RemoteSensing Wiki - Συνεισφορές χρήστη [el]

Τάσιου Χαρά

2011-02-10T13:27:59Z

Xtasiou:

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

[[ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΚΑΙ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΟΥ ΠΑΡΑΚΤΙΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ]]

[[ΕΝΑΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ «agent-based» ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΥΡΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΣΕ ΔΑΣΗ]]

[[Πληροφοριακό σύστημα τηλεπισκόπησης για κινδύνους κατολισθήσεων]]

[[ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΕΩΝ ΑΠΟ ΚΑΤΑΡΡΑΚΤΩΔΕΙΣ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΙΣ]]

[[Αξιολόγηση των αλγορίθμων και των χαρτογραφικών μεθόδων για την ανίχνευση πυρκαγιών στη Βόρεια Αμερική από δορυφόρο]]

Τάσιου Χαρά

2011-02-10T13:24:02Z

Xtasiou:

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

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΚΑΙ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΟΥ ΠΑΡΑΚΤΙΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

2011-02-10T13:21:59Z

Xtasiou:

[[category:Παρακολούθηση παράκτιων οικοσυστημάτων]]

Αργιαλάς Δημήτρης, Καθηγητής Ε.Μ.Π.
Καράντζαλος Κωνσταντίνος, Ερευνητής Ε.Μ.Π.

<big>''' Η τηλεπισκόπηση στο παράκτιο περιβάλλον'''</big>

Η τηλεπισκόπηση αποτελεί ένα πλέον αποτελεσματικό και ακριβές εργαλείο για την παρακολούθηση των παράκτιων ζωνών και των τάσεων μεταβολής αυτών δια μέσω του χρόνου. Στο πλαίσιο της διαχείρησης και παρακολούθησης των παράκτιων ζωνών εντάσσεται η οριοθέτηση του αιγιαλού και η χαρτογράφηση των ακτογραμμών, η μελέτη και παρακολούθηση της διάβρωσης των ακτών, ακόμα και η αναγνώριση της ύπαρξης πετρελαιοκηλίδων.
Τα διαθέσιμα, τηλεπισκοπικά δεδομένα, αεροφωτογραφίες και δορυφορικές απεικονίσεις, με την αυξανόμενη χωρική και φασματική τους διακριτική ικανότητα και σε συνδυασμό με τα τηλεπισκοπικά και γεωπληροφοριακά συστήματα, με προηγμένες τεχνικές εξαγωγής πληροφορίας παράγουν ένα σύνολο προιόντων όπως χαρτογραφικούε καταλόγους, χάρτες επικινδυνότητας κ.α. και αποτελούν έτσι ένα πολύτιμο εργαλείο για την προστασία, την ανάπτυξη και την βιώσιμη διαχείριση του παράκτιου περιβάλλοντος.
Σημαντικό στοιχείο στην παρακολούθηση του παράκτιου περιβάλλοντος, μέσω εναέριων ή δορυφορικών απεικονίσεων, είναι ο εντοπισμός ενδεχόμενων μεταβολών είτε βιο-γεωφυσικών, είτε μέσω ανθρώπινων παρεμβάσεων. Συνεπώς η λήψη περιοδικών απεικονίσεων αποτελεί βάση της παρακολούθησης και μελέτης του παράκτιου περιβάλλοντος.

<big>''' Χαρτογράφηση ακτογραμμών'''</big>

Ένα βασικό χαρακτηριστικού του παράκτιου περιβάλλοντος, το οποίο μεταβάλλεται είτε φυσικά και εποχιακά, είτε μέσω ανθρώπινων παρεμβάσεων, είναι η ακτογραμμή μιας περιοχής. Για το λόγο αυτό απαιτείται η χαρτογράφησή της με καταγραφή του μετώπου της σε όλες τις εποχές του χρόνου. Οι τεχνικές που ακολουθούνται είναι είτε μετρήσεις πεδίου, είτε μεταγενέστερα τεχνικές φωτοερμηνείας και τέλος αλγόριθμοι αυτόματης ανίχνευσης του μετώπου της ακτογραμμής από δορυφορικές απεικονίσεις. Στην τελευταία μέθοδο εντοπίζονται προβλήματα ακριβούς καταγραφής της ακτογραμμής καθώς υπάρχουν περιοχές στο έδαφος (ποτάμια, όρια καλλιεργειών) τις οποίες το πρόγραμμα αντιλαμβάνεται ως ακμές του μετώπου της ακτογραμμής. Τα προβλήματα αυτά αντιμετωπίζονται με ανάλυση της υφής της απεικόνισης, καθώς η εναλλαγή που παρατηρείται στην υφή μεταξύ των θαλάσσιων περιοχών (μαλακή υφή, από σκουρόχρωμους τόνους) και του εδάφους (τραχύς υφή, με μέσους τόνους μεγαλύτερου εύρους) αποτελεί κλειδί για τον διαχωρισμό τους.

[[Εικόνα: Eikona5.JPG]]
Εικόνα 1: Ανίχνευση ακτογραμμών από δορυφορικές εικόνες τύπου: LANDSAT TM4

<big>''' Ανίχνευση πετρελαιοκηλίδων'''</big>

Το πετρέλαιο έχει, άμεσα και έμμεσα, καταστροφικές επιπτώσεις σε ζώα και φυτά, που κατοικούν στο θαλάσσιο και παράκτιο περιβάλλον (Delilah, 2002), και σήμερα, η ρύπανση των θαλασσών με πετρέλαιο (και με τα παράγωγά του), από την εμπορική και ποντοπόρο ναυτιλία, αποτελεί μια βασική περιβαλλοντική ανησυχία, για την οποία πολλές διεθνής συνεργασίες και νόμοι έχουν πραγματοποιηθεί, ιδιαιτέρως υπό την αιγίδα του Διεθνούς Θαλάσσιου Οργανισμού (International Maritime Organisation, ΗΜΟ). Οι τηλεπισκοπικές μέθοδοι αποτελούν σημαντικό εργαλέιο για την ανίχνευση πετρελαιοκηλίδων, μέσω των δορυφορικών δεδομένων SAR.
Η μεθοδολογία που ακολουθείται για τον εντοπισμό των πετρελαιοκηλίδων είναι η εξής:

1) Φιλτράρισμα της εικόνας για την αφαίρεση του θορύβου, την ενίσχυσή και ομαλοποίησή της.

2) Κατάτμηση και προκαταρκτική ανίχνευση πιθανών πετρελαιοκηλίδων από το συναρτησιακό εξέλιξης καμπυλών με επαναλαμβανόμενες δοκιμές.

3) Τελική ανίχνευση των κηλίδων με βάση τον υπολογισμό στατιστικών μεγεθών.

Οι κηλίδες ανιχνέυονται σε πραγματικό χρόνο.

[[Εικόνα:Eikona6.JPG]]

Εικόνα 2: Διαφορετικά στάδια εξέλιξης ενεργών καμπύλων. Τελικά καταλήγουμε στα ανιχνευμένα όρια της κηλίδας

<big>''' Συμπεράσματα'''</big>

Οι μελέτες που έχουν αναπτυχθεί για τις παράκτιες ζώνες από το εργαστήριο Τηλεπισκόπησης, ΕΜΠ, με χρήση δορυφορικών εικόνων μπορεί, ανάλογα με τις ανάγκες που καλούνται να καλύψουν, να δώσουν ποιοτικές και ποσοτικές πληροφορίες, πέραν των λοιπών, για πιθανές θέσεις ρύπανσης και ρυπαντών των θαλασσών και του παράκτιου περιβάλλοντος, αλλά και πληροφορίες για τα δέλτα των ποταμών, τις λιμνοθάλασσες, τις πεδινές ακτές τους θύλακες (ακτές με κοιλότητες) και τις απόκρημνες ακτές.Οι αναπτυγμένες, αυτές, μέθοδοι αλλά και περαιτέρω προσπάθειες από τη διεθνή επιστημονική κοινότητα καθιστούν την έρευνα στην Τηλεπισκόπιση για παράκτιες ζώνες έναν τομέα με ιδιαίτερη αποτελεσματικότητα και δυναμική. Παρόλη την αποτελεσματικότητα και δυναμική των μεθόδων ο τομέας αυτός αντιμετωπίζει δυσκολίες ουσιαστικής ανάπτυξης σε επιχειρησιακά προγράμματα και υπάρχει ανάγκη σχεδιασμού εθνικής στρατηγικής, που θα αποβλέπει στην ευρύτερη και καλύτερη αξιοποίηση της δορυφορικής τεχνολογίας.

ΕΝΑΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ «agent-based» ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΥΡΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΣΕ ΔΑΣΗ

2011-02-10T13:20:15Z

Xtasiou:

[[category:Δασικές Πυρκαγιές ]]

S. Movaghati , F. Samadzadegan , A. Azizi

<big>''' Εισαγωγή'''</big>

Σύμφωνα με την βάση δεδομένων του ΟΕΕ / FAO σχετικά με τα δάση στο Ιράν (1982-1995), ο αριθμός των πυρκαγιών ανά έτος ανέρχεται στις 130 και η μέση έκταση που αποτεφρώθηκε ανά έτος είναι 5400 εκτάρια (Allard 2003). Τα αριθμητικά αυτά δεδομένα οδηγούν στην ανάγκη χρήσης μέτρων και μέσων για την προστασία των δασικών εκ΄τασεων. Η χρήση της τηλεπισκόπησης είναι πλέον μια σημαντική μέθοδος για την παρακολούθηση των δασικών πυρκαγιών, ιδίως στις απέραντες και απομακρυσμένες περιοχές.

<big>''' Τηλεπισκόπηση για την ανίχνευση πυρκαγιών'''</big>

Για την χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων ανάλυσης απαιτούνται χωρικές και φασματικές πληροφορίες. Οι πληροφορίες αυτές λαμβάνονται με τη μορφή ψηφιακών εικόνων και η επεξεργασία του γίνεται με τη χρήση αλγορίθμων. Στο άρθρο αυτό παρουσιάζεται ένας αλγόριθμος για την προσέγγιση και ανίχνευση των δασικών πυρκαγιών. Οι δοκιμές της ακρίβειας και της αποτελεσματικότητάς του κρίθηκαν με βάση ταυτόχρονες επίγειες μετρήσεις και τα αποτελέσματα έδειξαν ικανοποιητική συμφωνία των αλγορίθμων και των δεδομένων πεδίου.
Οι μέθοδοι της τηλεπισκόπησης απαιτούν τη γνώση των χωρικών δομών και τις σχέσεις μεταξύ του περιεχομένου της εικόνας αλλά και τις αντίστοιχες φασματικές πληροφορίες. Οι χωρικές πληροφορίες ενός εικονοστοιχείου αφορούν σε αυτό και το περιβάλλον του ενώ η ακρίβεια της ταξινόμησης των δορυφορικών εικόνων αυξάνεται με την ενσωμάτωση των αντίστοιχων χωρικών πληροφοριών των εικονοστοιχείων. Σκοπός του συγκεκριμένου αλγόριθμου είναι η ανίχνευση των εικονοστοιχείων εκείνων που υποδηλώνουν την ύπαρξη δασικών πυρκαγιών. Ο αλγόριθμος αυτός λειτουργεί βάσει στατιστικών χαρακτηριστικών της περιοχής, κατά μέσο όρο και τυπική απόκλιση των τιμών των εικονοστοιχείων που βρίσκονται κοντά μεταξύ τους.

[[Εικόνα:Eikona 1.JPG]]
Εικόνα 1: Περιοχές ελέγχου των εικονοστοιχείων

Οι μέθοδοι τηλεανίχνευσης των δασικών πυρκαγιών είναι τρεις, η φασματική, η χωρική και η χρονική. Ο συγκεκριμένος αλγόριθμος που αναλύεται στο συγκεκριμένο άρθρο βασίζεται στην μέθοδο χωρικής τηλεανίχνευσης. Έχει προγραμματιστεί να είναι πλήρος αυτοματοποιημένος για την παραγωγή καθημερινής παγκόσμιας πληροφορίας για εκδήλωση πυρκαγιών. Επίσης σε σύγκριση με άλλες μεθόδους προσφέρει εξαιρετική ευαισθησία σε μικρότερες πυρκαγιές και αποφεύγει ψευδής συναγερμούς εκδήλωσης πυρκαγιάς.

Ο αλγόριθμος χωρίζεται στα ακόλουθα βήματα (Giglio et al, 2003.):

<big>''' α)Προσδιορισμών σύννεφων και επιφανειών με νερό. '''</big>

<big>''' β)Προσδιορισμός των ενδεχόμενων εικονοστοιχείων «πυρκαγιάς» για την εξάλειψη προφανών εικονοστοιχείων που δεν αποδίδουν την ύπαρξη φωτιάς. '''</big>

<big>''' γ)Εκτίμηση του ραδιομετρικού σήματος ενδεχόμενων εικονοστοιχείων πυρκαγιάς σε περίπτωση απουσίας αυτής, με τη βοήθεια γειτονικών εικονοστοιχείων. '''</big>

<big>''' δ)Πυρανίχνευση χρησιμοποιώντας μια σειρά ελέγχων στα γειτονικά εικονοστοιχεία. '''</big>

<big>''' ε)Εκτίμηση και απόρριψη εσφαλμένου συναγερμού στην περίπτωση ηλιακής ακτινοβολίας, στα όρια ερήμου και των παράκτιων περιοχών. '''</big>

<big>''' Συμπεράσματα'''</big>

Ο προτεινόμενος αλγόριθμος ανίχνευσης πυρκαγιάς έχει τεθεί σε εφαρμογή και δοκιμές με τα δεδομένα MODIS που έχουν αποκτηθεί από την επαρχία Κερμάν Shah στο Ιράν, στις 27 Ιουλίου 2006.

[[Εικόνα:Eikona2.JPG]]
Εικόνα 2: Περιοχή μελέτης

Τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με επίγειες παρατηρήσεις. Ο αλγόριθμος αυτός απαιτεί την ενσωμάτωση χωρικών πληροφοριών γύρω από τα εικονοστοιχεία σε κάθε βήμα της εκτέλεσής του για την μείωση του σφάλματος ανίχνευσης πυρκαγιάς. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο αυτό, είναι δυνατόν να έχουμε ένα πλαίσιο για την παρακολούθηση της ανάπτυξης φωτιά με περισσότερη ακρίβεια. Είναι επίσης σαφές ότι ο αλγόριθμος επιδέχεται πρόσθετες βελτιώσεις.

ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΕΩΝ ΑΠΟ ΚΑΤΑΡΡΑΚΤΩΔΕΙΣ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΙΣ

2011-02-10T13:19:11Z

Xtasiou:

[[category:Διαχείριση κινδύνων]]

Jin-King LIU Chun-Cheng WONG
Jin-Hong HUANG Min-Jong YANG

<big>''' Τα κατολισθητικά φαινόμενα. '''</big>

Οι καταρρακτώδεις βροχοπτώσεις αποτελούν συχνά κύρια αιτία κατολισθήσεων. Τα κύρια χαρακτηριστικά των κατολισθήσεων αυτών είναι κίνηση πολύ συγκεκριμένων, τοπικά, μαζών γης που αποτελούνται από συντρίμμια, βράχουν και λάσπορροές. Αυτή η μορφή είναι το πιο σημαντικό είδος των κατολισθήσεων στην Ταϊβάν, λόγω των συχνών τροπικών καταιγίδων και των τυφώνων. Άλλωστε οι κατολισθήσεις είναι η πιο σημαντική φυσική καταστροφή στην Ταϊβάν.
Οι κατολισθήσεις, χαρακτηρίζονται από ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τα οποία μπορούν εύκολα να εντοπιστούν μέσω των δορυφορικών εικόνων που χρησιμοποιούνται στην τηλεπισκόπηση. Τα σημαντικότερα βοηθήματα για τον εντοπισμό και τη μελέτη των κατολισθητικών φαινομένων στις εικόνες αυτές είναι ο τόνος, η θέση, το σχήμα, η κατεύθυνση, και η σκιά. Για το λόγο αυτό οδηγούμαστε στην ανάγκη της χρήσης μεθόδων τηλεπισκόπησης, που είναι μία πρακτική προσέγγιση για την αξιολόγηση των φαινομένων και την γρήγορη λήψη αποφάσεων για την αντιμετώπισή τους.

<big>''' Η χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων για την μελέτη των κατολισθήσεων. '''</big>

Έχει αποδειχθεί ότι οι δορυφορικές εικόνες καθώς και οι αεροφωτογραφίες ανιχνεύουν στοιχεία που μπορούν να εφαρμοστούν σε διάφορους τομείς της μηχανικής γεωλογική έρευνα (Liu & Tseng, 1983 Liu Jin-King, 1985. Liu et al, 1991). Επίσης, έχει επαληθευτεί ότι για τον προσδιορισμό του συνολικού ποσού (έκταση και αριθμοί) των κατολισθήσεων, μετά από περιόδους βροχοπτώσεων, οι αεροφωτογραφίες καθώς και οι δορυφορικές εικόνες είναι τα πιο σημαντικά εργαλεία.
Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά και τα κριτήρια για τον προσδιορισμό των κατολισθήσεων με χρήση ενισχυμένων δορυφορικών εικόνων. Χρησιμοποιούνται και δοκιμάζονται διάφορα προσεγγιστικά έχρωμα σύνθετα, δείκτες βλάστησης NDVI και περιγράμματα, σε περιβάλλον GIS, τα οποία σε συνδυασμό με βοηθητικές πληροφορίες είναι πολύ χρήσιμα για τους γεωλόγους ώστε να προσδιορίσουν αποτελεσματικά τα φαινόμενα των κατολισθήσεων.
Προχωρώντας περαιτέρω στις λεπτομέρειες της μελέτης των φαινομένων με χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων διακρίνουμε πως τα σημαντικά πλεονεκτήματα της χρήσης δορυφορικών εικόνων αντί για αεροφωτογραφίες. Πρώτο και σημαντικότερο πλεονέκτημα είναι η εξοικονόμηση χρόνου και χώρου, καθώς αρκούν 4 δορυφορικές σκηνές, αντί 6000 φωτογραφίες αέρα. Το δεύτερο είναι η απλότητα της διαδικασίας, γιατί οι διρυφορικές εικόνες μπορούν να επερξεργαστούν άμεσα από το GIS και να αποκτήσουν γεωγραφικά κωδικοποιημένα αποτελέσματα. Αντιθέτως εξελιγμένα μέτρα πρέπει να ληφθούν για την ερμηνεία αεροφωτογραφιών
και για την ψηφιοποίηση των αποτελεσμάτων σε ένα Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών.

<big>''' Ο δείκτης NDVI. '''</big>

Ιδιαίτερα σημαντικό βοηθητικό εργαλείο για τη δημιουργία χαρτών επικινδυνότητας για κατολισθήσεις αλλά και για την ερμηνεία των κατολισθήσεων, είναι ο δείκτης βλάστησης, NDVI, γιατί οι περιοχές χωρίς πυκνή βλάστηση είναι συνήθως εκείνες που ολισθαίνουν πιο εύκολα. Ο δείκτης αυτός προέρχεται από την ανάκλαση του κόκκινου καναλιού και του υπέρυθρου στα φυτά. Ωστόσο για τον προσδιορισμό των περιοχών κατολισθήσεων δεν αρκεί αποκλειστικά ο προσδιοριμός του δείκτη NDVI, διότι υπάρχουν περιοχές χαμηλής επικινδυνότητας σε κατολισθήσεις, όπως είναι οι οικιστικές περιοχές, ή άλλες οικοδομήσιμες περιοχές που χαρακτηρίζονται ως χαμηλής βλάστησης ή μη βλάστησης περιοχές.
Ως εκ τούτου, η παράγωγη εικόνας NDVI στη μελέτη, απαιτεί περαιτέρω επεξεργασία ώστε να μπορεί να γίνει αντιληπτή από γεωλόγους ή επιστήμονες που δεν έχουν γνώση τηλεπισκόπησης.Αυτό γιατί η εικόνα του δείκτη, η οποία θα αποδίδει τις περιοχές της βλάστησης, θα αποτελείται από διάφορους τόνους του κόκκινου. Έτσι η οπτική ερμηνεία των περιοχών δεν θα είναι εφικτή, καθώς χρησιμοποιείται ένα συμβατικό σύνθετο χρώμα για την κωδικοποίηση των περιοχή με ένα κόκκινο ή κοκκινωπό χρώμα. Η επεξεργασία που απαιτείται είναι στην ουσία ενίσχυση της εικόνας, ή ακριβέστερα δημιουργία ψευδο-φυσικά έγχρωμης εικόνας, κατά την οποία η βλάστηση και τα δάση αποδίδονται με πράσινο χρώμα και οι κατολισθήσεις ή περιοχές με χαμηλή ή μη βλάστηση βρίσκονται σε χρώμα καφέ. Έτσι τα αποτελέσματα της επεξεργασίας είναι συγκρίσιμα με τα φυσικά χρώματα μίας αεροφωτογραφίας. Αποτέλεσμα αυτού είναι, ένας γεωλόγος να βρίσκεται σε θέση να διαβάσει ή να ερμηνεύσει τα κατολισθητικά φαινόμενα εύκολα.

<big>''' Συμπεράσματα'''</big>

Συμπερασματικά οι κατολισθήσεις που προκαλούνται από τις καταρρακτώδεις βροχοπτώσεις, χαρακτηρίζονται από το τοπίο και φασματικά χαρακτηριστικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία κριτηρίων ή χρήσιμων επιπέδων δεδομένων για τους γεωλόγους με σκοπό την πρακτική προσσέγγιση των φαινομένων, την μελέτη τους, την πρόβλεψή τους και συνεπώς την πιο αποτελεσματική ερμηνεία των κατολισθήσεων στο πλαίσιο ενός γεωγραφικά κωδικοποιημένου περιβάλλοντος.

Πληροφοριακό σύστημα τηλεπισκόπησης για κινδύνους κατολισθήσεων

2011-02-10T13:17:23Z

Xtasiou:

[[category:Διαχείριση κινδύνων]]

<big>''' Ο κίνδυνος των κατολισθήσεων και η ανάγκη χρήσης συστημάτων τηλεπισκόπησης'''</big>

Η κατολίσθηση είναι ένα γεωλογικό φαινόμενο που συναντιέται συχνά στην μηχανική των κατασκευών των ορεινών περιοχών. Μπορεί να σπάσει και να μετακινήσει πρανή, να μπλοκάρει την ροή ποταμών και να οδηγήσει σε πλημμύρες, με αποτέλεσμα υλικές καταστροφές αλλά και πιθανές απώλειες ανθρώπων. Ως εκ τούτου, έχει καταστεί σημαντικό το αντίστοιχο ερευνητικό έργο για τεχνικογεωλογικών εφαρμογές.
Τα συστήματα τηλεπισκόπησης αφορούν στις πηγές κινδύνου κατολισθήσεων και αποτελούνται από βάσεις δεδομένων εικόνων περιοχών με κατολισθήσεις, σύστημα διαχείρισης σχεσιακών βάσεων δεδομένων και εικόνας του συστήματος επεξεργασίας. Τα συστήματα ελέγχου των κατολισθητικών φαινομένων είναι ένα ισχυρό μέσο για την πρόβλεψη της γεωλογικής επικινδυνότητας και αποτελούν σημαντική τεχνολογική μέθοδος.

<big>''' Πειραματική διαδικασία του συστήματος τηλεπισκόπησης'''</big>

Στην παρόν άρθρο επιλέχθηκε ως περιοχή μελέτης η ευρύτερη περιοχή των σιδηροδρομικών γραμμών Baotian μήκους 150 km. Λόγω των γραμμών που εκτείνονται κατά μήκος του ποταμού Wei, το υπέδαφος δέχεται σημαντικές πιέσεις και η συνδυασμένη δράση αυτών με τις έντονες βροχωπτώσεις της περιοχής και τα υπόγεια ύδατα, οδηγούν σε ένα μεγάλο αριθμό καταστροφικών κατολισθήσεων. Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, υπάρχουν πάνω από είκοσι σημαντικές κατολισθήσεις στην περιοχή.
Για την διεξαγωγή της ανωτέρω μελέτης χρησιμοποιήθηκε βάση δεδομένων που περιλαμβάνει δορυφορικές απεικονίσεις της καθίζησης του εδάφους καθώς και αντίστοιχες αεροφωτογραφίες, χάρτες ερμηνείας, και εικόνες της χωρικής κατανομής των υπάρχοντων κατολισθήσεων γύρω από τη σιδηροδρομική γραμμή καθώς και τοπογραφικά-γεωλογικά δεδομένα. Η βάση δεδομένων του συστήματος διαχείρισης έχει αναπτυχθεί με βάση το κινεζικό σύστημα dBase III. Οι λειτουργίες του συστήματος αυτού δεν βασίζονται μόνο στην εικόνα, την ταξινόμηση και την αντιγραφή, αλλά και σε ένα μεγάλο αριθμό ανθρώπινου δυναμικού που προγραμματίζει και διαμορφώνει τα χαρακτηριστικά αυτού του συστήματος. Ο συνδυασμός των ανωτέρω συνιστούν ένα εργαλείο πολύπλοκης λειτουργίας και ακριβούς εφαρμογής.

[[Εικόνα:Eikona7.JPG]]

Εικόνα 1: Προγραμματισμός του λογισμικού

<big>''' Συμπεράσματα'''</big>

Η βάση του συστήματος είναι ο μικροϋπολογιστής που έχει τα πλεονεκτήματα της πολύπλοκης λειτουργίας, με ταυτόχρονα χαμηλό κόστος, υψηλή απόδοση, πρακτικότητα και εύκολο χειρισμό. Τα αποτελέσματα της επεξεργασίας των απεικονίσεων είναι σαφή και ακριβή, καθώς υπάρχει χρονική αλληλουχία των χωρικών πληροφοριών, η οποία διαμορφώνεται μέσα από τη συνεχή συσσώρευση δεδομένων. Τα πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν ότι αυτό είναι ένα πρακτικό και αποτελεσματικό σύστημα βάσης δεδομένων. Ώς εκ τούτου το σύστημα αποτελεί ισχυρό εργαλείο για την πρόβλεψη γεωλογικών κινδύνων, τη διαχείριση της ασφάλειας των σιδηροδρόμων και των κατασκευών, εξασφαλίζοντας την ασφάλεια του πληθυσμού που τους χρησιμοποιεί.

Πληροφοριακό σύστημα τηλεπισκόπησης για κινδύνους κατολισθήσεων

2011-02-10T13:16:59Z

Xtasiou:

[[category:Δασικές Πυρκαγιές]]

<big>''' Ο κίνδυνος των κατολισθήσεων και η ανάγκη χρήσης συστημάτων τηλεπισκόπησης'''</big>

Η κατολίσθηση είναι ένα γεωλογικό φαινόμενο που συναντιέται συχνά στην μηχανική των κατασκευών των ορεινών περιοχών. Μπορεί να σπάσει και να μετακινήσει πρανή, να μπλοκάρει την ροή ποταμών και να οδηγήσει σε πλημμύρες, με αποτέλεσμα υλικές καταστροφές αλλά και πιθανές απώλειες ανθρώπων. Ως εκ τούτου, έχει καταστεί σημαντικό το αντίστοιχο ερευνητικό έργο για τεχνικογεωλογικών εφαρμογές.
Τα συστήματα τηλεπισκόπησης αφορούν στις πηγές κινδύνου κατολισθήσεων και αποτελούνται από βάσεις δεδομένων εικόνων περιοχών με κατολισθήσεις, σύστημα διαχείρισης σχεσιακών βάσεων δεδομένων και εικόνας του συστήματος επεξεργασίας. Τα συστήματα ελέγχου των κατολισθητικών φαινομένων είναι ένα ισχυρό μέσο για την πρόβλεψη της γεωλογικής επικινδυνότητας και αποτελούν σημαντική τεχνολογική μέθοδος.

<big>''' Πειραματική διαδικασία του συστήματος τηλεπισκόπησης'''</big>

Στην παρόν άρθρο επιλέχθηκε ως περιοχή μελέτης η ευρύτερη περιοχή των σιδηροδρομικών γραμμών Baotian μήκους 150 km. Λόγω των γραμμών που εκτείνονται κατά μήκος του ποταμού Wei, το υπέδαφος δέχεται σημαντικές πιέσεις και η συνδυασμένη δράση αυτών με τις έντονες βροχωπτώσεις της περιοχής και τα υπόγεια ύδατα, οδηγούν σε ένα μεγάλο αριθμό καταστροφικών κατολισθήσεων. Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, υπάρχουν πάνω από είκοσι σημαντικές κατολισθήσεις στην περιοχή.
Για την διεξαγωγή της ανωτέρω μελέτης χρησιμοποιήθηκε βάση δεδομένων που περιλαμβάνει δορυφορικές απεικονίσεις της καθίζησης του εδάφους καθώς και αντίστοιχες αεροφωτογραφίες, χάρτες ερμηνείας, και εικόνες της χωρικής κατανομής των υπάρχοντων κατολισθήσεων γύρω από τη σιδηροδρομική γραμμή καθώς και τοπογραφικά-γεωλογικά δεδομένα. Η βάση δεδομένων του συστήματος διαχείρισης έχει αναπτυχθεί με βάση το κινεζικό σύστημα dBase III. Οι λειτουργίες του συστήματος αυτού δεν βασίζονται μόνο στην εικόνα, την ταξινόμηση και την αντιγραφή, αλλά και σε ένα μεγάλο αριθμό ανθρώπινου δυναμικού που προγραμματίζει και διαμορφώνει τα χαρακτηριστικά αυτού του συστήματος. Ο συνδυασμός των ανωτέρω συνιστούν ένα εργαλείο πολύπλοκης λειτουργίας και ακριβούς εφαρμογής.

[[Εικόνα:Eikona7.JPG]]

Εικόνα 1: Προγραμματισμός του λογισμικού

<big>''' Συμπεράσματα'''</big>

Η βάση του συστήματος είναι ο μικροϋπολογιστής που έχει τα πλεονεκτήματα της πολύπλοκης λειτουργίας, με ταυτόχρονα χαμηλό κόστος, υψηλή απόδοση, πρακτικότητα και εύκολο χειρισμό. Τα αποτελέσματα της επεξεργασίας των απεικονίσεων είναι σαφή και ακριβή, καθώς υπάρχει χρονική αλληλουχία των χωρικών πληροφοριών, η οποία διαμορφώνεται μέσα από τη συνεχή συσσώρευση δεδομένων. Τα πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν ότι αυτό είναι ένα πρακτικό και αποτελεσματικό σύστημα βάσης δεδομένων. Ώς εκ τούτου το σύστημα αποτελεί ισχυρό εργαλείο για την πρόβλεψη γεωλογικών κινδύνων, τη διαχείριση της ασφάλειας των σιδηροδρόμων και των κατασκευών, εξασφαλίζοντας την ασφάλεια του πληθυσμού που τους χρησιμοποιεί.

Αξιολόγηση των αλγορίθμων και των χαρτογραφικών μεθόδων για την ανίχνευση πυρκαγιών στη Βόρεια Αμερική από δορυφόρο

2011-02-10T12:59:48Z

Xtasiou:

[[category:Δασικές Πυρκαγιές ]]

Zhanqing Li, R. Fraser, J. Jin, A. A. Abuelgasim, I. Csiszar, P. Gong, R. Pu, and W. Hao

<big>''' Εισαγωγή'''</big>

Οι πυρκαγιές αποτελούν μια μεγάλη φυσική διαταραχή, η οποία έχει
τεράστιες συνέπειες για τον άνθρωπο, το φυσικό περιβάλλον, τα οικοσυστήματα, τον καιρό και το κλίμα. Οι προηγμένες τεχνολογίες επεξεργασίας δορυφορικών απεικονίσεων και αεροφωτογραφιών αποτελούν σήμερα ένα σημαντικό εργαλείο για την μελέτη και πρόληψη των φαινομένων.

<big>''' Στόχος της εργασίας και μεθοδολογία'''</big>

Αυτή η εργασία παρουσιάζει και αξιολογεί τους αλγορίθμους και τις βάσεις δεδομένων των προηγμένων μεθόδων τηλεπισκόπησης υψηλής ανάλυσης, για την ανίχνευη των πυρκαγιών, [Li et al. 2000a], καθώς και τη χαρτογράφηση των καμένων εκτάσεων [Fraser et al., 2000], σε όλη τη Βόρεια Αμερική.

[[Εικόνα:Eikona3.JPG]]

Εικόνα 1:Τοποθεσίες πυρκαγιών που προσδιορίστηκαν από τον αλγόριθμο Li et al. όπως αυτός εφαρμόστηκε σε περιοχές του Καναδά σε διαφορετικές χρονικές περιόδους.
Εικόνα 1:Τοποθεσίες πυρκαγιών που προσδιορίστηκαν από τον αλγόριθμο Li et al. όπως αυτός εφαρμόστηκε σε περιοχές του Καναδά σε διαφορετικές χρονικές περιόδους.
Η διαδικασίες είχαν αρχικά σχεδιαστεί για εφαρμογή στον Καναδά με χρήση δορυφορικών δεδομένων. (AVHRR & NOAA 14) και κάλυπταν την περίοδο 1989-2000. Διαπιστώθηκε ότι ο αλγόριθμος ανίχνευσης πυρκαγιών έχει ιδιαίτερα καλή απόδοση, με χαμηλές παραλείψεις και ποσοστά σφάλματος, στις περιπτώσεις μελέτης δασωμένων περιοχών, ελλείψει
νέφωσης. Αντίστοιχα στις περιπτώσεις αραιής συννεφοκάλυψης, καθώς και κατά μήκος ποταμών και γύρω από λίμνες όπου η ηλιακή ακτινοβολία διαθλάται, βρέθηκαν μέτρια σφάλματα. Στις περιπτώσεις αυτές, αρκεί μια τροποποίηση σε έναν αλγόριθμο και μία προσθήκη νέας εξέτασης-κριτηρίων, μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ακρίβεια της ανίχνευσης.
Για την καλύτερη αντιμετώπιση τέτοιων ποικιλόμορφων περιπτώσεων φυσικού περιβάλλοντος, ο αλγόριθμος ανίχνευσης πυρκαγιάς απαιτεί προσαρμογές, όπως αναφέρθηκε, για να αντιληφθεί άλλους τύπους κάλυψης της γης. Χρησιμοποιώντας μια βάση δεδομένων για την κατάρτιση των αλγορίθμων, δύο τροποποιήσεις έγιναν για την εξάλειψη περιπτώσεων ψευδών πυρκαγιών. Η πρώτη αφορά στην εξάλειψη των ψευδών πυρκαγιών που συμβαίνουν λόγω αραιής συννεφοκάλυψης πάνω σε ζεστό φόντο. Η δεύτερη μειώνει την ψευδή αντίληψη πυρκαγιών που οφείλονται σε λάμψη του ήλιου η οποία είναι ορατή κατά μήκος του ποταμού Κολούμπια κοντά στα σύνορα μεταξύ της Ουάσινγκτον και του Όρεγκον.
Οι καμένες εκτάσεις που έχουν χαρτογραφηθεί από δορυφόρο συγκρίθηκαν με δεδομένα πυρκαγιών που αποκτήθηκαν από αμερικανικές δασικές υπηρεσίες σε πέντε δυτικές πολιτείες. Οι δορυφορικές
χαρτογραφήσεις των καμμένων εκτάσεων απεικονίζουν σχεδόν το 90% του συνόλου των καμένων δασικών εκτάσεων, με ορισμένες βέβαια παραλείψεις. Το σφάλμα κατά 10% βρέθηκε να οφείλεται κυρίως σε τρεις
παράγοντες:
1. Ελλειπής ή ανεπαρκής αριθμός των ενεργών πυρκαγιών
2. Τοπικές και μικρές πυρκαγιές
3. Σύντομη ανάκτηση της βλάστησης μετά από μικρές πυρκαγιές

[[Εικόνα:Eikona4.JPG]]

Εικόνα 2: Διανομές των θερμών εικονοστοιχείων (a) και πραγματικές θέσεις πυρκαγιάς (b) που διαπιστώθηκαν από τον AVHRR σε όλη τη βόρειο Αμερική το 2000.

<big>''' Συμπεράσματα'''</big>

Κατά την διαδικασία της χαρτογράφησης, πέρα από τις συνολικές καμμένες εκτάσεις, οι οποίες απεικονίζονται, οι χάρτες εμπλουτίζονται με την απαιτούμενη τοπολογία και άλλα στοιχεία, ώστε να υπάρχει η απαιτούμενη συνέπεια με τους επίγειους χάρτες. Συνολικά αποδείχτηκε πως η λειτουργία των αλγορίθμων συγκεκριμένα για τον Καναδά και περιοχές των Η.Π.Α ήταν ιδιαίτερα ακριβής, ωστόσο είναι πιθανόν η εφαρμογή τους σε όλες περιοχές να μην έχει τα αντίστοιχα αποτελέσματα.

Τάσιου Χαρά

2011-02-10T12:55:33Z

Xtasiou: Removing all content from page

Τάσιου Χαρά

2011-02-10T12:54:59Z

Xtasiou:

Τάσιου Χαρά

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

Τάσιου Χαρά

2011-02-10T12:53:58Z

Xtasiou: New page: Τάσιου Χαρά category:ΔΠΜΣ"Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Μέτσοβο)

Τάσιου Χαρά

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

Πληροφοριακό σύστημα τηλεπισκόπησης για κινδύνους κατολισθήσεων

2011-02-10T11:45:18Z

Xtasiou: New page: category:ΔΠΜΣ <big>''' Ο κίνδυνος των κατολισθήσεων και η ανάγκη χρήσης συστημάτων τηλεπισκόπησης'''</big> ...

[[category:ΔΠΜΣ ]]

<big>''' Ο κίνδυνος των κατολισθήσεων και η ανάγκη χρήσης συστημάτων τηλεπισκόπησης'''</big>

Η κατολίσθηση είναι ένα γεωλογικό φαινόμενο που συναντιέται συχνά στην μηχανική των κατασκευών των ορεινών περιοχών. Μπορεί να σπάσει και να μετακινήσει πρανή, να μπλοκάρει την ροή ποταμών και να οδηγήσει σε πλημμύρες, με αποτέλεσμα υλικές καταστροφές αλλά και πιθανές απώλειες ανθρώπων. Ως εκ τούτου, έχει καταστεί σημαντικό το αντίστοιχο ερευνητικό έργο για τεχνικογεωλογικών εφαρμογές.
Τα συστήματα τηλεπισκόπησης αφορούν στις πηγές κινδύνου κατολισθήσεων και αποτελούνται από βάσεις δεδομένων εικόνων περιοχών με κατολισθήσεις, σύστημα διαχείρισης σχεσιακών βάσεων δεδομένων και εικόνας του συστήματος επεξεργασίας. Τα συστήματα ελέγχου των κατολισθητικών φαινομένων είναι ένα ισχυρό μέσο για την πρόβλεψη της γεωλογικής επικινδυνότητας και αποτελούν σημαντική τεχνολογική μέθοδος.

<big>''' Πειραματική διαδικασία του συστήματος τηλεπισκόπησης'''</big>

Στην παρόν άρθρο επιλέχθηκε ως περιοχή μελέτης η ευρύτερη περιοχή των σιδηροδρομικών γραμμών Baotian μήκους 150 km. Λόγω των γραμμών που εκτείνονται κατά μήκος του ποταμού Wei, το υπέδαφος δέχεται σημαντικές πιέσεις και η συνδυασμένη δράση αυτών με τις έντονες βροχωπτώσεις της περιοχής και τα υπόγεια ύδατα, οδηγούν σε ένα μεγάλο αριθμό καταστροφικών κατολισθήσεων. Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, υπάρχουν πάνω από είκοσι σημαντικές κατολισθήσεις στην περιοχή.
Για την διεξαγωγή της ανωτέρω μελέτης χρησιμοποιήθηκε βάση δεδομένων που περιλαμβάνει δορυφορικές απεικονίσεις της καθίζησης του εδάφους καθώς και αντίστοιχες αεροφωτογραφίες, χάρτες ερμηνείας, και εικόνες της χωρικής κατανομής των υπάρχοντων κατολισθήσεων γύρω από τη σιδηροδρομική γραμμή καθώς και τοπογραφικά-γεωλογικά δεδομένα. Η βάση δεδομένων του συστήματος διαχείρισης έχει αναπτυχθεί με βάση το κινεζικό σύστημα dBase III. Οι λειτουργίες του συστήματος αυτού δεν βασίζονται μόνο στην εικόνα, την ταξινόμηση και την αντιγραφή, αλλά και σε ένα μεγάλο αριθμό ανθρώπινου δυναμικού που προγραμματίζει και διαμορφώνει τα χαρακτηριστικά αυτού του συστήματος. Ο συνδυασμός των ανωτέρω συνιστούν ένα εργαλείο πολύπλοκης λειτουργίας και ακριβούς εφαρμογής.

[[Εικόνα:Eikona7.JPG]]

Εικόνα 1: Προγραμματισμός του λογισμικού

<big>''' Συμπεράσματα'''</big>

Η βάση του συστήματος είναι ο μικροϋπολογιστής που έχει τα πλεονεκτήματα της πολύπλοκης λειτουργίας, με ταυτόχρονα χαμηλό κόστος, υψηλή απόδοση, πρακτικότητα και εύκολο χειρισμό. Τα αποτελέσματα της επεξεργασίας των απεικονίσεων είναι σαφή και ακριβή, καθώς υπάρχει χρονική αλληλουχία των χωρικών πληροφοριών, η οποία διαμορφώνεται μέσα από τη συνεχή συσσώρευση δεδομένων. Τα πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν ότι αυτό είναι ένα πρακτικό και αποτελεσματικό σύστημα βάσης δεδομένων. Ώς εκ τούτου το σύστημα αποτελεί ισχυρό εργαλείο για την πρόβλεψη γεωλογικών κινδύνων, τη διαχείριση της ασφάλειας των σιδηροδρόμων και των κατασκευών, εξασφαλίζοντας την ασφάλεια του πληθυσμού που τους χρησιμοποιεί.

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΚΑΙ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΟΥ ΠΑΡΑΚΤΙΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

2011-02-10T11:41:12Z

Xtasiou:

Αργιαλάς Δημήτρης, Καθηγητής Ε.Μ.Π.
Καράντζαλος Κωνσταντίνος, Ερευνητής Ε.Μ.Π.

<big>''' Η τηλεπισκόπηση στο παράκτιο περιβάλλον'''</big>

Η τηλεπισκόπηση αποτελεί ένα πλέον αποτελεσματικό και ακριβές εργαλείο για την παρακολούθηση των παράκτιων ζωνών και των τάσεων μεταβολής αυτών δια μέσω του χρόνου. Στο πλαίσιο της διαχείρησης και παρακολούθησης των παράκτιων ζωνών εντάσσεται η οριοθέτηση του αιγιαλού και η χαρτογράφηση των ακτογραμμών, η μελέτη και παρακολούθηση της διάβρωσης των ακτών, ακόμα και η αναγνώριση της ύπαρξης πετρελαιοκηλίδων.
Τα διαθέσιμα, τηλεπισκοπικά δεδομένα, αεροφωτογραφίες και δορυφορικές απεικονίσεις, με την αυξανόμενη χωρική και φασματική τους διακριτική ικανότητα και σε συνδυασμό με τα τηλεπισκοπικά και γεωπληροφοριακά συστήματα, με προηγμένες τεχνικές εξαγωγής πληροφορίας παράγουν ένα σύνολο προιόντων όπως χαρτογραφικούε καταλόγους, χάρτες επικινδυνότητας κ.α. και αποτελούν έτσι ένα πολύτιμο εργαλείο για την προστασία, την ανάπτυξη και την βιώσιμη διαχείριση του παράκτιου περιβάλλοντος.
Σημαντικό στοιχείο στην παρακολούθηση του παράκτιου περιβάλλοντος, μέσω εναέριων ή δορυφορικών απεικονίσεων, είναι ο εντοπισμός ενδεχόμενων μεταβολών είτε βιο-γεωφυσικών, είτε μέσω ανθρώπινων παρεμβάσεων. Συνεπώς η λήψη περιοδικών απεικονίσεων αποτελεί βάση της παρακολούθησης και μελέτης του παράκτιου περιβάλλοντος.

<big>''' Χαρτογράφηση ακτογραμμών'''</big>

Ένα βασικό χαρακτηριστικού του παράκτιου περιβάλλοντος, το οποίο μεταβάλλεται είτε φυσικά και εποχιακά, είτε μέσω ανθρώπινων παρεμβάσεων, είναι η ακτογραμμή μιας περιοχής. Για το λόγο αυτό απαιτείται η χαρτογράφησή της με καταγραφή του μετώπου της σε όλες τις εποχές του χρόνου. Οι τεχνικές που ακολουθούνται είναι είτε μετρήσεις πεδίου, είτε μεταγενέστερα τεχνικές φωτοερμηνείας και τέλος αλγόριθμοι αυτόματης ανίχνευσης του μετώπου της ακτογραμμής από δορυφορικές απεικονίσεις. Στην τελευταία μέθοδο εντοπίζονται προβλήματα ακριβούς καταγραφής της ακτογραμμής καθώς υπάρχουν περιοχές στο έδαφος (ποτάμια, όρια καλλιεργειών) τις οποίες το πρόγραμμα αντιλαμβάνεται ως ακμές του μετώπου της ακτογραμμής. Τα προβλήματα αυτά αντιμετωπίζονται με ανάλυση της υφής της απεικόνισης, καθώς η εναλλαγή που παρατηρείται στην υφή μεταξύ των θαλάσσιων περιοχών (μαλακή υφή, από σκουρόχρωμους τόνους) και του εδάφους (τραχύς υφή, με μέσους τόνους μεγαλύτερου εύρους) αποτελεί κλειδί για τον διαχωρισμό τους.

[[Εικόνα: Eikona5.JPG]]
Εικόνα 1: Ανίχνευση ακτογραμμών από δορυφορικές εικόνες τύπου: LANDSAT TM4

<big>''' Ανίχνευση πετρελαιοκηλίδων'''</big>

Το πετρέλαιο έχει, άμεσα και έμμεσα, καταστροφικές επιπτώσεις σε ζώα και φυτά, που κατοικούν στο θαλάσσιο και παράκτιο περιβάλλον (Delilah, 2002), και σήμερα, η ρύπανση των θαλασσών με πετρέλαιο (και με τα παράγωγά του), από την εμπορική και ποντοπόρο ναυτιλία, αποτελεί μια βασική περιβαλλοντική ανησυχία, για την οποία πολλές διεθνής συνεργασίες και νόμοι έχουν πραγματοποιηθεί, ιδιαιτέρως υπό την αιγίδα του Διεθνούς Θαλάσσιου Οργανισμού (International Maritime Organisation, ΗΜΟ). Οι τηλεπισκοπικές μέθοδοι αποτελούν σημαντικό εργαλέιο για την ανίχνευση πετρελαιοκηλίδων, μέσω των δορυφορικών δεδομένων SAR.
Η μεθοδολογία που ακολουθείται για τον εντοπισμό των πετρελαιοκηλίδων είναι η εξής:

1) Φιλτράρισμα της εικόνας για την αφαίρεση του θορύβου, την ενίσχυσή και ομαλοποίησή της.

2) Κατάτμηση και προκαταρκτική ανίχνευση πιθανών πετρελαιοκηλίδων από το συναρτησιακό εξέλιξης καμπυλών με επαναλαμβανόμενες δοκιμές.

3) Τελική ανίχνευση των κηλίδων με βάση τον υπολογισμό στατιστικών μεγεθών.

Οι κηλίδες ανιχνέυονται σε πραγματικό χρόνο.

[[Εικόνα:Eikona6.JPG]]

Εικόνα 2: Διαφορετικά στάδια εξέλιξης ενεργών καμπύλων. Τελικά καταλήγουμε στα ανιχνευμένα όρια της κηλίδας

<big>''' Συμπεράσματα'''</big>

Οι μελέτες που έχουν αναπτυχθεί για τις παράκτιες ζώνες από το εργαστήριο Τηλεπισκόπησης, ΕΜΠ, με χρήση δορυφορικών εικόνων μπορεί, ανάλογα με τις ανάγκες που καλούνται να καλύψουν, να δώσουν ποιοτικές και ποσοτικές πληροφορίες, πέραν των λοιπών, για πιθανές θέσεις ρύπανσης και ρυπαντών των θαλασσών και του παράκτιου περιβάλλοντος, αλλά και πληροφορίες για τα δέλτα των ποταμών, τις λιμνοθάλασσες, τις πεδινές ακτές τους θύλακες (ακτές με κοιλότητες) και τις απόκρημνες ακτές.Οι αναπτυγμένες, αυτές, μέθοδοι αλλά και περαιτέρω προσπάθειες από τη διεθνή επιστημονική κοινότητα καθιστούν την έρευνα στην Τηλεπισκόπιση για παράκτιες ζώνες έναν τομέα με ιδιαίτερη αποτελεσματικότητα και δυναμική. Παρόλη την αποτελεσματικότητα και δυναμική των μεθόδων ο τομέας αυτός αντιμετωπίζει δυσκολίες ουσιαστικής ανάπτυξης σε επιχειρησιακά προγράμματα και υπάρχει ανάγκη σχεδιασμού εθνικής στρατηγικής, που θα αποβλέπει στην ευρύτερη και καλύτερη αξιοποίηση της δορυφορικής τεχνολογίας.

Αξιολόγηση των αλγορίθμων και των χαρτογραφικών μεθόδων για την ανίχνευση πυρκαγιών στη Βόρεια Αμερική από δορυφόρο

2011-02-10T11:33:17Z

Xtasiou: New page: category:ΔΠΜΣ Zhanqing Li, R. Fraser, J. Jin, A. A. Abuelgasim, I. Csiszar, P. Gong, R. Pu, and W. Hao <big>''' Εισαγωγή'''</big> Οι πυρκαγιές απο...

[[category:ΔΠΜΣ ]]

Zhanqing Li, R. Fraser, J. Jin, A. A. Abuelgasim, I. Csiszar, P. Gong, R. Pu, and W. Hao

<big>''' Εισαγωγή'''</big>

Οι πυρκαγιές αποτελούν μια μεγάλη φυσική διαταραχή, η οποία έχει
τεράστιες συνέπειες για τον άνθρωπο, το φυσικό περιβάλλον, τα οικοσυστήματα, τον καιρό και το κλίμα. Οι προηγμένες τεχνολογίες επεξεργασίας δορυφορικών απεικονίσεων και αεροφωτογραφιών αποτελούν σήμερα ένα σημαντικό εργαλείο για την μελέτη και πρόληψη των φαινομένων.

<big>''' Στόχος της εργασίας και μεθοδολογία'''</big>

Αυτή η εργασία παρουσιάζει και αξιολογεί τους αλγορίθμους και τις βάσεις δεδομένων των προηγμένων μεθόδων τηλεπισκόπησης υψηλής ανάλυσης, για την ανίχνευη των πυρκαγιών, [Li et al. 2000a], καθώς και τη χαρτογράφηση των καμένων εκτάσεων [Fraser et al., 2000], σε όλη τη Βόρεια Αμερική.

[[Εικόνα:Eikona3.JPG]]

Εικόνα 1:Τοποθεσίες πυρκαγιών που προσδιορίστηκαν από τον αλγόριθμο Li et al. όπως αυτός εφαρμόστηκε σε περιοχές του Καναδά σε διαφορετικές χρονικές περιόδους.
Εικόνα 1:Τοποθεσίες πυρκαγιών που προσδιορίστηκαν από τον αλγόριθμο Li et al. όπως αυτός εφαρμόστηκε σε περιοχές του Καναδά σε διαφορετικές χρονικές περιόδους.
Η διαδικασίες είχαν αρχικά σχεδιαστεί για εφαρμογή στον Καναδά με χρήση δορυφορικών δεδομένων. (AVHRR & NOAA 14) και κάλυπταν την περίοδο 1989-2000. Διαπιστώθηκε ότι ο αλγόριθμος ανίχνευσης πυρκαγιών έχει ιδιαίτερα καλή απόδοση, με χαμηλές παραλείψεις και ποσοστά σφάλματος, στις περιπτώσεις μελέτης δασωμένων περιοχών, ελλείψει
νέφωσης. Αντίστοιχα στις περιπτώσεις αραιής συννεφοκάλυψης, καθώς και κατά μήκος ποταμών και γύρω από λίμνες όπου η ηλιακή ακτινοβολία διαθλάται, βρέθηκαν μέτρια σφάλματα. Στις περιπτώσεις αυτές, αρκεί μια τροποποίηση σε έναν αλγόριθμο και μία προσθήκη νέας εξέτασης-κριτηρίων, μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ακρίβεια της ανίχνευσης.
Για την καλύτερη αντιμετώπιση τέτοιων ποικιλόμορφων περιπτώσεων φυσικού περιβάλλοντος, ο αλγόριθμος ανίχνευσης πυρκαγιάς απαιτεί προσαρμογές, όπως αναφέρθηκε, για να αντιληφθεί άλλους τύπους κάλυψης της γης. Χρησιμοποιώντας μια βάση δεδομένων για την κατάρτιση των αλγορίθμων, δύο τροποποιήσεις έγιναν για την εξάλειψη περιπτώσεων ψευδών πυρκαγιών. Η πρώτη αφορά στην εξάλειψη των ψευδών πυρκαγιών που συμβαίνουν λόγω αραιής συννεφοκάλυψης πάνω σε ζεστό φόντο. Η δεύτερη μειώνει την ψευδή αντίληψη πυρκαγιών που οφείλονται σε λάμψη του ήλιου η οποία είναι ορατή κατά μήκος του ποταμού Κολούμπια κοντά στα σύνορα μεταξύ της Ουάσινγκτον και του Όρεγκον.
Οι καμένες εκτάσεις που έχουν χαρτογραφηθεί από δορυφόρο συγκρίθηκαν με δεδομένα πυρκαγιών που αποκτήθηκαν από αμερικανικές δασικές υπηρεσίες σε πέντε δυτικές πολιτείες. Οι δορυφορικές
χαρτογραφήσεις των καμμένων εκτάσεων απεικονίζουν σχεδόν το 90% του συνόλου των καμένων δασικών εκτάσεων, με ορισμένες βέβαια παραλείψεις. Το σφάλμα κατά 10% βρέθηκε να οφείλεται κυρίως σε τρεις
παράγοντες:
1. Ελλειπής ή ανεπαρκής αριθμός των ενεργών πυρκαγιών
2. Τοπικές και μικρές πυρκαγιές
3. Σύντομη ανάκτηση της βλάστησης μετά από μικρές πυρκαγιές

[[Εικόνα:Eikona4.JPG]]

Εικόνα 2: Διανομές των θερμών εικονοστοιχείων (a) και πραγματικές θέσεις πυρκαγιάς (b) που διαπιστώθηκαν από τον AVHRR σε όλη τη βόρειο Αμερική το 2000.

<big>''' Συμπεράσματα'''</big>

Κατά την διαδικασία της χαρτογράφησης, πέρα από τις συνολικές καμμένες εκτάσεις, οι οποίες απεικονίζονται, οι χάρτες εμπλουτίζονται με την απαιτούμενη τοπολογία και άλλα στοιχεία, ώστε να υπάρχει η απαιτούμενη συνέπεια με τους επίγειους χάρτες. Συνολικά αποδείχτηκε πως η λειτουργία των αλγορίθμων συγκεκριμένα για τον Καναδά και περιοχές των Η.Π.Α ήταν ιδιαίτερα ακριβής, ωστόσο είναι πιθανόν η εφαρμογή τους σε όλες περιοχές να μην έχει τα αντίστοιχα αποτελέσματα.

ΕΝΑΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ «agent-based» ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΥΡΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΣΕ ΔΑΣΗ

2011-02-10T11:24:30Z

Xtasiou:

S. Movaghati , F. Samadzadegan , A. Azizi

<big>''' Εισαγωγή'''</big>

Σύμφωνα με την βάση δεδομένων του ΟΕΕ / FAO σχετικά με τα δάση στο Ιράν (1982-1995), ο αριθμός των πυρκαγιών ανά έτος ανέρχεται στις 130 και η μέση έκταση που αποτεφρώθηκε ανά έτος είναι 5400 εκτάρια (Allard 2003). Τα αριθμητικά αυτά δεδομένα οδηγούν στην ανάγκη χρήσης μέτρων και μέσων για την προστασία των δασικών εκ΄τασεων. Η χρήση της τηλεπισκόπησης είναι πλέον μια σημαντική μέθοδος για την παρακολούθηση των δασικών πυρκαγιών, ιδίως στις απέραντες και απομακρυσμένες περιοχές.

<big>''' Τηλεπισκόπηση για την ανίχνευση πυρκαγιών'''</big>

Για την χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων ανάλυσης απαιτούνται χωρικές και φασματικές πληροφορίες. Οι πληροφορίες αυτές λαμβάνονται με τη μορφή ψηφιακών εικόνων και η επεξεργασία του γίνεται με τη χρήση αλγορίθμων. Στο άρθρο αυτό παρουσιάζεται ένας αλγόριθμος για την προσέγγιση και ανίχνευση των δασικών πυρκαγιών. Οι δοκιμές της ακρίβειας και της αποτελεσματικότητάς του κρίθηκαν με βάση ταυτόχρονες επίγειες μετρήσεις και τα αποτελέσματα έδειξαν ικανοποιητική συμφωνία των αλγορίθμων και των δεδομένων πεδίου.
Οι μέθοδοι της τηλεπισκόπησης απαιτούν τη γνώση των χωρικών δομών και τις σχέσεις μεταξύ του περιεχομένου της εικόνας αλλά και τις αντίστοιχες φασματικές πληροφορίες. Οι χωρικές πληροφορίες ενός εικονοστοιχείου αφορούν σε αυτό και το περιβάλλον του ενώ η ακρίβεια της ταξινόμησης των δορυφορικών εικόνων αυξάνεται με την ενσωμάτωση των αντίστοιχων χωρικών πληροφοριών των εικονοστοιχείων. Σκοπός του συγκεκριμένου αλγόριθμου είναι η ανίχνευση των εικονοστοιχείων εκείνων που υποδηλώνουν την ύπαρξη δασικών πυρκαγιών. Ο αλγόριθμος αυτός λειτουργεί βάσει στατιστικών χαρακτηριστικών της περιοχής, κατά μέσο όρο και τυπική απόκλιση των τιμών των εικονοστοιχείων που βρίσκονται κοντά μεταξύ τους.

[[Εικόνα:Eikona 1.JPG]]
Εικόνα 1: Περιοχές ελέγχου των εικονοστοιχείων

Οι μέθοδοι τηλεανίχνευσης των δασικών πυρκαγιών είναι τρεις, η φασματική, η χωρική και η χρονική. Ο συγκεκριμένος αλγόριθμος που αναλύεται στο συγκεκριμένο άρθρο βασίζεται στην μέθοδο χωρικής τηλεανίχνευσης. Έχει προγραμματιστεί να είναι πλήρος αυτοματοποιημένος για την παραγωγή καθημερινής παγκόσμιας πληροφορίας για εκδήλωση πυρκαγιών. Επίσης σε σύγκριση με άλλες μεθόδους προσφέρει εξαιρετική ευαισθησία σε μικρότερες πυρκαγιές και αποφεύγει ψευδής συναγερμούς εκδήλωσης πυρκαγιάς.

Ο αλγόριθμος χωρίζεται στα ακόλουθα βήματα (Giglio et al, 2003.):

<big>''' α)Προσδιορισμών σύννεφων και επιφανειών με νερό. '''</big>

<big>''' β)Προσδιορισμός των ενδεχόμενων εικονοστοιχείων «πυρκαγιάς» για την εξάλειψη προφανών εικονοστοιχείων που δεν αποδίδουν την ύπαρξη φωτιάς. '''</big>

<big>''' γ)Εκτίμηση του ραδιομετρικού σήματος ενδεχόμενων εικονοστοιχείων πυρκαγιάς σε περίπτωση απουσίας αυτής, με τη βοήθεια γειτονικών εικονοστοιχείων. '''</big>

<big>''' δ)Πυρανίχνευση χρησιμοποιώντας μια σειρά ελέγχων στα γειτονικά εικονοστοιχεία. '''</big>

<big>''' ε)Εκτίμηση και απόρριψη εσφαλμένου συναγερμού στην περίπτωση ηλιακής ακτινοβολίας, στα όρια ερήμου και των παράκτιων περιοχών. '''</big>

<big>''' Συμπεράσματα'''</big>

Ο προτεινόμενος αλγόριθμος ανίχνευσης πυρκαγιάς έχει τεθεί σε εφαρμογή και δοκιμές με τα δεδομένα MODIS που έχουν αποκτηθεί από την επαρχία Κερμάν Shah στο Ιράν, στις 27 Ιουλίου 2006.

[[Εικόνα:Eikona2.JPG]]
Εικόνα 2: Περιοχή μελέτης

Τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με επίγειες παρατηρήσεις. Ο αλγόριθμος αυτός απαιτεί την ενσωμάτωση χωρικών πληροφοριών γύρω από τα εικονοστοιχεία σε κάθε βήμα της εκτέλεσής του για την μείωση του σφάλματος ανίχνευσης πυρκαγιάς. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο αυτό, είναι δυνατόν να έχουμε ένα πλαίσιο για την παρακολούθηση της ανάπτυξης φωτιά με περισσότερη ακρίβεια. Είναι επίσης σαφές ότι ο αλγόριθμος επιδέχεται πρόσθετες βελτιώσεις.

ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΕΩΝ ΑΠΟ ΚΑΤΑΡΡΑΚΤΩΔΕΙΣ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΙΣ

2011-02-10T11:07:07Z

Xtasiou: New page: Jin-King LIU Chun-Cheng WONG Jin-Hong HUANG Min-Jong YANG <big>''' Τα κατολισθητικά φαινόμενα. '''</big> Οι καταρρακτώδεις βροχοπτώσ...

Jin-King LIU Chun-Cheng WONG
Jin-Hong HUANG Min-Jong YANG

<big>''' Τα κατολισθητικά φαινόμενα. '''</big>

Οι καταρρακτώδεις βροχοπτώσεις αποτελούν συχνά κύρια αιτία κατολισθήσεων. Τα κύρια χαρακτηριστικά των κατολισθήσεων αυτών είναι κίνηση πολύ συγκεκριμένων, τοπικά, μαζών γης που αποτελούνται από συντρίμμια, βράχουν και λάσπορροές. Αυτή η μορφή είναι το πιο σημαντικό είδος των κατολισθήσεων στην Ταϊβάν, λόγω των συχνών τροπικών καταιγίδων και των τυφώνων. Άλλωστε οι κατολισθήσεις είναι η πιο σημαντική φυσική καταστροφή στην Ταϊβάν.
Οι κατολισθήσεις, χαρακτηρίζονται από ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τα οποία μπορούν εύκολα να εντοπιστούν μέσω των δορυφορικών εικόνων που χρησιμοποιούνται στην τηλεπισκόπηση. Τα σημαντικότερα βοηθήματα για τον εντοπισμό και τη μελέτη των κατολισθητικών φαινομένων στις εικόνες αυτές είναι ο τόνος, η θέση, το σχήμα, η κατεύθυνση, και η σκιά. Για το λόγο αυτό οδηγούμαστε στην ανάγκη της χρήσης μεθόδων τηλεπισκόπησης, που είναι μία πρακτική προσέγγιση για την αξιολόγηση των φαινομένων και την γρήγορη λήψη αποφάσεων για την αντιμετώπισή τους.

<big>''' Η χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων για την μελέτη των κατολισθήσεων. '''</big>

Έχει αποδειχθεί ότι οι δορυφορικές εικόνες καθώς και οι αεροφωτογραφίες ανιχνεύουν στοιχεία που μπορούν να εφαρμοστούν σε διάφορους τομείς της μηχανικής γεωλογική έρευνα (Liu & Tseng, 1983 Liu Jin-King, 1985. Liu et al, 1991). Επίσης, έχει επαληθευτεί ότι για τον προσδιορισμό του συνολικού ποσού (έκταση και αριθμοί) των κατολισθήσεων, μετά από περιόδους βροχοπτώσεων, οι αεροφωτογραφίες καθώς και οι δορυφορικές εικόνες είναι τα πιο σημαντικά εργαλεία.
Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά και τα κριτήρια για τον προσδιορισμό των κατολισθήσεων με χρήση ενισχυμένων δορυφορικών εικόνων. Χρησιμοποιούνται και δοκιμάζονται διάφορα προσεγγιστικά έχρωμα σύνθετα, δείκτες βλάστησης NDVI και περιγράμματα, σε περιβάλλον GIS, τα οποία σε συνδυασμό με βοηθητικές πληροφορίες είναι πολύ χρήσιμα για τους γεωλόγους ώστε να προσδιορίσουν αποτελεσματικά τα φαινόμενα των κατολισθήσεων.
Προχωρώντας περαιτέρω στις λεπτομέρειες της μελέτης των φαινομένων με χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων διακρίνουμε πως τα σημαντικά πλεονεκτήματα της χρήσης δορυφορικών εικόνων αντί για αεροφωτογραφίες. Πρώτο και σημαντικότερο πλεονέκτημα είναι η εξοικονόμηση χρόνου και χώρου, καθώς αρκούν 4 δορυφορικές σκηνές, αντί 6000 φωτογραφίες αέρα. Το δεύτερο είναι η απλότητα της διαδικασίας, γιατί οι διρυφορικές εικόνες μπορούν να επερξεργαστούν άμεσα από το GIS και να αποκτήσουν γεωγραφικά κωδικοποιημένα αποτελέσματα. Αντιθέτως εξελιγμένα μέτρα πρέπει να ληφθούν για την ερμηνεία αεροφωτογραφιών
και για την ψηφιοποίηση των αποτελεσμάτων σε ένα Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών.

<big>''' Ο δείκτης NDVI. '''</big>

Ιδιαίτερα σημαντικό βοηθητικό εργαλείο για τη δημιουργία χαρτών επικινδυνότητας για κατολισθήσεις αλλά και για την ερμηνεία των κατολισθήσεων, είναι ο δείκτης βλάστησης, NDVI, γιατί οι περιοχές χωρίς πυκνή βλάστηση είναι συνήθως εκείνες που ολισθαίνουν πιο εύκολα. Ο δείκτης αυτός προέρχεται από την ανάκλαση του κόκκινου καναλιού και του υπέρυθρου στα φυτά. Ωστόσο για τον προσδιορισμό των περιοχών κατολισθήσεων δεν αρκεί αποκλειστικά ο προσδιοριμός του δείκτη NDVI, διότι υπάρχουν περιοχές χαμηλής επικινδυνότητας σε κατολισθήσεις, όπως είναι οι οικιστικές περιοχές, ή άλλες οικοδομήσιμες περιοχές που χαρακτηρίζονται ως χαμηλής βλάστησης ή μη βλάστησης περιοχές.
Ως εκ τούτου, η παράγωγη εικόνας NDVI στη μελέτη, απαιτεί περαιτέρω επεξεργασία ώστε να μπορεί να γίνει αντιληπτή από γεωλόγους ή επιστήμονες που δεν έχουν γνώση τηλεπισκόπησης.Αυτό γιατί η εικόνα του δείκτη, η οποία θα αποδίδει τις περιοχές της βλάστησης, θα αποτελείται από διάφορους τόνους του κόκκινου. Έτσι η οπτική ερμηνεία των περιοχών δεν θα είναι εφικτή, καθώς χρησιμοποιείται ένα συμβατικό σύνθετο χρώμα για την κωδικοποίηση των περιοχή με ένα κόκκινο ή κοκκινωπό χρώμα. Η επεξεργασία που απαιτείται είναι στην ουσία ενίσχυση της εικόνας, ή ακριβέστερα δημιουργία ψευδο-φυσικά έγχρωμης εικόνας, κατά την οποία η βλάστηση και τα δάση αποδίδονται με πράσινο χρώμα και οι κατολισθήσεις ή περιοχές με χαμηλή ή μη βλάστηση βρίσκονται σε χρώμα καφέ. Έτσι τα αποτελέσματα της επεξεργασίας είναι συγκρίσιμα με τα φυσικά χρώματα μίας αεροφωτογραφίας. Αποτέλεσμα αυτού είναι, ένας γεωλόγος να βρίσκεται σε θέση να διαβάσει ή να ερμηνεύσει τα κατολισθητικά φαινόμενα εύκολα.

<big>''' Συμπεράσματα'''</big>

Συμπερασματικά οι κατολισθήσεις που προκαλούνται από τις καταρρακτώδεις βροχοπτώσεις, χαρακτηρίζονται από το τοπίο και φασματικά χαρακτηριστικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία κριτηρίων ή χρήσιμων επιπέδων δεδομένων για τους γεωλόγους με σκοπό την πρακτική προσσέγγιση των φαινομένων, την μελέτη τους, την πρόβλεψή τους και συνεπώς την πιο αποτελεσματική ερμηνεία των κατολισθήσεων στο πλαίσιο ενός γεωγραφικά κωδικοποιημένου περιβάλλοντος.

ΕΝΑΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ «agent-based» ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΥΡΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΣΕ ΔΑΣΗ

2011-02-10T10:56:57Z

Xtasiou: New page: S. Movaghati , F. Samadzadegan , A. Azizi <big>''' Εισαγωγή'''</big> Σύμφωνα με την βάση δεδομένων του ΟΕΕ / FAO σχετικά με τα δά...

S. Movaghati , F. Samadzadegan , A. Azizi

<big>''' Εισαγωγή'''</big>

Σύμφωνα με την βάση δεδομένων του ΟΕΕ / FAO σχετικά με τα δάση στο Ιράν (1982-1995), ο αριθμός των πυρκαγιών ανά έτος ανέρχεται στις 130 και η μέση έκταση που αποτεφρώθηκε ανά έτος είναι 5400 εκτάρια (Allard 2003). Τα αριθμητικά αυτά δεδομένα οδηγούν στην ανάγκη χρήσης μέτρων και μέσων για την προστασία των δασικών εκ΄τασεων. Η χρήση της τηλεπισκόπησης είναι πλέον μια σημαντική μέθοδος για την παρακολούθηση των δασικών πυρκαγιών, ιδίως στις απέραντες και απομακρυσμένες περιοχές.

<big>''' Τηλεπισκόπηση για την ανίχνευση πυρκαγιών'''</big>

Για την χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων ανάλυσης απαιτούνται χωρικές και φασματικές πληροφορίες. Οι πληροφορίες αυτές λαμβάνονται με τη μορφή ψηφιακών εικόνων και η επεξεργασία του γίνεται με τη χρήση αλγορίθμων. Στο άρθρο αυτό παρουσιάζεται ένας αλγόριθμος για την προσέγγιση και ανίχνευση των δασικών πυρκαγιών. Οι δοκιμές της ακρίβειας και της αποτελεσματικότητάς του κρίθηκαν με βάση ταυτόχρονες επίγειες μετρήσεις και τα αποτελέσματα έδειξαν ικανοποιητική συμφωνία των αλγορίθμων και των δεδομένων πεδίου.
Οι μέθοδοι της τηλεπισκόπησης απαιτούν τη γνώση των χωρικών δομών και τις σχέσεις μεταξύ του περιεχομένου της εικόνας αλλά και τις αντίστοιχες φασματικές πληροφορίες. Οι χωρικές πληροφορίες ενός εικονοστοιχείου αφορούν σε αυτό και το περιβάλλον του ενώ η ακρίβεια της ταξινόμησης των δορυφορικών εικόνων αυξάνεται με την ενσωμάτωση των αντίστοιχων χωρικών πληροφοριών των εικονοστοιχείων. Σκοπός του συγκεκριμένου αλγόριθμου είναι η ανίχνευση των εικονοστοιχείων εκείνων που υποδηλώνουν την ύπαρξη δασικών πυρκαγιών. Ο αλγόριθμος αυτός λειτουργεί βάσει στατιστικών χαρακτηριστικών της περιοχής, κατά μέσο όρο και τυπική απόκλιση των τιμών των εικονοστοιχείων που βρίσκονται κοντά μεταξύ τους.

[Εικόνα:Eikona 1.JPG]

Οι μέθοδοι τηλεανίχνευσης των δασικών πυρκαγιών είναι τρεις, η φασματική, η χωρική και η χρονική. Ο συγκεκριμένος αλγόριθμος που αναλύεται στο συγκεκριμένο άρθρο βασίζεται στην μέθοδο χωρικής τηλεανίχνευσης. Έχει προγραμματιστεί να είναι πλήρος αυτοματοποιημένος για την παραγωγή καθημερινής παγκόσμιας πληροφορίας για εκδήλωση πυρκαγιών. Επίσης σε σύγκριση με άλλες μεθόδους προσφέρει εξαιρετική ευαισθησία σε μικρότερες πυρκαγιές και αποφεύγει ψευδής συναγερμούς εκδήλωσης πυρκαγιάς.

Ο αλγόριθμος χωρίζεται στα ακόλουθα βήματα (Giglio et al, 2003.):

<big>''' α)Προσδιορισμών σύννεφων και επιφανειών με νερό. '''</big>

<big>''' β)Προσδιορισμός των ενδεχόμενων εικονοστοιχείων «πυρκαγιάς» για την εξάλειψη προφανών εικονοστοιχείων που δεν αποδίδουν την ύπαρξη φωτιάς. '''</big>

<big>''' γ)Εκτίμηση του ραδιομετρικού σήματος ενδεχόμενων εικονοστοιχείων πυρκαγιάς σε περίπτωση απουσίας αυτής, με τη βοήθεια γειτονικών εικονοστοιχείων. '''</big>

<big>''' δ)Πυρανίχνευση χρησιμοποιώντας μια σειρά ελέγχων στα γειτονικά εικονοστοιχεία. '''</big>

<big>''' ε)Εκτίμηση και απόρριψη εσφαλμένου συναγερμού στην περίπτωση ηλιακής ακτινοβολίας, στα όρια ερήμου και των παράκτιων περιοχών. '''</big>

<big>''' Συμπεράσματα'''</big>

Ο προτεινόμενος αλγόριθμος ανίχνευσης πυρκαγιάς έχει τεθεί σε εφαρμογή και δοκιμές με τα δεδομένα MODIS που έχουν αποκτηθεί από την επαρχία Κερμάν Shah στο Ιράν, στις 27 Ιουλίου 2006.

[Εικόνα:Eikona2.JPG]

Τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με επίγειες παρατηρήσεις. Ο αλγόριθμος αυτός απαιτεί την ενσωμάτωση χωρικών πληροφοριών γύρω από τα εικονοστοιχεία σε κάθε βήμα της εκτέλεσής του για την μείωση του σφάλματος ανίχνευσης πυρκαγιάς. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο αυτό, είναι δυνατόν να έχουμε ένα πλαίσιο για την παρακολούθηση της ανάπτυξης φωτιά με περισσότερη ακρίβεια. Είναι επίσης σαφές ότι ο αλγόριθμος επιδέχεται πρόσθετες βελτιώσεις.

Αρχείο:Eikona6.JPG

2011-02-10T10:39:19Z

Xtasiou:

Αρχείο:Eikona5.JPG

2011-02-10T10:39:09Z

Xtasiou:

Αρχείο:Eikona7.JPG

2011-02-10T10:38:57Z

Xtasiou:

Αρχείο:Eikona4.JPG

2011-02-10T10:38:44Z

Xtasiou:

Αρχείο:Eikona3.JPG

2011-02-10T10:38:34Z

Xtasiou:

Αρχείο:Eikona2.JPG

2011-02-10T10:36:03Z

Xtasiou:

Αρχείο:Eikona 1.JPG

2011-02-10T10:35:31Z

Xtasiou: