E3K009. Γεωθερμίας HUMAN AND NATURAL INDUCED CHANGES IN LAND COVER/USE, USING SPOT IMAGES: A CASE STUDY IN CORINTHOS AREA (NE PELOPONNESE, S.

Transcript

1 ΧΡΗΣΗ ΕΙΚΟΝΩΝ SPOT-XS ΓΙΑ ΤΗΝ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ ΤΗΣ ΚΑΛΥΨΗΣ/ΧΡΗΣΗΣ ΓΗΣ, ΑΠΟ ΑΝΘΡΩΠΟΓΕΝΗ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΑ ΑΙΤΙΑ, ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΚΟΡΙΝΘΙΑΣ (ΒΑ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΣ, Ν. ΕΛΛΑΔΑ) Ι. Γατσής 1, Ισ. Παρχαρίδης 2 & Α. Παυλόπουλος 1 1 Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Γενικό Τμήμα, Εργαστήριο Ορυκτολογίας-Γεωλογίας 2 Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Τμήμα Γεωλογίας, Εργαστήριο Γεωφυσικής- Γεωθερμίας Περίληψη Η περιοχή μελέτης βρίσκεται στην ΒΑ Κορινθία και αποτελεί μία χαρακτηριστική γεωργική περιοχή που καλλιεργείται κυρίως με αμπέλια, ελιές και εσπεριδοειδή. Οι αλλαγές της κάλυψης/χρήσης γης που έχουν παρατηρηθεί κατά τα τελευταία χρόνια, είναι σημαντικές δεδομένου ότι η περιοχή γειτνιάζει στην πρωτεύουσα και συνιστά έναν σημαντικό οδικό κόμβο της νότιας Ελλάδας. Οι αλλαγές αυτές οφείλονται σε μεγάλο βαθμό στις ανθρώπινες παρεμβάσεις στο φυσικό και γεωργικό περιβάλλον και σχετίζονται με την επέκταση του αστικού κελύφους, τις πυρκαγιές, την υπερβόσκηση, την υποβάθμιση της βλάστησης, τη διείσδυση των καλλιεργούμενων εκτάσεων μέσα σε ζώνες φυσικής βλάστησης (αποψίλωση) και τα έντονα διαβρωτικά φαινόμενα. Για την ανίχνευση των αλλαγών χρησιμοποιήθηκαν δύο εικόνες SPOT-XS (Μάϊος 1986 και Αύγουστος 1998), οι οποίες αφού ταξινομήθηκαν έδωσαν δύο θεματικούς χάρτες κάλυψης/χρήσης γης. Η αλληλεπίθεση των δύο χαρτών βοήθησε στην καταγραφή των αλλαγών που έγιναν στο συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Ο σκοπός της εργασίας αυτής ήταν, πρωτίστως, η διερεύνηση της δυνατότητας των δεδομένων SPOT να καταγράψουν τις αλλαγές της κάλυψης/χρήσης γης, η αναζήτηση των αιτιών που προκάλεσαν τις αλλαγές αυτές και ο καθορισμός της αλληλεπίδρασης που υφίσταται ανάμεσα στη γεωμορφολογία, την κάλυψη/χρήση γης και τις ανθρώπινες δραστηριότητες και παρεμβάσεις. HUMAN AND NATURAL INDUCED CHANGES IN LAND COVER/USE, USING SPOT IMAGES: A CASE STUDY IN CORINTHOS AREA (NE PELOPONNESE, S. GREECE) I. Gatsis 1, Is. Parcharidis 2 & A. Pavlopoulos 1 1 Agricultural University of Athens, General Department, Laboratory of Mineralogy-Geology 2 National and Kapodistrian University of Athens, Faculty of Geology, Dep. of Geophysics-Geothermics Abstract The study area is located in the NE part of Peloponnese. It is a typical agricultural area cultivated mainly by vines, olive and citrus trees. The land cover/use changes observed during the last years are significant, given that the area is very close to the capital and composes an important road junction in south Greece. The intense relief and geomorphology are related with the lithology, the active tectonics, human intervention and the adverse weather conditions. These human interventions have to do with the expansion of the urban shell, fires, overgrazing in semi-mountainous or mountainous areas, vegetation degradation, the penetration of cultivations into natural vegetation zones and the intense erosion phenomena where specific cultivations grow on unsuitable soils. A three-band SPOT-2 XS scenes acquired in August 1998, and SPOT-1 XS scene, in May 1986, were used. The two multispectral images were classified separately with maximum likelihood classifier, using additionally a DEM for better results, to extract thematic information concerning land use. Two thematic maps were produced and overlaid with the cross operation, comparing pixels at the same positions. The aim of this study concerns the exploitation of the remote sensing data in order to find out the interrelation between parameters, such as, the geomorphology, the land cover/use and the human activities that form an interactive natural/human system. The application presented here was focused on the analysis of the information extracted from the SPOT images as regards the land use mapping and the change detection during the span of 12 years ( ). Λέξεις-κλειδιά: Ανθρωπογενές/φυσικό σύστημα αλληλεπίδρασης, κάλυψη/χρήση γης, SPOT-XS, Κόρινθος Keywords: Interactive human/natural system, land cover/use, SPOT-XS, Corinthos

2 1. Εισαγωγή Η περιοχή μελέτης τοποθετείται στο ΒΑ τμήμα της Πελοποννήσου, στην περιοχή της Κορινθίας (Σχήμα 1). Είναι μία γεωργική περιοχή η οποία καλλιεργείται κυρίως με ελιές, αμπέλια και εσπεριδοειδή, με μεγάλη συμμετοχή στην τοπική οικονομία, δεδομένου ότι η γεωργία αποτελεί το κυριότερο στήριγμα της περιοχής και το μεγαλύτερο μέρος του πληθυσμού εξαρτάται άμεσα από τα εισοδήματα που λαμβάνουν από την ενασχόλησή τους με τις γεωργικές καλλιέργειες. Η συστηματική παρατήρηση και καταγραφή των αλλαγών της κάλυψης/χρήσης γης που έχουν παρατηρηθεί μέσα σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, γίνεται ολοένα και πιο επιτακτική κυρίως για οικονομικούς και περιβαλλοντικούς λόγους. Οι αλλαγές αυτές οφείλονται κατά κύριο λόγο στις ανθρώπινες επεμβάσεις στο φυσικό περιβάλλον, οι οποίες εκδηλώνονται με διάφορους τρόπους. Οι επεμβάσεις, έχουν αυξηθεί σε μεγάλο βαθμό, τα τελευταία χρόνια, προκαλώντας πολλές φορές σημαντικές αλλαγές στο φυσικό τοπίο, με επακόλουθο τις δυσμενείς επιπτώσεις που υφίσταται ο ίδιος ο άνθρωπος. Η γνώση και αντίληψη μιας αλλαγής θα παραμείνει όμως ανεκμετάλλευτη και μη χρηστική εφόσον δεν συνδεθεί με τις επιπτώσεις που μπορεί να προκαλέσει. Θεσσαλονίκη Corinthos Κόρινθος Αθήνα Σχήμα 1. Εικόνα SPOT-2 XS που περιλαμβάνει την περιοχή μελέτης Οι ανθρωπογενείς παρεμβάσεις στο φυσικό και γεωργικό περιβάλλον της περιοχής μελέτης (Κορινθία) έχουν προκαλέσει τις ακόλουθες σημαντικότερες αλλαγές που αφορούν την κάλυψη/χρήση γης: Α) υποβάθμιση της βλάστησης, μέσω της πρακτικής των πυρκαγιών και της υπερβόσκησης. Β) αποψίλωση της φυσικής βλάστησης και αντικατάστασή της με τις καλλιεργούμενες εκτάσεις (υποβάθμιση των εδαφών διάβρωση φαινόμενο ερημοποίησης). Γ) αστική επέκταση με την αντικατάσταση, κυρίως της καλλιεργούμενης γης, από αστικές περιοχές, λόγω του εκσυγχρονισμού των οδικών και σιδηροδρομικών δικτύων (αφορά κυρίως την παράκτια πεδιάδα η οποία αποτελεί έναν σημαντικό κόμβο, δεδομένου ότι, συνδέει το λιμάνι της Πάτρας και την υπόλοιπη Πελοπόννησο με την πρωτεύουσα), την μείωση της απόστασης από τα μεγάλα αστικά κέντρα και την ανάπτυξη της ευρύτερης περιοχής. Δ) αλλαγή των καλλιεργούμενων ειδών (αντικατάσταση των βερυκοκιών και των εσπεριδοειδών από τις ελιές και τα αμπέλια), η οποία επιβάλλεται κυρίως για οικονομικούς λόγους. Σε αυτή την κατεύθυνση βοήθησε σε μεγάλο βαθμό και η Ευρωπαϊκή πολιτική των επιδοτήσεων των καλλιεργειών. Η τηλεπισκόπιση έχει πλέον αναγνωριστεί ως ένα αποτελεσματικό εργαλείο για την παρακολούθηση της γήινης επιφάνειας και την παρατήρηση των αντικειμένων και φαινομένων που την αφορούν, σε εθνική, ηπειρωτική ή παγκόσμια κλίμακα. Οι δορυφορικές εικόνες σε συνδυασμό με τα Γεωγραφικά Πληροφοριακά Συστήματα (ΓΠΣ), χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο για την απόκτηση πληροφοριών σχετικά με την κάλυψη/χρήση γης και τη δημιουργία ή ενημέρωση των αντίστοιχων βάσεων δεδομένων (Baker et al., 1991; Johnsson, 1994; Ortiz et al., 1997; Le Hegarat-Mascle et al., 2000), δεδομένου ότι οι υπάρχοντες χάρτες και οι βάσεις δεδομένων δεν καλύπτουν τις σημερινές ανάγκες των χρηστών λόγω παλαιότητας, ενώ η χρησιμότητά τους είναι αμφίβολη λόγω των σοβαρών ανακριβειών που εμπεριέχουν. Η χρήση των δορυφορικών δεδομένων για την ταξινόμηση και χαρτογράφηση της κάλυψης/χρήσης γης σε πραγματικό χρόνο (real-time) καθώς επίσης και την εκτίμηση και ανίχνευση των αλλαγών που έχουν γίνει μέσα σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, αποτελεί την πιο συχνή εφαρμογή της τηλεπισκόπισης (Mouat et al., 1993; Gao and Skillcorn, 1998; Mas, 1999; El-Magd and Tanton, 2003; Guerschman et al.,

3 2003; Serra et al., 2003). Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, το αυξημένο ενδιαφέρον για την προστασία του περιβάλλοντος από τους φυσικούς κινδύνους και η ανάγκη για αειφορική διαχείριση των φυσικών πόρων έχει εστιάσει την προσοχή της επιστημονικής κοινότητας και των διεθνών οργανισμών στην παρακολούθηση και εκτίμηση των αλλαγών αυτών σε πιο συχνή βάση (Cihlar, 2000). Ο σκοπός της εργασίας αυτής ήταν, πρωτίστως, η διερεύνηση της χρησιμότητας και της δυνατότητας των δεδομένων SPOT-XS να καταγράψουν τις αλλαγές της κάλυψης/χρήσης γης στο χρονικό διάστημα , δεδομένου ότι η περιοχή χαρακτηρίζεται από τον πολυτεμαχισμό του αγροτικού κλήρου και την μεγάλη ετερογένεια της κάλυψης/χρήσης γης. Ακολούθως, έγινε μία προσπάθεια αναζήτησης των αιτιών που προκάλεσαν τις αλλαγές αυτές ενώ δόθηκε ταυτόχρονα μία ιδιαίτερη έμφαση στον καθορισμό της αλληλεπίδρασης που υφίσταται ανάμεσα στη γεωμορφολογία, την κάλυψη/χρήση γης και τις ανθρώπινες δραστηριότητες-παρεμβάσεις και τον τρόπο με τον οποίο η αλληλεπίδραση αυτή επηρεάζει τις παρατηρούμενες αλλαγές που έγιναν κατά το ανωτέρω χρονικό διάστημα. 2. Γεωλογία και γεωμορφολογία της περιοχής μελέτης Η ευρύτερη περιοχή της Κορινθίας καθώς και ο προς βορρά αναπτυσσόμενος Κορινθιακός κόλπος, βρίσκονται σε συνεχή ενεργό γεωδυναμική εξέλιξη από το Αν. Μειόκαινο έως σήμερα. Η διαδικασία αυτή οφείλεται σε ένα πεδίο εφελκυσμού με γενική διεύθυνση Β-Ν και έχει επηρεάσει τη γεωμορφολογική εξέλιξη τόσο της χέρσου όσο και της υποθαλάσσιας περιοχής του Κορινθιακού κόλπου, έτσι ώστε τα αποτελέσματά της να είναι σήμερα με σαφήνεια ορατά. Το συνολικό αποτέλεσμα της γεωδυναμικής αυτής δράσης συνοψίζεται στην προς βορρά προέλαση της νότιας ακτής του Κορινθιακού κόλπου, γεγονός που επιδρά στην κατανομή των σύγχρονων και παλαιότερων ιζημάτων καθώς και στη διαμόρφωση του αναγλύφου της περιοχής (Μαριολάκος και Στείρος, 1989). Ειδικότερα, από την ακτή προς την ενδοχώρα, παρατηρούμε την ανάπτυξη μιας σειράς αναβαθμίδων θαλάσσιας προέλευσης, που εκτείνονται από την Κόρινθο έως το Ξυλόκαστρο. Κατά τον Armijo et al. (1996) οι αναβαθμίδες αυτές αντιστοιχούν σε μεταβολές της στάθμης της θάλασσας κατά τη διάρκεια του Αν. Πλειστόκαινου. Οι μεταβολές της ακτογραμμής οφείλονται σ' ένα σύστημα κανονικών ρηγμάτων, με γενική διεύθυνση ΔΒΔ-ΑΝΑ, που δημιούργησαν το σύγχρονο ασύμμετρο τεκτονικό βύθισμα του Κορινθιακού. Το υψόμετρο των αναβαθμίδων αυξάνεται από τα ανατολικά προς τα δυτικά γεγονός που οφείλεται στην έντονη ανύψωση της βόρειο-κεντρικής Πελοποννήσου. Η ταχεία ανύψωση της χέρσου έχει προκαλέσει κατά βάθος διάβρωση των πλειο-πλειστοκαινικών σχηματισμών η οποία δίνει στις κοιλάδες των ρευμάτων που στραγγίζουν την περιοχή μια έντονα χαραδρωτική μορφή. Κατά θέσεις όπου επικρατούν οι μαργαϊκές αποθέσεις διαμορφώνεται ένα χαρακτηριστικό τοπίο τύπου badlands. Το είδος των πλειο-πλειστοκαινικών ιζημάτων είναι μάργες, ψηφιδοπαγή και κροκαλοπαγή ποτάμιας, δελταϊκής ή παράκτιας φάσης. Το γενικά ήπιο ανάγλυφο των αναβαθμίδων προσέλκυσαν το ενδιαφέρον του ανθρώπου από τους πρώιμους ιστορικούς χρόνους έως σήμερα. Έτσι στην περιοχή αναπτύχθηκε έντονη γεωργική και αστική δραστηριότητα με αδιάκοπη λειτουργία. Η χωρική κατανομή των δραστηριοτήτων αυτών εξαρτήθηκε κύρια από το είδος του γεωμορφολογικού αναγλύφου και τη φύση των επιφανειακών σχηματισμών. 3. Δεδομένα προς επεξεργασία Μεθοδολογία Στη συγκεκριμένη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα SPOT-2 XS ( , 3 φασματικά κανάλια, ημερομηνία λήψης , 20m) και SPOT-1 XS ( , 3 φασματικά κανάλια, ημερομηνία λήψης , 20m). Ταυτόχρονα, οι θεματικοί χάρτες-χωρικά μοντέλα (spatial models) που δημιουργήθηκαν για τις ανάγκες της εργασίας είναι οι ακόλουθοι: α) ο γεωλογικός χάρτης με τους ενοποιημένους γεωλογικούς σχηματισμούς (Τάταρης και αλ., 1970; Μπορνόβας και αλ., 1971). β) το ψηφιακό μοντέλο αναγλύφου της περιοχής (Τοπογραφικά φύλλα "Κόρινθος", "Νεμέα", "Σοφικόν" κλίμακας 1:50.000, εκδόσεις ΓΥΣ, 1989). Για τη δημιουργία του ψηφιακού μοντέλου αναγλύφου έγινε η ψηφιοποίηση των ισοϋψών με την ισοδιάσταση να κυμαίνεται κυρίως από 20 έως 60μ., ανάλογα με το μέγεθος της κλίσης των τοπογραφικών επιφανειών της περιοχής. Με σημειακό χαρακτήρα εισήχθησαν τα τριγωνομετρικά σημεία, κυρίως σε κορυφές λόφων και βουνών, με σκοπό την καλύτερη αναπαράσταση του αναγλύφου. Στη συνέχεια, έγινε η εφαρμογή της γραμμικής παρεμβολής (interpolation) επάνω στα ψηφιακά υψομετρικά δεδομένα, με τη χρήση κατάλληλων αλγορίθμων, και δημιουργήθηκε το ψηφιακό μοντέλο αναγλύφου. Η πρώτη επεξεργασία των δύο δορυφορικών εικόνων ήταν η γεωμετρική διόρθωση (geo-referencing & image registration) σε μία κοινή τοπογραφική βάση και η αναδόμησή τους (resampling), με βάση το

4 Ελληνικό Γεωδαιτικό Σύστημα Αναφοράς (ΕΓΣΑ '87). Εξ αιτίας του έντονου αναγλύφου της περιοχής μελέτης, χρησιμοποιήθηκε ένα λεπτομερές Ψηφιακό Υψομετρικό Μοντέλο για την ορθοαναγωγή των 2 εικόνων και στη συνέχεια έγινε η αναδόμησή τους με την μέθοδο της εγγύτερης γειτνίασης (nearest neighbor interpolation method) και αποδόθηκε τιμή στο pixel 20m (Σχήμα 2α και β). Η τετραγωνική ρίζα του μέσου τετραγωνικού σφάλματος (RMS) της γεωμετρικής διόρθωσης (image-to-image registration) ήταν μικρότερη του ενός pixel. Σχήμα 2α-β. Γεωμετρικά διορθωμένες εικόνες SPOT-1 XS (1986) και SPOT-2 XS (1998) Στη συνέχεια, έγινε η ταξινόμηση των δύο εικόνων με σκοπό την ανίχνευση των αλλαγών που έλαβαν χώρα κατά τη δωδεκαετία , με τη μέθοδο της επιβλεπόμενης ταξινόμησης και τη χρήση του ταξινομητή της μέγιστης πιθανοφάνειας (maximum likelihood classifier). Ταυτόχρονα, χρησιμοποιήθηκε το ψηφιακό υψομετρικό μοντέλο ως μία επιπλέον παράμετρος κατά την ταξινόμηση, με σκοπό τη βελτίωση των αποτελεσμάτων. Η ταξινόμηση έδωσε δύο θεματικούς χάρτες κάλυψης/χρήσης γης και η αλληλεπίθεσή τους βοήθησε στην καταγραφή των αλλαγών που έγιναν στο συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Η επεξεργασία των δορυφορικών δεδομένων έγινε με το ILWIS 3.0 for Windows (συνδυασμένο λογισμικό επεξεργασίας εικόνας και ΓΠΣ) και το Imagine v. 8.6 της ERDAS (λογισμικό επεξεργασίας εικόνας), ενώ για τη διαχείριση της χωρικής πληροφορίας και τις ψηφιοποιήσεις χρησιμοποιήθηκαν τo ILWIS 3.0 for Windows. Τέλος, πραγματοποιήθηκαν επισκέψεις υπαίθρου πριν και μετά την επεξεργασία και ταξινόμηση των εικόνων με σκοπό την συλλογή δειγμάτων εδάφους (φασματικές υπογραφές των διαφόρων τύπων κάλυψης/χρήσης γης). Κατά την συλλογή των δειγμάτων δόθηκε ιδιαίτερη έμφαση στις φασματικές υπογραφές των καλλιεργειών (άλλωστε καλύπτουν την μεγαλύτερη έκταση της περιοχής μελέτης), για τη διερεύνηση της δυνατότητας διάκρισής τους από τις εικόνες SPOT. Τα δείγματα χρησιμοποιήθηκαν τόσο κατά την εκπαίδευση του ταξινομητή που εκτελέστηκε κατά την ταξινόμηση των δύο εικόνων (training set), όσο και κατά την εκτίμηση της ακρίβειας της ταξινόμησης και την επαλήθευση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν από την ταξινόμηση και την οπτική ερμηνεία των εικόνων (ground truth data). Επιπλέον, μέσω της παρατήρησης αεροφωτογραφιών, λήψης 1987, αποκτήθηκαν σημαντικά στοιχεία για την επαλήθευση των αποτελεσμάτων.

5 4. Ανάλυση Ερμηνεία Ένας από τους κύριους σκοπούς της εργασίας αυτής ήταν η διερεύνηση της δυνατότητας των δορυφορικών δεδομένων SPOT να καταγράψουν τις αλλαγές της κάλυψης/χρήσης γης. Γι αυτό το λόγο κατά τον σχεδιασμό της διαδικασίας της ταξινόμησης, έγινε μία προσπάθεια διάκρισης συγκεκριμένων ειδών καλλιεργειών (αμπέλια, ελιές, άλλες δενδρώδεις καλλιέργειες και αρόσιμες καλλιέργειες), πέραν των άλλων κλασικών τύπων κάλυψης (γυμνό έδαφος, γυμνό πέτρωμα, καμένες εκτάσεις, θαμνώδεις εκτάσεις, δάσος πεύκης, αστικές περιοχές και λατομεία), κάτι το οποίο παρουσίαζε σημαντικό ενδιαφέρον για την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με τις αλλαγές των καλλιεργούμενων ειδών που έγιναν μέσα στη δωδεκαετία. Η ταξινόμηση της πρόσφατης εικόνας SPOT-2 XS (1998) προηγήθηκε λόγω της πληθώρας δεδομένων υπαίθρου, τα οποία συλλέχτηκαν κατά τη διάρκεια του επόμενου χρόνου από την λήψη της ( ) και ως εκ τούτου υπήρχε μία καλύτερη αντίληψη της πραγματικότητας, και στη συνέχεια ακολούθησε η ταξινόμηση της εικόνας SPOT-1 XS (1986) χρησιμοποιώντας δεδομένα από αεροφωτογραφίες που λήφθηκαν το Οι θεματικοί χάρτες που προέκυψαν αρχικά από την αυτόματη ταξινόμηση εμπεριείχαν πολλά σφάλματα. Για τη μεν πρώτη εικόνα, η βελτίωση του θεματικού χάρτη σε υψηλά επίπεδα ακρίβειας (>80%), επιτεύχθηκε μέσω της οπτικής ερμηνείας της εικόνας και τη διόρθωση πολλών σφαλμάτων, δεδομένου ότι κατά το στάδιο των εργασιών υπαίθρου καλύφθηκε σχεδόν εξ ολοκλήρου η περιοχή μελέτης και έτσι υπήρχε πολύ καλή γνώση της κάλυψης/χρήσης γης. Αντίθετα στη δεύτερη εικόνα, η οπτική ερμηνεία δεν υποβοήθησε σημαντικά την αύξηση της ακρίβειας, λόγω της έλλειψης δεδομένων υπαίθρου σε πραγματικό χρόνο, κυρίως όσον αφορά τη επιζητούμενη διάκριση των καλλιεργειών. Η αδυναμία της αυτόματης ταξινόμησης να δώσει έναν θεματικό χάρτη υψηλής ακρίβειας (>80%), οφείλεται εν μέρει στο ότι οι δορυφόροι SPOT-1 και 2 χρησιμοποιούν μόνο 3 φασματικά κανάλια (δύο στο ορατό και ένα στο κοντινό υπέρυθρο), εκ των οποίων τα 2 πρώτα που καλύπτουν το ορατό φάσμα, έχουν πολύ υψηλή φασματική συσχέτιση και η πληροφορία που αποδίδουν είναι παρεμφερής. Αυτό αποτελεί σημαντικό μειονέκτημα καθ ότι μόνο τα δύο εκ των τριών καναλιών συνεισφέρουν στην ταξινόμηση. Ταυτόχρονα, ο πολυτεμαχισμός του αγροτικού κλήρου, οι μικρές εκτάσεις των αγροτεμαχίων, η έντονη εναλλαγή των καλλιεργειών και γενικότερα των καλυμματικών τύπων, η συχνή εμφάνιση της συγκαλλιέργειας στην παράκτια πεδιάδα και η φασματική σύγχυση των κλάσεων μεταξύ τους, αποτελούν τους κύριους παράγοντες που δυσκολεύουν την επίτευξη υψηλής ακρίβειας κατά την ταξινόμηση. Για να γίνει εφικτή η καταγραφή των αλλαγών της κάλυψης/χρήσης γης ήταν απαραίτητη η δημιουργία συγκρίσιμων μεγεθών και η χρησιμοποίηση θεματικών χαρτών υψηλής ακρίβειας (>80%) έτσι ώστε οι αλλαγές που θα καταγράφονταν να αντιστοιχούν στην πραγματικότητα και να μην είναι εσφαλμένες. Για την τήρηση αυτών των προϋποθέσεων, έγινε συγχώνευση σε μία κλάση όλων των καλλιεργειών και τα τελικά προϊόντα-θεματικοί χάρτες που δημιουργήθηκαν (κλίμακα 1:50.000) απεικονίζονται στο Σχήμα 3 και 4. Με την αλληλεπίθεση των δύο χαρτών προέκυψε ο χάρτης αλλαγών της κάλυψης/χρήσης γης (Σχήμα 5). Από την μελέτη του χάρτη των αλλαγών προκύπτουν οι ακόλουθες παρατηρήσεις: Α) Η έντονη υποβάθμιση της φυσικής βλάστησης (κόκκινο χρώμα στο Σχήμα 5) έχει καταγραφεί σε όλη την περιοχή, εκτός της παράκτιας ζώνης, και σχετίζεται με τις πυρκαγιές (μαύρο χρώμα) που έκαψαν κυρίως πευκώδη και θαμνώδη βλάστηση, τη διείσδυση των καλλιεργειών μέσα στη φυσική βλάστηση (καφέ χρώμα) και την αποψίλωσή της (είναι χαρακτηριστική η μείωση των εκτάσεων της φυσικής βλάστησης, όπως φαίνεται στον Πίνακα 1, και κυρίως η εξαφάνιση σημαντικού μέρους του δάσους πεύκης), και την αντικατάσταση μέρους της αραιής θαμνώδους βλάστησης από τα γυμνά εδάφη και τα γυμνά πετρώματα (παρατηρείται κυρίως στην περιοχή των αναβαθμίδων, μορφές badlands σε γυμνές μάργες, όπου παρατηρούνται έντονα φαινόμενα διάβρωσης και ερημοποίησης, και η οποία χρήζει άμεσης προστασίας). Β) Η άνιση κατανομή των αλλαγών των καλλιεργούμενων εκτάσεων. Όσον αφορά την παράκτια ζώνη (0-100μ) οι εκτάσεις μειώνονται λόγω της έντονης οικιστικής ανάπτυξης ενώ αντίθετα στην υπόλοιπη περιοχή, σε μεγαλύτερα υψόμετρα, οι καλλιεργούμενες εκτάσεις αυξάνονται εις βάρος κυρίως της φυσικής βλάστησης (καφέ χρώμα στο Σχήμα 5). Έτσι η μικρή μείωση των καλλιεργούμενων εκτάσεων (Πίνακας 1) είναι μάλλον παραπλανητική και σε καμία περίπτωση δεν αναδεικνύει την ολοένα αυξανόμενη πίεση των ανθρώπινων δραστηριοτήτων και παρεμβάσεων στο φυσικό περιβάλλον, κυρίως όσον αφορά την ενδοχώρα και τα μεγαλύτερα υψόμετρα (>100μ.). Γ) Ο διπλασιασμός των εκτάσεων που καλύπτουν οι δομημένες περιοχές (Πίνακας 1). Το μεγαλύτερο μέρος της επέκτασης του αστικού κελύφους (περίπου το 90%) παρατηρείται στην παράκτια ζώνη με αντίστοιχη μείωση των καλλιεργούμενων εκτάσεων (κυανό χρώμα στο Σχήμα 5). Η επέκταση αυτή οφείλεται στην έντονη αστική ανάπτυξη που υφίσταται τα τελευταία χρόνια η περιοχή της Κορινθιακής πεδιάδας.

6 Δ) Η αύξηση των λατομείων και των θέσεων ανόρυξης αδρανών υλικών, η οποία δικαιολογείται από την έντονη οικιστική ανάπτυξη (Πίνακας 1). Σχήμα 3. Η κάλυψη/χρήση γης όπως προέκυψε από την ταξινόμηση της εικόνας SPOT-1 XS (1986). Σχήμα 4. Η κάλυψη/χρήση γης όπως προέκυψε από την ταξινόμηση της εικόνας SPOT-2 XS (1998). Πίνακας 1. Στατιστικά στοιχεία των τύπων κάλυψης/χρήσης γης στην περιοχή μελέτης. Κάλυψη/χρήση γης Έκταση (m 2 ) 1986 (%) Έκταση (m 2 ) 1998 (%) Γυμνό πέτρωμα , ,01 Γυμνό έδαφος , ,01 Καμένη έκταση , ,03 Καλλιέργειες , ,65 Πυκνή θαμνώδης βλάστηση , ,03 Αραιή θαμνώδης βλάστηση - Βοσκότοπος , ,07 Πεύκη , ,08 Λατομείο , ,00 Αστική περιοχή , ,11

7 Σχήμα 5. Οι αλλαγές στην κάλυψη/χρήση γης που παρατηρήθηκαν κατά το χρονικό διάστημα και καταγράφηκαν από τις δύο δορυφορικές εικόνες. Με το γκρι χρώμα απεικονίζονται οι περιοχές όπου δεν υπήρχε καμία αλλαγή, με το κυανό η επέκταση του αστικού κελύφους εις βάρος κυρίως των καλλιεργειών, με το μαύρο οι καμένες εκτάσεις, με το κόκκινο η υποβάθμιση της βλάστησης, με το καφέ η επέκταση των καλλιεργειών εις βάρος της φυσικής βλάστησης (αποψίλωση) και το πράσινο την εγκατάλειψη καλλιεργούμενων εκτάσεων οι οποίες έγιναν βοσκότοποι. 5. Συμπεράσματα Στην περιοχή της Κορινθίας δεν έχει γίνει κατά το πρόσφατο παρελθόν κάποια αξιόλογη προσπάθεια χαρτογράφησης, τουλάχιστον όσον αφορά την κλίμακα που χρησιμοποιήθηκε (1:50.000) στην παρούσα μελέτη και το επίπεδο λεπτομέρειας και το εύρος της πληροφορίας που εξάχθηκε από τα δορυφορικά δεδομένα. Το πρόγραμμα CORINE παρ ότι αποτέλεσε μία πρώτη προσπάθεια δημιουργίας μιας βάσης δεδομένων σε εθνικό επίπεδο, η οποία έλειπε, έδωσε δεδομένα κλίμακας 1: τα οποία σήμερα είναι περιορισμένης χρησιμότητας λόγω της παλαιότητας τους (15-20 χρόνια) και των πολλών ανακριβειών που εμπεριέχουν, και σε καμία περίπτωση δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πρακτικό επίπεδο όσον αφορά την κάλυψη/χρήση γης και την ανίχνευση των αλλαγών που έγιναν μέχρι σήμερα. Άλλωστε η κατάλληλη διαχείριση της κάλυψης/χρήσης γης και η διατήρηση και προστασία του φυσικού περιβάλλοντος απαιτούν ακριβείς πληροφορίες για την κατανομή της στην περιοχή μελέτης και την καταγραφή των διαχρονικών αλλαγών που έχουν συμβεί τα τελευταία χρόνια. Τα δορυφορικά δεδομένα SPOT παρουσίασαν μία αδυναμία διάκρισης συγκεκριμένων τύπων κάλυψης/χρήσης γης, λόγω της περιορισμένης φασματικής ανάλυσής τους και των παραγόντων εκείνων που συναντώνται στην περιοχή και αφορούν τον πολυτεμαχισμό του αγροτικού κλήρου, τις μικρές εκτάσεις των αγροτεμαχίων, την έντονη εναλλαγή των καλυμματικών τύπων, την συχνή συγκαλλιέργεια και την φασματική σύγχυση των κλάσεων ταξινόμησης. Η χρήση ενός επιπλέον φασματικού καναλιού στο υπέρυθρο ενδεχομένως να βοηθήσει στην καλύτερη διάκριση των κλάσεων και κυρίως όσον αφορά τα είδη καλλιέργειας (βλ. SPOT-4 και 5). Είναι όμως γεγονός ότι, αν και η εξέλιξη της δορυφορικής τεχνολογίας έχει φτάσει σε υψηλό επίπεδο και δίνει προϊόντα υψηλής χωρικής ανάλυσης, δεν παρατηρείται αντίστοιχη βελτίωση στη φασματική ανάλυση των δορυφορικών δεδομένων και η αναγνώριση - διάκριση των καλλιεργειών παραμένει σε μεγάλο βαθμό ένα πολύπλοκο και άλυτο σε πολλές περιπτώσεις πρόβλημα. Η περιοχή μελέτης καταλαμβάνει περίπου 276 km 2 και οι αλλαγές που καταγράφηκαν κατά την περίοδο είναι σημαντικές και ραγδαίες, δεδομένου ότι το μεγαλύτερο μέρος αυτών έγιναν μέσα στην δεκαετία του 90, και αφορούν κατά προσέγγιση το 20% της συνολικής έκτασης. Προβλέπεται ότι οι αλλαγές της κάλυψης/χρήσης γης θα συνεχιστούν κατά τα επόμενα χρόνια με τον ίδιο ρυθμό, τουλάχιστον όσον αφορά την παράκτια ζώνη της Κορινθίας όπου εκκρεμεί η νέα χάραξη της σιδηροδρομικής γραμμής και η διαπλάτυνση της εθνικής οδού Κορίνθου-Πάτρας. Ταυτόχρονα, η μείωση των χρονικών αποστάσεων από την πρωτεύουσα, με τον εκσυγχρονισμό του οδικού δικτύου και τη ζεύξη Ρίου-Αντιρρίου, θα ευνοήσει την περαιτέρω οικιστική ανάπτυξη της περιοχής. Από την άλλη πλευρά, η πίεση της αστικής επέκτασης προκαλεί κατά κάποιο τρόπο μία μεταφορά των καλλιεργούμενων εκτάσεων από την πεδινή παράκτια ζώνη προς τα μεγαλύτερα υψόμετρα, αυξάνοντας με την σειρά της την πίεση προς το φυσικό περιβάλλον και τοπίο το οποίο τείνει να μειώνεται όλο και περισσότερο με το πέρασμα των χρόνων.

8 Τέλος, παρατηρείται μία αλληλεπίδραση μεταξύ της μορφολογίας και των ανθρώπινων δραστηριοτήτων και παρεμβάσεων, η οποία επηρεάζει άμεσα την κάλυψη/χρήσης γης της περιοχής. Από την μία πλευρά το έντονο ανάγλυφο λειτουργεί αποτρεπτικά όσον αφορά την επέκταση των καλλιεργούμενων εκτάσεων, με αποτέλεσμα η φυσική βλάστηση να έχει εκτοπιστεί κυρίως σε περιοχές δύσβατες, με απότομες κλίσεις. Βέβαια, σε ορισμένες περιπτώσεις, η δημιουργία τεχνητών αναβαθμίδων σε απότομα πρανή, στα οποία έχει προηγηθεί η αποψίλωση της φυσικής βλάστησης μέσω των πυρκαγιών, δίνει τη δυνατότητα στον άνθρωπο να ξεπερνά αυτό το εμπόδιο και αποτελεί μία συνήθης πρακτική κατά τα τελευταία χρόνια. Από την άλλη πλευρά, ο άνθρωπος επηρεάζει έμμεσα τη μορφολογία μέσω των ενεργειών του. Οι πυρκαγιές, η υπερβόσκηση, η επέκταση των καλλιεργούμενων εκτάσεων εις βάρος της φυσικής βλάστησης, και οι καλλιεργητικές πρακτικές που εφαρμόζονται, σε συνδυασμό με τις ολοένα πιο συχνής εμφάνισης δυσμενείς καιρικές συνθήκες, διευκολύνουν την υποβάθμιση και αποψίλωση της βλάστησης, εντείνουν τη διάβρωση του τοπίου και ευνοούν την εμφάνιση του φαινομένου της ερημοποίησης. Βιβλιογραφία Μαριολάκος Ι. και Σ. Στείρος, 1989: Είναι η πρόσφατη εξέλιξη της βόρειας Πελοποννήσου αποτέλεσμα λιθοσφαιρικού εφελκυσμού;. Δελτ. Ελλ. Γεωλ. Εταιρ., 23/1, Μπορνόβας Ι., Ν. Λαλεχός, Ν. Φιλιππάκης, Γ. Χριστοδούλου και Σ. Τσαϊλά - Μονόπωλη, 1972: Γεωλογικός χάρτης, φύλλο "Κόρινθος" (κλίμακα 1:50.000), εκδόσεις ΙΓΜΕ. Τάταρης Α., Ν. Μαραγκουδάκη, Γ. Κουνή, Γ. Χριστοδούλου και Σ. Τσαϊλά - Μονόπωλη, 1970: Γεωλογικός χάρτης, φύλλο "Νεμέα" (κλίμακα 1:50.000), εκδόσεις ΙΓΜΕ. Armijo R., B. Meyer, G. King, A. Rigo and D. Papanastasiou, 1996: Quaternary evolution of the Corinth rift and its implications for the late Cenozoic evolution of the Aegean. Geophysical Journal International, 126, Baker J. R., S. A. Briggs, V. Gordon, A. R. Jones, J. J. Settle, J. R. G. Townshend and B. K. Wyatt, 1991: Advances in classification for land cover mapping using SPOT HRV imagery. International Journal of Remote Sensing, 12 (6), Cihlar J., 2000: Land cover mapping of large areas from satellites: status and research priorities. International Journal of Remote Sensing, 21 (6 & 7), El-Magd I. A. and T. W. Tanton, 2003: Improvements in land use mapping for irrigated agriculture from satellite sensor data using a multi-stage maximum likelihood classification. International Journal of Remote Sensing, 24 (21), Gao J. and D. Skillcorn, 1998: Capability of SPOT XS data in producing detailed land cover maps at the urban-rural periphery. International Journal of Remote Sensing, 19 (15), Guerschman J. P., J. M. Paruelo, C. Di Bella, M. C. Giallorenzi and F. Pacin, 2003: Land cover classification in the Argentine Pampas using multi-temporal TM data. International Journal of Remote Sensing, 24 (17), Johnsson K., 1994: Segment-based land use classification from SPOT satellite data. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 60 (1), Le Hegarat-Mascle S., A. Quesney, D. Vidal-Madjar, O. Taconet, M. Normand and C. Loumagne, 2000: Land cover discrimination from multitemporal ERS images and mutlispectral Landsat images: a study case in an agricultural area in France. International Journal of Remote Sensing, 21 (3), Mas J. F., 1999: Monitoring land cover changes: a comparison of change detection techniques. International Journal of Remote Sensing, 20 (1), Mouat D. A., G. G. Mahin and J. Lancaster, 1993: Remote sensing techniques in the analysis of change detection. Geocarto International, 2, Ortiz M. J., A. R. Formaggio and J. C. N. Epiphanio, 1991: Classification of croplands through integration of remote sensing, GIS, and historical database. International Journal of Remote Sensing, 18 (1), Serra P., X. Pons and D. Sauri, 2003: Post-classification change detection with data from different sensors: some accuracy considerations. International Journal of Remote Sensing, 24 (16),