Χαρτογράφηση με επίγεια σάρωση laser (ΤLS) στον ποταμό Στρυμόνα και συσχέτιση με δείκτες οικολογικής ποιότητας
Creators: name: Νικολαΐδης, Αναστάσιος Απόστολου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2016
Subjects: Υδρομορφολογία
Στρυμόνας
Hydromorphology
Laser Scanner
Strymonas

description: Διακρίνονται τρία κύρια μέρη στην παρούσα εργασία. Το πρώτο μέρος αποτελεί την εφαρμογή της μεθοδολογίας RHS (River Habitat Survey, Raven et al., 2003) για την καταγραφή και υπολογισμό της ποιότητας των ενδιαιτημάτωνσε 11 κύριους σταθμούς κατά μήκος του ποταμού Στρυμόνα και του Αγγίτη (κύριος παραπόταμος του Στρυμόνα). Eπίσης, υπολογίζεται ο επιμέρους δείκτης HMS (Habitat Modification Score) και επιπλέον οι δείκτες IHF (Fluvial Habitat Index) και QBR (Riparian Habitat Quality). Επίσης υπολογίστηκαν υδρογεωμορφορφολικά στοιχεία όπως η παροχή του ποταμού σε κάθε σταθμό όπου το επέτρεψαν οι συνθήκες ροής και βάθους με την μέθοδο του μυλίσκου και η ποσοστιαία επί της εκατό σύσταση του υποστρώματος σύμφωνα με την κλίμακα Wentworth (Wentworth, 1992), ενώ καταγράφηκε η υδρόβια και παρόχθια βλάστηση. Το δεύτερο μέρος αποτελείται από την εφαρμογή επίγειας σάρωσης με το 3D™ laser scanner ILRIS, που αποτελεί εξοπλισμό του εργαστηρίου φυσικής γεωγραφίας του τμήματος Γεωλογίας του ΑΠΘ. Ο εξοπλισμός αυτός χρησιμοποιήθηκε για την χαρτογράφηση (αποτύπωση/καταγραφή) και ποσοτική ερμηνεία μέσα από την επεξεργασία των δεδομένων -νεφών σημείων (point clouds) με τα κατάλληλα λογισμικά, όπως και τον υπολογισμό διαφόρων υδρομορφολογικών παραμέτρων. Το μέσο όρο των σημείων (point clouds), που συλλέχθηκαν σε κάθε λήψη ήταν περίπου 250.000, ενώ πραγματοποιήθηκαν περίπου 10 σαρώσεις στον σταθμό S5 και 15 σαρώσεις στον S4. Το κάθε σημείο φέρει χωρική πληροφορία σε τρεις διαστάσεις (x,y,z) ενώ η πυκνότητα του νέφους σημείων αποτελεί την τέταρτη διάσταση. Επίσης διαθέσιμη πληροφορία αποτέλεσε το χρώμα σε RGB 24 bit. Η βέλτιστη διακριτική ικανότητα που χρησιμοποιήθηκε σαν παράμετρος κατά την σάρωση ήταν 2.5 cm σε απόσταση 350 m κατά μέσο όρο. Σύμφωνα με την μεθοδολογία που ακολουθήθηκε, πρώτο στάδιο ήταν η συλλογή των δεδομένων, δεύτερο η γεωαναφορά τους και τρίτο η επεξεργασία τους και εξαγωγή των αποτελεσμάτων. Χρησιμοποιήθηκαν δύο περιβάλλοντα επεξεργασίας των δεδομένων και παρουσίασης των αποτελεσμάτων: 1) σε GIS και 2) στη σουίτα λογισμικού Polyworks 14. Στο τρίτο μέρος συγκρίνονται και συσχετίζονται οι δύο μέθοδοι, δηλαδή η καταγραφή των ενδιαιτημάτων – μέρος του συστήματος RHS και η επίγεια σάρωση laser ενώ διερευνάται η σύγκλιση και η απόκλισή τους. Παρατίθενται σε πίνακες τα στοιχεία και οι παράμετροι που θεωρήθηκε εν κατακλείδι, ότι μπορούν να απεικονιστούν ή να αναλυθούν μέσω της επίγειας σάρωσης laser. Ενδιαφέρον βρίσκεται στα αποτελέσματα που προκύπτουν και αφορούν στον βαθμό που η χρήση του laser scanner και τα αντίστοιχα δεδομένα, εξυπηρετούν στην υδρομορφολογική εκτίμηση και αν τελικά βοηθά ή διευκολύνει η συγκεκριμένη μέθοδος. Επιπλέον τονίζονται τα υπέρ και τα κατά σε κάθε περίπτωση και τέλος γίνεται μία ανάλυση και σύγκριση της κάθε προσέγγισης σε εργατοώρες
description: Three main parts are distinguished in this master thesis. First part deals with the application of RHS method (River Habitat Survey, Raven et al., 2003) with the aim of habitat assessment in 11 main sampling stations among Strymonas and Aggitis river (Aggitis is the main tributary of Strymonas). Moreover, HMS (Habitat Modification Score), IHF (Habitat Fluvial Index) and QBR (Riparian Quality Index) indices are calculated, in order to give a more holistic approach of the hydromorphological conditions. Hydrogeomorphological features as water volume discharge (m3/s) in specific cross sections with specific flow meter and substrate composition according Wentworth scale (Wentworth, 1992, are also calculated. Finally aquatic and riparian vegetation are recorded. Second part consists of the application of terrestrial laser scanning (TLS) using ILRIS 3D™ laser scanner which belongs in the lab of Physical Geography, Geology department of AUTH. ILRIS made possible the 3D™ cartography of the study area and the quantitative interpretation of hydromorphological parameters, via data processing of the acquired point clouds. The average number of points in a scan was 250.000, while there were at about 25 scanning processes in both sampling stations (S4, S5). The optimal resolution succeeded with ILRIS in this study was 2.5 cm (distance between two consecutive points) which corresponds to a distance of approximately 350 m. Point clouds include 3D spatial information of the study area (x, y, z). Point density in the point cloud is usually the 4th dimension. RGB 24 bit is also available in the acquired point data. According to methodology of this chapter, first part is the data acquisition, second part data georefferencing and third part data processing and result extraction. Two approaches are used concerning data processing and result presentation: 1) GIS environment 2) via Polyworks 14 software suite. Third part holds the comparison and correlation between the two different approaches, figuring tabulated results. It is quite interesting the conclusions concerning the degree that TLS serves hydromorphological condition assessment in a river body scale. Finally, a man – hour analysis for the two different approaches, is contacted