Χαρτογράφηση και παρακολούθηση των μεταβολών των χρήσεων γης στην μετασοβιετική δυτική Ουκρανία με τη χρήση τηλεπισκοπικών δεδομένων
Από RemoteSensing Wiki
Add Your Content Here
Πρωτότυπος Τίτλος: “Mapping and monitoring of land use changes in post-Soviet western Ukraine using remote sensing data”
Συγγραφείς: Jan Stefanski, Oleh Chaskovskyy, Bjorn Waske
Πηγή: [1]
Στόχος / αντικείμενο εφαρμογής
Στόχος της παρούσας μελέτης είναι να χαρτογραφήσει και να αναλύσει τις αλλαγές της διαχείρισης των χρήσεων γης στη δυτική Ουκρανία μετά την κατάρρευση της Σοβιετικής Ένωσης το 1991, σε σχέση με τις μεγάλες καλλιεργήσιμες εκτάσεις, τις μικρής κλίμακας καλλιεργήσιμες εκτάσεις, καθώς και τις εγκαταλελειμμένες καλλιεργήσιμες εκτάσεις. θεωρείται ότι η παρακολούθηση των συστημάτων διαχείρισης της γης θεωρείται μία ασφαλής οδός για την καλύτερη κατανόηση των χρονικών και χωρικών προτύπων των μεταβολών των χρήσεων γης.
Δορυφορικά δεδομένα
Για την παρούσα έρευνα έγινε χρήση τηλεπισκοπικών δεδομένων από τους αισθητήρες Landsat και ERS SAR για τα έτη 1986, 1993, 1999, 2006 και 2010 προκειμένου να υπολογιστούν οι τάσεις μεταβολής για αυτό το χρονικό διάστημα.
Μεθοδολογία
Η παρατήρηση των συστημάτων διαχείρησης της γης βασίστηκε σε αντικειμενοστραφείς προσεγγίσεις και ακολουθήθηκαν τα εξής βήματα:
1. Δημιουργία ενός χάρτη για το 1986 όπου καταγράφονται οι διαφορετικές κατηγορίες χρήσης γης: καλλιεργήσιμες εκτάσεις, βοσκοτόπια, δάση και αστικές περιοχές.
2. Χαρτογράφηση των καλλιεργήσιμων εκτάσεων και των χορτολιβαδικών εκτάσεων για τα έτη 1993,1999 και 2006
3. Χαρτογράφηση των συστημάτων διαχείρησης της γης για το 2010, συμπεριλαμβανομένων των μεγάλων καλλιεργήσιμων εκτάσεων, των μικρής κλίμακας καλλιεργήσιμων εκτάσεων, και των χορτολιβαδικών εκτάσεων
4. Διαδικασία ανάλυσης μεταβολής τροχιάς (trajectory analysis) για τον προσδιορισμό των μεταβολών των συστημάτων διαχείρισης της γης.
Ψηφιακές επεξεργασίες
Για τη χαρτογράφηση και την ανίχνευση των μεταβολών, η μελέτη στηρίζεται σε μία αντικειμενοστραφή προσέγγιση όπου γίνεται κατάτμηση της εικόνας σε σύνολα εικονοστοιχείων/ υπερεικονοστοιχεία (Superpixel segmentation) για την οριοθέτηση των αντικειμένων, καθώς και χρήση της μεθόδου ταξινόμησης Random Forest.
Για την επίτευξη μιας πιο λεπτομερούς ανάλυσης των χωροχρονικών προτύπων της εγκατάλειψης και της επανακαλλιέργειας των εκάστοτε εκτάσεων, έγινε η ανάλυσης μεταβολής τροχιάς στις εξής κατηγορίες:
(1) μόνιμες καλλιεργήσιμες εκτάσεις,
(2) μόνιμες χορτολιβαδικές εκτάσεις,
(3) οριστικά εγκαταλελειμμένες εκτάσεις το 1993 (δηλαδή, μετατροπή καλλιεργήσιμων εκτάσεων σε χορτολιβαδικές μέχρι το 1993 χωρίς επακόλουθη μετατροπή),
(4) οριστικά εγκαταλελειμμένες εκτάσεις το 1999,
(5) οριστικά εγκαταλελειμμένες εκτάσεις το 2006,
(6) οριστικά εγκαταλελειμμένες εκτάσεις το 2010,
(7) επανακαλλιεργήσιμες εκτάσεις από το 1999 (δηλαδή, εκτάσεις που εγκαταλείφθηκαν μέχρι το 1993 και καλλιεργούνται εκ νέου μέχρι το 1999),
(8) εκτάσεις που καλλιεργούνται εκ νέου από το 2006,
(9) εκτάσεις που καλλιεργούνται εκ νέου από το 2010,
(10) χορτολιβαδικές σε καλλιεργούμενες εκτάσεις.
Οι υπόλοιπες αλλαγές συνοψίζονται στην κατηγορία «Άλλα» («Others»).
Αποτελέσματα/ Συμπεράσματα
Με τη διαδικασία ανάλυσης μεταβολής τροχιάς υπολογίστηκαν επιτυχώς οι μακροπρόθεσμες μεταβολές στην ένταση των χρήσεων γης. Αποδείχθηκε ότι τα δεδομένα SAR μπορούν να συνδυαστούν και να καλύψουν κενά των οπτικών δεδομένων. Επίσης, σημαντικό βήμα για μια λεπτομερή ανάλυση μεταβολής τροχιάς αποτέλεσε ο καλός διαχωρισμός των κατηγοριών χρήσης γης μέσω της ταξινόμησης στις διαφορετικές χρονικές περιόδους. Η μελέτη κατέληξε στα εξής γενικά συμπεράσματα για την εξέλιξη των χρήσεων γης στην περιοχή μελέτης. Η πρώτη περίοδος, κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1990 χαρακτηρίζεται από την εγκατάλειψη της γεωργικής γης. Ωστόσο αργότερα στο διάστημα 2006-2010, παρατηρούνται διαδικασίες επανακαλλιέργειας των εδαφών της δυτικής Ουκρανίας, καθώς και η επανεμφάνιση της βιομηχανικής μεγάλης κλίμακας γεωργίας, γεγονός που μπορεί να συνδεθεί με την ένταξή της στις διεθνείς αγορές, η οποία οδήγησε σε ένα αυξανόμενο ενδιαφέρον για αυτήν την περιοχή.
