Τοπικές Κλιματικές Ζώνες: Τηλεσκοπικές μέθοδοι και εφαρμογή τους στην ευρύτερη περιοχή της Θεσσαλονίκης
Creators: name: Αδαμοπούλου, Λαμπρινή Αθανασίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Τοπικές Κλιματικές Ζώνες
WUDAPT
Τηλεπισκόπηση
Αστικό Κλίμα
Πολεοδομικός Σχεδιασμός
Local Climate Zones
Remote Sensing
Urban Climate
Urban Planning

description: Οι πόλεις φιλοξενούν σχεδόν το μισό πληθυσμό της υφηλίου ενώ επίσης αποτελούν τις περιοχές όπου λαμβάνουν χώρα οι περισσότερες ανθρώπινες δραστηριότητες. Στο μέτρο που αυτοί είναι χώροι όπου δημιουργούνται φαινόμενα που επηρεάζουν τη ζωή των κατοίκων, οι ερευνητές του αστικού περιβάλλοντος έκριναν απαραίτητη τη δημιουργία μιας κοινής γλώσσας που περιγράφει τη μορφή και τις λειτουργίες του αστικού ιστού και των περιχώρων του. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται η εφαρμογή του πρώτου επιπέδου της μεθόδου WUDAPT στην ευρύτερη περιοχή της Θεσσαλονίκης (ΕΠΘ), βασιζόμενη στο σύστημα κατηγοριοποίησης χρήσεων γης Τοπικές Κλιματικές Ζώνες (ΤΚΖ) των Stewart &amp; Oke. Το σύστημα ΤΚΖ αποτελεί έναν πρόδρομο όσον αφορά τον καθορισμό των χρήσεων γης παγκοσμίως, ιδιαίτερα του αστικού τοπίου, καθώς περιγράφει τις υπό μελέτη περιοχές με ουδέτερο τρόπο σύμφωνα με το εύρος ποικίλων χαρακτηριστικών που ονομάζονται παράμετροι αστικού θόλου. Για τη διεύρυνση της εφαρμογής του συστήματος και τη δημιουργία μιας βάσης δεδομένων διαθέσιμης και προσβάσιμης προς όλους, όπου θα συλλέγονται πληροφορίες σχετικά με τη μορφή και τις λειτουργίες των πόλεων παγκοσμίως, δημιουργήθηκε το πρόγραμμα WUDAPT. Το WUDAPT προσφέρει διαδικασίες και εργαλεία για την απόκτηση γνώσης της δομής των πόλεων σε τρία επίπεδα ανάλυσης (L0, L1 &amp; L2), ξεκινώντας από το σύνολο της περιοχής μελέτης και φτάνοντας σε επίπεδο γειτονιάς και κτιρίου. Η μέθοδος WUDAPT δύναται να εφαρμοστεί από οποιοδήποτε άτομο ενδιαφέρεται να συμβάλει στο εγχείρημα εφόσον τα μέσα που προτείνονται για την αποτύπωση της ταξινόμησης είναι διαθέσιμα προς όλους. Παράλληλα, παρέχονται από την πύλη του προγράμματος οδηγίες για την ολοκλήρωση του επιπέδου L0. Συγκεκριμένα η απόκτηση πρωτογενών δεδομένων βασίζεται στην πλατφόρμα Google Earth και στα εργαλεία που αυτή παρέχει. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται ελεύθερες δορυφορικές εικόνες (Landsat, Sentinel) και μέθοδοι τηλεπισκόπησης για την αποτύπωση της ταξινόμησης εφαρμόζοντας ένα ελεύθερο λογισμικό Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (SAGA GIS) όπου πραγματοποιείται η ταξινόμηση με την εκτέλεση του αλγορίθμου Random Forest. Σε αυτή την εργασία χρησιμοποιήθηκαν συμβατικά εργαλεία για τη βελτίωση της ταξινόμησης όπως το Google Street View, η 3D προβολή της περιοχής μελέτης μέσω της πλατφόρμας Google Earth και ένα διανυσματικό αρχείο που περιέχει δεδομένα της ΕΛΣΤΑΤ σχετικά με τους ορόφους των κτιρίων. Για τον ίδιο σκοπό, χρησιμοποιήθηκαν μέθοδοι τηλεπισκόπησης όπως ο δείκτης “Enhanced Vegetation Index” και χρωματικά σύνθετα για την ενίσχυση ορισμένων φασματικών χαρακτηριστικών. Επιπλέον, επιλέχθηκαν δύο διαφορετικά πλήθη δέντρων κατά την εφαρμογή του αλγορίθμου. Η τελική ταξινόμηση η οποία αποτελείται από τον συνδυασμό των παραπάνω εργαλείων και εφαρμογών αντιπροσωπεύει σε ικανοποιητικό βαθμό τη δεδομένη κατάσταση σύμφωνα με την εικόνα που χρησιμοποιήθηκε ως υπόδειγμα. Τέλος, η τελική ταξινόμηση συγκρίθηκε με την προγενέστερη προσπάθεια ταξινόμησης της περιοχής από τον Π. Σισμανίδη. Η ίδια προσέγγιση ακολουθήθηκε συγκρίνοντας το επίσημο σύστημα κατηγοριοποίησης χρήσεων γης της Ελλάδας CORINE για την επαλήθευση της αντιπροσωπευτικότητας της αποτύπωσης, με ικανοποιητικά αποτελέσματα και στις δύο περιπτώσεις.
description: Cities host almost half of the global population, and they constitute the areas where most human activities take place. Insofar as these are spaces where phenomena are created that affect the lives of inhabitants, urban environment scientists deemed necessary the creation of a common language that describes the form and functions of the urban tissue and its surroundings. In this work, the implementation of WUDAPT's first level in the broad area of Thessaloniki is presented, based on the land-use system of Stewart &amp; Oke Local Climate Zones (LCZ). The LCZ system is a precursor concerning the designation of land-use worldwide and especially the urban landscape as it neutrally depicts the study areas, according to a wide range of characteristics called Urban Canopy Parameters (UCPs). To broaden the systems application and to create a database available and accessible to everyone, where information concerning the form and functions of the cities will be collected universally, the WUDAPT program was created. WUDAPT offers procedures and tools to acquire knowledge about the structure of cities in three analysis levels (L0, L1 &amp; L2), starting from the whole area and reaching to neighborhood and building level. The WUDAPT method can be implemented by any individual who is interested in contributing to the project since the suggested means to the classification's presentation are available to everyone. Concurrently, the portal of the program provides instructions to complete the depiction of level L0. Specifically, the acquisition of primary data is based on the Google Earth platform and the tools it provides. Moreover, free satellite images (Landsat, Sentinel) and remote sensing methods are used for the creation of the classification with the implementation of a free Geographic Information System software (SAGA GIS) through which the classification is run by executing the Random Forest algorithm. In this master thesis, conventional tools were used to improve the classification, as Google Street View, 3D projection of the study area through the Google Earth platform, and a vector file containing statistical data of ELSTAT (Hellenic Statistical Authority) with information concerning building height. For the same purpose, remote sensing methods were employed, as the “Enhanced Vegetation Index” and color composites to enhance specific spectral characteristics. Furthermore, two different tree multitudes were chosen during the algorithm implementation. The final classification, which consists of the combination of the aforementioned tools and functions, represents in a satisfactory degree the given situation according to the image used as a template. Finally, the final classification was compared with a previous attempt to classify the area, which was conducted by P. Sismanidis. The same approach was followed by comparing the official land-use categorization system for Greece CORINE to verify the representativeness of the charting, with satisfactory results in both cases.