Ανάλυση χωροχρονικής μεταβολής στάθμης και επιφάνειας των λιμνών Τριχωνίδα και Λυσιμαχεία στη Δυτική Ελλάδα συνδυάζοντας επίγειες και δορυφορικές μετρήσεις
| datacite.contributor.RelatedPerson | Λαγγούσης, Ανδρέας | |
| datacite.contributor.RelatedPerson | Ανδρεάδης, Κωνσταντίνος | |
| datacite.contributor.Supervisor | Παππάς, Χριστόφορος | |
| dc.contributor.author | Πανούσης, Κωνσταντίνος | |
| dc.contributor.other | Panousis, Konstantinos | |
| dc.date.accessioned | 2025-11-07T12:12:48Z | |
| dc.date.available | 2025-11-07T12:12:48Z | |
| dc.date.issued | 2025-09-26 | |
| dc.degree | masterThesis | |
| dc.description.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. | |
| dc.description.translatedabstract | The continuous environmental changes, as well as the increasing frequency and intensity of extreme climatic events (e.g., droughts, heatwaves), pose serious challenges for the sustainable management of water resources. Monitoring the spatiotemporal changes of the surface area and water level of reservoirs is critical for the sustainable management and protection of these resources. The aim of this thesis is to analyse the spatiotemporal variation of surface area and water level of the Trichonida–Lysimachia lake complex in Western Greece, from 1985 to the present, combining satellite remote sensing measurements, geospatial databases, and field observations. Optical satellite data from Landsat missions 5, 7, 8 & 9 (spatial resolution 30 × 30 m and bi-monthly time step, 1985 - 2024) and Sentinel-2 (10 × 10 m and five-day temporal resolution, 2017 - 2024) were analysed, and the modified Normalized Difference Water Index (mNDWI) was used to delineate water bodies. In addition, microwave data from the Sentinel-1 mission of the European Space Agency were also used to determine the surface area of each lake (2014 – 2024). The water level of each lake was determined using satellite altimetry data (ICESat-2 & SWOT, 2019–2024) as well as in situ measurements with a tide gauge (2021 – 2024). A wide range of meteorological data from ground stations, as well as geospatial databases (e.g., TerraClimate, the automatic water monitoring network of the Hellenic Centre for Marine Research – Inland Waters Department, and the meteorological network of the National Observatory of Athens), were analyzed to investigate potential correlations between spatiotemporal variations in the lakes surface area and water level with environmental conditions. Our results show that, during the study period, the total surface area of Lake Trichonida ranged from 89.1 km² to 95.2 km², with a mean value ± standard deviation of 92.5 ± 0.5 km². Lake Lysimachia covers a much smaller area, with estimated mean annual values between 8.1 km² and 12.9 km² from 1985 to 2024, with a mean value ± standard deviation of 10.1 ± 0.5 km². A non-parametric Mann-Kendall trend analysis was performed to determine temporal trends for the surface area of both Lake Trichonida and Lake Lysimachia. Both lakes exhibit a statistically significant decreasing trend. Specifically, the Kendall tau parameter was -0.12 (p-value = 5.55e-7) for Lake Trichonida and -0.09 (p-value = 1.35e-4) for Lake Lysimachia. The water level of Lake Trichonida during the period 1985–2024 ranged from 14.6 m to 16.7 m, with a mean value ± standard deviation of 15.5 ± 0.4 m, while for Lake Lysimachia it ranged from 13.5 m to 15 m, with a mean value ± standard deviation of 14.2 ± 0.4 m. The continuous increase in quantity and quality of satellite observations, along with the development of specialized software for the efficient processing of such data, make satellite geodesy and remote sensing an important tool in modern Civil Engineering applications. The use of freely available remote sensing data (e.g., Landsat, Sentinel) in combination with new Earth observations with improved spatial and temporal coverage (e.g., Airbus, PlanetScope, Maxar), opens new horizons in water resource monitoring and sustainable management. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10889/30957 | |
| dc.language.iso | el | |
| dc.rights | Attribution-ShareAlike 3.0 Greece | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/gr/ | |
| dc.subject | Δορυφορική αλτιμετρία | |
| dc.subject | Στάθμη υδάτων | |
| dc.subject | Φασματικοί δείκτες | |
| dc.subject | Φυσικές λίμνες | |
| dc.subject | Υδάτινοι πόροι | |
| dc.subject | Υδρογεωδαισία | |
| dc.subject.alternative | ICESat-2 | |
| dc.subject.alternative | Landsat | |
| dc.subject.alternative | Natural lakes | |
| dc.subject.alternative | Satellite altimetry | |
| dc.subject.alternative | Spectral indices | |
| dc.subject.alternative | Water level | |
| dc.subject.alternative | Water resources | |
| dc.subject.alternative | Hydrogeodesy | |
| dc.title | Ανάλυση χωροχρονικής μεταβολής στάθμης και επιφάνειας των λιμνών Τριχωνίδα και Λυσιμαχεία στη Δυτική Ελλάδα συνδυάζοντας επίγειες και δορυφορικές μετρήσεις | |
| dc.title.alternative | Spatiotemporal dynamics of the Trichonida – Lysimachia lake complex in Western Greece combining in-situ monitoring with remote sensing techniques |
Files
Original bundle
1 - 1 of 1
Loading...
- Name:
- Panousis_1068108_Μεταπτυχιακή_Εργασία_29.09.2025.pdf
- Size:
- 13.33 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
License bundle
1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
- Name:
- license.txt
- Size:
- 5.02 KB
- Format:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Description: