Tηλεπισκόπηση - PREVENT Project
Πρακτική άσκηση τηλεπισκόπησης (ασκήσεις)
Έναρξη
Εισαγωγή
Οι ακόλουθες πρακτικές ασκήσεις έχουν σχεδιαστεί για την ενσωμάτωση των τεχνολογιών τηλεπισκόπησης στις στρατηγικές πρόληψης και μετριασμού των καταστροφών, σε συμφωνία με τους βασικούς στόχους του έργου PREVENT.Κάθε άσκηση επικεντρώνεται σε πραγματικές εφαρμογές γεωγραφικών πληροφοριακών συστημάτων (GIS) και ανάλυσης δορυφορικών εικόνων, εξοπλίζοντας τους φοιτητές με τεχνικές δεξιότητες στη χωρική ανάλυση, την παρακολούθηση του περιβάλλοντος και τη λήψη αποφάσεων για τη διαχείριση καταστροφών.
Περιεχόμενο
Άσκηση 3
Στόχοι
Άσκηση 4
Άσκηση 1
Άσκηση 2
Στόχοι
Αυτές οι ασκήσεις χρησιμεύουν για τη δημιουργία ενός συνδέσμου μεταξύ της ακαδημαϊκής έρευνας και της επαγγελματικής πρακτικής, καλλιεργώντας κριτικές δεξιότητες επίλυσης προβλημάτων και τεχνικές ικανότητες που είναι απαραίτητες για τη σύγχρονη εκτίμηση κινδύνου καταστροφών και τον σχεδιασμό αντιμετώπισης έκτακτων καταστάσεων. Ο πρακτικός χαρακτήρας αυτού του μαθήματος έχει σχεδιαστεί για να εξοπλίσει τους φοιτητές με τις δεξιότητες και τις γνώσεις που είναι απαραίτητες για να ενισχύσουν την απασχολησιμότητά τους και να συμβάλουν στην ανθεκτικότητα των κοινοτήτων τους μέσω της εφαρμογής καινοτόμων, τεχνολογικά προσανατολισμένων λύσεων.
PREVENT - Πρόληψη φυσικών καταστροφών με τη χρήση προηγμένης τεχνολογίας για προχωρημένα προγράμματα σπουδών ανώτατων εκπαιδευτικών ιδρυμάτων Πρακτική άσκηση τηλεπισκόπησης (ασκήσεις)
Με τη χρήση δορυφορικών δεδομένων από τις αποστολές Sentinel-1 και Sentinel-2, καθώς και λογισμικού ψηφιακών μοντέλων υψομέτρου (DEM) και γεωγραφικών πληροφοριών (GIS), οι μαθητές θα αποκτήσουν πρακτική εμπειρία στην ανίχνευση και αξιολόγηση περιβαλλοντικών κινδύνων, όπως πυρκαγιές, πλημμύρες και κατολισθήσεις.
Άσκηση 1:
Οι μαθητές θα αναλύσουν τις επιπτώσεις των πυρκαγιών χρησιμοποιώντας δείκτες βλάστησης (NDVI) για να εντοπίσουν τις περιοχές που έχουν καεί και να αξιολογήσουν τα οικοσυστήματα που έχουν πληγεί. Η ανάλυση αυτή υποστηρίζει τον στόχο του προγράμματος PREVENT για την αξιολόγηση και την αντιμετώπιση του κινδύνου πυρκαγιών.
Επεξεργασία δεδομένων Sentinel-2, υπολογισμός NDVI, χαρτογράφηση GIS, ταξινόμηση καμένων εκτάσεων
Σύνδεσμος
Άσκηση 2:
Στόχος αυτής της άσκησης είναι να παρέχει στους φοιτητές τις απαραίτητες δεξιότητες για την επεξεργασία δεδομένων SAR (ραντάρ συνθετικού ανοίγματος) με σκοπό την ανίχνευση πλημμυρών. Η πρωτοβουλία αυτή είναι σύμφωνη με τον γενικό στόχο του PREVENT για την ενίσχυση της παρακολούθησης των πλημμυρών μέσω της χρήσης τεχνολογιών τηλεπισκόπησης.
Ερμηνεία δεδομένων SAR, καθορισμός ορίων GIS για την ανίχνευση νερού, χαρτογράφηση έκτασης πλημμυρών.
Σύνδεσμος
Άσκηση 3:
Οι φοιτητές λαμβάνουν εκπαίδευση στην αξιολόγηση των περιοχών που είναι επιρρεπείς σε κατολισθήσεις μέσω της εφαρμογής τοπογραφικής ανάλυσης και δεικτών βλάστησης, συμβάλλοντας έτσι στους στόχους του PREVENT, δηλαδή στην παροχή συστημάτων έγκαιρης προειδοποίησης και στην πρόβλεψη κινδύνων.
Επεξεργασία DEM, ανάλυση κλίσης/προβολής, αξιολόγηση της υγείας της βλάστησης με βάση το NDVI.
Σύνδεσμος
Άσκηση 4:
Η χρήση της χωρικής ανάλυσης του Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών (GIS) από τους φοιτητές έχει ως στόχο να προσδιορίσει τις καταλληλότερες τοποθεσίες για την εγκατάσταση πύργων παρατήρησης των δασών. Η προσέγγιση αυτή αναμένεται να συμβάλει στην ενίσχυση των προσπαθειών πρόληψης και έγκαιρης ανίχνευσης πυρκαγιών, υποστηρίζοντας έτσι άμεσα τους στόχους του PREVENT.
Ανάλυση ορατότητας εδάφους, εφαρμογή ζώνης ασφαλείας, μοντελοποίηση καταλληλότητας τοποθεσίας.
Σύνδεσμος
01
Άσκηση 1: Προσδιορισμός καμένων περιοχών με χρήση NDVI (δεδομένα Sentinel-2)
01
Στόχος
Αυτή η άσκηση εισάγει τους μαθητές στην αξιολόγηση των πυρκαγιών με τη χρήση δορυφόρων, χρησιμοποιώντας τον Κανονικοποιημένο Δείκτη Βλάστησης (NDVI). Αναλύοντας εικόνες του Sentinel-2, οι μαθητές θα εντοπίσουν την καμένη βλάστηση, θα ποσοτικοποιήσουν τις ζημιές και θα απεικονίσουν τις πληγείσες περιοχές. Αυτή η διαδικασία βοηθά στην παρακολούθηση μετά την πυρκαγιά και στον σχεδιασμό της αποκατάστασης, υποστηρίζοντας άμεσα τον στόχο του PREVENT για την ενσωμάτωση της τηλεπισκόπησης στην πρόληψη καταστροφών Ο NDVI είναι ένας αριθμητικός δείκτης που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της υγείας της βλάστησης σε μια περιοχή. Βασίζεται στις ανακλάσεις της ακτινοβολίας στα μήκη κύματος του κόκκινου (Red) και του εγγύς υπέρυθρου (NIR): Κόκκινο (B04): Απορρόφηση βλάστησης NIR (B08): Ανακλαστικότητα βλάστησης
Ο NDVI υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο: NDVI=(NIR-RED)(NIR+RED)NDVI=(NIR+RED)(NIR-RED) Οι τιμές NDVI κοντά στο 1 υποδηλώνουν υγιή βλάστηση. Οι τιμές NDVI κοντά στο 0 ή αρνητικές υποδηλώνουν έλλειψη βλάστησης (π.χ. καμένες περιοχές, γυμνό έδαφος).
Αναμενόμενα αποτελέσματα
- Κατανοήστε πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί το NDVI για την ανίχνευση καμένης βλάστησης. - Αποκτήστε πρακτική εμπειρία στην επεξεργασία δεδομένων Sentinel-2.
- Μάθετε τεχνικές καθορισμού ορίων για τη χαρτογράφηση καταστροφών.
- Αναπτύξτε δεξιότητες ανάλυσης με βάση το GIS για την εκτίμηση του κινδύνου πυρκαγιών.
Απαιτούμενα εργαλεία
Sentinel-2 data
QGIS
Μπορείτε να κατεβάσετε τα απαιτούμενα δεδομένα από τον παρακάτω σύνδεσμο
Μπορείτε να κατεβάσετε την εφαρμογή από τον παρακάτω σύνδεσμο
Βήματα για την ολοκλήρωση της άσκησης 1
Βήμα 1
Βήμα 3
Βήμα 2
Βήμα 4
Βήμα 5
Βήμα 7
Βήμα 6
02
Άσκηση 2: Ανάλυση πλημμύρας με χρήση δεδομένων SAR Sentinel-1
02
Στόχος
Αυτή η άσκηση εισάγει τους μαθητές στην ανάλυση του ραντάρ συνθετικού ανοίγματος (SAR) για την ανίχνευση και ανάλυση πλημμυρισμένων περιοχών. Χρησιμοποιώντας δεδομένα SAR του Sentinel-1, οι μαθητές θα εντοπίσουν τις περιοχές που έχουν πληγεί από πλημμύρες, θα μετρήσουν την έκταση της πλημμύρας και θα δημιουργήσουν έναν χάρτη κινδύνου πλημμύρας. Η ικανότητα ανίχνευσης πλημμυρών παρά την κάλυψη από σύννεφα και τις νυχτερινές συνθήκες καθιστά την τεχνολογία SAR ένα κρίσιμο εργαλείο στη διαχείριση καταστροφών, σε συμφωνία με τον στόχο του έργου PREVENT για την ενσωμάτωση τεχνολογίας αιχμής σε συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης. Τι είναι τα δεδομένα SAR; Τα δεδομένα SAR βασίζονται σε ραντάρ για την καταγραφή των ανακλάσεων από την επιφάνεια της Γης. Οι επιφάνειες που καλύπτονται από νερό παρουσιάζουν χαμηλή ανακλαστικότητα, ενώ άλλες επιφάνειες (όπως το έδαφος ή η βλάστηση) παρουσιάζουν υψηλή ανακλαστικότητα.
Αναμενόμενα αποτελέσματα
- Μάθετε πώς να επεξεργάζεστε δεδομένα Sentinel-1 SAR για την ανίχνευση πλημμυρών.
- Κατανοήστε πώς το SAR μπορεί να διαπεράσει τα σύννεφα και να ανιχνεύσει υδάτινα σώματα.
- Εφαρμόστε τεχνικές GIS για τη δημιουργία χαρτών κινδύνου πλημμυρών.
- Αποκτήστε εμπειρία στην εκτίμηση κινδύνου καταστροφών και στον σχεδιασμό αντίδρασης.
Απαιτούμενα εργαλεία
Sentinel-2 data
QGIS
Μπορείτε να κατεβάσετε τα απαιτούμενα δεδομένα από τον παρακάτω σύνδεσμο
Μπορείτε να κατεβάσετε την εφαρμογή από τον παρακάτω σύνδεσμο
Βήματα για την ολοκλήρωση της άσκησης 2
Βήμα 1
Βήμα 3
Βήμα 2
Βήμα 4
Βήμα 5
Βήμα 6
03
Άσκηση 3: Εκτίμηση κινδύνου κατολισθήσεων με χρήση DEM & Sentinel-2
03
Στόχος
Αυτή η άσκηση εκπαιδεύει τους μαθητές στην εκτίμηση του κινδύνου κατολισθήσεων, συνδυάζοντας ψηφιακά μοντέλα υψομέτρου (DEM) και δεδομένα βλάστησης Sentinel-2 (NDVI). Αναλύοντας την κλίση του εδάφους, την έκθεσή του και την κάλυψη από βλάστηση, οι μαθητές θα εντοπίσουν τις περιοχές που είναι επιρρεπείς σε κατολισθήσεις και θα δημιουργήσουν έναν χάρτη κινδύνου. Αυτή η προσέγγιση υποστηρίζει τον στόχο του έργου PREVENT για τη χρήση προηγμένης τεχνολογίας για την πρόληψη φυσικών καταστροφών, αναπτύσσοντας αναλυτικές δεξιότητες για τη μοντελοποίηση κινδύνων εδάφους και την πρόβ
Αναμενόμενα αποτελέσματα
- Μάθετε πώς να αξιολογείτε τον κίνδυνο κατολισθήσεων χρησιμοποιώντας δεδομένα εδάφους και βλάστησης.
- Αποκτήστε δεξιότητες στην επεξεργασία DEM και την ανάλυση NDVI.
- Κατανοήστε πώς η κλίση του εδάφους, η έκθεση και η απώλεια βλάστησης συμβάλλουν στις κατολισθήσεις.
- Αναπτύξτε μοντέλα βασισμένα σε GIS για την πρόβλεψη κατολισθήσεων και την αξιολόγηση κινδύνου.
Απαιτούμενα εργαλεία
Sentinel-2 data
QGIS
Μπορείτε να κατεβάσετε τα απαιτούμενα δεδομένα από τον παρακάτω σύνδεσμο
Μπορείτε να κατεβάσετε την εφαρμογή από τον παρακάτω σύνδεσμο
Βήματα για την ολοκλήρωση της άσκησης 3
Βήμα 1
Βήμα 3
Βήμα 2
Βήμα 4
Βήμα 5
Βήμα 6
04
Βέλτιστη τοποθέτηση πύργων παρατήρησης δασών με χρήση GIS
04
Στόχος
Αυτή η άσκηση επικεντρώνεται στην χωρική ανάλυση για την πρόληψη των δασικών πυρκαγιών, προσδιορίζοντας τις βέλτιστες τοποθεσίες για την εγκατάσταση πύργων παρατήρησης των δασών. Χρησιμοποιώντας DEM, δεδομένα κάλυψης γης (CORINE) και οδικά δίκτυα (OpenStreetMap), οι μαθητές θα προσδιορίσουν τις κατάλληλες τοποθεσίες που μεγιστοποιούν την ορατότητα και την προσβασιμότητα. Αυτή η άσκηση υποστηρίζει τον στόχο του έργου PREVENT για την αξιοποίηση της γεωχωρικής ανάλυσης για συστήματα πρόληψης καταστροφών και τα συστήματα αμέσης ενημέρωσης.
Αναμενόμενα αποτελέσματα
- Μάθετε πώς να εφαρμόζετε τη χωρική ανάλυση στην πρόληψη των πυρκαγιών.
- Αποκτήστε δεξιότητες στην επιλογή τοποθεσιών με βάση το GIS.
- Κατανοήστε τις τεχνικές δημιουργίας ζωνών ασφαλείας για την προσβασιμότητα και τη διαχείριση των πόρων.
- Αναπτύξτε μοντέλα ανάλυσης ορατότητας για τον σχεδιασμό της παρακολούθησης των πυ
Απαιτούμενα εργαλεία
QGIS
CORINE
OpenStreetMap
Sentinel-2 data
Μπορείτε να κατεβάσετε την εφαρμογή από τον παρακάτω σύνδεσμο
Δεδομένα κάλυψης γης για την εξαγωγή δασικών εκτάσεων.
Στρώματα για δρόμους και υδάτινα σώματα.
Μπορείτε να κατεβάσετε τα απαιτούμενα δεδομένα από τον παρακάτω σύνδεσμο
Βήματα για την ολοκλήρωση της άσκησης 3
Βήμα 1
Βήμα 3
Βήμα 2
Βήμα 4
Βήμα 5
Βήμα 6
Ολοκλήρωση μαθήματος!
Επεξεργασία δεδομένων SAR
Οι πλημμυρισμένες περιοχές έχουν χαμηλή ανακλαστικότητα (σκούρες τιμές) στα δεδομένα SAR. Η διαφορά μεταξύ της κατάστασης πριν και μετά την πλημμύρα μπορεί να αποκαλύψει τις πλημμυρισμένες περιοχές. Διαδικασία:
1. Ανοίξτε τον Υπολογιστή Ράστερ.
2. Υπολογίστε τη διαφορά μεταξύ των δύο εικόνων:
Αντιγράψτε τον κώδικα
«After@1» - »Before@1»
3. Αποθηκεύστε το αποτέλεσμα ως Flood_Difference.tif.
Ανάλυση ορατότητας
1. Μεταβείτε στο Raster > Terrain Analysis > Viewshed.
2. Ορίστε τις συντεταγμένες των πιθανών θέσεων του παρατηρητηρίου από το αποτέλεσμα.
3. Αποθηκεύστε ως Visibility_Analysis.tif.
Χαρτογραφική επικάλυψη
Συνδυάστε τα παραπάνω κριτήρια:
• Ανοίξτε τον Υπολογιστή Ράστερ:
Αντιγράψτε τον κώδικα
(«High_Elevation@1» = 1) AND («Low_Slope@1» = 1) AND
(«Road_Buffer@1» = 1) AND («Forest_Area@1» = 1)
• Αποθηκεύστε ως Fire_Tower_Locations.tif.
Εισαγωγή στο QGIS
1. Ανοίξτε το QGIS.
2. Μεταβείτε στο Layer > Add Raster Layer (Επίπεδο > Προσθήκη επιπέδου ράστερ).
3. Εισαγάγετε τα δεδομένα Sentinel-1:
o Πριν (πριν την πλημμύρα): το σχετικό αρχείο.
o Μετά (μετά την πλημμύρα): το αντίστοιχο αρχείο 4. Βεβαιωθείτε ότι εμφανίζονται σωστά.
Υπολογισμός της επιφάνειας
1. Μεταβείτε στο Raster > Zonal Statistics (Στατιστικά ζωνών).
2. Υπολογίστε την έκταση των περιοχών κινδύνου (σε εκτάρια).
Υπολογισμός NDVI
Το NDVI είναι ένας δείκτης βλάστησης που υπολογίζεται ως εξής:
NDVI=(NIR-RED)(NIR+RED)NDVI=(NIR+RED)(NIR-RED)
Διαδικασία:
1. Ανοίξτε τον Υπολογιστή Ράστερ:
o Εισάγετε την εξίσωση:
Αντιγράψτε τον κώδικα
(«B08@1» - «B04@1») / («B08@1» + «B04@1»)
o Αποθηκεύστε ως NDVI.tif:2. Χρησιμοποιήστε κατώτατα όρια (π.χ. NDVI < 0,3) για να προσδιορίσετε περιοχές με χαμηλή βλάστηση.
Συλλογή δεδομένων
1. DEM (Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους):
o Μεταβείτε στο Copernicus DEM Hub.
o Κατεβάστε τα δεδομένα DEM για την περιοχή που σας ενδιαφέρει (π.χ. Πίνδος).
2. Χρήση γης CORINE:
o Επισκεφθείτε την Υπηρεσία Παρακολούθησης Γης Copernicus.
o Κατεβάστε τα δεδομένα CORINE για την περιοχή σας.
3. Οδικό και υδρογραφικό δίκτυο:
o Κατεβάστε τα δεδομένα από το OpenStreetMap:
▪ Για δρόμους: Χρησιμοποιήστε το εργαλείο QuickOSM στο QGIS.
▪ Για το υδρογραφικό δίκτυο: Επαναλάβετε την ίδια διαδικασία.
Δημιουργία χάρτη κινδύνων
1. Μεταβείτε στο Project > New Print Layout (Έργο > Νέα διάταξη εκτύπωσης).
2. Δημιουργήστε έναν χάρτη:
o Εμφάνιση περιοχών με κίνδυνο κατολισθήσεων.
o Προσθήκη σημειώσεων, τίτλου και κλίμακας.
3. Εξαγάγετε τον χάρτη σε μορφή PDF.
Προσδιορισμός πλημμυρισμένων περιοχών
Η χρήση κατωφλίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό πλημμυρισμένων περιοχών με βάση τη διαφορά στην ανακλαστικότητα.
Διαδικασία:
1. Ανοίξτε ξανά τον Υπολογιστή Ράστερ. 2. Εισαγάγετε την εξίσωση: Αντιγραφή κώδικα
(«Flood_Difference@1» < -5) * 1 + («Flood_Difference@1» >= -5) * 0
o Τιμή 1: Πλημμυρισμένες περιοχές.
o Τιμή 0: Μη πλημμυρισμένες περιοχές.
3. Αποθηκεύστε το αποτέλεσμα ως Flooded_Areas.tif.
Λήψη δεδομένων
1. Επισκεφθείτε το οικοσύστημα δεδομένων Copernicus 2. Δημιουργήστε έναν λογαριασμό (εάν δεν έχετε ήδη). 3. Αναζητήστε δεδομένα Sentinel-2 για την περιοχή του Μαραθώνα:o Συντεταγμένες περιοχής:▪ Βόρειο γεωγραφικό πλάτος: 38,15°N▪ Νότιο γεωγραφικό πλάτος: 38,05°N▪ Ανατολικό γεωγραφικό μήκος: 24,05°E▪ Δυτικό γεωγραφικό μήκος: 23,95°Eo Ημερομηνίες:▪ Πριν από την πυρκαγιά: 1 Ιουλίου 2024▪ Μετά την πυρκαγιά: 20 Αυγούστου 2024o Εδώ είναι το προϊόν Sentinel-2 Level-2A.o Φιλτράρετε για <10% κάλυψη σύννεφων.4. Κατεβάστε τις ζώνες B04 (κόκκινο) και B08 (κοντινό υπέρυθρο).
εδω.
Προσδιορισμός καμένων περιοχών
1. Εφαρμόστε όριο για καμένες περιοχές:
o Ανοίξτε τον Υπολογιστή Ράστερ.
o Εισαγάγετε την ακόλουθη εξίσωση:
Αντιγράψτε τον κώδικα
(«NDVI_Change@1» < -0.3) * 1 + («NDVI_Change@1» >= -0.3) * 0
o Αποθηκεύστε ως Burned_Areas.tif.
2. Φορτώστε το νέο ράστερ στον χάρτη.
o Οι καμένες περιοχές έχουν τιμή 1.
Δημιουργία κριτηρίων τοποθεσίας
Υψόμετρο
• Μεταβείτε στο Raster > Terrain Analysis > Slope και υπολογίστε την κλίση.
• Στη συνέχεια, ανοίξτε το Raster Calculator:
Αντιγράψτε τον κώδικα «DEM@1» > 500• Αποθηκεύστε ως High_Elevation.tif.
Κλίση εδάφους
• Από την έξοδο Slope, εφαρμόστε ένα φίλτρο:
Αντιγράψτε τον κώδικα «Slope@1» < 10 • Αποθηκεύστε ως Low_Slope.tif.
Ζώνες buffer
1. Μεταβείτε στο Vector > Geoprocessing Tools > Buffer.
o Ορίστε μια ζώνη 500 μέτρων από τους δρόμους (Road_Buffer).
o Ορίστε μια ζώνη 300 μέτρων από το υδρογραφικό δίκτυο (Water_Buffer).
Λήψη δεδομένων
εδω
1. Επισκεφθείτε το Copernicus Data Space Ecosystem . 2. Δημιουργήστε έναν λογαριασμό (εάν δεν έχετε ήδη). 3. Ορίστε την περιοχή ενδιαφέροντος (AOI):
o Επιλέξτε μια περιοχή που έχει πληγεί από πλημμύρες, π.χ. την περιοχή του Έβρου.
o Συντεταγμένες:
▪ Βόρειο γεωγραφικό πλάτος: 41,25°N
▪ Νότιο γεωγραφικό πλάτος: 40,85°N
▪ Ανατολικό γεωγραφικό μήκος: 26,85°E
▪ Δυτικό γεωγραφικό μήκος: 26,40°E
4. Ορίστε το χρονικό διάστημα:
o Πριν από την πλημμύρα: 1 Σεπτεμβρίου 2024.
o Μετά την πλημμύρα: 10 Σεπτεμβρίου 2024.
5. Φιλτράρετε τα δεδομένα:
o Επιλέξτε τα δεδομένα Sentinel-1 GRD (Ground Range Detected).
o Πολικότητα: VV ή VH.
6. Κατεβάστε τα αρχεία.
Δημιουργία χάρτη
1. Μεταβείτε στο Project > New Print Layout (Έργο > Νέα διάταξη εκτύπωσης).
2. Δημιουργήστε έναν χάρτη που περιλαμβάνει:
o Πλημμυρισμένες περιοχές (χρώμα μπλε).
o Υπόμνημα, τίτλος («Χάρτης πλημμυρισμένων περιοχών του Έβρου»), κλίμακα και πηγή δεδομένων.
3. Εξαγάγετε τον χάρτη ως PDF ή εικόνα.
Υπολογισμός της έκτασης των καμένων εκτάσεων
1. Μεταβείτε στο Raster > Zonal Statistics (Στατιστικά ζωνών).
2. Επιλέξτε το αρχείο Burned_Areas.tif.
3. Υπολογίστε τη συνολική έκταση των καμένων περιοχών.
Σύγκριση NDVI (Ανάλυση διακύμανσης)
1. Ανοίξτε ξανά τον Υπολογιστή Ράστερ.
2. Υπολογίστε τη διαφορά NDVI (μετά - πριν):
o Εισαγάγετε την εξίσωση:
Αντιγράψτε τον κώδικα
«NDVI_After@1» - »NDVI_Before@1»
o Αποθηκεύστε το αποτέλεσμα ως NDVI_Change.tif.
3. Δείτε το νέο ράστερ:
o Οι χαμηλές ή αρνητικές τιμές υποδηλώνουν απώλεια βλάστησης (πιθανές καμένες περιοχές).
Λήψη και εισαγωγή των δεδομένων
1. DEM (Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους):
o Επισκεφθείτε το Copernicus DEM Hub.
o Κατεβάστε τα δεδομένα για την περιοχή που σας ενδιαφέρει, π.χ. την περιοχή της Πίνδου.
2. Sentinel-2:
o Επισκεφθείτε το Copernicus Data Space Ecosystem.
o Κατεβάστε τις ζώνες B04 (κόκκινο) και B08 (NIR) για τον υπολογισμό του NDVI.
o Ορίστε το χρονικό διάστημα: πριν και μετά από έντονες βροχοπτώσεις.
3. Χάρτες βροχόπτωσης:
o Κατεβάστε δεδομένα βροχόπτωσης (π.χ. WorldClim) για την ίδια περιοχή.
4. Εισαγωγή δεδομένων στο QGIS:
o Μεταβείτε στο Layer > Add Raster Layer.
o Εισαγάγετε τα δεδομένα DEM και Sentinel-2.
Συσχέτιση δεδομένων
Συνδυάζοντας την κλίση, τον προσανατολισμό και το NDVI, μπορούμε να δημιουργήσουμε έναν χάρτη κινδύνου κατολισθήσεων.
Διαδικασία:
1. Ανοίξτε τον Υπολογιστή Ράστερ.
2. Εισαγάγετε την εξίσωση για τον κίνδυνο κατολισθήσεων:
Αντιγράψτε τον κώδικα
(«Slope@1» > 30) * 1 + («NDVI@1» < 0.3) * 1
3. Αποθηκεύστε ως Landslide_Risk.tif.
Εισαγωγή δεδομένων στο QGIS
1. Ανοίξτε το QGIS.
2. Μεταβείτε στο Layer > Add Raster Layer.
3. Φορτώστε τις ζώνες B04 και B08:
o Πριν (πριν την πυρκαγιά): εισαγάγετε τις ζώνες B04 και B08 για την ημερομηνία 1 Ιουλίου 2024. o Μετά (μετά την πυρκαγιά): εισαγάγετε τις ζώνες B04 και B08 για την ημερομηνία 20 Αυγούστου 2024.4. Βεβαιωθείτε ότι εμφανίζονται σωστά στον χάρτη.
Υπολογισμός της έκτασης των πλημμυρισμένων περιοχών
1. Μεταβείτε στο Raster > Zonal Statistics (Στατιστικά στοιχεία ζώνης).
2. Επιλέξτε το αρχείο Flooded_Areas.tif.
3. Υπολογίστε τη συνολική έκταση των περιοχών με τιμή 1.
Δημιουργία χάρτη
1. Μεταβείτε στο Project > New Print Layout (Έργο > Νέα διάταξη εκτύπωσης).
2. Δημιουργήστε έναν θεματικό χάρτη:
o Εμφανίστε τις προτεινόμενες τοποθεσίες.
o Προσθέστε σημείωση, τίτλο και κλίμακα.
3. Εξαγάγετε τον χάρτη ως PDF ή εικόνα.
Υπολογισμός NDVI
1. Ανοίξτε τον Υπολογιστή Ράστερ:
o Μεταβείτε στο Ράστερ > Υπολογιστής Ράστερ.
2. Υπολογίστε το NDVI για την εικόνα πριν από την πυρκαγιά:
o Εισαγάγετε την εξίσωση:
Αντιγραφή κώδικα
(«B08@1» - «B04@1») / («B08@1» + «B04@1»)
o Αποθηκεύστε το αποτέλεσμα ως NDVI_Before.tif.
3. Υπολογίστε το NDVI για την εικόνα μετά την πυρκαγιά:
o Εισαγάγετε την ίδια εξίσωση.
o Αποθηκεύστε το αποτέλεσμα ως NDVI_After.tif.
Ανάλυση κλίσης και προσανατολισμού
Η κλίση μετρά την απότομη ανύψωση του εδάφους, ενώ η κατεύθυνση δείχνει την κατεύθυνση προς την οποία βλέπει το έδαφος. Διαδικασία:
1. Μεταβείτε στο Raster > Terrain Analysis > Slope:
o Επιλέξτε το αρχείο DEM.
o Αποθηκεύστε ως Slope.tif.
2. Μεταβείτε στο Raster > Terrain Analysis > Aspect:
o Επιλέξτε το αρχείο DEM.
o Αποθηκεύστε ως Aspect.tif.
Προετοιμασία δεδομένων στο QGIS
1. Ανοίξτε το QGIS και φορτώστε όλα τα αρχεία:
o Μεταβείτε στο Layer > Add Layer > Add Raster/Vector Layer.
o Εισαγάγετε τα δεδομένα DEM, CORINE και OpenStreetMap.
2. Επεξεργασία χρήσης γης:
o Φιλτράρετε τις δασικές περιοχές (CORINE):
▪ Μεταβείτε στο Vector > Geoprocessing Tools > Vector > Geoprocessing Tools > Extract by Attribute. ▪ Εφαρμόστε το φίλτρο: Classes 311, 312, 313.
Visualization & Map Creation
1. Ανοίξτε το Project > New Print Layout (Νέο σχέδιο εκτύπωσης).
2. Προσθέστε τον θεματικό χάρτη:
o Εμφάνιση των καμένων περιοχών.
o Προσθέστε υποσημείωση, τίτλο («Καμένες περιοχές του Μαραθώνα»), κλίμακα και πηγή δεδομένων.
3. Εξαγάγετε τον χάρτη ως PDF ή εικόνα.
PREVENT Remote Sensing Practical Session (UOWM)
citizensinpower
Created on April 25, 2025
Start designing with a free template
Discover more than 1500 professional designs like these:
View
Essential Course
View
Practical Course
View
Basic Interactive Course
View
Course 3D Style
View
Minimal Course
View
Neodigital CPD Course
View
Laws and Regulations Course
Explore all templates
Transcript
Tηλεπισκόπηση - PREVENT Project
Πρακτική άσκηση τηλεπισκόπησης (ασκήσεις)
Έναρξη
Εισαγωγή
Οι ακόλουθες πρακτικές ασκήσεις έχουν σχεδιαστεί για την ενσωμάτωση των τεχνολογιών τηλεπισκόπησης στις στρατηγικές πρόληψης και μετριασμού των καταστροφών, σε συμφωνία με τους βασικούς στόχους του έργου PREVENT.Κάθε άσκηση επικεντρώνεται σε πραγματικές εφαρμογές γεωγραφικών πληροφοριακών συστημάτων (GIS) και ανάλυσης δορυφορικών εικόνων, εξοπλίζοντας τους φοιτητές με τεχνικές δεξιότητες στη χωρική ανάλυση, την παρακολούθηση του περιβάλλοντος και τη λήψη αποφάσεων για τη διαχείριση καταστροφών.
Περιεχόμενο
Άσκηση 3
Στόχοι
Άσκηση 4
Άσκηση 1
Άσκηση 2
Στόχοι
Αυτές οι ασκήσεις χρησιμεύουν για τη δημιουργία ενός συνδέσμου μεταξύ της ακαδημαϊκής έρευνας και της επαγγελματικής πρακτικής, καλλιεργώντας κριτικές δεξιότητες επίλυσης προβλημάτων και τεχνικές ικανότητες που είναι απαραίτητες για τη σύγχρονη εκτίμηση κινδύνου καταστροφών και τον σχεδιασμό αντιμετώπισης έκτακτων καταστάσεων. Ο πρακτικός χαρακτήρας αυτού του μαθήματος έχει σχεδιαστεί για να εξοπλίσει τους φοιτητές με τις δεξιότητες και τις γνώσεις που είναι απαραίτητες για να ενισχύσουν την απασχολησιμότητά τους και να συμβάλουν στην ανθεκτικότητα των κοινοτήτων τους μέσω της εφαρμογής καινοτόμων, τεχνολογικά προσανατολισμένων λύσεων.
PREVENT - Πρόληψη φυσικών καταστροφών με τη χρήση προηγμένης τεχνολογίας για προχωρημένα προγράμματα σπουδών ανώτατων εκπαιδευτικών ιδρυμάτων Πρακτική άσκηση τηλεπισκόπησης (ασκήσεις)
Με τη χρήση δορυφορικών δεδομένων από τις αποστολές Sentinel-1 και Sentinel-2, καθώς και λογισμικού ψηφιακών μοντέλων υψομέτρου (DEM) και γεωγραφικών πληροφοριών (GIS), οι μαθητές θα αποκτήσουν πρακτική εμπειρία στην ανίχνευση και αξιολόγηση περιβαλλοντικών κινδύνων, όπως πυρκαγιές, πλημμύρες και κατολισθήσεις.
Άσκηση 1:
Οι μαθητές θα αναλύσουν τις επιπτώσεις των πυρκαγιών χρησιμοποιώντας δείκτες βλάστησης (NDVI) για να εντοπίσουν τις περιοχές που έχουν καεί και να αξιολογήσουν τα οικοσυστήματα που έχουν πληγεί. Η ανάλυση αυτή υποστηρίζει τον στόχο του προγράμματος PREVENT για την αξιολόγηση και την αντιμετώπιση του κινδύνου πυρκαγιών.
Επεξεργασία δεδομένων Sentinel-2, υπολογισμός NDVI, χαρτογράφηση GIS, ταξινόμηση καμένων εκτάσεων
Σύνδεσμος
Άσκηση 2:
Στόχος αυτής της άσκησης είναι να παρέχει στους φοιτητές τις απαραίτητες δεξιότητες για την επεξεργασία δεδομένων SAR (ραντάρ συνθετικού ανοίγματος) με σκοπό την ανίχνευση πλημμυρών. Η πρωτοβουλία αυτή είναι σύμφωνη με τον γενικό στόχο του PREVENT για την ενίσχυση της παρακολούθησης των πλημμυρών μέσω της χρήσης τεχνολογιών τηλεπισκόπησης.
Ερμηνεία δεδομένων SAR, καθορισμός ορίων GIS για την ανίχνευση νερού, χαρτογράφηση έκτασης πλημμυρών.
Σύνδεσμος
Άσκηση 3:
Οι φοιτητές λαμβάνουν εκπαίδευση στην αξιολόγηση των περιοχών που είναι επιρρεπείς σε κατολισθήσεις μέσω της εφαρμογής τοπογραφικής ανάλυσης και δεικτών βλάστησης, συμβάλλοντας έτσι στους στόχους του PREVENT, δηλαδή στην παροχή συστημάτων έγκαιρης προειδοποίησης και στην πρόβλεψη κινδύνων.
Επεξεργασία DEM, ανάλυση κλίσης/προβολής, αξιολόγηση της υγείας της βλάστησης με βάση το NDVI.
Σύνδεσμος
Άσκηση 4:
Η χρήση της χωρικής ανάλυσης του Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών (GIS) από τους φοιτητές έχει ως στόχο να προσδιορίσει τις καταλληλότερες τοποθεσίες για την εγκατάσταση πύργων παρατήρησης των δασών. Η προσέγγιση αυτή αναμένεται να συμβάλει στην ενίσχυση των προσπαθειών πρόληψης και έγκαιρης ανίχνευσης πυρκαγιών, υποστηρίζοντας έτσι άμεσα τους στόχους του PREVENT.
Ανάλυση ορατότητας εδάφους, εφαρμογή ζώνης ασφαλείας, μοντελοποίηση καταλληλότητας τοποθεσίας.
Σύνδεσμος
01
Άσκηση 1: Προσδιορισμός καμένων περιοχών με χρήση NDVI (δεδομένα Sentinel-2)
01
Στόχος
Αυτή η άσκηση εισάγει τους μαθητές στην αξιολόγηση των πυρκαγιών με τη χρήση δορυφόρων, χρησιμοποιώντας τον Κανονικοποιημένο Δείκτη Βλάστησης (NDVI). Αναλύοντας εικόνες του Sentinel-2, οι μαθητές θα εντοπίσουν την καμένη βλάστηση, θα ποσοτικοποιήσουν τις ζημιές και θα απεικονίσουν τις πληγείσες περιοχές. Αυτή η διαδικασία βοηθά στην παρακολούθηση μετά την πυρκαγιά και στον σχεδιασμό της αποκατάστασης, υποστηρίζοντας άμεσα τον στόχο του PREVENT για την ενσωμάτωση της τηλεπισκόπησης στην πρόληψη καταστροφών Ο NDVI είναι ένας αριθμητικός δείκτης που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της υγείας της βλάστησης σε μια περιοχή. Βασίζεται στις ανακλάσεις της ακτινοβολίας στα μήκη κύματος του κόκκινου (Red) και του εγγύς υπέρυθρου (NIR): Κόκκινο (B04): Απορρόφηση βλάστησης NIR (B08): Ανακλαστικότητα βλάστησης Ο NDVI υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο: NDVI=(NIR-RED)(NIR+RED)NDVI=(NIR+RED)(NIR-RED) Οι τιμές NDVI κοντά στο 1 υποδηλώνουν υγιή βλάστηση. Οι τιμές NDVI κοντά στο 0 ή αρνητικές υποδηλώνουν έλλειψη βλάστησης (π.χ. καμένες περιοχές, γυμνό έδαφος).
Αναμενόμενα αποτελέσματα
- Κατανοήστε πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί το NDVI για την ανίχνευση καμένης βλάστησης. - Αποκτήστε πρακτική εμπειρία στην επεξεργασία δεδομένων Sentinel-2. - Μάθετε τεχνικές καθορισμού ορίων για τη χαρτογράφηση καταστροφών. - Αναπτύξτε δεξιότητες ανάλυσης με βάση το GIS για την εκτίμηση του κινδύνου πυρκαγιών.
Απαιτούμενα εργαλεία
Sentinel-2 data
QGIS
Μπορείτε να κατεβάσετε τα απαιτούμενα δεδομένα από τον παρακάτω σύνδεσμο
Μπορείτε να κατεβάσετε την εφαρμογή από τον παρακάτω σύνδεσμο
Βήματα για την ολοκλήρωση της άσκησης 1
Βήμα 1
Βήμα 3
Βήμα 2
Βήμα 4
Βήμα 5
Βήμα 7
Βήμα 6
02
Άσκηση 2: Ανάλυση πλημμύρας με χρήση δεδομένων SAR Sentinel-1
02
Στόχος
Αυτή η άσκηση εισάγει τους μαθητές στην ανάλυση του ραντάρ συνθετικού ανοίγματος (SAR) για την ανίχνευση και ανάλυση πλημμυρισμένων περιοχών. Χρησιμοποιώντας δεδομένα SAR του Sentinel-1, οι μαθητές θα εντοπίσουν τις περιοχές που έχουν πληγεί από πλημμύρες, θα μετρήσουν την έκταση της πλημμύρας και θα δημιουργήσουν έναν χάρτη κινδύνου πλημμύρας. Η ικανότητα ανίχνευσης πλημμυρών παρά την κάλυψη από σύννεφα και τις νυχτερινές συνθήκες καθιστά την τεχνολογία SAR ένα κρίσιμο εργαλείο στη διαχείριση καταστροφών, σε συμφωνία με τον στόχο του έργου PREVENT για την ενσωμάτωση τεχνολογίας αιχμής σε συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης. Τι είναι τα δεδομένα SAR; Τα δεδομένα SAR βασίζονται σε ραντάρ για την καταγραφή των ανακλάσεων από την επιφάνεια της Γης. Οι επιφάνειες που καλύπτονται από νερό παρουσιάζουν χαμηλή ανακλαστικότητα, ενώ άλλες επιφάνειες (όπως το έδαφος ή η βλάστηση) παρουσιάζουν υψηλή ανακλαστικότητα.
Αναμενόμενα αποτελέσματα
- Μάθετε πώς να επεξεργάζεστε δεδομένα Sentinel-1 SAR για την ανίχνευση πλημμυρών. - Κατανοήστε πώς το SAR μπορεί να διαπεράσει τα σύννεφα και να ανιχνεύσει υδάτινα σώματα. - Εφαρμόστε τεχνικές GIS για τη δημιουργία χαρτών κινδύνου πλημμυρών. - Αποκτήστε εμπειρία στην εκτίμηση κινδύνου καταστροφών και στον σχεδιασμό αντίδρασης.
Απαιτούμενα εργαλεία
Sentinel-2 data
QGIS
Μπορείτε να κατεβάσετε τα απαιτούμενα δεδομένα από τον παρακάτω σύνδεσμο
Μπορείτε να κατεβάσετε την εφαρμογή από τον παρακάτω σύνδεσμο
Βήματα για την ολοκλήρωση της άσκησης 2
Βήμα 1
Βήμα 3
Βήμα 2
Βήμα 4
Βήμα 5
Βήμα 6
03
Άσκηση 3: Εκτίμηση κινδύνου κατολισθήσεων με χρήση DEM & Sentinel-2
03
Στόχος
Αυτή η άσκηση εκπαιδεύει τους μαθητές στην εκτίμηση του κινδύνου κατολισθήσεων, συνδυάζοντας ψηφιακά μοντέλα υψομέτρου (DEM) και δεδομένα βλάστησης Sentinel-2 (NDVI). Αναλύοντας την κλίση του εδάφους, την έκθεσή του και την κάλυψη από βλάστηση, οι μαθητές θα εντοπίσουν τις περιοχές που είναι επιρρεπείς σε κατολισθήσεις και θα δημιουργήσουν έναν χάρτη κινδύνου. Αυτή η προσέγγιση υποστηρίζει τον στόχο του έργου PREVENT για τη χρήση προηγμένης τεχνολογίας για την πρόληψη φυσικών καταστροφών, αναπτύσσοντας αναλυτικές δεξιότητες για τη μοντελοποίηση κινδύνων εδάφους και την πρόβ
Αναμενόμενα αποτελέσματα
- Μάθετε πώς να αξιολογείτε τον κίνδυνο κατολισθήσεων χρησιμοποιώντας δεδομένα εδάφους και βλάστησης. - Αποκτήστε δεξιότητες στην επεξεργασία DEM και την ανάλυση NDVI. - Κατανοήστε πώς η κλίση του εδάφους, η έκθεση και η απώλεια βλάστησης συμβάλλουν στις κατολισθήσεις. - Αναπτύξτε μοντέλα βασισμένα σε GIS για την πρόβλεψη κατολισθήσεων και την αξιολόγηση κινδύνου.
Απαιτούμενα εργαλεία
Sentinel-2 data
QGIS
Μπορείτε να κατεβάσετε τα απαιτούμενα δεδομένα από τον παρακάτω σύνδεσμο
Μπορείτε να κατεβάσετε την εφαρμογή από τον παρακάτω σύνδεσμο
Βήματα για την ολοκλήρωση της άσκησης 3
Βήμα 1
Βήμα 3
Βήμα 2
Βήμα 4
Βήμα 5
Βήμα 6
04
Βέλτιστη τοποθέτηση πύργων παρατήρησης δασών με χρήση GIS
04
Στόχος
Αυτή η άσκηση επικεντρώνεται στην χωρική ανάλυση για την πρόληψη των δασικών πυρκαγιών, προσδιορίζοντας τις βέλτιστες τοποθεσίες για την εγκατάσταση πύργων παρατήρησης των δασών. Χρησιμοποιώντας DEM, δεδομένα κάλυψης γης (CORINE) και οδικά δίκτυα (OpenStreetMap), οι μαθητές θα προσδιορίσουν τις κατάλληλες τοποθεσίες που μεγιστοποιούν την ορατότητα και την προσβασιμότητα. Αυτή η άσκηση υποστηρίζει τον στόχο του έργου PREVENT για την αξιοποίηση της γεωχωρικής ανάλυσης για συστήματα πρόληψης καταστροφών και τα συστήματα αμέσης ενημέρωσης.
Αναμενόμενα αποτελέσματα
- Μάθετε πώς να εφαρμόζετε τη χωρική ανάλυση στην πρόληψη των πυρκαγιών. - Αποκτήστε δεξιότητες στην επιλογή τοποθεσιών με βάση το GIS. - Κατανοήστε τις τεχνικές δημιουργίας ζωνών ασφαλείας για την προσβασιμότητα και τη διαχείριση των πόρων. - Αναπτύξτε μοντέλα ανάλυσης ορατότητας για τον σχεδιασμό της παρακολούθησης των πυ
Απαιτούμενα εργαλεία
QGIS
CORINE
OpenStreetMap
Sentinel-2 data
Μπορείτε να κατεβάσετε την εφαρμογή από τον παρακάτω σύνδεσμο
Δεδομένα κάλυψης γης για την εξαγωγή δασικών εκτάσεων.
Στρώματα για δρόμους και υδάτινα σώματα.
Μπορείτε να κατεβάσετε τα απαιτούμενα δεδομένα από τον παρακάτω σύνδεσμο
Βήματα για την ολοκλήρωση της άσκησης 3
Βήμα 1
Βήμα 3
Βήμα 2
Βήμα 4
Βήμα 5
Βήμα 6
Ολοκλήρωση μαθήματος!
Επεξεργασία δεδομένων SAR
Οι πλημμυρισμένες περιοχές έχουν χαμηλή ανακλαστικότητα (σκούρες τιμές) στα δεδομένα SAR. Η διαφορά μεταξύ της κατάστασης πριν και μετά την πλημμύρα μπορεί να αποκαλύψει τις πλημμυρισμένες περιοχές. Διαδικασία: 1. Ανοίξτε τον Υπολογιστή Ράστερ. 2. Υπολογίστε τη διαφορά μεταξύ των δύο εικόνων: Αντιγράψτε τον κώδικα «After@1» - »Before@1» 3. Αποθηκεύστε το αποτέλεσμα ως Flood_Difference.tif.
Ανάλυση ορατότητας
1. Μεταβείτε στο Raster > Terrain Analysis > Viewshed. 2. Ορίστε τις συντεταγμένες των πιθανών θέσεων του παρατηρητηρίου από το αποτέλεσμα. 3. Αποθηκεύστε ως Visibility_Analysis.tif.
Χαρτογραφική επικάλυψη
Συνδυάστε τα παραπάνω κριτήρια: • Ανοίξτε τον Υπολογιστή Ράστερ: Αντιγράψτε τον κώδικα («High_Elevation@1» = 1) AND («Low_Slope@1» = 1) AND («Road_Buffer@1» = 1) AND («Forest_Area@1» = 1) • Αποθηκεύστε ως Fire_Tower_Locations.tif.
Εισαγωγή στο QGIS
1. Ανοίξτε το QGIS. 2. Μεταβείτε στο Layer > Add Raster Layer (Επίπεδο > Προσθήκη επιπέδου ράστερ). 3. Εισαγάγετε τα δεδομένα Sentinel-1: o Πριν (πριν την πλημμύρα): το σχετικό αρχείο. o Μετά (μετά την πλημμύρα): το αντίστοιχο αρχείο 4. Βεβαιωθείτε ότι εμφανίζονται σωστά.
Υπολογισμός της επιφάνειας
1. Μεταβείτε στο Raster > Zonal Statistics (Στατιστικά ζωνών). 2. Υπολογίστε την έκταση των περιοχών κινδύνου (σε εκτάρια).
Υπολογισμός NDVI
Το NDVI είναι ένας δείκτης βλάστησης που υπολογίζεται ως εξής: NDVI=(NIR-RED)(NIR+RED)NDVI=(NIR+RED)(NIR-RED) Διαδικασία: 1. Ανοίξτε τον Υπολογιστή Ράστερ: o Εισάγετε την εξίσωση: Αντιγράψτε τον κώδικα («B08@1» - «B04@1») / («B08@1» + «B04@1») o Αποθηκεύστε ως NDVI.tif:2. Χρησιμοποιήστε κατώτατα όρια (π.χ. NDVI < 0,3) για να προσδιορίσετε περιοχές με χαμηλή βλάστηση.
Συλλογή δεδομένων
1. DEM (Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους): o Μεταβείτε στο Copernicus DEM Hub. o Κατεβάστε τα δεδομένα DEM για την περιοχή που σας ενδιαφέρει (π.χ. Πίνδος). 2. Χρήση γης CORINE: o Επισκεφθείτε την Υπηρεσία Παρακολούθησης Γης Copernicus. o Κατεβάστε τα δεδομένα CORINE για την περιοχή σας. 3. Οδικό και υδρογραφικό δίκτυο: o Κατεβάστε τα δεδομένα από το OpenStreetMap: ▪ Για δρόμους: Χρησιμοποιήστε το εργαλείο QuickOSM στο QGIS. ▪ Για το υδρογραφικό δίκτυο: Επαναλάβετε την ίδια διαδικασία.
Δημιουργία χάρτη κινδύνων
1. Μεταβείτε στο Project > New Print Layout (Έργο > Νέα διάταξη εκτύπωσης). 2. Δημιουργήστε έναν χάρτη: o Εμφάνιση περιοχών με κίνδυνο κατολισθήσεων. o Προσθήκη σημειώσεων, τίτλου και κλίμακας. 3. Εξαγάγετε τον χάρτη σε μορφή PDF.
Προσδιορισμός πλημμυρισμένων περιοχών
Η χρήση κατωφλίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό πλημμυρισμένων περιοχών με βάση τη διαφορά στην ανακλαστικότητα. Διαδικασία: 1. Ανοίξτε ξανά τον Υπολογιστή Ράστερ. 2. Εισαγάγετε την εξίσωση: Αντιγραφή κώδικα («Flood_Difference@1» < -5) * 1 + («Flood_Difference@1» >= -5) * 0 o Τιμή 1: Πλημμυρισμένες περιοχές. o Τιμή 0: Μη πλημμυρισμένες περιοχές. 3. Αποθηκεύστε το αποτέλεσμα ως Flooded_Areas.tif.
Λήψη δεδομένων
1. Επισκεφθείτε το οικοσύστημα δεδομένων Copernicus 2. Δημιουργήστε έναν λογαριασμό (εάν δεν έχετε ήδη). 3. Αναζητήστε δεδομένα Sentinel-2 για την περιοχή του Μαραθώνα:o Συντεταγμένες περιοχής:▪ Βόρειο γεωγραφικό πλάτος: 38,15°N▪ Νότιο γεωγραφικό πλάτος: 38,05°N▪ Ανατολικό γεωγραφικό μήκος: 24,05°E▪ Δυτικό γεωγραφικό μήκος: 23,95°Eo Ημερομηνίες:▪ Πριν από την πυρκαγιά: 1 Ιουλίου 2024▪ Μετά την πυρκαγιά: 20 Αυγούστου 2024o Εδώ είναι το προϊόν Sentinel-2 Level-2A.o Φιλτράρετε για <10% κάλυψη σύννεφων.4. Κατεβάστε τις ζώνες B04 (κόκκινο) και B08 (κοντινό υπέρυθρο).
εδω.
Προσδιορισμός καμένων περιοχών
1. Εφαρμόστε όριο για καμένες περιοχές: o Ανοίξτε τον Υπολογιστή Ράστερ. o Εισαγάγετε την ακόλουθη εξίσωση: Αντιγράψτε τον κώδικα («NDVI_Change@1» < -0.3) * 1 + («NDVI_Change@1» >= -0.3) * 0 o Αποθηκεύστε ως Burned_Areas.tif. 2. Φορτώστε το νέο ράστερ στον χάρτη. o Οι καμένες περιοχές έχουν τιμή 1.
Δημιουργία κριτηρίων τοποθεσίας
Υψόμετρο • Μεταβείτε στο Raster > Terrain Analysis > Slope και υπολογίστε την κλίση. • Στη συνέχεια, ανοίξτε το Raster Calculator: Αντιγράψτε τον κώδικα «DEM@1» > 500• Αποθηκεύστε ως High_Elevation.tif. Κλίση εδάφους • Από την έξοδο Slope, εφαρμόστε ένα φίλτρο: Αντιγράψτε τον κώδικα «Slope@1» < 10 • Αποθηκεύστε ως Low_Slope.tif. Ζώνες buffer 1. Μεταβείτε στο Vector > Geoprocessing Tools > Buffer. o Ορίστε μια ζώνη 500 μέτρων από τους δρόμους (Road_Buffer). o Ορίστε μια ζώνη 300 μέτρων από το υδρογραφικό δίκτυο (Water_Buffer).
Λήψη δεδομένων
εδω
1. Επισκεφθείτε το Copernicus Data Space Ecosystem . 2. Δημιουργήστε έναν λογαριασμό (εάν δεν έχετε ήδη). 3. Ορίστε την περιοχή ενδιαφέροντος (AOI): o Επιλέξτε μια περιοχή που έχει πληγεί από πλημμύρες, π.χ. την περιοχή του Έβρου. o Συντεταγμένες: ▪ Βόρειο γεωγραφικό πλάτος: 41,25°N ▪ Νότιο γεωγραφικό πλάτος: 40,85°N ▪ Ανατολικό γεωγραφικό μήκος: 26,85°E ▪ Δυτικό γεωγραφικό μήκος: 26,40°E 4. Ορίστε το χρονικό διάστημα: o Πριν από την πλημμύρα: 1 Σεπτεμβρίου 2024. o Μετά την πλημμύρα: 10 Σεπτεμβρίου 2024. 5. Φιλτράρετε τα δεδομένα: o Επιλέξτε τα δεδομένα Sentinel-1 GRD (Ground Range Detected). o Πολικότητα: VV ή VH. 6. Κατεβάστε τα αρχεία.
Δημιουργία χάρτη
1. Μεταβείτε στο Project > New Print Layout (Έργο > Νέα διάταξη εκτύπωσης). 2. Δημιουργήστε έναν χάρτη που περιλαμβάνει: o Πλημμυρισμένες περιοχές (χρώμα μπλε). o Υπόμνημα, τίτλος («Χάρτης πλημμυρισμένων περιοχών του Έβρου»), κλίμακα και πηγή δεδομένων. 3. Εξαγάγετε τον χάρτη ως PDF ή εικόνα.
Υπολογισμός της έκτασης των καμένων εκτάσεων
1. Μεταβείτε στο Raster > Zonal Statistics (Στατιστικά ζωνών). 2. Επιλέξτε το αρχείο Burned_Areas.tif. 3. Υπολογίστε τη συνολική έκταση των καμένων περιοχών.
Σύγκριση NDVI (Ανάλυση διακύμανσης)
1. Ανοίξτε ξανά τον Υπολογιστή Ράστερ. 2. Υπολογίστε τη διαφορά NDVI (μετά - πριν): o Εισαγάγετε την εξίσωση: Αντιγράψτε τον κώδικα «NDVI_After@1» - »NDVI_Before@1» o Αποθηκεύστε το αποτέλεσμα ως NDVI_Change.tif. 3. Δείτε το νέο ράστερ: o Οι χαμηλές ή αρνητικές τιμές υποδηλώνουν απώλεια βλάστησης (πιθανές καμένες περιοχές).
Λήψη και εισαγωγή των δεδομένων
1. DEM (Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους): o Επισκεφθείτε το Copernicus DEM Hub. o Κατεβάστε τα δεδομένα για την περιοχή που σας ενδιαφέρει, π.χ. την περιοχή της Πίνδου. 2. Sentinel-2: o Επισκεφθείτε το Copernicus Data Space Ecosystem. o Κατεβάστε τις ζώνες B04 (κόκκινο) και B08 (NIR) για τον υπολογισμό του NDVI. o Ορίστε το χρονικό διάστημα: πριν και μετά από έντονες βροχοπτώσεις. 3. Χάρτες βροχόπτωσης: o Κατεβάστε δεδομένα βροχόπτωσης (π.χ. WorldClim) για την ίδια περιοχή. 4. Εισαγωγή δεδομένων στο QGIS: o Μεταβείτε στο Layer > Add Raster Layer. o Εισαγάγετε τα δεδομένα DEM και Sentinel-2.
Συσχέτιση δεδομένων
Συνδυάζοντας την κλίση, τον προσανατολισμό και το NDVI, μπορούμε να δημιουργήσουμε έναν χάρτη κινδύνου κατολισθήσεων. Διαδικασία: 1. Ανοίξτε τον Υπολογιστή Ράστερ. 2. Εισαγάγετε την εξίσωση για τον κίνδυνο κατολισθήσεων: Αντιγράψτε τον κώδικα («Slope@1» > 30) * 1 + («NDVI@1» < 0.3) * 1 3. Αποθηκεύστε ως Landslide_Risk.tif.
Εισαγωγή δεδομένων στο QGIS
1. Ανοίξτε το QGIS. 2. Μεταβείτε στο Layer > Add Raster Layer. 3. Φορτώστε τις ζώνες B04 και B08: o Πριν (πριν την πυρκαγιά): εισαγάγετε τις ζώνες B04 και B08 για την ημερομηνία 1 Ιουλίου 2024. o Μετά (μετά την πυρκαγιά): εισαγάγετε τις ζώνες B04 και B08 για την ημερομηνία 20 Αυγούστου 2024.4. Βεβαιωθείτε ότι εμφανίζονται σωστά στον χάρτη.
Υπολογισμός της έκτασης των πλημμυρισμένων περιοχών
1. Μεταβείτε στο Raster > Zonal Statistics (Στατιστικά στοιχεία ζώνης). 2. Επιλέξτε το αρχείο Flooded_Areas.tif. 3. Υπολογίστε τη συνολική έκταση των περιοχών με τιμή 1.
Δημιουργία χάρτη
1. Μεταβείτε στο Project > New Print Layout (Έργο > Νέα διάταξη εκτύπωσης). 2. Δημιουργήστε έναν θεματικό χάρτη: o Εμφανίστε τις προτεινόμενες τοποθεσίες. o Προσθέστε σημείωση, τίτλο και κλίμακα. 3. Εξαγάγετε τον χάρτη ως PDF ή εικόνα.
Υπολογισμός NDVI
1. Ανοίξτε τον Υπολογιστή Ράστερ: o Μεταβείτε στο Ράστερ > Υπολογιστής Ράστερ. 2. Υπολογίστε το NDVI για την εικόνα πριν από την πυρκαγιά: o Εισαγάγετε την εξίσωση: Αντιγραφή κώδικα («B08@1» - «B04@1») / («B08@1» + «B04@1») o Αποθηκεύστε το αποτέλεσμα ως NDVI_Before.tif. 3. Υπολογίστε το NDVI για την εικόνα μετά την πυρκαγιά: o Εισαγάγετε την ίδια εξίσωση. o Αποθηκεύστε το αποτέλεσμα ως NDVI_After.tif.
Ανάλυση κλίσης και προσανατολισμού
Η κλίση μετρά την απότομη ανύψωση του εδάφους, ενώ η κατεύθυνση δείχνει την κατεύθυνση προς την οποία βλέπει το έδαφος. Διαδικασία: 1. Μεταβείτε στο Raster > Terrain Analysis > Slope: o Επιλέξτε το αρχείο DEM. o Αποθηκεύστε ως Slope.tif. 2. Μεταβείτε στο Raster > Terrain Analysis > Aspect: o Επιλέξτε το αρχείο DEM. o Αποθηκεύστε ως Aspect.tif.
Προετοιμασία δεδομένων στο QGIS
1. Ανοίξτε το QGIS και φορτώστε όλα τα αρχεία: o Μεταβείτε στο Layer > Add Layer > Add Raster/Vector Layer. o Εισαγάγετε τα δεδομένα DEM, CORINE και OpenStreetMap. 2. Επεξεργασία χρήσης γης: o Φιλτράρετε τις δασικές περιοχές (CORINE): ▪ Μεταβείτε στο Vector > Geoprocessing Tools > Vector > Geoprocessing Tools > Extract by Attribute. ▪ Εφαρμόστε το φίλτρο: Classes 311, 312, 313.
Visualization & Map Creation
1. Ανοίξτε το Project > New Print Layout (Νέο σχέδιο εκτύπωσης). 2. Προσθέστε τον θεματικό χάρτη: o Εμφάνιση των καμένων περιοχών. o Προσθέστε υποσημείωση, τίτλο («Καμένες περιοχές του Μαραθώνα»), κλίμακα και πηγή δεδομένων. 3. Εξαγάγετε τον χάρτη ως PDF ή εικόνα.