ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΚΑΜΕΝΩΝ ΕΚΤΑΣΕΩΝ ΤΟΥ 2007 ΤΗΣ ΥΤΙΚΗΣ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΠΙΠΕ ΟΥ ΖΗΜΙΩΝ ΧΛΩΡΙ ΑΣ - ΕΝ ΕΙΞΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗΣ Αντύπας Γεράσιµος 1 *, Γιαννάκης Ιωάννης 2, Μαρτίνης Αριστοτέλης 3, Χάρου Ελένη 4 1 Καθηγητής Β /θµιας Εκπ/σης - Συνεργάτης Τ.Ε.Ι. Πατρών, Β /θµια Εκπ/ση, Πάτρα Τηλ: 6977458208, E-mail: antyger@gmail.com 2 Συνεργάτης Τµήµατος Μηχ/γίας Τ.Ε.Ι. Πατρών, Τ.Ε.Ι. Πατρών, Πάτρα Τηλ: 6936856490, E-mail: ioannis.giannakis@gmail.com 3 Καθηγητής Εφαρµογών, Τµήµα Τεχνολογίας Περιβάλλοντος και Οικολογίας Ζακύνθου-Τ.Ε.Ι. Ιονίων Νήσων, Ζάκυνθος Τηλ: 6972406764, E-mail: amartinis@teiion.gr aristotelismartinis@yahoo.gr 4 Συνεργάτης Τ.Ε.Ι. Ιονίων Νήσων, Τµήµα Τεχνολογίας Περιβάλλοντος και Οικολογίας Ζακύνθου-Τ.Ε.Ι. Ιονίων Νήσων - Ερευνητικό Κέντρο ηµόκριτος, Αθήνα Τηλ: 6977714433, E-mail: exarou@iit.demokritos.gr ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται µία εφαρµογή που συνδυάζει Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών (ΓΣΠ), ορυφορική Τηλεπισκόπηση και χρήση λογισµικού ανοικτού κώδικα για τη µελέτη της µεταβολής δεικτών βλάστησης πριν και µετά την µεγάλη πυρκαγιά του Αυγούστου 2007 στην Πελοπόννησο της Ελλάδας. ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙ ΙΑ Τηλεπισκόπιση, Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών, δείκτες βλάστησης 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στις µέρες µας, οι δορυφορικές εικόνες αποτελούν µία από τις πιο διαδεδοµένες µορφές καταγραφής δεδοµένων, που η εφαρµογή τους ποικίλει ανάλογα µε τις χαρακτηριστικές τους ιδιότητες (χωρική διακριτική ικανότητα, φασµατική και ραδιοµετρική ανάλυση). Βασική αρχή λειτουργίας των τηλεπισκοπικών ανιχνευτών (ψηφιακών σαρωτών) είναι ότι η γήινη επιφάνεια απορροφά, εκπέµπει ή ανακλά την ηλιακή ακτινοβολία που δέχεται. Έτσι, διαφορετικά υλικά ανακλούν και απορροφούν µε διαφορετικό τρόπο στα διάφορα µήκη κύµατος. Κάθε υλικό παρουσιάζει διαφορετική φασµατική απόκριση η µελέτη της οποίας µας επιτρέπει τη διάκριση µιας επιφάνειας από κάποια άλλη και την εξαγωγή πληροφορίας σχετικά µε το σχήµα, το µέγεθος, τις φυσικές ακόµα και τις χηµικές ιδιότητές της. 1
Η βλάστηση έχει µια µοναδική φασµατική υπογραφή η οποία καθιστά ικανό τον άµεσο διαχωρισµό της από άλλους τύπους εδαφοκάλυψης σε µια εικόνα στο ορατό ή στο εγγύς υπέρυθρο. Οι φωτοχρωστικές ουσίες του φύλλου των φυτών (κυρίως η χλωροφύλλη) απορροφούν κυρίως στο ορατό φάσµα για τη φωτοσύνθεση. Η υγιής πράσινη βλάστηση απορροφά ισχυρά στο ορατό φάσµα και ιδιαίτερα στην ερυθρή ακτινοβολία (0.63-0.69µm), ενώ ταυτόχρονα ανακλά ισχυρά στο κοντινό υπέρυθρο µέρος του φάσµατος (0.76-0.90µm). Κατά συνέπεια, στο ερυθρό η φασµατική υπογραφή της βλάστησης παρουσιάζει ελάχιστο, ενώ στο εγγύς υπέρυθρο παρουσιάζει τοπικό µέγιστο (Καρτέρης 1999, Μηλιαρέσης 2006). Η αντίθεση (διαφορά) µεταξύ της ανάκλασης στο ερυθρό και στο κοντινό υπέρυθρο είναι µια ευαίσθητη µέτρηση της ποσότητας της βλάστησης. Έτσι, τα τηλεπισκοπικά δεδοµένα από το ερυθρό (RED) και το κοντινό υπέρυθρο (NIR) µπορούν να συνδυαστούν και να αποτελέσουν τους λεγόµενους δείκτες βλάστησης - vegetation indices. Οι δείκτες βλάστησης είναι πολύ καλοί φασµατικοί µετασχηµατισµοί δύο ή περισσότερων καναλιών µιας δορυφορικής εικόνας, συνήθως του ερυθρού και του κοντινού υπέρυθρου, και έχουν σχεδιαστεί για να βελτιώνουν το «σήµα» της βλάστησης ώστε να επιτρέπουν αξιόπιστες χωρικές και χρονικές συγκρίσεις της επίγειας φωτοσυνθετικής δραστηριότητας. 2. Ε ΟΜΕΝΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ 2.1 εδοµένα Στην παρούσα εργασία έγινε χρήση δεδοµένων από την ιστοσελίδα (Eoli-sa) της ESA και λήψη δορυφορικών εικόνων πλήρους ανάλυσης (Full Resolution) για την περιοχή µελέτης ( υτική Πελοπόννησο) από τον δορυφόρο ENVISAT που κάνει χρήση του Μεσαίας Ανάλυσης Φασµατόµετρου Απεικόνισης (MEdium Resolution Imaging Spectrometer - MERIS) και το οποίο είναι ένα από τα κύρια µέσα εγκατεστηµένα στην πλατφόρµα της ESA. Το (MEdium Resolution Imaging Spectrometer - MERIS) αποτελεί ένα προγραµµατιζόµενο, µεσαίας ανάλυσης φάσµατος, απεικονιστικό φασµατόµετρο που λειτουργεί στο πεδίο φάσµατος της ηλιακής ανάκλασης κάνοντας χρήση 15 φασµατικών διαύλων που µπορούν να επιλεγούν µε εντολή από το έδαφος. Το µέσο αυτό σαρώνει την επιφάνεια της Γης µε τη µέθοδο ωθητικής σάρωσης (push-broom). Γραµµικές συστοιχίες CCD παρέχουν χωρική δειγµατοληψία µέσω της κατεύθυνσης της τροχιάς ενώ η κίνηση του δορυφόρου παρέχει σάρωση στην κατά µήκος κατεύθυνση. Ο MERIS είναι σχεδιασµένος έτσι ώστε να µπορεί να αποκτά δεδοµένα πάνω από τη Γη όποτε οι συνθήκες φωτισµού είναι κατάλληλες. Το πεδίο προβολής των 68.5 ο του οργάνου γύρω από το κατώτατο σηµείο καλύπτει µια λωρίδα πλάτους περίπου 1.150 km. Το καταγραφικό σύστηµα MERIS του ευρωπαϊκού δορυφόρου ENVISAT διαθέτει 15 διαύλους (κανάλια) στην περιοχή του φάσµατος από 290-1.040 nm µε χωρική διακριτική ικανότητα 300 m το καθένα. 2
2.2 Μεθολογία Η διαδικασία περιλάµβανε τη χρήση 30 επιλεγµένων δορυφορικών εικόνων (από 26/07/07-03/072010) που ελήφθησαν µε τη χρήση του λογισµικού Eoli-sa όπου έγινε χωρική επιλογή των περιοχών της υτικής Πελοποννήσου από την ευρύτερη διαθέσιµη περιοχή στις δορυφορικές εικόνες. Έγινε δε, χρήση των δύο διαθέσιµων λογισµικών BΕΑΜ - VΙSAT 4.6.1 και 4.7 - RC1 ανοικτού κώδικα (open source) µιας και το καθένα έχει δυνατότητες που αλληλοσυµπληρώνονται. Η δε εργαλειοθήκη Beam, είναι µια εργαλειοθήκη για την προβολή, ανάλυση και επεξεργασία δεδοµένων τηλεπισκόπησης τύπου ράστερ (raster) Με βάση την ηµεροµηνία εκδήλωσης πυρκαγιάς στην περιοχή της υτικής Πελοποννήσου τον Αύγουστο του 2007 έγινε επιλογή 7 δορυφορικών εικόνων (µε επιλεγµένη περιοχή µελέτης χωρίς εκτεταµένη νεφοκάλυψη) θερινών µηνών των ετών 2007, 2008 και 2009, για καταγραφή µε αριθµητικά δεδοµένα, µέσω του λογισµικού, αρχικά του δείκτη NDVI (Normalised Difference Vegetation Index - κανονικοποιηµένος δείκτης βλάστησης) αλλά και άλλων δεικτών βλάστησης (LAI, fcover, LAIxCab, fapar) µε δεδοµένα πριν την πυρκαγιά αλλά και µέχρι δύο έτη µετά. Η επιλογή των 7 δορυφορικών εικόνων θερινών µηνών περιλάµβανε τις ηµεροµηνίες: 29/07/07, 01/08/07, 20/08/07, 27/06/08, 18/08/09, 21/08/09 και 28/0809. Στην εικόνα 1 παρουσιάζεται απεικόνιση της Πελοποννήσου κατά τις πρώτες ηµέρες της πυρκαγιάς του Αυγούστου 2007 και η επιλεγµένη περιοχή προς διερεύνηση. Εικόνα 1: Πυρκαγιά Πελοποννήσου - Αύγουστος 2007. Στις επιλεγµένες εικόνες έγινε ραδιοµετρική και γεωµετρική διόρθωση (Orthorectification - ορθοαναγωγή & reprojection - επαναπροβολή), και επεξεργασία εικόνας για πιθανότητα νέφωσης (Cloud Probability Processor) µέσω του λογισµικού VISAT 4.7. Η δε επεξεργασία των δορυφορικών εικόνων υλοποιήθηκε ως κάτωθι: επιλογή περιοχής ενδιαφέροντος ( υτική Πελοπόννησος) από το σύνολο της δορυφορικής εικόνας, γεωµετρική και ραδιοµετρική - ατµοσφαιρική διόρθωση (πιθανότητα Νέφωσης - Cloud Probability Processor) στην επιλεγείσα εικόνα, επιλογή του καταλληλότερου συνδυασµού καναλιών (bands) για την παρουσίαση της εικόνας (Tsagaris, Giannopoulos, Anastassopoulos, 2004), επιλογή στοχευµένων σηµείων (περιοχής υτικής Πελοποννήσου) από την δορυφορική εικόνα για τον υπολογισµό και εκτίµηση των παραµέτρων ( είκτης NDVI, Φασµατική υπογραφή, είκτες βλάστησης LAI, fcover, LAIxCab, fapar). 3
3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ, ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΤΟΥ ΓΣΠ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ Η στατιστική ανάλυση των δεδοµένων µέσω θερινών µέσων όρων NDVI (Normalised Difference Vegetation Index - κανονικοποιηµένος δείκτης βλάστησης) της επιλεγµένης περιοχής µε Longitude (min, max) - (21,70-21,81) και Latitude (min, max) - (37,4137,50), που αντιστοιχεί στην ευρύτερη περιοχή Καϊάφα Ν. Ηλείας, έδωσε ενδείξεις πιθανής αναγέννησης στη υτική Πελοπόννησο. Κρίθηκε σκόπιµη έτσι, η διερεύνηση και άλλων δεικτών µε σκοπό την εξαγωγή πιο ασφαλών συµπερασµάτων. Επιλέχθηκαν συγκεκριµένοι δείκτες βλάστησης LAI, fcover, LAIxCab, fapar, για τις 7 διαθέσιµεςεπιλεγµένες δορυφορικές εικόνες θερινών µηνών των ετών 2007, 2008 και 2009. Η επεξεργασία των δεδοµένων της έρευνας κατέληξε: είκτης NDVI (περιοχή µελέτης. Πελοποννήσου) µέσος όρος θερινών µηνών 2007: 0,30 (πριν την πυρκαγιά) µέσος όρος θερινών µηνών 2008: 0,22 µέσος όρος θερινών µηνών 2009: 0,25 γεγονός που επιβεβαιώνει την αναγέννηση των πυρόπληκτων περιοχών και την αύξηση της βλάστησης. Στην εικόνα 2 παρουσιάζονται απεικονίσεις του δείκτη NDVI της Πελοποννήσου πριν και µετά τη πυρκαγιά του Αυγούστου 2007. Στο σχήµα 1 παρουσιάζεται συγκριτικό και µέσο θερινό NDVI Πελοποννήσου πριν και µετά τη πυρκαγιά του Αυγούστου 2007 Εικόνα 2: είκτης NDVI Πελοποννήσου (29/07/07, 01/08/07, 20/08/07, 27/06/08, 18/08/09, 21/08/09, 28/08/09). 29/07/07 01/08/07 20/08/07 27/06/08 18/08/09 21/08/09 28/08/09 4
Σχήµα 1: Συγκριτικό και Μέσο θερινό NDVI Πελοποννήσου πριν και µετά τη πυρκαγιά του Αυγούστου 2007. ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΟ NDVI ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ ΠΡΙΝ ΚΑΙ ΚΑΙ ΕΝΑ ΕΤΟΣ ΜΕΤΑ ΤΗ ΦΩΤΙΑ ΑΥΓΟΥΣΤΟΥ 2007 0,60 0,50 NDVI 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 1 15 29 43 57 71 85 99 113 127 141 155 169 183 197 211 225 239 253 20/8/2007 27/6/2008 Πολυωνυµική (27/6/2008) ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΟ NDVI ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ ΠΡΙΝ ΤΗ ΦΩΤΙΑ ΚΑΙ ΥΟ ΕΤΗ ΜΕΤΑ ΤΗ ΦΩΤΙΑ ΑΥΓΟΥΣΤΟΥ 2007 NDVI 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 1 15 29 43 57 71 85 99 113 127 141 155 169 183 197 211 225 239 253 20/8/2007 21/8/2009 Πολυωνυµική (21/8/2009) Προέκυψε λοιπόν, πως ο δείκτης NDVI µειώθηκε (από 0,30 σε 0,22) µετά την πυρκαγιά του 2007 στην επιλεγµένη περιοχή µελέτης (ευρύτερη περιοχή Καϊάφα Ν. Ηλείας) και συγκρινόµενος µετά αρκετό χρονικό διάστηµα (θερινούς µήνες ένα και δύο έτη µετά) αυξήθηκε (από 0,22 σε 0,25) κάτι που επιβεβαιώνει την αναγέννηση των πυρόπληκτων περιοχών και την αύξηση της βλάστησης. Όσον αφορά τους δείκτες βλάστησης στον Πίνακα 1 φαίνονται τα αποτελέσµατα που προκύπτουν για το µέσο όρο των δεικτών βλάστησης της επιλεγµένης περιοχής της υτ. Πελοποννήσου. Πίνακας 1. είκτες βλάστησης στοχευµένης τοποθεσίας επιλεγµένων δορυφορικών εικόνων Πελοποννήσου. ΥΤ. ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΣ (επιλεγµένη περιοχή) LAI fcover LAIxCab fapar 29/07/07 1,53 0,35 69,23 0,47 01/08/07 1,51 0,34 53,90 0,50 20/08/07 1,58 0,35 59,32 0,56 2007 1,54 0,35 60,82 0,51 27/06/08 1,24 0,22 58,65 0,36 2008 1,24 0,22 58,65 0,36 Αναλυτικότερα προέκυψε: 18/08/09 1,33 0,27 77,91 0,43 21/08/09 1,33 0,27 64,31 0,46 28/08/09 0,78 0,22 43,27 0,35 2009 1,15 0,25 61,83 0,41 5
είκτης LAI (περιοχή µελέτης υτ. Πελοποννήσου) µέσος όρος θερινών µηνών 2007: 1,54 (πριν την πυρκαγιά) µέσος όρος θερινών µηνών 2008: 1,24 µέσος όρος θερινών µηνών 2009: 1,15 γεγονός που δείχνει την µικρή παραγωγική ικανότητα της φυτοκοινωνίας της περιοχής µελέτης. Αυτό οφείλεται στη υποβάθµιση της βλάστησης µετά τις πυρκαγιές του 2007, αφού αντικαθιστώνται οι δενδρώδεις σχηµατισµοί από ποώδη φυτά και φυτά µε µικρότερη φυλλική κάλυψη. Στην εικόνα 3 παρουσιάζονται ενδεικτικές απεικονίσεις του δείκτη LAI της Πελοποννήσου πριν και µετά τη πυρκαγιά του Αυγούστου 2007. Έχει γίνει επιλογή παρουσίασης µιας απεικόνισης δείκτη LAI για κάθε έτος (2007-2008 - 2009). Εικόνα 3: είκτης LAI Πελοποννήσου (20/08/07, 27/06/08, 21/08/09). 20/08/07 27/06/08 21/08/09 Θα αναµέναµε υψηλότερες τιµές (µεταξύ 3 και 6 που ισχύει για εύκρατες περιοχές), αλλά έγινε χρήση δορυφορικών εικόνων θερινών µηνών που σηµαίνει ότι ο δείκτης φυλλικής επιφάνειας LAI έχοντας αυξηθεί εκθετικά κατά την περίοδο της έντονης ανάπτυξης των φυτών, αποκτά µια µέγιστη τιµή κατά την περίοδο της άνθησης (αναπαραγωγική περίοδος) και ακολούθως υφίσταται µείωση στο διάστηµα πριν από το τέλος της περιόδου (οφειλόµενη στη γήρανση και στη σταδιακή πτώση των µεγαλύτερων σε ηλικία φύλλων των φυτών της καλλιέργειας). Για το δείκτη LAI προέκυψε µείωση της τιµής του από 1,54 το 2007, σε 1,24 το 2008 και 1,15 το 2009 για την επιλεγµένη περιοχή µελέτης, που δείχνει την µικρή παραγωγική ικανότητα της φυτοκοινωνίας της περιοχής µελέτης. Αυτό οφείλεται στη υποβάθµιση της βλάστησης µετά τις πυρκαγιές του 2007, αφού αντικαθιστώνται οι δενδρώδεις σχηµατισµοί από ποώδη φυτά και φυτά µε µικρότερη φυλλική κάλυψη. είκτης fcover (περιοχή µελέτης υτ. Πελοποννήσου) µέσος όρος θερινών µηνών 2007: 0,35 (πριν την πυρκαγιά) µέσος όρος θερινών µηνών 2008: 0,22 µέσος όρος θερινών µηνών 2009: 0,25 γεγονός που δείχνει ότι η παρατηρούµενη µεταβολή του κλάσµατος ανοίγµατος βλάστησης (ανεξάρτητα από τη γεωµετρία φωτισµού) οριοθετεί µείωση φωτοσυνθετικής δραστηριότητας ένα έτος µετά (2008) την πυρκαγιά του 2007 και αύξηση φωτοσυνθετικής δραστηριότητας δύο έτη µετά (2009). 6
Στην εικόνα 4 παρουσιάζονται ενδεικτικές απεικονίσεις του δείκτη fcover της Πελοποννήσου πριν και µετά τη πυρκαγιά του Αυγούστου 2007. Έχει γίνει επιλογή παρουσίασης µιας απεικόνισης δείκτη LAI για κάθε έτος (2007-2008 - 2009). Εικόνα 4: είκτης fcover Πελοποννήσου (20/08/07, 27/06/08, 21/08/09). 20/08/07 27/06/08 21/08/09 Για το δείκτη fcover προέκυψε µεταβολή της τιµής του από 0,35 το 2007, σε 0,22 το 2008 και 0,25 το 2009 για την επιλεγµένη περιοχή µελέτης που δείχνει τη µεταβολή του κλάσµατος ανοίγµατος βλάστησης ανεξάρτητα από τη γεωµετρία του φωτισµού. είκτης LAIxCab (περιοχή µελέτης υτ. Πελοποννήσου) µέσος όρος θερινών µηνών 2007: 60,82 (πριν την πυρκαγιά) µέσος όρος θερινών µηνών 2008: 58,65 µέσος όρος θερινών µηνών 2009: 61,83 γεγονός που δείχνει ότι η παρατηρούµενη µεταβολή του ποσού της χλωροφύλλης αλλά και της πυκνότητας της βλάστησης οριοθετεί µείωση του δείκτη ένα έτος µετά (2008) την πυρκαγιά του 2007 και αύξηση του δείκτη δύο έτη µετά (2009) που ερµηνεύεται ως ένδειξη αναγέννησης. Η αξιοπιστία του δείκτη LAIxCab προκύπτει από το γεγονός ότι συνδυάζει δύο στοιχεία σε κάθε εικονοστοιχείο (χλωροφύλλη και πυκνότητα βλάστησης). Υπολογίζει δε το ποσό της χλωροφύλλης τόσο σε επίπεδο φυλλωµάτων όσο και σε επίπεδο κοµοστέγης. Στην εικόνα 5 παρουσιάζονται ενδεικτικές απεικονίσεις του δείκτη LAIxCab της Πελοποννήσου πριν και µετά τη πυρκαγιά του Αυγούστου 2007. Έχει γίνει επιλογή παρουσίασης µιας απεικόνισης δείκτη LAI για κάθε έτος (2007-2008 - 2009). Εικόνα 5: είκτης LAIxCab Πελοποννήσου (20/08/07, 27/06/08, 21/08/09). 20/08/07 27/06/08 21/08/09 Για το δείκτη LAIxCab προέκυψε µεταβολή της τιµής του από 60,82 το 2007, σε 58,65 το 2008 και 61,83 το 2009 για την επιλεγµένη περιοχή µελέτης, που δείχνει τη µεταβολή του ποσού της χλωροφύλλης αλλά και της πυκνότητας της βλάστησης. Η 7
αξιοπιστία του δείκτη που πηγάζει από το γεγονός ότι ο υπολογισµός αυτού του παράγοντα συνδυάζει δύο στοιχεία σε κάθε εικονοστοιχείο (χλωροφύλλη και πυκνότητα βλάστησης) µας δίνει το ποσό της χλωροφύλλης που µπορεί να υπολογιστεί τόσο σε επίπεδο φυλλωµάτων όσο και σε επίπεδο κοµοστέγης. είκτης fapar (περιοχή µελέτης υτ. Πελοποννήσου) µέσος όρος θερινών µηνών 2007: 0,51 (πριν την πυρκαγιά) µέσος όρος θερινών µηνών 2008: 0,36 µέσος όρος θερινών µηνών 2009: 0,41 γεγονός που δείχνει ότι η παρατηρούµενη µεταβολή του βαθµού φωτοσυνθετικής δραστηριότητας που αφορά µόνο τα πράσινα µέρη εξ ορισµού του δείκτη fapar (περιεχόµενο χλωροφύλλης φυλλωµάτων υψηλότερο από 15µg.cm -2 ) της κοµοστέγης, οριοθετεί µείωση φωτοσυνθετικής δραστηριότητας ένα έτος µετά (2008) την πυρκαγιά του 2007 και αύξηση φωτοσυνθετικής δραστηριότητας δύο έτη µετά (2009). Η πιθανή απόκλιση από πραγµατικά δεδοµένα µπορεί να οφείλεται στις συνθήκες νέφωσης και στη χρονική στιγµή λήψης των δορυφορικών εικόνων (αποδεκτή χρήση fapar στις 10:00 π.µ. σε συνθήκες µη νέφωσης). Η γνώση µεταβολής της τιµής του fapar είναι βασικής σηµασίας για την εκτίµηση των περιβαλλοντικών τάσεων, προκειµένου να κατευθύνουν τη χάραξη πολιτικής και για τη στήριξη της βιώσιµης ανάπτυξης. Στην εικόνα 6 παρουσιάζονται ενδεικτικές απεικονίσεις του δείκτη fapar της Πελοποννήσου πριν και µετά τη πυρκαγιά του Αυγούστου 2007. Έχει γίνει επιλογή παρουσίασης µιας απεικόνισης δείκτη LAI για κάθε έτος (2007-2008 - 2009). Εικόνα 6: είκτης fapar Πελοποννήσου (20/08/07, 27/06/08, 21/08/09). 20/08/07 27/06/08 21/08/09 Για το δείκτη fapar προέκυψε µεταβολή της τιµής του από 0,51 το 2007, σε 0,36 το 2008 και 0,41 το 2009 για την επιλεγµένη περιοχή µελέτης, που δείχνει τη µεταβολή του βαθµού φωτοσυνθετικής δραστηριότητας που αφορά µόνο τα πράσινα µέρη εξ ορισµού του δείκτη fapar (περιεχόµενο χλωροφύλλης φυλλωµάτων υψηλότερο από 15µg.cm -2 ) της κοµοστέγης. 4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Στην παρούσα εργασία τα Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών χρησιµοποιήθηκαν σαν κύριο εργαλείο για την υλοποίηση εφαρµογής που συνδυάζει Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών (ΓΣΠ), ορυφορική Τηλεπισκόπηση και χρήση λογισµικού ανοικτού κώδικα για τη µελέτη της µεταβολής δεικτών βλάστησης πριν και µετά την µεγάλη πυρκαγιά του Αυγούστου 2007 στην Πελοπόννησο της Ελλάδας. 8
Όσον αφορά τα φάσµατα (που υπολογίστηκαν κατόπιν ατµοσφαιρικής διορθώσεως) - που παρουσιάζονται ένθετα µέσα στις εικόνες 1,2,3,4,5 - µας δείχνουν τη διαφορετική φασµατική υπογραφή κάθε περιοχής που οφείλεται στη διαφορετική δοµή της βλάστησης σε κάθε χρονική περίοδο. Έτσι µπορούµε µέσω του γραφήµατος να εξαχθούν συµπεράσµατα πλούσιας ή όχι βλάστησης συγκρίνοντας την φασµατική υπογραφή πριν και µετά την πυρκαγιά. Επιπλέον, από τα υπολογιζόµενα φάσµατα των περιοχών µελέτης µε τη χρήση σχετικών πινάκων (που περιέχουν τιµές φάσµατος για τη βλάστηση της περιοχής) µπορεί να γίνει αποτίµηση του είδους της βλάστησης και να παραχθούν περαιτέρω πληροφορίες σχετικά µε τη ζηµία που προκάλεσαν οι πυρκαγιές στο κάθε είδος βλάστησης της περιοχής. Σύµφωνα µε τα αποτελέσµατα της έρευνας παρατηρείται ένδειξη φυσικής αναγέννησης - σύµφωνα µε τις µεταβολές των δεικτών βλάστησης - καθώς δεν έχει υπάρξει µέχρι σήµερα ανθρώπινη παρέµβαση (αναδάσωση, καλλιέργεια κ.λ.π.) στην επιλεγµένη περιοχή που αποτελεί την ευρύτερη περιοχή του Καϊάφα Ν. Ηλείας. Παρ όλα όµως τα δεδοµένα που προέκυψαν από την έρευνα, η περαιτέρω συλλογή και επεξεργασία εικόνων επόµενων ετών, µετά και το 2010, θα δώσει πιο σίγουρα και ασφαλή συµπεράσµατα. Γενικά, από την επεξεργασία τέτοιων εικόνων κρίνεται πως µπορούν να προκύψουν χρήσιµα συµπεράσµατα όπως η εκτίµηση ζηµιών κατηγοριών βλάστησης από τις πυρκαγιές και ο ρυθµός επανόδου της βλάστησης µε σκοπό την επιλογή της στρατηγικής αποκατάστασης και των σχετικών διαδικασιών διαχείρισης των πυρόπληκτων περιοχών. Τα ανωτέρω αποτελέσµατα θα πρέπει να µελετηθούν περαιτέρω από επιστήµονες µε υπόβαθρο περιβαλλοντικό και δασολογικό για την εξαγωγή ασφαλών συµπερασµάτων, λαµβάνοντας υπόψη τις ειδικές τους γνώσεις σχετικά µε τις συγκεκριµένες περιοχές, όπως το είδος της βλάστησης, τη γεωµορφολογία και άλλες παραµέτρους. Πάντως όσον αφορά τα Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών κατά την πρόληψη-πυροπροστασία, µπορούν να χρησιµοποιηθούν στον εντοπισµό των επικίνδυνων περιοχών και στη δηµιουργία χαρτών επικινδυνότητας (Καλλιδροµίτου, Παπαχρήστου, Μποναζούντας, και Caballero 2001). Όσον αφορά την καταστολή, µπορούν να βοηθήσουν στο συντονισµό των δυνάµεων πυρόσβεσης παρέχοντας στοιχεία (π.χ. µετεωρολογικά) σε πραγµατικό χρόνο, αλλά και υπολογίζοντας την εξέλιξη της πυρκαγιάς µε διάφορα µοντέλα διάδοσής της. Μετά την πυρκαγιά µπορεί να εκπονηθεί σχέδιο ολοκληρωµένης προστασίας και διαχείρισης φυσικών πόρων µε χαρτογράφηση καύσιµης ύλης και καµένων εκτάσεων, µε καταγραφή ζηµιών και χαρτογράφηση του τύπου και της σοβαρότητας των δασικών πυρκαγιών ( ινάκης, Παπαδηµητρίου και Παρασχάκης 2002, Γήτας 2007). ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Γήτας, Ι., 2007, Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών και Τηλεπισκόπηση στη ασική Πράξη. Πρακτικά συνεδρίου ασοπροστασίας της Γενικής ιεύθυνσης Ανάπτυξης και 9
Προστασίας ασών και Φυσικών Πόρων του Υπουργείου Αγροτικής Ανάπτυξης και Τροφίµων, Αθήνα 19-24 Μαρτίου 2007. ινάκης, Λ., Παπαδηµητρίου, Κ., Παρασχάκης, Ι., 2002, Η χρήση τεχνολογιών GPS σε περιβάλλον GIS για την προστασία δασικού περιβάλλοντος. 2 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Ελληνικής Γεωγραφικής Εταιρίας. 28 Φεβρουαρίου-1 Μαρτίου 2002. Καλλιδροµίτου,., Παπαχρήστου, Π., Μποναζούντας, Μ., Caballero, D., (2001), Fomfis: Σύστηµα διαχείρισης και πρόληψης των δασικών πυρκαγιών. Ελληνική Εταιρεία Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών. 1 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών- υνατότητες και Εφαρµογές, Προοπτικές και Προκλήσεις. Καρτέρης, Μ., 1999, Γεωγραφικά Περιβαλλοντικά Συστήµατα Πληροφοριών, Εκδόσεις ΑΠΘ, Θεσσαλονίκη. Καρτέρης, Μ., 1999, Τηλεπισκόπηση Περιβάλλοντος, Εκδόσεις ΑΠΘ, Θεσσαλονίκη. Μηλιαρέσης Γ., 2006, Φωτοερµηνεία Τηλεπισκόπηση. Εκδόσεις Ίων. Tsagaris, V., Giannopoulos, N., Anastassopoulos, V., 2004, Colour display strategies for enhanced representation of MERIS data, ENVISAT Symposium, Salzburg, Austria September 2004. 10