8ο Πανελλήνιο Συνέδριο Οικολογίας

Παρουσίαση με θέμα: "8ο Πανελλήνιο Συνέδριο Οικολογίας"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 8ο Πανελλήνιο Συνέδριο Οικολογίας
20–23 Οκτωβρίου 2016, Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΤΟΥ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΟΥ ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΜΕ ΤΟΝ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΘΟΛΕΡΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥΣ ΣΤΗΝ ΑΚΡΙΒΕΙΑ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ ΛΙΒΑΔΙΩΝ ΘΑΛΑΣΣΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΜΕΣΩ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΤΟ Β. ΑΙΓΑΙΟ Τσέπα Ε.1, Τσάπανου Α.2, Τοπουζέλης Κ.1, Οικονόμου Ε.3, Πούλος Σ.2 1Τμήμα Επιστημών Της Θάλασσας, Πανεπιστήμιο Αιγαίου, 2Τμήμα Γεωλογίας & Γεωπεριβάλλοντος, Εθνικό & Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών 3Τμήμα Πολιτικών Μηχ. ΤΕ και Μηχ. Τοπογραφίας & Γεωπληροφορικής ΤΕ, Τ.Ε.Ι. Αθήνας Περίληψη Στην παρούσα εργασία μελετάται η συσχέτιση των τιμών επιφανειακού αιωρούμενου υλικού (SPM) που προκύπτουν από επεξεργασία δορυφορικών δεδομένων μεσαίας κλίμακας (χωρική διακριτική ικανότητα 30m) με τον συντελεστή θολερότητας (Κd490) στην στήλη του νερού στο Β. Αιγαίο. Επιπλέον, εξετάζεται η επίδρασή τους στον εντοπισμό λιβαδιών θαλάσσιας βλάστησης (κυρίως Ποσειδωνίας) μέσω δορυφορικών δεδομένων. Αφού υπολογίστηκε η συγκέντρωση του επιφανειακού αιωρούμενου υλικού, συσχετίστηκε με τον συντελεστή θολερότητας από δεδομένα αρχείου. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση των ίδιων δορυφορικών δεδομένων για τον εντοπισμό θαλάσσιας βλάστησης. Οι επιφανειακές τιμές SPM που προέκυψαν από τις δορυφορικές εικόνες έδειξαν να είναι αυξημένες σε περιόδους υψηλής απορροής, ενώ σε περιόδους χαμηλής απορροής παρουσίασαν μείωση έως ~45%. Οι αντίστοιχες τιμές του Kd490 παρουσιάζουν παρόμοια εποχική μεταβολή, ανάλογη με αυτή των συγκεντρώσεων του SPM στο Β. Αιγαίο. Η ακρίβεια εντοπισμού λιβαδιών θαλάσσιας βλάστησης στα ίδια δορυφορικά δεδομένα έδειξε αντιστρόφως ανάλογη μεταβλητότητα από τις τιμές του SPM και του συντελεστή θολερότητας. Ταυτόχρονα, παρατηρήθηκε και χωρική διακύμανση, τόσο στην ακρίβεια εντοπισμού της θαλάσσιας βλάστησης, όσο και στη διασπορά του SPΜ. Κοντά σε περιοχές υψηλών συγκεντρώσεων αιωρούμενου υλικού ο εντοπισμός θαλάσσιας βλάστησης έχει μικρότερη ακρίβεια. Τα αποτελέσματα της μελέτης αυτής μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ορθότερη επιλογή δορυφορικών δεδομένων. Μελλοντικές εργασίες θα πρέπει να συμπεριλάβουν και σύγχρονες μετρήσεις πεδίου, για μια πιο ολοκληρωμένη προσέγγιση. Πυκνά λιβάδια θαλάσσιας βλάστησης, σε σχετικά μικρά βάθη, μέτρα, μπορούν να εντοπιστούν με τη χρήση δορυφορικών δεδομένων μεσαίας κλίμακας (χωρική διακριτική ικανότητα 30m). Landsat 8: Πολυφασματικός δορυφόρος που διαθέτει 11 κανάλια, μεταξύ του κυανού (443nm) και του κοντινού υπέρυθρου (2300nm), ένα πανχρωματικό, δύο θερμικά και 1 κανάλι στα nm. Έχει χωρική ανάλυση 30m και καλύπτει την γη σε 16 μέρες. Αιωρούμενο υλικό (SPM): Το σύνολο των στερεών σωματιδίων με διάμετρο >2μ . Σύσταση: ιζήματα, ιλύς, άμμος, πλαγκτόν, φύκη, χημικά ιζήματα Παράγοντας που καθορίζει την διαύγεια των υδάτων. Συντελεστής Θολερότητας (Kd490): Συντελεστής εξασθένησης της ανακλώμενης ακτινοβολίας στα 490 nm. Μέτρο θολότητας νερού, ποιότητα υδάτων. Εισαγωγή Υλικά & Μέθοδοι Υλικά 4 Δορυφορικές Εικόνες Landsat-8, για τις χρονιές 2014 & Περίοδος χαμηλών απορροών-Περίοδος υψηλών απορροών. Προεπεξεργασία Αφαίρεση Ελαχίστων Τιμών Ατμοσφαιρική Διόρθωση FLAASH Μάσκα Στεριάς, Μάσκα Σύννεφων Ραδιομετρική Διόρθωση Μάσκα Μηδενικών Τιμών Ταξινόμηση Λήψη Περιοχών Εκπαίδευσης & Επαλήθευσης Ταξινόμηση Μέγιστης Πιθανοφάνειας Ανάκτηση SPM Ανάκτηση ανάκλασης ύδατος (ρw) στο ερυθρό κανάλι SPM=A*ρw /(1- ρw /C) Συντελεστής εξασθένισης Kd490 Δεδομένα Oceancolour Mediterranean optics dataset, επιπέδου Level 3 του δέκτη MODIS από την υπηρεσία MyOcean Αποτελέσματα SPM Distribution (mg/l) in NE Aegean Sea N SPM_ Diffuse Attenuation Coefficient at 490nm (m-1) in NE Aegean Sea Kd490_ Kd490_ ΒΟΡΕΙΑ ΠΑΡΑΛΙΑ 1/9/2014 22/12/2014 25/12/2015 2/6/2016 Overall Accuracy % Overall Accuracy Kappa Coefficient 0.7084 0.5588 0.3981 0.5754 SPM(mg/l) SPM_mean 0.575 2.250 1.800 1.150 Kd490(m^-1) Kd490_mean 0.0754 1.113 0.568 0.673 ΣΑΜΟΘΡΑΚΗ 0.8277 0.7885 0.7233 0.6441 0.1875 0.5 0.66 0.9 0.0383 0.6442 0.0981 0.0763 ΘΑΣΟΣ 0.8680 0.6395 0.7328 0.8545 0.5625 0.425 0.525 0.3625 0.0543 1.101 0.116 0.6847 Συμπεράσματα Οι τιμές συγκέντρωσης αιωρούμενου υλικού (SPM) έχουν ανάλογη μεταβλητότητα με τις τιμές συντελεστή εξασθένησης φωτός Kd490. Η ακρίβεια ταξινόμησης Overall Accuracy είναι αντιστρόφως ανάλογη των συγκεντρώσεων αιωρούμενου υλικού (SPM). Παρατηρείται εποχική και χωρική μεταβολή των τιμών συγκέντρωσης αιωρούμενου υλικού (SPM). Τα αποτελέσματα της μελέτης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ορθότερη επιλογή δορυφορικών δεδομένων. Σύγχρονες μετρήσεις πεδίου είναι απαραίτητες για πιο ολοκληρωμένη προσέγγιση.