Πρωτότυπος Τίτλος:
Γεωγραφικά χαρακτηριστικά και χαρτογράφηση πλημμυρικών συμβάντων σε διασυνοριακές λεκάνες στα νότια Βαλκάνια με την χρήση διαστημικών δεδομένων παρατήρησης της Γης
Συγγραφέας:
Μουραμπετζής, Αθανάσιος Εμμανουήλ, Κωνσταντίνος
Επιβλέπων καθηγητής:
Παρχαρίδης, Ισαάκ
Περίληψη:
Η παρούσα πτυχιακή μελέτη ερευνά την χαρτογράφηση πλημμυρικών φαινομένων εντός διασυνοριακών λεκανών στα Νότια Βαλκάνια, με τη χρήση ανοιχτών διαστημικών δεδομένων παρατήρησης της Γης του προγράμματος Copernicus του Ευρωπαϊκού Διαστημικού Οργανισμού. Ο στόχος της είναι διττός και αναφέρεται αφενός στον προσδιορισμό των διασυνοριακών λεκανών στα Νότια Βαλκάνια και αφετέρου στην μελέτη των πρόσφατων πλημμυρικών φαινομένων εντός τους, με τη χρήση δορυφορικών δεδομένων παρατήρησης της Γης, Sentinel-1 (2014-2019)
Πιο αναλυτικά έπειτα από τον προσδιορισμό των 4 διασυνοριακών λεκανών μελέτης, Αώου, Αξιού, Στρυμόνα και Έβρου, έγινε ανάκτηση δεδομένων αναφορικά με τα φυσικά, γεωγραφικά και ανθρωπογεωγραφικά χαρακτηριστικά αυτών. Έγινε η ανάκτηση των αναγκαίων δορυφορικών δεδομένων, οπτικών και ραντάρ εικόνων των δορυφόρων Sentinel-2 και Sentinel-1 αντίστοιχα, της κάθε περιοχής. Για κάθε περιοχή ανακτήθηκαν δυο οπτικές εικόνες και δυο ραντάρ (SAR), μια που χρονικά συμπίπτει με την εμφάνιση των πλημμυρικών φαινομένων και μια κατά τους θερινούς μήνες όπου υπάρχει απουσία καλυμμένων από νερό εκτάσεων.
Εν συνεχεία, με τη χρήση του προγράμματος SNAP, έγινε η προ-επεξεργασία και τελική επεξεργασία μόνο των εικόνων SAR καθώς οι οπτικές περιελάβαν υψηλά ποσοστά νεφοκάλλυψης με αποτέλεσμα να μην χρησιμοποιηθούν. Κατά την προ-επεξεργασία, οι εικόνες SAR διορθώθηκαν γεωμετρικά, βαθμονομήθηκαν, μειώθηκε ο «θόρυβος» (Spekle) και περιορίστηκαν σε μέγεθος μέσω της περικοπής στους στο πολύγωνο της περιοχής ενδιαφέροντος (Area of Interest). Η τελική τους επεξεργασία αναφέρετε στην διαδικοποίηση (binarization) των τιμών των εικονοστοιχείων τους, με αποτέλεσμα οι καλυμμένες από νερό περιοχές να λάβουν την τιμή 255 ενώ όλες οι υπόλοιπες μηδενική, έπειτα ακολούθησε η μετατροπή τους σε αρχεία KML και την προβολή τους σε περιβάλλον Google Earth.
Τέλος, έγινε η τελική σύνθεση των θεματικών χαρτών που καταγράφουν την έκταση πλημμυρισμένων περιοχών εντός των διασυνοριακών λεκανών μελέτης, με βάση την ημερομηνία λήψης της SAR εικόνας που χρησιμοποιήθηκε. Το υπόβαθρο των θεματικών χαρτών αναφέρεται σε οπτικές δορυφορικές εικόνες υψηλής ανάλυσης σε περιβάλλον Google Earth. Έπειτα ακολούθησε η σύγκριση των αποτελεσμάτων της παρούσας μελέτης με αυτά του αυτοματοποιημένου συστήματος EMS, μιας υπηρεσίας του προγράμματος Copernicus.
Τα αποτελέσματα της μελέτης χαρακτηρίζονται από υψηλή ακρίβεια καθώς συμπίπτουν ακριβώς με αυτά του συστήματος EMS με εξαίρεση ορισμένες διαφορές που δεν αποδίδονται στην επεξεργασία των εικόνων στο πλαίσιο της παρούσας μελέτης αλλά στην χρήση καλύτερων χωρικής διακριτικής ικανότητάς δεδομένων από το σύστημα EMS. Ακόμη, στην περίπτωση του Έβρου, το EMS δεν αποτύπωσε την έκταση του φαινομένου για την τουρκική πλευρά αφού δεν είναι μέλος της ΕΕ, η παρούσα μελέτη όμως απέδωσε αποτελέσματα για το σύνολο του φαινομένου ανεξάρτητος διοικητικών ορίων.
Πιο αναλυτικά έπειτα από τον προσδιορισμό των 4 διασυνοριακών λεκανών μελέτης, Αώου, Αξιού, Στρυμόνα και Έβρου, έγινε ανάκτηση δεδομένων αναφορικά με τα φυσικά, γεωγραφικά και ανθρωπογεωγραφικά χαρακτηριστικά αυτών. Έγινε η ανάκτηση των αναγκαίων δορυφορικών δεδομένων, οπτικών και ραντάρ εικόνων των δορυφόρων Sentinel-2 και Sentinel-1 αντίστοιχα, της κάθε περιοχής. Για κάθε περιοχή ανακτήθηκαν δυο οπτικές εικόνες και δυο ραντάρ (SAR), μια που χρονικά συμπίπτει με την εμφάνιση των πλημμυρικών φαινομένων και μια κατά τους θερινούς μήνες όπου υπάρχει απουσία καλυμμένων από νερό εκτάσεων.
Εν συνεχεία, με τη χρήση του προγράμματος SNAP, έγινε η προ-επεξεργασία και τελική επεξεργασία μόνο των εικόνων SAR καθώς οι οπτικές περιελάβαν υψηλά ποσοστά νεφοκάλλυψης με αποτέλεσμα να μην χρησιμοποιηθούν. Κατά την προ-επεξεργασία, οι εικόνες SAR διορθώθηκαν γεωμετρικά, βαθμονομήθηκαν, μειώθηκε ο «θόρυβος» (Spekle) και περιορίστηκαν σε μέγεθος μέσω της περικοπής στους στο πολύγωνο της περιοχής ενδιαφέροντος (Area of Interest). Η τελική τους επεξεργασία αναφέρετε στην διαδικοποίηση (binarization) των τιμών των εικονοστοιχείων τους, με αποτέλεσμα οι καλυμμένες από νερό περιοχές να λάβουν την τιμή 255 ενώ όλες οι υπόλοιπες μηδενική, έπειτα ακολούθησε η μετατροπή τους σε αρχεία KML και την προβολή τους σε περιβάλλον Google Earth.
Τέλος, έγινε η τελική σύνθεση των θεματικών χαρτών που καταγράφουν την έκταση πλημμυρισμένων περιοχών εντός των διασυνοριακών λεκανών μελέτης, με βάση την ημερομηνία λήψης της SAR εικόνας που χρησιμοποιήθηκε. Το υπόβαθρο των θεματικών χαρτών αναφέρεται σε οπτικές δορυφορικές εικόνες υψηλής ανάλυσης σε περιβάλλον Google Earth. Έπειτα ακολούθησε η σύγκριση των αποτελεσμάτων της παρούσας μελέτης με αυτά του αυτοματοποιημένου συστήματος EMS, μιας υπηρεσίας του προγράμματος Copernicus.
Τα αποτελέσματα της μελέτης χαρακτηρίζονται από υψηλή ακρίβεια καθώς συμπίπτουν ακριβώς με αυτά του συστήματος EMS με εξαίρεση ορισμένες διαφορές που δεν αποδίδονται στην επεξεργασία των εικόνων στο πλαίσιο της παρούσας μελέτης αλλά στην χρήση καλύτερων χωρικής διακριτικής ικανότητάς δεδομένων από το σύστημα EMS. Ακόμη, στην περίπτωση του Έβρου, το EMS δεν αποτύπωσε την έκταση του φαινομένου για την τουρκική πλευρά αφού δεν είναι μέλος της ΕΕ, η παρούσα μελέτη όμως απέδωσε αποτελέσματα για το σύνολο του φαινομένου ανεξάρτητος διοικητικών ορίων.
Ημερομηνία κατάθεσης:
2020-09-11
Γλώσσες Τεκμηρίου:
Ελληνικά
Θεματικές Κατηγορίες:
Γεωγραφία (Γενικά)
Λοιπά Θέματα:
Πλημμύρες - Ελλάδα
Δορυφορικά δεδομένα
Δορυφορικά δεδομένα
Λέξεις-κλειδιά:
Νότια Βαλκάνια, ΣΑΡ, Χαρτογράφηση Πλημμυρικών Φαινομένων,Διασυνοριακές Λεκάνες,Δορυφορικά Συστήματα Παρατήρησης Γης
Περιγραφή:
124 σ.,εικ.,πίν.,χάρτες
Άδεια χρήσης:
Αναφορά Δημιουργού – Μη Εμπορική Χρήση – Όχι Παράγωγα Έργα 4.0
