Χαρτογράφηση δασικής καύσιμης ύλης με τη χρήση μεθόδων τηλεπισκόπησης και γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών

Από RemoteSensing Wiki

Εισαγωγή

Τα δασικά οικοσυστήματα αποτελούν έναν από τους σημαντικότερους φυσικούς πόρους για την ποιότητα ζωής του ανθρώπου. Ωστόσο πλέον αποτελούν πηγή εθνικού εισοδήματος και ένα δημοφιλέστατο τρόπο αναψυχής και τουρισμού. Έτσι , η οποιαδήποτε καταστροφή τους , πέραν των τεράστιων οικολογικών επιπτώσεων θα επιφέρει μεγάλες οικονομικές και κοινωνικές επιπτώσεις. Γι’ αυτό πρέπει να δίνεται έμφαση στην πρόληψη των δασικών πυρκαγιών και στον προκατασταλτικό αντιπυρικό σχεδιασμό. Μια ορθή διαχείριση των αντιπυρικών μελετών καθορίζεται από τις πληροφορίες για τα χαρακτηριστικά και τη χωρική κατανομή της καύσιμης ύλης, γιατί αποτελεί το μοναδικό παράγοντα πρόκλησης πυρκαγιών που μπορεί να ελεγχθεί άμεσα από τον άνθρωπο. Σήμερα η δορυφορική τηλεπισκόπηση σε συνδυασμό με τα Γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών προσφέρουν πολλές δυνατότητες για τη χαρτογράφηση της δασικής καύσιμης ύλης και ως αποτέλεσμα την πρόληψη των δασικών πυρκαγιών.

Αντικείμενο έρευνας

Αξιολόγηση της δυνατότητας της δορυφορικής τηλεπισκόπησης στην απογραφή και τη χαρτογράφηση της καύσιμης ύλης. Καθώς και η διερεύνηση δυνατοτήτων ανάπτυξης μοντέλων και νέων μεθόδων ταξινόμησης των δορυφορικών εικόνων σε συνδυασμό με χωρικές αναλύσεις και επεξεργασίες των δεδομένων έτσι ώστε να έχουμε τις χρήσιμες και ακριβείς πληροφορίες που αφορούν την καύσιμη ύλη και τις δυνατότητα μεταφοράς σε άλλες περιοχές.

Περιοχή μελέτης

Οι περιοχές μελέτης που επιλέχθηκαν στη συγκεκριμένη εργασία μπορεί να θεωρηθούν ότι αποτελούν χαρακτηριστικές και αντιπροσωπευτικές περιοχές της πλειονότητας των οικοσυστημάτων του μεσογειακού τοπίου. Πιο συγκεκριμένα ως περιοχές μελέτης χρησιμοποιήθηκαν οι νομοί Αττικής και Χαλκιδικής. Στον νομό Αττικής αναπτύχθηκε και εφαρμόστηκε το μοντέλο ταξινόμησης της καύσιμης ύλης ενώ στο νομό Χαλκιδικής εξετάστηκε η δυνατότητα μεταφοράς του. Χρησιμοποιήθηκαν δορυφορικά δεδομένα που προήλθαν από το δορυφορικό σύστημα SPOT 5, αποτελούν δεδομένα υψηλής φασματικής και χωρικής ευκρίνειας.

Μεθοδολογία

Για τη χαρτογράφηση της καύσιμης ύλης και τη βελτίωση της ταξινόμησης της πραγματοποιήθηκε επεξεργασία δορυφορικών δεδομένων, με τη χρήση δύο μωσαϊκών από τις δορυφορικές εικόνες SPOT 5 (Εικόνα 1: Μωσαϊκό Ν.Αττικής),(Εικόνα 2 : Μωσαϊκό Ν.Χαλκιδικής)και ακολούθησε αντικειμενοστραφής ανάλυση. Στην Εικόνα 3 φαίνεται το διάγραμμα ροής της μεθοδολογίας που ακολουθήθηκε για την ταξινόμηση της καύσιμης ύλης. Αρχικά, αναπτύχθηκε μοντέλο αντικειμενοστραφούς ταξινόμησης για την περιοχή της Χαλκιδικής, όπου έγινε κατάτμηση της εικόνας (ανάλυση δηλαδή της εικόνας σε διακριτές μη επικαλυπτόμενες μονάδες που ονομάζονται αντικείμενα) σε τρία επίπεδα χωρικής ανάλυσης (Εικόνα 4), καθορίστηκαν οι 3 βασικές παράμετροι κατάτμησης: α) Η παράμετρος scale, β)Χρώμα/Σχήμα, γ) Ομαλότητα/συμπαγές αντικειμένου και με τη χρήση του αλγόριθμου ταξινόμησης του πλησιέστερου γειτονικού σημείου (nearest neighbor). Έπειτα διερευνήθηκε η δυνατότητα μεταφοράς του μοντέλου αντικειμενοστραφούς ταξινόμησης που δημιουργήθηκε, σε νέα περιοχή. Το παραπάνω μοντέλο εφαρμόστηκε και στα δορυφορικά δεδομένα του Νομού Αττικής.

Αποτελέσματα-Συμπεράσματα

Η μεθοδολογία της αντικειμενοστραφούς ταξινόμησης σε συνδυασμό με τα δορυφορικά δεδομένα SPOT 5 , για τη χαρτογράφηση του προτεινόμενου σύστηματος ταξινόμησης χαρτογράφησης της καύσιμης ύλης κρίθηκε επιτυχής. Ακόμη και η μεταφορά της μεθοδολογίας που αναπτύχθηκε σε μια δεύτερη περιοχή μελέτης κρίθηκε και αυτή επιτυχήμενη, αφού το τελικό αποτέλεσμα της ταξινόμησης της καύσιμης ύλης ήταν υψηλό.Στις Εικόνες 5 και 6 φαίνονται ο χάρτης καύσιμης ύλης για το νομό Αττικής και για το νομό Χαλκιδικής αντίστοιχα.