Διαχρονική παρακολούθηση των αλλαγών κάλυψης γης στο δάσος Ταϋγέτου
Creators: name: Καλογήρου, Στέλλα-Τριαντάφυλλη Πέτρου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2022
Subjects: Παρακολούθηση κάλυψη γης
Ανάλυση χρονοσειρών
Υπολογιστικό νέφος Google Earth Engine
Land cover monitoring
Time series analysis
Google Earth Engine cloud computing

description: Η κάλυψη της γης υφίσταται συνεχώς αλλαγές εξαιτίας φυσικών διαταραχών αλλά και ανθρωπογενών παρεμβάσεων. Η συνεχής παρακολούθηση των χερσαίων οικοσυστημάτων είναι ύψιστης σημασίας για την εκτίμηση της κατάστασης της βλάστησης, για τον εντοπισμό διαταραχών και για την πρόβλεψη μελλοντικών αλλαγών. Σημαντικό εργαλείο για την παρακολούθηση των φυσικών οικοσυστημάτων αποτελεί η δορυφορική τηλεπισκόπηση, με ιδιαίτερα διαδεδομένη τη χρήση χρονοσειρών δορυφορικών εικόνων πολυφασματικών δεδομένων. Η παρατήρηση της βλάστησης μέσω πυκνών χρονοσειρών εικόνων αποτελεί αξιόπιστη μέθοδο διαχρονικής παρακολούθησης των αλλαγών στη βλάστηση. Οι πολιτικές ελεύθερης πρόσβασης, καθιστούν τους αισθητήρες Landsat ιδιαίτερα εύχρηστους στο ευρύ κοινό, με αποτέλεσμα να παρατηρείται τα τελευταία χρόνια μία αύξηση του αριθμού των μεθόδων ανάλυσης των οπτικών εικόνων υψηλότερης χωρικής ανάλυσης. Τα δορυφορικά δεδομένα, υψηλής χωρικής και φασματικής διακριτικής ανάλυσης, σε συνδυασμό με τις νέες δυνατότητες που προσφέρουν οι πλατφόρμες υπολογιστικού νέφους, όπως το Google Earth Engine (GEE), δίνουν νέες κατευθύνσεις όσον αφορά την έρευνα για τον εντοπισμό χωροχρονικών μεταβολών στα φυσικά οικοσυστήματα, τόσο σε παγκόσμιο επίπεδο, όσο και σε μία συγκεκριμένη περιοχή μελέτης. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, επιδιώκεται η χαρτογράφηση των αλλαγών κάλυψης γης στο διαχειριζόμενο δάσος Ταΰγετου, στην Πελοπόννησο, για την περίοδο 2000-2018, με τη χρήση χρονοσειρών δορυφορικών εικόνων Landsat. Ο εντοπισμός των αλλαγών πραγματοποιείται μέσω του αλγορίθμου LandTrendR (Landsat-based Detection of Trends in Disturbance and Recovery), ο οποίος εκτελεί χωρική και χρονική κατάτμηση χρονοσειρών δορυφορικών εικόνων σε ετήσια βάση. Η εκτέλεση του αλγορίθμου έγινε στην πλατφόρμα υπολογιστικού νέφους Google Earth Engine. Το αποτέλεσμα αλλαγών/διαταραχών, αξιολογήθηκε για την αξιοπιστία του μέσω της σύγκρισης του με δεδομένα αλλαγών που προέκυψαν από τους χάρτες Corine Land Cover (CLC). Τέλος, παράγονται ποσοτικά και ποιοτικά αποτελέσματα σχετικά με τις διαχρονικές αλλαγές κάλυψης γης που έλαβαν χώρα στο διαχειριζόμενο δάσος την προαναφερθείσα περίοδο.
description: Land cover is constantly changing due to natural disturbances and man-made interventions. Continuous monitoring of terrestrial ecosystems is of the utmost importance for the assessment of vegetation status, the detection of disturbances and the prediction of future changes. An important tool for monitoring natural ecosystems is satellite remote sensing, with the widespread use of time series of satellite images of multispectral data. Observing vegetation through dense time series images is a reliable method of monitoring changes in vegetation over time. Free access policies make Landsat sensors particularly accessible to the general public, resulting in an increase in the number of higher spatial resolution methods in recent years. High-spatial and spectral resolution satellite data, combined with new features offered by cloud computing platforms such as the Google Earth Engine (GEE), give new directions in research to detect spatio-temporal changes in natural ecosystems, both globally as well as in a specific study area. In this dissertation, the mapping of land cover changes in the managed Taygetos forest, in Peloponnese, for the period 2000-2018, is sought, using Landsat satellite imagery time series. The changes are detected using the LandTrendR (Landsat-based Detection of Trends in Disturbance and Recovery) algorithm, which performs spatial and temporal segmentation of satellite image time series on an annual basis. The algorithm was executed on Google Earth Engine cloud computing platform. The effect of changes/disturbances was evaluated for its reliability by comparing it with data of changes resulting from Corine Land Cover (CLC) maps. Finally, quantitative and qualitative results are produced on the land cover changes that took place in the managed forest during the aforementioned period.