Ανίχνευση και πρόβλεψη διαχρονικών αλλαγών κάλυψης γης στο νομό Μαγνησίας
Από RemoteSensing Wiki
Πρωτότυπος Τίτλος: Ανίχνευση και πρόβλεψη διαχρονικών αλλαγών κάλυψης γης στο νομό Μαγνησίας με την εφαρμογή της μεθόδου Markov και των κυτταρικών αυτόματων σε πολυφασματικές δορυφορικές εικόνες
Συγγραφέας: Περάκης Κωνσταντίνος
Εισαγωγή
Σε μελέτη του Περάκη (2011) έγινε καταγραφή της υφιστάμενης κατάστασης του αστικού ιστού για τον νομό Μαγνησίας. Πιο συγκεκριμένα με χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης επιχειρήθηκε η αναγνώριση της αστικής εξάπλωσης του πολεοδομικού συγκροτήματος Βόλου-Νέας Ιώνιας και στην συνέχεια η πρόβλεψη της μελλοντικής επέκτασης και μορφής του αστικού χώρου.
Για την επίτευξη των στόχων της έρευνας χρησιμοποιήθηκαν τρείς δορυφορικές εικόνες του Landsat (06/1991, 06/1999 και 08/2000). Σε πρώτο επίπεδο λοιπόν έγιναν οι απαραίτητες ραδιομετρικές (Ραδιομέτρικα σφάλματα μπορεί να προκύψουν από σφάλματα στα όργανα καταγραφής, από παραμορφώσεις στην ραδιομετρία λόγω της ατμόσφαιρας ή τέλος από την εξάρτηση ορισμένων μηκών κύματος από την ηλιακή ενέργεια. ) και γεωμετρικές διορθώσεις, ενώ στην συνέχεια ακολούθησε η διαδικασία ταξινόμησης των εικόνων. Πιο συγκεκριμένα, εφαρμόστηκαν επιβλεπόμενες ταξινομήσεις για την παραγωγή θεματικών χαρτών καλύψεων γης για κάθε μια από τις προαναφερθείσες τρείς χρονικές περιόδους. Για την αποφυγή σφαλμάτων και την επίτευξη του καλύτερου δυνατού αποτελέσματος χρησιμοποιήθηκε και πληροφορία από ήδη υπάρχοντες χάρτες κάλυψης της περιοχής μελέτης από τα ευρωπαϊκά προγράμματα LIFE96ENV/GR/580 σε κλίμακα 1:50.000 και CORINE (1990 και 2000) σε κλίμακα 1:100.000.
Εκτιμώντας τον βαθμό σημαντικότητας κάθε χρήσης αλλά και το γεγονός ότι κάποιες χρήσεις δεν εμφανίζονται στην υπό εξέταση περιοχή, οι καλύψεις γης ταξινομήθηκαν στις εξής κατηγορίες:
1. Αστική οικοδόμηση [κατηγορίες του επιπ.3 με αριθμ. 1.1.1 και με αριθμ. 1.1.2 (Η κωδικοποίηση και οι κατηγορίες χρήσεων γης που αναφέρονται στις παρενθέσεις είναι βάσει του πίνακα από το πρόγραμμα CORINE )] 2. Βιομηχανικές, εμπορικές ζώνες και δίκτυα επικοινωνίας (κατηγορίες του επιπ.3 με αριθμ. 1.2.1, με αριθμ. 1.2.2 και με αριθμ. 1.2.3) 3. Ορυχεία, χώροι απορρίψεως απορριμμάτων και χώροι οικοδόμησης (κατηγο- ρίες του επιπ.3 με αριθμ. 1.3.1, με αριθμ. 1.3.2, με αριθμ. 1.3.3 ) 4. Οι κατηγορίες 1.4.1 και 1.4.2 ενσωματώθηκαν στην κατηγορία 11 παρακάτω γιατί διαπιστώθηκε μεγάλη προσέγγιση των φασματικών τους υπογραφών και λόγω της πολύ μικρής έκτασης σε επίπεδο νομού. 5. Αρόσιμη γη (κατηγορίες του επιπ.3 με αριθμ. 2.1.1 και με αριθμ. 2.1.2) 6. Δεν διαπιστώθηκε ύπαρξη της κατηγορίας 2.1.3 7. Οπωροφόρα δέντρα με φυτείες και σαρκώδεις καρπούς και αμπελώνες (κατη- γορίες του επιπ.3 με αριθμ. 2.2.1 και με αριθμ. 2.2.2.) 8. Ελαιώνες (κατηγορία του επιπ.3 με αριθμ. 2.2.3.) 9. Ετερογενείς γεωργικές περιοχές (κατηγορία του επιπ.2 με αριθμ. 2.4., δηλ. όλες οι αντίστοιχες κατηγορίες του επιπ.3 που είναι οι 2.4.1, 2.4.2, 2.4.3 και 2.4.4) 10. Δάσος πλατύφυλλων (κατηγορία του επιπ.3 με αριθμ. 3.1.1.) 11. Δάσος κωνοφόρων-Μικτό δάσος (κατηγορίες του επιπ.3 με αριθμ. 3.1.2. και 3.1.3.) 12. Φυσικοί βοσκότοποι (περιλαμβάνει τις κατηγορίες του επιπ.3, 3.2.1 και 3.2.2 αλλά και την κατηγορία 2.3.1) 13. Σκληροφυλλική βλάστηση και μεταβατικές θαμνώδεις – δασώδεις εκτάσεις (κατηγορίες του επιπ.3 με αριθμ. 3.2.3. και 3.2.4. ) 14. Οι κατηγορίες 3.3.1, 3.3.2 και 3.3.3 ενσωματώθηκαν στην κατηγορία 10 γιατί εμφάνισαν σχεδόν όμοιες φασματικές υπογραφές με την κατηγορία 3.2.2 που ανήκει στην κατηγορία 10 του παρόντος. Οι κατηγορίες 3.3.4 και 3.3.5 δεν υπάρχουν. 15. Υγρές επιφάνειες (ενσωματώθηκαν όλες οι κατηγορίες 4.1, 4.2, 5,1 και 5.2 του επιπέδου 2 και άρα και οι υποκατηγορίες του επιπέδου 3 γιατί ή δεν υπάρχουν ή παρουσιάζουν μεταξύ τους την ίδια φασματική συμπεριφορά, εκτός από την 5.2.3 η οποία δεν ταξινομήθηκε).
Στην συνέχεια εφαρμόστηκαν οι κλασικές μέθοδοι ταξινόμησης και τελικά χρησιμοποιήθηκαν τα αποτελέσματα της μεθόδου της Μέγιστης Πιθανοφάνειας. Σε αυτή την επιλογή συνετέλεσε το γεγονός ότι η συγκεκριμένη μέθοδος ταξινόμησης στην εφαρμογή των αλυσίδων Markov για την διαχρονική μελέτη αξιολογήθηκαν ως οι πλέον αξιόπιστες, με ακρίβεια ταξινόμησης της τάξης του 82% σύμφωνα με τις συγκρίσεις με τους θεματικούς χάρτες των ευρωπαϊκών προγραμμάτων CORINE και LIFE. Οι αξιολογήσεις αυτές πραγματοποιήθηκαν με διασταυρούμενους πίνακες (cross-classification tables) δειγματοληπτικών περιοχών των θεματικών αποτελεσμάτων(χάρτες καλύψεων γης) που προέκυψαν από τις ταξινομήσεις της ελάχιστης απόστασης από τον μέσο όρο των ομάδων(καλύψεων γης), της μεθόδου των παραλληλεπιπέδων και της μεθόδου της μέγιστης πιθανοφάνειας.
