Τηλεπισκοπικές μέθοδοι και τεχνικές στην ανίχνευση γραμμικών γεωλογικών χαρακτηριστικών
Creators: name: Βόλτση, Θωαμή Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2016
Subjects: Τηλεπισκόπηση
Γραμμικά στοιχεία
Ψηφιακή επεξεργασία εικόνας
Remote Sensing
Lineaments
Digital image processing

description: Στην παρούσα διπλωματική εργασία έγινε διερεύνηση μεθόδων και τεχνικών της τηλεπισκόπησης, για θέματα που αφορούν στην ανίχνευση γραμμικών γεωλογικών και γεωμορφολογικών στοιχείων. Τα γραμμικά αυτά στοιχεία αποτελούν χαρακτηριστικά γνωρίσματα επάνω στην επιφάνεια της Γης, τα οποία παρέχουν πληροφορίες σχετικά με τη μορφολογία και τη γεωλογική δομή του υπεδάφους. Η γνώση της γεωλογίας για κάθε περιοχή υποδεικνύει, εκτός των άλλων, την ύπαρξη ή μη, τεκτονικών δομών (όπως ρήγματα, τεκτονικές επαφές, κατολισθήσεις κ.ά.), παραγόντων που συμβάλλουν στο πλαίσιο της αναγνώρισης της επικινδυνότητας διαφόρων περιοχών, της ανεύρεσης γεωγραφικών θέσεων οικονομικού ενδιαφέροντος (π.χ. περιοχές εκμεταλλεύσιμων μεταλλευμάτων, υπόγειου νερού κλπ) και κατ’ επέκταση της προστασίας και της ορθής διαχείρισης του περιβάλλοντος. Προς αυτήν την κατεύθυνση λοιπόν, το γεωλογικό γνωστικό υπόβαθρο του κάθε μελετητή, σε συνδυασμό με τη χρήση των σύγχρονων τηλεπισκοπικών μεθόδων απόκτησης και επεξεργασίας δεδομένων, παρέχουν ένα εύρος πληροφοριών, χρήσιμων για μια πληθώρα εφαρμογών. Μια αντίστοιχη περίπτωση ανίχνευσης γεωλογικών στοιχείων με τη βοήθεια της τηλεπισκόπησης δίνεται και στην εργασία αυτή. Για το σκοπό αυτό, έγινε μία όσο το δυνατόν εκτενέστερη βιβλιογραφική διερεύνηση, κατά την οποία εξετάστηκε η έννοια των γραμμικών στοιχείων, καθώς και η εξέλιξη της τηλεπισκόπησης και της ψηφιακής επεξεργασίας εικόνας για την ανίχνευση γραμμικών στοιχείων, με την πάροδο του χρόνου και την ανάπτυξη της τεχνολογίας. Οι εφαρμογές που έλαβαν χώρα κατά καιρούς, από πληθώρα μελετητών, καταλαμβάνουν ένα μεγάλο εύρος και μια ποικιλία μεθόδων υλοποίησης τους, γεγονός που υποδεικνύει ότι κάθε περίπτωση εφαρμογής αντιμετωπίζεται με διαφορετικές μεθόδους και τεχνικές, ανάλογα με το τι αρμόζει σε κάθε περίπτωση και ποιος είναι ο σκοπός που επιδιώκεται κάθε φορά. Αρχικά λοιπόν, γίνεται αναφορά στα γραμμικά στοιχεία και στη σημασία αυτών στους διάφορους επιστημονικούς κλάδους, ενώ δίνονται ακόμη ορισμένα γενικά στοιχεία για την έννοια της τηλεπισκόπησης και της φωτοερμηνείας, που αποτέλεσαν βασικά εργαλεία για την εκπόνηση της παρούσας εργασίας. Εν συνεχεία, παρατίθενται τα χαρακτηριστικά του δορυφορικού συστήματος Landsat, δίνοντας έμφαση στους δορυφόρους Landsat 7 και Landsat 8, από τον οποίο και ελήφθη η δορυφορική εικόνα που χρησιμοποιήθηκε για τις ανάγκες της συγκεκριμένης εργασίας. Επιπρόσθετα, αναφέρονται ορισμένα θέματα που αφορούν στην ψηφιακή επεξεργασία εικόνας, καθώς και η διαδικασία που ακολουθείται γενικά για την επίτευξή της, ενώ στη συνέχεια παρουσιάζονται ορισμένα σχετικά παραδείγματα εφαρμογών τηλεπισκοπικών μεθόδων ψηφιακής επεξεργασίας εικόνων, για την ανίχνευση γραμμικών γεωλογικών στοιχείων. Έπειτα, παρατίθεται ένα αντίστοιχο παράδειγμα οπτικής ερμηνείας δορυφορικής εικόνας του Landsat 8, στο οποίο δίνονται αναλυτικά τα βήματα που ακολουθήθηκαν κατά τη διαδικασία της ψηφιακής επεξεργασίας, η οποία υλοποιήθηκε με τη βοήθεια των λογισμικών ERDAS IMAGINE 2011 και QGIS 2.16.3. Εν κατακλείδι, συνοψίζεται η σημασία της τηλεπισκόπησης στη σημερινή εποχή, καθώς και η συμβολή αυτής σε περιβαλλοντικά θέματα, ενώ παρουσιάζονται επίσης τα συμπεράσματα που προέκυψαν έπειτα από την επεξεργασία και την οπτική ερμηνεία, με τη χρήση κατάλληλων λογισμικών, αλλά και την ευρύτερη γνώση της γεωλογίας της περιοχής.
description: In this thesis Remote Sensing methods and techniques were investigated, on issues related to the detection of lineaments (i.e. linear geological and geomorphological data). Lineaments are features on the Earth's surface, which provide information about the morphology and geological structure of the subsoil. Geological knowledge of each area indicates, among others, the existence or not of tectonic structures (such as faults, tectonic contacts, landslides etc.), which contribute to the detection of various risk areas, finding the geographical positions of economical interest (e.g. areas exploitable minerals, groundwater, etc.) and consequently the protection and proper management of the environment. In this direction, geological knowledge background of each researcher, in conjunction with the use of modern remote sensing methods of data acquisition and processing, provide a range of information, useful for a variety of applications. A corresponding case of detection of lineaments by remote sensing is given in this thesis. For this purpose, an extensive literature investigation took place, in which linear elements and the development of remote sensing and digital image processing, for detecting linear elements, were examined, with the passage of time and the growth of technology. The range of applications and the variety of implementation methods that took place, indicate that every application is handled with different methods and techniques, depending on needs and purpose of each case. Initially, a reference to lineaments and their importance in the various scientific disciplines is made, while general information is provided about the concepts of remote sensing and photointerpretation (visual image interpretation), which constituted essential tools in this thesis. Landsat satellite system features are presented next, emphasizing at Landsat satellites 7 and especially Landsat 8, a satellite image of which was used in the particular application. Additionally, digital image processing issues and procedures are included. Some applications of remote sensing digital image processing methods, for detecting linear geological data are also presented. A relative case of Landsat 8 visual image interpretation after digital processing follows. The digital processing was done using ERDAS IMAGINE 2011 and QGIS 2.16.3 software. Finally, the importance and contribution of remote sensing in environmental issues are summarized as well as the conclusions of digital processing and visual image interpretation, using suitable software and geological knowledge.