Ανάλυση χωροχρονικής μεταβολής στάθμης και επιφάνειας των λιμνών Τριχωνίδα και Λυσιμαχεία στη Δυτική Ελλάδα συνδυάζοντας επίγειες και δορυφορικές μετρήσεις
Loading...
Date
2025-09-26
Authors
Πανούσης, Κωνσταντίνος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Οι συνεχείς περιβαλλοντικές αλλαγές καθώς και η αύξηση της συχνότητας και της έντασης των ακραίων κλιματικών φαινομένων (π.χ., ξηρασίες, καύσωνες) θέτουν σοβαρές προκλήσεις για την βιώσιμη διαχείριση των υδατικών πόρων. Η παρακολούθηση της χωροχρονικής εξέλιξης της επιφάνειας και της στάθμης των ταμιευτήρων είναι κρίσιμη για την βιώσιμη διαχείριση και την προστασία των πόρων αυτών.
Σκοπός της παρούσας Μεταπτυχιακής Εργασίας είναι η συνδυαστική ανάλυση δορυφορικών μετρήσεων τηλεπισκόπησης, βάσεων γεωχωρικών δεδομένων, και επίγειων μετρήσεων ώστε να μελετηθεί χωροχρονικά η μεταβολή της επιφάνειας και της στάθμης του νερού του συμπλέγματος λιμνών Τριχωνίδα – Λυσιμαχεία στην Δυτική Ελλάδα, από το 1985 έως σήμερα. Στο πλαίσιο της εργασίας, χρησιμοποιήθηκαν οπτικά δορυφορικά δεδομένα από τις αποστολές Landsat 5, 7, 8 & 9 (χωρική ανάλυση 30 x 30 m και διμηνιαίο χρονικό βήμα, 1985 - 2024) και Sentinel-2 (10 x 10 m και χρονικό βήμα πέντε ημερών, 2017 - 2024) και υπολογίστηκε ο δείκτης τηλεπισκόπησης mNDWI (modified Normalized Difference Water Index) που επιτρέπει την οριοθέτηση υδατικών σωμάτων. Επίσης χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα μικροκυμάτων από την αποστολή Sentinel-1 του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος για τον προσδιορισμό της επιφάνειας κάθε λίμνης (2014 – 2024). Ο προσδιορισμός της στάθμης υδάτων έγινε με δεδομένα δορυφορικής αλτιμετρίας (ICESat-2 & SWOT, 2019 – 2024) καθώς και με μετρήσεις πεδίου από παλιρροιογράφο (2021 – 2024). Πληθώρα μετεωρολογικών δεδομένων από επίγειους σταθμούς, καθώς επίσης και από γεωχωρικές βάσεις δεδομένων (π.χ., TerraClimate, αυτόματο δίκτυο παρακολούθησης υδάτων του Τομέα Εσωτερικών Υδάτων του Ελληνικού Κέντρου Θαλάσσιων Ερευνών, και δίκτυο μετεωρολογικών σταθμών του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών) αναλύθηκαν για να διερευνηθεί πιθανή συσχέτιση της χωροχρονικής μεταβολής της στάθμης και της επιφάνειας των λιμνών με κρίσιμες περιβαλλοντικές παραμέτρους.
Διαπιστώθηκε πως, για την περίοδο μελέτης, η συνολική έκταση της λίμνης Τριχωνίδας κυμάνθηκε από 89.1 km2 έως 95.2 km2 με μέση τιμή ± τυπική απόκλιση ίση με 92.5 ± 0.5 km2. Η λίμνη Λυσιμαχεία καλύπτει μια πολύ μικρότερη έκταση, με τις εκτιμώμενες μέσες ετήσιες τιμές από το 1985 έως το 2024 να κυμαίνονται από 8.1 km2 έως 12.9 km2 με μέση τιμή ± τυπική απόκλιση 10.1 ± 0.5 km2. Η εφαρμογή μιας μη παραμετρικής ανάλυσης χρονικής τάσης Mann-Kendall για τις επιφάνειες τόσο της λίμνης Τριχωνίδας όσο και της λίμνης Λυσιμαχείας έδειξε πως και οι δύο λίμνες παρουσιάζουν στατιστικά σημαντική φθίνουσα τάση. Πιο συγκεκριμένα, η παράμετρος Kendall tau ήταν ίση με -0.12 (p value= 5.55e-7) για τη λίμνη Τριχωνίδα και -0.09 (p value = 1.35e-4) για τη λίμνη Λυσιμαχεία. Η στάθμη της λίμνης Τριχωνίδας κυμάνθηκε την περίοδο 1985 έως 2024 από 14.6 m έως 16.7 m με μέση τιμή ± τυπική απόκλιση 15.5 ± 0.4 m, ενώ για την λίμνη Λυσιμαχεία από 13.5 m έως 15.0 m με μέση τιμή ± τυπική απόκλιση 14.2 ± 0.4 m.
Η συνεχής αύξηση στην ποσότητα και ποιότητα δορυφορικών μετρήσεων και η ανάπτυξη εξειδικευμένου λογισμικού για την εύκολη επεξεργασία τέτοιων δεδομένων, καθιστούν την δορυφορική γεωδαισία και τηλεπισκόπηση ένα σημαντικό εργαλείο στις εφαρμογές του σύγχρονου Πολιτικού Μηχανικού. Η χρήση ελεύθερα διαθέσιμων δεδομένων τηλεπισκόπησης (π.χ. Landsat, Sentinel) σε συνδυασμό με νέες διαστημικές αποστολές παρακολούθησης της φυσικής γήινης επιφάνειας και των γεωφυσικών διεργασιών με βελτιωμένη χωρική και χρονική κάλυψη (π.χ., Airbus, PlanetScope, Maxar), ανοίγουν νέους ορίζοντες στην παρακολούθηση του φυσικού και του ανθρωπογενούς περιβάλλοντος και των υδατικών πόρων.
Description
Keywords
Δορυφορική αλτιμετρία, Στάθμη υδάτων, Φασματικοί δείκτες, Φυσικές λίμνες, Υδάτινοι πόροι, Υδρογεωδαισία