| Περίληψη: | Οι δασικές πυρκαγιές αποτελούν αναπόσπαστο κομμάτι των Μεσογειακών οικοσυστημάτων επηρεάζοντας το φυσικό κύκλο διαδοχής της βλάστησης, αλλά και τη δομή και λειτουργία τους. Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται αύξηση των δασικών πυρκαγιών αυξάνοντας ιδιαίτερα το επιστημονικό ενδιαφέρον. Η χρησιμοποίηση της δορυφορικής τηλεπισκόπησης στη χαρτογράφηση των καμένων εκτάσεων έχει τριάντα χρόνια ιστορία ως εργαλείο χαρτογράφησης αλλά και παρακολούθησης της εξέλιξης των καμένων εκτάσεων. Η χαρτογράφηση των δασικών πυρκαγιών με τη χρήση δορυφορικών δεδομένων είναι και σήμερα ένα εν ενεργεία αντικείμενο έρευνας της τηλεπισκόπησης. Πολλά χαρακτηριστικά παραδείγματα υπάρχουν στη διεθνή βιβλιογραφία με ερευνητικό αντικείμενο τη χαρτογράφηση των καμένων εκτάσεων με τη χρήση πολλαπλών τύπων δορυφορικών δεδομένων, όμως ο αριθμός αυτών που διαπραγματεύονται για την ίδια πυρκαγιά πολλούς τύπους δεδομένων είναι περιορισμένος.
Στην παρούσα διδακτορική διατριβή επιχειρείται για πρώτη φορά η χαρτογράφηση των καμένων εκτάσεων με εκτεταμένη χρήση διαφόρων τύπων δορυφορικών εικόνων πολλαπλής φασματικής και χωρικής διακριτικής ικανότητας που έχουν αποκτηθεί για την ίδια πυρκαγιά (Πάρνηθα, 2007). Πιο συγκεκριμένα, αντικείμενο έρευνας αποτέλεσε η χαρτογράφηση των άκαυτων νησίδων εσωτερικά της περιμέτρου της πυρκαγιάς, καθώς και η διερεύνηση των παραγόντων που διαμορφώνουν την ακρίβεια της χαρτογράφησης, η διερεύνηση της ευαισθησίας των τιμών ανάκλασης σε διαφορετικές αναλογίες καμένου/βλάστησης, καθώς και η εφαρμογή και αξιολόγηση διαφόρων δεικτών βλάστησης.
Τα δορυφορικά δεδομένα που αξιολογήθηκαν προέρχονται από τους δορυφορικούς ανιχνευτές IKONOS, LANDSAT, ASTER και MODIS. Παράλληλα με τα αρχικά δεδομένα δημιουργήθηκε ένα σύνολο εικόνων πολλαπλής φασματικής και χωρικής κλίμακας. Αρχικά, εφαρμόστηκαν κλασικοί αλγόριθμοι επεξεργασίας εικόνας για τη γεωμετρική, ραδιομετρική και ατμοσφαιρική διόρθωση των δορυφορικών εικόνων. Στη συνεχεία, επεξεργάστηκε η υψηλής ανάλυσης εικόνα IKONOS, η οποία αποτέλεσε τη βάση για τον υπολογισμό του ποσοστού κάλυψης των καμένων εκτάσεων, της βλάστησης και του γυμνού εδάφους σε επίπεδο εικονοστοιχείου. Λαμβάνοντας υπόψη διαφορετικούς συνδυασμούς φασματικών και χωρικών αναλύσεων πραγματοποιήθηκαν συνολικά 420 ταξινομήσεις. Επιπλέον, οι φασματικοί δίαυλοι καθώς και 57 δείκτες βλάστησης που υπολογίστηκαν, συσχετίστηκαν με περιοχές διαφορετικών αναλογιών καμένης και άκαυτης βλάστησης, με σκοπό τη διερεύνηση της ευαισθησίας τους στην εκτίμηση του ποσοστού των καμένων και μη καμένων περιοχών.
Συμπερασματικά, η χωρική διακριτική ικανότητα αποδεικνύεται ως ο σημαντικότερος παράγοντας για την αποτύπωση των άκαυτων νησίδων εσωτερικά της περιμέτρου της πυρκαγιάς, ενώ διαπιστώθηκε ότι συσχετίζεται άμεσα με τον αριθμό των χαρτογραφημένων νησίδων. Επιπλέον, το κοντινό και μέσο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος αποδείχτηκαν σημαντικά για την εκτίμηση του ποσοστού του καμένου, ενώ το κόκκινο και κοντινό υπέρυθρο για την εκτίμηση του ποσοστού της βλάστησης. Το τελευταίο φαίνεται ότι διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στον υπολογισμό του ποσοστού των καμένων εκτάσεων, ενώ το μέσο υπέρυθρο στον υπολογισμό του ποσοστού της βλάστησης. Οι δείκτες βλάστησης ελαχιστοποιούν τις επιδράσεις εξωτερικών παραγόντων, όπως είναι η επίδραση του εδάφους. Έτσι, οι ενδιάμεσες κατηγορίες κρίθηκαν πιο σύμφωνες φασματικά με τις διαφορετικές αναλογίες καμένου/βλάστησης, σε σχέση με τους αρχικούς φασματικούς δίαυλους, βάσει των οποίων υπολογίζονται οι δείκτες. Οι κλασικοί δείκτες, οι οποίοι ενσωματώνουν το κόκκινο και κοντινό υπέρυθρο μήκος κύματος έδειξαν καλύτερη προσαρμογή στην εκτίμηση του ποσοστού της βλάστησης. Αντίθετα, η τροποποιημένη εκδοχή τους, αντικαθιστώντας το κόκκινο με το μέσο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος έδειξαν καλύτερη προσαρμογή στην εκτίμηση του ποσοστού των καμένων περιοχών, ταυτόχρονα με την υψηλή προσαρμογή για την εκτίμηση της βλάστησης.
Τέλος, πραγματοποιήθηκε η ανασύσταση της πρόσφατης ιστορίας των πυρκαγιών (1984-2011) για την Αττική, εφαρμόζοντας πρόσφατα ανεπτυγμένες (ημι)αυτόματες τεχνικές χαρτογράφησης σε διαχρονικά LANDSAT δορυφορικά δεδομένα μεσαίας χωρικής διακριτικής ικανότητας. Τα αποτελέσματα αυτής της διαδικασίας οδήγησαν στη χαρτογράφηση των περιμέτρων των πυρκαγιών με σχετικά μεγάλη ακρίβεια, ενώ από τα μοντέλα παλινδρόμησης διαπιστώθηκε ότι οι διαφορές μεταξύ της καμένης έκτασης που υπολογίζεται από τα δορυφορικά δεδομένα και αυτά τα οποία καταγράφονται από τη Δασική Υπηρεσία αποδίδονται στον αριθμό των δορυφορικών εικόνων που χρησιμοποιούνται καθώς και στην ημερομηνία απόκτησης της πρώτης δορυφορικής εικόνας.
|
|---|
