Διερεύνηση των δυνατοτήτων τεχνικών τηλεπισκόπησης και ερμηνείας οπτικών δορυφορικών δεδομένων σε θέματα πολιτικού μηχανικού
Authors: Καραγιάννη Αικατερίνη 
Published: September 2021

Η επιστήμη του Πολιτικού Μηχανικού καλύπτει ένα ευρύ φάσμα αντικειμένων, τα οποία σχετίζονται με επιστημονικές περιοχές που γενικά πραγματεύονται κατασκευαστικά θέματα, υδρολογικά και περιβαλλοντικά θέματα, γεωτεχνικά θέματα, καθώς και θέματα μεταφορών και διαχείρισης έργων. Απαιτείται λοιπόν μια ολοκληρωμένη τεχνογνωσία και κατάρτιση, ενώ παράλληλα δημιουργείται η ανάγκη για αναζήτηση εύχρηστων, οικονομικών και κυρίως αποτελεσματικών ‘εργαλείων’ που μπορούν να συμβάλουν στη μελέτη των θεμάτων αυτών. Η πρόοδος της τεχνολογίας προσφέρει ένα πλήθος δεδομένων, μεθόδων και τεχνικών που συνεχώς αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου. Η διερεύνηση επομένως των πιο αποτελεσματικών μέσων, ανάλογα με την περίπτωση μελέτης, κρίνεται αναγκαία αλλά ταυτοχρόνως και ιδιαίτερα σύνθετη, λόγω των πολλών πιθανών επιλογών. Μεταξύ των διαφόρων επιστημονικών κλάδων οι οποίοι μπορούν να συμβάλλουν στη μελέτη των ανωτέρω θεμάτων, σημαντικό ρόλο παίζει η Τηλεπισκόπηση παρέχοντας χρήσιμες πληροφορίες μέσα από ένα μεγάλο εύρος πηγών δεδομένων και μεθόδων επεξεργασίας. Καθώς οι δυνατότητες που μπορεί να προσφέρει ο κλάδος αυτός είναι διευρυμένες, απαιτείται μια οριοθέτηση ανάλογα με τα επιστημονικά ενδιαφέροντα της εκάστοτε επιστήμης, ώστε τα τηλεπισκοπικά δεδομένα και οι τεχνικές να χρησιμοποιηθούν με τον πιο αποτελεσματικό τρόπο. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή παρουσιάζεται η διερεύνηση των δυνατοτήτων τεχνικών Τηλεπισκόπησης και ερμηνείας οπτικών δορυφορικών δεδομένων σε θέματα Πολιτικού Μηχανικού. Η διερεύνηση αυτή αποκτά ιδιαίτερο ενδιαφέρον, καθώς παρατηρείται αυξανόμενη τάση όσον αφορά τη χρήση και επεξεργασία δορυφορικών δεδομένων, η οποία μεταξύ άλλων ενισχύεται και σχετίζεται άμεσα με τη δωρεάν διάθεση των δεδομένων αυτών καθώς και με την ανάπτυξη λογισμικών ανοιχτού κώδικα για την επεξεργασία τους. Μέσα από μια συστηματική προσέγγιση, προσδιορίζεται ένα γνωστικό πλαίσιο αποτελεσματικό για τη λήψη θεματικής πληροφόρησης η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα στη μελέτη σχετικών επιστημονικών και επαγγελματικών θεμάτων. Με άξονα βασικά στοιχεία του θεωρητικού υποβάθρου της Τηλεπισκόπησης, αναλύονται θέματα οπτικής ερμηνείας και ψηφιακής επεξεργασίας οπτικών δορυφορικών δεδομένων διαφόρων χωρικών και φασματικών αναλύσεων και διερευνάται η συμβολή τους στη μελέτη θεμάτων μηχανικού. Αναλυτικότερα, παρουσιάζονται εκτενώς οπτικά δορυφορικά συστήματα δεδομένα των οποίων χρησιμοποιήθηκαν και διαμορφώνονται τα κριτήρια επιλογής οπτικών δορυφορικών δεδομένων. Στη συνέχεια, αναφέρονται βασικά θέματα οπτικής ερμηνείας και γίνεται διερεύνηση της συμβολής τους σε σχετικές περιπτώσεις μελέτης. Όσον αφορά την ψηφιακή επεξεργασία, γίνονται αναλύσεις τεχνικών βελτίωσης και παρουσιάζεται η συμβολή τους σε θέματα εντοπισμού χαρακτηριστικών και ερμηνείας μεταβολών. Ακολουθούν κριτικές θεωρήσεις βασικών μεθόδων συγχώνευσης δορυφορικών δεδομένων και των αξιολογήσεών τους με ανάλυση σε αστικά και περιβαλλοντικά θέματα. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται θέματα ταξινόμησης δορυφορικών εικόνων και γίνεται αναφορά στη χρήση θερμικών δορυφορικών δεδομένων για την εκτίμηση της επιφανειακής θερμοκρασίας. Επίσης, παρουσιάζεται η συνέργεια οπτικών δορυφορικών δεδομένων και τεχνικών επίγειας σάρωσης Laser στην τεκμηρίωση κτηρίων πολιτιστικού ενδιαφέροντος. Τέλος, παρουσιάζεται συνολικά η υλοποίηση των ανωτέρω θεμάτων στη μελέτη αστικού περιβάλλοντος και της ευρύτερης περιοχής του, καθώς και στη μελέτη περιοχών για τη διαχείριση φυσικών κινδύνων.