title: Χαρτογράφηση των χωροχρονικών διακυμάνσεων της οικολογικής ποιότητας στο νησί της Κρήτης και συσχέτισης της με περιβαλλοντικούς παράγοντες
title: Mapping spatio-temporal variations of ecological quality on the island of Crete and Its correlation with environmental factors
Creators: name: Λεμπεσης Φωτιος
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2025

description: Η διπλωματική αυτή εργασία αφορά στην χαρτογράφηση αλλά και στη αξιολόγηση της οικολογικής ποιότητας του νησιού της Κρήτης με την χρήση τον συνδυασμό των δύο τεχνικών της τηλεσκοπισης και της γεωχωρικής ανάλυσης. Ο κύριος σκοπός της μελέτης μας είναι να αναδείξουμε τόσο τις χωρικές όσο και τις χρονικές διαφοροποιήσεις στην οικολογική ποιότητα και να αναλύσουμε τις σχέσεις μεταξύ του Δείκτη Τηλεπισκόπησης Οικολογικής Ποιότητας (RSEI) και περιβαλλοντικών παραμέτρων, όπως το υψόμετρο, η κλίση του εδάφους και οι χρήσεις γης και το οδικό δίκτυο. Η ανάλυση βασίστηκε σε δορυφορικά δεδομένα, τα οποία επεξεργάστηκαν και αναλύθηκαν με τη χρήση λογισμικών γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών (GIS), όπως το QGIS και το ArcGIS. Οι βασικοί δείκτες που χρησιμοποιήθηκαν για την εργασία περιλαμβάνουν τον NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), τον WET (Wetness Index), τον LST (Land Surface Temperature) και τον NDBSI (Normalized Difference Built-up Soil Index). Οι δείκτες αυτοί μας παρέχουν πληροφορίες για τη βλάστηση, την υγρασία, τη θερμοκρασία της επιφάνειας και τις αστικές περιοχές και συμβάλλουν στη συνολική εκτίμηση της οικολογικής κατάστασης.

Η μέθοδος για την κατασκευή των τελικών δεικτών ξεκίνησε με την κανονικοποίηση των αρχικών δεικτών στο εύρος τιμών (από 0 έως 1) και τη δημιουργία του RSEI. Έπειτα πραγματοποιήθηκε χωρική ανάλυση για τη συσχέτιση του RSEI με το υψόμετρο και τη κλίση του εδάφους, μέσω της δημιουργίας χαρτών (DEM, SLOPE) και την δημιουργία πινάκων συσχέτισης αυτών των δύο. Επιπλέον, αναλύθηκαν οι σχέσεις του δείκτη με τις χρήσεις γης χωρίζοντας το νησί σε έξι κύριες κατηγορίες: δασικές εκτάσεις (Trees), αστικές περιοχές (Built Area), καλλιέργειες (Crops), υδάτινες επιφάνειες (Water), βοσκοτόπια (Rangeland) και γυμνό έδαφος (Bare Soil). Η ανάλυση πραγματοποιήθηκε για πέντε διαδοχικά έτη μελέτης (2014,2016, 2018, 2020, 2022), ώστε να αξιολογηθούν οι διαχρονικές αλλαγές στην οικολογική ποιότητα.

Η επεξεργασία των δεδομένων έγινε κυρίως με την βοήθεια του προγράμματος του excel ενώ οι χάρτες δημιουργήθηκαν με την βοήθεια προγραμμάτων GIS όπως το Qgis και το ARCgis.Ο σκοπός της εργασίας μας είναι να προσφέρει μια ολοκληρωμένη εικόνα για την οικολογική κατάσταση της Κρήτης αναδεικνύοντας τις σχέσεις μεταξύ της γεωμορφολογίας, των χρήσεων γης και της οικολογικής ποιότητας. Η μεθοδολογία που αναπτύχθηκε παρέχει ένα εργαλείο για την παρακολούθηση και αξιολόγηση της οικολογικής ποιότητας. Παράλληλα, η έρευνα αυτή προσπαθεί να συμβάλει στη λήψη ενημερωμένων αποφάσεων για τη βιώσιμη διαχείριση του φυσικού περιβάλλοντος, αντιμετωπίζοντας προκλήσεις όπως η κλιματική αλλαγή και η υποβάθμιση των οικοσυστημάτων.
description: This thesis concerns the mapping and assessment of the ecological quality of the island of Crete using a combination of the two techniques of telescoping and geospatial analysis. The main purpose of our study is to highlight both spatial and temporal variations in ecological quality and to analyse the relationships between the Remote Sensing Ecological Quality Index (RSEI) and environmental parameters such as altitude, slope, land use and road network. The analysis was based on satellite data, which were  processed and analyzed using geographic information system (GIS) software such as QGIS and ArcGIS. The key indices used for the study include NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), WET (Wetness Index), LST (Land Surface Temperature) and NDBSI (Normalized Difference Built-up Soil Index). These indices provide us with information on vegetation, wetness, surface temperature and urban areas and contribute to the overall assessment of ecological status.

The method for constructing the final indices began by normalizing the original indices to the range of values ( from 0 to 1 ) and creating the RSEI. Spatial analysis was then carried out to correlate the RSEI with the elevation and slope of the terrain by creating maps(DEM ,SLOPE) and creating correlation tables of these two. In addition, the relationships of the index with land use were  analysed, dividing the island into six main categories: forest areas (Trees), urban areas (Built Area), crops (Crops), water areas (Water), pastures (Rangeland) and bare soil (Bare Soil). The analysis was  conducted for five consecutive study years (2014, 2016, 2018, 2020, 2022) to assess changes in ecological quality over time.

Data processing was mainly done with the help of excel program while maps were created with the help of GIS programs such as Qgis and ARCgis.The aim of our work is to provide a comprehensive picture of the ecological situation of Crete by highlighting the relationships between geomorphology, land use and ecological quality. The methodology developed provides a tool for monitoring and assessing ecological quality. At the same time, this research seeks to contribute to informed decision-making for the sustainable management of the natural environment, addressing challenges such as climate change and ecosystem degradation.