Χρήση δορυφορικών εικόνων Landsat για την παρακολούθηση των υγροτόπων της Μεσογείου: Παραδείγματα από το πρόγραμμα GlobWetland-II
Από RemoteSensing Wiki
Τίτλος
Using the Landsat Archive for the Monitoring of Mediterranean Coastal Wetlands: Examples from the GlobWetland-II Project
Πηγή
Συγγραφείς
Christian Hüttich, Julia Reschke, Manfred Keil, Stefan Dech, Kathrin Weise, Coralie Beltrame, Eleni Fitoka, Marc Paganini
Η παρακολούθηση και η αξιολόγηση της κατάστασης και των τάσεων των υγροτόπων αποτελεί μείζον ζήτημα για τη διατήρηση της βιοποικιλότητας. Ειδικότερα, οι παράκτιοι υγρότοποι στην περιοχή της Μεσογείου έχουν υποστεί σημαντικές αλλαγές στις χρήσεις γης τις τελευταίες δεκαετίες, λόγω της αστικής ανάπτυξης και της αύξησης της τουριστικής υποδομής. Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας μπορεί να οδηγήσει σε μια μεγάλη οικολογική πίεση στους φυσικούς και ανθρωπογενείς υγροτόπους στα δέλτα των ποταμών και στις παράκτιες λιμνοθάλασσες.
Το πρόγραμμα GlobWetland-II
Οι δορυφορικές τεχνικές παρατήρησης επιτρέπουν τη στοχευμένη παρακολούθηση της γης σε μεγάλες κλίμακες. Το πρόγραμμα GlobWetland-II χρησιμοποιεί αρχεία Landsat περιόδου 35 ετών για τον προσδιορισμό και την οριοθέτηση των υγροτόπων τα έτη 1975, 1990 και 2005, με στόχο την επίδειξη των δυνατοτήτων της δορυφορικής παρατήρησης της γης στην καταγραφή, παρακολούθηση και αξιολόγηση των υγροτοπικών οικοσυστημάτων.
Συγκεκριμένα, το GlobWetland-II είναι ένα πιλοτικό σύστημα πληροφοριών, το οποίο περιλαμβάνει χάρτες και ειδικό λογισμικό. Το λογισμικό συνδυάζει τηλεπισκοπικές μεθόδους για την επεξεργασία δορυφορικών εικόνων, την ταξινόμηση χρήσεων και τον εντοπισμό αλλαγών και Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών για τον υπολογισμό των δεικτών και την περιγραφή της κατάστασης των υγροτόπων. Οι παραγόμενοι χάρτες αναδεικνύουν την κατάσταση 200 υγροτόπων στην περιοχή της Μεσογείου για τις περιόδους 1975-1976, 1990-1991 και 2005-2006, σε κλίμακα μεταξύ 1:50.000 και 1:100.000, αξιοποιώντας πλήρως τη χρονοσειρά δεδομένων Landsat.
Στοιχεία και Μεθοδολογία
Ο υδρολογικός κύκλος των παράκτιων μεσογειακών υγροτοπικών συστημάτων καλύφθηκε με δορυφορικές εικόνες Landsat του 1975, 1990 και 2002. Η χρονική διάσταση και η διαθεσιμότητα των πολλαπλών χρονικών εικόνων είναι αναγκαία για τη φασματική διάκριση των φυσικών και ανθρωπογενών υγροτόπων από την περιβάλλουσα κάλυψη γης. Η προ-επεξεργασία των δορυφορικών εικόνων περιλαμβάνει διαδικασίες ορθο-διόρθωσης και ατμοσφαιρικής διόρθωσης με το πρόγραμμα επεξεργασίας εικόνων CATENA του Γερμανικού Αεροδιαστημικού Κέντρου DLR.
Σχετικά με την ταξινόμηση, το σύνολο μιας σειράς δια-χρονικών φασματικών και τοπογραφικών χαρακτηριστικών συνθέτουν τις βασικές παραμέτρους που υποδεικνύουν έναν υγρότοπο. Κυριότερη παράμετρος είναι ο διακριτός υδρολογικός κύκλος που προκαλείται από τις εναλλασσόμενες κλιματικές συνθήκες της Μεσογείου (υγροί χειμώνες και ξηρά καλοκαίρια). Ένας πολύ χαμηλός μέσος NIR υποδεικνύει την εμφάνιση ανοικτών υδάτινων σωμάτων ή υγρών εδαφών, όπως λασπώδεις εκτάσεις, όπου οι υψηλές διακυμάνσεις δείχνουν ελώδεις περιοχές με εποχιακές πλημμύρες ή φυσικούς υγροτόπους Ramsar, αρδευόμενες γεωργικές εκτάσεις ή τεχνητούς υγροτόπους.
Αποτελέσματα και Παραδείγματα
Παραδείγματα της χωροχρονικής δυναμικής των παράκτιων υγροτόπων εφαρμόστηκαν στη δυτική Τουρκία, μεταξύ Σμύρνης και Κωνσταντινούπολης. Τα αποτελέσματα της χαρτογράφησης δείχνουν τη βασική οριοθέτηση των υγροτόπων τα έτη 1975, 1990 και 2002, σε αποχρώσεις του πράσινου σε ένα ψευδέγχρωμο σύνθετο της αρχικής εικόνας Landsat, όπου η πράσινη βλάστηση εμφανίζεται με κόκκινο χρώμα, τα δάση και τα θαμνώδη εδάφη με σκούρο κόκκινο, και οι γεωργικές εκτάσεις με καφέ-μπεζ.
Συγκρίνοντας τη χωρική κατανομή των υγροτόπων κατά τη διάρκεια μιας περιόδου 27 ετών, έγινε εμφανής μια αξιοσημείωτη μείωση των φυσικών υγροτόπων, ιδιαίτερα προς όφελος της αγροτικής γης, των τεχνητών περιοχών και των τεχνητών φραγμάτων. Στο παράδειγμα φαίνεται ένα φυσικό και άθικτο σύστημα υγροτόπων στη δεκαετία του 1970, το οποίο υποχωρεί σταδιακά λόγω της εντατικοποίησης της γεωργίας στην ενδοχώρα και στο δέλτα του ποταμού. Ο χάρτης του 2002 δείχνει ότι το οικοσύστημα έχει αλλάξει ριζικά από την κατασκευή του φράγματος Tahtali, το οποίο αποτελεί σήμερα μια σημαντική δεξαμενή νερού για την κοντινή πόλη της Σμύρνης.
