Παραγωγή Ταξινομήσεων της Βλάστησης μέσα από την Ενσωμάτωση της Παραδοσιακής Οικολογικής Ιθαγενούς Γνώσης στην Τηλεπισκοπική Ανάλυση
Από RemoteSensing Wiki
Emergence of Indigenous Vegetation Classifications Through Integration of Traditional Ecological Knowledge and Remote Sensing Analyses
Παραγωγή Ταξινομήσεων της Βλάστησης μέσα από την Ενσωμάτωσης της Παραδοσιακής Οικολογικής γνώσης των ιθαγενών στην Τηλεπισκοπική Ανάλυση
Συγγραφείς: Robin Naido, Kim Hill
Δημοσιεύτηκε: Environmental Management (2006) 38: 377
Σύνδεσμος: https://doi.org/10.1007/s00267-004-0338-9
Εισαγωγή
Η συγκεκριμένη έρευνα αποσκοπεί στην ένταξη της παραδοσιακής οικολογικής γνώσης ΠΟΓ (traditional ecologic knowledge TEK) σε τηλεπισκοπικές ερευνητικές πρακτικές, με στόχο να αντικαταστήσει ή να συμπληρώσει την έρευνα πεδίου όταν αυτή δεν μπορεί να διεξαχθεί λόγω δυσχερών συνθηκών ή δύσκολης πρόσβασης. Συγκεκριμένα σε δασικά οικοσυστήματα με πυκνή και ποικίλη βλάστηση όπου ζουν ιθαγενείς ομάδες μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ΠΟΓ για να καταλάβουμε τα μοτίβα της βλάστησης, λαμβάνοντας υπόψιν πως η γνώση της ομάδας περιορίζεται στις πτυχές του δάσους που σχετίζονται με τις υπαρξιακές ανάγκες της ομάδας. Μία τέτοια περίπτωση είναι το δάσος Mbaracayu της Παραγουάης και η φυλή Άτσε που ζει μέσα σε αυτό. Στην συγκεκριμένη μελέτη συνδυάζονται τηλεπισκοπικές αρχές με την ΠΟΓ της φυλής Άτσε και τίθενται τα εξής ερωτήματα:
1. Οι ταξινομήσεις των ιθαγενών για τις περιοχές βλάστησης παρουσιάζονται σαν διακριτές φασματικά περιοχές όταν μελετώνται σε δορυφορικές εικόνες;
2. Μπορούν οι χάρτες βλάστησης που προκύπτουν από συνδυασμό της ΠΟΓ και της τηλεπισκόπησης να δώσουν επιπλέον πληροφορίες σε σχέση με χάρτες
κατασκευασμένους με πιο τυπικές “επιστημονικές” μεθόδους;
Οι Άτσε
Αποτελούν φυλή κυνηγών θηρευτών που δρουν εντός του δάσους Mbaracayu ενώ οι οικισμοί τους έχουν μεταφερθεί στις παρυφές του εφόσον αυτό πλέον αποτελεί προστατευόμενη ζώνη. Οι Άτσε, εντός ενός οικοσυστήματος με τεράστια βιοποικιλότητα, έχουν αναπτύξει ένα λεπτομερές σύστημα ταξινόμησης για να περιγράψουν τους παρόντες τύπους δάσους εντός των εκτάσεων που κυνηγούν. Με μία ιδιαίτερα ποικίλη και χρωματισμένη ταξινόμηση, οι Άτσε χωρίζουν το δάσος σε τμήματα που αντανακλούν χαρακτηριστικά όπως η ευκολία διάσχισης, η αφθονία θηράματος και η απόσταση από το νερό. Ο χαρακτηρισμός του δάσους μπορεί να αλλάζει κάθε λίγα μέτρα και απαρτίζεται από 69 κατηγορίες που βασίζονται κεντρικά στη δομή της βλάστησης, στα κυρίαρχα είδη, στην εγγύτητα σε άλλα γεωγραφικά χαρακτηριστικά ή οικισμούς, σε τοπογραφικά χαρακτηριστικά και στην υγρασία. Μετά από ανάλυση αυτής της κατηγοριοποίησης προέκυψαν επτά βασικές κατηγορίες για να αντιπαρατεθούν με τα δορυφορικά δεδομένα: α) Ξέφωτο, β) Βάλτος, γ) Δάση μπαμπού 15-20 μέτρων, δ) Πυκνά δάση αγράμπελης με πλήθος κληματσίδων, ε) Χαμηλά δάση έως 15 μέτρα σε στεγνές περιοχές με πλήθος ποωδών στο έδαφος , στ) Ψηλά δάση έως 25 μέτρα ή ψηλότερα με πλήθος ποωδών, ζιγγιβερωδών και φτερών στο έδαφος, ζ) Δάση μπαμπού του 10-15 μέτρων του είδους Guadua angustifolia.
Καταγραφή στο πεδίο
Η καταγραφή έγινε από πέντε εκπαιδευμένα μέλη της φυλής Άτσε τα οποία περπατούσαν σε απόσταση περίπου 50 μέτρων μεταξύ τους και κάθε 200 μέτρα κατέγραφαν τον τύπο βλάστησης που συναντούσαν. Λόγω της ακρίβειας του GPS, καταγραφόταν ένα στίγμα ανά 200 μέτρα και για τους πέντε βοηθούς πεδίου. Για τον λόγο αυτό, μόνο οι καταγραφές στις οποίες συμφωνούσαν και οι πέντε θεωρήθηκαν ακριβείς και χρησιμοποιήθηκαν παρακάτω στη μελέτη. Αυτές αποτέλεσαν λίγο πάνω από το 50% του συνόλου, δηλαδή 6129 καταγραφές.
Μέθοδοι ταξινόμησης
Για την τηλεπισκοπική ταξινόμηση χρησιμοποιήθηκε μια εικόνα του Landsat 7 τραβηγμένη την ημέρα που τέλειωσε η μελέτη πεδίου. Αυτή περιείχε τα 6 οπτικά κανάλια ανάλυσης 30 μέτρων και ένα θερμικό ανάλυσης 120 μέτρων. Από τους 6129 τομείς που είχαν ταξινομηθεί χρησιμοποιήθηκαν περίπου οι μισοί ως δείγμα εκπαίδευσης για την επιβλεπόμενη ταξινόμηση και οι υπόλοιποι για την αξιολόγηση της ακρίβειάς της. Ένα έγχρωμο σύνθετο που φάνηκε ιδιαίτερα χρήσιμο ήταν τα κανάλια 1,2 και 7 του Landsat. Για κάθε μία από τις 7 κατηγορίες έγιναν από 10 έως 44 πεδία εκπαίδευσης και χρησιμοποιήθηκε ένας αλγόριθμος μέγιστης πιθανοφάνειας. Χρησιμοποιώντας την ταξινόμηση που προέκυψε, διερευνήθηκαν οι σχέσεις βλάστησης-τοπογραφίας με την επίθεση ενός ψηφιακού μοντέλου ανύψωσης και του χάρτη του τοπικού δίκτυο υδάτων και με την σύγκριση με έναν πρόσφατο χάρτη της βλάστησης του δάσους Mbaracayu.
Αποτελέσματα
Η επιβλεπόμενη ταξινόμηση απέδωσε μια γενική ακρίβεια της τάξης του 60.1% και συντελεστή κάπα 0.53. Μετρώντας τα κελιά που ταξινομήθηκαν σε κάθε κατηγορία και συγκρίνοντας τα με την ταξινόμηση των Άτσε στο πεδίο, υπολογίζεται και η ακρίβεια με την οποία ταξινομήθηκαν σωστά τα κελιά (από 51% έως 75%) και η ακρίβεια με την οποία αναμενόταν να ταξινομηθούν τα κελιά (6.3% έως 86.1%). Η ταξινόμηση των Άτσε επίσης προκύπτει να είναι ισχυρά συσχετιζόμενη με τοπογραφικά χαρακτηριστικά όπως το υψόμετρο, η κλίση του εδάφους και η απόσταση από τα ποτάμια.
Συζήτηση
Υπήρξε μεγάλη απόκλιση στην ακρίβεια της ταξινόμησης μεταξύ διαφόρων τάξεων, τα ξέφωτα και οι βάλτοι ταξινομήθηκαν με ικανοποιητική ακρίβεια ενώ το ποσοστό επιτυχίας ήταν μικρότερο όσον αφορά τους διάφορους τύπους δάσους. Πιθανή αιτία αυτού του φαινομένου είναι πως η διάκριση ανάμεσα σε αυτούς τους τύπους δάσους βασίζεται κυρίως σε χαρακτηριστικά της βλάστησης υπό τον θόλο των μεγαλύτερων δέντρων, χαρακτηριστικό που διακρίνεται καλύτερα με ραντάρ από ότι με οπτικές τηλεπισκοπικές μεθόδους όπως του Landsat. Επίσης η μεγάλη έκταση που αντιστοιχεί σε ένα μοναδικό σημείο του GPS και το αυξημένο σφάλμα της γεωαναφοράς του GPS κάτω από το φύλλωμα των δέντρων έχουν εισαγάγει σφάλμα στην ταξινόμηση. Δεδομένων αυτών των παραγόντων, είναι αξιοσημείωτο πως η ταξινόμηση της βλάστησης των Άτσε προέκυψε με τέτοια ακρίβεια από την τηλεπισκοπική ανάλυση. Η απάντηση στην πρώτη ερώτηση που τίθεται στην εισαγωγή είναι πως είναι δυνατό να προκύψει η ταξινόμηση των ιθαγενών ως διαφορετικές φασματικές τάξεις εάν η ανάλυση της καταγραφής που γίνεται στο πεδίο είναι αντίστοιχη αυτής της δορυφορικής εικόνας. Όσον αφορά τη δεύτερη ερώτηση, συνδυάζοντας την ΠΟΓ των Άτσε και τις τεχνικές τηλεπισκόπησης, προκύπτει ένας χάρτης που προσφέρει νέα πληροφορία όσον αφορά τη δομή του χώρου καθώς η ταξινόμηση των Άτσε δεν ενσωματώνει τοπογραφικά χαρακτηριστικά αλλά βασίζεται στην χρήση των τύπων δάσους στις δραστηριότητες των Άτσε. Επίσης κινούμενοι μέσα από το δάσος και όχι μόνο κοντά σε δρόμους και μονοπάτια, οι Άτσε έχουν καταγράψει την βλάστηση σε κάθε περιοχή του δάσους ενώ προηγούμενες έρευνες περιορίζονταν αποκλειστικά σε περιοχές εντός μίας ακτίνας 2 χιλιομέτρων από τους δρόμους. Η χρήση της ΠΟΓ στην επιστημονική έρευνα σταδιακά αυξάνεται αλλά παραμένει εκτός των συμβατικών μεθόδων όσον αφορά την έρευνα στην οικολογία και την προστασία της βιοποικιλότητας. Ωστόσο ο συνδυασμός της επιστημονικής ανάλυσης και της εμπειρίας της χρήσης σε βάθος πολλών γενεών μπορεί να οδηγήσει στην καλύτερη κατανόηση του δάσους ως σύνολο, ένα όφελος που έχει παρατηρηθεί σε άλλα οικολογικά και πολιτισμικά οικοσυστήματα.
