«Χωροχρονική ανάλυση μεγαλουπόλεων της Ινδίας»
Από RemoteSensing Wiki
Δημοσίευση Εφαρμογής Τηλεπισκόπισης: «SPATIOTEMPORAL ANALYSIS OF INDIAN MEGA CITIES», «Χωροχρονική ανάλυση μεγαλουπόλεων της Ινδίας» Συγγραφείς: H. Taubenböck(1,2), M. Wegmann(2), C. Berger(1), M. Breunig(1), A. Roth(1) και H. Mehl(1) 1) German Remote Sensing Data Center (DFD), German Aerospace Center (DLR), D-82234 Wessling; - hannes.taubenboeck@dlr.de, 2) Julius-Maximilians-University Würzburg, Geographic Institute, Am Hubland, 97074 Würzburg
Ανάλυση – Παρουσίαση:
Αντικείμενο της εφαρμογής είναι η μέτρηση, η παρακολούθηση και η κατανόηση της αστικής εξάπλωσης που αποτελούν βάση για μελλοντικές προβλέψεις και αποφυγή προβλημάτων που δημιουργούνται από την αστικοποίηση. Η μελέτη αποσκοπεί στην ανίχνευση αναλογίων και διαφορών στην χωρική ανάπτυξη τριών μεγάλων πόλεων της Ινδία για την κατανόηση της χωρικής ανάπτυξης των αναδυόμενων αστικών πρότυπων και την υποστήριξη των διαδικασιών σχεδιασμού τους. Η κλασσική μέθοδος μελέτης της διαδικασίας αστικοποίησης ήταν η παρατήρηση των αστικών μορφών, μια μέθοδος της οποίας οι εφαρμογές, οι επιδόσεις και τα αποτελέσματα της εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τα διαθέσιμα στοιχεία για την παραμετροποίηση. Η αστική δομή εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την κλίμακα. Η μελέτη αυτή χρησιμοποιεί Landsat στοιχεία για την ανάλυση της μεγάλης έκτασης της αστικής ανάπτυξης και της χωροχρονικής μορφής της, χρησιμοποιώντας σαν βάση τις δομημένες και μη περιοχές που εμφανίζονται στις εικόνες. Χρησιμοποιώντας Landsat δεδομένα για την ταξινόμηση των αστικών αποτυπωμάτων από το 1970 ως σήμερα ανιχνεύεται η χρονική και χωρική εξάπλωση των πόλεων Βομβάη, Δελχί και Καλκούτα και η ανάπτυξη τους σε αστικά κέντρα (σχήμα 1). Το πρόγραμμα Landsat αντιπροσωπεύει μια σειρά από δορυφόρους παρατήρησης της γης που λειτουργούν από το 1972. Ως εκ τούτου το σύστημα προσφέρεται για αναλύσεις μεταβολών σε χρονική διάρκεια. Ξεκίνησε με το Πολυφασματικό σκάνερ (MSS) που παρουσίαζε γεωμετρική ανάλυση 79 μέτρων και 4 φασματικές ζώνες (πράσινο, κόκκινο, δύο κοντά στο υπέρυθρο κανάλι). Από το 1982 λειτούργησε το (TM) με 30 μέτρα διακριτική ικανότητα και επτά φασματικά κανάλια. Από το 1999 η ETM λειτουργεί με ένα επιπλέον παγχρωματικό κανάλι και 15 μέτρα διακριτική ικανότητα. Έχοντας συνεχές, σταθερό φασματικό εύρος καναλιών εγγυάται τη δυνατότητα σύγκρισης των διαφόρων αισθητήρων. Με το οπτικό πεδίο των 185 χιλιομέτρων ο δορυφόρος μπορεί να έρευνα τις μεγάλες ερευνούμενες μητροπολιτικές περιοχές. Για την επαρκή περιγραφή της μορφολογίας του αστικού χώρου απαιτείται μέτρηση επιτόπιων δειγματοληπτικών κάλυψης και η χωρική κατανομή.
Στις Landsat εικόνες (σχήμα 2) δεν περιλαμβάνονται λεπτομέρειες, αλλά ενσωματώνονται τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του αστικού συστήματος, χρήσιμο γεγονός αφού οι απαιτήσεις για τη διαφοροποίηση των τάξεων περιορίζονται στη ταξινόμηση των δομημένων και μη δομημένων περιοχών. Επίσης η ακρίβεια των ταξινομήσεων είναι περιορισμένη λόγω χονδροειδούς γεωμετρικής ανάλυσης και σαν αποτέλεσμα πολλά μικτά εικονοστοιχεία περιέχουν πληροφορίες σχετικά με διάφορες θεματικές κατηγορίες. Η περιορισμένη αυτή διαφοροποίηση και η αδυναμία ακρίβειας επιτρέπει, ωστόσο την παρακολούθηση και την ανίχνευση της ορθής διάστασης των χωρικών και χρονικών μεταβολών, της επέκτασης των πόλεων και της χωρικής κατεύθυνσης της αστικής ανάπτυξης.
Από τη ταξινόμηση των χρήσεων γης προέκυψαν οι εξής τάξεις: κατοικημένες περιοχές, γυμνό έδαφος, βλάστηση και νερό. Ο διαχωρισμός πραγματοποιήθηκε χωριστά για όλες τις εικόνες. Ο κύριος στόχος ήταν να εντοπιστούν οι αστικές περιοχές για να υπολογιστούν οι μεταβολές που υπέστησαν στο χρονικό διάστημα της μελέτης. Για το σκοπό αυτό η μέθοδος ταξινόμησης βασίζεται σε ένα αντικειμενικό προσανατολισμό ιεραρχικής προσέγγισης (object-orient hierarchical approach). Αυτή η μεθοδολογία που χρησιμοποιήθηκε για το συνδυασμό των φασματικών χαρακτηριστικών με το σχήμα, τη γειτνίαση και τα υφολογικά χαρακτηριστικά. Πραγματοποιήθηκε εκτίμηση ακρίβειας με την τυχαιοποίηση 150 σημείων ελέγχου και την οπτική επαλήθευση τους (πίνακας 1). Στη συνέχεια εφαρμόστηκε σύγκριση μετά την ταξινόμηση (Post classification comparison), που εκτιμήθηκε σαν την ακριβέστερη διαδικασία πλεονεκτώντας στην υπόδειξη των αλλαγών της φύσης. Τέθηκε σε εφαρμογή μια συγκριτική ανάλυση των ταξινομήσεων κάλυψης γης βάση χρονικών δεδομένων που εκτελέστηκε ανεξάρτητα, για την παρακολούθηση και ανάλυση των αλλαγών στην κάλυψη του εδάφους στις περιοχές Βομβάη, Δελχί και Καλκούτα (σχήμα 3α, 3β, 3γ). Εφαρμόστηκε επίσης ανίχνευση μεταβολών με βάση τα εικονοστοιχεία (Pixelwise change detection) ελέγχοντας τη ταξινόμηση κάλυψης γης ανεξάρτητα από τα χρονικά διαθέσιμα δεδομένα.
Η αστικοποίηση συνδέεται με στοιχεία που αφορούν την τοπογραφία, τις μεταφορές, τις χρήσεις γης, την κοινωνική δομή, το οικονομικό μοντέλο, αλλά και με τη δημογραφία. Η αστικοποίηση στην εφαρμογή αναλύεται σαν χωρική αστική μορφή βάση των αλλαγών της στην πάροδο του χρόνου. Επιλέχθηκαν παράμετροι όπως χωρική επέκταση, ποσοστά αστικοποίησης ή οικιστικής πυκνότητας σε πλαίσια χωροχρονικής τάση ανάλυσης των αστικών περιοχών βάση των οποίων αναλύθηκαν οι εικόνες Landsat. Επιπλέον επιλέχθηκαν τοπογραφικές μετρήσεις όπως ο δείκτης σχήματος (landscape shape index - LSI) (πίνακας 2) και η πυκνότητα ανομοιογένειας (patch density - PD) (πίνακας 3) σαν ποσοτικοί δείκτες για την περιγραφή των δομών και του πρότυπου των πόλεων. Συνδυάζοντας τη τάση ανάλυσης με επιτόπιες μετρήσεις το χωροχρονικό πρότυπο της αστικοποίησης προσδιορίζεται ποσοτικά.
Η μελέτη απέδειξε ότι η αστικοποίηση και η χωροχρονική μορφή της, σαν πρότυπο και δομή μπορεί να προσδιοριστεί ποσοτικά και να γίνει σύγκριση μεταξύ πόλεων με τη συνδυασμένη χρήση τάσεων ανάλυσης και χωρικών μετρήσεων με τη βοήθεια των τηλεπισκοπικών δεδομένων, που αποτελούν ιδανικό μέσο καταγραφής των ταχέως μεταβαλλόμενων αστικών περιοχών.
Your Content Here
