Εκτίμηση της εδαφικής διάβρωσης σε λεκάνες απορροής με τη χρήση Γεωπληροφοριακών Συστημάτων και Τηλεπισκόπησης
Creators: name: Γκούσεβ, Αλέξανδρος Αλεξάνδρου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020

description: Η περιοχή της ΒΑ Χαλκιδικής διακρίνεται από την παρουσία και δράση υδατορευμάτων έντονης χειμαρρικότητας. Η απουσία ουσιαστικών μέτρων αντιπλημμυρικής προστασίας, οι αυξανόμενης έντασης και σχετικά μικρής διάρκειας βροχοπτώσεις, καθώς και η εκτεταμένη εξορυκτική-μεταλλευτική δραστηριότητα, που οδηγεί σε αποψίλωση των δασών, έχουν ως αποτέλεσμα τις τελευταίες δύο δεκαετίες σε περίπτωση έντονης ή και μέτριας έντασης βροχόπτωση να παρατηρείται κατάκλυση της πεδινής κοίτης των ρεμάτων, που διασχίζουν κατοικημένες περιοχές, από μεγάλες ποσότητες φερτών υλικών, που συχνά προκαλούν ή εντείνουν την υπερχείλιση της κεντρικής κοίτης αυτών των υδατορευμάτων, αυξάνοντας με αυτόν τον τρόπο τον κίνδυνο πλημμύρας. Λαμβάνοντας υπόψη όλα τα παραπάνω, αποφασίστηκε η διεξαγωγή έρευνας, στο πλαίσιο της οποίας διερευνάται το φαινόμενο της εδαφικής διάβρωσης, η οποία προκαλείται από την πρόσκρουση και την επιφανειακή απορροή όμβριων υδάτων. Αντικείμενο μελέτης της παρούσας εργασίας είναι η μοντελοποίηση της εδαφικής διάβρωσης μέσω της εφαρμογής της Αναθεωρημένης Γενικής Εξίσωσης Εδαφικής Απώλειας (RUSLE), με τη συνδυασμένη χρήση Γεωπληροφοριακών Συστημάτων και δεδομένων Tηλεπισκόπησης, όπως το Ψηφιακό Υψομετρικό Μοντέλο (DEM) και οι δορυφορικές εικόνες Sentinel 2. Ο τελικός στόχος ήταν η εκτίμηση της χωροχρονικής κατανομής της εδαφικής διάβρωσης στις παραθαλάσσιες λεκάνες απορροής της ΒΑ Χαλκιδικής. Τα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας επιβεβαιώθηκαν από την αυξημένη δυναμική που παρουσιάζει η εδαφική διάβρωση, ιδιαίτερα σε περιοχές με μεσογειακό κλίμα. Η υψηλότερη τιμή του μέσου ανά εποχή ρυθμού εδαφικής διάβρωσης (Α) παρατηρήθηκε το φθινόπωρο και τον χειμώνα, ενώ η χαμηλότερη σημειώθηκε την άνοιξη. Τα τελικά αποτελέσματα έδειξαν ότι οι περιοχές με γυμνό από βλάστηση έδαφος είναι και οι πιο ευάλωτες σε εδαφική διάβρωση, με αποτέλεσμα τη γενική υποβάθμιση του εδάφους αυτών των περιοχών. Το γεγονός ότι ο ρόλος των δασών και της φυσικής βλάστησης γενικότερα (ο μοναδικός παράγοντας της εδαφικής διάβρωσης που μπορεί να επηρεαστεί άμεσα από τις ανθρώπινες δραστηριότητες) είναι καθοριστικός στην προστασία του εδάφους από τη διάβρωση – συμπέρασμα στο οποίο κατέληξαν πολλές άλλες σχετικές έρευνες – επιβεβαιώνει τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής. Τέλος, προτείνονται συγκεκριμένα πεδία για διερεύνηση με σκοπό τη βελτίωση και ανάπτυξη της παρούσας έρευνας. Οι συγκεκριμένες προτάσεις μπορούν να αποτελέσουν τμήματα μιας ευρύτερης επιστημονικής έρευνας πάνω στο θέμα της εδαφικής διάβρωσης σε κλίμακα λεκάνης απορροής.
description: The area of NE Halkidiki is distinguished by the presence and activity of intense torrential streams. The lack of any substantial flood protection measures, increasing intensity and relatively short duration of rainfall, extensive mining activity, leading to deforestation, during the last two decades have resulted in the flooding of the flat bed of streams, crossing residential areas, by big amount of sediment load in the event of high or even moderate intensity rainfall, which often cause or intensify the overflow of the central stream, thereby increasing the flood risk. Considering all the aforementioned facts, a decision to conduct a research investigating the phenomenon of water erosion soil loss had been made. The subject of the present study is the implementation of the RUSLE soil erosion model in a GIS framework using remote sensing derived data, such as DEM and satellite imagery (Sentinel 2). The ultimate goal was the assessment of soil erosion spatiotemporal distribution throughout the area of NE Halkidiki’s catchments. The results of the present project have been confirmed by the increased soil erosion temporal dynamics, especially in areas with Mediterranean climate. The highest soil erosion rate has been noted during the fall and winter, whereas the lowest one has been found in spring. The final results have shown that bare soil areas are most prone to water erosion soil loss, resulting in a general soil degradation of these regions. The fact that forests and natural vegetation in general (the only soil erosion factor that can be directly affected by human activities) is crucial for preventing soil from being eroded by water or reducing soil erosion rates – a conclusion reached by several relevant studies – confirms the results of the present postgraduate dissertation. Finally, certain research fields are proposed as an improvement and development of the present study. These suggestions can be parts of a broader scientific research concerning catchment-scale soil erosion.