Ανάπτυξη μεθοδολογίας για τη διερεύνηση αλλαγών σε χρήσεις/κάλυψη γης με τη χρήση τηλεπισκόπησης και G.I.S.: περιοχές μελέτης νήσος Λέσβος και νήσος Λήμνος

Abstract

Οι διαχρονικές αλλαγές σε χρήσεις / κάλυψη γης κατόπιν φυσικών αιτιών ή ανθρωπογενών παραγόντων αποτελεί ένα πολύ σημαντικό ζήτημα των περιβαλλοντικών επιστημών και της περιβαλλοντικής πολιτικής. Η μελέτη των διαδικασιών αυτών έχει εξελιχτεί αρκετά τα τελευταία χρόνια με την χρησιμοποίηση της τηλεπισκόπησης και των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (Γ.Σ.Π./ G.I.S.). Στην παρούσα μελέτη τέθηκε ως στόχος η ανάπτυξη μεθοδολογίας για τη διερεύνηση των αλλαγών σε χρήσεις/κάλυψη γης, η οποία συνδυάζει τα δύο αυτά εργαλεία. Οι περιοχές που επιλέχτηκαν για τη μελέτη ήταν το νησί της Λέσβου και το νησί της Λήμνου, με σημαντικότερη αιτία την αντίθεση που παρουσιάζουν ως προς την ετερογένεια του τοπίου τους. Χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από τους δορυφόρους Landsat 5 και Landsat 8 σε δύο διαφορετικές χρονικές περιόδους για την κάθε περιοχή. Κατόπιν προεπεξεργασίας των δεδομένων με τη χρήση λογισμικού G.I.S., πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση μέσω του αλγορίθμου μέγιστης πιθανοφάνειας (maximum likelihood), ποιοτικός και ποσοτικός έλεγχός, και διαδικασίες μεταταξινόμησης (επαναδειγματοληψία μέσω της εγγύτερης γειτνίασης).Τέλος πραγματοποιήθηκαν συγκρίσεις μεταξύ των τελικών χαρτών για την ανεύρεση αλλαγών. Για τον ορισμό των κατηγοριών χρήσης/κάλυψης γης χρησιμοποιήθηκε ως πρότυπο η κατηγοριοποίηση που προτείνει το πρόγραμμα Corine, με χάρτες του οποίου έγινε επίσης σύγκριση για τον έλεγχο της ταξινόμησης. Η διαδικασία της επαναδειγματοληψίας μέσω της τεχνικής της εγγύτερης γειτνίασης επιφέρει μια «εξομάλυνση» των αποτελεσμάτων της ταξινόμησης, και προσφέρει την δυνατότητα για μια πιο εύκολη και συνολική ανάγνωση των χαρτών, αποφεύγοντας την ανάλυση στο χωρικό πλαίσιο του κάθε εικονοστοιχείου. Στην περίπτωση της Λέσβου το ποσοστό αλλαγών ανάμεσα στους δύο τελικούς χάρτες βρέθηκε στο 16% με συντελεστή kappa στο 0,69, ενώ για την περίπτωση της Λήμνου οι αλλαγές είναι της τάξης του 13% με συντελεστή kappa 0,75. Η μεθοδολογία φαίνεται πως αποδίδει το στόχο της, αλλά θα μπορούσε να ειπωθεί πως τα τελικά αποτελέσματα ίσως να μην ανταποκρίνονται ακριβώς στην πραγματικότητα. Η χρήση δεδομένων μέσης χωρικής ανάλυσης, η δυσκολία επιλογής των κατηγοριών χρήσης/κάλυψης γης προς ταξινόμηση, η έντονη ετερογένεια του τοπίου (Λέσβος) καθώς και η μεγάλη έκταση των περιοχών μελέτης, αποτελούν τα πιθανότερα αίτια που οδήγησαν σε αυτά τα αποτελέσματα.