Μεθοδολογίες απομίμησης της επιδεκτικότητας προς κατολίσθηση μέσω της ανάπτυξης πολυδιαχειριστικών συστημάτων

• Κύριος συγγραφέας: Κορδούλη, Μαρία
• Άλλοι συγγραφείς: Kordouli, Maria
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2020
• Θέματα: Επιδεκτικότητα προς κατολίσθηση; Πολυδιαχειριστικά συστήματα; Τεχνητά νευρωνικά δίκτυα; Κατολισθήσεις; Μηχανική μάθηση; Susceptibility model; Landslide simulation; Neural networks; Machine learning techniques in landslide susceptibility mapping

Η παρούσα Διδακτορική Διατριβή εισάγει τη λογική των Συστημάτων Πληροφοριών Πολλαπλής Διαχείρισης (ISMA) στην έρευνα των κατολισθήσεων. Τα συγκεκριμένα Πολυδιαχειριστικά Συστήματα εφαρμόζουν τις τεχνολογίες του Διαδικτύου και παρέχουν πληροφορίες που είναι άμεσα συσχετισμένες με τοπολογικά (γεωχωρικά) στοιχεία, ενώ χρησιμοποιούνται από πολλούς χρήστες ταυτόχρονα και είναι επεκτάσιμα. Σχεδιάζεται και υλοποιείται ένα πρότυπο Σύστημα ISMA στο οποίο αναπτύσσονται οι βασικές διεργασίες καταγραφής και καταχώρησης κυρίως γεγονότων – συμβάντων κατολισθήσεων, αλλά και των κυρίων παραγόντων εκδήλωσής τους το οποίο ονομάζεται «Σύστημα Διαχείρισης Κατολισθήσεων Δυτικής Ελλάδος». Οι καταγραφές – καταχωρήσεις εισάγονται άμεσα από το σημείο που βρίσκεται ο χρήστης, όπου και λαμβάνει τις πιθανές μετρήσεις μέσω ενός απλού κινητού τηλεφώνου ή φορητού υπολογιστή. Επιπρόσθετα, oι καταχωρήσεις γίνονται με ειδικές φόρμες μέσω Διαδικτυακής Πλατφόρμας, η οποία είναι διαθέσιμη στο δικτυακό τόπο http://landslide.engeolab.gr, που μπορεί να χρησιμοποιείται από διαφορετικούς χρήστες ταυτόχρονα, ενώ επικαιροποιούνται και ελέγχονται ως προς την εγκυρότητά τους. Η λειτουργικότητα του Συστήματος δοκιμάστηκε για αρκετό χρόνο και τροποποιήθηκε – βελτιώθηκε η απόδοσή του, ενώ βρίσκεται σε εξέλιξη η ανάπτυξή του ώστε να περιλαμβάνει χωρικά όλη τη Δυτική Ελλάδα. Μέχρι τα τέλη του 2019 περιλάμβανε πλέον των 1000 καταγραφών κατολισθήσεων, από τις οποίες οι 657 αφορούσαν την Αχαΐα και Ηλεία. Στις καταγεγραμμένες στο Σύστημα μέχρι τις 31/12/2019 περιπτώσεις κατολισθήσεων Αχαΐας και Ηλείας εφαρμόστηκε μια πρότυπη μεθοδολογία προσέγγισης – πρόβλεψης της επιδεκτικότητας για κατολίσθηση με τη χρήση τεχνικών Μηχανικής Μάθησης. Η εφαρμογή έγινε σε ένα ποσοστό 30% των κατολισθήσεων του Συστήματος για τις συγκεκριμένες περιοχές, με την επιλογή τεσσάρων προδιαθετικών παραγόντων εκδήλωσης (λιθολογία, υψόμετρο, κλίση, χρήσεις γης), αφού η επιδεκτικότητά τους βαθμονομήθηκε αρχικά από εμπειρογνώμονες. Η επεξεργασία – ανάλυση των δεδομένων έγινε με αλγορίθμους Μηχανικής Μάθησης μέσω του λογισμικού WEKA, όπου φάνηκε ότι οι αλγόριθμοι των νευρωνικών δικτύων έδωσαν μοντέλα επιδεκτικότητας με σημαντική επιτυχία πρόβλεψης (περίπου) 92%. Μέσω του μοντέλου των νευρωνικών δικτύων, το οποίο και «ενσωματώθηκε» στο Σύστημα, σχεδιάστηκε χάρτης επιδεκτικότητας για τη συγκεκριμένη περιοχή Αχαΐας και Ηλείας, ενώ έγινε έλεγχος της αξιοπιστίας του με διαδικασία επαλήθευσης (validation).. Μέσω του πολυδιαχειριστικού «Συστήματος Διαχείρισης Κατολισθήσεων Δυτικής Ελλάδος», παρέχεται ένα δυναμικό εργαλείο με κεντρικό πυρήνα μια Βάση Δεδομένων με λεπτομερώς καταγεγραμμένα συμβάντα – γεγονότα κατολισθήσεων, προερχόμενα από όλες τις υπάρχουσες πηγές πληροφόρησης. Είναι ένα «ανοικτό» και ελεύθερα προσπελάσιμο Σύστημα που επεκτείνεται συνεχώς, έτοιμο να προσφέρει πληροφορίες σχετικά με όλους τους προδιαθετικούς παράγοντες των κατολισθήσεων, ενώ μπορούν να εφαρμοστούν αναλύσεις που οδηγούν σε μοντέλα πρόβλεψης (επιδεκτικότητας, επικινδυνότητας κ.λπ.) με απλό και εύκολα εφαρμόσιμο τρόπο.