(Corine Land Cover 2006, 2012 and High Resolution Layers) Ε Κ Χ Α Α. Ε. Δ/νση Δασικών Χαρτών & Φυσικού Περιβάλλοντος 14 ο Εθνικό Συνέδριο Χαρτογραφίας Χαρτογραφική Επιστημονική Εταιρεία Ελλάδας Θεσσαλονίκη 2-4 Νοεμβρίου 2016 Εμμανουήλ Παπουτσάκης Αγρονόμος & Τοπογράφος Μηχανικός, M.Sc. mpapouts@ktimatologio.gr
Copernicus Programme Global Monitoring for Environment & Security Το Copernicus είναι, μεγάλου εύρους, πρόγραμμα της Ευρωπαϊκής Ένωσης (ΕΕ) με σκοπό την συλλογή δεδομένων και την παροχή πληροφοριών και υπηρεσιών για την λήψη αποφάσεων σχετικά με το περιβάλλον και την ασφάλεια. Τα δεδομένα συλλέγονται από διάφορες πηγές (όπως δορυφόρους, επίγειους δέκτες), επεξεργάζονται και παρέχονται στους χρήστες μέσω υπηρεσιών που καλύπτουν θεματικές περιοχές όπως η γη, θάλασσα, ατμόσφαιρα, κλιματική αλλαγή και διαχείριση κρίσεων. Πληροφορίες Ανάγκες χρηστών ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗΣ ΓΗΣ (διαστημικά, εναέρια, επίγεια) ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ (Περιβάλλον & ασφάλεια)
Copernicus Programme Επισκόπηση προγράμματος & ο Ρόλος των Εθνικών Χαρτογραφικών Φορέων
Copernicus/GMES Land Monitoring Τμήματα Land Monitoring Service Παγκόσμιο (Global) JRC βιοφυσικοί παράμετροι (Κλίμα), ασφάλεια τροφίμων κ.α. Ευρωπαϊκό (European) ΕΟΠ Πανευρωπαϊκά προϊόντα (Corine LC 2012, πέντε HRLs: αδιαπερατότητα, δάση, χορτολιβαδικές εκτάσεις, υγρότοποι, μόνιμες υδάτινες επιφάνειες Τοπικό (Local) ΕΟΠ Σημεία ενδιαφέροντος (hot spots) (π.χ. αστικοί χάρτες, παρόχθιες ζώνες,..) Παγκόσμιο τμήμα Ευρωπαϊκό τμήμα Τοπικό τμήμα
GIO Land Cover Monitoring Pan European Component: Γεωγραφική κάλυψη Μέλη ΕΟΠ Τακτικά μέλη Συνεργαζόμενες χώρες Έκταση 5.8 Mkm 2 39 χώρες ΕΕ28 επιπλέον 5 μέλη του ΕΟΠ 6 συνεργαζόμενες χώρες
GIO Land Cover Monitoring Pan European Component: Στόχοι 1. Συνέχιση του Corine Land Cover (CLC) για το 2012 (και του CLC2006 για την Ελλάδα) 2. Παραγωγή 5 επιπέδων υψηλής ανάλυσης (High Resolution Layers) 3. Υποστήριξη στην προσπάθεια εναρμονισμού μεταξύ Ευρωπαϊκών και Εθνικών δραστηριοτήτων για τις χρήσεις γης και την εφαρμογή των Annex II & III του INSPIRE.
GIO Land Cover Monitoring 2011-2013 για την Ελλάδα Συμβατικά θέματα Η Ελλάδα συμμετέχει στο πρόγραμμα Corine land cover από την έναρξή του (1990) και έχει υλοποιήσει τα CLC1990, CLC2000 αλλά όχι το CLC2006. Για την υλοποίηση του CLC2012, υπογράφηκε σύμβαση μεταξύ ΟΚΧΕ και Ευρωπαϊκού Οργανισμού Περιβάλλοντος τον Ιούλιο 2013. Μετά την κατάργηση του ΟΚΧΕ τον ίδιο μήνα, η υποχρέωση υλοποίησης του προγράμματος μεταφέρθηκε στην Δ/νση Δασικών Χαρτών και Φυσικού Περιβάλλοντος της ΕΚΧΑ ως GMES/Copernicus Initial Operations (GIO) Land monitoring 2011-2013. Το νέο συμφωνητικό ή σύμβαση (Grant Agreement) υπογράφηκε μεταξύ ΕΚΧΑ και ΕΟΠ στις 5/8/2014, προσαρμόζοντας το χρονοδιάγραμμα ανάλογα με τον εναπομείναντα χρόνο για την ολοκλήρωση του προγράμματος (έως τον Ιούνιο του 2015) Η χρηματοδότηση του προγράμματος ήταν από τον ΕΟΠ (87%) και από εθνικούς πόρους (13%) (σύνολο 218.000 ). Σύμφωνα με το συμφωνητικό, η ΕΚΧΑ ανέλαβε την υποχρέωση 1. να ολοκληρώσει το χάρτη χρήσεων γης για τα έτη 2006 και 2012 και 2. να ελέγξει και να βελτιστοποιήσει τα 5 επίπεδα υψηλής ανάλυσης Η ΕΚΧΑ αποφάσισε την εκπόνηση του έργου με αυτεπιστασία. Έτσι δημιουργήθηκε μια ομάδα από μόνιμο προσωπικό της Δ/νσης Δασικών Χαρτών & Φυσικού Περιβάλλοντος της ΕΚΧΑ και 7 ειδικούς φωτοερμηνευτές με συμβάσεις έργου για το συγκεκριμένο αντικείμενο.
Corine Land Cover 2006 & 2012
Corine Land Cover 2006 & 2012 Διαχρονική εξέλιξη Δορυφορικές εικόνες Χρονικό εύρος (Time consistency) Γεωμετρική ακρίβεια, δορυφορικά δεδομένα Ελάχιστη χαρτογραφούμενη επιφάνεια/πλάτος Γεωμετρική ακρίβεια CLC CLC1990 CLC2000 CLC2006 CLC2012 Landsat-5 MSS/TM, μια ημερομηνία Landsat-7 ETM, μια ημερομηνία SPOT-4/5 and IRS P6 LISS III, δύο ημερομηνίες IRS P6 LISS III και RapidEye, δύο ημερομηνίες 1986-1998 2000 +/- 1 έτος 2006+/- 1 έτος 2011-2012 50 m 25 m 25 m 25 m 25 ha/ 100m 25 ha/ 100m 25 ha/ 100m 25 ha/ 100m 100 m Καλύτερη από 100 m Καλύτερη από 100 m Καλύτερη από 100 m Θεματική ακρίβεια CLC 85% (πιθανόν δεν επιτεύχθηκε) 85% (επιτεύχθηκε) 85% (επιτεύχθηκε) 85% Αλλαγές χρήσεων γης (CLCC) Δεν πραγματοποιήθηκε Ελάχιστη απόσταση μεταξύ οριογραμμών 100 m; Επιφάνεια αλλαγής 5 ha; Επιφάνεια για μεμονωμένες αλλαγές 25 ha Ελάχιστη απόσταση μεταξύ οριογραμμών 100 m; Όλες οι αλλαγές 5 ha οριοθετούνται Ελάχιστη απόσταση μεταξύ οριογραμμών 100 m; Όλες οι αλλαγές 5 ha οριοθετούνται Θεματική ακρίβεια CLCC - Δεν ελέγχθηκε 85% (επιτεύχθηκε) 85% Διάρκεια παραγωγής 10 χρόνια 4 χρόνια 3 χρονια 2 χρόνια Τεκμηρίωση Πρόσβαση στα δεδομένα (CLC, CLCC) Ατελή (incomplete) μεταδεδομένα Ασαφής πολιτική διάθεσης Τυπικά (standard) μεταδεδομένα Πολιτική διάθεσης συμφωνημένη από την αρχή Τυπικά (standard) μεταδεδομένα Ελεύθερη πρόσβαση για όλους τους χρήστες Τυπικά (standard) μεταδεδομένα Ελεύθερη πρόσβαση για όλους τους χρήστες Αριθμός χωρών που συμμετείχαν 26 (27 με καθυστερημένη συμμετοχή) 30 (35 με καθυστερημένες συμμετοχές) 38 39
Corine Land Cover 2006 & 2012 Προδιαγραφές Χαρτογράφηση επιφανειών σε κλίμακα 1:100.000, βάση των φυσικών χαρακτηριστικών Χαρτογράφηση αλλαγών χρήσεων γης: CLC-changes CLC2012 = CLC2006 + CLC-Changes Ελάχιστη Χαρτογραφούμενη Επιφάνεια για το CLC : 25 ha Ελάχιστη χαρτογραφούμενη επιφάνεια για το CLCchange: 5 ha Ελάχιστη απόσταση οριογραμμών: 100 μέτρα Κατηγοριοποίηση: τρία επίπεδα, 44 κατηγορίες Ιστορικότητα: CLC1990, CLC2000, (CLC2006), (CLC2012) Εθνικές ομάδες κάθε χώρας είναι υπεύθυνες για την παραγωγή
Corine Land Cover 2006 & 2012 Δορυφορικές εικόνες 2000 2006 2012 Images 2000 coverage 1 (Landsat) Images 2006 coverage 1 (Spot, IRS) 2006 2012 Images 2012 coverage 1 (IRS, Rapideye) Images 2006 coverage 2 (Spot, IRS) Images 2012 coverage 2 (IRS, Rapideye)
Corine Land Cover 2006 & 2012 Διαδικασία φωτοερμηνείας Φ ω τ ο ε ρ μ η ν ε ί α 1. Χρησιμοποιήθηκε εξειδικευμένο λογισμικό (Interchange) για την παραγωγή των CHA06 και CHA12. 2. Πρώτα έγινε ενημέρωση (revision) για το 2000 και μετά παράλληλη φωτοερμηνεία για τα 2006 και 2012 3. Χρήση των βοηθητικών δεδομένων (in-situ data) και του Google Earth ως βοηθητικό εργαλείο. 4. Έλεγχος σε σημαντικές κατηγορίες με επιπτώσεις στην οικονομία (τεχνητές επιφάνειες, καλλιέργειες κλπ.) 5. Πιστή εφαρμογή του Nomenclature (αναλυτικός οδηγός για τις κατηγορίες του Corine) 6. Εβδομαδιαίες συναντήσεις και εσωτερικός έλεγχος ποιότητας για την πιστή εφαρμογή του Nomenclature και την ομοιογένεια της φωτοερμηνείας.
Corine Land Cover 2006 & 2012 Διαδικασία φωτοερμηνείας Εργασία Αλλαγές σε ποσοστό έκτασης Πολύγωνα που άλλαξαν κατηγορία Ενημέρωση CLC2000 CLC-Changes 2006 CLC-Changes 2012 9,47 % 1344 0,53 % 2518 1,10 % 2182
Corine Land Cover 2006 & 2012 Διαδικασία φωτοερμηνείας Ενημέρωση (revision) CLC2000 1. Η ενημέρωση έγινε με υπόβαθρο τις «καλύτερες» δορυφορικές εικόνες του 2006 (εφόσον πρώτα βεβαιωθούμε ότι δεν πρόκειται για αλλαγή) 2. Καλύτερη οριοθέτηση των τεχνητών επιφανειών, κυρίως του αστικού ιστού (κατηγορίες 1.1.1 και 1.1.2) 3. Διαχωρισμός της «Γη που χρησιμοποιείται κυρίως για γεωργία µαζί µε σηµαντικά τµήµατα φυσικής βλάστησης» (2.4.3) σε επιμέρους κατηγορίες (Ελαιώνες, Λιβάδια, κ.α.) 4. Διαχωρισμός των «Σύνθετων καλλιεργειών» (2.4.2) σε συγκεκριμένες καλλιέργειες όπως οπορωφόρα δέντρα (2.2.2) και ελαιώνες(2.2.3)
Corine Land Cover 2006 & 2012 Φωτοερμηνεία Λογισμικό Interchange
5.442 4.861 4.677 4.237 3.560 3.558 3.322 3.023 2.461 2.278 2.252 2.248 1.989 1.934 1.822 1.746 1.651 1.581 1.501 10.068 2.623 1.909 1.637 60 5.714 862 4.747 5.418 4.037 245 5.756 2.437 1.834 984 5.829 7.832 12.606 12.752 20.701 35000 Ha Corine Land Cover 2006 & 2012 Στατιστικά Αλλαγές σε εμβαδόν ανά κατηγορίες 30000 Ha 25000 Ha 20000 Ha 15000 Ha 10000 Ha 5000 Ha 0 Ha CHA 06-12 CHA 00-06
Corine Land Cover 2006 & 2012 Χάρτης αλλαγών χρήσεων γης 2006 και 20012 Αλλαγές 2000-2006 Αλλαγές 2006-2012
Corine Land Cover 2006 & 2012 Δωρεάν διάθεση δεδομένων Από την ΕΚΧΑ Α.Ε. http://gis.ktimanet.gr/cachenascommon/c orine.zip Από τον ΕΟΠ http://land.copernicus.eu/pan-european/corineland-cover/clc-2012/view
Επίπεδα υψηλής ανάλυσης High Resolution Layers
Παραγωγή 5 επιπέδων υψηλής ανάλυσης (HRL) Πρώτη φορά! 1. Αδιαπερατότητα - τεχνητές επιφάνειες (imperviousness) 2. Δασικές περιοχές τύπος (forest type) πυκνότητα (forest density) 3. Χορτολιβαδικές εκτάσεις (permanent grassland) 4. Υγρότοποι (wetlands) Επίπεδα υψηλής ανάλυσης (High Resolution Layers) 5. Μόνιμες υδάτινες επιφάνειες (permanent water bodies)
Επίπεδα υψηλής ανάλυσης Αδιαπερατότητα τεχνητές επιφάνειες (Imperviousness)
Επίπεδα υψηλής ανάλυσης CLC και Αδιαπερατότητα
Επίπεδα υψηλής ανάλυσης Πυκνότητα & τύπος δάσους Δάσος πλατύφυλλων Δάσος κωνοφόρων
Επίπεδα υψηλής ανάλυσης Χορτολιβαδικές εκτάσεις
Επίπεδα υψηλής ανάλυσης Υγρότοποι & Μόνιμες υδάτινες επιφάνειες
Επίπεδα υψηλής ανάλυσης Χάρτης 5 επιπέδων
Επίπεδα υψηλής ανάλυσης Έλεγχος και βελτίωση Σκοπός Ι. Έλεγχος - Επαλήθευση (verification) ΙΙ. Βελτίωση (enhancement) των πέντε επιπέδων υψηλής ανάλυσης I. Έλεγχος και Επαλήθευση Εντοπισμός συστηματικών λαθών καθώς και εντοπισμός τυχαίων παραλείψεων (omissions) και λανθασμένων προσθηκών (commissions) με οπτικό έλεγχο και σύγκριση με άλλες πηγές. Ο έλεγχος αναλύεται σε 3 μέρη: 1. Γενική ποιότητα των δεδομένων (look & feel) 2. Έλεγχος των περιοχών που είναι πιο πιθανό να υπάρχουν λάθη (πχ. ορυχεία, ΧΥΤΑ, καμένα δάση κλπ) 3. Έλεγχος σε τυχαία σημεία για να εντοπισθούν ελλείψεις και λανθασμένες προσθήκες ΙΙ. Βελτίωση επιπέδων (enhancement) Η βελτίωση των 5 επιπέδων βασίζεται στα αποτελέσματα του ελέγχουεπαλήθευσης. - Αφαίρεση μιας περιοχής από το επίπεδο αν ο έλεγχος έχει δείξει ότι η περιοχή δεν ανήκει σε αυτό (commission error) - Πρόσθεση μιας περιοχής στο επίπεδο αν ο έλεγχος είχε δείξει ότι η περιοχή λείπει (omission error)
Επίπεδα υψηλής ανάλυσης Έλεγχος Αδιαπερατότητα Λανθασμένη προσθήκη (commission error) σε ένα ορυχείο, περικυκλωμένο από οικιστική περιοχή.
Επίπεδα υψηλής ανάλυσης Βελτιστοποίηση
Επίπεδα υψηλής ανάλυσης Αξιολόγηση Επίπεδο Αποτέλεσμα Προβληματικές περιοχές Αδιαπερατότητα όρια ημιαστικών περιοχών αυτοκινητόδρομοι λιμάνια αντικείμενα με υψηλή ανακλαστικότητα (ορυχεία) Πυκνότητα δάσους με αραιή βλάστηση σε υψηλό υψόμετρο με έδαφος με υψηλή ανακλαστικότητα βαλτώδεις Είδος δάσους μικτού δάσους σε νέα δάση κωνοφόρων δέντρων γεωργία μαζί με φυσική βλάστηση ελαιόδεντρα μαζί με κωνοφόρα δέντρα Χορτολιβαδικές εκτάσεις Υγρότοποι βάλτοι και αλυκές Ορυζώνες Μόνιμες υδάτινες επιφάνειες με μεγάλη κλίση αποτεφρωμένες εκτάσεις με νέα βλάστηση βάλτοι και αλυκές ανενεργά ηφαίστεια (Θήρα και Νέα Καμένη)
Corine Land Cover 2006 & 2012 Υπέρθεση CLC με «Δασικούς χάρτες» Οι Δασικοί Χάρτες είναι ένα προϊόν κλίμακας 1:5000 και καλύπτει μέχρι σήμερα ποσοστό μεγαλύτερο από το 50% της χώρας. Για την υπέρθεση με το CLC επιλέχθηκαν 3 περιοχές, έκτασης 10kmx10km με τρόπο ώστε να είναι ενδεικτικές του ελλαδικού χώρου και να υπάρχουν κοινά δεδομένα. Οι περισσότερες διαφορές προκύπτουν από το γεγονός ότι ενώ στο CLC το δάσος προκύπτει φωτοερμηνευτικά, στον «Δασικό χάρτη» το δάσος είναι Νομοθετικά ορισμένο σύμφωνα με τις διατάξεις της δασικής Νομοθεσίας και δεν προκύπτει μόνο από την φωτοερμηνεία. Ειδικότερα ο χαρακτηρισμός του δάσους έχει προκύψει από ένα άρθροισμα κριτηρίων όπως διοικητικές πράξεις, αναδασωτέες εκτάσεις, επικοιστικές εκτάσεις, επίγιες αυτοψίες, παραχωρητητήρια, ιδιωτικά δάση, κτηματικούς χάρτες Ν.248/1976 κ.α. Για την υπέρθεση, από τον «Δασικό Χάρτη» επιλέχθηκαν οι κατηγορίες: Δ: Δασικό στον πρόσφατο ορθοφωτοχάρτη (εκτός των εποικιστικών περιοχών), ΑΝ: Αναδασωτέες εκτάσεις (εκτός των περιπτώσεων που πριν η περιοχή κηρυχτεί αναδασωτέα ήταν κατηγορίας Α: άλλη χρήση) Στο CLC2012 υπάρχουν κατηγορίες (όπως η «2.4.3: Γη που χρησιμοποιείται κυρίως για γεωργία μαζί με σημαντικά τμήματα φυσικής βλάστησης») που είναι μικτές με αποτέλεσμα να εντοπίζονται διαφορές με τον «Δασικό χάρτη» που διαχωρίζει αυτά τα είδη. Πριν την υπέρθεση των επιπέδων, έγινε αυτόματη γενίκευση των «Δασικών χαρτών» ώστε το ελάχιστο εμβαδόν πολυγώνου να είναι 25Ha.
Corine Land Cover 2006 & 2012 Υπέρθεση CLC με «Δασικούς χάρτες»
Corine Land Cover 2006 & 2012 Υπέρθεση CLC με «Δασικούς χάρτες»
Corine Land Cover 2006 & 2012 Υπέρθεση CLC με «Δασικούς χάρτες»
για τα έτη 2006 και 2012 και επίπεδα υψηλής ανάλυσης Συμπεράσματα Προτάσεις Με τον σωστό προγραμματισμό και ικανή χρηματοδότηση είναι εφικτή η έγκαιρη και σωστή ενημέρωση του Corine Land Cover σε περιοδικά χρονικά διαστήματα ώστε να συμμετέχουμε στην υλοποίησή του μαζί με την υπόλοιπη Ευρώπη. Είναι αναγκαία η μείωση της γραφειοκρατίας που υπάρχει και που δυσχεράνει την εκπόνηση τέτοιων έργων. Χρειάστηκε ένα (1) έτος για τις εγκρίσεις που απαιτούνταν για την προκήρυξη για ατομικές συμβάσεις έργου με φωτοερμηνευτές με αποτέλεσμα ο καθαρός χρόνος για το έργο που απέμεινε να είναι 7 μήνες. Η τεχνογνωσία που μένει στο Ελληνικό Δημόσιο από την εκπόνηση τέτοιων έργων με αυτεπιστασία είναι πολύ σημαντική για τα στελέχη του και ένα από τα κριτήρια για την επιλογή των εθνικών χαρτογραφικών φορέων από τον ΕΟΠ ως «Ανάδοχο» του έργου. Στο νέο CLC (2018) θα μπορούσαν να προστεθούν νέες κατηγορίες (ή υποκατηγορίες των υφισταμένων) που είναι σημαντικές για την Ελλάδα, όπως «Αρχαιολογικοί χώροι». Προκειμένου να μειωθεί ο χρόνος που απαιτείται για την ανίχνευση των αλλαγών στις δορυφορικές εικόνες, σχεδιάζεται στο επόμενο CLC να χρησιμοποιηθεί λογισμικό αυτόματης ανίχνευσης αλλαγών ως βοηθητικό εργαλείο για την φωτοερμηνεία.
Ευχαριστώ για την προσοχή σας