Βραχυπρόθεσμη πρόγνωση κατολισθήσεων

Από RemoteSensing Wiki

Πηγή: http://spie.org/newsroom/technical-articles/5986-nowcasting-of-landslides?highlight=x2420&ArticleID=x113695 (πρόσβαση 4/1/2016).

Αρχικό άρθρο: Cheng-Chien Liu, Ming-Hsun Ko, Yi-Ting Lin, Chung-Shiou Huang & Chen-Yu Chen. (2015). Nowcasting of landslides. SPIE Newsroom. DOI: 10.1117/2.1201505.005986

Οι κατολισθήσεις είναι καταστροφικές και ταχείς γεωλογικές διεργασίες, που αποτελούν άμεση απειλή για την ανθρώπινη ζωή και μπορεί να προκαλέσουν τεράστια ζημιά σε οικισμούς, δρόμους, υποδομές και άλλους πολύτιμους πόρους. Για τις επιρρεπείς περιοχές σε κατολισθήσεις υπάρχει ανάγκη απογραφής κατολισθήσεων και χαρτών ευαισθησίας. Αυτοί οι χάρτες πρέπει να είναι λεπτομερείς ώστε να υποστηρίζουν την προληπτική δράση σε τοπικό επίπεδο. Οι μακροπρόθεσμες και λεπτομερείς απογραφές κατολισθήσεων απαιτούνται για τη καλύτερη κατανόηση των δυναμικών αλλαγών λόγω κατολισθήσεων, ώστε να γίνει αξιολόγηση των κινδύνων και να υπάρξουν βραχυπρόθεσμες προβλέψεις. Ωστόσο, τέτοιες απογραφές δεν υπάρχουν στα περισσότερα μέρη του κόσμου, καθώς πρέπει να πληρούνται 3 προϋποθέσεις: η περιοχή θα πρέπει να αντιμετώπισε συχνά φαινόμενα κατολισθήσεων, να παρατηρείται έντονα από δορυφόρους και πρέπει να υπάρξει μια ταχεία, αλλά ακριβή προσέγγιση για τη διάκριση μεταξύ των κατολισθήσεων και σκιερούς χώρους, μέσα στις εικόνες της περιοχής. Η Ταϊβάν είναι ένα από τα μέρη στη Γη που είναι ευάλωτες στους φυσικούς κινδύνους. Περισσότερο από το 90% του πληθυσμού της χώρας ζει σε περιοχές που βρίσκονται σε σχετικά υψηλό κίνδυνο θανάτου που προκαλείται από κατολισθήσεις. Η κυβέρνηση της Ταϊβάν, διερευνά διάφορους τρόπους για να διαχειριστεί και να μετριάσει τα προβλήματα που μπορεί να προκληθούν από τις κατολισθήσεις.

Ως μέρος ενός 5ετούς προγράμματος χρησιμοποιούνται εικόνες από τον Formosat-2 (National Space Organization Earth observation satellite ) και ερμηνεύονται οι κατολισθήσεις στην Ταϊβάν μετά από φυσικές καταστροφές. Ο δορυφόρος αυτός επιτρέπει την απόκτηση εικόνων υψηλής ανάλυσης σε καθημερινή βάση και έχει καλύψει πάνω από 40 εκατ. τ. χλμ. έκτασης της Ταϊβάν τα τελευταία 10 χρόνια (μεγάλος όγκος πληροφορίας). Μέρος της εργασίας ήταν η δημιουργία ενός έξυπνου συστήματος (Expert Landslide and Shaded Area Delineation System - ELSADS) για τον προσδιορισμό των περιοχών υπό σκίαση και των κατολισθέντων, ώστε να ξεκαθαρίσει η πληροφορία των εικόνων. Χρησιμοποιήθηκαν δύο φασματικοί δείκτες (κανονικοποιημένος δείκτης βλάστησης και κανονικοποιημένος δείκτης διαφοράς πράσινου – κόκκινο). Για την επαλήθευση των αποτελεσμάτων του ELSADS έγινε έρευνα πεδίου καταγράφοντας τις κατολισθήσεις και τις σκιάσεις από αεροφωτογραφίες ανάλυσης 20 εκατοστών. Έτσι αποδείχθηκε ότι το σύστημα αυτό είναι απόλυτα ακριβές όσο η οπτική ερμηνεία.

Οι εικόνες από τον δορυφόρο αφορούν τα έτη μεταξύ 2005 και 2014 και επεξεργάστηκαν με το ELSADS. Βάσει αυτής της καταγραφής έγινε η προσπάθεια δημιουργίας συστήματος βραχυπρόθεσμων προβλέψεων κατολισθήσεων.

περιβάλλον του χρήστη στο ELSADS. Κάτω αριστερά φαίνεται η αρχική δορυφορική εικόνα.

Αριστερά – παράδειγμα βραχυπρόθεσμης πρόβλεψης κατολίσθησης στον οικισμό Jialan του Jinfeng township κατά τη διάρκεια του τυφώνα Fung-Wong (2014). Δεξιά – οι πραγματικές πληγείσες περιοχές από τις κατολισθήσεις.

Εντέλει, δημιουργήθηκε ένα νέο ερμηνευτικό σύστημα ερμηνείας των εικόνων του δορυφόρου Formosat-2 για την πρόβλεψη κατολισθήσεων στην Ταϊβάν. Η μακροχρόνια καταγραφή εικόνων υπήρξε καθοριστικός παράγοντας για την επιτυχία των προβλέψεων.

Συμβολή της τηλεπισκόπισης

Οι κατολισθήσεις ως μια καταστροφική φυσική καταστροφή αποτελεί κίνδυνο για την ακεραιότητα πολλών ανθρώπων ειδικά σε χώρες πυκνοκατοικημένες. Η πρόβλεψη των κατολισθήσεων, έστω και βραχυπρόθεσμη, θα αποτελούσε ένα σημαντικό βήμα για την αποτροπή των χείριστων εκβάσεων τέτοιων καταστάσεων. Η τηλεπισκόπιση μέσω της κατάλληλης ερμηνείας δύναται να αποτελέσει ένα σωτήριο εργαλείο για τη ζωή πολλών ανθρώπων.