Τεχνικές τηλεπισκόπησης για την ανάδειξη της δυναμικής και των χαρακτηριστικών της μεσογειακής βλάστησης
Authors: Ανδρώνης Βασίλειος 
Published: December 2022

Η διατριβή διαπραγματεύεται την ανάδειξη των χαρακτηριστικών και της δυναμικής της Mεσογειακής βλάστησης με χρήση μεθόδων και τεχνικών Τηλεπισκόπησης. Τα χαρακτηριστικά της βλάστησης είναι άρρηκτα συνδεδεμένα με τις χρωστικές ουσίες και τις βιοφυσικές ιδιότητες της βλάστησης. Οι παράμετροι αυτοί δεν είναι εύκολο να καταγραφούν με πολύ υψηλή ακρίβεια ακόμη και από τους πλέον σύγχρονους δορυφορικούς τηλεπισκοπικούς δέκτες, επειδή αυτοί έχουν περιορισμούς ως προς τη χωρική και φασματική διακριτική ικανότητα. Η χρήση αερομεταφερόμενων υπερφασματικών δεκτών αποτελεί μια πηγή δεδομένων υψηλής ανάλυσης με καλή ισορροπία ως προς τις παραπάνω διακριτικές ικανότητες. Όμως οι υπερφασματικοί δέκτες παρουσιάζουν σφάλματα και θόρυβο, τα οποία γίνονται περισσότερο αισθητά στις απεικονίσεις με πολύ υψηλές χωρικές και φασματικές διακριτικές ικανότητες όπως αυτές που έχουν ληφθεί από αερομεταφερόμενα μέσα, με συνέπεια τη ραδιομετρική υποβάθμιση της ποιότητας των απεικονίσεων και σχετικό αντίκτυπο στην ακρίβεια των αποτελεσμάτων επεξεργασίας και ανάλυσης της υπερφασματικής απεικόνισης. Η ραδιομετρική διόρθωση των υπερφασματικών απεικονίσεων και η επεξεργασία τους για α) την ανίχνευση των χρωστικών μέσω συγκεκριμένων καναλιών καθώς και μέσω δεικτών βλάστησης και β) την αναγνώριση των διαφορετικών ειδών δασικής βλάστησης, ως μέτρο της βιοποικιλότητας, μέσω του φασματικού διαχωρισμού, είναι πεδία έρευνας που απασχολούν έντονα την επιστημονική κοινότητα.Από την άλλη μεριά, η δυναμική της βλάστησης είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με παράγοντες όπως το κλίμα, το αβιοτικό περιβάλλον και οι βιοτικές αλληλεπιδράσεις. Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αυτοί οι παράγοντες συσχετίζονται και επηρεάζουν τη συνύπαρξη και την παραγωγικότητα των ειδών είναι ένα σημαντικό αντικείμενο της σύγχρονης έρευνας, ιδιαίτερα σήμερα που αρχίζουν να γίνονται φανερές οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής. Η ατμόσφαιρα, το έδαφος, το νερό και η βλάστηση αποτελούν βασικούς, δυναμικούς αβιοτικούς και βιοτικούς παράγοντες που πλέον με τους σύγχρονους δορυφορικούς τηλεπισκοπικούς δέκτες μπορεί να καταγραφεί η εξέλιξή τους στο χρόνο. Σκοπός της διατριβής είναι να αναδείξει τη μεσογειακή βλάστηση, τα χαρακτηριστικά και τη δυναμικής της, μέσα από σύγχρονες τεχνικές Τηλεπισκόπησης, όπως είναι :1. η ανίχνευση, ο ποσοτικός προσδιορισμός και η αποκατάσταση του φαινομένου της φασματικής καμπυλότητας (φασματικό χαμόγελο), ενός διαδεδομένου τύπου ραδιομετρικού σφάλματος των τηλεπισκοπικών δεκτών,2. η δημιουργία βιβλιοθήκης φασματικών υπογραφών με μετρήσεις πεδίου για τα πιο συνηθισμένα είδη μεσογειακής δασικής βλάστησης, η οποία είναι συμβατή με όλες τις γνωστές βιβλιοθήκες φασματικών υπογραφών υλικών, καθώς και η δημιουργία μιας λειτουργικής γραφικής διεπαφής που διευκολύνει την χρήση της,3. η αξιοποίηση κατάλληλων δεικτών βλάστησης και δεικτών χρωστικών (χλωροφύλλη, ξανθοφύλλη, καροτενοειδή, ανθοκυανίνες και άλλες πλούσιες σε άζωτο ενώσεις) από φασματικές περιοχές (κανάλια) οι οποίες αποκαλύπτουν χαρακτηριστικές βιοφυσικές ιδιότητες μέσω διαφοροποιήσεων στην ανακλαστικότητα των διαφόρων ειδών βλάστησης,4. η υλοποίηση του φασματικού διαχωρισμού, μέσω τεχνικών μείωσης της διάστασης των υπερφασματικών δεδομένων, αξιοποιώντας τις πληροφορίες των φασματικών περιοχών απορρόφησης της βλάστησης και διερευνώντας τις επιπτώσεις της επιλογής καναλιών στην εξαγωγή καθαρών στόχων,5. η εκτίμηση της αφθονίας των υλικών -του τελευταίου βήματος του γραμμικού φασματικού διαχωρισμού- με Μπεϋζιανή συμπερασματολογία και η ποινικοποίησή τους, για να αντιμετωπιστεί το φαινόμενο της πολυσυγγραμμικότητας και να παραχθούν χάρτες μέτρησης της βιοπικοιλότητας,6. η ανάλυση της εξέλιξης των χρονοτιμών, της μεταβλητότητας και των αυτοπαλίνδρομων της θερμοκρασίας εδάφους (LST) και του δείκτη βλάστησης (NDVI) ώστε να μελετηθεί ο τρόπος που επηρεάζεται η βλάστηση από την κλιματική αλλαγή και να ανιχνευθούν πιθανές διαταραχές (π.χ. φαινολογικές μεταβολές) λόγω εμφάνισης μεταβολών στις συνιστώσες της αποσύνθεσής τους, οι οποίες μπορούν να ερμηνευθούν από επιδράσεις βιοτικών με αβιοτικούς παράγοντες, στα είδη της μεσογειακής βλάστησης.