμό και προστασία των διαφόρων περιοχών.

'''ΕΙΣΑΓΩΓΗ-ΣΚΟΠΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ'''

Η Τηλεπισκόπηση είναι ένα εργαλείο που έχει χρησιμοποιηθεί αρκετά τα τελευταία χρόνια για την παρακολούθηση φυσικών και τεχνιτών διαδικασιών. Μια από αυτές τις διαδικασίες είναι και οι πυρκαγιές. Οι πυρκαγιές αποτελούν τον κύριο στόχο της παρούσας έρευνας και συγκεκριμένα η ανάπτυξη ενός νέου αλγόριθμου για τον εντοπισμό καμένων περιοχών σε δορυφορικές εικόνες. Ο δεύτερος στόχος είναι να παράγει ένα δημοσίως διαθέσιμο κατάλογο πυρκαγιών με βάση το Landsat από το 1984 έως το 2015 προκειμένου να παρέχει καινοφανείς πληροφορίες σχετικά με τα πρότυπα πυρκαγιάς στις Ηνωμένες Πολιτείες.

[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_fire1.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Η περιοχή μελέτης και η σειρά των δορυφορικών δεδομένων World Reference System version 2 (WRS-2).]]

'''ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ ΚΑΙ ΔΕΔΟΜΕΝΑ'''

Ως περιοχή μελέτης επιλέχθηκαν οι Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής λόγω του γεγονότος ότι υπήρχαν πολλά δεδομένα για τις πυρκαγιές σε αυτή την περιοχή όσο και δορυφορικά δεδομένα.

Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία και την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων προήρθαν από τον δορυφόρο Landsat World-Reference System 2. Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για την ανάλυση των αποτελεσμάτων προήρθαν από τις εξής δορυφόρους:

(α) Landsat 4 Thematic Mapper (TM), Έτη: 1982-1993

(β) Landsat 5 TM, Έτη: 1984-2013

(γ) Landsat 7 Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM +), τόσο με τον Corrector Line Scan (SLC) όσο και με τοω SLC off, Έτη: 2003-2015

Όλες οι δορυφορικές εικόνες επιλέχθηκαν από τον ιστοσελίδα της Αμερικάνικης Γεωλογικές Υπηρεσίας με (α) γεωμετρικές διορθώσεις, (β) κάλυψη σύννεφων μικρότερη ή ίση με 80%, και (3) γεωμετρικό μέσο σφάλμα ≤ 10m.

Η κύρια πηγή των παρατηρημένων καμένων περιοχών που χρησιμοποιήθηκαν για την εκπαίδευση και την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων των αλγορίθμων ήταν τα δεδομένα MTBS. Αυτά τα δεδομένα περιλάμβαναν τις μεγάλες πυρκαγιές ≥2 km2 στις ανατολικές ΗΠΑ και ≥4 km2 στην δυτική Αμερική.

[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_fire2.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 2.''' Σύγκριση αποτελεσμάτων με τα αρχικά δεδομένα. (α) Καλιφόρνια, (β) Κολοράντο, (γ) Κάνσας, (δ) Ουισκόνσιν και (ε) Βόρεια Καρολίνα.]]
'''ΜΕΘΟΔΟΙ'''

Το αρχικό στάδιο της συγκεκριμένης έρευνας ήταν η χαρτογράφηση όλων των πυρκαγιών πάνω στις δορυφορικές εικόνες. Στη συνέχεια, επιλέχθηκαν οι παράμετροι υπολογισμού του αλγόριθμου BAECV και τα σημεία εκπαίδευσης και δοκιμών. Τα σημεία δοκιμών χωρίστηκαν σε ομάδες ανάλογα με τις χρονολογίες τους και περιελάμβαναν τις χρονολογίες 1988, 1993, 1998, 2003, 2008 και 2013. Οι υπόλοιπες 24 χρονολογίες χρησιμοποιήθηκαν για την επιλογή δεδομένων εκπαίδευσης. Το επόμενο βήμα ήταν η χαρτογράφηση της πιθανότητας για πυρκαγιά στην περιοχή μελέτης, που αποτελεί το πρώτο βήμα του αλγόριθμου BAECV. Ακολούθησε η ταξινόμηση των δορυφορικών εικόνων σε περιοχές με και χωρίς πυρκαγιές. Τελευταία διαδικασία ήταν η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων.

[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_fire3.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 3.''' Σύγκριση δορυφορικών εικόνων Landsat με τις αντίστοιχες εικόνες πιθανότητας πυρκαγιάς στην νότια Φλόριντα.]]

'''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ'''

Από την οπτική σύγκριση των αποτελεσμάτων του αλγόριθμου για την πιθανότητα του καψίματος και των ταξινομημένων εικόνων με τις αρχικές εικόνες των δορυφόρων προέκυψε ότι το πλήθος των αποτελεσμάτων είναι σωστά με μικρές αποκλίσεις. (Εικόνα 2)

Αναλυτικότερα, από το παράδειγμα που εμφανίζεται στην εικόνα 3 είναι εμφανές ότι πολλές καμένες περιοχές εμφανίζονται και εξαφανίζονται καθώς η βιομάζα καταναλώνεται από τις πυρκαγιές και στη συνέχεια ανακάμπτει με την πάροδο του χρόνου. Ακόμα, παρατηρείται ότι ορισμένες περιοχές οριοθετήθηκαν σαφέστερα στις εικόνες με την πιθανότητα πυρκαγιάς σε σχέση με άλλες. (Εικόνα 3)

'''ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΧΩΡΙΚΩΝ ΠΡΟΤΥΠΩΝ ΚΑΜΕΝΗΣ ΓΗΣ'''
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_fire4.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 4.''' Σύγκριση αποτελεσμάτων. (α) BAECV – GFED και (β) BAECV – MTBS.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_fire5.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 5.''' Σύγκριση αποτελεσμάτων ανάμεσα στις χρονολογίες (α) 1984-1993, (β) 1994-2003 και (γ) 2004-2013.]]

Η σύγκριση των αποτελεσμάτων των παραπάνω διαδικασιών πραγματοποιήθηκε ανάμεσα σε BAECV, GFED και MTBS και συγκεκριμένα σε πρώτη φάση σε όλες τις Ηνωμένες πολιτείες της Αμερικής και σε δεύτερη φάση σε τρείς περιοχές (Δύση, Ανατολή και μεγάλες πεδιάδες). Μεταξύ του 1997 και του 2015, ο αλγόριθμος BAECV χαρτογράφησε κατά 36% περισσότερο καμένη περιοχή από τον GFED. Το ποσοστό της καμένης περιοχής του BAECV για τη δύση (40% του συνολικού συνόλου) ήταν σχεδόν ίδιο με της ανατολής (37%) και κάπως χαμηλότερό για τις μεγάλες πεδιάδες (23%). Αντίθετα, η καμένη περιοχή του GFED ήταν κατά κύριο λόγο στη δύση (41%), ακολουθούμενη από τις μεγάλες πεδιάδες (32%), και στη συνέχεια από την ανατολή (27%). Οι διαφορές μεταξύ της έκτασης BAECV και GFED ήταν μεγαλύτερες στην ανατολή (ο BAECV χαρτογράφησε κατά 88% περισσότερο από GFED) και τη δύση (ο BAECV χαρτογράφησε 32% περισσότερο), και παρόμοια στις μεγάλες πεδιάδες (ο BAECV χαρτογράφησε 4% λιγότερο). Σε σύγκριση με τα δεδομένα MTBS για τις χρονολογίες 1984 έως 2013, ο BAECV χαρτογράφησε 116% περισσότερη καμένη επιφάνεια. Στα δεδομένα MTBS, το μεγαλύτερο ποσοστό της καμένης περιοχής ήταν στη δύση (65%), σε σύγκριση με τις μεγάλες πεδιάδες (19%) και την ανατολή (16%). Η πλειοψηφία των καμένων περιοχών για τον BAECV βρισκόταν στις τάξεις βοσκοτόπων/ποωδών (26%), θάμνων (25%) και δασικών εκτάσεων (25%). Μικρότερες ποσότητες καμένων περιοχών εντοπίστηκαν στη γεωργία (10%), στους βοσκότοπους (7%) και στις υπαίθριες εκτάσεις (6%). Τα ποσοστά αυτά ήταν διαφορετικά για τα δεδομένα MTBS, τα οποία είχαν μεγαλύτερο ποσοστό καμένων εκτάσεων σε θάμνους (39%) και δάση (31%) και μικρότερο ποσοστό σε ποώδη (21%), γεωργία (1% και βοσκοτόπους (1%), αλλά παρόμοια έκταση υγροτόπων (7%). Στη Δύση, η καμένη περιοχή διασκορπίστηκε σε δάση, θάμνους και σε κάποιο βαθμό σε βοσκοτόπους, ενώ οι καμένες περιοχές της δεύτερης κατηγορίας ήταν κατά κύριο λόγο στις τάξεις βοσκοτόπων και αγροτικών εκτάσεων ενώ στην ανατολή ήταν στις δασικές και υγροτοπικές τάξεις.

'''ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΧΡΟΝΙΚΩΝ ΠΡΟΤΥΠΩΝ ΚΑΜΕΝΗΣ ΓΗΣ'''

Η σύγκριση των χρονικών μεταβολών των πυρκαγιών στην περιοχή μελέτης έγινε μεταξύ των χρονολογιών: (α)1984-1993, (β) 1994-2003 και (γ) 2004-2013. Κατά την περίοδο 1984-1993, μεγάλες πυρκαγιές συγκεντρώθηκαν στις βορειοδυτικές ΗΠΑ και πολλές μικρότερες πυρκαγιές ήταν ορατές σε άλλα μέρη της χώρας. Κατά την περίοδο 1994-2003, σημειώθηκε αύξηση της συνολικής έκτασης που καίγεται, ιδίως στη Δύση. Η τάση αυτή συνεχίστηκε και τη χρονική περίοδο 2004-2013, με πολλές μεγάλες πυρκαγιές να σημειώνονται στις μεγάλες πεδιάδες. Και στις τρεις χρονικές περιόδους, το ανατολικό Κάνσας και οι νοτιοανατολικές ΗΠΑ είχαν σταθερά μεγάλη έκταση πυρκαγιάς. Εξετάζοντας τις τάσεις στην καμένη περιοχή σε δεκαετή χρονικά διαστήματα χρησιμοποιώντας τα προϊόντα BAECV, διαπιστώθηκε ότι η καμένη έκταση αυξήθηκε κατά 65% στο διάστημα 1994-2003 και στη συνέχεια αυξήθηκε εκ νέου κατά 37% κατά την περίοδο 2004-2013. Μεταξύ 1984-1993 και 1994-2003, τα ποσοστά αύξησης της καμένης περιοχής ήταν τα μεγαλύτερα στη δύση (84%) και στις μεγάλες πεδιάδες (70%) ακολουθούμενη από την ανατολή (33%). Ωστόσο, μεταξύ 1994-2003 και 2004-2013 οι ρυθμοί μεταβολής ήταν μεγαλύτεροι στην ανατολή (46%), ακολουθούμενοι από τις μεγάλες πεδιάδες (44%) και στη συνέχεια τη δύση (27%).

'''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ'''

Η μελέτη αυτή εξέτασε τη σημασία ενσωμάτωσης της Τηλεπισκόπησης στη διαδικασία εντοπισμού των καμένων περιοχών και της έκτασης εκδήλωσης της φωτιάς δεδομένου ότι παράγεται μια πληθώρα αποτελεσμάτων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν περαιτέρω από δημόσιους οργανισμούς. Συγκεκριμένα, τα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την καλύτερη κατανόηση των παρελθόντων προτύπων πυρκαγιάς, των αιτιών που τις δημιούργησαν και των επιπτώσεων που έχουν στα φυσικά και ανθρώπινα συστήματα.

[[category:Δασικές Πυρκαγιές]]

Χαρτογράφηση καμένων περιοχών με τη χρήση διαχρονικών δεδομένων Landsat.

2018-02-18T12:22:47Z

Vmpalaou:

Αρχείο:Rs wiki balaoura fire5.JPG

2018-02-18T12:19:55Z

Vmpalaou:

Χαρτογράφηση καμένων περιοχών με τη χρήση διαχρονικών δεδομένων Landsat.

2018-02-18T12:19:44Z

Vmpalaou:

Χαρτογράφηση καμένων περιοχών με τη χρήση διαχρονικών δεδομένων Landsat.

2018-02-18T12:16:09Z

Vmpalaou:

'''Χαρτογράφηση καμένων περιοχών με τη χρήση διαχρονικών δεδομένων Landsat'''

'''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Mapping burned areas using dense time-series of Landsat data''

'''Συγγραφείς:''' Todd J. Hawbaker, Melanie K. Vanderhoof, Yen-JuBeal, Joshua D. Takacs, Gail L. Schmidt, Jeff T. Falgout, Brad Williams, Nicole M. Fairaux, Megan K. Caldwell, Joshua J. Picotte, Stephen M. Howard, Susan Stitt, John L. Dwyer

'''Πηγή:''' Remote Sensing of Environment 198, June 2017, 504–522

'''Λέξεις κλειδιά:''' Τηλεπισκόπηση, Landsat, Καμένες εκτάσεις

'''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425717302857]

'''ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΜΕΛΕΤΗΣ'''

Αντικείμενο της παρούσας μελέτης είναι η διαχρονική παρακολούθηση δορυφορικών εικόνων για τον εντοπισμό των πυρκαγιών, την τεκμηρίωση των μορφών της πυρκαγιάς, την ποσοτικοποίηση των σχέσεων μεταξύ των προτύπων και των οδηγών εμφάνισης και την εκτίμηση των επιπτώσεων των πυρκαγιών στα ανθρώπινα και φυσικά συστήματα. Η μελέτη αυτή προτείνει ότι η Τηλεπισκόπηση είναι ένα σημαντικό εργαλείο για την έγκυρη καταγραφή αυτών των φαινομένων στο πέρασμα του χρόνου και τη δημιουργία χαρτών, οι οποίοι αποτελούν απαραίτητο στοιχείο για τη σωστή διαχείριση, προγραμματισμό και προστασία των διαφόρων περιοχών.

'''ΕΙΣΑΓΩΓΗ-ΣΚΟΠΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ'''

Η Τηλεπισκόπηση είναι ένα εργαλείο που έχει χρησιμοποιηθεί αρκετά τα τελευταία χρόνια για την παρακολούθηση φυσικών και τεχνιτών διαδικασιών. Μια από αυτές τις διαδικασίες είναι και οι πυρκαγιές. Οι πυρκαγιές αποτελούν τον κύριο στόχο της παρούσας έρευνας και συγκεκριμένα η ανάπτυξη ενός νέου αλγόριθμου για τον εντοπισμό καμένων περιοχών σε δορυφορικές εικόνες. Ο δεύτερος στόχος είναι να παράγει ένα δημοσίως διαθέσιμο κατάλογο πυρκαγιών με βάση το Landsat από το 1984 έως το 2015 προκειμένου να παρέχει καινοφανείς πληροφορίες σχετικά με τα πρότυπα πυρκαγιάς στις Ηνωμένες Πολιτείες.

[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_fire1.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Η περιοχή μελέτης και η σειρά των δορυφορικών δεδομένων World Reference System version 2 (WRS-2).]]

'''ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ ΚΑΙ ΔΕΔΟΜΕΝΑ'''

Ως περιοχή μελέτης επιλέχθηκαν οι Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής λόγω του γεγονότος ότι υπήρχαν πολλά δεδομένα για τις πυρκαγιές σε αυτή την περιοχή όσο και δορυφορικά δεδομένα.

Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία και την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων προήρθαν από τον δορυφόρο Landsat World-Reference System 2. Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για την ανάλυση των αποτελεσμάτων προήρθαν από τις εξής δορυφόρους:

(α) Landsat 4 Thematic Mapper (TM), Έτη: 1982-1993

(β) Landsat 5 TM, Έτη: 1984-2013

(γ) Landsat 7 Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM +), τόσο με τον Corrector Line Scan (SLC) όσο και με τοω SLC off, Έτη: 2003-2015

Όλες οι δορυφορικές εικόνες επιλέχθηκαν από τον ιστοσελίδα της Αμερικάνικης Γεωλογικές Υπηρεσίας με (α) γεωμετρικές διορθώσεις, (β) κάλυψη σύννεφων μικρότερη ή ίση με 80%, και (3) γεωμετρικό μέσο σφάλμα ≤ 10m.

Η κύρια πηγή των παρατηρημένων καμένων περιοχών που χρησιμοποιήθηκαν για την εκπαίδευση και την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων των αλγορίθμων ήταν τα δεδομένα MTBS. Αυτά τα δεδομένα περιλάμβαναν τις μεγάλες πυρκαγιές ≥2 km2 στις ανατολικές ΗΠΑ και ≥4 km2 στην δυτική Αμερική.

[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_fire2.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 2.''' Σύγκριση αποτελεσμάτων με τα αρχικά δεδομένα. (α) Καλιφόρνια, (β) Κολοράντο, (γ) Κάνσας, (δ) Ουισκόνσιν και (ε) Βόρεια Καρολίνα.]]
'''ΜΕΘΟΔΟΙ'''

Το αρχικό στάδιο της συγκεκριμένης έρευνας ήταν η χαρτογράφηση όλων των πυρκαγιών πάνω στις δορυφορικές εικόνες. Στη συνέχεια, επιλέχθηκαν οι παράμετροι υπολογισμού του αλγόριθμου BAECV και τα σημεία εκπαίδευσης και δοκιμών. Τα σημεία δοκιμών χωρίστηκαν σε ομάδες ανάλογα με τις χρονολογίες τους και περιελάμβαναν τις χρονολογίες 1988, 1993, 1998, 2003, 2008 και 2013. Οι υπόλοιπες 24 χρονολογίες χρησιμοποιήθηκαν για την επιλογή δεδομένων εκπαίδευσης. Το επόμενο βήμα ήταν η χαρτογράφηση της πιθανότητας για πυρκαγιά στην περιοχή μελέτης, που αποτελεί το πρώτο βήμα του αλγόριθμου BAECV. Ακολούθησε η ταξινόμηση των δορυφορικών εικόνων σε περιοχές με και χωρίς πυρκαγιές. Τελευταία διαδικασία ήταν η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων.

[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_fire3.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 3.''' Σύγκριση δορυφορικών εικόνων Landsat με τις αντίστοιχες εικόνες πιθανότητας πυρκαγιάς στην νότια Φλόριντα.]]

'''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ'''

Από την οπτική σύγκριση των αποτελεσμάτων του αλγόριθμου για την πιθανότητα του καψίματος και των ταξινομημένων εικόνων με τις αρχικές εικόνες των δορυφόρων προέκυψε ότι το πλήθος των αποτελεσμάτων είναι σωστά με μικρές αποκλίσεις. (Εικόνα 2)

Αναλυτικότερα, από το παράδειγμα που εμφανίζεται στην εικόνα 3 είναι εμφανές ότι πολλές καμένες περιοχές εμφανίζονται και εξαφανίζονται καθώς η βιομάζα καταναλώνεται από τις πυρκαγιές και στη συνέχεια ανακάμπτει με την πάροδο του χρόνου. Ακόμα, παρατηρείται ότι ορισμένες περιοχές οριοθετήθηκαν σαφέστερα στις εικόνες με την πιθανότητα πυρκαγιάς σε σχέση με άλλες. (Εικόνα 3)

'''ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΧΩΡΙΚΩΝ ΠΡΟΤΥΠΩΝ ΚΑΜΕΝΗΣ ΓΗΣ'''
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_fire4.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 4.''' Σύγκριση αποτελεσμάτων. (α) BAECV – GFED και (β) BAECV – MTBS.]]

Η σύγκριση των αποτελεσμάτων των παραπάνω διαδικασιών πραγματοποιήθηκε ανάμεσα σε BAECV, GFED και MTBS και συγκεκριμένα σε πρώτη φάση σε όλες τις Ηνωμένες πολιτείες της Αμερικής και σε δεύτερη φάση σε τρείς περιοχές (Δύση, Ανατολή και μεγάλες πεδιάδες). Μεταξύ του 1997 και του 2015, ο αλγόριθμος BAECV χαρτογράφησε κατά 36% περισσότερο καμένη περιοχή από τον GFED. Το ποσοστό της καμένης περιοχής του BAECV για τη δύση (40% του συνολικού συνόλου) ήταν σχεδόν ίδιο με της ανατολής (37%) και κάπως χαμηλότερό για τις μεγάλες πεδιάδες (23%). Αντίθετα, η καμένη περιοχή του GFED ήταν κατά κύριο λόγο στη δύση (41%), ακολουθούμενη από τις μεγάλες πεδιάδες (32%), και στη συνέχεια από την ανατολή (27%). Οι διαφορές μεταξύ της έκτασης BAECV και GFED ήταν μεγαλύτερες στην ανατολή (ο BAECV χαρτογράφησε κατά 88% περισσότερο από GFED) και τη δύση (ο BAECV χαρτογράφησε 32% περισσότερο), και παρόμοια στις μεγάλες πεδιάδες (ο BAECV χαρτογράφησε 4% λιγότερο). Σε σύγκριση με τα δεδομένα MTBS για τις χρονολογίες 1984 έως 2013, ο BAECV χαρτογράφησε 116% περισσότερη καμένη επιφάνεια. Στα δεδομένα MTBS, το μεγαλύτερο ποσοστό της καμένης περιοχής ήταν στη δύση (65%), σε σύγκριση με τις μεγάλες πεδιάδες (19%) και την ανατολή (16%). Η πλειοψηφία των καμένων περιοχών για τον BAECV βρισκόταν στις τάξεις βοσκοτόπων/ποωδών (26%), θάμνων (25%) και δασικών εκτάσεων (25%). Μικρότερες ποσότητες καμένων περιοχών εντοπίστηκαν στη γεωργία (10%), στους βοσκότοπους (7%) και στις υπαίθριες εκτάσεις (6%). Τα ποσοστά αυτά ήταν διαφορετικά για τα δεδομένα MTBS, τα οποία είχαν μεγαλύτερο ποσοστό καμένων εκτάσεων σε θάμνους (39%) και δάση (31%) και μικρότερο ποσοστό σε ποώδη (21%), γεωργία (1% και βοσκοτόπους (1%), αλλά παρόμοια έκταση υγροτόπων (7%). Στη Δύση, η καμένη περιοχή διασκορπίστηκε σε δάση, θάμνους και σε κάποιο βαθμό σε βοσκοτόπους, ενώ οι καμένες περιοχές της δεύτερης κατηγορίας ήταν κατά κύριο λόγο στις τάξεις βοσκοτόπων και αγροτικών εκτάσεων ενώ στην ανατολή ήταν στις δασικές και υγροτοπικές τάξεις.

'''ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΧΡΟΝΙΚΩΝ ΠΡΟΤΥΠΩΝ ΚΑΜΕΝΗΣ ΓΗΣ'''

Η σύγκριση των χρονικών μεταβολών των πυρκαγιών στην περιοχή μελέτης έγινε μεταξύ των χρονολογιών: (α)1984-1993, (β) 1994-2003 και (γ) 2004-2013. Κατά την περίοδο 1984-1993, μεγάλες πυρκαγιές συγκεντρώθηκαν στις βορειοδυτικές ΗΠΑ και πολλές μικρότερες πυρκαγιές ήταν ορατές σε άλλα μέρη της χώρας. Κατά την περίοδο 1994-2003, σημειώθηκε αύξηση της συνολικής έκτασης που καίγεται, ιδίως στη Δύση. Η τάση αυτή συνεχίστηκε και τη χρονική περίοδο 2004-2013, με πολλές μεγάλες πυρκαγιές να σημειώνονται στις μεγάλες πεδιάδες. Και στις τρεις χρονικές περιόδους, το ανατολικό Κάνσας και οι νοτιοανατολικές ΗΠΑ είχαν σταθερά μεγάλη έκταση πυρκαγιάς. Εξετάζοντας τις τάσεις στην καμένη περιοχή σε δεκαετή χρονικά διαστήματα χρησιμοποιώντας τα προϊόντα BAECV, διαπιστώθηκε ότι η καμένη έκταση αυξήθηκε κατά 65% στο διάστημα 1994-2003 και στη συνέχεια αυξήθηκε εκ νέου κατά 37% κατά την περίοδο 2004-2013. Μεταξύ 1984-1993 και 1994-2003, τα ποσοστά αύξησης της καμένης περιοχής ήταν τα μεγαλύτερα στη δύση (84%) και στις μεγάλες πεδιάδες (70%) ακολουθούμενη από την ανατολή (33%). Ωστόσο, μεταξύ 1994-2003 και 2004-2013 οι ρυθμοί μεταβολής ήταν μεγαλύτεροι στην ανατολή (46%), ακολουθούμενοι από τις μεγάλες πεδιάδες (44%) και στη συνέχεια τη δύση (27%).

Χαρτογράφηση καμένων περιοχών με τη χρήση διαχρονικών δεδομένων Landsat.

2018-02-18T12:11:25Z

Vmpalaou:

Αρχείο:Rs wiki balaoura fire4.JPG

2018-02-18T11:51:58Z

Vmpalaou:

Αρχείο:Rs wiki balaoura fire3.JPG

2018-02-18T11:36:57Z

Vmpalaou:

Χαρτογράφηση καμένων περιοχών με τη χρήση διαχρονικών δεδομένων Landsat.

2018-02-18T11:31:22Z

Vmpalaou:

Χαρτογράφηση καμένων περιοχών με τη χρήση διαχρονικών δεδομένων Landsat.

2018-02-18T11:31:09Z

Vmpalaou:

Χαρτογράφηση καμένων περιοχών με τη χρήση διαχρονικών δεδομένων Landsat.

2018-02-18T11:28:43Z

Vmpalaou:

Αρχείο:Rs wiki balaoura fire2.JPG

2018-02-18T11:27:57Z

Vmpalaou:

Αρχείο:Rs wiki balaoura fire1.JPG

2018-02-18T10:32:49Z

Vmpalaou:

Χαρτογράφηση καμένων περιοχών με τη χρήση διαχρονικών δεδομένων Landsat.

2018-02-18T10:16:36Z

Vmpalaou:

Χαρτογράφηση καμένων περιοχών με τη χρήση διαχρονικών δεδομένων Landsat.

2018-02-18T10:15:57Z

Vmpalaou: Νέα σελίδα με ''''Χαρτογράφηση καμένων περιοχών με τη χρήση διαχρονικών δεδομένων Landsat''' '''Πρωτότυπος τίτλο...'

Μπαλαούρα Βασιλική

2018-02-18T10:14:12Z

Vmpalaou:

Add Your Content Here

* [[Χαρτογράφηση και ανάλυση χρήσεων γης μέσω Τηλεπισκόπησης και ΓΣΠ: Η περίπτωση μελέτης της λεκάνης απορροής Simly στο Πακιστάν.]]

* [[Παρακολούθηση αποκατάστασης περιοχών εξόρυξης μέσω της Τηλεπισκόπησης και του GIS.]]

* [[Αξιολόγηση των δυνατοτήτων της Τηλεπισκόπησης στην παρακολούθηση του υάκινθου στα οικοσυστήματα γλυκών νερών.]]

* [[Αξιολόγηση φυσικής ευπάθειας και κινδύνου μέσω τεχνικών Τηλεπισκόπησης για την πόλη της Αλεξάνδρειας στην Αίγυπτο.]]

* [[Χαρτογράφηση καμένων περιοχών με τη χρήση διαχρονικών δεδομένων Landsat.]]

* [[Χαρτογράφηση και ανάλυση χρήσεων γης μέσω Τηλεπισκόπησης και ΓΣΠ: Η περίπτωση μελέτης του Tanguar Haor στο Μπαγκλαντές.]]

* [[Συσχέτιση της τεκτονικής, της σεισμικότητας και του γεωθερμικού δυναμικού στη Λέσβο χρησιμοποιώντας τηλεπισκοπικά δεδομένα και GIS.]]

* [[Νέα μέθοδος ανίχνευσης πλημμυρών με τη βοήθεια των τεχνικών της Τηλεπισκόπησης και της υδροχημείας.]]

* [[Δέκα χρόνια μετά τον τυφώνα Κατρίνα: Παρακολούθηση της ανάκαμψης στη Νέα Ορλεάνη και των γύρω περιοχές μέσω Τηλεπισκόπησης.]]

* [[Εντοπισμός υδάτινων συστημάτων και ανίχνευση μεταβολών με τη χρήση διαχρονικών τηλεπισκοπικών εικόνων στη λίμνη Burdur, Τουρκία.]]

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

Νέα μέθοδος ανίχνευσης πλημμυρών με τη βοήθεια των τεχνικών της Τηλεπισκόπησης και της υδροχημείας.

2018-02-18T10:11:59Z

Vmpalaou:

'''Νέα μέθοδος ανίχνευσης πλημμυρών με τη βοήθεια των τεχνικών της Τηλεπισκόπησης και της υδροχημείας.'''

'''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Flood mapping with remote sensing and hydrochemistry: A new method to distinguish the origin of flood water during floods ''

'''Συγγραφείς:''' J. Chormanskia, T. Okruszkoa, S. Ignara, O. Batelaanb, K.T. Rebeld, M.J. Wassend

'''Πηγή:''' Ecological Engineering 37, April 2011, 1334-1349

'''Λέξεις κλειδιά:''' Τηλεπισκόπηση, Πλημμύρα, Πολώνια, Βλάστηση, Υδροχημεία

'''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925857411001121]

[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood1.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Ο χάρτης με την περιοχή μελέτης.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood2.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 2.''' Τα επίπεδα νερού που καταγράφηκαν στο σταθμό Burzyn κατά την περίοδο Δεκέμβριος 2001-Ιουλίος 2002.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood3.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 3.''' Οι περιοχές μελέτης για την επιβλεπόμενη ταξινόμηση.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood4.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 4.''' Τα αποτελέσματα της επιβλεπόμενης ταξινόμησης της εικόνας Landsat για την άνοιξη του 2002.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood5.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 5.''' Σύγκριση των χαρτών πλημμυράς που λήφθηκαν με τις δύο μεθόδους (GPS και Τηλεπισκόπηση) για την άνοιξη του 2002.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood6.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 6.''' Η χωρική κατανομή των αποτελεσμάτων PCA στα τρία τμήματα της περιοχής μελέτης για την άνοιξη του 2002.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood7.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 7.''' Χωρική κατανομή των στοιχείων της χημείας.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood8.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 8.''' Ζώνες πλημμύρας σε σύγκριση με το γενικευμένο χάρτη βλάστησης.]]

'''ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ'''

Αντικείμενο της παρούσας μελέτης είναι η εφαρμογή μιας νέας μεθόδου προσδιορισμού της έκτασης των πλημμυρών και της χωρικής κατανομής των διαφόρων πηγών κατά τη διάρκεια μιας πλημμύρας, χρησιμοποιώντας σύστημα προσδιορισμού θέσης, πολυφασματική τηλεπισκόπηση και υδροχημικές αναλύσεις. Η μελέτη αυτή προτείνει ότι ο συνδυασμός της Τηλεπισκόπησης και των θεωριών της υδροχημείας είναι ένα σημαντικό εργαλείο για την έγκυρη καταγραφή αυτών των φαινομένων με τελικό στόχο τη διαχείριση και προστασία των επηρεαζόμενων περιοχών.

'''ΕΙΣΑΓΩΓΗ- ΣΚΟΠΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ'''

Ο κύριος στόχος της συγκεκριμένης έρευνας είναι η ένταξη της Τηλεπισκόπησης στη διαδικασία υπολογισμού της έκτασης των πλημμυρών και εύρεσης των διαφόρων πηγών κατά τη διάρκεια εκδήλωσης τέτοιων φαινομένων στο ποταμό Biebrza στην Πολωνία. Οι πλημμύρες των ποταμών είναι σημαντικές για την οικολογική λειτουργία των περιοχών επιρροής τους καθώς προστατεύουν την ενδοχώρα, καθαρίζουν το νερό διατηρώντας θρεπτικά συστατικά και μετατρέπονται σε γόνιμες περιοχές λόγω της αποσύνθεσης της οργανικής ύλης που κατατίθεται κατά τη διάρκεια μιας πλημμύρας. Η εκτίμηση αυτών των αλλαγών επομένως παίζουν καθοριστικό ρόλο στη διατύπωση σωστών στρατηγικών διαχείρισης, διατήρησης και προστασίας. Η περιοχή μελέτης επιλέχθηκε λόγω του γεγονότος ότι αποτελεί μια περιοχή στην οποία συμβαίνουν τεράστιες πλημμύρες κάθε άνοιξη, στις οποίες οι καταθέσεις τύρφης και η ποικιλία των σύγχρονων τύπων βλάστησης υποδεικνύουν διαφορετικές πηγές νερού.

'''ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ'''

Η περιοχή μελέτης στη συγκεκριμένη έρευνα είναι οι υγροβιότοποι κατά μήκος της κατώτερης περιοχής του ποταμού Biebrza στην Πολωνία. Είναι ένας ποταμός που δεν ρυθμίζεται εύκολα, οι ανθρώπινες παρεμβάσεις είναι ελάχιστες ως και μηδαμινές και η κοιλάδα του δεν περιέχει βάλτους και βοσκότοπους.Η λεκάνη απορροής του ποταμού Biebrza περιλαμβάνει περίπου 7000 km2 και η κοιλάδα έχει μέγεθος περίπου 1950 km2. Η κοιλάδα αποτελείται από τρείς λεκάνες, που ονομάζονται άνω, μέση και κάτω λεκάνη, με μέτρο διάκρισης τη γεωμορφολογία. Από αυτές τις λεκάνες επιλέχθηκε η κάτω που έχει έκταση 453 km2 και πλημμυρίζει σχεδόν κάθε χρόνο μετά την άνοιξη. Οι κορυφώσεις των πλημμυρών εμφανίζονται τον Μάρτιο και τον Απρίλιο και οι πλημμύρες παραμένουν μέχρι τα τέλη Μαΐου – αρχές Ιουνίου.

'''ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ'''

'''''Προσέγγιση'''''

Η μέθοδος που αναπτύχθηκε συνδυάζει τη χρήση του συστήματος εντοπισμού θέσεων (GPS) και της πολυφασματικής τηλεπισκόπησης (RS) για τη χαρτογράφηση της πλημμυρισμένης περιοχής, τη δειγματοληψία χημικών υδάτων και τεχνικών παρεμβολής για τη διάκριση των πηγών ύδατος, καθώς και τα συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών για την ανάλυση χωρικών μοτίβων.

'''''Δεδομένα'''''

Όσον αφορά την υδρολογία της περιοχής, τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για τη διεξαγωγή της έρευνας ήταν αρχικά τα στοιχεία ημερήσιας στάθμης νερού του ποταμού για δύο σταθμούς από την πολωνική υπηρεσία καιρού. Ο ένας ήταν στο Osowiec που βρίσκεται ακριβώς πριν από τη σύνδεση μεταξύ της μέσης και της κάτω λεκάνης και ο άλλος στο Burzyn που βρίσκεται στο χαμηλότερο άκρο του ποταμού κοντά στη συμβολή με τον ποταμό Narew. Ακόμα, διεξήχθησαν επιτόπιες μετρήσεις κατά τη διάρκεια τριών περιόδων: 21-24 Φεβρουαρίου, 9-11 και 15-16 Μαρτίου 2002, ενώ λήφθηκε η δορυφορική εικόνα για τις 17 Μαρτίου 2002. Σε αυτές τις μετρήσεις πάρθηκαν δεδομένα σχετικά με τα όρια της πλημμύρας (μέσω GPS), την ηλεκτρική αγωγιμότητα, την αλκαλικότητα και συλλέχθηκαν δείγματα των επιφανειακών υδάτων.

Όσον αφορά τα τηλεπισκοπικά δεδομένα, εφαρμόστηκαν παθητικοί αισθητήρες του ορατού και υπέρυθρου φάσματος για την ανίχνευση των πλημμυρών και χρησιμοποιήθηκε μια δορυφορική εικόνα του Landsat ETM+ (διαδρομή 187/ σειρά 23) για την ημερομηνία 17 Μαρτίου του 2002. Η εικόνα διορθώθηκε γεωμετρικά με μετασχηματισμό πολυωνύμου πρώτης τάξης με βάση 19 σημεία ελέγχου εδάφους (GCP). Τα επιλεγμένα GCP ήταν εύκολα αναγνωρίσιμα τόσο στη δορυφορική εικόνα όσο και στον τοπογραφικό χάρτη (1:25.000). Η εικόνα διορθώθηκε και καταχωρήθηκε στο Πολωνικό Γεωδαιτικό Σύστημα Συντεταγμένων του 1965. Το υπολογιζόμενο μέσο τετραγωνικό σφάλμα (RMSE) ήταν περίπου 3 μέτρα. Ακόμα, η εικόνα υποβλήθηκε σε επαναδειγματοληψία με μέγεθος εικονοστοιχείου 25m χρησιμοποιώντας την τεχνική πλησιέστερη αναδειγματοληψίας.

'''''Ανάλυση'''''

Για την έκταση των πλημμυρών αρχικά υπολογίσθηκε ο λόγος υγρασίας TM7/TM4, ο δείκτης βλάστησης κανονικοποιημένης διαφοράς (NDVI) και η πρώτη κύρια συνιστώσα. Στη συνέχεια, αφού επιλέχθηκαν οι περιοχές εκπαίδευσης πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση με τη μέθοδο της μέγιστης πιθανότητας, ακολουθούμενη από τη διαδικασία συνένωσης παρόμοιων κατηγοριών με σκοπό τη βελτίωση των αποτελεσμάτων. Τα αποτελέσματα της ταξινόμησης ομαδοποιήθηκαν σε κατηγορίες υγρού και ξηρού εδάφους προκειμένου να ληφθεί η πλημμυρισμένη περιοχή. Η επαλήθευση της ταξινόμησης έγινε με τη μέτρηση των ορίων μέσω GPS. Η έκταση της πλημμύρας προσδιορίστηκε με χειροκίνητη παρεμβολή των μετρημένων σημείων ροής και με τη χρήση των γραμμών περιγράμματος του τοπογραφικού χάρτη.

Για τον προσδιορισμό των πηγών ύδατος υπολογίσθηκε η ιοντική ισορροπία για όλα τα δείγματα και οι άξονες μεταβολής. Τα αποτελέσματα των δειγμάτων των τριών πρώτων συνιστωσών PCA εισήχθησαν στο ArcGIS και συνδέθηκαν με τις γεωγραφικές συντεταγμένες όπως μετρήθηκαν με το GPS στο πεδίο. Οι χάρτες που πρόεκυψαν παρουσίαζαν τη χωρική κατανομή των τριών πρώτων βασικών συνιστωσών στην ποιότητα του νερού. Ακόμα, η ζώνη νερού του ποταμού προσδιορίστηκε με την ψηφιοποίηση των ορίων πλημμύρας στο ArcGIS. Τέλος, έγινε επαλήθευση για τις ζώνες διαφορετικών τύπων νερού συγκρίνοντάς με ένα χάρτη βλάστησης.

'''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ'''

Από την ταξινόμηση της δορυφορικής εικόνας σε 12 διαφορετικές καλύψεις γης προέκυψε ότι η κατηγορία του ανοιχτού νερού καταλάμβανε το 11% της συνολικής έκτασης και αποτελούσε τη μεγαλύτερη κατηγορία. Ακόμα, υπολογίσθηκαν οι σημαντικότεροι τύποι βλάστησης στους υγροτόπους, που ήταν: θάμνοι καλαμιού (περίπου 40 km2 (9%)), θάμνοι (45 km2 (10%)) ριζώματα (20 km2 (4%)) και η συνολική έκταση των πλημμυρισμένων τάξεων στα 215 km2 (47%). Όσον αφορά τις ξερές περιοχές, προέκυψε ότι οι κυριότεροι τύποι "ξηρών" κατηγοριών ήταν τα λιβάδια, τα φυλλοβόλα και τα κωνοφόρα δάση, τα οποία κάλυπταν από κοινού σχεδόν 80 km2 (18%). Οι υπόλοιπες κατηγορίες "ξηρών" χρήσεων αποτελούσαν λιγότερο από το 10% της συνολικής έκτασης των ξηρών κλάσεων. Η ταξινομημένη εικόνα με τις 12 τάξεις επαληθεύθηκε με δεδομένα εδάφους για 796 θέσεις, με αποτέλεσμα ένα πίνακα σφαλμάτων. Αυτή η επαλήθευση απέδωσε συνολική ακρίβεια 88%, πράγμα που δείχνει ότι η ταξινόμηση ήταν επιτυχής και οι περιοχές εκπαίδευσης ήταν καλά καθορισμένες. Μετά τη διαδικασία της συνένωσης των ομοιογενών κατηγοριών η ακρίβεια της ταξινόμησης αυξήθηκε σε 93%. Από αυτή τη ταξινόμηση δημιουργήθηκε ο χάρτης των υγρών και ξερών περιοχών, ο οποίος επαληθεύτηκε με δεδομένα πεδίου.

'''ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΗΓΩΝ ΥΔΑΤΟΣ ΚΑΙ ΟΡΙΟΘΕΤΗΣΗ ΠΛΗΜΜΥΡΙΣΜΕΝΩΝ ΠΕΡΙΟΧΩΝ'''

Για τον προσδιορισμό αυτών των στοιχείων χρησιμοποιήθηκε η τεχνική των τριών συνιστωσών. Τα τρία συστατικά ήταν: (α) Ca2+ και Mg2+, (β) Si, Mn και PO43- και (γ) Na+ και K+ συνοδευόμενο από SO42- και Cl-. Η χωρική κατανομή των τριών πρώτων συνιστωσών παρουσιάζεται στην εικόνα 6. Ο συνδυασμός αυτών των χαρτών δείχνει μια σειρά από σαφή μοτίβα. Στο νότιο τμήμα της κοιλάδας και προς τα ανατολικά υπάρχουν γενικά χαμηλές βαθμολογίες στο πρώτο συστατικό και υψηλές βαθμολογίες στο δεύτερο συστατικό, γεγονός που υποδηλώνει ότι υπερισχύει το στάσιμο νερό, το οποίο δεν έρχεται σε επαφή με τα ιζήματα. Ο κύριος ποταμός παρουσιάζει τα αντίθετα αποτελέσματα στις τρεις συνιστώσες: υψηλή στο πρώτο στοιχείο, χαμηλή στο δεύτερο στοιχείο και υψηλή στο τρίτο στοιχείο. Το νερό αυτό βρίσκεται σε παρατεταμένη επαφή με τα ιζήματα και επηρεάζεται από τις ανθρώπινες δραστηριότητες. Ένας αριθμός δειγμάτων που βρίσκονται κοντά στις άκρες της κοιλάδας βαθμολογούνται πολύ ψηλά στην πρώτη συνιστώσα, γεγονός που υποδηλώνει ότι η προέλευση αυτού του νερού είναι πιθανότατα από υπόγεια ύδατα που προέρχονται από υψηλότερα εδάφη και καταλήγουν στα άκρα της κοιλάδας.

Αυτή η ανάλυση των συνιστωσών προέκυψαν έξι συστάδες που η χωρική κατανομή τους παρουσιάζεται στην εικόνα 7.

Ο χάρτης με της πηγές του ύδατος προσδιορίστηκε με βάση τη στατιστική ανάλυση και την ταξινόμηση των δειγμάτων του νερού. Το όριο της χωρικής κατανομής των συστάδων 4 και 5 θεωρήθηκε ότι είναι το όριο της ζώνης των υδάτων του ποταμού και ψηφιοποιήθηκε στο ArcGIS, που είχε ως αποτέλεσμα μια πλημμυρισμένη έκταση 89,2 km2 από τον ποταμό.

Τέλος, από την επαλήθευση των ζωνών επιρροής της πλημμύρας με τη βοήθεια ενός χάρτη βλάστησης προέκυψαν τέσσερις κατηγορίες συχνότητας βλάστησης:
(α) Συχνά πλημμυρισμένες
(β) Περιοδικά πλημμυρισμένες
(γ) Σπάνια πλημμυρισμένες
(δ) Ποτέ πλημμυρισμένες και δάσος

Το συμπέρασμα που βγήκε από τη συσχέτιση ήταν ότι τα πρότυπα κατανομής της βλάστησης ήταν σωστά στο μεγαλύτερο ποσοστό, με τις περισσότερες αποκλίσεις να παρουσιάζονται στο κεντρικό τμήμα.

'''ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ'''

Η μελέτη αυτή εξέτασε τη σημασία της ενσωμάτωσης της Τηλεπισκόπησης στη διαδικασία υπολογισμού της έκτασης μιας πλημμύρας όπως και στον εντοπισμό των πηγών κατά τη διάρκεια εκδήλωσης της. Οι αλλαγές μέσω της Τηλεπισκόπησης μετατράπηκαν σε ποσοτικά δεδομένα τα οποία συνδυάστηκα ή συγκρίθηκαν με υδροχημικά στοιχεία και άλλους χάρτες. Η ταξινομημένη εικόνα έδωσε ικανοποιητικά αποτελέσματα, τα οποία επαληθεύτηκαν με δεδομένα εδάφους. Η εικόνα Landsat θεωρήθηκε ως πολύτιμη πηγή δεδομένων για τον προσδιορισμό της έκτασης της πλημμύρας, ειδικά στην περίπτωση των υγροτόπων και των φυλλοβόλων δασών. Τέλος, η υδροχημική μέθοδος επέτρεψε τον ακριβή προσδιορισμό του χάρτη πλημμυρών σε συνδυασμό με τις τεχνικές GIS. Έχοντας πει όλα αυτά, υπάρχουν αρκετές συστάσεις που βασίζονται στα συμπεράσματα της παρούσας μελέτης για την ορθή διαχείριση και προστασία αυτών των περιοχών.

[[category:Πλημμύρες]]

Νέα μέθοδος ανίχνευσης πλημμυρών με τη βοήθεια των τεχνικών της Τηλεπισκόπησης και της υδροχημείας.

2018-02-18T10:07:23Z

Vmpalaou:

Νέα μέθοδος ανίχνευσης πλημμυρών με τη βοήθεια των τεχνικών της Τηλεπισκόπησης και της υδροχημείας.

2018-02-18T10:04:26Z

Vmpalaou:

'''Νέα μέθοδος ανίχνευσης πλημμυρών με τη βοήθεια των τεχνικών της Τηλεπισκόπησης και της υδροχημείας.'''

'''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Flood mapping with remote sensing and hydrochemistry: A new method to distinguish the origin of flood water during floods ''

'''Συγγραφείς:''' J. Chormanskia, T. Okruszkoa, S. Ignara, O. Batelaanb, K.T. Rebeld, M.J. Wassend

'''Πηγή:''' Ecological Engineering 37, April 2011, 1334-1349

'''Λέξεις κλειδιά:''' Τηλεπισκόπηση, Πλημμύρα, Πολώνια, Βλάστηση, Υδροχημεία

'''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925857411001121]

[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood1.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Ο χάρτης με την περιοχή μελέτης.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood2.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Τα επίπεδα νερού που καταγράφηκαν στο σταθμό Burzyn κατά την περίοδο Δεκέμβριος 2001-Ιουλίος 2002.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood3.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Οι περιοχές μελέτης για την επιβλεπόμενη ταξινόμηση.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood4.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Τα αποτελέσματα της επιβλεπόμενης ταξινόμησης της εικόνας Landsat για την άνοιξη του 2002.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood5.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Σύγκριση των χαρτών πλημμυράς που λήφθηκαν με τις δύο μεθόδους (GPS και Τηλεπισκόπηση) για την άνοιξη του 2002.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood6.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Η χωρική κατανομή των αποτελεσμάτων PCA στα τρία τμήματα της περιοχής μελέτης για την άνοιξη του 2002.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood7.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Χωρική κατανομή των στοιχείων της χημείας.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood8.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Ζώνες πλημμύρας σε σύγκριση με το γενικευμένο χάρτη βλάστησης.]]

'''ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ'''

Αντικείμενο της παρούσας μελέτης είναι η εφαρμογή μιας νέας μεθόδου προσδιορισμού της έκτασης των πλημμυρών και της χωρικής κατανομής των διαφόρων πηγών κατά τη διάρκεια μιας πλημμύρας, χρησιμοποιώντας σύστημα προσδιορισμού θέσης, πολυφασματική τηλεπισκόπηση και υδροχημικές αναλύσεις. Η μελέτη αυτή προτείνει ότι ο συνδυασμός της Τηλεπισκόπησης και των θεωριών της υδροχημείας είναι ένα σημαντικό εργαλείο για την έγκυρη καταγραφή αυτών των φαινομένων με τελικό στόχο τη διαχείριση και προστασία των επηρεαζόμενων περιοχών.

'''ΕΙΣΑΓΩΓΗ- ΣΚΟΠΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ'''

Ο κύριος στόχος της συγκεκριμένης έρευνας είναι η ένταξη της Τηλεπισκόπησης στη διαδικασία υπολογισμού της έκτασης των πλημμυρών και εύρεσης των διαφόρων πηγών κατά τη διάρκεια εκδήλωσης τέτοιων φαινομένων στο ποταμό Biebrza στην Πολωνία. Οι πλημμύρες των ποταμών είναι σημαντικές για την οικολογική λειτουργία των περιοχών επιρροής τους καθώς προστατεύουν την ενδοχώρα, καθαρίζουν το νερό διατηρώντας θρεπτικά συστατικά και μετατρέπονται σε γόνιμες περιοχές λόγω της αποσύνθεσης της οργανικής ύλης που κατατίθεται κατά τη διάρκεια μιας πλημμύρας. Η εκτίμηση αυτών των αλλαγών επομένως παίζουν καθοριστικό ρόλο στη διατύπωση σωστών στρατηγικών διαχείρισης, διατήρησης και προστασίας. Η περιοχή μελέτης επιλέχθηκε λόγω του γεγονότος ότι αποτελεί μια περιοχή στην οποία συμβαίνουν τεράστιες πλημμύρες κάθε άνοιξη, στις οποίες οι καταθέσεις τύρφης και η ποικιλία των σύγχρονων τύπων βλάστησης υποδεικνύουν διαφορετικές πηγές νερού.

'''ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ'''

Η περιοχή μελέτης στη συγκεκριμένη έρευνα είναι οι υγροβιότοποι κατά μήκος της κατώτερης περιοχής του ποταμού Biebrza στην Πολωνία. Είναι ένας ποταμός που δεν ρυθμίζεται εύκολα, οι ανθρώπινες παρεμβάσεις είναι ελάχιστες ως και μηδαμινές και η κοιλάδα του δεν περιέχει βάλτους και βοσκότοπους.Η λεκάνη απορροής του ποταμού Biebrza περιλαμβάνει περίπου 7000 km2 και η κοιλάδα έχει μέγεθος περίπου 1950 km2. Η κοιλάδα αποτελείται από τρείς λεκάνες, που ονομάζονται άνω, μέση και κάτω λεκάνη, με μέτρο διάκρισης τη γεωμορφολογία. Από αυτές τις λεκάνες επιλέχθηκε η κάτω που έχει έκταση 453 km2 και πλημμυρίζει σχεδόν κάθε χρόνο μετά την άνοιξη. Οι κορυφώσεις των πλημμυρών εμφανίζονται τον Μάρτιο και τον Απρίλιο και οι πλημμύρες παραμένουν μέχρι τα τέλη Μαΐου – αρχές Ιουνίου.

'''ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ'''

'''''Προσέγγιση'''''

Η μέθοδος που αναπτύχθηκε συνδυάζει τη χρήση του συστήματος εντοπισμού θέσεων (GPS) και της πολυφασματικής τηλεπισκόπησης (RS) για τη χαρτογράφηση της πλημμυρισμένης περιοχής, τη δειγματοληψία χημικών υδάτων και τεχνικών παρεμβολής για τη διάκριση των πηγών ύδατος, καθώς και τα συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών για την ανάλυση χωρικών μοτίβων.

'''''Δεδομένα'''''

Όσον αφορά την υδρολογία της περιοχής, τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για τη διεξαγωγή της έρευνας ήταν αρχικά τα στοιχεία ημερήσιας στάθμης νερού του ποταμού για δύο σταθμούς από την πολωνική υπηρεσία καιρού. Ο ένας ήταν στο Osowiec που βρίσκεται ακριβώς πριν από τη σύνδεση μεταξύ της μέσης και της κάτω λεκάνης και ο άλλος στο Burzyn που βρίσκεται στο χαμηλότερο άκρο του ποταμού κοντά στη συμβολή με τον ποταμό Narew. Ακόμα, διεξήχθησαν επιτόπιες μετρήσεις κατά τη διάρκεια τριών περιόδων: 21-24 Φεβρουαρίου, 9-11 και 15-16 Μαρτίου 2002, ενώ λήφθηκε η δορυφορική εικόνα για τις 17 Μαρτίου 2002. Σε αυτές τις μετρήσεις πάρθηκαν δεδομένα σχετικά με τα όρια της πλημμύρας (μέσω GPS), την ηλεκτρική αγωγιμότητα, την αλκαλικότητα και συλλέχθηκαν δείγματα των επιφανειακών υδάτων.

Όσον αφορά τα τηλεπισκοπικά δεδομένα, εφαρμόστηκαν παθητικοί αισθητήρες του ορατού και υπέρυθρου φάσματος για την ανίχνευση των πλημμυρών και χρησιμοποιήθηκε μια δορυφορική εικόνα του Landsat ETM+ (διαδρομή 187/ σειρά 23) για την ημερομηνία 17 Μαρτίου του 2002. Η εικόνα διορθώθηκε γεωμετρικά με μετασχηματισμό πολυωνύμου πρώτης τάξης με βάση 19 σημεία ελέγχου εδάφους (GCP). Τα επιλεγμένα GCP ήταν εύκολα αναγνωρίσιμα τόσο στη δορυφορική εικόνα όσο και στον τοπογραφικό χάρτη (1:25.000). Η εικόνα διορθώθηκε και καταχωρήθηκε στο Πολωνικό Γεωδαιτικό Σύστημα Συντεταγμένων του 1965. Το υπολογιζόμενο μέσο τετραγωνικό σφάλμα (RMSE) ήταν περίπου 3 μέτρα. Ακόμα, η εικόνα υποβλήθηκε σε επαναδειγματοληψία με μέγεθος εικονοστοιχείου 25m χρησιμοποιώντας την τεχνική πλησιέστερη αναδειγματοληψίας.

'''''Ανάλυση'''''

Για την έκταση των πλημμυρών αρχικά υπολογίσθηκε ο λόγος υγρασίας TM7/TM4, ο δείκτης βλάστησης κανονικοποιημένης διαφοράς (NDVI) και η πρώτη κύρια συνιστώσα. Στη συνέχεια, αφού επιλέχθηκαν οι περιοχές εκπαίδευσης πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση με τη μέθοδο της μέγιστης πιθανότητας, ακολουθούμενη από τη διαδικασία συνένωσης παρόμοιων κατηγοριών με σκοπό τη βελτίωση των αποτελεσμάτων. Τα αποτελέσματα της ταξινόμησης ομαδοποιήθηκαν σε κατηγορίες υγρού και ξηρού εδάφους προκειμένου να ληφθεί η πλημμυρισμένη περιοχή. Η επαλήθευση της ταξινόμησης έγινε με τη μέτρηση των ορίων μέσω GPS. Η έκταση της πλημμύρας προσδιορίστηκε με χειροκίνητη παρεμβολή των μετρημένων σημείων ροής και με τη χρήση των γραμμών περιγράμματος του τοπογραφικού χάρτη.

Για τον προσδιορισμό των πηγών ύδατος υπολογίσθηκε η ιοντική ισορροπία για όλα τα δείγματα και οι άξονες μεταβολής. Τα αποτελέσματα των δειγμάτων των τριών πρώτων συνιστωσών PCA εισήχθησαν στο ArcGIS και συνδέθηκαν με τις γεωγραφικές συντεταγμένες όπως μετρήθηκαν με το GPS στο πεδίο. Οι χάρτες που πρόεκυψαν παρουσίαζαν τη χωρική κατανομή των τριών πρώτων βασικών συνιστωσών στην ποιότητα του νερού. Ακόμα, η ζώνη νερού του ποταμού προσδιορίστηκε με την ψηφιοποίηση των ορίων πλημμύρας στο ArcGIS. Τέλος, έγινε επαλήθευση για τις ζώνες διαφορετικών τύπων νερού συγκρίνοντάς με ένα χάρτη βλάστησης.

'''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ'''

Από την ταξινόμηση της δορυφορικής εικόνας σε 12 διαφορετικές καλύψεις γης προέκυψε ότι η κατηγορία του ανοιχτού νερού καταλάμβανε το 11% της συνολικής έκτασης και αποτελούσε τη μεγαλύτερη κατηγορία. Ακόμα, υπολογίσθηκαν οι σημαντικότεροι τύποι βλάστησης στους υγροτόπους, που ήταν: θάμνοι καλαμιού (περίπου 40 km2 (9%)), θάμνοι (45 km2 (10%)) ριζώματα (20 km2 (4%)) και η συνολική έκταση των πλημμυρισμένων τάξεων στα 215 km2 (47%). Όσον αφορά τις ξερές περιοχές, προέκυψε ότι οι κυριότεροι τύποι "ξηρών" κατηγοριών ήταν τα λιβάδια, τα φυλλοβόλα και τα κωνοφόρα δάση, τα οποία κάλυπταν από κοινού σχεδόν 80 km2 (18%). Οι υπόλοιπες κατηγορίες "ξηρών" χρήσεων αποτελούσαν λιγότερο από το 10% της συνολικής έκτασης των ξηρών κλάσεων. Η ταξινομημένη εικόνα με τις 12 τάξεις επαληθεύθηκε με δεδομένα εδάφους για 796 θέσεις, με αποτέλεσμα ένα πίνακα σφαλμάτων. Αυτή η επαλήθευση απέδωσε συνολική ακρίβεια 88%, πράγμα που δείχνει ότι η ταξινόμηση ήταν επιτυχής και οι περιοχές εκπαίδευσης ήταν καλά καθορισμένες. Μετά τη διαδικασία της συνένωσης των ομοιογενών κατηγοριών η ακρίβεια της ταξινόμησης αυξήθηκε σε 93%. Από αυτή τη ταξινόμηση δημιουργήθηκε ο χάρτης των υγρών και ξερών περιοχών, ο οποίος επαληθεύτηκε με δεδομένα πεδίου.

Νέα μέθοδος ανίχνευσης πλημμυρών με τη βοήθεια των τεχνικών της Τηλεπισκόπησης και της υδροχημείας.

2018-02-18T10:04:02Z

Vmpalaou:

'''Νέα μέθοδος ανίχνευσης πλημμυρών με τη βοήθεια των τεχνικών της Τηλεπισκόπησης και της υδροχημείας.'''

'''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Flood mapping with remote sensing and hydrochemistry: A new method to distinguish the origin of flood water during floods ''

'''Συγγραφείς:''' J. Chormanskia, T. Okruszkoa, S. Ignara, O. Batelaanb, K.T. Rebeld, M.J. Wassend

'''Πηγή:''' Ecological Engineering 37, April 2011, 1334-1349

'''Λέξεις κλειδιά:''' Τηλεπισκόπηση, Πλημμύρα, Πολώνια, Βλάστηση, Υδροχημεία

'''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925857411001121]

[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood1.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Ο χάρτης με την περιοχή μελέτης.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood2.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Τα επίπεδα νερού που καταγράφηκαν στο σταθμό Burzyn κατά την περίοδο Δεκέμβριος 2001-Ιουλίος 2002.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood3.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Οι περιοχές μελέτης για την επιβλεπόμενη ταξινόμηση.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood4.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Τα αποτελέσματα της επιβλεπόμενης ταξινόμησης της εικόνας Landsat για την άνοιξη του 2002.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_floo52.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Σύγκριση των χαρτών πλημμυράς που λήφθηκαν με τις δύο μεθόδους (GPS και Τηλεπισκόπηση) για την άνοιξη του 2002.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood6.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Η χωρική κατανομή των αποτελεσμάτων PCA στα τρία τμήματα της περιοχής μελέτης για την άνοιξη του 2002.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_floo57.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Χωρική κατανομή των στοιχείων της χημείας.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_flood8.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Ζώνες πλημμύρας σε σύγκριση με το γενικευμένο χάρτη βλάστησης.]]

'''ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ'''

Αντικείμενο της παρούσας μελέτης είναι η εφαρμογή μιας νέας μεθόδου προσδιορισμού της έκτασης των πλημμυρών και της χωρικής κατανομής των διαφόρων πηγών κατά τη διάρκεια μιας πλημμύρας, χρησιμοποιώντας σύστημα προσδιορισμού θέσης, πολυφασματική τηλεπισκόπηση και υδροχημικές αναλύσεις. Η μελέτη αυτή προτείνει ότι ο συνδυασμός της Τηλεπισκόπησης και των θεωριών της υδροχημείας είναι ένα σημαντικό εργαλείο για την έγκυρη καταγραφή αυτών των φαινομένων με τελικό στόχο τη διαχείριση και προστασία των επηρεαζόμενων περιοχών.

'''ΕΙΣΑΓΩΓΗ- ΣΚΟΠΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ'''

Ο κύριος στόχος της συγκεκριμένης έρευνας είναι η ένταξη της Τηλεπισκόπησης στη διαδικασία υπολογισμού της έκτασης των πλημμυρών και εύρεσης των διαφόρων πηγών κατά τη διάρκεια εκδήλωσης τέτοιων φαινομένων στο ποταμό Biebrza στην Πολωνία. Οι πλημμύρες των ποταμών είναι σημαντικές για την οικολογική λειτουργία των περιοχών επιρροής τους καθώς προστατεύουν την ενδοχώρα, καθαρίζουν το νερό διατηρώντας θρεπτικά συστατικά και μετατρέπονται σε γόνιμες περιοχές λόγω της αποσύνθεσης της οργανικής ύλης που κατατίθεται κατά τη διάρκεια μιας πλημμύρας. Η εκτίμηση αυτών των αλλαγών επομένως παίζουν καθοριστικό ρόλο στη διατύπωση σωστών στρατηγικών διαχείρισης, διατήρησης και προστασίας. Η περιοχή μελέτης επιλέχθηκε λόγω του γεγονότος ότι αποτελεί μια περιοχή στην οποία συμβαίνουν τεράστιες πλημμύρες κάθε άνοιξη, στις οποίες οι καταθέσεις τύρφης και η ποικιλία των σύγχρονων τύπων βλάστησης υποδεικνύουν διαφορετικές πηγές νερού.

'''ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ'''

Η περιοχή μελέτης στη συγκεκριμένη έρευνα είναι οι υγροβιότοποι κατά μήκος της κατώτερης περιοχής του ποταμού Biebrza στην Πολωνία. Είναι ένας ποταμός που δεν ρυθμίζεται εύκολα, οι ανθρώπινες παρεμβάσεις είναι ελάχιστες ως και μηδαμινές και η κοιλάδα του δεν περιέχει βάλτους και βοσκότοπους.Η λεκάνη απορροής του ποταμού Biebrza περιλαμβάνει περίπου 7000 km2 και η κοιλάδα έχει μέγεθος περίπου 1950 km2. Η κοιλάδα αποτελείται από τρείς λεκάνες, που ονομάζονται άνω, μέση και κάτω λεκάνη, με μέτρο διάκρισης τη γεωμορφολογία. Από αυτές τις λεκάνες επιλέχθηκε η κάτω που έχει έκταση 453 km2 και πλημμυρίζει σχεδόν κάθε χρόνο μετά την άνοιξη. Οι κορυφώσεις των πλημμυρών εμφανίζονται τον Μάρτιο και τον Απρίλιο και οι πλημμύρες παραμένουν μέχρι τα τέλη Μαΐου – αρχές Ιουνίου.

'''ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ'''

'''''Προσέγγιση'''''

Η μέθοδος που αναπτύχθηκε συνδυάζει τη χρήση του συστήματος εντοπισμού θέσεων (GPS) και της πολυφασματικής τηλεπισκόπησης (RS) για τη χαρτογράφηση της πλημμυρισμένης περιοχής, τη δειγματοληψία χημικών υδάτων και τεχνικών παρεμβολής για τη διάκριση των πηγών ύδατος, καθώς και τα συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών για την ανάλυση χωρικών μοτίβων.

'''''Δεδομένα'''''

Όσον αφορά την υδρολογία της περιοχής, τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για τη διεξαγωγή της έρευνας ήταν αρχικά τα στοιχεία ημερήσιας στάθμης νερού του ποταμού για δύο σταθμούς από την πολωνική υπηρεσία καιρού. Ο ένας ήταν στο Osowiec που βρίσκεται ακριβώς πριν από τη σύνδεση μεταξύ της μέσης και της κάτω λεκάνης και ο άλλος στο Burzyn που βρίσκεται στο χαμηλότερο άκρο του ποταμού κοντά στη συμβολή με τον ποταμό Narew. Ακόμα, διεξήχθησαν επιτόπιες μετρήσεις κατά τη διάρκεια τριών περιόδων: 21-24 Φεβρουαρίου, 9-11 και 15-16 Μαρτίου 2002, ενώ λήφθηκε η δορυφορική εικόνα για τις 17 Μαρτίου 2002. Σε αυτές τις μετρήσεις πάρθηκαν δεδομένα σχετικά με τα όρια της πλημμύρας (μέσω GPS), την ηλεκτρική αγωγιμότητα, την αλκαλικότητα και συλλέχθηκαν δείγματα των επιφανειακών υδάτων.

Όσον αφορά τα τηλεπισκοπικά δεδομένα, εφαρμόστηκαν παθητικοί αισθητήρες του ορατού και υπέρυθρου φάσματος για την ανίχνευση των πλημμυρών και χρησιμοποιήθηκε μια δορυφορική εικόνα του Landsat ETM+ (διαδρομή 187/ σειρά 23) για την ημερομηνία 17 Μαρτίου του 2002. Η εικόνα διορθώθηκε γεωμετρικά με μετασχηματισμό πολυωνύμου πρώτης τάξης με βάση 19 σημεία ελέγχου εδάφους (GCP). Τα επιλεγμένα GCP ήταν εύκολα αναγνωρίσιμα τόσο στη δορυφορική εικόνα όσο και στον τοπογραφικό χάρτη (1:25.000). Η εικόνα διορθώθηκε και καταχωρήθηκε στο Πολωνικό Γεωδαιτικό Σύστημα Συντεταγμένων του 1965. Το υπολογιζόμενο μέσο τετραγωνικό σφάλμα (RMSE) ήταν περίπου 3 μέτρα. Ακόμα, η εικόνα υποβλήθηκε σε επαναδειγματοληψία με μέγεθος εικονοστοιχείου 25m χρησιμοποιώντας την τεχνική πλησιέστερη αναδειγματοληψίας.

'''''Ανάλυση'''''

Για την έκταση των πλημμυρών αρχικά υπολογίσθηκε ο λόγος υγρασίας TM7/TM4, ο δείκτης βλάστησης κανονικοποιημένης διαφοράς (NDVI) και η πρώτη κύρια συνιστώσα. Στη συνέχεια, αφού επιλέχθηκαν οι περιοχές εκπαίδευσης πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση με τη μέθοδο της μέγιστης πιθανότητας, ακολουθούμενη από τη διαδικασία συνένωσης παρόμοιων κατηγοριών με σκοπό τη βελτίωση των αποτελεσμάτων. Τα αποτελέσματα της ταξινόμησης ομαδοποιήθηκαν σε κατηγορίες υγρού και ξηρού εδάφους προκειμένου να ληφθεί η πλημμυρισμένη περιοχή. Η επαλήθευση της ταξινόμησης έγινε με τη μέτρηση των ορίων μέσω GPS. Η έκταση της πλημμύρας προσδιορίστηκε με χειροκίνητη παρεμβολή των μετρημένων σημείων ροής και με τη χρήση των γραμμών περιγράμματος του τοπογραφικού χάρτη.

Για τον προσδιορισμό των πηγών ύδατος υπολογίσθηκε η ιοντική ισορροπία για όλα τα δείγματα και οι άξονες μεταβολής. Τα αποτελέσματα των δειγμάτων των τριών πρώτων συνιστωσών PCA εισήχθησαν στο ArcGIS και συνδέθηκαν με τις γεωγραφικές συντεταγμένες όπως μετρήθηκαν με το GPS στο πεδίο. Οι χάρτες που πρόεκυψαν παρουσίαζαν τη χωρική κατανομή των τριών πρώτων βασικών συνιστωσών στην ποιότητα του νερού. Ακόμα, η ζώνη νερού του ποταμού προσδιορίστηκε με την ψηφιοποίηση των ορίων πλημμύρας στο ArcGIS. Τέλος, έγινε επαλήθευση για τις ζώνες διαφορετικών τύπων νερού συγκρίνοντάς με ένα χάρτη βλάστησης.

'''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ'''

Από την ταξινόμηση της δορυφορικής εικόνας σε 12 διαφορετικές καλύψεις γης προέκυψε ότι η κατηγορία του ανοιχτού νερού καταλάμβανε το 11% της συνολικής έκτασης και αποτελούσε τη μεγαλύτερη κατηγορία. Ακόμα, υπολογίσθηκαν οι σημαντικότεροι τύποι βλάστησης στους υγροτόπους, που ήταν: θάμνοι καλαμιού (περίπου 40 km2 (9%)), θάμνοι (45 km2 (10%)) ριζώματα (20 km2 (4%)) και η συνολική έκταση των πλημμυρισμένων τάξεων στα 215 km2 (47%). Όσον αφορά τις ξερές περιοχές, προέκυψε ότι οι κυριότεροι τύποι "ξηρών" κατηγοριών ήταν τα λιβάδια, τα φυλλοβόλα και τα κωνοφόρα δάση, τα οποία κάλυπταν από κοινού σχεδόν 80 km2 (18%). Οι υπόλοιπες κατηγορίες "ξηρών" χρήσεων αποτελούσαν λιγότερο από το 10% της συνολικής έκτασης των ξηρών κλάσεων. Η ταξινομημένη εικόνα με τις 12 τάξεις επαληθεύθηκε με δεδομένα εδάφους για 796 θέσεις, με αποτέλεσμα ένα πίνακα σφαλμάτων. Αυτή η επαλήθευση απέδωσε συνολική ακρίβεια 88%, πράγμα που δείχνει ότι η ταξινόμηση ήταν επιτυχής και οι περιοχές εκπαίδευσης ήταν καλά καθορισμένες. Μετά τη διαδικασία της συνένωσης των ομοιογενών κατηγοριών η ακρίβεια της ταξινόμησης αυξήθηκε σε 93%. Από αυτή τη ταξινόμηση δημιουργήθηκε ο χάρτης των υγρών και ξερών περιοχών, ο οποίος επαληθεύτηκε με δεδομένα πεδίου.

Νέα μέθοδος ανίχνευσης πλημμυρών με τη βοήθεια των τεχνικών της Τηλεπισκόπησης και της υδροχημείας.

2018-02-18T09:59:36Z

Vmpalaou:

Νέα μέθοδος ανίχνευσης πλημμυρών με τη βοήθεια των τεχνικών της Τηλεπισκόπησης και της υδροχημείας.

2018-02-18T09:58:16Z

Vmpalaou:

Νέα μέθοδος ανίχνευσης πλημμυρών με τη βοήθεια των τεχνικών της Τηλεπισκόπησης και της υδροχημείας.

2018-02-18T09:57:17Z

Vmpalaou:

Νέα μέθοδος ανίχνευσης πλημμυρών με τη βοήθεια των τεχνικών της Τηλεπισκόπησης και της υδροχημείας.

2018-02-18T09:56:49Z

Vmpalaou:

Νέα μέθοδος ανίχνευσης πλημμυρών με τη βοήθεια των τεχνικών της Τηλεπισκόπησης και της υδροχημείας.

2018-02-18T09:56:17Z

Vmpalaou: Νέα σελίδα με ''''Νέα μέθοδος ανίχνευσης πλημμυρών με τη βοήθεια των τεχνικών της Τηλεπισκόπησης και της υδρ...'

Μπαλαούρα Βασιλική

2018-02-18T09:54:18Z

Vmpalaou:

Add Your Content Here

* [[Χαρτογράφηση και ανάλυση χρήσεων γης μέσω Τηλεπισκόπησης και ΓΣΠ: Η περίπτωση μελέτης της λεκάνης απορροής Simly στο Πακιστάν.]]

* [[Παρακολούθηση αποκατάστασης περιοχών εξόρυξης μέσω της Τηλεπισκόπησης και του GIS.]]

* [[Αξιολόγηση των δυνατοτήτων της Τηλεπισκόπησης στην παρακολούθηση του υάκινθου στα οικοσυστήματα γλυκών νερών.]]

* [[Αξιολόγηση φυσικής ευπάθειας και κινδύνου μέσω τεχνικών Τηλεπισκόπησης για την πόλη της Αλεξάνδρειας στην Αίγυπτο.]]

* [[Χαρτογράφηση και ανάλυση χρήσεων γης μέσω Τηλεπισκόπησης και ΓΣΠ: Η περίπτωση μελέτης του Tanguar Haor στο Μπαγκλαντές.]]

* [[Συσχέτιση της τεκτονικής, της σεισμικότητας και του γεωθερμικού δυναμικού στη Λέσβο χρησιμοποιώντας τηλεπισκοπικά δεδομένα και GIS.]]

* [[Νέα μέθοδος ανίχνευσης πλημμυρών με τη βοήθεια των τεχνικών της Τηλεπισκόπησης και της υδροχημείας.]]

* [[Δέκα χρόνια μετά τον τυφώνα Κατρίνα: Παρακολούθηση της ανάκαμψης στη Νέα Ορλεάνη και των γύρω περιοχές μέσω Τηλεπισκόπησης.]]

* [[Εντοπισμός υδάτινων συστημάτων και ανίχνευση μεταβολών με τη χρήση διαχρονικών τηλεπισκοπικών εικόνων στη λίμνη Burdur, Τουρκία.]]

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

Αρχείο:Rs wiki balaoura flood8.JPG

2018-02-18T09:52:10Z

Vmpalaou:

Αρχείο:Rs wiki balaoura flood7.JPG

2018-02-18T09:52:01Z

Vmpalaou:

Αρχείο:Rs wiki balaoura flood6.JPG

2018-02-18T09:51:53Z

Vmpalaou:

Αρχείο:Rs wiki balaoura flood5.JPG

2018-02-18T09:51:42Z

Vmpalaou:

Αρχείο:Rs wiki balaoura flood4.JPG

2018-02-18T09:51:22Z

Vmpalaou:

Αρχείο:Rs wiki balaoura flood3.JPG

2018-02-18T09:50:43Z

Vmpalaou:

Αρχείο:Rs wiki balaoura flood2.JPG

2018-02-18T09:50:32Z

Vmpalaou:

Αρχείο:Rs wiki balaoura flood1.JPG

2018-02-18T09:50:21Z

Vmpalaou:

Εντοπισμός υδάτινων συστημάτων και ανίχνευση μεταβολών με τη χρήση διαχρονικών τηλεπισκοπικών εικόνων στη λίμνη Burdur, Τουρκία.

2018-02-17T09:31:50Z

Vmpalaou:

'''Εντοπισμός υδάτινων συστημάτων και ανίχνευση μεταβολών με τη χρήση διαχρονικών τηλεπισκοπικών εικόνων στη λίμνη Burdur, Τουρκία.'''

'''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Water body extraction and change detection using time series: A case study of Lake Burdur, Turkey ''

'''Συγγραφείς:''' Gulcan Sarpa, Mehmet Ozcelik

'''Πηγή:''' Journal of Taibah University for Science, May 2016, 381-391

'''Λέξεις κλειδιά:''' Τηλεπισκόπηση, SVM, Landsat, NDWI

'''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1658365516300206]

'''ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ'''

Αντικείμενο της παρούσας μελέτης είναι η διαχρονική παρακολούθηση των υδάτινων συστημάτων και ο προσδιορισμός των χωρικών και ποιοτικών αλλαγών τους. Η μελέτη αυτή προτείνει ότι ο συνδυασμός της Τηλεπισκόπησης και των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών είναι ένα σημαντικό εργαλείο για την έγκυρη καταγραφή των μεταβολών στο πέρασμα του χρόνου και την εξαγωγή συμπερασμάτων, τα οποία αποτελούν απαραίτητο στοιχείο για τη σωστή διαχείριση και προγραμματισμό των διαφόρων υδάτινων περιοχών.

'''ΕΙΣΑΓΩΓΗ-ΣΚΟΠΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ'''

Ο κύριος στόχος της συγκεκριμένης έρευνας είναι η χρησιμοποίηση της Τηλεπισκόπησης και του GIS για τον εντοπισμό των χωρικών και χρονικών αλλαγών που σημειώθηκαν στη λίμνη Burdur της Τουρκίας κατά τη διάρκεια 24 χρόνων. Η ανάλυση των χαρακτηριστικών μεταβολών της λίμνης είναι ουσιαστικής σημασίας για την κατανόηση των αλληλεπιδράσεων και αλληλεξαρτήσεων μεταξύ ανθρώπινων δραστηριοτήτων και φυσικών φαινομένων. Η εκτίμηση αυτών των αλλαγών παίζουν καθοριστικό ρόλο στη διατύπωση σωστών στρατηγικών διατήρησης των υδάτινων πόρων. Στην έρευνα χρησιμοποιήθηκαν διαχρονικές δορυφορικές εικόνες και μελετήθηκαν οι μεταβολές πάνω σε αυτές με τη χρήση της ταξινόμησης SVM, των διαφόρων δεικτών και στατιστικών στοιχείων.

[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_t1.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Η περιοχή μελέτης σε σχέση με την Τουρκία και την πόλη.]]
'''ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ'''

Η λίμνη Burdur βρίσκεται στη νοτιοδυτική Τουρκία και το νότιο τμήμα της δεσμεύεται από την τεκτονικά ενεργή προβληματική ζώνη. Το γεγονός ότι η μισή έκταση της επηρεάζεται από αυτή τη ζώνη έχει ως αποτέλεσμα στην ποσότητα και στον τύπο των ιζημάτων και των συστημάτων θολερότητας της λίμνης.

'''ΔΕΔΟΜΕΝΑ'''

Για αυτή τη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν δορυφορικά δεδομένα και εικόνες υψηλής ακρίβειας. Τα δορυφορικά δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν πολυφασματικές εικόνες διαφορετικών χρονικών περιόδων και δορυφόρων. Συγκεκριμένα τα δεδομένα προέρχονταν από τους εξής δορυφόρους:

1. Landsat TM (28 Αυγούστου 1987)

2. Landsat ETM + (01 Αυγούστου 2000)

3. Landsat TM + (19 Αυγούστου 2011)

Οι εικόνες υψηλής ανάλυσης που αξιοποιήθηκαν προέρχονταν από το Google Earth και είχαν σκοπό τη διευκόλυνση της όλης διαδικασίας στο στάδιο της οπτικής ερμηνείας. Οι ημερομηνίες λήψεις τους συμπίπτουν με αυτές των δορυφορικών εικόνων.

[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_t2.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 2.''' Οι διαχρονικές δορυφορικές εικόνες της περιοχής μελέτης και τα αποτελέσματα της ταξινόμησης SVM.]]
'''ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ'''

Κατά τη διεξαγωγή της συγκεκριμένης έρευνας αρχικά έγινε ταξινόμηση των εικόνων με τη τεχνική που χρησιμοποίει τις μηχανές διανυσμάτων υποστήριξης. Οι εικόνες ταξινομήθηκαν σε δύο κατηγορίες: υδάτινη επιφάνεια και στεριά. Στη συνέχεια, για τον καλύτερο διαχωρισμό των δύο κατηγοριών υπολογίστηκαν οι παρακάτω δείκτες.:

1. Δείκτης νερού κανονικοποιήμενης διαφοράς (NDWI)

2. Τροποποιημένος δείκτης διαφοράς νερού (MNDWI)

3. Αυτοματοποιημένος δείκτης εκχύλισης νερού (AWEI)

Οι δείκτες αξιολογήθηκαν με τη χρήση του Pearson’s και με το μέτρο της διαρθρωτικής ομοιότητας (SSIM). Τέλος, έγινε η μέτρηση της διαφοράς των αποτελεσμάτων από τα πραγματικά στοιχεία με τη βοήθεια του RMSE.

'''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ'''

Η ταξινόμηση που έγινε στις δορυφορικές εικόνες έδωσαν ένα πρώτο συμπέρασμα για τη μεταβολή της έκτασης της λίμνης στο πέρασμα αυτών των χρόνων. Η ταξινόμηση έγινε μόνο σε δύο κατηγορίες και χρησιμοποιήθηκαν τυχαία οι περιοχές εκπαίδευσης. Στη συνέχεια, οι υπολογισμένοι δείκτες βοήθησαν στην καλύτερη κατανόηση της ακτογραμμής της λίμνης και προφανώς στο διαχωρισμό των δύο κατηγόριων. Ο δείκτης NDWI διαχώρισε σωστά τα υδάτινα και τα μη υδάτινα αντικείμενα. Οι τιμές τους για τις υδάτινες περιοχές είχαν γενικά τιμές μεγαλύτερες από το μηδέν και οι περιοχές βλάστησης είχαν αρνητικές τιμές. Οι δείκτες NDWI και MNDWI χρησιμοποίησαν ως κατώτατο όριο το μηδέν.
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_t3.JPG | thumb| center|'''Εικόνα 3.''' Οι εικόνες με τους διαφορετικούς δείκτες νερού.]]

Όσο αφορά το μέτρο Pearson’s, ο υπολογισμός του έδειξε ότι καλύτερη συσχέτιση μεταξύ των δεικτών δίνει και μεγαλύτερη τιμή. Η υψηλότερη τιμή παρατηρήθηκε μεταξύ του NDWI και του MNDWI το 1987, το 2000 και το 2011, με τιμές 0.96, 0.91 και 0.96 αντίστοιχα. Οι χαμηλότερες τιμές παρατηρήθηκαν μεταξύ του NDWI και του AWEI το 1987, το 2000 και το 2011, με τιμές 0.94, 0.90 και 0.87 αντίστοιχα.
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_t4.JPG | thumb| center|'''Εικόνα 4.''' Υπολογισμός Pearson’s.]]

Το μέτρο της διαρθρωτικής ομοιότητας (SSIM) έδειξε ότι το 82% των δεικτών παρουσιάζουν ομοιότητα. Συγκεκριμένα, αποδείχθηκε ότι τα NDWI και MNDWI εμφανίζουν τις περισσότερες ομοιότητες, με τιμές 96%, 87% και 95% το 1987, το 2000 και το 2011 αντίστοιχα. Η SSIM ήταν χαμηλότερη μεταξύ του NDWI και του AWEI, με τιμές 96%, 82% και 94% το 1987, 2000 και 2011 αντίστοιχα.
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_t5.JPG | thumb| center|'''Εικόνα 5.''' Χάρτης διαρθρωτικής ομοιότητας των δεικτών νερού.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_t6.JPG | thumb| center|'''Εικόνα 6.''' Ο πίνακας με τις τιμές της διαρθρωτικής ομοιότητας (SSIM).]]

'''ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΗ ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕΣΩ RMSE'''

Για καλύτερη αξιολόγηση των μεταβολών στη λίμνη ψηφιοποιήθηκε η λίμνη χειροκίνητα πάνω στις δορυφορικές εικόνες με τη βοήθεια των εικόνων υψηλής ανάλυσης. Έτσι πραγματοποιήθηκε επιπλέον σύγκριση η οποία έδειξε ότι οι ακρίβειες της ταξινόμησης SVM και του δείκτης MNDWI το 1987, το 2000 και το 2011 ήταν υψηλότερες από αυτές των δεικτών NDWI και AWEI. Αναλυτικότερα, η το RMSE της ταξινόμησης κυμαινόταν μεταξύ 33.14 m και 50.48 m. Ενώ για τον δείκτη NDWI, το RMSE κυμαινόταν μεταξύ 51.94 m και 6162 m.
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_t7.JPG | thumb| center|'''Εικόνα 7.''' Υπολογισμός RMSE για όλα τα αποτελέσματα.]]

Από την όλη διαδικασία έγινε κατανοητό ότι η λίμνη στο διάστημα των εικοσιτεσσάρων χρόνων συρρικνώθηκε στο ένα πέμπτο από την αρχική της έκταση.
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_t8.JPG | thumb| center|'''Εικόνα 8.''' Απεικόνιση της συρρίκνωσης της λίμνης σε διάστημα 24 χρόνων.]]

'''ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ'''

Η μελέτη αυτή χρησιμοποίησε την ερμηνεία δορυφορικών εικόνων και του GIS για να ανιχνεύσει, να αναλύσει και να ποσοτικοποιήσει τις χωρικές αλλαγές της λίμνης Burdur. Η χρήση των δορυφορικών εικόνων για την εξαγωγή πληροφοριών σχετικά με την αλλαγή της λίμνης είναι πιο γρήγορη και ακριβέστερη από άλλες μεθόδους παρατήρησης, ιδιαίτερα για τον εντοπισμό αλλαγών μεταξύ δύο και τριών διαφορετικών χρονικών διαστημάτων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι, από το 1987 έως το 2000, η λίμνη έχασε περίπου το ένα πέμπτο της έκτασής της, σε σύγκριση με την έκταση το 1987. Από το 2000 έως το 2011, η λίμνη έχασε περίπου το ένα δέκατο της επιφανείας της σε σύγκριση με το 2000. Επομένως, η μελέτη αυτή κατέδειξε τη δυνατότητα εκτίμησης των διακυμάνσεων της έκτασης της λίμνης χρησιμοποιώντας μόνο τα ελεύθερα δορυφορικά δεδομένα.

[[category: Υδάτινες Επιφάνειες]]

Συσχέτιση της τεκτονικής, της σεισμικότητας και του γεωθερμικού δυναμικού στη Λέσβο χρησιμοποιώντας τηλεπισκοπικά δεδομένα και GIS.

2018-02-16T14:58:16Z

Vmpalaou:

'''Συσχέτιση της τεκτονικής, της σεισμικότητας και του γεωθερμικού δυναμικού στη Λέσβο χρησιμοποιώντας τηλεπισκοπικά δεδομένα και GIS.'''

'''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Correlation of Tectonics, Seismicity And Geothermics of Lesbos Island using Remote Sensing Data and Geographical Information Systems ''

'''Συγγραφείς:''' N. Voulgaris, I. Parcharidis, M. Pahoula and E. Pirlis

'''Πηγή:''' Bulletin of the Geological Society of Greece vol. XXXVI, 2004.Proceedings of the 10th International Congress, Thessaloniki, April 2004

'''Λέξεις κλειδιά:''' Τηλεπισκόπηση, GIS, Σεισμικότητα, Τεκτονικές Πλάκες, Γεωθερμικό Δυναμικό, Λέσβος

'''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [http://www.geo.auth.gr/ege2004/articles/RS1_52.pdf]

'''ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ'''

Αντικείμενο της παρούσας μελέτης είναι η ανάπτυξη ενός εξειδικευμένου Γεωγραφικού Πληροφοριακού Συστήματος που στοχεύει στην καλύτερη κατανόηση της σχέσης μεταξύ της τεκτονικής κίνησης των πλακών, της σεισμικότητας και του γεωθερμικού δυναμικού μιας περιοχής. Η μελέτη αυτή προτείνει ότι ο συνδυασμός της Τηλεπισκόπησης και των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών είναι ένα σημαντικό εργαλείο για την έγκυρη καταγραφή αυτών των στοιχείων, τα οποία αποτελούν απαραίτητα δεδομένα για τη σωστή διαχείριση και προγραμματισμό διαφόρων περιοχών.

'''ΕΙΣΑΓΩΓΗ-ΣΚΟΠΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ'''

Ο κύριος στόχος της συγκεκριμένης έρευνας είναι η ανάπτυξη ενός Γεωγραφικού Πληροφοριακού Συστήματος που στοχεύει στην καλύτερη κατανόηση της σχέσης ανάμεσα σε στοιχεία σχετικά με την τεκτονική κίνηση των πλακών, με τη σεισμικότητα και με το γεωθερμικό δυναμικό της Νήσου Λέσβου. Η ανάπτυξη αυτού του συστήματος βασίστηκε στην επεξεργασία και ανάλυση δορυφορικών εικόνων για τον εντοπισμό τόσο των τεκτονικών όσο και των θερμικών ανωμαλιών προκειμένου να συσχετιστούν περαιτέρω με τα διαθέσιμα διανυσματικά και ψηφιδωτά δεδομένα. Για το σκοπό αυτό δημιουργήθηκε μια βάση δεδομένων που περιλαμβάνει τοπολογία, γεωλογία, τεκτονική κίνηση, σεισμικότητα και γεωθερμία. Αυτό το σύνολο των δεδομένων που προέκυψαν από την ψηφιοποίηση των τοπογραφικών και γεωλογικών χαρτών, από την ανάλυση της δορυφορικής εικόνας και από τη βιβλιογραφία δημιούργησαν ενδείξεις για νέα στοιχεία σχετικά με την τεκτονική και τη γεωθερμία της Νήσου Λέσβου.

'''ΓΕΩΛΟΓΙΑ'''

Η γεωλογική δομή της Νήσου Λέσβου αποτελείται από τις ακόλουθες μονάδες:

(1) την αυτόχθονη μονάδα της Λέσβου

(2) τις αλλοχθόνες μονάδες της Λέσβου και

(3) τους Μετά- Άλπεων σχηματισμούς.

Η αυτόχθονη μονάδα αποτελείται από μια σειρά σχηματισμών του άνω παλαιοζωικού πάνω από το άνω τριαδικό, χωρίς στρωματογραφικές ασυμφωνίες. Αποτελείται από μετακλαστικά με αλληλεπικάλυψη κρυσταλλικών ασβεστόλιθων και δολομιτών. Χαρακτηρίζεται από χαμηλό μεταμορφωτικό βαθμό και δεν αποτελείται από πυριγενή πετρώματα. Οι αλλόχθονες μονάδες που επικαλύπτουν τους αυτόχθονους σχηματισμούς χωρίζονται σε δύο τεκτονικές κατηγορίες: α) σε χαμηλότερους τριασσικούς ηφαιστειακούς - ιζηματογενείς σχηματισμούς και β) σε χαμηλότερους οφιολιθικούς βράχους. Οι μετά-Άλπεων μετασχηματισμοί αποτελούνται από σχηματισμούς νεογένεσης, φάσεις λαυρωτότητας και τεταρτοταγή κοιτάσματα.

'''ΤΕΚΤΟΝΙΚΗ'''

Όσον αφορά την τεκτονική εξέλιξη του νησιού της Λέσβου, αυτό επηρεάζεται από τη γενική νεοτεκτονική εξέλιξη του Αιγαίου, η οποία ξεκίνησε κατά τη διάρκεια του ολιγόκαινιου. Η τεκτονική ανάλυση των ελαττωμάτων και των μικροσκοπικών φαινομένων της Νήσου Λέσβου οδηγεί στα ακόλουθα συμπεράσματα:

α) Στη Λέσβο υπάρχουν τρία κύρια συστήματα βλάβης με τις ακόλουθες τάσεις:

• 40° Β- 60°Δ

• 30°Β - 60°Α

• Α-Δ

β) Το σύστημα βλάβης της τάσης ΒΑ κυριαρχεί στο ΒΑ τμήμα του νησιού.

γ) Οι ζώνες βλάβης των τάσεων ΒΝ και ΑΔ είναι παράλληλες με τον προσανατολισμό της ακτής.

δ) Οι ζώνες βλάβης της τάσης ΑΔ είναι οι παλαιότερες κατασκευές.

'''ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑ'''

Τα νεο-ηφαιστειακά πετρώματα της Λέσβου συνέβαλαν σε μια υψηλή σεισμική δραστηριότητα. Τα σώματα της Λέσβου είναι ρηχά (h ≤ 50 km) και συγκεντρώνονται σε τρεις ζώνες. Η πρώτη σεισμική ζώνη διασχίζει τη βόρεια ακτή της Λέσβου (μέγεθος 6,0 - 7,0). Η δεύτερη σεισμική ζώνη διασχίζει τη νότια και νοτιοανατολική ακτή της Λέσβου (μέγεθος 5,0 - 6,0) και η τρίτη σεισμική ζώνη διασχίζει το τμήμα ΝΔ της Λέσβου με προσανατολισμό ΒΔ (μέγεθος ≤ 5,5). Αυτή είναι και η πιο ενεργή ζώνη βλαβών στη Νήσο Λέσβο.

'''ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ'''

Το νησί της Λέσβου παρουσιάζει υψηλό γεωθερμικό ενδιαφέρον και τα γεωθερμικά του πεδία είναι:

• Πολιχνίτος: Το μέγεθος του είναι 10km2, ενώ οι θερμοκρασίες υγρών είναι 70-90 ° C με μέση θερμοκρασία 85 ° C .

• Πολιχνίτος - Λισόρι: Το μέγεθος είναι 12 km2. Τα γεωθερμικά υγρά παρουσιάζουν πολύ υψηλή περιεκτικότητα σε H2S και θερμοκρασίες περίπου 70 - 95 ° C.

• Αργέννος: Το μέγεθος αυτού του πεδίου είναι 5 km2, ενώ οι θερμοκρασίες υγρών είναι 80 - 86 ° C με μέση θερμοκρασία 85 ° C. Η περιεκτικότητά του σε H2S είναι χαμηλότερη από αυτή του Πολίχνιτου.

• Στύψη - Καλλονή: Το μέγεθος του είναι 20 km2 και η θερμοκρασία του υγρού είναι μεγαλύτερη από 100 ° C. Η ύπαρξη μεγάλου αριθμού πηγών οφείλεται πιθανότατα σε έντονη, πρόσφατη τεκτονική δραστηριότητα διάτμησης, αναγκάζοντας τα υπόγεια ύδατα να ανέβουν γρήγορα προς την επιφάνεια.

'''ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ'''

Η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε περιλαμβάνει τα εξής βήματα:

1. Σχεδίαση βάσης δεδομένων

2. Απόκτηση δεδομένων

3. Εισαγωγή δεδομένων

4. Επεξεργασία - Ανάλυση

5. Συσχετισμοί

6. Αξιολόγηση

7. Συμπεράσματα

Τα πρωταρχικά δεδομένα και η μεθοδολογία που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή την εργασία μπορούν να περιγραφούν ως εξής:

''ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΚΟΙ ΧΑΡΤΕΣ'': Οι τοπογραφικοί χάρτες του Πολιχνίτου, του Πλωμαρίου, της Μήθυμνας, της Μυτιλήνης, της Αγίας Παρασκευής και της Ερεσού ήταν σε κλίμακα 1: 50.000 (HAGS, 1972). Επιπλέον, οι γεωλογικοί χάρτες του Πλωμαρίου – Μυτιλήνης, της Αγίας Παρασκευής, του Πολιχνίτου και της Μήθυμνας ήταν σε κλίμακα 1: 50.000. Οι τοπογραφικοί χάρτες της HAGS χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία ενός ψηφιακού μοντέλου εδάφους (ισοδιάστημα 20 μέτρων), από το οποίο προέκυψαν χωρικά μοντέλα, όπως τα αρχεία hillshade και aspect. Το hillshade χρησιμοποιήθηκε για την αναγνώριση και τη ψηφιοποίηση των πιθανών βλαβών, ενώ το aspect χρησιμοποιήθηκε για να εντοπιστούν οι θερμότερες περιοχές, ως αποτέλεσμα της έκθεσης στον ήλιο κατά την απόκτηση της δορυφορικής εικόνας.

''ΣΕΙΣΜΟΛΟΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ'': Τα σεισμολογικά στοιχεία του νησιού Λέσβου προήρθαν από τους ακόλουθους σεισμολογικούς καταλόγους: α) NEIC1964 - 2000 (http://neic.usgs.gov/), β) Μακρόπουλος κ.ά., 1989), γ) Παπαζάχος και Παπαζάχου, 1197, δ) Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών 1964 – 2000 και ε) Δελϊμπασης & Βούλγαρης 1989. Έμφαση δόθηκε στον σεισμολογικό κατάλογο (ε) από το τοπικό σεισμολογικό δίκτυο, επιλέγοντας σεισμούς με RMS <0.5, ERH <10 και ERZ <10, ενώ οι σεισμοί με σταθερό βάθος στα 5, 10 και 20 km από τον αλγόριθμο HYPO αποκλείστηκαν.

''ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ'': Τα στοιχεία που αφορούν την ύπαρξη γεωθερμικών πεδίων στη Λέσβο προήρθαν από την IGME με άμεση συσχέτιση κυρίως με τα γεωθερμικά πεδία του Στύψου (ΒΔ Λέσβου), της Καλώνης (κεντρική Λέσβος),του Αργέννους (ανατολικά Στύψη) και Πολιχνίτος (νότια και κεντρική Λέσβος).

''ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ'': Τα δεδομένα τηλεπισκόπησης που χρησιμοποιήθηκαν ήταν μια δορυφορική εικόνα LANDSAT 5 TM (με ημερομηνία 20/08/1989, διαδρομή 181, σειρά 0.33). Τα βήματα επεξεργασίας ήταν η αποκατάσταση και η βελτίωση της εικόνας. Η αποκατάσταση της εικόνας περιελάμβανε ένα ευρύ φάσμα λειτουργιών, συμπεριλαμβανομένων των γεωμετρικών διορθώσεων. Η διόρθωση των συντεταγμένων της εικόνας βασίστηκε στη μέθοδο των σημείων ελέγχου εδάφους (ERDAS IMAGINE 8.6). Αυτά τα σημεία αναγνωρίστηκαν στη δορυφορική εικόνα και συσχετίστηκαν με τα αντίστοιχα σημεία ενός γεωγραφικού προσανατολισμένου χάρτη, ο οποίος απεικόνιζε τη συγκεκριμένη περιοχή. Ακολούθως, εφαρμόστηκε η μετασχηματισμός του 3ου βαθμού και η πλησιέστερη μέθοδος με στόχο την επαναδειγματοληψία των εικονοστοιχείων της δορυφορικής εικόνας.

Η βελτίωση της εικόνας περιλάμβανε τα παρακάτω βήματα: A) Αντίθετο τέντωμα. Για την αντίθετη τάνυση της δορυφορικής εικόνας χρησιμοποιήθηκαν τεχνικές διόρθωσης του ιστογράμματος. Στη συγκεκριμένη μελέτη εφαρμόστηκε η απλή γραμμική μέθοδο με σημείο κορεσμού 2%. Β) Ανάλυση βασικών στοιχείων. Η ανάλυση των κύριων συστατικών είναι μια τεχνική μετασχηματισμού εικόνας που στοχεύει στη μετατροπή δεδομένων που σχετίζονται σε μεγάλο βαθμό με μη συναφή δεδομένα. Ανάλυση βασικών συστατικών εφαρμόστηκε στις 6 από τις 7 εικόνες (εκτός από τη θερμική ζώνη) και προέκυψαν 6 συστατικές εικόνες. Η συνιστώσα - εικόνα 1 επιλέχθηκε για περαιτέρω επεξεργασία επειδή περιείχε πληροφορίες σχετικά με την τοπογραφία της περιοχής. Γ) Φίλτρα. Προκειμένου να αυξηθεί η εδαφική συχνότητα φίλτρα υψηλής διέλευσης εφαρμόστηκαν σε ορισμένα τμήματα της δορυφορικής εικόνας. Λόγω της ικανότητάς τους να ορίζουν όρια μεταξύ ομογενών ομάδων εικονοστοιχείων, χρησιμοποιήθηκαν φίλτρα για την ενίσχυση της άκρης. Συγκρίνοντας την εδαφική ενίσχυση της συνιστώσας - εικόνας 1 μετά τη δοκιμαστική εφαρμογή αρκετών φίλτρων υψηλής διέλευσης, προέκυψε το συμπέρασμα ότι μόνο τρία από αυτά τα φίλτρα ορίζουν ικανοποιητικά τα γραμμικά στοιχεία της περιοχής χωρίς να παραμορφώνουν την αρχική δορυφορική εικόνα. Τα φίλτρα που επιλέχθηκαν ήταν: 1) 3x3 αριστερή διαγώνιος άκρη, 2) 3x3 δεξή διαγώνια άκρη και 3)5x5 ενίσχυση άκρης (ERDAS IMAGINE 8.6).
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos1.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Κοινές πιθανές ζώνες σφάλματος που προκύπτουν από την επεξεργασία εικόνων.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos2.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 2.''' Κοινές Πιθανές Προβληματικές Περιοχές από την επεξεργασία Δορυφορικών Εικόνων και του αρχείου Hillshade.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos3.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 3.''' Αντιμετώπιση των σφαλμάτων των γεωλογικών χαρτών με τις πιθανές προβληματικές ζώνες που δημιουργήθηκαν από την επεξεργασία δορυφορικών εικόνων και τα αρχεία Hillshade.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos4.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 4.''' Αντιστοιχία των σεισμικών επικέντρων με τις πιθανές περιπτώσεις ασφάλειας που απορρέουν από την επεξεργασία δορυφορικών εικόνων και των αρχείων hillshade.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos5.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 5.''' Αντιστοιχία θερμικών και κλειστών πηγών με τις πιθανές ζημιές που προκύπτουν από την επεξεργασία δορυφορικών εικόνων και τα αρχεία hillshade.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos6.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 6.''' Περιοχές υψηλών γεωθερμικών πεδίων της Στύψης, του Αργέννους και της Καλλονής.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos7.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 7.''' Περιοχές υψηλών γεωθερμικών πεδίων του Πολιχνίτου.]]

'''ΚΟΙΝΕΣ ΠΙΘΑΝΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΣΦΑΛΜΑΤΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ'''

Όλες οι πιθανές δομές σφαλμάτων της Νήσου Λέσβου, όπως ελήφθησαν μετά την επεξεργασία της συνιστώσας-εικόνα 1 και εφαρμόστηκαν τα φίλτρα βελτίωσης, απεικονίζονται στην εικόνα 1. Στο δυτικό τμήμα του νησιού παρατηρήθηκε ότι κυριαρχούν οι δομές ΒΑ - ΝΔ και ΒΔ - ΝΑ. Στο βόρειο και κεντρικό τμήμα του νησιού οι δομές που επικρατούν είχαν τάση Α-Δ και ΒΒΑ-ΝΝΔ. Στο ανατολικό τμήμα του νησιού, οι δομές είχαν τάσεις ΒΑ - ΝΔ, ωστόσο παρατηρήθηκαν δομές που διασχίζουν τα προαναφερθέντα ελαττώματα. Τέλος, στο νοτιοανατολικό τμήμα του νησιού παρατηρήθηκαν όλες οι παραπάνω δομές. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι συγκεκριμένες γραμμές που απεικονίζονται σε αυτήν την εικόνα ψηφιοποιούνται σε περισσότερες από μία δορυφορικές εικόνες, οι οποίες προέρχονται από εφαρμογές φίλτρων. Όπως αναμενόταν, πιθανές δομές σφαλμάτων με τάσεις ΒΔ - ΝΑ ελήφθησαν από το φιλτράρισμα 3x3 αριστερού διαγώνιου άκρου, ενώ εκείνες με τάσεις ΒΑ - ΝΔ ελήφθησαν από το 3x3 δεξί διαγώνιο άκρο και το φιλτράρισμα 5x5 ενίσχυση άκρης.

'''ΚΟΙΝΕΣ ΠΙΘΑΝΕΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΤΟΥ HILLSHADE'''

Για να χαρτογραφηθούν οι πιθανές δομές σφαλμάτων, χρησιμοποιήθηκαν δύο αρχεία hillshade με αζιμούθιο 45° και 315° και ηλιακή ανύψωση 45°, εκτός από τις δορυφορικές εικόνες. Τα παραπάνω αζιμούθια επιλέχτηκαν με βάση τα διαθέσιμα τεκτονικά δεδομένα καθώς και με διάφορες προκαταρκτικές δοκιμές. Τα αρχεία Hillshade δημιουργήθηκαν και προβλήθηκαν στο πλέγμα της περιοχής, για την ανύψωση και την ψηφιοποίηση πιθανών στοιχείων σφάλματος. Ο χρόνος απόκτησης της δορυφορικής εικόνας δεν ήταν ο πλέον κατάλληλος για να αναγνωριστούν τα σφάλματα λόγω της υψηλής ανύψωσης του ήλιου. Το πρόβλημα ελαχιστοποιήθηκαν λόγω του έντονου ανάγλυφου του νησιού. Η συσχέτιση των δομών σφάλματος που ελήφθησαν με την παραπάνω επεξεργασία ήταν το επόμενο βήμα. Οι δομές των σφαλμάτων με τις επικρατούσες γενικές τάσεις B-N εμφανίζονται στην εικόνα 2. Στο κεντρικό και ανατολικό τμήμα της Νήσου Λέσβου οι επικρατούσες δομές έχουν τάσεις A-Δ, ενώ εμφανίζονται και οι τάσεις BΔ–ΝΑ.

'''ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΤΩΝ ΣΦΑΛΜΑΤΩΝ ΤΩΝ ΓΕΟΛΟΓΙΚΩΝ ΧΑΡΤΩΝ ΜΕ ΤΙΣ ΠΙΘΑΝΕΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΙΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΠΟΥ ΔΗΜΙΟΥΡΓΗΘΗΚΑΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΑΠΟ ΤΑ ΑΡΧΕΙΑ HILLSHADE'''

Στο επόμενο βήμα οι πιθανές δομές σφαλμάτων, που ελήφθησαν όπως περιγράφηκε παραπάνω, συγκρίθηκαν και συσχετίστηκαν με τον τεκτονικό ιστό της Λέσβου που προέκυψε από τους γεωλογικούς χάρτες.
Ένα μικρός αριθμός σφαλμάτων του χάρτη συμπέσανε με εκείνους που ελήφθησαν από τα αρχεία hillshade και την εικόνα δορυφόρου, όπως φαίνεται στην εικόνα 3. Γενικά, τα πιθανά σφάλματα που ταυτίστηκαν με τα ελαττώματα του χάρτη είχαν τάσεις ΒΔ-ΝΑ και Α-Δ, ενώ στο νοτιοανατολικό τμήμα του νησιού παρατηρήθηκαν και σφάλματα με τάσεις ΒΒΑ - ΝΝΔ. Στο νοτιοδυτικό τμήμα του νησιού πιθανό λάθος, που αποκτήθηκε από το χιονοδρομικό χάρτη (αζιμουθίου 315°), ταυτίστηκε με το νότιο τμήμα της μεγάλης ώθησης του νησιού.
Το γεγονός ότι ένας σημαντικός αριθμός πιθανών βλαβών δεν έπεσε με κανένα από τα χαρτογραφημένα ελαττώματα του γεωλογικού χάρτη, δικαιολογείται εν μέρει από το γεωλογικό καθεστώς, ειδικά σε περιοχές που καλύπτονται από πετρώματα που επηρεάζονται από υδροθερμική δραστηριότητα, δεδομένου ότι οι σχηματισμοί αυτοί δεν παρέχουν πληροφορίες σχετικά με γραμμικά στοιχεία, καθώς εμφανίζονται σχετικά ομαλές σε δορυφορικές εικόνες.

'''ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΙΑ ΤΩΝ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΕΠΙΚΕΝΤΡΩΝ ΜΕ ΤΙΣ ΠΙΘΑΝΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΠΟΥ ΑΠΟΡΡΕΟΥΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ ΑΡΧΕΙΩΝ HILLSHADE'''

Προκειμένου να επαληθευθεί η ανίχνευση των προαναφερθέντων πιθανών βλαβών, τα αποτελέσματα που προέκυψαν από την επεξεργασία δορυφορικών εικόνων και τα αρχεία hillshade συσχετίστηκαν με σεισμολογικά στοιχεία της Νήσου Λέσβου. Δεν παρατηρήθηκε εμφανής συσχέτιση μεταξύ περιπτώσεων ασφάλειας και των αντίστοιχων πιθανών δομών σφάλματος, οι οποίες ελήφθησαν όπως περιγράφεται παραπάνω. Παρ 'όλα αυτά, μια σημαντική συγκέντρωση δομών σφάλματος συνδέεται με ένα μεγάλο αριθμό σεισμικών επίκεντρα (Εικόνα 4).

'''ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΙΑ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΠΗΓΩΝ ΜΕ ΤΙΣ ΠΙΘΑΝΕΣ ΖΗΜΙΕΣ ΠΟΥ ΠΡΟΚΥΠΤΟΥΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΤΑ ΑΡΧΕΙΑ HILLSHADE'''

Η συσχέτιση των επιφανειακών εκδηλώσεων των θερμών και κρύων πηγών με την ύπαρξη βλαβών αποδείχτηκε από τη συσχέτιση μεταξύ των θέσεων των πηγών, όπως αυτές απεικονίστηκαν στους γεωλογικούς και τοπογραφικούς χάρτες της περιοχής, με τις πιθανές δομές σφαλμάτων, όπως αυτές αποκτήθηκαν μετά την επεξεργασία των δορυφορικών εικόνων και των αρχείων hillshade.

Προκειμένου οι πηγές να θεωρηθούν ως ισχυρές ενδείξεις για την ύπαρξη σφαλμάτων, θα πρέπει να εντοπίζονται στην επιφάνεια εκδήλωσης αυτών των βλαβών. Ωστόσο, υπάρχουν πολλές πηγές που εμφανίζονται κατά μήκος των διευθύνσεων των βλαβών, αλλά βρίσκονται στην προέκτασή τους, πράγμα που μπορεί να αποδοθεί σε ανακρίβειες είτε κατά τη χαρτογράφηση είτε κατά την ψηφιοποίηση πιθανών βλαβών.

Όπως φαίνεται στην εικόνα 5, οι περισσότερες πιθανές δομές σφαλμάτων που προέρχονται από τα αρχεία hillshade ή από τη δορυφορική εικόνα, με μια μικρή εξαίρεση, πληρούν τις παραπάνω απαιτήσεις. Αυτό δεν μπορεί να θεωρηθεί ως άμεση απόδειξη της ύπαρξης αυτών των δομών σφάλματος, ωστόσο είναι μια ισχυρή ένδειξη που απαιτεί περαιτέρω διερεύνηση.

'''ΣΕΙΣΜΟΤΕΚΤΟΝΙΚΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ'''

Τα δεδομένα και οι πληροφορίες που προέκυψαν από την επεξεργασία των πρωτογενών δεδομένων εισήχθησαν σε ένα Γεωγραφικό Πληροφοριακό Σύστημα (ARCGis 8.0) με τη μορφή στρώσεων και πινάκων περιγραφικών χαρακτηριστικών, με τελικό σκοπό τη συσχέτιση του σεισμοτεκτονικού καθεστώτος της Λέσβου με τη γεωθερμία.

Το γεωθερμικό πεδίο της Στύψη βρίσκεται στο βορειοδυτικό τμήμα της Λέσβου. Όπως φαίνεται στην εικόνα 6, ένας σημαντικός αριθμός σφαλμάτων διασχίζει αυτό το συγκεκριμένο γεωθερμικό πεδίο. Η κύρια ζώνη βλαβών με την τάση A-Δ που διασχίζει το κεντρικό τμήμα του γεωθερμικού πεδίου φαίνεται να είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό υπό την έννοια ότι αυτή η δομή ανιχνεύεται σε όλες τις φιλτραρισμένες δορυφορικές εικόνες και στα αρχεία ανάγλυφου. Οι υπόλοιπες πιθανές δομές σφαλμάτων που διασχίζουν αυτό το γεωθερμικό πεδίο έχουν τάσεις Α-Δ και ΒΒΑ-ΝΝΔ.

Το γεωθερμικό πεδίο της Καλλονής βρίσκεται στο κεντρικό τμήμα του νησιού (Εικόνα 6). Οι δομές σφαλμάτων έχουν τάσεις ΒΔ-ΝΑ και ΒΒΑ-ΝΝΔ αντίστοιχα. Στην περιοχή αυτού του πεδίου παρατηρείται μια σειρά επίκεντρων. Αυτά τα επίκεντρα δείχνουν μια γραμμική κατανομή παράλληλη προς τα βόρεια και νότια όρια του πεδίου. Η γεωθερμική δραστηριότητα εκφράζεται από την παρουσία θερμών πηγών.

Το γεωθερμικό πεδίο του Αργέννος βρίσκεται ανατολικά του γεωθερμικού πεδίου της Στύψης (Εικόνα 6). Το πεδίο αυτό διασχίζεται από την επέκταση της προαναφερθείσας δομής σφάλματος, με την τάση Ε - W, που διασχίζει το γεωθερμικό πεδίο της Στύψης. Υπάρχουν δομές σφαλμάτων με τάσεις ΒΑ-ΝΔ, ΒΔ-ΝΑ και ΒΒΑ-ΝΝΔ, που λαμβάνονται από τις φιλτραρισμένες δορυφορικές εικόνες και τα αρχεία ανάγλυφου.

Τα παραπάνω τρία γεωθερμικά πεδία βρίσκονται σε περιοχές υψηλών επιπέδων σεισμικής δραστηριότητας και σημαντικού αριθμού θερμών πηγών.

Το γεωθερμικό πεδίο του Πολιχνίτου βρίσκεται στο νότιο, κεντρικό τμήμα του νησιού (Εικόνα 7). Αυτό το πεδίο περνά από σφάλματα με την τάση NW - SE. Οι δύο φιλτραρισμένες δορυφορικές εικόνες δείχνουν επίσης πιθανές δομές σφαλμάτων με τάση ΒΒΑ - ΝΝΔ. Σε αντίθεση με τα τρία γεωθερμικά πεδία που περιγράφηκαν προηγουμένως, ο τομέας Πολιχνίτος χαρακτηρίζεται από περιορισμένη σεισμική δραστηριότητα και έλλειψη θερμών πηγών.

Το θερμογράφημα των σχετικών θερμοκρασιών δείχνουν ότι οι περιοχές όπου βρίσκονται τα γεωθερμικά πεδία αναπτύσσουν υψηλές σχετικές θερμοκρασίες.

Όσον αφορά αυτές τις περιοχές υψηλής θερμοκρασίας, ορισμένες από αυτές παρουσιάζουν ικανοποιητική σύμπτωση με τα γεωθερμικά πεδία που αναφέρονται παραπάνω, ενώ μερικά άλλα δεν δείχνουν σύμπτωση με αυτά.

Όλες οι περιοχές που προαναφέρθηκαν χαρακτηρίζονται από την παρουσία σεισμικών επιφανειών, ωστόσο η συγκέντρωση δεν μπορεί να συσχετιστεί με το γεωθερμικό δυναμικό της Λέσβου λόγω έλλειψης πληροφοριών σχετικά με τη διάδοση των κυμάτων S.

'''ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ'''

Η μελέτη αυτή εξέτασε τη σημασία της δημιουργίας ενός γεωγραφικού συστήματος πληροφοριών σε συνδυασμό με τη χρήση δορυφορικών δεδομένων προκειμένου να αξιολογήσει την αλληλεπίδραση μεταξύ της τεκτονικής κίνησης των πλακών, της σεισμικότητας και της γεωθερμικής δραστηριότητας μιας περιοχής. Όπως προέκυψε από τα αποτελέσματα της ερευνάς, η τηλεπισκόπηση βοηθάει σε μεγάλο βαθμό την όλη διαδικασία και μπορεί να λειτουργήσει ως καταλύτης στη λήψη μέτρων προστασίας από την εκδήλωση φυσικών φαινόμενων.

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία ]]

Συσχέτιση της τεκτονικής, της σεισμικότητας και του γεωθερμικού δυναμικού στη Λέσβο χρησιμοποιώντας τηλεπισκοπικά δεδομένα και GIS.

2018-02-16T14:57:29Z

Vmpalaou:

Συσχέτιση της τεκτονικής, της σεισμικότητας και του γεωθερμικού δυναμικού στη Λέσβο χρησιμοποιώντας τηλεπισκοπικά δεδομένα και GIS.

2018-02-16T14:56:01Z

Vmpalaou:

'''Συσχέτιση της τεκτονικής, της σεισμικότητας και του γεωθερμικού δυναμικού στη Λέσβο χρησιμοποιώντας τηλεπισκοπικά δεδομένα και GIS.'''

'''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Correlation of Tectonics, Seismicity And Geothermics of Lesbos Island using Remote Sensing Data and Geographical Information Systems ''

'''Συγγραφείς:''' N. Voulgaris, I. Parcharidis, M. Pahoula and E. Pirlis

'''Πηγή:''' Bulletin of the Geological Society of Greece vol. XXXVI, 2004.Proceedings of the 10th International Congress, Thessaloniki, April 2004

'''Λέξεις κλειδιά:''' Τηλεπισκόπηση, GIS, Σεισμικότητα, Τεκτονικές Πλάκες, Γεωθερμικό Δυναμικό, Λέσβος

'''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [http://www.geo.auth.gr/ege2004/articles/RS1_52.pdf]

'''ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ'''

Αντικείμενο της παρούσας μελέτης είναι η ανάπτυξη ενός εξειδικευμένου Γεωγραφικού Πληροφοριακού Συστήματος που στοχεύει στην καλύτερη κατανόηση της σχέσης μεταξύ της τεκτονικής κίνησης των πλακών, της σεισμικότητας και του γεωθερμικού δυναμικού μιας περιοχής. Η μελέτη αυτή προτείνει ότι ο συνδυασμός της Τηλεπισκόπησης και των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών είναι ένα σημαντικό εργαλείο για την έγκυρη καταγραφή αυτών των στοιχείων, τα οποία αποτελούν απαραίτητα δεδομένα για τη σωστή διαχείριση και προγραμματισμό διαφόρων περιοχών.

'''ΕΙΣΑΓΩΓΗ-ΣΚΟΠΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ'''

Ο κύριος στόχος της συγκεκριμένης έρευνας είναι η ανάπτυξη ενός Γεωγραφικού Πληροφοριακού Συστήματος που στοχεύει στην καλύτερη κατανόηση της σχέσης ανάμεσα σε στοιχεία σχετικά με την τεκτονική κίνηση των πλακών, με τη σεισμικότητα και με το γεωθερμικό δυναμικό της Νήσου Λέσβου. Η ανάπτυξη αυτού του συστήματος βασίστηκε στην επεξεργασία και ανάλυση δορυφορικών εικόνων για τον εντοπισμό τόσο των τεκτονικών όσο και των θερμικών ανωμαλιών προκειμένου να συσχετιστούν περαιτέρω με τα διαθέσιμα διανυσματικά και ψηφιδωτά δεδομένα. Για το σκοπό αυτό δημιουργήθηκε μια βάση δεδομένων που περιλαμβάνει τοπολογία, γεωλογία, τεκτονική κίνηση, σεισμικότητα και γεωθερμία. Αυτό το σύνολο των δεδομένων που προέκυψαν από την ψηφιοποίηση των τοπογραφικών και γεωλογικών χαρτών, από την ανάλυση της δορυφορικής εικόνας και από τη βιβλιογραφία δημιούργησαν ενδείξεις για νέα στοιχεία σχετικά με την τεκτονική και τη γεωθερμία της Νήσου Λέσβου.

'''ΓΕΩΛΟΓΙΑ'''

Η γεωλογική δομή της Νήσου Λέσβου αποτελείται από τις ακόλουθες μονάδες:

(1) την αυτόχθονη μονάδα της Λέσβου

(2) τις αλλοχθόνες μονάδες της Λέσβου και

(3) τους Μετά- Άλπεων σχηματισμούς.

Η αυτόχθονη μονάδα αποτελείται από μια σειρά σχηματισμών του άνω παλαιοζωικού πάνω από το άνω τριαδικό, χωρίς στρωματογραφικές ασυμφωνίες. Αποτελείται από μετακλαστικά με αλληλεπικάλυψη κρυσταλλικών ασβεστόλιθων και δολομιτών. Χαρακτηρίζεται από χαμηλό μεταμορφωτικό βαθμό και δεν αποτελείται από πυριγενή πετρώματα. Οι αλλόχθονες μονάδες που επικαλύπτουν τους αυτόχθονους σχηματισμούς χωρίζονται σε δύο τεκτονικές κατηγορίες: α) σε χαμηλότερους τριασσικούς ηφαιστειακούς - ιζηματογενείς σχηματισμούς και β) σε χαμηλότερους οφιολιθικούς βράχους. Οι μετά-Άλπεων μετασχηματισμοί αποτελούνται από σχηματισμούς νεογένεσης, φάσεις λαυρωτότητας και τεταρτοταγή κοιτάσματα.

'''ΤΕΚΤΟΝΙΚΗ'''

Όσον αφορά την τεκτονική εξέλιξη του νησιού της Λέσβου, αυτό επηρεάζεται από τη γενική νεοτεκτονική εξέλιξη του Αιγαίου, η οποία ξεκίνησε κατά τη διάρκεια του ολιγόκαινιου. Η τεκτονική ανάλυση των ελαττωμάτων και των μικροσκοπικών φαινομένων της Νήσου Λέσβου οδηγεί στα ακόλουθα συμπεράσματα:

α) Στη Λέσβο υπάρχουν τρία κύρια συστήματα βλάβης με τις ακόλουθες τάσεις:

• 40° Β- 60°Δ

• 30°Β - 60°Α

• Α-Δ

β) Το σύστημα βλάβης της τάσης ΒΑ κυριαρχεί στο ΒΑ τμήμα του νησιού.

γ) Οι ζώνες βλάβης των τάσεων ΒΝ και ΑΔ είναι παράλληλες με τον προσανατολισμό της ακτής.

δ) Οι ζώνες βλάβης της τάσης ΑΔ είναι οι παλαιότερες κατασκευές.

'''ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑ'''

Τα νεο-ηφαιστειακά πετρώματα της Λέσβου συνέβαλαν σε μια υψηλή σεισμική δραστηριότητα. Τα σώματα της Λέσβου είναι ρηχά (h ≤ 50 km) και συγκεντρώνονται σε τρεις ζώνες. Η πρώτη σεισμική ζώνη διασχίζει τη βόρεια ακτή της Λέσβου (μέγεθος 6,0 - 7,0). Η δεύτερη σεισμική ζώνη διασχίζει τη νότια και νοτιοανατολική ακτή της Λέσβου (μέγεθος 5,0 - 6,0) και η τρίτη σεισμική ζώνη διασχίζει το τμήμα ΝΔ της Λέσβου με προσανατολισμό ΒΔ (μέγεθος ≤ 5,5). Αυτή είναι και η πιο ενεργή ζώνη βλαβών στη Νήσο Λέσβο.

'''ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ'''

Το νησί της Λέσβου παρουσιάζει υψηλό γεωθερμικό ενδιαφέρον και τα γεωθερμικά του πεδία είναι:

• Πολιχνίτος: Το μέγεθος του είναι 10km2, ενώ οι θερμοκρασίες υγρών είναι 70-90 ° C με μέση θερμοκρασία 85 ° C .

• Πολιχνίτος - Λισόρι: Το μέγεθος είναι 12 km2. Τα γεωθερμικά υγρά παρουσιάζουν πολύ υψηλή περιεκτικότητα σε H2S και θερμοκρασίες περίπου 70 - 95 ° C.

• Αργέννος: Το μέγεθος αυτού του πεδίου είναι 5 km2, ενώ οι θερμοκρασίες υγρών είναι 80 - 86 ° C με μέση θερμοκρασία 85 ° C. Η περιεκτικότητά του σε H2S είναι χαμηλότερη από αυτή του Πολίχνιτου.

• Στύψη - Καλλονή: Το μέγεθος του είναι 20 km2 και η θερμοκρασία του υγρού είναι μεγαλύτερη από 100 ° C. Η ύπαρξη μεγάλου αριθμού πηγών οφείλεται πιθανότατα σε έντονη, πρόσφατη τεκτονική δραστηριότητα διάτμησης, αναγκάζοντας τα υπόγεια ύδατα να ανέβουν γρήγορα προς την επιφάνεια.

[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos1.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Κοινές πιθανές ζώνες σφάλματος που προκύπτουν από την επεξεργασία εικόνων.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos2.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 2.''' Κοινές Πιθανές Προβληματικές Περιοχές από την επεξεργασία Δορυφορικών Εικόνων και του αρχείου Hillshade.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos3.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 3.''' Αντιμετώπιση των σφαλμάτων των γεωλογικών χαρτών με τις πιθανές προβληματικές ζώνες που δημιουργήθηκαν από την επεξεργασία δορυφορικών εικόνων και τα αρχεία Hillshade.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos4.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 4.''' Αντιστοιχία των σεισμικών επικέντρων με τις πιθανές περιπτώσεις ασφάλειας που απορρέουν από την επεξεργασία δορυφορικών εικόνων και των αρχείων hillshade.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos5.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 5.''' Αντιστοιχία θερμικών και κλειστών πηγών με τις πιθανές ζημιές που προκύπτουν από την επεξεργασία δορυφορικών εικόνων και τα αρχεία hillshade.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos6.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 6.''' Περιοχές υψηλών γεωθερμικών πεδίων της Στύψης, του Αργέννους και της Καλλονής.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos7.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 7.''' Περιοχές υψηλών γεωθερμικών πεδίων του Πολιχνίτου.]]
'''ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ'''

Η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε περιλαμβάνει τα εξής βήματα:

1. Σχεδίαση βάσης δεδομένων

2. Απόκτηση δεδομένων

3. Εισαγωγή δεδομένων

4. Επεξεργασία - Ανάλυση

5. Συσχετισμοί

6. Αξιολόγηση

7. Συμπεράσματα

Τα πρωταρχικά δεδομένα και η μεθοδολογία που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή την εργασία μπορούν να περιγραφούν ως εξής:

''ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΚΟΙ ΧΑΡΤΕΣ'': Οι τοπογραφικοί χάρτες του Πολιχνίτου, του Πλωμαρίου, της Μήθυμνας, της Μυτιλήνης, της Αγίας Παρασκευής και της Ερεσού ήταν σε κλίμακα 1: 50.000 (HAGS, 1972). Επιπλέον, οι γεωλογικοί χάρτες του Πλωμαρίου – Μυτιλήνης, της Αγίας Παρασκευής, του Πολιχνίτου και της Μήθυμνας ήταν σε κλίμακα 1: 50.000. Οι τοπογραφικοί χάρτες της HAGS χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία ενός ψηφιακού μοντέλου εδάφους (ισοδιάστημα 20 μέτρων), από το οποίο προέκυψαν χωρικά μοντέλα, όπως τα αρχεία hillshade και aspect. Το hillshade χρησιμοποιήθηκε για την αναγνώριση και τη ψηφιοποίηση των πιθανών βλαβών, ενώ το aspect χρησιμοποιήθηκε για να εντοπιστούν οι θερμότερες περιοχές, ως αποτέλεσμα της έκθεσης στον ήλιο κατά την απόκτηση της δορυφορικής εικόνας.

''ΣΕΙΣΜΟΛΟΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ'': Τα σεισμολογικά στοιχεία του νησιού Λέσβου προήρθαν από τους ακόλουθους σεισμολογικούς καταλόγους: α) NEIC1964 - 2000 (http://neic.usgs.gov/), β) Μακρόπουλος κ.ά., 1989), γ) Παπαζάχος και Παπαζάχου, 1197, δ) Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών 1964 – 2000 και ε) Δελϊμπασης & Βούλγαρης 1989. Έμφαση δόθηκε στον σεισμολογικό κατάλογο (ε) από το τοπικό σεισμολογικό δίκτυο, επιλέγοντας σεισμούς με RMS <0.5, ERH <10 και ERZ <10, ενώ οι σεισμοί με σταθερό βάθος στα 5, 10 και 20 km από τον αλγόριθμο HYPO αποκλείστηκαν.

''ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ'': Τα στοιχεία που αφορούν την ύπαρξη γεωθερμικών πεδίων στη Λέσβο προήρθαν από την IGME με άμεση συσχέτιση κυρίως με τα γεωθερμικά πεδία του Στύψου (ΒΔ Λέσβου), της Καλώνης (κεντρική Λέσβος),του Αργέννους (ανατολικά Στύψη) και Πολιχνίτος (νότια και κεντρική Λέσβος).

''ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ'': Τα δεδομένα τηλεπισκόπησης που χρησιμοποιήθηκαν ήταν μια δορυφορική εικόνα LANDSAT 5 TM (με ημερομηνία 20/08/1989, διαδρομή 181, σειρά 0.33). Τα βήματα επεξεργασίας ήταν η αποκατάσταση και η βελτίωση της εικόνας. Η αποκατάσταση της εικόνας περιελάμβανε ένα ευρύ φάσμα λειτουργιών, συμπεριλαμβανομένων των γεωμετρικών διορθώσεων. Η διόρθωση των συντεταγμένων της εικόνας βασίστηκε στη μέθοδο των σημείων ελέγχου εδάφους (ERDAS IMAGINE 8.6). Αυτά τα σημεία αναγνωρίστηκαν στη δορυφορική εικόνα και συσχετίστηκαν με τα αντίστοιχα σημεία ενός γεωγραφικού προσανατολισμένου χάρτη, ο οποίος απεικόνιζε τη συγκεκριμένη περιοχή. Ακολούθως, εφαρμόστηκε η μετασχηματισμός του 3ου βαθμού και η πλησιέστερη μέθοδος με στόχο την επαναδειγματοληψία των εικονοστοιχείων της δορυφορικής εικόνας.

Η βελτίωση της εικόνας περιλάμβανε τα παρακάτω βήματα: A) Αντίθετο τέντωμα. Για την αντίθετη τάνυση της δορυφορικής εικόνας χρησιμοποιήθηκαν τεχνικές διόρθωσης του ιστογράμματος. Στη συγκεκριμένη μελέτη εφαρμόστηκε η απλή γραμμική μέθοδο με σημείο κορεσμού 2%. Β) Ανάλυση βασικών στοιχείων. Η ανάλυση των κύριων συστατικών είναι μια τεχνική μετασχηματισμού εικόνας που στοχεύει στη μετατροπή δεδομένων που σχετίζονται σε μεγάλο βαθμό με μη συναφή δεδομένα. Ανάλυση βασικών συστατικών εφαρμόστηκε στις 6 από τις 7 εικόνες (εκτός από τη θερμική ζώνη) και προέκυψαν 6 συστατικές εικόνες. Η συνιστώσα - εικόνα 1 επιλέχθηκε για περαιτέρω επεξεργασία επειδή περιείχε πληροφορίες σχετικά με την τοπογραφία της περιοχής. Γ) Φίλτρα. Προκειμένου να αυξηθεί η εδαφική συχνότητα φίλτρα υψηλής διέλευσης εφαρμόστηκαν σε ορισμένα τμήματα της δορυφορικής εικόνας. Λόγω της ικανότητάς τους να ορίζουν όρια μεταξύ ομογενών ομάδων εικονοστοιχείων, χρησιμοποιήθηκαν φίλτρα για την ενίσχυση της άκρης. Συγκρίνοντας την εδαφική ενίσχυση της συνιστώσας - εικόνας 1 μετά τη δοκιμαστική εφαρμογή αρκετών φίλτρων υψηλής διέλευσης, προέκυψε το συμπέρασμα ότι μόνο τρία από αυτά τα φίλτρα ορίζουν ικανοποιητικά τα γραμμικά στοιχεία της περιοχής χωρίς να παραμορφώνουν την αρχική δορυφορική εικόνα. Τα φίλτρα που επιλέχθηκαν ήταν: 1) 3x3 αριστερή διαγώνιος άκρη, 2) 3x3 δεξή διαγώνια άκρη και 3)5x5 ενίσχυση άκρης (ERDAS IMAGINE 8.6).

'''ΚΟΙΝΕΣ ΠΙΘΑΝΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΣΦΑΛΜΑΤΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ'''

Όλες οι πιθανές δομές σφαλμάτων της Νήσου Λέσβου, όπως ελήφθησαν μετά την επεξεργασία της συνιστώσας-εικόνα 1 και εφαρμόστηκαν τα φίλτρα βελτίωσης, απεικονίζονται στην εικόνα 1. Στο δυτικό τμήμα του νησιού παρατηρήθηκε ότι κυριαρχούν οι δομές ΒΑ - ΝΔ και ΒΔ - ΝΑ. Στο βόρειο και κεντρικό τμήμα του νησιού οι δομές που επικρατούν είχαν τάση Α-Δ και ΒΒΑ-ΝΝΔ. Στο ανατολικό τμήμα του νησιού, οι δομές είχαν τάσεις ΒΑ - ΝΔ, ωστόσο παρατηρήθηκαν δομές που διασχίζουν τα προαναφερθέντα ελαττώματα. Τέλος, στο νοτιοανατολικό τμήμα του νησιού παρατηρήθηκαν όλες οι παραπάνω δομές. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι συγκεκριμένες γραμμές που απεικονίζονται σε αυτήν την εικόνα ψηφιοποιούνται σε περισσότερες από μία δορυφορικές εικόνες, οι οποίες προέρχονται από εφαρμογές φίλτρων. Όπως αναμενόταν, πιθανές δομές σφαλμάτων με τάσεις ΒΔ - ΝΑ ελήφθησαν από το φιλτράρισμα 3x3 αριστερού διαγώνιου άκρου, ενώ εκείνες με τάσεις ΒΑ - ΝΔ ελήφθησαν από το 3x3 δεξί διαγώνιο άκρο και το φιλτράρισμα 5x5 ενίσχυση άκρης.

'''ΚΟΙΝΕΣ ΠΙΘΑΝΕΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΤΟΥ HILLSHADE'''

Για να χαρτογραφηθούν οι πιθανές δομές σφαλμάτων, χρησιμοποιήθηκαν δύο αρχεία hillshade με αζιμούθιο 45° και 315° και ηλιακή ανύψωση 45°, εκτός από τις δορυφορικές εικόνες. Τα παραπάνω αζιμούθια επιλέχτηκαν με βάση τα διαθέσιμα τεκτονικά δεδομένα καθώς και με διάφορες προκαταρκτικές δοκιμές. Τα αρχεία Hillshade δημιουργήθηκαν και προβλήθηκαν στο πλέγμα της περιοχής, για την ανύψωση και την ψηφιοποίηση πιθανών στοιχείων σφάλματος. Ο χρόνος απόκτησης της δορυφορικής εικόνας δεν ήταν ο πλέον κατάλληλος για να αναγνωριστούν τα σφάλματα λόγω της υψηλής ανύψωσης του ήλιου. Το πρόβλημα ελαχιστοποιήθηκαν λόγω του έντονου ανάγλυφου του νησιού. Η συσχέτιση των δομών σφάλματος που ελήφθησαν με την παραπάνω επεξεργασία ήταν το επόμενο βήμα. Οι δομές των σφαλμάτων με τις επικρατούσες γενικές τάσεις B-N εμφανίζονται στην εικόνα 2. Στο κεντρικό και ανατολικό τμήμα της Νήσου Λέσβου οι επικρατούσες δομές έχουν τάσεις A-Δ, ενώ εμφανίζονται και οι τάσεις BΔ–ΝΑ.

'''ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΤΩΝ ΣΦΑΛΜΑΤΩΝ ΤΩΝ ΓΕΟΛΟΓΙΚΩΝ ΧΑΡΤΩΝ ΜΕ ΤΙΣ ΠΙΘΑΝΕΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΙΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΠΟΥ ΔΗΜΙΟΥΡΓΗΘΗΚΑΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΑΠΟ ΤΑ ΑΡΧΕΙΑ HILLSHADE'''

Στο επόμενο βήμα οι πιθανές δομές σφαλμάτων, που ελήφθησαν όπως περιγράφηκε παραπάνω, συγκρίθηκαν και συσχετίστηκαν με τον τεκτονικό ιστό της Λέσβου που προέκυψε από τους γεωλογικούς χάρτες.
Ένα μικρός αριθμός σφαλμάτων του χάρτη συμπέσανε με εκείνους που ελήφθησαν από τα αρχεία hillshade και την εικόνα δορυφόρου, όπως φαίνεται στην εικόνα 3. Γενικά, τα πιθανά σφάλματα που ταυτίστηκαν με τα ελαττώματα του χάρτη είχαν τάσεις ΒΔ-ΝΑ και Α-Δ, ενώ στο νοτιοανατολικό τμήμα του νησιού παρατηρήθηκαν και σφάλματα με τάσεις ΒΒΑ - ΝΝΔ. Στο νοτιοδυτικό τμήμα του νησιού πιθανό λάθος, που αποκτήθηκε από το χιονοδρομικό χάρτη (αζιμουθίου 315°), ταυτίστηκε με το νότιο τμήμα της μεγάλης ώθησης του νησιού.
Το γεγονός ότι ένας σημαντικός αριθμός πιθανών βλαβών δεν έπεσε με κανένα από τα χαρτογραφημένα ελαττώματα του γεωλογικού χάρτη, δικαιολογείται εν μέρει από το γεωλογικό καθεστώς, ειδικά σε περιοχές που καλύπτονται από πετρώματα που επηρεάζονται από υδροθερμική δραστηριότητα, δεδομένου ότι οι σχηματισμοί αυτοί δεν παρέχουν πληροφορίες σχετικά με γραμμικά στοιχεία, καθώς εμφανίζονται σχετικά ομαλές σε δορυφορικές εικόνες.

'''ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΙΑ ΤΩΝ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΕΠΙΚΕΝΤΡΩΝ ΜΕ ΤΙΣ ΠΙΘΑΝΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΠΟΥ ΑΠΟΡΡΕΟΥΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ ΑΡΧΕΙΩΝ HILLSHADE'''

Προκειμένου να επαληθευθεί η ανίχνευση των προαναφερθέντων πιθανών βλαβών, τα αποτελέσματα που προέκυψαν από την επεξεργασία δορυφορικών εικόνων και τα αρχεία hillshade συσχετίστηκαν με σεισμολογικά στοιχεία της Νήσου Λέσβου. Δεν παρατηρήθηκε εμφανής συσχέτιση μεταξύ περιπτώσεων ασφάλειας και των αντίστοιχων πιθανών δομών σφάλματος, οι οποίες ελήφθησαν όπως περιγράφεται παραπάνω. Παρ 'όλα αυτά, μια σημαντική συγκέντρωση δομών σφάλματος συνδέεται με ένα μεγάλο αριθμό σεισμικών επίκεντρα (Εικόνα 4).

'''ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΙΑ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΠΗΓΩΝ ΜΕ ΤΙΣ ΠΙΘΑΝΕΣ ΖΗΜΙΕΣ ΠΟΥ ΠΡΟΚΥΠΤΟΥΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΤΑ ΑΡΧΕΙΑ HILLSHADE'''

Η συσχέτιση των επιφανειακών εκδηλώσεων των θερμών και κρύων πηγών με την ύπαρξη βλαβών αποδείχτηκε από τη συσχέτιση μεταξύ των θέσεων των πηγών, όπως αυτές απεικονίστηκαν στους γεωλογικούς και τοπογραφικούς χάρτες της περιοχής, με τις πιθανές δομές σφαλμάτων, όπως αυτές αποκτήθηκαν μετά την επεξεργασία των δορυφορικών εικόνων και των αρχείων hillshade.

Προκειμένου οι πηγές να θεωρηθούν ως ισχυρές ενδείξεις για την ύπαρξη σφαλμάτων, θα πρέπει να εντοπίζονται στην επιφάνεια εκδήλωσης αυτών των βλαβών. Ωστόσο, υπάρχουν πολλές πηγές που εμφανίζονται κατά μήκος των διευθύνσεων των βλαβών, αλλά βρίσκονται στην προέκτασή τους, πράγμα που μπορεί να αποδοθεί σε ανακρίβειες είτε κατά τη χαρτογράφηση είτε κατά την ψηφιοποίηση πιθανών βλαβών.

Όπως φαίνεται στην εικόνα 5, οι περισσότερες πιθανές δομές σφαλμάτων που προέρχονται από τα αρχεία hillshade ή από τη δορυφορική εικόνα, με μια μικρή εξαίρεση, πληρούν τις παραπάνω απαιτήσεις. Αυτό δεν μπορεί να θεωρηθεί ως άμεση απόδειξη της ύπαρξης αυτών των δομών σφάλματος, ωστόσο είναι μια ισχυρή ένδειξη που απαιτεί περαιτέρω διερεύνηση.

'''ΣΕΙΣΜΟΤΕΚΤΟΝΙΚΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ'''

Τα δεδομένα και οι πληροφορίες που προέκυψαν από την επεξεργασία των πρωτογενών δεδομένων εισήχθησαν σε ένα Γεωγραφικό Πληροφοριακό Σύστημα (ARCGis 8.0) με τη μορφή στρώσεων και πινάκων περιγραφικών χαρακτηριστικών, με τελικό σκοπό τη συσχέτιση του σεισμοτεκτονικού καθεστώτος της Λέσβου με τη γεωθερμία.

Το γεωθερμικό πεδίο της Στύψη βρίσκεται στο βορειοδυτικό τμήμα της Λέσβου. Όπως φαίνεται στην εικόνα 6, ένας σημαντικός αριθμός σφαλμάτων διασχίζει αυτό το συγκεκριμένο γεωθερμικό πεδίο. Η κύρια ζώνη βλαβών με την τάση A-Δ που διασχίζει το κεντρικό τμήμα του γεωθερμικού πεδίου φαίνεται να είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό υπό την έννοια ότι αυτή η δομή ανιχνεύεται σε όλες τις φιλτραρισμένες δορυφορικές εικόνες και στα αρχεία ανάγλυφου. Οι υπόλοιπες πιθανές δομές σφαλμάτων που διασχίζουν αυτό το γεωθερμικό πεδίο έχουν τάσεις Α-Δ και ΒΒΑ-ΝΝΔ.

Το γεωθερμικό πεδίο της Καλλονής βρίσκεται στο κεντρικό τμήμα του νησιού (Εικόνα 6). Οι δομές σφαλμάτων έχουν τάσεις ΒΔ-ΝΑ και ΒΒΑ-ΝΝΔ αντίστοιχα. Στην περιοχή αυτού του πεδίου παρατηρείται μια σειρά επίκεντρων. Αυτά τα επίκεντρα δείχνουν μια γραμμική κατανομή παράλληλη προς τα βόρεια και νότια όρια του πεδίου. Η γεωθερμική δραστηριότητα εκφράζεται από την παρουσία θερμών πηγών.

Το γεωθερμικό πεδίο του Αργέννος βρίσκεται ανατολικά του γεωθερμικού πεδίου της Στύψης (Εικόνα 6). Το πεδίο αυτό διασχίζεται από την επέκταση της προαναφερθείσας δομής σφάλματος, με την τάση Ε - W, που διασχίζει το γεωθερμικό πεδίο της Στύψης. Υπάρχουν δομές σφαλμάτων με τάσεις ΒΑ-ΝΔ, ΒΔ-ΝΑ και ΒΒΑ-ΝΝΔ, που λαμβάνονται από τις φιλτραρισμένες δορυφορικές εικόνες και τα αρχεία ανάγλυφου.

Τα παραπάνω τρία γεωθερμικά πεδία βρίσκονται σε περιοχές υψηλών επιπέδων σεισμικής δραστηριότητας και σημαντικού αριθμού θερμών πηγών.

Το γεωθερμικό πεδίο του Πολιχνίτου βρίσκεται στο νότιο, κεντρικό τμήμα του νησιού (Εικόνα 7). Αυτό το πεδίο περνά από σφάλματα με την τάση NW - SE. Οι δύο φιλτραρισμένες δορυφορικές εικόνες δείχνουν επίσης πιθανές δομές σφαλμάτων με τάση ΒΒΑ - ΝΝΔ. Σε αντίθεση με τα τρία γεωθερμικά πεδία που περιγράφηκαν προηγουμένως, ο τομέας Πολιχνίτος χαρακτηρίζεται από περιορισμένη σεισμική δραστηριότητα και έλλειψη θερμών πηγών.

Το θερμογράφημα των σχετικών θερμοκρασιών δείχνουν ότι οι περιοχές όπου βρίσκονται τα γεωθερμικά πεδία αναπτύσσουν υψηλές σχετικές θερμοκρασίες.

Όσον αφορά αυτές τις περιοχές υψηλής θερμοκρασίας, ορισμένες από αυτές παρουσιάζουν ικανοποιητική σύμπτωση με τα γεωθερμικά πεδία που αναφέρονται παραπάνω, ενώ μερικά άλλα δεν δείχνουν σύμπτωση με αυτά.

Όλες οι περιοχές που προαναφέρθηκαν χαρακτηρίζονται από την παρουσία σεισμικών επιφανειών, ωστόσο η συγκέντρωση δεν μπορεί να συσχετιστεί με το γεωθερμικό δυναμικό της Λέσβου λόγω έλλειψης πληροφοριών σχετικά με τη διάδοση των κυμάτων S.

'''ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ'''

Η μελέτη αυτή εξέτασε τη σημασία της δημιουργίας ενός γεωγραφικού συστήματος πληροφοριών σε συνδυασμό με τη χρήση δορυφορικών δεδομένων προκειμένου να αξιολογήσει την αλληλεπίδραση μεταξύ της τεκτονικής κίνησης των πλακών, της σεισμικότητας και της γεωθερμικής δραστηριότητας μιας περιοχής. Όπως προέκυψε από τα αποτελέσματα της ερευνάς, η τηλεπισκόπηση βοηθάει σε μεγάλο βαθμό την όλη διαδικασία και μπορεί να λειτουργήσει ως καταλύτης στη λήψη μέτρων προστασίας από την εκδήλωση φυσικών φαινόμενων.

Συσχέτιση της τεκτονικής, της σεισμικότητας και του γεωθερμικού δυναμικού στη Λέσβο χρησιμοποιώντας τηλεπισκοπικά δεδομένα και GIS.

2018-02-16T14:54:30Z

Vmpalaou:

'''Συσχέτιση της τεκτονικής, της σεισμικότητας και του γεωθερμικού δυναμικού στη Λέσβο χρησιμοποιώντας τηλεπισκοπικά δεδομένα και GIS.'''

'''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Correlation of Tectonics, Seismicity And Geothermics of Lesbos Island using Remote Sensing Data and Geographical Information Systems ''

'''Συγγραφείς:''' N. Voulgaris, I. Parcharidis, M. Pahoula and E. Pirlis

'''Πηγή:''' Bulletin of the Geological Society of Greece vol. XXXVI, 2004.Proceedings of the 10th International Congress, Thessaloniki, April 2004

'''Λέξεις κλειδιά:''' Τηλεπισκόπηση, GIS, Σεισμικότητα, Τεκτονικές Πλάκες, Γεωθερμικό Δυναμικό, Λέσβος

'''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [http://www.geo.auth.gr/ege2004/articles/RS1_52.pdf]

[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos1.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Κοινές πιθανές ζώνες σφάλματος που προκύπτουν από την επεξεργασία εικόνων.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos2.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 2.''' Κοινές Πιθανές Προβληματικές Περιοχές από την επεξεργασία Δορυφορικών Εικόνων και του αρχείου Hillshade.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos3.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 3.''' Αντιμετώπιση των σφαλμάτων των γεωλογικών χαρτών με τις πιθανές προβληματικές ζώνες που δημιουργήθηκαν από την επεξεργασία δορυφορικών εικόνων και τα αρχεία Hillshade.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos4.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 4.''' Αντιστοιχία των σεισμικών επικέντρων με τις πιθανές περιπτώσεις ασφάλειας που απορρέουν από την επεξεργασία δορυφορικών εικόνων και των αρχείων hillshade.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos5.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 5.''' Αντιστοιχία θερμικών και κλειστών πηγών με τις πιθανές ζημιές που προκύπτουν από την επεξεργασία δορυφορικών εικόνων και τα αρχεία hillshade.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos6.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 6.''' Περιοχές υψηλών γεωθερμικών πεδίων της Στύψης, του Αργέννους και της Καλλονής.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_lesvos7.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 7.''' Περιοχές υψηλών γεωθερμικών πεδίων του Πολιχνίτου.]]

'''ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ'''

Αντικείμενο της παρούσας μελέτης είναι η ανάπτυξη ενός εξειδικευμένου Γεωγραφικού Πληροφοριακού Συστήματος που στοχεύει στην καλύτερη κατανόηση της σχέσης μεταξύ της τεκτονικής κίνησης των πλακών, της σεισμικότητας και του γεωθερμικού δυναμικού μιας περιοχής. Η μελέτη αυτή προτείνει ότι ο συνδυασμός της Τηλεπισκόπησης και των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών είναι ένα σημαντικό εργαλείο για την έγκυρη καταγραφή αυτών των στοιχείων, τα οποία αποτελούν απαραίτητα δεδομένα για τη σωστή διαχείριση και προγραμματισμό διαφόρων περιοχών.

'''ΕΙΣΑΓΩΓΗ-ΣΚΟΠΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ'''

Ο κύριος στόχος της συγκεκριμένης έρευνας είναι η ανάπτυξη ενός Γεωγραφικού Πληροφοριακού Συστήματος που στοχεύει στην καλύτερη κατανόηση της σχέσης ανάμεσα σε στοιχεία σχετικά με την τεκτονική κίνηση των πλακών, με τη σεισμικότητα και με το γεωθερμικό δυναμικό της Νήσου Λέσβου. Η ανάπτυξη αυτού του συστήματος βασίστηκε στην επεξεργασία και ανάλυση δορυφορικών εικόνων για τον εντοπισμό τόσο των τεκτονικών όσο και των θερμικών ανωμαλιών προκειμένου να συσχετιστούν περαιτέρω με τα διαθέσιμα διανυσματικά και ψηφιδωτά δεδομένα. Για το σκοπό αυτό δημιουργήθηκε μια βάση δεδομένων που περιλαμβάνει τοπολογία, γεωλογία, τεκτονική κίνηση, σεισμικότητα και γεωθερμία. Αυτό το σύνολο των δεδομένων που προέκυψαν από την ψηφιοποίηση των τοπογραφικών και γεωλογικών χαρτών, από την ανάλυση της δορυφορικής εικόνας και από τη βιβλιογραφία δημιούργησαν ενδείξεις για νέα στοιχεία σχετικά με την τεκτονική και τη γεωθερμία της Νήσου Λέσβου.

'''ΓΕΩΛΟΓΙΑ'''

Η γεωλογική δομή της Νήσου Λέσβου αποτελείται από τις ακόλουθες μονάδες:

(1) την αυτόχθονη μονάδα της Λέσβου

(2) τις αλλοχθόνες μονάδες της Λέσβου και

(3) τους Μετά- Άλπεων σχηματισμούς.

Η αυτόχθονη μονάδα αποτελείται από μια σειρά σχηματισμών του άνω παλαιοζωικού πάνω από το άνω τριαδικό, χωρίς στρωματογραφικές ασυμφωνίες. Αποτελείται από μετακλαστικά με αλληλεπικάλυψη κρυσταλλικών ασβεστόλιθων και δολομιτών. Χαρακτηρίζεται από χαμηλό μεταμορφωτικό βαθμό και δεν αποτελείται από πυριγενή πετρώματα. Οι αλλόχθονες μονάδες που επικαλύπτουν τους αυτόχθονους σχηματισμούς χωρίζονται σε δύο τεκτονικές κατηγορίες: α) σε χαμηλότερους τριασσικούς ηφαιστειακούς - ιζηματογενείς σχηματισμούς και β) σε χαμηλότερους οφιολιθικούς βράχους. Οι μετά-Άλπεων μετασχηματισμοί αποτελούνται από σχηματισμούς νεογένεσης, φάσεις λαυρωτότητας και τεταρτοταγή κοιτάσματα.

'''ΤΕΚΤΟΝΙΚΗ'''

Όσον αφορά την τεκτονική εξέλιξη του νησιού της Λέσβου, αυτό επηρεάζεται από τη γενική νεοτεκτονική εξέλιξη του Αιγαίου, η οποία ξεκίνησε κατά τη διάρκεια του ολιγόκαινιου. Η τεκτονική ανάλυση των ελαττωμάτων και των μικροσκοπικών φαινομένων της Νήσου Λέσβου οδηγεί στα ακόλουθα συμπεράσματα:

α) Στη Λέσβο υπάρχουν τρία κύρια συστήματα βλάβης με τις ακόλουθες τάσεις:

• 40° Β- 60°Δ

• 30°Β - 60°Α

• Α-Δ

β) Το σύστημα βλάβης της τάσης ΒΑ κυριαρχεί στο ΒΑ τμήμα του νησιού.

γ) Οι ζώνες βλάβης των τάσεων ΒΝ και ΑΔ είναι παράλληλες με τον προσανατολισμό της ακτής.

δ) Οι ζώνες βλάβης της τάσης ΑΔ είναι οι παλαιότερες κατασκευές.

'''ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑ'''

Τα νεο-ηφαιστειακά πετρώματα της Λέσβου συνέβαλαν σε μια υψηλή σεισμική δραστηριότητα. Τα σώματα της Λέσβου είναι ρηχά (h ≤ 50 km) και συγκεντρώνονται σε τρεις ζώνες. Η πρώτη σεισμική ζώνη διασχίζει τη βόρεια ακτή της Λέσβου (μέγεθος 6,0 - 7,0). Η δεύτερη σεισμική ζώνη διασχίζει τη νότια και νοτιοανατολική ακτή της Λέσβου (μέγεθος 5,0 - 6,0) και η τρίτη σεισμική ζώνη διασχίζει το τμήμα ΝΔ της Λέσβου με προσανατολισμό ΒΔ (μέγεθος ≤ 5,5). Αυτή είναι και η πιο ενεργή ζώνη βλαβών στη Νήσο Λέσβο.

'''ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ'''

Το νησί της Λέσβου παρουσιάζει υψηλό γεωθερμικό ενδιαφέρον και τα γεωθερμικά του πεδία είναι:

• Πολιχνίτος: Το μέγεθος του είναι 10km2, ενώ οι θερμοκρασίες υγρών είναι 70-90 ° C με μέση θερμοκρασία 85 ° C .

• Πολιχνίτος - Λισόρι: Το μέγεθος είναι 12 km2. Τα γεωθερμικά υγρά παρουσιάζουν πολύ υψηλή περιεκτικότητα σε H2S και θερμοκρασίες περίπου 70 - 95 ° C.

• Αργέννος: Το μέγεθος αυτού του πεδίου είναι 5 km2, ενώ οι θερμοκρασίες υγρών είναι 80 - 86 ° C με μέση θερμοκρασία 85 ° C. Η περιεκτικότητά του σε H2S είναι χαμηλότερη από αυτή του Πολίχνιτου.

• Στύψη - Καλλονή: Το μέγεθος του είναι 20 km2 και η θερμοκρασία του υγρού είναι μεγαλύτερη από 100 ° C. Η ύπαρξη μεγάλου αριθμού πηγών οφείλεται πιθανότατα σε έντονη, πρόσφατη τεκτονική δραστηριότητα διάτμησης, αναγκάζοντας τα υπόγεια ύδατα να ανέβουν γρήγορα προς την επιφάνεια.

'''ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ'''

Η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε περιλαμβάνει τα εξής βήματα:

1. Σχεδίαση βάσης δεδομένων

2. Απόκτηση δεδομένων

3. Εισαγωγή δεδομένων

4. Επεξεργασία - Ανάλυση

5. Συσχετισμοί

6. Αξιολόγηση

7. Συμπεράσματα

Τα πρωταρχικά δεδομένα και η μεθοδολογία που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή την εργασία μπορούν να περιγραφούν ως εξής:

''ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΚΟΙ ΧΑΡΤΕΣ'': Οι τοπογραφικοί χάρτες του Πολιχνίτου, του Πλωμαρίου, της Μήθυμνας, της Μυτιλήνης, της Αγίας Παρασκευής και της Ερεσού ήταν σε κλίμακα 1: 50.000 (HAGS, 1972). Επιπλέον, οι γεωλογικοί χάρτες του Πλωμαρίου – Μυτιλήνης, της Αγίας Παρασκευής, του Πολιχνίτου και της Μήθυμνας ήταν σε κλίμακα 1: 50.000. Οι τοπογραφικοί χάρτες της HAGS χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία ενός ψηφιακού μοντέλου εδάφους (ισοδιάστημα 20 μέτρων), από το οποίο προέκυψαν χωρικά μοντέλα, όπως τα αρχεία hillshade και aspect. Το hillshade χρησιμοποιήθηκε για την αναγνώριση και τη ψηφιοποίηση των πιθανών βλαβών, ενώ το aspect χρησιμοποιήθηκε για να εντοπιστούν οι θερμότερες περιοχές, ως αποτέλεσμα της έκθεσης στον ήλιο κατά την απόκτηση της δορυφορικής εικόνας.

''ΣΕΙΣΜΟΛΟΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ'': Τα σεισμολογικά στοιχεία του νησιού Λέσβου προήρθαν από τους ακόλουθους σεισμολογικούς καταλόγους: α) NEIC1964 - 2000 (http://neic.usgs.gov/), β) Μακρόπουλος κ.ά., 1989), γ) Παπαζάχος και Παπαζάχου, 1197, δ) Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών 1964 – 2000 και ε) Δελϊμπασης & Βούλγαρης 1989. Έμφαση δόθηκε στον σεισμολογικό κατάλογο (ε) από το τοπικό σεισμολογικό δίκτυο, επιλέγοντας σεισμούς με RMS <0.5, ERH <10 και ERZ <10, ενώ οι σεισμοί με σταθερό βάθος στα 5, 10 και 20 km από τον αλγόριθμο HYPO αποκλείστηκαν.

''ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ'': Τα στοιχεία που αφορούν την ύπαρξη γεωθερμικών πεδίων στη Λέσβο προήρθαν από την IGME με άμεση συσχέτιση κυρίως με τα γεωθερμικά πεδία του Στύψου (ΒΔ Λέσβου), της Καλώνης (κεντρική Λέσβος),του Αργέννους (ανατολικά Στύψη) και Πολιχνίτος (νότια και κεντρική Λέσβος).

''ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ'': Τα δεδομένα τηλεπισκόπησης που χρησιμοποιήθηκαν ήταν μια δορυφορική εικόνα LANDSAT 5 TM (με ημερομηνία 20/08/1989, διαδρομή 181, σειρά 0.33). Τα βήματα επεξεργασίας ήταν η αποκατάσταση και η βελτίωση της εικόνας. Η αποκατάσταση της εικόνας περιελάμβανε ένα ευρύ φάσμα λειτουργιών, συμπεριλαμβανομένων των γεωμετρικών διορθώσεων. Η διόρθωση των συντεταγμένων της εικόνας βασίστηκε στη μέθοδο των σημείων ελέγχου εδάφους (ERDAS IMAGINE 8.6). Αυτά τα σημεία αναγνωρίστηκαν στη δορυφορική εικόνα και συσχετίστηκαν με τα αντίστοιχα σημεία ενός γεωγραφικού προσανατολισμένου χάρτη, ο οποίος απεικόνιζε τη συγκεκριμένη περιοχή. Ακολούθως, εφαρμόστηκε η μετασχηματισμός του 3ου βαθμού και η πλησιέστερη μέθοδος με στόχο την επαναδειγματοληψία των εικονοστοιχείων της δορυφορικής εικόνας.

Η βελτίωση της εικόνας περιλάμβανε τα παρακάτω βήματα: A) Αντίθετο τέντωμα. Για την αντίθετη τάνυση της δορυφορικής εικόνας χρησιμοποιήθηκαν τεχνικές διόρθωσης του ιστογράμματος. Στη συγκεκριμένη μελέτη εφαρμόστηκε η απλή γραμμική μέθοδο με σημείο κορεσμού 2%. Β) Ανάλυση βασικών στοιχείων. Η ανάλυση των κύριων συστατικών είναι μια τεχνική μετασχηματισμού εικόνας που στοχεύει στη μετατροπή δεδομένων που σχετίζονται σε μεγάλο βαθμό με μη συναφή δεδομένα. Ανάλυση βασικών συστατικών εφαρμόστηκε στις 6 από τις 7 εικόνες (εκτός από τη θερμική ζώνη) και προέκυψαν 6 συστατικές εικόνες. Η συνιστώσα - εικόνα 1 επιλέχθηκε για περαιτέρω επεξεργασία επειδή περιείχε πληροφορίες σχετικά με την τοπογραφία της περιοχής. Γ) Φίλτρα. Προκειμένου να αυξηθεί η εδαφική συχνότητα φίλτρα υψηλής διέλευσης εφαρμόστηκαν σε ορισμένα τμήματα της δορυφορικής εικόνας. Λόγω της ικανότητάς τους να ορίζουν όρια μεταξύ ομογενών ομάδων εικονοστοιχείων, χρησιμοποιήθηκαν φίλτρα για την ενίσχυση της άκρης. Συγκρίνοντας την εδαφική ενίσχυση της συνιστώσας - εικόνας 1 μετά τη δοκιμαστική εφαρμογή αρκετών φίλτρων υψηλής διέλευσης, προέκυψε το συμπέρασμα ότι μόνο τρία από αυτά τα φίλτρα ορίζουν ικανοποιητικά τα γραμμικά στοιχεία της περιοχής χωρίς να παραμορφώνουν την αρχική δορυφορική εικόνα. Τα φίλτρα που επιλέχθηκαν ήταν: 1) 3x3 αριστερή διαγώνιος άκρη, 2) 3x3 δεξή διαγώνια άκρη και 3)5x5 ενίσχυση άκρης (ERDAS IMAGINE 8.6).

'''ΚΟΙΝΕΣ ΠΙΘΑΝΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΣΦΑΛΜΑΤΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ'''
Όλες οι πιθανές δομές σφαλμάτων της Νήσου Λέσβου, όπως ελήφθησαν μετά την επεξεργασία της συνιστώσας-εικόνα 1 και εφαρμόστηκαν τα φίλτρα βελτίωσης, απεικονίζονται στην εικόνα 1. Στο δυτικό τμήμα του νησιού παρατηρήθηκε ότι κυριαρχούν οι δομές ΒΑ - ΝΔ και ΒΔ - ΝΑ. Στο βόρειο και κεντρικό τμήμα του νησιού οι δομές που επικρατούν είχαν τάση Α-Δ και ΒΒΑ-ΝΝΔ. Στο ανατολικό τμήμα του νησιού, οι δομές είχαν τάσεις ΒΑ - ΝΔ, ωστόσο παρατηρήθηκαν δομές που διασχίζουν τα προαναφερθέντα ελαττώματα. Τέλος, στο νοτιοανατολικό τμήμα του νησιού παρατηρήθηκαν όλες οι παραπάνω δομές. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι συγκεκριμένες γραμμές που απεικονίζονται σε αυτήν την εικόνα ψηφιοποιούνται σε περισσότερες από μία δορυφορικές εικόνες, οι οποίες προέρχονται από εφαρμογές φίλτρων. Όπως αναμενόταν, πιθανές δομές σφαλμάτων με τάσεις ΒΔ - ΝΑ ελήφθησαν από το φιλτράρισμα 3x3 αριστερού διαγώνιου άκρου, ενώ εκείνες με τάσεις ΒΑ - ΝΔ ελήφθησαν από το 3x3 δεξί διαγώνιο άκρο και το φιλτράρισμα 5x5 ενίσχυση άκρης.

'''ΚΟΙΝΕΣ ΠΙΘΑΝΕΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΤΟΥ HILLSHADE'''

Για να χαρτογραφηθούν οι πιθανές δομές σφαλμάτων, χρησιμοποιήθηκαν δύο αρχεία hillshade με αζιμούθιο 45° και 315° και ηλιακή ανύψωση 45°, εκτός από τις δορυφορικές εικόνες. Τα παραπάνω αζιμούθια επιλέχτηκαν με βάση τα διαθέσιμα τεκτονικά δεδομένα καθώς και με διάφορες προκαταρκτικές δοκιμές. Τα αρχεία Hillshade δημιουργήθηκαν και προβλήθηκαν στο πλέγμα της περιοχής, για την ανύψωση και την ψηφιοποίηση πιθανών στοιχείων σφάλματος. Ο χρόνος απόκτησης της δορυφορικής εικόνας δεν ήταν ο πλέον κατάλληλος για να αναγνωριστούν τα σφάλματα λόγω της υψηλής ανύψωσης του ήλιου. Το πρόβλημα ελαχιστοποιήθηκαν λόγω του έντονου ανάγλυφου του νησιού. Η συσχέτιση των δομών σφάλματος που ελήφθησαν με την παραπάνω επεξεργασία ήταν το επόμενο βήμα. Οι δομές των σφαλμάτων με τις επικρατούσες γενικές τάσεις B-N εμφανίζονται στην εικόνα 2. Στο κεντρικό και ανατολικό τμήμα της Νήσου Λέσβου οι επικρατούσες δομές έχουν τάσεις A-Δ, ενώ εμφανίζονται και οι τάσεις BΔ–ΝΑ.

'''ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΤΩΝ ΣΦΑΛΜΑΤΩΝ ΤΩΝ ΓΕΟΛΟΓΙΚΩΝ ΧΑΡΤΩΝ ΜΕ ΤΙΣ ΠΙΘΑΝΕΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΙΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΠΟΥ ΔΗΜΙΟΥΡΓΗΘΗΚΑΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΑΠΟ ΤΑ ΑΡΧΕΙΑ HILLSHADE'''

Στο επόμενο βήμα οι πιθανές δομές σφαλμάτων, που ελήφθησαν όπως περιγράφηκε παραπάνω, συγκρίθηκαν και συσχετίστηκαν με τον τεκτονικό ιστό της Λέσβου που προέκυψε από τους γεωλογικούς χάρτες.
Ένα μικρός αριθμός σφαλμάτων του χάρτη συμπέσανε με εκείνους που ελήφθησαν από τα αρχεία hillshade και την εικόνα δορυφόρου, όπως φαίνεται στην εικόνα 3. Γενικά, τα πιθανά σφάλματα που ταυτίστηκαν με τα ελαττώματα του χάρτη είχαν τάσεις ΒΔ-ΝΑ και Α-Δ, ενώ στο νοτιοανατολικό τμήμα του νησιού παρατηρήθηκαν και σφάλματα με τάσεις ΒΒΑ - ΝΝΔ. Στο νοτιοδυτικό τμήμα του νησιού πιθανό λάθος, που αποκτήθηκε από το χιονοδρομικό χάρτη (αζιμουθίου 315°), ταυτίστηκε με το νότιο τμήμα της μεγάλης ώθησης του νησιού.
Το γεγονός ότι ένας σημαντικός αριθμός πιθανών βλαβών δεν έπεσε με κανένα από τα χαρτογραφημένα ελαττώματα του γεωλογικού χάρτη, δικαιολογείται εν μέρει από το γεωλογικό καθεστώς, ειδικά σε περιοχές που καλύπτονται από πετρώματα που επηρεάζονται από υδροθερμική δραστηριότητα, δεδομένου ότι οι σχηματισμοί αυτοί δεν παρέχουν πληροφορίες σχετικά με γραμμικά στοιχεία, καθώς εμφανίζονται σχετικά ομαλές σε δορυφορικές εικόνες.

'''ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΙΑ ΤΩΝ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΕΠΙΚΕΝΤΡΩΝ ΜΕ ΤΙΣ ΠΙΘΑΝΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΠΟΥ ΑΠΟΡΡΕΟΥΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ ΑΡΧΕΙΩΝ HILLSHADE'''

Προκειμένου να επαληθευθεί η ανίχνευση των προαναφερθέντων πιθανών βλαβών, τα αποτελέσματα που προέκυψαν από την επεξεργασία δορυφορικών εικόνων και τα αρχεία hillshade συσχετίστηκαν με σεισμολογικά στοιχεία της Νήσου Λέσβου. Δεν παρατηρήθηκε εμφανής συσχέτιση μεταξύ περιπτώσεων ασφάλειας και των αντίστοιχων πιθανών δομών σφάλματος, οι οποίες ελήφθησαν όπως περιγράφεται παραπάνω. Παρ 'όλα αυτά, μια σημαντική συγκέντρωση δομών σφάλματος συνδέεται με ένα μεγάλο αριθμό σεισμικών επίκεντρα (Εικόνα 4).

'''ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΙΑ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΠΗΓΩΝ ΜΕ ΤΙΣ ΠΙΘΑΝΕΣ ΖΗΜΙΕΣ ΠΟΥ ΠΡΟΚΥΠΤΟΥΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΑΙ ΤΑ ΑΡΧΕΙΑ HILLSHADE'''

Η συσχέτιση των επιφανειακών εκδηλώσεων των θερμών και κρύων πηγών με την ύπαρξη βλαβών αποδείχτηκε από τη συσχέτιση μεταξύ των θέσεων των πηγών, όπως αυτές απεικονίστηκαν στους γεωλογικούς και τοπογραφικούς χάρτες της περιοχής, με τις πιθανές δομές σφαλμάτων, όπως αυτές αποκτήθηκαν μετά την επεξεργασία των δορυφορικών εικόνων και των αρχείων hillshade.

Προκειμένου οι πηγές να θεωρηθούν ως ισχυρές ενδείξεις για την ύπαρξη σφαλμάτων, θα πρέπει να εντοπίζονται στην επιφάνεια εκδήλωσης αυτών των βλαβών. Ωστόσο, υπάρχουν πολλές πηγές που εμφανίζονται κατά μήκος των διευθύνσεων των βλαβών, αλλά βρίσκονται στην προέκτασή τους, πράγμα που μπορεί να αποδοθεί σε ανακρίβειες είτε κατά τη χαρτογράφηση είτε κατά την ψηφιοποίηση πιθανών βλαβών.

Όπως φαίνεται στην εικόνα 5, οι περισσότερες πιθανές δομές σφαλμάτων που προέρχονται από τα αρχεία hillshade ή από τη δορυφορική εικόνα, με μια μικρή εξαίρεση, πληρούν τις παραπάνω απαιτήσεις. Αυτό δεν μπορεί να θεωρηθεί ως άμεση απόδειξη της ύπαρξης αυτών των δομών σφάλματος, ωστόσο είναι μια ισχυρή ένδειξη που απαιτεί περαιτέρω διερεύνηση.

'''ΣΕΙΣΜΟΤΕΚΤΟΝΙΚΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ'''

Τα δεδομένα και οι πληροφορίες που προέκυψαν από την επεξεργασία των πρωτογενών δεδομένων εισήχθησαν σε ένα Γεωγραφικό Πληροφοριακό Σύστημα (ARCGis 8.0) με τη μορφή στρώσεων και πινάκων περιγραφικών χαρακτηριστικών, με τελικό σκοπό τη συσχέτιση του σεισμοτεκτονικού καθεστώτος της Λέσβου με τη γεωθερμία.

Το γεωθερμικό πεδίο της Στύψη βρίσκεται στο βορειοδυτικό τμήμα της Λέσβου. Όπως φαίνεται στην εικόνα 6, ένας σημαντικός αριθμός σφαλμάτων διασχίζει αυτό το συγκεκριμένο γεωθερμικό πεδίο. Η κύρια ζώνη βλαβών με την τάση A-Δ που διασχίζει το κεντρικό τμήμα του γεωθερμικού πεδίου φαίνεται να είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό υπό την έννοια ότι αυτή η δομή ανιχνεύεται σε όλες τις φιλτραρισμένες δορυφορικές εικόνες και στα αρχεία ανάγλυφου. Οι υπόλοιπες πιθανές δομές σφαλμάτων που διασχίζουν αυτό το γεωθερμικό πεδίο έχουν τάσεις Α-Δ και ΒΒΑ-ΝΝΔ.

Το γεωθερμικό πεδίο της Καλλονής βρίσκεται στο κεντρικό τμήμα του νησιού (Εικόνα 6). Οι δομές σφαλμάτων έχουν τάσεις ΒΔ-ΝΑ και ΒΒΑ-ΝΝΔ αντίστοιχα. Στην περιοχή αυτού του πεδίου παρατηρείται μια σειρά επίκεντρων. Αυτά τα επίκεντρα δείχνουν μια γραμμική κατανομή παράλληλη προς τα βόρεια και νότια όρια του πεδίου. Η γεωθερμική δραστηριότητα εκφράζεται από την παρουσία θερμών πηγών.

Το γεωθερμικό πεδίο του Αργέννος βρίσκεται ανατολικά του γεωθερμικού πεδίου της Στύψης (Εικόνα 6). Το πεδίο αυτό διασχίζεται από την επέκταση της προαναφερθείσας δομής σφάλματος, με την τάση Ε - W, που διασχίζει το γεωθερμικό πεδίο της Στύψης. Υπάρχουν δομές σφαλμάτων με τάσεις ΒΑ-ΝΔ, ΒΔ-ΝΑ και ΒΒΑ-ΝΝΔ, που λαμβάνονται από τις φιλτραρισμένες δορυφορικές εικόνες και τα αρχεία ανάγλυφου.

Τα παραπάνω τρία γεωθερμικά πεδία βρίσκονται σε περιοχές υψηλών επιπέδων σεισμικής δραστηριότητας και σημαντικού αριθμού θερμών πηγών.

Το γεωθερμικό πεδίο του Πολιχνίτου βρίσκεται στο νότιο, κεντρικό τμήμα του νησιού (Εικόνα 7). Αυτό το πεδίο περνά από σφάλματα με την τάση NW - SE. Οι δύο φιλτραρισμένες δορυφορικές εικόνες δείχνουν επίσης πιθανές δομές σφαλμάτων με τάση ΒΒΑ - ΝΝΔ. Σε αντίθεση με τα τρία γεωθερμικά πεδία που περιγράφηκαν προηγουμένως, ο τομέας Πολιχνίτος χαρακτηρίζεται από περιορισμένη σεισμική δραστηριότητα και έλλειψη θερμών πηγών.

Το θερμογράφημα των σχετικών θερμοκρασιών δείχνουν ότι οι περιοχές όπου βρίσκονται τα γεωθερμικά πεδία αναπτύσσουν υψηλές σχετικές θερμοκρασίες.

Όσον αφορά αυτές τις περιοχές υψηλής θερμοκρασίας, ορισμένες από αυτές παρουσιάζουν ικανοποιητική σύμπτωση με τα γεωθερμικά πεδία που αναφέρονται παραπάνω, ενώ μερικά άλλα δεν δείχνουν σύμπτωση με αυτά.

Όλες οι περιοχές που προαναφέρθηκαν χαρακτηρίζονται από την παρουσία σεισμικών επιφανειών, ωστόσο η συγκέντρωση δεν μπορεί να συσχετιστεί με το γεωθερμικό δυναμικό της Λέσβου λόγω έλλειψης πληροφοριών σχετικά με τη διάδοση των κυμάτων S.

'''ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ'''

Η μελέτη αυτή εξέτασε τη σημασία της δημιουργίας ενός γεωγραφικού συστήματος πληροφοριών σε συνδυασμό με τη χρήση δορυφορικών δεδομένων προκειμένου να αξιολογήσει την αλληλεπίδραση μεταξύ της τεκτονικής κίνησης των πλακών, της σεισμικότητας και της γεωθερμικής δραστηριότητας μιας περιοχής. Όπως προέκυψε από τα αποτελέσματα της ερευνάς, η τηλεπισκόπηση βοηθάει σε μεγάλο βαθμό την όλη διαδικασία και μπορεί να λειτουργήσει ως καταλύτης στη λήψη μέτρων προστασίας από την εκδήλωση φυσικών φαινόμενων.

Συσχέτιση της τεκτονικής, της σεισμικότητας και του γεωθερμικού δυναμικού στη Λέσβο χρησιμοποιώντας τηλεπισκοπικά δεδομένα και GIS.

2018-02-16T14:52:20Z

Vmpalaou:

Συσχέτιση της τεκτονικής, της σεισμικότητας και του γεωθερμικού δυναμικού στη Λέσβο χρησιμοποιώντας τηλεπισκοπικά δεδομένα και GIS.

2018-02-16T14:48:19Z

Vmpalaou: Νέα σελίδα με ''''Συσχέτιση της τεκτονικής, της σεισμικότητας και του γεωθερμικού δυναμικού στη Λέσβο χρησιμ...'

Μπαλαούρα Βασιλική

2018-02-16T14:43:46Z

Vmpalaou:

Add Your Content Here

* [[Χαρτογράφηση και ανάλυση χρήσεων γης μέσω Τηλεπισκόπησης και ΓΣΠ: Η περίπτωση μελέτης της λεκάνης απορροής Simly στο Πακιστάν.]]

* [[Παρακολούθηση αποκατάστασης περιοχών εξόρυξης μέσω της Τηλεπισκόπησης και του GIS.]]

* [[Αξιολόγηση των δυνατοτήτων της Τηλεπισκόπησης στην παρακολούθηση του υάκινθου στα οικοσυστήματα γλυκών νερών.]]

* [[Αξιολόγηση φυσικής ευπάθειας και κινδύνου μέσω τεχνικών Τηλεπισκόπησης για την πόλη της Αλεξάνδρειας στην Αίγυπτο.]]

* [[Χαρτογράφηση και ανάλυση χρήσεων γης μέσω Τηλεπισκόπησης και ΓΣΠ: Η περίπτωση μελέτης του Tanguar Haor στο Μπαγκλαντές.]]

* [[Συσχέτιση της τεκτονικής, της σεισμικότητας και του γεωθερμικού δυναμικού στη Λέσβο χρησιμοποιώντας τηλεπισκοπικά δεδομένα και GIS.]]

* [[Δέκα χρόνια μετά τον τυφώνα Κατρίνα: Παρακολούθηση της ανάκαμψης στη Νέα Ορλεάνη και των γύρω περιοχές μέσω Τηλεπισκόπησης.]]

* [[Εντοπισμός υδάτινων συστημάτων και ανίχνευση μεταβολών με τη χρήση διαχρονικών τηλεπισκοπικών εικόνων στη λίμνη Burdur, Τουρκία.]]

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

Μπαλαούρα Βασιλική

2018-02-16T14:42:41Z

Vmpalaou:

Add Your Content Here

* [[Χαρτογράφηση και ανάλυση χρήσεων γης μέσω Τηλεπισκόπησης και ΓΣΠ: Η περίπτωση μελέτης της λεκάνης απορροής Simly στο Πακιστάν.]]

* [[Παρακολούθηση αποκατάστασης περιοχών εξόρυξης μέσω της Τηλεπισκόπησης και του GIS.]]

* [[Αξιολόγηση των δυνατοτήτων της Τηλεπισκόπησης στην παρακολούθηση του υάκινθου στα οικοσυστήματα γλυκών νερών.]]

* [[Αξιολόγηση φυσικής ευπάθειας και κινδύνου μέσω τεχνικών Τηλεπισκόπησης για την πόλη της Αλεξάνδρειας στην Αίγυπτο.]]

* [[Χαρτογράφηση και ανάλυση χρήσεων γης μέσω Τηλεπισκόπησης και ΓΣΠ: Η περίπτωση μελέτης του Tanguar Haor στο Μπαγκλαντές.]]

* [[Συσχέτιση της τεκτονικής κίνησης των πλακών, της σεισμικότητας και του γεωθερμικού δυναμικού στη Λέσβο χρησιμοποιώντας τηλεπισκοπικά δεδομένα και GIS.]]

* [[Δέκα χρόνια μετά τον τυφώνα Κατρίνα: Παρακολούθηση της ανάκαμψης στη Νέα Ορλεάνη και των γύρω περιοχές μέσω Τηλεπισκόπησης.]]

* [[Εντοπισμός υδάτινων συστημάτων και ανίχνευση μεταβολών με τη χρήση διαχρονικών τηλεπισκοπικών εικόνων στη λίμνη Burdur, Τουρκία.]]

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

Αρχείο:Rs wiki balaoura lesvos7.JPG

2018-02-16T14:41:43Z

Vmpalaou:

Αρχείο:Rs wiki balaoura lesvos6.JPG

2018-02-16T14:41:33Z

Vmpalaou:

Αρχείο:Rs wiki balaoura lesvos5.JPG

2018-02-16T14:41:23Z

Vmpalaou:

Αρχείο:Rs wiki balaoura lesvos4.JPG

2018-02-16T14:41:13Z

Vmpalaou:

Αρχείο:Rs wiki balaoura lesvos3.JPG

2018-02-16T14:41:04Z

Vmpalaou:

Αρχείο:Rs wiki balaoura lesvos2.JPG

2018-02-16T14:40:55Z

Vmpalaou:

Αρχείο:Rs wiki balaoura lesvos1.JPG

2018-02-16T14:40:46Z

Vmpalaou:

Αξιολόγηση των δυνατοτήτων της Τηλεπισκόπησης στην παρακολούθηση του υάκινθου στα οικοσυστήματα γλυκών νερών.

2018-02-16T12:50:39Z

Vmpalaou:

'''Αξιολόγηση των δυνατοτήτων της Τηλεπισκόπησης στην παρακολούθηση του υάκινθου στα οικοσυστήματα γλυκών νερών.'''

'''Πρωτότυπος τίτλος:''' ''Testing the detection and discrimination potential of the new Landsat 8 satellite data on the challenging water hyacinth (Eichhornia crassipes) in freshwater ecosystems ''

'''Συγγραφείς:''' Timothy Dube, Onisimo Mutanga, Mbulisi Sibanda, Victor Bangamwabo, Cletah Shoko

'''Πηγή:''' Applied Geography, April 2017, 11-22

'''Λέξεις κλειδιά:''' Τηλεπισκόπηση, Γλυκά Νερά, Υάκινθος, Landsat

'''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143622817304022]

[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_hyacinth1.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 1.''' Η περιοχή μελέτης. Οι λίμνες Manyame και Chivero.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_hyacinth2.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 2.''' Διάκριση υακίνθου από τις άλλες χρήσεις γης. (a) Μέθοδος PSL-DA υγρής περιόδου, (b) Μέθοδος PSL-DA ξερής περιόδου, (c) Μέθοδος DA υγρής περιόδου, (d) Μέθοδος DA ξερής περιόδου.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_hyacinth3.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 3.''' Τα κανάλια του δορυφόρου Landsat 8 και οι διαφορές των κατηγοριών κάλυψης γης σε αυτά.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_hyacinth4.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 4.''' Ακρίβεια ταξινόμησης της εικόνας για τη ξερή περίοδο με βάση την (α) DA και (b) PLS-DA καθώς και την εικόνα της βροχόπτωσης με βάση την (γ) DA και (d) PLS-DA.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_hyacinth5.JPG | thumb| right|'''Πίνακας 1.''' Πίνακας σύγχυσης υγρής και ξερής περιόδου.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_hyacinth6.JPG | thumb| right|'''Πίνακας 2.''' Πίνακας σύγχυσης ηλικιακών ομάδων κατά τη διάρκεια της ξερής και υγρής περιόδου.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_hyacinth7.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 5.''' Διαφορές των ηλικιακών ομάδων του υακίνθου στα διαφορετικά κανάλια του δορυφόρου.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_hyacinth8.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 6.''' Η διαμόρφωση και η χωρική κατανομή των ηλικιακών ομάδων του υάκινθου με βάση τα πρόσφατα δεδομένα Landat 8 που ταξινομήθηκαν χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο DA.]]
[[Εικόνα:Rs_wiki_balaoura_hyacinth9.JPG | thumb| right|'''Εικόνα 7.''' Ακρίβεια ταξινόμησης κατά τη ξερή και υγρή περίοδο.]]

'''ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ'''

Αντικείμενο της παρούσας μελέτης είναι η ανίχνευση, η παρακολούθηση και η χαρτογράφηση της χωρικής κατανομής και μεταβολής διάφορων φαινομένων στα οικοσυστήματα των γλυκών νερών. Η μελέτη αυτή προτείνει ότι η χρήση πολυφασματικών δορυφορικών δεδομένων είναι ένα πολύ σημαντικό εργαλείο για την έγκυρη καταγραφή διαφόρων περιπτώσεων και την αντιμετώπιση προβλημάτων όπως για παράδειγμα την εισβολή ζιζανίων.

'''ΕΙΣΑΓΩΓΗ-ΣΚΟΠΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ'''

Ο κύριος στόχος της συγκεκριμένης έρευνας είναι η ανίχνευση και η χαρτογράφηση της χωρικής κατανομής και διαμόρφωσης του υάκινθου (Eichhornia crassipes) σε οικοσυστήματα γλυκών υδάτων, με τη χρήση των πολυφασματικών δορυφορικών δεδομένων Landsat 8 και των μη παραμετρικών ομάδων παλινδρόμησης. Η ανάλυση αυτών των χαρακτηριστικών είναι ουσιαστικής σημασίας καθώς η ανεξέλεγκτη ταχεία εισβολή υδρόβιων ζιζανίων στα οικοσυστήματα γλυκού νερού έχει τη δυνατότητα να προκαλέσει διαταραχές στη βιοποικιλότητα, στην κυκλοφορία των θρεπτικών ουσιών, στον οικότοπο της υδρόβιας ζωής και στην υποβάθμιση της ποιότητας των υδάτων. Εκτός από αυτές τις επιπτώσεις, τα ζιζάνια μπορούν να προκαλέσουν οικονομικές απώλειες στη γεωργία, στον τουρισμό και στην αλιεία. Πρόσφατα, ο ρυθμός και ο κίνδυνος που συνδέεται με τα υδρόβια ζιζάνια έχει αυξηθεί σημαντικά στα περισσότερα οικοσυστήματα γλυκών υδάτων, λόγω της κλιματικής αλλαγής, του αυξημένου εμπλουτισμού θρεπτικών ουσιών καθώς και άλλων οργανικών και ανόργανων ρύπων από διάφορες ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Επομένως, κρίνεται επιτακτική η ανάγκη συνεχής παρακολούθησης των οικοσυστημάτων γλυκών υδάτων για τη σωστή διαχείριση και αντιμετώπιση των προβλημάτων.

'''ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ'''

'''''Περιοχή Μελέτης'''''

Η περιοχή μελέτης που επιλέχθηκε για τη διεξαγωγή της έρευνας είναι η λίμνη Manyame και η λίμνη Chivero. Η λίμνη Manyame (πρώην λίμνη Darwanedale) βρίσκεται 76 χιλιόμετρα δυτικά της πρωτεύουσας της Ζιμπάμπουε, ενώ η Chivero (πρώην λίμνη McLlwaine) απέχει 35 χιλιόμετρα από τη Χαράρε. Οι δύο αυτές λίμνες βρίσκονται στο κεντρικό οροπέδιο, σε υψόμετρο περίπου 1300-1600 μ. Η λίμνη Manyame καλύπτει έκταση περίπου 8100 εκταρίων, ενώ η Chivero καλύπτει 6100 εκτάρια. Αυτές οι δύο λίμνες αποτελούν μέρος των τεσσάρων μεγάλων πηγών νερού για τη Χαράρε και τις περιφερειακές πόλεις της. Αυτές οι πόλεις βρίσκονται μέσα στη λεκάνη απορροής αυτών των ποταμών με αποτέλεσμα να απελευθερώνουν εκεί τα απόβλητα τους. Αυτό έχει ως συνέπεια την αύξηση των θρεπτικών συστατικών μέσα στα ύδατα, που αυτό με τη σειρά του διευκολύνει την ανάπτυξη άλλων ειδών όπως ο υάκινθος.

'''''Συλλογή Δεδομένων'''''

Για αυτή τη μελέτη συλλέχθηκαν δορυφορικά δεδομένα από την ιστοσελίδα της Αμερικάνικης Γεωλογικής Υπηρεσίας Οπτικής Απεικόνισης (GloVis). Συγκεκριμένα, χρησιμοποιήθηκαν τέσσερις πολυφασματικές εικόνες του Landsat 8, οι οποίες ήταν σε ψηφιακή μορφή και βαθμονομήθηκαν με τους αλγόριθμους Chander, Markham και Helder. Οι εικόνες περιείχαν και κανάλια του ορατού όσο και του υπέρυθρου φάσματος για την σωστή διάκριση των υποβαθμισμένων περιοχών. Πριν την ταξινόμηση, όλες οι εικόνες διορθώθηκαν από ατμοσφαιρικά σφάλματα χρησιμοποιώντας το μοντέλο Spectral Hypercube Fast Line-Atmospheric Analysis του λογισμικού Envi.

'''''Εργασίες πεδίου'''''

Για τη σωστή διάκριση του υάκινθου από τις άλλες κατηγορίες χρήσεων γης και των εποχιακών διακυμάνσεων του διεξήχθησαν επιτόπιες έρευνες. Οι έρευνες αυτές είχαν σκοπό την καταγραφή όλων των χρήσεων γης, που είναι απαραίτητες και στο στάδιο της ταξινόμησης και την καταγραφή των ηλικιακών ομάδων του υακίνθου σε νεαρά, μεσαία και ηλικιωμένα. Οι τοποθεσίες κάθε ηλικιακής ομάδας καταγράφηκαν χρησιμοποιώντας ένα χειροκίνητο GPS και ένα σκάφος για την πλοήγηση μέσα στη λίμνη. Οι κύριοι τύποι κάλυψης γης που εξετάστηκαν ήταν:

(α) διαταραγμένες εκτάσεις

(β) δασικές εκτάσεις

(γ) λιβάδια

(δ) φυτείες

(ε) γυμνά εδάφη

(ζ) νερό

Για κάθε κάλυψη γης μετρήθηκα σημεία δειγματοληψίας με το χειροκίνητο GPS προκειμένου να χρησιμοποιηθούν στη διαδικασία της ταξινόμησης των δορυφορικών εικόνων. Τα σημεία αυτά εισήχθηκαν στο ArcGIS 10.3 και αποθηκεύτηκαν ως χάρτες. Στη συνέχεια, οι χάρτες επικαλύφθηκαν με τις δορυφορικές εικόνες για να εξαχθεί η ανάκλαση κάθε τύπου κάλυψης εδάφους σε κάθε σημείο του υπέρυθρου και ορατού φάσματος των προεπεξεργασμένων δορυφορικών εικόνων Landsat, η οποία αποθηκεύτηκε σε πίνακα. Τέλος, πριν από την ταξινόμηση τα σημεία αυτά χωρίστηκαν τυχαία σε 70% σημεία εκπαίδευσης και 30% σημεία ελέγχου. Αξίζει να σημειωθεί ότι, όλη η έρευνα πεδίου πραγματοποιήθηκε σε ξερή περίοδο προκειμένου να συμπίπτει με τη χρονική περίοδο των δορυφορικών εικόνων.

'''''Ταξινόμηση Δεδομένων'''''

Πριν την πραγματοποίηση της ταξινόμησης ελέγχθηκε η διακύμανσης των κατηγοριών κάλυψης γης στα διάφορα μήκη του φάσματος προκειμένου να βρεθούν αυτά που είναι κατάλληλα για τη σωστή διάκριση των ηλικιακών ομάδων του υακίνθου όπως επίσης και τη διάκριση του από τους άλλους τύπους κάλυψης γης. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιήθηκαν η διακριτική ανάλυση (DA) και τα μερικά ελάχιστα τετράγωνα της διακριτής ανάλυσης (PLS-DA). Ο αλγόριθμος PLS-DA χρησιμοποιείται για να διακρίνει ένα συγκεκριμένο φαινόμενο, δηλαδή σε αυτή την περίπτωση τους τύπους κάλυψης και τις ηλικιακές ομάδες του υάκινθου, χρησιμοποιώντας πολυάριθμες περιττές μεταβλητές. Ο PLS-DA μειώσε τις μεταβλητές που χρησιμοποιήθηκαν για τη διάκριση του στόχου σε λανθάνοντες μεταβλητές ή ομάδες. Οι λανθάνουσες μεταβλητές στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκαν για να διακρίνουν τις λεπτές διαφορές μεταξύ των διαφορετικών τύπων κάλυψης γης και των ομάδων ηλικιών των υάκινθων σε αυτή τη μελέτη. Από την άλλη πλευρά, κατά την ταξινόμηση, ο αλγόριθμος DA επιδιώκει γραμμικούς συνδυασμούς, οι οποίοι ταξινομούν καλύτερα κάθε τύπο κάλυψης γης ή τις ομάδες ηλικιών του υάκινθου. Σε αυτή τη μέθοδο τα δείγματα θεωρήθηκαν τυχαία και χρησιμοποιήθηκαν μέτρα γενικευμένων τετραγωνικών αποστάσεων.

'''ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ'''

'''''Διάκριση Υακίνθου από τους άλλους τύπους κάλυψης γης'''''

Τα αποτελέσματα της διαδικασίας, όπως φαίνεται και στην εικόνα 3, αποδεικνύουν ότι στις πολυφασματικές εικόνες του Landsat 8 ο υάκινθος μπορεί να διακριθεί ξεκάθαρα από τις καλλιέργειες, τη βλάστηση και την παράκτια βλάστηση. Ακόμα, διακρίνεται εύκολα η χωρική θέση του στην περιοχή μελέτης, που όπως παρατηρείται από την εικόνα είναι στη μισή επιφάνεια της λίμνης και συγκεντρωμένη στο τοίχωμα του φράγματος. Ακόμα ένα συμπέρασμα που προέκυψε είναι ότι τα κανάλια 5, 6, 7, 8, 10 και 11 κρίνονται τα πιο κατάλληλα για τη διάκριση του υακίνθου από όλες τις κατηγορίες κάλυψης γης.

Επίσης, από τα αποτελέσματα μπορεί να παρατηρηθεί ότι και οι δύο αλγόριθμοι που χρησιμοποιήθηκαν (PLS-DA και DA) ήταν σε θέση να διακρίνουν τον υάκινθο από τους άλλους τύπους κάλυψης γης. Μπορεί επίσης να παρατηρηθεί ότι η έκταση που καλύπτεται από τον υάκινθο ήταν μεγαλύτερη στη λίμνη Manyame σε σύγκριση με τη λίμνη Chivero. Κατά συνέπεια μόνο στη λίμνη Manyame θεωρήθηκε ότι είναι εφικτό να γίνει η διάκριση των ηλικιακών ομάδων.

Στην εικόνα 4 εμφανίζονται οι κατανομές συμφωνίας και διαφωνίας μεταξύ των συνόλων δεδομένων ταξινόμησης για τις 10 κατηγορίες που διακρίνονται σε αυτή τη μελέτη. Μπορεί να παρατηρηθεί ότι όταν χρησιμοποιούνται δεδομένα Landsat 8, οι κατανομές διαφωνίας τόσο για τις εικόνες ξηρής όσο και για την υγρής περιόδου που παράγονται χρησιμοποιώντας και τα δύο PLS-DA και DA είναι χαμηλότερα για τον υάκινθο σε σύγκριση με τους άλλους τύπους γης. Παρατηρείται ξεκάθαρα ότι το έδαφος ήταν ο πιο λάθος ταξινομημένος τύπος κάλυψης γης από σύνολα ταξινόμησης. Επιπλέον, από την Εικόνα 2 φαίνεται ότι κατά τη χρήση του DA οι κατανομές της συμφωνίας ήταν υψηλότερες από τις κατανομές διαφωνίας, ενώ κατά τη χρήση του PLS-DA οι κατανομές της διαφωνίας ήταν σχετικά υψηλότερες σε σύγκριση με τις κατανομές της συμφωνίας.

Τέλος, από τoυς πίνακες 1 και 2 βγαίνουν τα συμπεράσματα ότι η ακρίβεια του γυμνού εδάφους είναι η μικρότερη από όλες και ότι ο αλγόριθμος DA είναι ο πιο κατάλληλος για την διάκριση των ηλικιακών ομάδων του υακίνθου.

'''''Διάκριση διαφορετικών ηλικιακών ομάδων του υακίνθου'''''

Η διάκριση των ηλικιακών ομάδων του υακίνθου έγινε μόνο στη λίμνη Manyame και μόνο στα αποτελέσματα που προέκυψαν από τον αλγόριθμο DA. Όπως λοιπόν παρατηρείται και στις εικόνες 5 και 6 οι τρεις ηλικιακές ομάδες του υακίνθου (νεαρά, μεσαία και ηλικιωμένα) μπορούν να διακριθούν αποτελεσματικά χρησιμοποιώντας το εγγύς υπέρυθρο, το μέσο θερμικό και θερμικό κομμάτι του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος (δηλαδή τα κανάλια 5, 6, 7, 8, 9, 10 και 11) των δεδομένων Landsat 8. Κατά τη διάρκεια της ξηρής περιόδου ο υάκινθος καλύπτει μικρότερη επιφάνεια στη λίμνη Manyame σε σύγκριση με την υγρή περίοδο. Ακόμα, κατά τη διάρκεια της ξερής περιόδου, η ομάδα των ηλικιωμένων υακίνθων καλύπτει την περισσότερη επιφάνεια, ακολουθεί η ενδιάμεση ηλικιακή ομάδα και στο τέλος έρχεται ο νεαρός πληθυσμό. Τα πράγματα διαφοροποιούνται κατά τη διάρκεια της υγρής περιόδου, στην οποία η ενδιάμεση ηλικιακή ομάδα καταλαμβάνει τη μεγαλύτερη επιφάνεια, ενώ οι ηλικιωμένες και νεαρές ηλικίες καταλαμβάνουν μικρότερη επιφάνεια της λίμνης.

Τέλος, σύμφωνα με τα δεδομένα των ακριβειών ταξινόμησης προκύπτει ότι ο νεαρός υακίνθος είχε σχετικά υψηλότερες ακρίβειες ταξινόμησης τόσο κατά τη διάρκεια της ξηρής όσο και της υγρής περιόδου. Η ενδιάμεση ηλικιακή ομάδα είχε ελαφρώς υψηλές κατανομές διαφωνίας σε σύγκριση με τους νέους και τους ηλικιωμένους. Πάνω απ 'όλα, η ταξινόμηση του υάκινθου στη ξηρή περίοδο έδειξε καλύτερη ακρίβεια από την ταξινόμηση της υγρής περιόδου. Από την εικόνα 7 προκύπτει ότι η ταξινόμηση κατά την ξηρή περίοδο οδήγησε σε σχετικά υψηλότερη κατανομή της συμφωνίας και λιγότερη κατανομή διαφωνίας.

'''ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ'''

Η μελέτη αυτή εξέτασε τη σημασία της ενσωμάτωσης της Τηλεπισκόπησης για την ανίχνευση και χαρτογράφηση της χωρικής διαμόρφωσης και διανομής του υάκινθου (Eichhornia crassipes) στα οικοσυστήματα γλυκών υδάτων. Πιο συγκεκριμένα, εξέτασε κατά πόσο η χρήση των ορατών, υπέρυθρων και θερμικών καναλιών του δορυφόρου Landsat 8 μπορεί να διευκολύνει την όλη διαδικασία και σε ποια συμπεράσματα μπορεί να βοηθήσει. Από την όλη διαδικασία προέκυψε η σαφής διάκριση του υακίνθου από τις άλλες κατηγορίες κάλυψης γης και η κατηγοριοποίηση του σε ηλικιακές ομάδες. Έχοντας πει όλα αυτά, συμπεραίνεται ότι η ακριβής και αξιόπιστη ανίχνευση και χαρτογράφηση τέτοιων φαινομένων, όπως ο υάκινθος του στα οικοσυστήματα του γλυκού νερού, παρέχει σημαντικές χωρικές και οικολογικές πληροφορίες που απαιτούνται για τα προγράμματα αποκατάστασης και αποτελεσματικής διαχείρισης.

[[category:Οικολογία]]