Μία ανασκόπηση της τηλεπισκόπησης για τα μαγκρόβια δάση: 1956-2018
Από RemoteSensing Wiki
Αρχικός Τίτλος: A review of remote sensing for mangrove forests: 1956-2018
Συγγραφείς: Le Wanga, Mingming Jiab, Dameng Yina, Jinyan Tiancd
Ηλεκτρονική διέυθυνση: https://doi.org/10.1016/j.rse.2019.111223
Πίνακας περιεχομένων |
Αντικείμενο
Τα μαγκρόβια δάση είναι ιδιαίτερα παραγωγικά οικοσυστήματα που κυριαρχούν συνήθως στις τροπικές και υποτροπικές θαλάσσιες ακτές. Διακρίνονται κυρίως για τη μεγάλη ανθεκτικότητά τους στο αλάτι και συναντώνται στη μεταβατική περιοχή μεταξύ ξηράς και θάλασσας και συχνά σε δέλτα ποταμών και υφάλμυρα νερά. Τις δυο τελευταίες δεκαετίες του 20ου αιώνα, περίπου το 35% των μαγκρόβιων δασών παγκοσμίως εξαφανίστηκε, δημιουργώντας ιδιαίτερη ανησυχία ( Bosire et al., 2008 Valiela et al., 2001). Το ιστορικό της χαρτογράφησης με δεδομένα τηλεανίχνευσης(RS) της έκτασης του μαγκρόβιου, ξεκινά από τη δεκαετία του ’70 και συνεχίστηκε σε μια προσπάθεια ανίχνευσης διαχρονικής αλλαγής του δάσους (Σχήμα 1). Πριν από το 2011, οι περισσότερες από τις μελέτες επικεντρώθηκαν στη χαρτογράφηση βασισμένες σε διαφορετικούς τύπους των δεδομένων RS (Green,1998, Kovacs, 2001).
Μεθοδολογία
Η χαρτογράφηση των μαγκρόβιων δασών λειτούργησε πριν το 1989 με δεδομένα RS χωρίς αξιολόγηση ακριβείας (Everitt and Judd, 1989, Lewisand MacDonald,1972, Lorenzo,1979). Ακολούθως, διεξήχθησαν δυο μελέτες για την εκτίμηση της ακρίβειας με τη χρήση της Landsat TM, SPOT XS ή αερομεταφερόμενων εικόνων κατά την περίοδο 1990-2000( Gao, 1999, Green et al., 1998). Έπειτα, με τη συσσώρευση εικόνων τηλεανίχνευσης κατά τις τελευταίες δεκαετίες, διεξήχθησαν μελέτες κατά την περίοδο 2000-2010 σχετικά με τις ανιχνεύσεις χρονικής αλλαγής του δάσους από μαγκρόβια (Fromard et al.,2004, Kovacs et al., 2001). Στη συνέχεια οι Spalding et al., 2010 παρείχαν την πρώτη παγκόσμια εκτίμηση της κατάστασης των μαγκρόβιων στον κόσμο. Το 2017, ο Chen et al., 2017, προέβη στη μελέτη της χωρικής έκτασης των μαγκρόβιων της Κίνας. Πιο συγκεκριμένα, αναπτύχθηκε ένας αλγόριθμος για τον προσδιορισμό του μαγκρόβιου δάσους αναλύοντας έναν μεγάλο όγκο δορυφορικών εικόνων χρησιμοποιώντας το Google Earth Engine, μια πλατφόρμα υπολογιστικής νέφωσης. Περίπου 435 μελέτες σχετικά με την απεικόνιση της έκτασης του δάσους μαγκρόβιας σημοσιεύτηκαν μέχρι σήμερα (Εικ.2) χρησιμοποιώντας δεδομένα Landsat (Giri , 2011). Εκτός από την ανάκτηση δεδομένων RS και τις μεθόδους που βασίζονται σε Lidar RS χρησιμοποιηθηκαν και δεδομένα ρανταρ LAI σε μερικές μελέτες (Kovacs,2008).
Αποτελέσματα
Ιστορικά, η χαρτογράφηση της έκτασης τόσο των μαγκρόβιων όσο και των χερσαίων δασών διεξήχθη αρχικά με αεροφωτογραφία πριν από το 1970 (Aldrich,1959, Colwell,1964). Στη συνέχεια, η ανάπτυξη δορυφορικών αισθητήρων συνέβαλλε στη χαρτογράφηση σε επίπεδο μεμονομένων ειδών. Η χωρική ανάλυση των δεδομένων τηλεανίχνευσης (Landsat TM), πριν από το 1990 ήταν χαμηλή, δε μπορούσε να διακρίνει όλες τις λεπτομέρειες με αποτέλεσμα τη δυσχέρεια στη διεξαγωγή επαλήθευσης των αποτελεσμάτων (Green, 1997). Αυτό πιθανόν οφείλεται στην ανάλυση του Landsat TM (30μ.) και την αποσπασματική ανάπτυξη των μαγκρόβιων δασών, στενές λωρίδες ή μικρά «μπαλώματα» με πλάτος συνήθως μικρότερο των 30μ. Μετά το 1990, η εμφάνιση εικόνων δορυφόρων υψηλής ανάλυσης SPOT-1 πρόσφερε τη δυνατότητα αναστροφής LAI mangrove. Παρατηρήθηκε καλή συσχέτιση με το μετρημένο έδαφος LAI και του SPOT-1 και του NDVI (κανονικοποιημένος δείκτης διαφοράς βλάστησης) από το Landsat. Αυτή η μελέτη αποτέλεσε την αφετηρία για τη χρήση νέων πηγών δεδομένων για τον αποτελεσματικό χαρακτηρισμό των μαγκρόβιων δασών. Κατά την περίοδο 2000-2009, οι χαρακτηρισμοί των μαγκρόβιων δασών διακρίνονταν από περισσότερες λεπτομέρειες όπως ταξινόμηση των ειδών, χαρτογράφηση κάθετης δομής (ύψος, βιομάζα και αποθέματα άνθρακα), λόγω των νέων αισθητήρων τηλεανίχνευσης.
Συμπεράσματα
Η πρόοδος των αισθητήρων λήψης αποτέλεσε ορόσημο για τη χαρτογράφηση των μαγκρόβιων δασών, με τη διαδικασία της τηλεανίχνευσης σε ένα ιστορικό και εξελικτικό πλαίσιο. Ωστόσο, τροχοπέδη για τη διαδικασία μελέτης στάθηκε η ύπαρξη στις περιοχές των δασών συννέφων και σκιών νέφους και η ελλειμματική γνώση εξειδικευμένης τεχνογνωσίας και λογισμικού. Αντιστάθμισμα μπορεί να αποτελέσει ο συνδυασμός δεδομένων από περισσότερες πηγές. Αξίζει να σημειωθεί παρά το γεγονός ότι οι πρόσφατες μελέτες έχουν προσφέρει αρκετές πληροφορίες για τα μαγκρόβια δάση εξακολουθούν να υπάρχουν ευκαιρίες για διερεύνηση νέων θεμάτων, όπως χαρτογράφηση της παραγωγικότητας του μαγκρόβιου δάσους, καθώς αποτελούν οικοσυστήματα υψηλής παραγωγικότητας.
