Ανάπτυξη μεθόδων για την αποτίμηση των βραχυπρόθεσμων και μακροπρόθεσμων επιπτώσεων των πυρκαγιών στα φυσικά οικοσυστήματα με τη χρήση της τηλεπισκόπησης και των γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών
Authors: Πολυχρονάκη Αναστασία 
Published: September 2021

Οι δασικές πυρκαγιές αποτελούσαν ανέκαθεν αναπόσπαστο κομμάτι του φυσικού οικοσυστήματος της περιοχής της Μεσογείου. Ωστόσο, τις τελευταίες δεκαετίες, ο αριθμός των πυρκαγιών και οι εκτάσεις που καίγονται κάθε χρόνο παρουσίασαν θεαματικά ανοδική τάση. Απαιτείται, λοιπόν, η ύπαρξη ενός συστήματος για την έγκαιρη συλλογή πληροφοριών σχετικών με τις πυρκαγιές, αλλά και για την παρακολούθηση της αναγέννησης των δασών μετά από πυρκαγιά με ακρίβεια. Η δορυφορική τηλεπισκόπηση είναι ένα πολύτιμο εργαλείο για την ανίχνευση πυρκαγιάς, τη χαρτογράφηση και διαχείριση καμένων εκτάσεων δεδομένης της μεγάλης περιοχής κάλυψης των δορυφορικών εικόνων και της υψηλής συχνότητας παρατήρησης της επιφάνειας της γης από τους δορυφόρους, καθώς και τη δυνατότητα έγκαιρης πρόσβασης σε δεδομένα. Πράγματι, τα οπτικά δορυφορικά δεδομένα έχουν χρησιμοποιηθεί εκτενώς και έχει αποδειχτεί ότι είναι χρήσιμα για τη χαρτογράφηση καμένων περιοχών και την παρακολούθηση της επανεμφάνισης της βλάστησης μετά από πυρκαγιές. Ωστόσο, η χρήση των οπτικών δεδομένων μπορεί να παρουσιάσει δυσκολίες στη χαρτογράφηση και παρακολούθηση των καμένων εκτάσεων με ακρίβεια σε περιοχές με συχνή νεφοκάλυψη, όπως στα τροπικά και στα βόρεια δάση. Τέτοιοι περιορισμοί θα μπορούσαν να ξεπεραστούν με τη χρήση εικόνων SAR οι οποίες μπορούν να αποκτηθούν ανεξάρτητα από τις συνθήκες φωτισμού ενώ τα μεγαλύτερα μήκη κύματος του συστήματος SAR έχουν την ικανότητα να διαπερνούν τα σύννεφα. Η παρούσα μελέτη, διερευνά επιπλέον τη δυνατότητα προηγμένων μεθόδων ανάλυσης δορυφορικών εικόνων για τη χαρτογράφηση και παρακολούθηση καμένων εκτάσεων. Πιο συγκεκριμένα, στην έρευνα χρησιμοποιήθηκε η αντικειμενοστραφής μέθοδος ανάλυσης εικόνας (OBIA), η οποία βασίζεται στην ασαφή λογική και η οποία επιτρέπει κατά τη διάρκεια της ταξινόμησης την ενσωμάτωση ενός ευρέως φάσματος χαρακτηριστικών των αντικειμένων, όπως φασματικές τιμές, σχήμα και υφή. Γενικά, η μελέτη αυτή επιχειρεί να δώσει απάντηση σε δύο ενδιαφέροντα ερωτήματα: Μπορούν τα δεδομένα SAR να παρέχουν ακριβείς πληροφορίες για τη χαρτογράφηση και την παρακολούθηση καμένων εκτάσεων στην Ελλάδα; Είναι η OBIA κατάλληλη μέθοδος για μελέτες που σχετίζονται με την πυρκαγιά, με τη χρήση οπτικών εικόνων και / ή εικόνων SAR; Οι απαντήσεις στα δύο ερωτήματα θα επιδιωχθούν να δοθούν μέσω των συγκεκριμένων στόχων της παρούσας μελέτης: 1) η εκτίμηση των βραχυπρόθεσμων επιπτώσεων των πυρκαγιών με τη χρήση οπτικών εικόνων. Συγκεκριμένα, ερευνήθηκε η χρήση εικόνων SPOT-4 HRVIR και της OBIA για τη χαρτογράφηση καμένων εκτάσεων σε τέσσερις διαφορετικές περιοχές της Ελλάδας. 2) η εκτίμηση των βραχυπρόθεσμων επιπτώσεων των πυρκαγιών με τη χρήση εικόνων SAR. Συγκεκριμένα, διερευνήθηκε η δυνατότητα των εικόνων ALOS PALSAR για τη χαρτογράφηση καμένων περιοχών στην Πελοπόννησο και στη Ρόδο με τη χρήση της OBIA. 3) η εκτίμηση των μακροπρόθεσμων επιπτώσεων των πυρκαγιών με τη χρήση χρονοσειρών οπτικών και εικόνων SAR. Για το στόχο αυτό, ερευνήθηκε η συνδυαστική χρήση SPOT και ERS δεδομένων για την παρακολούθηση της επανεμφάνισης της βλάστησης, περίπου 20 χρόνια μετά από πυρκαγιές, στο νησί της Θάσου. Επιπλέον, ερευνήθηκε η δυνατότητα της χρήσης του συντελεστή οπισθοσκέδασης του δορυφόρου ERS για την παρακολούθηση της αναγέννησης των δασών. Ο συντελεστής συγκρίθηκε επίσης με τον κανονικοποιημένο δείκτη βλάστησης (NDVI) ο οποίος υπολογίστηκε από τις εικόνες SPOT.