Χαρτογράφηση των χρήσεων γής και της κάλυψης γης και της δυναμικής τους στη "δεξαμενή" του ποταμού Awash με χρήση τηλεπισκόπησης και GIS
Από RemoteSensing Wiki
Πρωτότυπος τίτλος:Mapping of land-use/land-cover changes and its dynamics in Awash River Basin using remote sensing and GIS
Συγγραφείς:Mahtsente Tadese, Lalit Kumar, Richard Koech, Benjamin K. Kogo
Citation:Mahtsente Tadese, Lalit Kumar, Richard Koech, Benjamin K. Kogo, Mapping of land-use/land-cover changes and its dynamics in Awash River Basin using remote sensing and GIS, Remote Sensing Applications: Society and Environment, Volume 19, 2020, 100352, ISSN 2352-9385, [1].
Πηγή: ScienceDirect
Λέξεις κλειδιά:Land-use/land-cover; Dynamics; Cropland; Forest; Population
Αντικείμενο εφαρμογής : Χρήσεις γης και κάλυψη γης
1. Χρήση και στόχος εφαρμογής:
Η παρούσα έρευνα μελετά τις χρήσεις γης και την κάλυψη γης, καθώς και τη δυναμική του, κάνοντας χρήση τηλεπισκόπησης και GIS και στοχεύει στην υποβοήθηση του σχεδιασμού στρατηγικών και πρακτικών στα πλαίσια της βιωσιμότητας του περιβάλλοντος και των οικοσυστημάτων, καθώς και στην διαχείριση της επισιτιστικής ανασφάλειας στην περιοχή.
2. Εισαγωγή:
Η κάλυψη γης και οι χρήσεις γης (LUCL) και ειδικότερα οι μεταβολές αυτών αποτελούν έναν από τους παράγοντες που οδηγούν σε οικολογικές μεταβολές σε τοπικό περιφερειακό και παγκόσμιο επίπεδο. Οι μεταβολές αυτές μπορεί να συνδέονται έμμεσα ή άμεσα με ανθρώπινες παρεμβάσεις (Etter et al., 2006; Manandhar et al., 2009) και μπορούν να επηρεάσουν ή και να επηρεαστούν απο το κλίμα. Επίσης, στην Αιθιοπία μελέτες έχουν αποδείξει τη σχέση μεταξύ LUCL με την υποβάθμιση της γης σε διάφορα μέρη της χώρας (Amsaluet al.,2007, Hurniet al., 2010, Garedewet al., 2009, Mesheshaet al.,2014, Tsegayeet al.,2010). Τέλος,η κατανόηση των μεταβολών της LUCL σε επίπεδο "δεξαμενή"ς, μαζί με τις αιτίες που προκαλούν τις μεταβολές αυτές, είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη κατάλληλων πολιτικών και πρακτικών για τη διαχείριση του περιβάλλοντος.
3. Ο ρόλος της τηλεπισκόπησης:
Η χαρτογράφηση των μεταβολών χρήσεις γης με τη χρήση της τηλεπισκόπησης αποτελεί μια ποσοτική περιγραφή των αλλαγών της γης και βοηθά στον προσδιορισμό για το ποσοστό, την έκταση και το μοτίβο της δυναμικής των χρήσεων γης. Μια σειρά από διαφορετικές μεθόδους ταξινόμησης έχουν αναπτυχθεί και εφαρμοστεί ευρέως για τη χαρτογράφηση των LUCL. Οι μέθοδοι αυτοί είναι οι εξής: α) επιβλεπόμενη ταξινόμηση (μέγιστης πιθανοφάνειας, ελάχιστης απόστασης και παραλληλεπιπέδου), β) μη επιβλεπόμενης ταξινόμησης (ISODATA και Κ-means) και γ) μη παραμετρική (arest-neighbour classification, fuzzy classification, neutral networks and support vector machines)(Lu et al., 2004; Zhang et al., 2000; Al-Doski et al., 2013) . Μεταξύ αυτών οι μέθοδοι επιβλεπομενης ταξινόμησης είναι οι πιο δημοφιλείς (Rawat and Kumar, 2015; Kogo et al., 2019; Kibet Langat et al., 2019). Η χωρική ανάλυση αποτελεί κρίσιμο στοιχείο για την ταξινόμηση των εικόνων και επομένως η εκτίμηση της ακρίβειας των ταξινομημένων εικόνων είναι ιδιαίτερα σημαντική για την ανάπτυξη αξιόπιστων μεθόδων ταξινόμησης με χρήση της τηλεπισκόπησης (Owojori and Xie, 2005), και μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση μεθόδων όπως το μη παραμετρικό kappa test (Rosenfield and Fitzpatrick-Lins, 1986). Μια σειρά από έρευνες ταυτοποίησαν τη δυναμική της κάλυψης της γης με χρήση τηλεπισκόπησης σε διάφορες περιοχές της Αιθιοπίας (Garedew et al., 2009; Alemu, 2015; Kidane and Alemu, 2015; Bekele et al., 2019; Dinka, 2012).
4. Περιοχή μελέτης:
Ως περιοχή μελέτης επιλέχθηκε η "δεξαμενή" του ποταμού Awash (Awash River Basin-ARB) (Εικόνα 1). Η έκταση της είναι ίση με 112,000 km 2 και οι επιφανειακές απορροές ανέρχονται σε 4.9 δισεκατομμύρια . Η περιοχή χωρίζεται σε τρεις υποπεριοχές με βάσει φυσικά και κοινωνικοοικονομικά κριτήρια: i) Upper Awash (περιοχές άνω των 1500m), ii) Middle Awash ( περιοχές στα 1000-1500m) και iii) Lower Awash (περιοχές στα 500-1000m και η ανατολική "δεξαμενή"). Μέχρι και την διεξαγωγή της παρούσας έρευνας δεν υπήρχαν πληροφορίες σε σχέση με τις μεταβολές της LUCL και τα αποτελέσματα της πληθυσμιακής μεγέθυνσης.
5. Δεδομένα:
5.1 Τηλεπισκοπικά δεδομένα:
Χρησιμοποιήθηκαν εικόνες Landsat των ετών 1988, 2002 και 2018 (Πίνακας 1) για την ανάλυση της δυναμικής των μεταβολών στις χρήσεις γης σε διάστημα 30 ετών. Δόθηκε, επίσης, προσοχή στη διαθεσιμότητα εικόνων χωρίς νεφοκάλυψη. Οι εικόνες αντλήθηκαν από τον Earth Explorer ([2]) του USGS . Χρησιμοποιήθηκαν 9 εικόνες για να καλυφθεί η περιοχή μελέτης με path/row 66–169/52–54 για τις επιλεγμένες χρονιές.
