Χαρτογράφηση καμένων περιοχών στη Ζάκυνθο με τη βοήθεια δεδομένων τηλεπισκόπησης.

Από RemoteSensing Wiki

Χαρτογράφηση καμένων περιοχών στη Ζάκυνθο με τη βοήθεια δεδομένων τηλεπισκόπησης.

Εικόνα 1:Έγχρωμο σύνθετο 743RGB.

Εικόνα 2:Απεικόνιση του δείκτη SAVI-καμένες περιοχές με το σκουρότερο χρώμα.

Εικόνα 3:Απεικόνιση του δείκτη 5/7-καμένες περιοχές με το σκουρότερο χρώμα.

Εικόνα 4:Απεικόνιση με την μέθοδο της ανάλυσης των συνιστωσών-σχετική ατμοσφαιρική διόρθωση.

Εικόνα 5:Απεικόνιση με την μέθοδο της ανάλυσης των συνιστωσών-απόλυτη ατμοσφαιρική διόρθωση.

Αντικείμενο

Η παρούσα εργασία έχει ως στόχο την καταγραφή των καμένων εκτάσεων στη Ζάκυνθο με την βοήθεια της τηλεπισκόπησης και των εργαλείων της ψηφιακής επεξεργασίας εικόνας, ώστε να βελτιωθούν τα πρωτογενή δεδομένα και αξιοποιηθούν κατά το μέγιστο δυνατό.

Δεδομένα

Τα διαθέσιμα δεδομένα για την μελέτη ήταν, πέρα από τα στατιστικά στοιχεία για τις πυρκαγιές που έπληξαν την Ζάκυνθο κατά τα έτη 1987-1992, τρείς δορυφορικές εικόνες αλλά και δύο τοπογραφικοί χάρτες. Δύο από τις δορυφορικές εικόνες προερχόταν από τον θεματικό χαρτογράφο του δορυφόρου Landsat 5 TM και τραβήχτηκαν τον Ιούλιο του 1984 και τον Σεπτέμβριο του 1986, ενώ η τελευταία εικόνα από τον βελτιωμένο θεματικό χαρτογράφο του δορυφόρου Landsat 7 ETM τον Ιούλιο του 1999.

Μεθοδολογία

Αρχικά, ο εντοπισμός των περιοχών, που προέρχονται από πυρκαγιά, έγινε με την δημιουργία των έγχρωμων συνθέτων 743RGB, 457RGB, 741RGB και 645RGB. Με τον τρόπο αυτό αποτυπώθηκαν οι καμένες εκτάσεις του νησιού χωρίς καμία περαιτέρω επεξεργασία της δορυφορικής εικόνας. Αυτό πραγματοποιήθηκε για την εικόνα του δορυφόρου Landsat 5TM του 1986. Στην Εικόνα 1 παρουσιάζεται το έγχρωμο σύνθετο 743RGB, όπου οι καμένες περιοχές φαίνονται με κόκκινο χρώμα.

Στη συνέχεια, για κάθε μια από τις δορυφορικές εικόνες έγιναν οι απαραίτητες ατμοσφαιρικές διορθώσεις, μια φορά με την τεχνική της απόλυτης ατμοσφαιρικής διόρθωσης και μια με την τεχνικής της σχετικής ατμοσφαιρικής διόρθωσης. Η παραπάνω διαδικασία έγινε με την βοήθεια του προγράμματος ATCOR έχοντας ληφθεί υπόψη οι ατμοσφαιρικές συνθήκες της κάθε περίπτωσης. Δημιουργήθηκε το έγχρωμο σύνθετο 431RGB και τα αποτελέσματα των διορθώσεων για τις δορυφορικές εικόνες του 1984 και 1999 παρουσιάζονται στην μελέτη.

Επίσης, για την αποτύπωση των καμένων εκτάσεων στη νήσο Ζάκυνθο, χρησιμοποιήθηκαν διάφοροι δείκτες που παρουσιάζουν και καταγράφουν την κατάσταση αλλά και τις μεταβολές της βλάστησης. Οι δείκτες αυτοί είναι ο SVI (Απλός Δείκτης Βλάστησης), NDVI (Κανονικοποιημένος Δείκτης Βλάστησης), TVI (Μετασχηματισμένος Δείκτης Βλάστησης) και SAVI (Εδαφικά Προσαρμοσμένος Δείκτης Βλάστησης), καθώς και ο λόγος των καναλιών 5 προς 7 του θεματικού χαρτογράφου. Προκειμένου να καταγραφούν οι μεταβολές στην βλάστηση δημιουργήθηκαν οι διαφορές μεταξύ των εικόνων του 1984 και 1999 για τους δείκτες SVI, TVI, SAVI(εικόνα 2), 5/7(εικόνα 3), έχοντας γίνει και σχετική ατμοσφαιρική διόρθωση. Στην περίπτωση όπου χρησιμοποιήθηκε ο δείκτης NDVI συγκρίθηκαν οι εικόνες και για σχετική και για απόλυτη ατμοσφαιρική διόρθωση. Τέλος, δημιουργήθηκε μια εικόνα, στην οποία εφαρμόστηκε η μέθοδος της ανάλυσης των κύριων συνιστωσών, όπου το ένα κανάλι ήταν ο NDVI του 1984 και το άλλο ο NDVI του 1999(εικόνα 4, εικόνα 5). Και σε αυτή την περίπτωση έγιναν οι ατμοσφαιρικές διορθώσεις και με τους δύο τρόπους.

Αποτελέσματα- Συμπεράσματα

Από την προαναφερθείσα διαδικασία που ακολουθήθηκε στην συγκεκριμένη μελέτη συμπεραίνεται ότι η καταγραφή και η χαρτογράφηση καμένων εκτάσεων γίνεται εύκολα με την χρήση της τηλεπισκόπησης. Συγκρίνοντας τις εικόνες που δημιουργήθηκαν είναι εμφανές πως καλύτερα αποτελέσματα προέκυψαν στην περίπτωση του δείκτη NDVI και SAVI σε συνδυασμό και με την ανάλυση των κύριων συνιστωσών, ενώ λιγότερο ικανοποιητικά στην περίπτωση του λόγου 5/7. Επίσης, εξάγεται το συμπέρασμα ότι απαιτούνται ατμοσφαιρικά διορθωμένες δορυφορικές εικόνες για μια αξιόπιστη μελέτη, ενώ η τεχνική της απόλυτης ατμοσφαιρικής διόρθωσης, παρότι είναι πιο δύσκολη, δίνει πολύ καλύτερα αποτελέσματα. Επομένως, μια δορυφορική εικόνα, στην οποία έχει εφαρμοστεί απόλυτη σχετική διόρθωση, ο δείκτης βλάστησης και η μέθοδος ανάλυσης κύριων συνιστωσών είναι η καταλληλότερη για την χαρτογράφηση των καμένων περιοχών.

ΠΗΓΗ: Α. Βαϊόπουλος, Κ. Νικαλακόπουλος, Γ. Σκιάνης "Χαρτογράφηση καμένων περιοχών στη Ζάκυνθο με τη βοήθεια δεδομένων τηλεπισκόπησης.", 6ο Πανελλήνιο Γεωγραφικό Συνέδριο, Διαθέσιμο στο: http://geolib.geo.auth.gr/index.php/pgc/article/view/9311/9062