Πρωτότυπος Τίτλος:
Εκτίμηση της ακρίβειας του επιχειρησιακού προϊόντος εδαφικής υγρασίας από τον δορυφόρο SMOS: Μελέτη περίπτωσης από την Ελλάδα
Συγγραφέας:
Πετσίνη, Τριανταφυλλιά, Αναστάσιος
Επιβλέπων καθηγητής:
Πετρόπουλος, Γιώργος
Περίληψη:
Η εδαφική υγρασία αποτελεί βασικό συστατικό των φυσικών διεργασιών της Γης και είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση των αλληλεπιδράσεων εδάφους-ατμόσφαιρας μέσω του ενεργειακού ισοζυγίου και του υδρολογικού κύκλου της Γης. Αρκετά ερευνητικά θέματα και εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που οδηγούν στη μελέτη της παρατήρησης της Γης, εξαρτώνται καθοριστικά από την κατανόηση της χωροχρονικής μεταβλητότητας. Λόγω πολλών κλιματικών αλλαγών που λαμβάνουν χώρα στην Ελλάδα, κρίνεται απαραίτητη η εκτίμηση της εδαφικής υγρασίας. Πρόκειται για μια παράμετρο που σχετίζεται άμεσα με τα φυσικά φαινόμενα. Ενδεικτικοί τομείς στους οποίους απαιτείται η γνώση της εδαφικής υγρασίας είναι η γεωργία και η υδρολογία.
Για τη μέτρηση της υγρασίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν επιτόπιες μετρήσεις, μαθηματικές ή τεχνολογίες τηλεπισκόπησης. Πιο συγκεκριμένα, οι επιστήμονες επιλέγουν μεθόδους τηλεπισκόπησης, χρησιμοποιώντας δορυφορικά δεδομένα, επειδή οι επιτόπιες μετρήσεις έχουν αποδειχθεί χρονοβόρες και δαπανηρές. Ένα σημαντικό πλεονέκτημα της τηλεπισκόπησης είναι ότι μπορεί να παρέχει εκτιμήσεις της εδαφικής υγρασίας σε μεγάλες εκτάσεις, σε παγκόσμια κλίμακα. Μέσω της χρήσης διαφόρων επιχειρησιακά διαθέσιμων προϊόντων, η επιστημονική κοινότητα έχει σημειώσει σημαντική πρόοδο στην εκτίμηση της εδαφικής υγρασίας από δεδομένα παρατήρησης της Γης.
Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να συγκρίνει την αξιολόγηση των επιχειρησιακών προϊόντων εδαφικής υγρασίας που αποκτήθηκαν από την αποστολή SMOS με αντίστοιχες μετρήσεις πεδίου που ελήφθησαν από το ελληνικό δίκτυο παρατήρησης και συγκεκριμένα από το νομό Λάρισας. Συνολικά, στη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν τέσσερις πειραματικοί σταθμοί, για το έτος 2020, για την αξιολόγηση της ακρίβειας των δορυφορικών δεδομένων εδαφικής υγρασίας. Τα αποτελέσματα έδειξαν μια γενικά αποδεκτή συμφωνία σε συγκεκριμένα χαρακτηριστικά που συμπεριελήφθησαν στην ανάλυση των συγκρίσεων, ιδιαίτερα μετά τον αποκλεισμό ημερών με υψηλές παρεμβολές ραδιοσυχνοτήτων (RFI). Η μέση τετραγωνική διαφορά ρίζας (RMSD) για τις καλλιέργειες τομάτας και αμπελιού κυμάνθηκε από 0.126-0.189 m3/m3. Αντίθετα, οι καλλιέργειες καρυδιάς και βαμβακιού πέτυχαν χαμηλή ακρίβεια και συσχέτιση μεταξύ δορυφορικών και επιτόπιων μετρήσεων. Όσον αφορά την εποχιακή ανάλυση, το φθινόπωρο παρουσίασε την καλύτερη απόδοση από τις άλλες εποχές (RMSD=0.166 m3/m3). Με λίγες εξαιρέσεις, δεν παρατηρήθηκε καμία σημαντική διαφορά στην ανάλυση των δεδομένων που αποκτήθηκαν από την ανοδική και καθοδική τροχιά. Διαπιστώθηκε επίσης υποεκτίμηση των δορυφορικών δεδομένων από τις μετρήσεις πεδίου και κατά τη διάρκεια και των τεσσάρων εποχών.
Συνολικά, τα αποτελέσματα της μελέτης προσφέρουν σημαντικές πληροφορίες σχετικά με την ακρίβεια των επιχειρησιακών προϊόντων στην Ελλάδα, γεγονός αρκετά χρήσιμο, καθώς οι μελέτες που έχουν διεξαχθεί μέχρι σήμερα για το θέμα αυτό προσφέρουν ελάχιστες γνώσεις.
Για τη μέτρηση της υγρασίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν επιτόπιες μετρήσεις, μαθηματικές ή τεχνολογίες τηλεπισκόπησης. Πιο συγκεκριμένα, οι επιστήμονες επιλέγουν μεθόδους τηλεπισκόπησης, χρησιμοποιώντας δορυφορικά δεδομένα, επειδή οι επιτόπιες μετρήσεις έχουν αποδειχθεί χρονοβόρες και δαπανηρές. Ένα σημαντικό πλεονέκτημα της τηλεπισκόπησης είναι ότι μπορεί να παρέχει εκτιμήσεις της εδαφικής υγρασίας σε μεγάλες εκτάσεις, σε παγκόσμια κλίμακα. Μέσω της χρήσης διαφόρων επιχειρησιακά διαθέσιμων προϊόντων, η επιστημονική κοινότητα έχει σημειώσει σημαντική πρόοδο στην εκτίμηση της εδαφικής υγρασίας από δεδομένα παρατήρησης της Γης.
Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να συγκρίνει την αξιολόγηση των επιχειρησιακών προϊόντων εδαφικής υγρασίας που αποκτήθηκαν από την αποστολή SMOS με αντίστοιχες μετρήσεις πεδίου που ελήφθησαν από το ελληνικό δίκτυο παρατήρησης και συγκεκριμένα από το νομό Λάρισας. Συνολικά, στη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν τέσσερις πειραματικοί σταθμοί, για το έτος 2020, για την αξιολόγηση της ακρίβειας των δορυφορικών δεδομένων εδαφικής υγρασίας. Τα αποτελέσματα έδειξαν μια γενικά αποδεκτή συμφωνία σε συγκεκριμένα χαρακτηριστικά που συμπεριελήφθησαν στην ανάλυση των συγκρίσεων, ιδιαίτερα μετά τον αποκλεισμό ημερών με υψηλές παρεμβολές ραδιοσυχνοτήτων (RFI). Η μέση τετραγωνική διαφορά ρίζας (RMSD) για τις καλλιέργειες τομάτας και αμπελιού κυμάνθηκε από 0.126-0.189 m3/m3. Αντίθετα, οι καλλιέργειες καρυδιάς και βαμβακιού πέτυχαν χαμηλή ακρίβεια και συσχέτιση μεταξύ δορυφορικών και επιτόπιων μετρήσεων. Όσον αφορά την εποχιακή ανάλυση, το φθινόπωρο παρουσίασε την καλύτερη απόδοση από τις άλλες εποχές (RMSD=0.166 m3/m3). Με λίγες εξαιρέσεις, δεν παρατηρήθηκε καμία σημαντική διαφορά στην ανάλυση των δεδομένων που αποκτήθηκαν από την ανοδική και καθοδική τροχιά. Διαπιστώθηκε επίσης υποεκτίμηση των δορυφορικών δεδομένων από τις μετρήσεις πεδίου και κατά τη διάρκεια και των τεσσάρων εποχών.
Συνολικά, τα αποτελέσματα της μελέτης προσφέρουν σημαντικές πληροφορίες σχετικά με την ακρίβεια των επιχειρησιακών προϊόντων στην Ελλάδα, γεγονός αρκετά χρήσιμο, καθώς οι μελέτες που έχουν διεξαχθεί μέχρι σήμερα για το θέμα αυτό προσφέρουν ελάχιστες γνώσεις.
Ημερομηνία κατάθεσης:
2023-07-24
Γλώσσες Τεκμηρίου:
Αγγλικά
Θεματικές Κατηγορίες:
Γεωγραφία (Γενικά)
Λοιπά Θέματα:
Υγρασία εδάφους
Δορυφορικά δεδομένα
Δορυφορικά δεδομένα
Λέξεις-κλειδιά:
τηλεπισκόπηση, έλεγχος εγκυρότητας, αγροτικές καλλιέργειες, επιχειρησιακά προϊόντα, εδαφική υγρασία
Περιγραφή:
72 σ.,πίν.,σχ.
Άδεια χρήσης:
Αναφορά Δημιουργού – Μη Εμπορική Χρήση – Όχι Παράγωγα Έργα 4.0
