Προσδιορισμός γεωμορφολογικών χαρακτηριστικών γύρω από το όρος Isiklar
Από RemoteSensing Wiki
Προσδιορισμός γεωμορφολογικών χαρακτηριστικών γύρω από το όρος Isiklar
Πρωτότυπος τίτλος : Determination of geomorphological characteristics around of the Isiklar mountain by using remote sensed data and DEM
Συγγραφείς : Sinasi KAYA
Πηγή : International Society for Photogrammetry and Remote Sensing
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Τα τηλεπισκοπικά δεδομένα και οι αεροφωτογραφίες προσφέρουν πληροφορίες στην επιστήμη της γεωμορφολογίας που δεν μπορούν να ληφθούν από οποιαδήποτε άλλη πηγή, όπως οι τοπογραφικοί χάρτες και οι προκύπτοντες από αυτούς γεωμορφολογικοί. Επειδή τα δεδομένα λαμβάνονται σε μικρό χρονικό διάστημα, είναι παρατηρήσιμες πλέον οι αλλαγές στη μορφολογική δομή της γήινης επιφάνειας. Ειδικότερα τα τηλεπισκοπικά δεδομένα έχουν ορισμένα πλεονεκτήματα όπως η ευκολία εργασίας σε μεγάλες περιοχές, ικανότητα να εμφανίζουν τα χαρακτηριστικά του εδάφους με χρώματα καταγράφοντας διαφορετικές τιμές ανακλαστικότητας, ικανότητα εποπτικής όρασης, χαρτογράφηση δυσπρόσιτων περιοχών και ικανότητα επεξεργασίας ληφθέντων δεδομένων με τη βοήθεια υπολογιστών. Συνεπώς η τηλεπισκοπική μέθοδος στην οποία βασίζεται η συγκεκριμένη εργασία υπερέχει από όλες τις προηγούμενες μεθόδους στις οποίες είχε βασιστεί η γεωμορφολογική ανάλυση της περιοχής.
ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ
Το βουνό Isiklar στο Ευρωπαϊκό τμήμα της Τουρκίας, που βρίσκεται κατά μήκος του βόρειου σκέλους του ρήγματος της βόρειας Ανατολίας και βρέχεται από την Προποντίδα (Θάλασσα του Μαρμαρά).
ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ
Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους
Αρχικά, ψηφιοποιήθηκαν οι ισοϋψείς των τοπογραφικών χαρτών κλίμακας 1:25.000 με τη χρήση του προγράμματος AutoCAD. Από μόνα τους, τα ΨΜΕ δεν εμφανίζουν τη μορφολογική δομή της γήινης επιφάνειας (Εικ. 1). Συνεπώς, είναι αδύνατο να ερμηνευθεί η γήινη επιφάνεια ή να αξιολογηθούν οι σχηματισμοί τρισδιάστατα. Οι σχηματισμοί στα τηλεπισκοπικά δεδομένα εκφράζονται με χρώματα και συνεπώς παρουσιάζονται πολύ καλά.
Δεδομένα Τηλεανίχνευσης
Σε αυτήν την εργασία έχουν χρησιμοποιηθεί δεδομένα LANDSAT 5, TM και έχουν αναλυθεί με διάφορους φασματικούς συνδυασμούς. Οι εικόνες έχουν ενισχυθεί με ανάλυση βασικών συνιστωσών (PCA - Principal Components Analysis) (Εικ. 2, 3). Τα ενισχυμένα τηλεπισκοπικά δεδομένα σε ταυτόχρονη χρήση με το ΨΜΕ εκφράζουν τα χαρακτηριστικά της γήινης επιφάνειας τρισδιάστατα, γεγονός που καθιστά δυνατή την ανάλυση των γεωμορφολογικών χαρακτηριστικών.
ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ
Χάρτες κλίσεων
Οι χάρτες κλίσεων σχηματίζονται για όλα τα ψηφιδωτά δεδομένα των ΨΜΕ. Σκοπός είναι η ανάλυση των αναβαθμίδων με την εύρεση των ζωνών κλίσης σε όλη την επιφάνεια. Στην παρούσα εργασία, ζώνες με κλίση μεταξύ 0 - 5% θεωρήθηκαν ως επίπεδο έδαφος (Εικ. 4). Οι χάρτες κλίσεων έχουν ταξινομηθεί και κατανεμηθεί σε πέντε ομάδες:
- 0 - 5% Επίπεδα εδάφη (Κίτρινο)
- 5 - 10% Ελαφρώς κεκλιμένοι λόφοι (Πορτοκαλί)
- 10 - 20% Επικλινείς λόφοι (Πράσινο)
- 20 - 40% Απότομοι λόφοι (Κόκκινο)
- 40+% Πολύ απότομοι λόφοι (Κυανό)
Προσδιορισμός διαβρωμένων επιφανειών (Σχέση κλίσης - επιφάνειας)
Οι σχηματισμοί που προκύπτουν από διάβρωση έχουν σχηματισθεί από την αθροιστική δύναμη των εξωγενών δυνάμεων. Γενικά η ανάπτυξη μίας γεωμορφής αρχίζει με το σχηματισμό της, ως αποτέλεσμα των ενδογενών δυνέμεων και εν συνεχεία διαβρώνεται από τις εξωγενείς δυνάμεις. Στο σύστημα που αναπτύχθηκε από τον Erol, για τον προσδιορισμό των επιφανειών διάβρωσης που αποτελεί τη βάση αυτής της μελέτης, η από κοινού αξιολόγηση των επιφανειών διάβρωσης και των συγγενών ιζημάτων τους, θα καταστήσει δυνατή τη διαφοροποίηση γενιών σχηματισμών που έχουν διαμορφωθεί κάτω από τις ίδιες μορφοκλιματικές συνθήκες.
Για τον προσδιορισμό των επιφανειών βάσει υψομέτρου, έγινε ομαδοποίηση των ισοϋψών που αξιολογήθηκαν σύμφωνα με τις επιφάνειες που πρόκειται να επιλεγούν. Σκοπός είναι η ανάλυση των επιφανειών διάβρωσης σύμφωνα με τα υψόμετρα με από κοινού αναζήτηση του ομαδοποιημένου χάρτη με τον χάρτη κλίσης. Οι γενιές των γεωμορφών έχουν ονομαστεί σαν SA (Ανώτερο Πλειστόκαινο), SY (Κάτω-Μέσο Πλειστόκαινο), DIII (Ανώτερο Πλειστόκαινο), DII (Ανώτερο Μειόκαινο) και DI (Κάτω-Μέσο Μειόκαινο) συστήματα σύμφωνα με το υψόμετρο και τις τιμές κλίσεων (Εικ. 5).
Ο χάρτης κλίσεων συγχωνεύθηκε με το χάρτη ισοϋψών με αναζήτηση των υψομέτρων των διαβρωμένων επιφανειών για να εμφανιστούν οι επίπεδες περιοχές ολόκληρης της περιοχής μελέτης. Ως αποτέλεσμα της ανάλυσης, βρέθηκαν οι επιφάνειες διάβρωσης με τη χρήση του πργράμματος ArcView που δείχνουν τις κλιματικές και τεκτονικές διεργασίες της περιοχής. Οι επιφάνειες διάβρωσης αναζητήθηκαν σύμφωνα με το ελάχιστο υψόμετρο στον τοπογραφικό χάρτη και ύστερα συγχωνεύθηκαν στο χάρτη κλίσεων. Οι επίπεδες περιοχές που βρίσκονται μεταξύ αυτών υψομέτρων αποδόθηκαν μέσω του προγράμματος PhotoShop στα χρώματα των επιφανειών διάβρωσης που χρησιμοποιήθηκαν κατά το σύστημα του Erol (Εικ. 6).
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Τα ενισχυμένα τηλεπισκοπικά δεδομένα συγχωνεύθηκαν με το ΨΜΕ και έγινε προσπάθεια ανάλυσης της περιοχής μέσα από τη νεοσχηματισθήσα εικόνα. Σε αυτήν, επίπεδες εκτάσεις στα ύψη του βουνού Isiklar παταρήθηκαν ευκρινώς και ερμηνεύθηκαν άλλες επίπεδες εκτάσεις. Οι διαφορετικοί συνδυασμοί καναλιών αντιπροσωπεύουν διαφορετικά μορφολογικά χαρακτηριστικά της γήινης επφάνειας. Συνεπώς, η περιοχή πρέπει επίσης να αναλυθεί σε διαφορετικούς φασματικούς συνδυασμούς. Με την εξέταση της εικόνας από διαφορετικές γωνίες, μπορούν να αξιολογηθούν οι γεωμορφές της περιοχής. Σύμφωνα με τα γεωλογικά δεδομένα, το βουνό Isiklar είναι ένα ημιαντίκλινο. Θεωρείται ότι οι επίπεδες περιοχές στα ύψη του βουνού είναι Ανω-Μειοκαινικής ηλικίας (μεγαλύτερης από 5,5 Ma), που αντιστοιχούν στις DI και DII επιφάνειες διάβρωσης του Erol.
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
Η κοινή χρήση των τηλεπισκοπικών δεδομένων μαζί με το ΨΜΕ έχει διευκολύνει την επίλυση πολυάριθμων προβλημάτων στη γεωλογική επιστήμη. Καθώς τα τηλεπισκοπικά δεδομένα είναι πολυφασματικές εικόνες, απεικονίζουν πολύ καλά τη μορφολογία των επιφανειακών χαρακτηριστικών. Εξετάζοντας αυτή τη μορφολογική δομή, μπορεί να επιτευχθεί η αξιολόγηση των δομικών χαρακτηριστικών των επιφανειακών σχηματισμών. Σε αυτήν τη μελέτη, εξετάζεται η σύνθεση χαρτών κλίσης μέσω ΨΜΕ, ανάλυσης αναβαθμίδων που προκαλούνται κατά τη διάρκεια του χρόνου και προσδιορισμού των γεωμορφολογικών χαρακτηριστικών από δορυφορικά δεδομένα.
Στην περιοχή του βουνού Isiklar που επιλέχθηκε ως περιοχή μελέτης, η γεωμορφολογική έρευνα που γινόταν με τη βοήθεια κλασικών μεθόδων διεξήχθει με τη χρήση ΨΜΕ. Ένας χάρτης κλίσεων παρήχθη από το ΨΜΕ και γρήγορα διακρίθηκαν οι επίπεδες από τις κεκλιμένες περιοχές και ομαδοποιήθηκαν σύμφωνα με τις κλίσεις τους. Με την παράλληλη εξέταση της σχέσης επίπεδων και κεκλιμένων επιφανειών μέσω του ΨΜΕ, πέντε επιφάνεις διάβρωσης ανακαλύφθηκαν, όπως είχε γίνει και από προηγούμενες μελέτες, που λήφθηκαν με γρηγορότερο και ακριβέστερο τρόπο από τις κλασσικές γεωμορφολογικές μεθόδους.
