Ανάπτυξη συστήματος πρόληψης και διαχείρισης κινδύνου δασικών πυρκαγιών στο Νομό Κορινθίας Γ.Παπαδάκη, Θ.Βάκκας, Γ.Μαυρέλλης.

Παρουσίαση με θέμα: "Ανάπτυξη συστήματος πρόληψης και διαχείρισης κινδύνου δασικών πυρκαγιών στο Νομό Κορινθίας Γ.Παπαδάκη, Θ.Βάκκας, Γ.Μαυρέλλης."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1

2 Ανάπτυξη συστήματος πρόληψης και διαχείρισης κινδύνου δασικών πυρκαγιών στο Νομό Κορινθίας Γ.Παπαδάκη, Θ.Βάκκας, Γ.Μαυρέλλης

3 Θεματολογία Εταιρεία Έργο

4 www. GETMaP.EU

5 Τεχνολογική επιλογή: foss4g.getmap.gr ΕΜΕΑ Region

6 Ανάπτυξη συστήματος πρόληψης και διαχείρισης κινδύνου δασικών πυρκαγιών στο Νομό Κορινθίας Αφοι Τερζή Ο.Ε.

7 Συνολική εικόνα

8 Υποσύστημα αυτόματης αναγνώρισης πυρκαγιών από δορυφορικά τηλεπισκοπικά δεδομένα χαμηλής διακριτικής ικανότητας

9 Σκοπός το υποσύστημα αυτόματης αναγνώρισης πυρκαγιών από δορυφορικά τηλεπισκοπικά δεδομένα χαμηλής διακριτικής ικανότητας χρησιμοποιεί επίγειο σταθμό λήψης δεδομένων SEVIRI του προγράμματος δορυφόρων Meteosat Second Generation Με το υποσύστημα αυτό η νομαρχιακή αυτοδιοίκηση Κορινθίας λαμβάνει, αποκωδικοποιεί και αποθηκεύει τα δεδομένα του δέκτη SEVIRI του MSG με σκοπό την ανίχνευση και παρακολούθηση δασικών πυρκαγιών

10 Λειτουργίες συστήματος Ανίχνευση πυρκαγιάς: – Άμεση ΑΥΤΟΜΑΤΗ αξιολόγηση του σήματος και πρόκληση συναγερμού σε περίπτωση πυρκαγιάς Παρακολούθηση πυρκαγιάς: – Οπτική παρακολούθηση φαινομένων και ειδικότερα πυρκαγιών με δυνατότητα εκτίμησης κρίσιμων εποπτικών παραμέτρων από έμπειρο χειριστή.

11 Υποσύστημα Προσδιορισμού Είδους Βλάστησης με Μεθόδους Τηλεπισκόπησης

12 Στόχος Το υποσύστημα προσδιορισμού είδους βλάστησης με τηλεπισκοπικές μεθόδους, αποσκοπεί στην εφαρμογή μεθόδων και τεχνικών ψηφιακής τηλεπισκόπησης για την ημι-αυτόματη ταξινόμηση τηλεπισκοπικών απεικονίσεων σε κατηγορίες που αφορούν τα είδη της βλάστησης της περιοχής μελέτης.

13 Μεθοδολογία Υλοποιηθηκε σύστημα ταξινόμησης και χαρτογράφησης των χρήσεων / καλύψεων γης για την περιοχή μελέτης μέσω ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων των δορυφόρων LANDSAT, για το έτος 2000. Εφαρμόστηκαν τόσο κλασικές μέθοδοι ταξινόμησης, όπως της ελάχιστης απόστασης και της μέγιστης πιθανοφάνειας, όσο και αντικειμενοστραφείς ταξινομήσεις.

14 Οι κατηγορίες οι οποίες τελικά ορίστηκαν ήταν οι παρακάτω: Κωνοφόρα Μικτό δάσος Πλατύφυλλα Θάμνοι Λιβάδια-Βοσκότοποι Περιοχές αραιής βλάστησης Γυμνό έδαφος Καμένες περιοχές Αστική περιοχή Ετήσιες καλλιέργειες Οπωροφόρα δέντρα Ελιές Αμπέλια Υδάτινες επιφάνειες Μεθοδολογία

15 Πραγματοποιήθηκαν μία σειρά από ταξινομήσεις τόσο με κλασσικές μεθόδους (ελάχιστης απόστασης, μέγιστης πιθανοφάνειας) όσο και αντικειμενοστραφείς. Αντικειμενοστραφής ταξινόμησηΤαξινόμηση μέγιστης πιθανοφάνειας Μεθοδολογία

16 Οι αντικειμενοστραφείς ταξινομήσεις υπερτερούν σε σχέση με τις κλασσικές μεθόδους ταξινομήσεων κυρίως στο γεγονός ότι μπορούν να αξιοποιηθούν μία σειρά από άλλα στοιχεία πέραν της φασματικής υπογραφής ενός αντικειμένου. Οι αντικειμενοστραφείς ταξινομήσεις βασίζονται στην πολυεπίπεδη κατάτμηση της εικόνας σε ομάδες εικονοστοιχείων τα οποία αντιμετωπίζονται ως αντικείμενα. Σε αντίθεση με τα pixels μιας τηλεπισκοπικής απεικόνισης, τα αντικείμενα, τα οποία προκύπτουν από την κατάτμηση της απεικόνισης, δεν περιέχουν μόνο φασματική πληροφορία. Τα αντικείμενα αυτά χαρακτηρίζονται επιπλέον από μια σειρά δομικών χαρακτηριστικών όπως π.χ. η υφή και το σχήμα. Επιπλέον υπάρχουν χαρακτηριστικά τα οποία περιγράφουν ένα αντικείμενο από τις σχέσεις του με τα περιβάλλοντα αντικείμενα ή τις γειτονικές κατηγορίες ταξινόμησης. Αντικειμενοστραφείς Ταξινομήσεις

17 Ένα από τα βασικότερα πλεονεκτήματα των αντικειμενοστραφών ταξινομήσεων είναι ότι η ιεραρχική δομή των κανόνων οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την ταξινόμηση μίας Ψηφιακής Τηλεπισκοπικής Απεικόνισης μπορεί να χρησιμοποιηθεί αυτούσια και χωρίς επιπλέον εργασία για οποιαδήποτε εικόνα έχει τα ίδια ραδιομετρικά χαρακτηριστικά με την αρχική. Δίνεται λοιπόν η δυνατότητα δημιουργίας μίας βάσης γνώσης η οποία θα μπορούσε για παράδειγμα να ταξινομεί άμεσα οποιαδήποτε ραδιομετρικά διορθωμένη απεικόνιση LANDSAT TM. Βάση Γνώσης

18 Υποσύστημα Αποτίμησης Καμμένων Εκτάσεων με τη Χρήση Δορυφορικών Τηλεπισκοπικών Απεικονίσεων MODIS

19 Δορυφορικά Δεδομένα Οι τηλεπισκοπικές απεικονίσεις MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectrometer) που παρέχονται ελεύθερα από τη NASA (http://modis.gsfc.nasa.gov/), είναι ένα πολύ ισχυρό εργαλείο στα χέρια των μηχανικών για την παρακολούθηση της φυσικής γήινης επιφάνειας, των ωκεανών αλλά και της ατμόσφαιρας του πλανήτη μας.http://modis.gsfc.nasa.gov/

20 Μεθοδολογία Η μεθοδολογία για την εκτίμηση της καμμένης έκτασης, βασίζεται σε βασικές αλλά και σε πιο σύγχρονες τεχνικές της Ψηφιακής Τηλεπισκόπησης. Οι πιο απλές τεχνικές αφορούν την ενίσχυση των εικόνων, τη δημιουργία έγχρωμων σύνθετων, τη χρήση φίλτρων, την εφαρμογή μαθηματικών τελεστών και την εκτέλεση πράξεων μεταξύ των διαφορετικών καναλιών του Η/Μ φάσματος.

21 Μεθοδολογία Οι πιο προχωρημένες τεχνικές αφορούν στην ανίχνευση μεταβολών απο διαχρονικές λήψεις δεδομένων, στη χρήση θερμικών καναλιών για τον εντοπισμό θερμικών ανωμαλιών στην φυσική γήινη επιφάνεια και στην ταξινόμηση των εικόνων για την αυτόματη καταγραφή κατηγοριών κάλυψης γης.

22 Αυτόματη αναγνώριση καμμένων εκτάσεων Με χρήση Αντικειμενοστραφούς Ανάλυσης Εικόνας Δεδομένα 2 χρονικών στιγμών, πρίν και μετά την πυρκαγιά

23 Κατάτμηση εικόνας

24 Αυτόματη Αναγνώριση Βλάστησης

25 Αποτίμηση Καμμένων Εκτάσεων

26 Αυτόματη Ψηφιοποίηση – Οριοθέτηση Καμμένων Περιοχών ΤΕΛΟΣ ΥΠΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

27 Υποσύστημα Κέντρου Διαχείρισης Πυρκαγιών

28 FIRETACTIC Είναι ΑΜΕΣΟ (μοντελοποίηση – εξέλιξη πυρκαγιάς  μερικά δευτερόλεπτα) Είναι ΠΛΗΡΕΣ (Δυναμική εισαγωγή δεδομένων πεδίου όπως βλάστησης, μετεωρολογικών παραμέτρων, φραγμάτων πυρκαγιάς, νέων μετώπων / Κατάστρωση τακτικών αντιμετώπισης) Είναι ΑΠΛΟ (Φιλική επιφάνεια εργασίας, δυνατότητα εγκατάστασης σε φορητούς υπολογιστές, υπολογιστές πεδίου PDA’s και αίθουσες εκπαίδευσης) Βρίσκεται ήδη σε ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ

29 Περιβάλλον Εργασίας Επιλογή Μετεωρολογικής Ζώνης/ Επικρατούσας Βλάστησης Καθορισμός των χρονικών διαστημάτων του σεναρίου Εξαγωγή δεδομένων πυρκαγιάς (όπως π.χ. ταχύτητα)

30 Στην πράξη • Η πυρκαγιά μόλις εντοπίστηκε. • Ενημερώνεται το επιχειρησιακό κέντρο και εκτιμάται ένας χρόνος προσβολής πυρκαγιάς περίπου 20΄ • Τρέξιμο αλγορίθμου • Ενημέρωση πυροσβεστικής – εθελοντών σχετικά με τις απαιτήσεις σε νερό και την προσβασιμότητα του σημείου • 20 λεπτά μετά καταφθάνουν 4 οχήματα της πυροσβεστικής, 1 πυροσβεστικό αεροπλάνο και 1 ελικόπτερο • Οι πυροσβέστες ενημερώνουν για το νέο μέτωπο της πυρκαγιάς και τις μετεωρολογικές συνθήκες • Το κέντρο επιχειρήσεων οριοθετεί τη ζώνη ελέγχου και τρέχει τον αλγόριθμο για μελετήσει την επέκταση της πυρκαγιάς • Οι πυροσβέστες δημιουργούν ένα πετυχημένο εμπόδιο στην πυρκαγιά και παράλληλα τα εναέρια μέσα βάλλουν με συνεχείς ρίψεις. Το κέντρο επαναχρησιμοποιεί τον αλγόριθμο και ελέγχει τη νέα κατάσταση. • Το στρατηγικό σχέδιο σώζεται απευθείας από την εφαρμογή ώστε να μελετηθούν τα λάθη και οι σωστές ενέργειες

31 Συνολική εικόνα

32 Ανάπτυξη συστήματος πρόληψης και διαχείρισης κινδύνου δασικών πυρκαγιών στο Νομό Κορινθίας Gpapadaki@getmap.gr Tvakkas@getmap.gr Gmavrellis@getmap.gr