Συγκρότηση Ολοκληρωμένου Συστήματος Πληροφοριών Ανάπτυξης και Περιβάλλοντος για την Επαρχία Μετσόβου.

Δρ. Μηχ. Δ. Ρόκος, Καθηγητής Ε.Μ.Π.
Δρ. Μηχ. Β. Καραθανάση
Διπλ. Α.Τ.Μηχανικοί Β. Ανδρώνης και Π. Κολοκούσης
υποψήφιοι δρ.μηχ. Ε.Μ.Π.
Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης Ε.Μ.Π.

Περίληψη.

Το Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης του Ε.Μ.Πολυτεχνείου, σχεδίασε και υλοποιεί τη συγκρότηση ενός Ολοκληρωμένου Συστήματος Μετρητικών και Ποιοτικών Πληροφοριών για τα στοιχεία της Φυσικής και της Κοινωνικοοικονομικής Πραγματικότητας της Επαρχίας Μετσόβου, αλλά και για τις πολυδιάστατες σχέσεις, αλληλεξαρτήσεις και αλληλεπιδράσεις τους και τις τάσεις μεταβολών τους δια μέσου του χρόνου.

Τα στοιχεία αυτά στην δυναμική τους, (διαρκώς ενημερούμενη) μορφή, αποτελούν την απαραίτητη, αξιόπιστη, ακριβή και ολοκληρωμένη υποδομή κάθε σχεδιασμού, μελέτης, πραγματοποίησης και παρακολούθησης αναπτυξιακών και περιβαλλοντικών δραστηριοτήτων και έργων, και το Σύστημα του Εργαστηρίου Τηλεπισκόπησης θα μπορεί να τεκμηριώνει πειστικά κάθε σχετική διαδικασία λήψης αποφάσεων σε περιφερειακό και τοπικό επίπεδο στην Επαρχία Μετσόβου.

Στο Σύστημα αυτό έχουν ήδη καταχωρισθεί σε κατάλληλη ψηφιακή μορφή:

(α) οι διατιθέμενοι τοπογραφικοί και λοιποί θεματικοί χάρτες σε κλίμακες από 1:50.000 έως και 1:1.000.000 της Επαρχίας Μετσόβου, (β) το ψηφιακό μοντέλο του εδάφους, (γ) αεροφωτογραφίες χρονολογιών από το 1946 έως το 1991 και κλιμάκων από 1:5.000 έως 1:40.000, χαρακτηριστικών περιοχών της Επαρχίας Μετσόβου, όπως το Μέτσοβο, η Χρυσοβίτσα, το Ανήλιο, το Βοτονόσι, οι Μηλιές, το Ανθοχώρι, (δ) εικόνες video από επίγειες λήψεις που πραγματοποίησε το Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης του Ε.Μ.Π. στην Επαρχία Μετσόβου, (ε) επίγειες φωτογραφίες χαρακτηριστικών περιοχών και τοπίων της περιοχής, (στ) ορισμένα στατιστικά κλπ. στοιχεία τα οποία αφορούν στην παραγωγική διαδικασία της Επαρχίας Μετσόβου, (ζ) οι δορυφορικές τηλεπισκοπικές απεικονίσεις LANDSAT 5 TM της 12.09.1987, της 29.08.1988, της 24.02.1990 και της 24.06.1993.

Πραγματοποιήθηκαν ήδη οι κατάλληλες ψηφιακές διορθώσεις και επεξεργασίες των παραπάνω δορυφορικών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων τόσο με Λογισμικό το οποίο αναπτύχθηκε στο Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης του Ε.Μ.Π., όσο και με το Λογισμικό ER Mapper και παρήχθησαν : τα καταλληλότερα έγχρωμα σύνθετα για διερευνήσεις των φυσικών διαθεσίμων της περιοχής, ταξινομήσεις χρήσεων γης και χάρτες των σχετικών μεταβολών δια μέσου του χρόνου, όπως επίσης και χάρτες κλίσεων και εκθέσεων του εδάφους της Επαρχίας Μετσόβου.

Τέλος, εξασφαλίστηκε στα συγκροτήματα εξοπλισμού του Εργαστηρίου Τηλεπισκόπησης του Ε.Μ.Π. η δυνατότητα συσχέτισης, αλλά και αξιοποίησης συνδυασμών όλων των παραπάνω στοιχείων, επιπέδων πληροφορίας, εικόνων, ψηφιακών επεξεργασιών και χαρτών σε ενιαίο γεωδαιτικό σύστημα αναφοράς, ώστε να είναι δυνατή η βέλτιστη δυνατή ολοκλήρωση των δυνατοτήτων των αναλογικών και των ψηφιακών τηλεπισκοπικών μεθόδων σε περιβάλλον Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών.

1. Εισαγωγή.

Ενα Ολοκληρωμένο Σύστημα Μετρητικών και Ποιοτικών Πληροφοριών Ανάπτυξης και Περιβάλλοντος πρέπει να περιλαμβάνει όλα τα διατιθέμενα στοιχεία τα οποία συγκροτούν την κάθε φορά Φυσική και την Κοινωνικοοικονομική Πραγματικότητας μιας περιοχής/περιφέρειας, με τις πολυδιάστατες σχέσεις, αλληλεξαρτήσεις και αλληλεπιδράσεις τους και τις τάσεις μεταβολών τους δια μέσου του χρόνου. Ενα τέτοιο Ολοκληρωμένο Σύστημα Πληροφοριών, αποτελεί την απαραίτητη υποδομή για κάθε σχέδιο Ολοκληρωμένης (ταυτόχρονα κοινωνικής, οικονομικής και πολιτισμικής) Ανάπτυξης σε αρμονία με την φύση και τον άνθρωπο (Ρόκος 1967, 1972, 1977, 1980, 1986, 1990, 1993, 1994), στο βαθμό που εξασφαλίζει την τεκμηρίωση των σχετικών προτάσεων και αποφάσεων σε αξιόπιστα, ακριβή και διαρκώς ενημερούμενα στοιχεία. Το Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης συμβάλλοντας στην προσπάθεια του Ε.Μ. Πολυτεχνείου στο πλαίσιο του Συνεδρίου “Το Ε.Μ.Π για το Μέτσοβο. Επιστρέφοντας ένα μέρος του χρέους στην πατρίδα των ιδρυτών και ευεργετών του” αποφάσισε να αναπτύξει ένα τέτοιο Σύστημα για την Επαρχία Μετσόβου. Στην κατεύθυνση αυτή αρχικά συγκεντρώσαμε, αξιολογήσαμε, ταξινομήσαμε και ενσωματώσαμε (μετατρέποντάς τα σε ψηφιακά δεδομένα) σε ένα ενιαίο Σύστημα, τα ήδη υπάρχοντα για την περιοχή της Επαρχίας Μετσόβου στοιχεία. Τα στοιχεία αυτά, όντας ετερόκλητα και διαφορετικής ποιότητας και επομένως και διαφορετικής ακρίβειας (Gahegan 1994) καλύπτουν ένα ευρύ χρονικό φάσμα. Στη συνέχεια πραγματοποιήσαμε και ενσωματώσαμε στο Σύστημα, τις πλέον κατάλληλες επεξεργασίες των Ψηφιακών Τηλεπισκοπικών Απεικονίσεων του Θεματικού Χαρτογράφου (ΤΜ) του δορυφόρου Landsat 5, για την αναγνώριση συγκεκριμένων χαρακτηριστικών της περιοχής όπως η φυσική βλάστηση και η διάκριση διαφόρων τύπων της, (π.χ. διαχωρισμός φυλλοβόλων / κωνοφόρων), τα όρια των μικρών καλλιεργειών που υπάρχουν στην περιοχή, κ.λ.π.. Η σημαντικότερη επεξεργασία των διαστημικών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων της Επαρχίας Μετσόβου που πραγματοποιήσαμε και εντάξαμε στο Σύστημα αφορούσε στην ταξινόμηση χρήσεων γης και μάλιστα σε μία περιοχή με έντονο και ραγδαία εναλλασσόμενο τοπογραφικό ανάγλυφο, μεγάλη συχνότητα εναλλαγής των καλύψεων γης και πολλές μικρές, κατακερματισμένες και διεσπαρμένες αγροτικές Μοναδιαίες Ιδιοκτησίες/Χρήσεις/Εκμεταλλεύσεις Γης (ΜΙΧΕΓ), (Ρόκος 1988, Καραθανάση και Ρόκος 1993). Τα στοιχεία αυτά, για να είναι αξιοποιήσιμα και να μπορούν να συσχετίζονται κατάλληλα σύμφωνα με τις κάθε φορά ανάγκες της αναπτυξιακής διαδικασίας : α) έχουν αναχθεί σε κοινό επίπεδο γεωδαιτικής αναφοράς, β) έχουν υποστεί τις απαραίτητες κατά περίπτωση γεωμετρικές διορθώσεις (οι δορυφορικές ψηφιακές τηλεπισκοπικές απεικονίσεις, οι ψηφιοποιημένες αεροφωτογραφίες και οι ψηφιακοί χάρτες), ώστε να είναι δυνατές οι αλγεβρικές πράξεις μεταξύ τους, γ) έχουν μετασχηματισθεί κατάλληλα, ώστε να είναι δυνατή η χρησιμοποίηση διαφορετικού format πληροφοριών, (π.χ. στατιστικές πληροφορίες οι οποίες είναι σε ascii format να συναποδίδονται / συσχετίζονται με χωρικά στοιχεία τα οποία είναι σε Arc/Info export format κλπ). Στην εργασία αυτή είμαστε ιδιαίτερα αναλυτικοί σε τεχνικά θέματα για να υποβοηθηθούν ενδεχόμενες μελλοντικές προσπάθειες άλλων ερευνητικών ομάδων να συνεισφέρουν στη συμπλήρωση και ενημέρωση των στοιχείων του Συστήματος.

2. Περιοχή έρευνας.

Η Επαρχία Μετσόβου βρίσκεται στο ανατολικό τμήμα του νομού Ιωαννίνων και καταλαμβάνει έκταση 267.500 περίπου στρεμμάτων. Αποτελεί μία από τις τέσσερις Επαρχίες του Νομού Ιωαννίνων και μάλιστα αυτή με την μικρότερη έκταση. Περιλαμβάνει το δήμο Μετσόβου και τις κοινότητες Ανηλίου, Ανθοχωρίου, Βοτονοσίου, Μηλέας, και Χρυσοβίτσης, με πληθυσμό περίπου 5.850 κατοίκους (ΕΣΥΕ 1991). Πρωτεύουσα της Επαρχίας είναι το Μέτσοβο, το οποίο είναι χτισμένο σε υψόμετρο 1200 μ. Η Επαρχία καλύπτει τις νότιες απολήξεις της βόρειας Πίνδου και απλώνεται ανάμεσα σε δύο από τα υψηλότερα όρη της Ηπείρου, το όρος Μαυροβούνι στα βόρεια (υψ. 2160 μ.) και το όρος Λάκμος ή Περιστέρι στα νότια (υψ. 2295 μ.).

Εικόνα 1 : Χάρτης της Επαρχίας Μετσόβου (πηγή : Εκδ. Οίκος Μέλισσα).

3. Διατιθέμενα στοιχεία τα οποία ενσωματώθηκαν στο Σύστημα.

Για να εισαχθούν στο Σύστημα τα διατιθέμενα για την Επαρχία Μετσόβου πληροφοριακά στοιχεία, σε αναλογική (τοπογραφικοί και θεματικοί χάρτες και διαγράμματα, στατιστικοί και λοιποί πίνακες, φωτογραφίες και αεροφωτογραφίες κ.λ.π) και σε ψηφιακή μορφή (ψηφιοποιημένοι ή ψηφιακοί χάρτες και διαγράμματα, ψηφιακά αρχεία και κείμενα σε ψηφιακή μορφή, ψηφιοποιημένες ή ψηφιακές τηλεπισκοπικές απεικονίσεις, λήψεις video κ.λ.π) υπέστησαν τις κατάλληλες και απαραίτητες κατά περίπτωση ψηφιακές, μετατροπές, διαδικασίες, επεξεργασίες και ομογενοποιήσεις των raster δεδομένων, των διανυσματικών (vector) δεδομένων, των video λήψεων και αρχείων ASCII (στατιστικών πινάκων και κειμένων).

Εικόνα 2 : Απόσπασμα τοπογραφικού χάρτη (φύλλο χάρτου Μέτσοβο, Γ.Υ.Σ, 1970), κλίμακας 1:50.000. Ο αναλογικός τοπογραφικός χάρτης μετατράπηκε σε ψηφιακή μορφή και εντάχθηκε στη βάση δεδομένων του Συστήματος.

Επίσης ίδιου τύπου δεδομένα (raster) αποτελούν οι παγχρωματικές αεροφωτογραφίες (Α/Φ) της Επαρχίας Μετσόβου, οι οποίες ψηφιοποιήθηκαν με σάρωση σε ψηφιακά στοιχεία (TIFF (*.tif) format), στον έγχρωμο σαρωτή ScanMaker Microtek Z600 Α4 του Εργαστηρίου Τηλεπισκόπησης, με 256 διαβαθμίσεις του γκρίζου και σε 200 ανάλυση. Κατάλογος των αεροφωτογραφιών με τα στοιχεία τους εμφανίζονται στον πίνακα Π1 του παραρτήματος.
Τέλος, ίδιου τύπου δεδομένα αποτελούν και οι ψηφιοποιημένες επίγειες φωτογραφίες οι οποίες ελήφθησαν τον Αύγουστο του 1994 και καλύπτουν το μεγαλύτερο μέρος της Επαρχίας Μετσόβου. Οι επίγειες φωτογραφίες μετά από σάρωση στον σαρωτή του Εργαστηρίου Τηλεπισκόπησης, μετατράπηκαν σε ψηφιακά δεδομένα (TIFF (*.tif) format), ως έγχρωμες εικόνες (R,G,B) με 300 dpi ανάλυση.
Δεδομένα με ER-Mapper format (ERS (*.ers) χρησιμοποιούνται αποκλειστικά για αρχεία τα οποία διαχειρίζονται με το λογισμικό αυτό. Τα αρχεία αυτά μπορούν να αποθηκεύσουν πληροφορίες όπως και τα TIFF αρχεία, αλλά και επιπλέον στοιχεία :

- για το Γεωδαιτικό Σύστημα Αναφοράς (Datum, Προβολή),

- για τον τύπο των συντεταγμένων οι οποίες χρησιμοποιούνται στο αρχείο (φ, λ ή χ, ψ ή Εasting, Νorthing),

- για διανυσματικά δεδομένα τα οποία πιθανώς να περιέχονται στο αρχείο,

- για στατιστικά στοιχεία σχετικά με τα raster και τα διανυσματικά δεδομένα τα οποία περιέχει το αρχείο, εάν αυτά έχουν υπολογιστεί.

Τέτοιου τύπου δεδομένα αποτελούν και οι Ψηφιακές Δορυφορικές Τηλεπισκοπικές Απεικονίσεις οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν και περιγράφονται στον παρακάτω πίνακα :

Πίνακας 1

καθώς και όλες οι ψηφιακές επεξεργασίες τηλεπισκοπικών απεικονίσεων οι οποίες αναπτύσσονται στο κεφάλαιο 5, αλλά και τα προοπτικά τριών διαστάσεων, η δημιουργία των οποίων επίσης περιγράφεται εκτενέστερα σε επόμενη παράγραφο.

4. Συγκρότηση του Συστήματος και εγγραφές στη Βάση Δεδομένων του.

Ο τρόπος συγκρότησης ενός Συστήματος Πληροφοριών είναι αμέσως συναρτημένος με το Λογισμικό (Software) που θα χρησιμοποιηθεί, με την προϋπόθεση ότι ο διατιθέμενος υπολογιστής και τα περιφερειακά του (Hardware) καλύπτουν τις απαιτήσεις σε θέματα δυνατοτήτων και ταχύτητας επεξεργασίας, διαχείρισης γραφικών πληροφοριών, χώρου αποθήκευσης δεδομένων κλπ. Το Σύστημα Ολοκληρωμένων Πληροφοριών Ανάπτυξης και Περιβάλλοντος για την Επαρχία Μετσόβου, το οποίο αναπτύχθηκε από το Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης του ΕΜΠ αξιοποίησε τον διατιθέμενο εξοπλισμό του ο οποίος στηρίζεται σε επίπεδο μηχανής (Hardware) σε ένα σταθμό εργασίας Indy, της Silicon Graphics με επεξεργαστή R4600 / 133 MHz, 32Mb (RAM), data cache size 16 Kb και Instruction cache size 16 Kb, secondary cache size 512 Kb, SCSI controller, HD 4 Gb, Graphics board GR3-XZ και Λειτουργικό σύστημα Irix 5.2

Το Λογισμικό το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την ανάπτυξη των εφαρμογών του Συστήματος περιλαμβάνει ένα Γεωγραφικό Σύστημα και ένα Σύστημα Ψηφιακής Επεξεργασίας Τηλεπισκοπικών Απεικονίσεων.

4.1. Το Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών.

Πίνακας 2

β) τα raster επίπεδα πληροφορίας (όπως αυτά αναφέρονται στον πίνακα του παραρτήματος Π2). Τα δεδομένα αυτά έχουν αποθηκευτεί στη βιβλιοθήκη "ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΗ ΕΙΚΟΝΩΝ" και συνδέονται με τις υπόλοιπες διαθέσιμες πληροφορίες μέσω του κωδικού ‘code-img’. Στη σύνδεση αυτή βοηθά ένα αρχείο, (θα αναφέρεται στο εξής ως αρχείο συσχέτισης), το οποίο έχει δημιουργηθεί στο Λογισμικό Arc/Info και περιέχει σε μία στήλη ως βασικό πεδίο μία από τις εγγραφές ‘item name’ του πίνακα 2, (π.χ. στον πίνακα 3 περιέχει τον κωδικό ‘code-img’ ως πεδίο) και σε μία δεύτερη στήλη περιέχει ένα πεδίο, (π.χ. στον πίνακα 3 περιέχει το πεδίο ‘image path and name’), οι εγγραφές του οποίου δείχνουν την ‘οντότητα / αντικείμενο’ με την οποία είναι συσχετισμένος κάθε κωδικός του πεδίου ‘code-img’ (π.χ. στον πίνακα 3 η ‘οντότητα-αντικείμενο’ αυτή είναι η κάθε φορά διαθέσιμη εικόνα η οποία συσχετίζεται με έναν ‘code-img’). Μία τυπική εγγραφή του αρχείου συσχέτισης αποτελεί ο πίνακας 3. Στον πίνακα αυτό εμφανίζεται ο κωδικός ‘code-img’ και η διαδρομή (image path and name) με το όνομα της εικόνας στην οποία είναι αποθηκευμένη η διαθέσιμη τηλεπισκοπική απεικόνιση, ως αρχείο υπολογιστή, στο σκληρό δίσκο του Συστήματος. Στην ίδια βιβλιοθήκη έχουν καταχωρισθεί και οι ψηφιοποιημένες επίγειες φωτογραφίες, (όπως περιγράφονται σε προηγούμενη παράγραφο), αλλά και όλα τα αποτελέσματα των ψηφιακών επεξεργασιών καθώς και τα προοπτικά τριών διαστάσεων της περιοχής. Συγκεκριμένα, στον κωδικό “code-img” = 1 αντιστοιχίζεται η εικόνα με όνομα tm93 η οποία βρίσκεται αποθηκευμένη στην περιοχή του σκληρού δίσκου :/usr/metsovo/libraries/raster_lib/landsat

Πίνακας 3

Μέσω του κωδικού αυτού γίνεται η ανάκληση της συγκεκριμένης τηλεπισκοπικής απεικόνισης και η χρησιμοποίησή της από το χρήστη του Συστήματος.

γ) τα στατιστικά στοιχεία τα οποία έχουν συγκεντρωθεί από διαφορετικούς φορείς, (υπόδειγμά τους εμφανίζεται στον πίνακα του παραρτήματος Π6). Τα δεδομένα αυτά έχουν αποθηκευτεί στη βιβλιοθήκη "ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΗ" και συνδέονται / συσχετίζονται με συγκεκριμένα χωρικά στοιχεία, (πολύγωνα, διανύσματα, label), αλλά και με τις υπόλοιπες διαθέσιμες πληροφορίες του Συστήματος μέσω του κωδικού "code-stat". Μία τυπική εγγραφή του αρχείου μέσω του οποίου επιτυγχάνεται η συσχέτιση αυτή, αποτελεί ο πίνακας 4, σύμφωνα με τον οποίο στον κωδικό “code-stat” = 2 αντιστοιχίζεται το ascii αρχείο mhlea, με στατιστικά στοιχεία της κοινότητας της Μηλιάς, το οποίο είναι αποθηκευμένο στην περιοχή του σκληρού δίσκου :

/usr/metsovo/libraries/statistic_lib/txt

Πίνακας 4

Πίνακας 5

Ο "code-frame" είναι ο κωδικός στον οποίο αντιστοιχεί ένα διαθέσιμο video σε format AVI (όπως περιγράφεται στην παράγραφο 3.3). Στον πίνακα 5, για τον κωδικό “code-frame” = 1 αντιστοιχίζεται το video αρχείο metsovo14, το οποίο είναι αποθηκευμένο στην περιοχή του σκληρού δίσκου :

/usr/metsovo/libraries/frame_lib

Η οργάνωση των βιβλιοθηκών οι οποίες χρησιμοποιούνται στο Σύστημα παρουσιάζεται στην Εικόνα 3 που ακολουθεί.

Εικόνα 3 : Οργάνωση βιβλιοθηκών του Συστήματος Ολοκληρωμένων Πληροφοριών Ανάπτυξης και Περιβάλλοντος του Εργαστηρίου Τηλεπισκόπησης του ΕΜΠ.

Για την εισαγωγή, χρησιμοποιήθηκε το Λογισμικό Επεξεργασίας Ψηφιακών Τηλεπισκοπικών Απεικονίσεων ER-Mapper (rev. 5.2) με επεξεργασία και στατιστική ανάλυση των διαθέσιμων και απαραίτητων raster πληροφοριών που αναφέρονται στην εργασία αυτή, (πίνακας Π2 του παραρτήματος). Tο Λογισμικό ER-Mapper αποθηκεύει μόνον τους αλγορίθμους δημιουργίας των ψηφιακών επεξεργασιών, (λίγα μόνον kbytes), με αποτέλεσμα να μην απαιτείται μεγάλος αποθηκευτικός χώρος στον Η/Υ, (όσος θα απαιτείτο εάν οι διαδικασίες αυτές σωζόταν ως εικόνες, όπως γινόταν με τα περισσότερα σχετικά λογισμικά έως σήμερα). Επίσης με τη βοήθεια του Λογισμικού αυτού, δημιουργήθηκαν τα προοπτικά τριών διαστάσεων (3D) της περιοχής, τα οποία συσχετίσθηκαν με τα υπόλοιπα στοιχεία, (χωρικά, θεματικά κλπ), στο Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών Arc/Info.
Στο Διάγραμμα 1 το οποίο ακολουθεί παρουσιάζεται ένα παράδειγμα σχετικό με τον τρόπο με τον οποίο έχει δομηθεί και λειτουργεί η βάση δεδομένων του Συστήματος, καθώς και με τον τρόπο που συσχετίζονται τα στοιχεία μεταξύ τους, (η δομή αυτή έχει με επιτυχία χρησιμοποιηθεί κατά το παρελθόν από το Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης, Rokos, Chalaris, Andronis, Kolokousis, 1995. Επίσης παρόμοιου τύπου δομές αναφέρονται στην εργασία των Barr και Barnsley, 1995).
Συγκεκριμένα για την πρώτη εγγραφή του πίνακα η οποία εμφανίζεται στο κέντρο του διαγράμματος και αφορά ένα πολύγωνο του δασικού χάρτη με “forest-id” = 1, έχουμε, στο ίδιο πολύγωνο να αντιστοιχεί ταυτόχρονα ένας “code-img” = 21, δηλαδή η δορυφορική απεικόνιση με το όνομα tm9 η οποία βρίσκεται αποθηκευμένη στην περιοχή του σκληρού δίσκου του Συστήματος /usr/metsovo/libraries/raster_lib/landsat και ένας “code-txt” = 2, δηλαδή το ascii αρχείο mets1 το οποίο βρίσκεται αποθηκευμένο στην περιοχή του σκληρού δίσκου του Συστήματος /usr/metsovo/libraries/statistic_lib/txt. Ετσι, εάν ο χρήστης επιλέξει το πολύγωνο αυτό, (φαίνεται στο τετράγωνο σχήμα με id = 1), έχει στη διάθεση του και τις πληροφορίες του “code-img” και του “code-txt”, ενώ για το συγκεκριμένο πολύγωνο δεν υπάρχει διαθέσιμη πληροφορία “code-frame” και “code-stat”, δηλαδή video και στατιστικά στοιχεία αντίστοιχα.

5. Ψηφιακές Επεξεργασίες Τηλεπισκοπικών Απεικονίσεων.

Το Σύστημα Ολοκληρωμένων Πληροφοριών για την Ανάπτυξη και το Περιβάλλον της Επαρχίας Μετσόβου το οποίο ανέπτυξε το Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης, εκτός από τη διαχείριση, συσχέτιση και συνεκτίμηση διανυσματικών και raster πληροφοριών πρωτογενώς ψηφιακών και ψηφιοποιημένων, (χαρτών, DTM, αεροφωτογραφιών, τηλεπισκοπικών απεικονίσεων, video, επίγειων φωτογραφιών, στατιστικών πινάκων, κειμένων κλπ.), είναι σε θέση να παράγει με τις κατάλληλες αναλύσεις και επεξεργασίες, πιθανολογικά αξιόπιστες δευτερογενείς και λοιπές παράγωγες χωρικές πληροφορίες με βάση τα ποιοτικά και μετρητικά τηλεπισκοπικά δεδομένα και άλλα κατάλληλα βοηθητικά στοιχεία. Θεμελιακή προϋπόθεση για την γενικότερη αξιοποίηση των τηλεπισκοπικών δεδομένων στο Σύστημα είναι η κατάλληλη και αρμονικής ακρίβειας με την κλίμακά τους γεωμετρική διόρθωση, καθώς και η σωστή γεωδαιτική τους αναφορά.
Για τις ραδιομετρικές διορθώσεις των ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων οι οποίες πραγματοποιήθηκαν ο ενδιαφερόμενος μελετητής θα πρέπει να ανατρέξει στον Jensen (1986) και στον Ρόκο (1989).

5.1 Γεωμετρική Διόρθωση Ψηφιακών Τηλεπισκοπικών Απεικονίσεων.

Κατά τη διάρκεια λήψης των δορυφορικών ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων, μια σειρά από συστηματικά και μη συστηματικά σφάλματα επηρεάζουν την γεωμετρική τους ποιότητα.
Για μεν τα συστηματικά από αυτά, οι αντίστοιχες γεωμετρικές διορθώσεις μπορούν να γίνουν με βάση τη γνώση:

(α) των στοιχείων της τροχιάς και της κίνησης του αερομεταφερόμενου ή διαστημικού φορέα του τηλεπισκοπικού συστήματος και

(β) των στοιχείων τα οποία αφορούν τα βασικά χαρακτηριστικά, τις ιδιότητες, τη διαμέτρηση και τις διαστροφές του συγκεκριμένου τηλεπισκοπικού συστήματος.

Για τα μη συστηματικά απ΄αυτά, όπως είναι :

- τα σφάλματα τα οποία προκύπτουν απ΄την τυχαία καθ' ύψος απόκλιση του φορέα του τηλεπισκοπικού συστήματος από την προσδιορισμένη τροχιά του (και προκαλούν μεταβολή της κλίμακας των τηλεπισκοπικών απεικονίσεων) και

- τα σφάλματα τα οποία προκύπτουν από τυχαίες αποκλίσεις των αξόνων του τηλεπισκοπικού συστήματος από τις προδιαγραμμένες θέσεις αναφοράς τους, (που είναι συνήθως, ο μεν ένας να είναι κατακόρυφος, ο άλλος παράλληλος προς τον άξονα πτήσης και ο τρίτος κάθετος στους δύο προηγούμενους),

απαιτείται η γνώση των γεωδαιτικών συντεταγμένων επιγείων σημείων ελέγχου, τα οποία είναι ταυτόχρονα ευδιάκριτα στις τηλεπισκοπικές απεικονίσεις και συνεπώς μπορούν να μετρηθούν οι εικονοσυντεταγμένες τους, σε γραμμές και στήλες pixels. (Ρόκος, 1989, όπου και αναλυτικότερη αναφορά στις διαδικασίες των διορθώσεων αυτών).

Κατά την διαδικασία της γεωμετρικής διόρθωσης των τεσσάρων δορυφορικών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων τις οποίες αξιοποίησε το Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης για την Επαρχία Μετσόβου στην εργασία αυτή, περιορίσαμε το μέγεθός τους ώστε να καλύπτουν αποκλειστικά και μόνον την ευρύτερη περιοχή της Επαρχίας Μετσόβου, για να ελαχιστοποιηθεί τόσο ο χρόνος των επεξεργασιών όσο και το μέγεθος των αρχείων τα οποία αποθηκεύονται στον Η/Υ. Η περιοχή αυτή (περίπου 910x990 pixel), έκτασης 811 Km2, φαίνεται ενδεικτικά ως σκιασμένο ορθογώνιο στο χάρτη της Ελλάδος (Εικόνα 4), με συντεταγμένες στο Γεωδαιτικό Σύστημα Αναφοράς ΕΓΣΑ '87 :

Ανω αριστερή γωνία x = 244935 y = 4419563

Κάτω δεξιά γωνία x = 270467 y = 4394590

Εικόνα 4 : Με το σκιασμένο ορθογώνιο ορίζεται η ευρύτερη περιοχή της Επαρχίας Μετσόβου για την οποία εισήχθησαν στο Σύστημα διαστημικά τηλεπισκοπικά δεδομένα.

Στη συνέχεια επελέγησαν τα κατάλληλα και απαραίτητα σημεία ελέγχου (control points) τα οποία ήταν ευδιάκριτα στις Ψηφιακές Τηλεπισκοπικές Απεικονίσεις, με βάση τα οποία έγινε η γεωμετρική διόρθωση από τους τοπογραφικούς χάρτες 1:50.000 της Γ.Υ.Σ. (φύλλα χάρτου Μέτσοβο, Τσεπέλοβο, Παναγιά, Πράμαντα, Καστανέα, Ιωάννινα, 1970, πίνακας παραρτήματος Π2). Τα πολυώνυμα που χρησιμοποιήθηκαν για τη γεωμετρική διόρθωση ήταν δευτέρου βαθμού και η μέθοδος παρεμβολής κατά την αναδόμηση των pixels έγινε με διγραμμική παρεμβολή στις διορθωμένες γεωμετρικά εικόνες. Υπολογίστηκαν έτσι οι γεωδαιτικές συντεταγμένες των σημείων ελέγχου (control points) στο σύστημα ΕΓΣΑ'87, από τις συντεταγμένες οθόνης των Ψ.Τ.Α (συντεταγμένες στην οθόνη του Η/Υ). Στον πίνακα Π7 του παραρτήματος για την Ψ.Τ.Α. της 24-06-1993, εμφανίζεται ο πίνακας μετατροπής συντεταγμένων (από συντεταγμένες οθόνης σε συντεταγμένες ΕΓΣΑ’87, με προγράμματα τα οποία αναπτύχθηκαν στο Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης), για τα 20 συνολικά σημεία ελέγχου τα οποία προκρίθηκαν για τη γεωμετρική διόρθωση της Ψ.Τ.Α της 24-06-1993. Με βάση αυτές τις συντεταγμένες x, y, έγινε γεωμετρική "image to map" διόρθωση με τελικό μέσο τετραγωνικό σφάλμα RMS = 0.3 pixel, ακρίβεια διόρθωσης δηλαδή καλύτερη από 10 μέτρα, προκειμένου για απεικόνιση Landsat 5 TM με Διαχωριστική Δυνατότητα / Διακριτική Ικανότητα (ΔΔ/ΔΙ) 30 μέτρων. Στις εικόνες 5 και 6 που ακολουθούν παρουσιάζονται : η κατανομή και η θέση των σημείων επιγείου ελέγχου τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για τη γεωμετρική διόρθωση των ΨΤΑ καθώς και η ειδικολόγηση δύο χαρακτηριστικών απ’ αυτά.

Με βάση την γεωμετρική διόρθωση της Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM της 24-06-1993, έγινε στη συνέχεια γεωμετρική "image to image" διόρθωση, για τις υπόλοιπες τρεις Ψ.Τ.Α. Τα στοιχεία της γεωμετρικής διόρθωσης αυτών των Ψ.Τ.Α εμφανίζονται στον πίνακα Π8 του παραρτήματος

5.2 “Γεωμετρική Διόρθωση” Αεροφωτογραφιών.

Για συγκεκριμένους λόγους, κυρίως καλύτερης εποπτείας ορισμένων περιοχών, απαιτήθηκε στο Σύστημα η "επίθεση" επαλληλία αεροφωτογραφιών και δορυφορικών ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων. Παρά τα τεράστια προβλήματα της διαφοράς κλιμάκων, ακριβειών και των προοπτικών εκτροπών λόγω αναγλύφου, αναπτύξαμε μία μέθοδο “γεωμετρικής διόρθωσης” των αεροφωτογραφιών, χωρίς προφανώς την αξιοπιστία των σχετικών φωτογραμμετρικών μεθόδων, μόνο και μόνο για να μπορεί να επιτευχθεί μια σχετικά ικανοποιητική γεωμετρική ταύτιση.

Οι περισσότερες από τις αεροφωτογραφίες (Α/Φ) οι οποίες αναλυτικά καταγράφονται στον πίνακα Π1 του παραρτήματος, χρησιμοποιήθηκαν ως στοιχεία εγγραφών στη βάση δεδομένων του Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών, με στοιχείο συσχέτισης / ανάκλησης τον κωδικό CODE-IMG. Ετσι κάθε Α/Φ αποκτά τη δυνατότητα μιας απλής γεωγραφικής σύνδεσης με τα υπόλοιπα vector και raster δεδομένα της περιοχής, τα οποία αποτελούν και αυτά στοιχεία εγγραφών στην ίδια βάση δεδομένων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα στις περιοχές για τις οποίες υπάρχουν Α/Φ να υπάρχει δυνατότητα άμεσης ανάκτησης της Α/Φ, γραφικά με τη βοήθεια του mouse στην οθόνη, (μία τεχνική η οποία εφαρμόζεται όπως θα συναντήσουμε σε επόμενες παραγράφους, πολύ συχνά για κάθε ανάκτηση γραφικής πληροφορίας, όπως για παράδειγμα στη συσχέτιση επιγείων φωτογραφιών οι οποίες έχουν ενσωματωθεί στη βάση δεδομένων του Συστήματος με άλλα χωρικά στοιχεία της Επαρχίας Μετσόβου).

Εγινε γεωμετρική διόρθωση σε πέντε συνολικά Α/Φ (πίνακας 6), με κριτήριο επιλογής την περιοχή που απεικονίζουν, την κλίμακά τους, αλλά κυρίως το γεγονός ότι σ’ αυτές βρέθηκαν σημεία ελέγχου καλής ποιότητας τα οποία είναι ταυτόχρονα ευδιάκριτα στους χάρτες της ΓΥΣ, (στους χάρτες 1:50.000 που χρησιμοποιήθηκαν για εντοπισμό των σημείων ελέγχου, αλλά και στα διαγράμματα 1:5.000 τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για τον ακριβή υπολογισμό της οριζοντιογραφικής θέσης τους). Από τους χάρτες 1:50.000 υπολογίσθηκαν οι γεωγραφικές τους συντεταγμένες (φ,λ) και μετατράπηκαν στη συνέχεια σε συντεταγμένες (χ,ψ) στο γεωδαιτικό σύστημα αναφοράς ΕΓΣΑ'87. και χρησιμοποιήθηκαν σε συνδυασμό με τις δορυφορικές τηλεπισκοπικές απεικονίσεις, με σκοπό την "βελτίωση" της ΔΔ/ΔΙ των Ψ.Τ.Α. και την ορθότερη φωτοερμηνεία της περιοχής, όπως φαίνεται στην εικόνα 7 που ακολουθεί. Το κέρδος από αυτή την “αιρετική” επιστημονικά “επαλληλία” ανάγεται στην προσπάθεια προσθήκης χρωματικού χαρακτήρα ποιοτικών πληροφοριών της δορυφορικής Ψ.Τ.Α. στην ακριβέστερης και λεπτομερέστερης μετρητικής πληροφορίας αεροφωτογραφία.

Εικόνα 7 : Εγχρωμο σύνθετο 3,2,1 (R,G,B) της Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM της 24-06-1993 σε “επαλληλία” με την αεροφωτογραφία 153405 κλίμακας 1:7.000 της 19-06-1983 του οικισμού του Δήμου Μετσόβου. Γίνεται φανερή τόσο η βελτίωση της πληροφορίας της Α/Φ όσο και η διαφορά των pixels της Ψ.Τ.Α. και της Α/Φ η οποία έχει “σαρωθεί” στα 300 dpi.

Πίνακας 6

Η δημιουργία εγχρώμων και ψευδεγχρώμων συνθέτων, σε συνδυασμό με την ενίσχυσή τους με τεχνικές επέκτασης της διαβάθμισης του τόνου και συγκεκριμένα είτε με την τεχνική της ισοδυναμοποίησης του ιστογράμματος (Pratt 1978) ή με την τεχνική της γραμμικής επέκτασης της διαβάθμισης του τόνου με κορεσμό στα άκρα (Jensen, 1986) κατά 1% (0.5% εκατέρωθεν της καμπύλης του ιστογράμματος), κ.λ.π συμβάλλει αποφασιστικά στην διευκόλυνση της φωτοερμηνείας των απεικονίσεων (Ρόκος, 1989, Jensen, 1986).

Γνωρίζουμε ότι η απομίμηση των πραγματικών χρωμάτων της φυσικής γήινης επιφάνειας μέσω των πολυφασματικών Ψ.Τ.Α. Landsat TM γίνεται με αντιστοίχιση των τιμών του καναλιού 3 ως κόκκινου (R), του καναλιού 2 ως πράσινου (G) και του 1 ως μπλέ (B), δηλαδή 3,2,1 (R,G,B). Επειδή οι Ψ.Τ.Α. στην εργασία αυτή προέρχονται από τον ΤΜ του δορυφόρου Landsat 5, ο οποίος έχει 7 κανάλια, οι δυνατοί συνδυασμοί των 7 καναλιών ανά 3 είναι 35. Οι συνδυασμοί αυτοί παρέχουν αντίστοιχα ένα έγχρωμο σύνθετο το 3,2,1 (R,G,B) με απομίμηση φυσικών χρωμάτων και 34 ψευδέγχρωμα σύνθετα τα οποία είναι κατά περίπτωση κατάλληλα για διάφορες φωτοερμηνευτικές και τηλεπισκοπικές εφαρμογές, ανάλογα με την ιδιαίτερη ευαισθησία των συμμετεχόντων καναλιών στις διάφορες φυσικές, χημικές και βιολογικές ιδιότητες των απεικονιζομένων αντικειμένων, χαρακτηριστικών και εμφανίσεων της ενότητας της φυσικής και της κοινωνικοοικονομικής πραγματικότητας (Ρόκος, 1989). Από τους συνδυασμούς αυτούς σπανιότερα χρησιμοποιούνται οι συνδυασμοί με το κανάλι 6, (διότι αυτό το θερμικό κανάλι έχει χωρική διακριτική ικανότητα 120 μέτρα και συνεπώς μειώνει την ευκρίνεια στην οθόνη παρατήρησης του ψευδεγχρώμου συνθέτου στο οποίο συμμετέχει, σε αντίθεση με τα υπόλοιπα κανάλια τα οποία έχουν χωρική διακριτική ικανότητα 30 μέτρα. Οι περισσότεροι όμως συνδυασμοί των στατιστικά λιγότερο ανεξάρτητων μεταξύ τους καναλιών δίνουν παραπλήσιες ή ανάλογες απεικονίσεις και αυτό διότι παρουσιάζουν παραπλήσιες φασματικές ευαισθησίες (Jensen, 1986). Κριτήριο λοιπόν για την επιλογή των χρησιμοτέρων κατά περίπτωση ψευδεγχρώμων συνθέτων, είναι τα φασματικά χαρακτηριστικά των καναλιών που τα αποτελούν και η ανάγκη να αναδειχθούν και να ανιχνευθούν αντιστοίχων ευαισθησιών φυσικές, χημικές και βιολογικές ιδιότητες των στοιχείων που συγκροτούν την συγκεκριμένη φυσική και κοινωνικοοικονομική πραγματικότητα της Επαρχίας Μετσόβου. Δημιουργήθηκαν έτσι με τις τεσσάρων διαφορετικών χρονολογιών Ψ.Τ.Α. ορισμένα έγχρωμα και ψευδέγχρωμα σύνθετα (R,G,B) με ιδιαίτερο ενδιαφέρον τα οποία παρουσιάζονται στις εικόνες 8,9,10,11,12,13,14,15,16 οι οποίες ακολουθούν.

Εγχρωμο σύνθετο 3,2,1 (R,G,B)

Το έγχρωμο σύνθετο των καναλιών 3,2,1 (R,G,B) του Landsat 5 ΤΜ αποτελεί την με απομίμηση φυσικών χρωμάτων απεικόνιση της πραγματικότητας. Με το σύνθετο αυτό μπορεί να επιτευχθεί η εξοικείωση του φωτοερμηνευτή με τις Ψ.Τ.Α. από δορυφόρους. Ετσι είναι δυνατή η αναγνώριση όλων εκείνων των αντικειμένων/φαινομένων τα οποία διακρίνονται και με γυμνό οφθαλμό, (με τους περιορισμούς όμως πάντα τους οποίους θέτει η συγκεκριμένη Διαχωριστική Δυνατότητα / Διακριτική Ικανότητα του κάθε φορά χρησιμοποιούμενου τηλεπισκοπικού δέκτη).

Εικόνα 8 : Εγχρωμα Σύνθετα 3,2,1 (R,G,B) των τεσσάρων Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM των χρονολογιών: 24-06-93, 24-02-90, 12-09-1987 και 29-08-88 αντίστοιχα (από επάνω αριστερά και προς τα κάτω με τη φορά των δεικτών του ωρολογίου), για την περιοχή της Επαρχίας Μετσόβου. Με κίτρινο χρώμα διακρίνονται τα όρια των δήμων και κοινοτήτων της Επαρχίας Μετσόβου. Σε αυτά τα έγχρωμα σύνθετα τα χρώματα αποδίδουν τη φυσική και την κοινωνικοοικονομική πραγματικότητα όπως την αντιλαμβάνεται ο άνθρωπος. Στα σύνθετα αυτά έχει γίνει ισοδυναμοποίηση του ιστογράμματός τους.

Ψευδέγχρωμο σύνθετο 7,5,3 (R,G,B) :

Το ψευδέγχρωμο σύνθετο 7,5,3 (R,G,B) εμφανίζει ένα σχετικά καλύτερο διαχωρισμό των περιοχών με οξυές, μαύρη πεύκη και έλατα. Οι οξυές εμφανίζονται με ανοιχτό πράσινο χρώμα, η μαύρη πεύκη με σκούρο πράσινο χρώμα και τα έλατα με μαύρο χρώμα.

Εικόνα 9 : Ψευδέγχρωμο σύνθετο 7,5,3 (R,G,B) της Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM της 24-06-93

Ψευδέγχρωμο σύνθετο 7,5,1 (R,G,B)

Το ψευδέγχρωμο σύνθετο 7,5,1 (R,G,B) εμφανίζει και αυτό καλό διαχωρισμό περιοχών κωνοφόρα και πλατύφυλλα, αλλά και πολύ καλή διάκριση ανάμεσα σε γυμνό έδαφος και σε βράχους. Οι οικισμοί διακρίνονται με έντονο μωβ χρώμα.

Εικόνα 10 : Ψευδέγχρωμο σύνθετο 7,5,1 (R,G,B) της Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM της 24-06-93

Ψευδέγχρωμο σύνθετο 7,3,1 (R,G,B)

Το ψευδέγχρωμο σύνθετο 7,3,1 (R,G,B) εμφανίζει καλό διαχωρισμό εδαφών με χαμηλή φυσική βλάστηση (χλόη, φτέρη). Διάφορα είδη βλάστησης αποδίδονται σε διαβαθμίσεις του κόκκινου. Το ψευδέγχρωμο αυτό αναδεικνύει επίσης με σαφήνεια ενδιαφέρουσες φωτογραμμώσεις.

Εικόνα 11 : Ψευδέγχρωμο σύνθετο 7,3,1 (R,G,B) της Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM της 24-06-93

Ψευδέγχρωμο σύνθετο 7,4,1 (R,G,B)

Το ψευδέγχρωμο σύνθετο 7,4,1 (R,G,B) στη χειμερινή λήψη της 24-02-90 παρουσιάζει καλό διαχωρισμό, με διαβαθμίσεις του πράσινου των αειθαλών (ανοιχτό πράσινο χρώμα) από τα κωνοφόρα δένδρα (σκούρο πράσινο χρώμα). Πολύ καλά ξεχωρίζουν επίσης τα χιόνια.

Εικόνα 12 : Ψευδέγχρωμο σύνθετο 7,4,1 (R,G,B) της Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM της 24-02-90

Ψευδέγχρωμο σύνθετο 4,3,2 (R,G,B)

Το ψευδέγχρωμο σύνθετο 4,3,2 (R,G,B) αναδεικνύει καλύτερα από άλλα τις μικρές σε έκταση και διεσπαρμένες περιοχές καλλιεργειών της Επαρχίας Μετσόβου.

Εικόνα 13 : Ψευδέγχρωμο σύνθετο 4,3,2 (R,G,B) της Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM της 24-06-93

Ψευδέγχρωμο σύνθετο 5,3,2 (R,G,B)

Το ψευδέγχρωμο σύνθετο 5,3,2 (R,G,B) αναδεικνύει (και αυτό) με σαφήνεια τις περιοχές των καλλιεργειών και ταυτόχρονα δίνει μια καλύτερη θεώρηση της τοπογραφίας της περιοχής.

Εικόνα 14 : Ψευδέγχρωμο σύνθετο 5,3,2 (R,G,B) της Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM της 24-06-93

Ψευδέγχρωμο σύνθετο 1,2,3 (R,G,B)

Το ψευδέγχρωμο σύνθετο 1,2,3 (R,G,B) αναδεικνύει καλύτερα τα γραμμικά στοιχεία ιδιαίτερα του οδικού δικτύου της περιοχής καθώς και τα όρια των οικισμών.

Εικόνα 15 : Ψευδέγχρωμο σύνθετο 1,2,3 (R,G,B) της Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM της 24-06-93

Ψευδέγχρωμο σύνθετο 6,5,3 (R,G,B)

Το ψευδέγχρωμο σύνθετο 6,5,3 (R,G,B) παρουσιάζει σχετικά καλύτερο διαχωρισμό περιοχών μαύρης πεύκης και ελάτης, ως διαβαθμίσεις του κόκκινου χρώματος. Με κόκκινο χρώμα διακρίνονται περιοχές μαύρης πεύκης ενώ με σκούρο κόκκινο (σχεδόν καφετί) ξεχωρίζουν τα έλατα. Με πράσινο χρώμα διακρίνονται οι οξυές.

Εικόνα 16 : Ψευδέγχρωμο σύνθετο 6,5,3 (R,G,B) της Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM της 24-06-93

Τα γενικότερα συμπεράσματα τεκμηρίωσης της σχετικής θεωρίας, (Manual of Remote Sensing, 1983), τα οποία προκύπτουν από την μελέτη των ψευδεγχρώμων αυτών συνθέτων, κατά την διαδικασία της φωτοερμηνείας θα μπορούσαν να συνοψισθούν τα παρακάτω :

Το κανάλι 7 (λ= 2.08 - 2.35 μm) ως ευαίσθητο στην υγρασία της βλάστησης συμβάλλει θετικά στο διαχωρισμό οξυάς, μαύρης πεύκης και ελάτης, ειδικά μάλιστα στο διαχωρισμό κωνοφόρων από πλατύφυλλα. Το κανάλι 6 (θερμικό, λ= 10.4 - 12.5 μm) είναι χρήσιμο για την ανίχνευση της κατάστασης της βλάστησης και του βαθμού υγρασίας εδάφους. Σε συνδυασμό με τα κανάλια 5 και 3, στο ψευδέγχρωμο σύνθετο 6,5,3 επιτυγχάνεται καλή διάκριση μεταξύ κωνοφόρων. Το κανάλι 5 (λ= 1.55 - 1.75 μm) συμβάλλει και αυτό στη διάκριση τύπων βλάστησης. Επίσης στις χειμερινές λήψεις διαφοροποιεί πολύ καλά τα σύννεφα από το χιόνι. Το κανάλι 4 (λ= 0.76 - 0.90 μm) είναι χρήσιμο για την εκτίμηση της βιομάζας ενός δασικού συστήματος και γενικότερα της βλάστησης. Το κανάλι 3 (λ= 0.63 - 0.69 μm), το οποίο ευαισθητοποιείται στην περιοχή απορρόφησης της

χλωροφύλλης, βοηθά στη διάκριση φυτικών ειδών. Το κανάλι 2 (λ= 0.52 - 0.60 μm), το οποίο ευαισθητοποιείται στην περιοχή ανακλαστικότητας του πράσινου και το κανάλι 1 (λ= 0.45 - 0.52 μm), το οποίο ευαισθητοποιείται στην μπλε περιοχή του φάσματος, συμβάλλουν στην ικανοποιητική χαρτογράφηση εδαφών.

5.6 Ανάλυση Κυρίων Συνιστωσών

Είναι γνωστό ότι οι Ψηφιακές Τηλεπισκοπικές Απεικονίσεις ενός τμήματος της φυσικής γήϊνης επιφάνειας σε διαφορετικές φασματικές περιοχές (διαφορετικά κανάλια), μπορεί να συσχετίζονται μεταξύ τους σε μεγάλο ή μικρότερο βαθμό. Συνήθως, ειδικότερα οι απεικονίσεις σε γειτονικές φασματικές περιοχές συσχετίζονται σε μεγάλο βαθμό, γι'αυτό και η ενδόμυχη επιθυμία των μελετητών - σε πρώτο επίπεδο - να μπορούσαν να αντιλαμβάνονται ταυτόχρονα στη διαδικασία της φωτοερμηνευτικής ανάλυσης τις ειδοποιούς δυνατότητες όλων των καναλιών, ευτυχώς περιορίζεται αντικειμενικά λόγω του συσχετισμού αυτού, γιατί αλλοιώς, περιττός κόπος, χρόνος και σύγχυση για την ανάλυση όλων των στοιχείων θα δυσχέραιναν το έργο τους (Ρόκος, 1989, 1993). Στις πολυφασματικές π.χ. Ψ.Τ.Α. μιας περιοχής με κύριο χαρακτηριστικό τη βλάστηση, μελετώντας το διάγραμμα της φασματικής ανακλαστικότητάς της σε συνάρτηση με το μήκος κύματος του κάθε καναλιού, διαπιστώνουμε εύκολα, τον θετικό τρόπο συσχέτισης στα κανάλια που ευαισθητοποιούνται στις ακτινοβολίες του ορατού φωτός και τον αρνητικό τρόπο συσχέτισης μεταξύ των καναλιών του ορατού ερυθρού και του ορατού ανακλώμενου υπέρυθρου. Η εξήγηση είναι φανερή σε επίπεδο φυσικών μεγεθών και διεργασιών, μια που η ανακλαστικότητα της βλάστησης στην περιοχή του ορατού ερυθρού καναλιού είναι τόσο μικρότερη, όσο αυξάνεται η ζωντάνια και το σφρίγος της, μ' άλλα λόγια "ο βαθμός του πρασίνου", ενώ το αντίθετο συμβαίνει στην περιοχή του ορατού ανακλώμενου υπέρυθρου (Ρόκος, 1988, 1989). Με τον ειδικό μετασχηματισμό της Ανάλυσης των Κύριων Συνιστωσών (Principal Components Analysis) μιας Ψ.Τ.Α., η ενίσχυση / βελτίωσή της επιτυγχάνεται με μια στατιστικής μορφής συμπύκνωση των στοιχείων της. Η συμπύκνωση αυτή, με βάση τα παραπάνω, θα μπορούσε να γίνει μέσω ενός στατιστικού μετασχηματισμού των στοιχείων κάθε καναλιού ώστε τα κύρια ειδοποιά πληροφοριακά τους στοιχεία να μπορούν να συντεθούν σε μια νέα ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση. Στην περίπτωση δύο πλήρως συσχετισμένων μεταβλητών x και ψ, όπου τα σημεία κείνται σε μια ευθεία γραμμή με αρχή την αρχή των αξόνων x και ψ, αλλά και στην περίπτωση μεγάλης θετικής συσχέτισης των μεταβλητών x και ψ, οπότε η διασπορά των σημείων καθορίζει την κύρια διεύθυνση της μεταβλητότητας (variability) και την δευτερεύουσα (την κάθετη στην πρώτη), η βελτίωση της Ψ.Τ.Α. με την μέθοδο της Ανάλυσης των Κύριων Συνιστωσών δεν είναι τίποτε άλλο παρά η τεχνική της αντικατάστασης του συστήματος των αρχικών αξόνων των καναλιών x και ψ, με ένα άλλο, μ' αυτό δηλαδή της κύριας και δευτερεύουσας διεύθυνσης της μεταβλητότητας στο οποίο αποδίδεται πιστότερα η ουσιώδης πληροφορία της συγκεκριμένης τηλεπισκοπικής απεικόνισης (Ρόκος, 1986)

Στην Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM της 24-06-93 εφαρμόσθηκε ο μετασχηματισμός της Ανάλυσης Κυρίων Συνιστωσών και υπολογίσθηκαν τα τρία πρώτα κανάλια των κυρίων συνιστωσών τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για φωτοερμηνεία, στην προσπάθεια οριοθέτησης δασικών περιοχών πλατύφυλλων (οξυές). Το ψευδέγχρωμο σύνθετο το οποίο προέκυψε από τα τρία αυτά κανάλια (PC1,PC2,PC3) απεικονίζεται στην εικόνα 24. Στο σύνθετο αυτό οι οξυές (διακρίνονται με σκούρο μπλε χρώμα) διαχωρίζονται πολύ καλά από τη μαύρη πεύκη (διακρίνεται με ανοιχτό γαλάζιο χρώμα).

Εικόνα 24 : Ψευδέγχρωμο σύνθετο (R,G,B) των καναλιών (PC1,PC2,PC3) του μετασχηματισμού της Ανάλυσης Κυρίων Συνιστωσών της Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM της 24-06-1993, της περιοχής της Επαρχίας Μετσόβου. Στην οθόνη του υπολογιστή οι περιοχές των πλατύφυλλων εμφανίζονται με μπλε σκούρο χρώμα και ξεχωρίζουν από τα κωνοφόρα τα οποία εμφανίζονται με ανοιχτό γαλάζιο χρώμα.

5.7 Επιβλεπόμενη Ταξινόμηση της Ψ.Τ.Α του Landsat 5 TM της 24-06-93.

Μία από τις βασικότερες Ψηφιακές Επεξεργασίες των Τηλεπισκοπικών Απεικονίσεων είναι η επιβλεπόμενη ταξινόμησή τους σε κατηγορίες χρήσεων / καλύψεων γης ή άλλων ενδιαφερουσών εμφανίσεων (γεωλογικών, εδαφολογικών, πυκνοτήτων οικισμών κλπ). Κατά την επεξεργασία αυτή, με βάση τα στοιχεία κατάλληλων και επαρκών πολυγώνων επιγείων ελέγχων οι οποίοι πραγματοποιούνται σε ομοιογενείς ζώνες (ζώνες ιδίων στοιχείων, εμφανίσεων, χρήσεων, καλύψεων, προτύπων, συνθηκών κλπ.) και την αντιστοίχισή τους με τις συγκεκριμένες ψηφιακές τιμές των απεικονίσεών τους, “εκπαιδεύεται ένας ειδικός αλγόριθμος ο οποίος “αποδίδει” τις υπόλοιπες περιοχές της ΨΤΑ ανάλογα με τις ψηφιακές τους τιμές, στις αντίστοιχες κατηγορίες οντοτήτων των επιγείων ελέγχων. Η μέθοδος της επιβλεπόμενης ταξινόμησης η οποία χρησιμοποιήθηκε στην περιοχή της Επαρχίας Μετσόβου, έγινε με τον αλγόριθμο της μεγίστης πιθανοφάνειας (maximum likelihood), σύμφωνα με τον οποίο κάθε pixel της τηλεπισκοπικής απεικόνισης αποδίδεται σε μία κατηγορία (τάξη) σύμφωνα με τον κανόνα : “το συγκεκριμένο pixel έχει την μεγαλύτερη πιθανότητα να ανήκει στη συγκεκριμένη κατηγορία, σε σχέση με τις πιθανότητες τις οποίες έχει να ανήκει στις άλλες κατηγορίες” (Gordon, 1981).

5.7.1 Πολύγωνα επιγείων ελέγχων.

Τα πολύγωνα επιγείων ελέγχων τα οποία λαμβάνουν μέρος σε μία ταξινόμηση πρέπει :

α) να είναι αντιπροσωπευτικά για τις κατηγορίες στις οποίες αναφέρονται και

β) να έχουν ικανοποιητικό μέγεθος σε pixels ώστε να μπορούν να εξαχθούν ικανοποιητικά στατιστικά συμπεράσματα (Duda R.,Hart P., 1973).

Οι κατηγορίες για τις οποίες χαράχθηκαν πολύγωνα επιγείων ελέγχων ήταν :

Μετά από επίσκεψη στην Επαρχία Μετσόβου τον Αύγουστο του 1994 και επιτόπια έρευνα, επελέγησαν 33 πολύγωνα ως πολύγωνα επιγείων ελέγχων για επιβλεπόμενη ταξινόμηση (διακρίνονται στην εικόνα 25 και περιγράφονται αναλυτικά στον πίνακα του παραρτήματος Π4).

Εικόνα 25 : Τα πολύγωνα επιγείων ελέγχων τα οποία χρησιμοποιήθηκαν στην ταξινόμηση της Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM της 24-06-93.

Οι επίγειοι έλεγχοι οι οποίοι απαιτήθηκαν για τη συσχέτιση των Ψηφιακών Τιμών των Δορυφορικών Τηλεπισκοπικών Απεικονίσεων με συγκεκριμένες Χρήσεις Γης και την εκπαίδευση των διαδικασιών ταξινόμησης για την σύνταξη Ψηφιακού Χάρτη της Επαρχίας Μετσόβου, πραγματοποιήθηκαν από μέλη του Εργαστηρίου Τηλεπισκόπησης.

Τα κανάλια τα οποία επελέγησαν για να συμμετάσχουν στην ταξινόμηση ήταν τα 1-5 και 7 του Landsat 5 TM.

5.7.2 Τελικός Θεματικός Χάρτης Χρήσεων Γης

Πραγματοποιήθηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση με τον αλγόριθμο της μεγίστης πιθανοφάνειας, όπως αναφέρεται στην προηγούμενη παράγραφο, στα κανάλια 1 - 5 και 7 στην Ψ.Τ.Α. Landsat TM της 24-06-1993. Το αποτέλεσμα της ταξινόμησης είναι ο θεματικός χάρτης χρήσεων γης της ευρύτερης περιοχής της επαρχίας Μετσόβου, ο οποίος παρουσιάζεται στην εικόνα 26.

Εικόνα 26 : Το αποτέλεσμα της επιβλεπόμενης ταξινόμησης με τη μέθοδο της μεγίστης πιθανοφάνειας για την Ψ.Τ.Α. της 24-06-1993.

Υπόμνημα

Ο θεματικός χάρτης χρήσεων/καλύψεων γης ο οποίος προέκυψε από την ταξινόμηση συσχετίστηκε με τον δασικό χάρτη (εικόνα 37) της Επαρχίας Μετσόβου (Δασαρχείο Μετσόβου, τελευταία ενημέρωση του χάρτη το 1995), ο οποίος αποτελεί την ακριβέστερη διατιθέμενη και αξιόπιστη πηγή πληροφόρησης για την κατάσταση των δασών της περιοχής.

Τα αποτελέσματα της συσχέτισης, μεταξύ των κύριων κατηγοριών που υπάρχουν στον δασικό χάρτη και αυτών που εμφανίζονται στην ταξινόμηση, παρουσιάζονται στον πίνακα 7 :

Πίνακας 7

* αφορά στην κοινή περιοχή για την οποία έγινε ταξινόμηση και η οποία εμφανίζεται στο δασικό χάρτη και υπολογίστηκε με πράξεις διανυσματικών δεδομένων στο ΓΣΠ (με την χρήση των εντολών clip, intersect, union κλπ).

Για αντιπαραβολή με τον θεματικό χάρτη, το υπόμνημα του δασικού χάρτη παρουσιάζεται στον πίνακα 8 :

Εικόνα 27 : Στο δεξιό τμήμα της εικόνας εμφανίζεται μία ομοιόμορφη κατηγορία χρήσεως γης οριοθετημένη από το κόκκινο πολύγωνο, σύμφωνα με την φωτοερμηνεία του εγχρώμου συνθέτου 3,2,1 (R,G,B) της Landsat 5 ΤΜ της 26-06-93. Η ίδια ακριβώς περιοχή εμφανίζεται στο αριστερό τμήμα της εικόνας ως ανομοιογενής στο δασικό χάρτη του Μετσόβου. Σε άλλες περιοχές έχει παρατηρηθεί το αντίθετο. Το γεγονός αυτό πιθανώς να οφείλεται στη διαφορετική φασματική συμπεριφορά την παρουσιάζουν ίδιοι τύποι βλάστησης, οι οποίοι υπό ορισμένες κλιματολογικές και ατμοσφαιρικές συνθήκες, απορροφούν / εκπέμπουν διαφορετικό ποσόν ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με αποτέλεσμα να καταγράφεται διαφορετική ψηφιακή τιμή, για ίδιο τύπο βλάστησης.

Εικόνα 29 : Αφαίρεση του καναλιού 1 της Ψ.Τ.Α. της 29-08-88 από το κανάλι 1 της Ψ.Τ.Α. της 24-06-93. Λόγω αντιστροφής της παλέτας που χρησιμοποιήθηκε στην προηγούμενη εικόνα, με λευκό χρώμα παρουσιάζονται οι περιοχές για τις οποίες η πιθανότητα να εμφανίζουν μεταβολές στις χρήσεις γης είναι περιορισμένη, ενώ με φωτεινότερα χρώματα εμφανίζονται περιοχές οι οποίες παρουσιάζουν μεγάλη πιθανότητα να έχουν υποστεί μεταβολές.

5.9 Ενίσχυση των Ψηφιακών Απεικονίσεων με φίλτρα. Φίλτρα ενίσχυσης ακμών.

Οι σχετικοί αλγόριθμοι οι οποίοι χρησιμοποιήθηκαν για μια τέτοια ενίσχυση / βελτίωση των Ψηφιακών Τηλεπισκοπικών Απεικονίσεων της Επαρχίας Μετσόβου είναι τα φίλτρα (filters) και ειδικότερα:

(α) τα φίλτρα υψηλής συχνότητας και

(β) τα φίλτρα χαμηλής συχνότητας.

Τα φίλτρα υψηλής συχνότητας (High pass filters) τονίζουν, δίνουν μ'άλλα λόγια έμφαση στα χαρακτηριστικά / υψηλών χωρικών συχνοτήτων, ενισχύοντας έτσι τις επιμήκεις λεπτομέρειες και τα γραμμικά χαρακτηριστικά μιας Ψ.Τ.Α. που είναι μικρότερα απ’ τον πίνακα ο οποίος χρησιμοποιείται, σε βάρος των χαρακτηριστικών τα οποία είναι μεγαλύτερα.

Τα φίλτρα χαμηλής συχνότητας (Low Pass filters) απ' την άλλη μεριά, δίνουν έμφαση στα χαρακτηριστικά χαμηλών χωρικών συχνοτήτων που είναι μεγαλύτερα απ’ τον πίνακα που χρησιμοποιείται, σε βάρος των χαρακτηριστικών υψηλών χωρικών συχνοτήτων που είναι μικρότερα απ’ αυτόν, συντελώντας έτσι σ’ ένα "μαλάκωμα", μια απάλυνση της Ψ.Τ.Α. (smoothing). (Ρόκος, 1989).

Επίσης, επειδή κατά τη φωτοερμηνευτική διαδικασία υπάρχουν ορισμένες αντικειμενικές δυσκολίες προσδιορισμού χαρακτηριστικών, οι οποίες δυσχεραίνουν την ερμηνεία των απεικονίσεων, όπως για παράδειγμα της Ψ.Τ.Α. της 24-06-93 στην οποία ορισμένα από τα γραμμικά στοιχεία του εδάφους, (οδικό δίκτυο αλλά και όρια χρήσεων γης), συγχέονται ή δεν ξεχωρίζουν καθόλου, λόγω της φυτικής κάλυψης του εδάφους. Με σκοπό την ενίσχυση / βελτίωσή της εφαρμόστηκαν τα παρακάτω φίλτρα στο αναδομημένο σύνθετο των καναλιών 3,2,1 (R,G,B), με μέγεθος pixel 30m. Τα φίλτρα αυτά, Α1, Α2, Α3 και Α4, έχουν χρησιμοποιηθεί και κατά το παρελθόν με επιτυχία από το Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης (Καραθανάση, Ρόκος, 1993 και Rokos, Chalaris, Andronis, Kolokousis, 1995) (εικόνες 30, 31, 32, 33).

Φίλτρο Α1

-1 -1 -1 -1 -1

-1 -1 -1 -1 -1

-1 -1 30 -1 -1

-1 -1 -1 -1 -1

-1 -1 -1 -1 -1

Φίλτρο Α2

-1 -1 -1 -1 -1

-1  0  0  0 -1

-1  0 16  0 -1

-1  0 -1 -1 -1

-1 -1 -1 -1 -1

Φίλτρο Α3

-1 -1 -1  0  0

-1 -1 -1  0  0

-1 -1  3  0  0

0  0  0  0  0

0  0  0  0  0

Φίλτρο Α4

1  1  4  1  1

1  1  4  1  1

4  4  12  4  4

1  1  4  1  1

1  1  4  1  1

Εικόνα 32 : Εφαρμογή του φίλτρου Α3 στο κανάλι 3 της Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM της 24-06-93, το οποίο προκαλεί πολύ ισχυρό τονισμό των ορίων. Και με το φίλτρο αυτό, είναι πολύ δύσκολη η διάκριση ορίων καλλιεργειών στην περιοχή έρευνας, αν και η ενίσχυση των ορίων είναι μεγαλύτερη. Ο θόρυβος της εικόνας είναι πολύ εμφανής και για ορισμένες πληροφορίες απαγορευτικός.

Ενα από τα μοντέλα τα οποία αναπτύχθηκαν για την ερμηνεία της έγχρωμης αντίληψης είναι και το μοντέλο HIS [Απόχρωσης (Hue), Κορεσμού(Saturation), Εντασης(Intensity)]. Σύμφωνα με αυτό : η Απόχρωση είναι το επικρατούν μήκος κύματος του κάθε χρώματος το οποίο αντιλαμβανόμαστε, για αυτό και έχουμε αντίληψη των αποχρώσεων του κόκκινου, του πράσινου, του μπλε κ.λ.π., ο Κορεσμός είναι ο βαθμός καθαρότητος ενός χρώματος (ένα καθαρό χρώμα θεωρείται 100% κορεσμένο, ενώ η προσθήκη άσπρου χρώματος παράγει λιγότερο κορεσμένα, με άλλα λόγια απαλότερα χρώματα), και η Ενταση είναι το μέτρο της φωτεινότητας ενός χρώματος (Ρόκος, 1998). Μία από τις ψηφιακές επεξεργασίες οι οποίες έγιναν στο Eργαστήριο Τηλεπισκόπησης, για την καλύτερη φωτοερμηνεία των Ψ.Τ.Α. είναι η εφαρμογή του αλγορίθμου HSI, με τον οποίο μετασχηματίζεται η ραδιομετρική πληροφορία ορισμένων αρχικών καναλιών της Ψ.Τ.Α. σε ένα άλλο σύνολο παράγωγων καναλιών. Στην εικόνα 34 η οποία ακολουθεί, έγινε μετατροπή των καναλιών 3,2,1 (R,G,B) της Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM της 24-06-93 σε HSI αντίστοιχα. Ο μετασχηματισμός δίνει μία πολύ ικανοποιητική γεωμορφολογική χαρτογράφηση και διαχωρίζει καλά τα διαφορετικά είδη βλάστησης της περιοχής, όπως φαίνεται στην εικόνα 34.

Εικόνα 34 : Εφαρμογή του μετασχηματισμού HSI στο σύνθετο 3,2,1 (R,G,B) της Ψ.Τ.Α. της Landsat TM της 24-06-93 με τον οποίο επιτεύχθηκε “ενίσχυση” της αρχικής εικόνας με τον τονισμό εμφανίσεων γεωμορφολογικών στοιχείων.

5.11 Σύνδεση Επίγειων Φωτογραφιών με Ψηφιακές Επεξεργασίες

Στη βάση δεδομένων του Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών του Εργαστηρίου Τηλεπισκόπησης ενσωματώθηκαν και οι ψηφιοποιημένες επίγειες φωτογραφίες οι οποίες ελήφθησαν κατά τη διάρκεια των επιγείων ελέγχων τον Αύγουστο του 1994 στην Επαρχία Μετσόβου, όπως περιγράφονται παραπάνω. Με τις διαδικασίες οι οποίες επίσης εκτέθηκαν στα προηγούμενα και οι οποίες ως παράδειγμα παρουσιάζονται στην παράγραφο 7, εξασφαλίζεται από το χρήστη, όπου απαιτείται, η δυνατότητα ανάκλησης των εικόνων αυτών γραφικά από την οθόνη με τη βοήθεια του mouse. Οι εικόνες αυτού του τύπου με άξονα λήψης οριζόντιο ή κεκλιμένο βοηθούν πολύ την διαδικασία της φωτοερμηνείας συγκεκριμένων περιοχών της Επαρχίας Μετσόβου, για τις οποίες διαθέτουμε επίσης δορυφορικά και άλλα χαρτογραφικά δεδομένα επειδή παρέχουν την οικειότερη στον άνθρωπο αντίληψη της συνηθέστερης θέασης της πραγματικότητας (εικόνα 35).

Εικόνα 35 : 24-bit ψηφιακή επίγεια τηλεπισκοπική απεικόνιση με 300 dpi ανάλυση, η οποία παρουσίαζε την περιοχή Β-ΒΑ του Μετσόβου.

6. Συσχετισμός διανυσματικού format πληροφοριών οι οποίες περιέχονται στο Σύστημα των Ολοκληρωμένων Πληροφοριών Ανάπτυξης και Περιβάλλοντος για την Επαρχία Μετσόβου.

Για την αντιμετώπιση συγκεκριμένων προβλημάτων ανάπτυξης και περιβάλλοντος της Επαρχίας Μετσόβου απαιτείται η διεπιστημονική μελέτη και έρευνα και η πολυδιάστατη συσχέτιση πολλών επιπέδων πληροφοριών διανυσματικού format τα οποία έχουν καταχωρισθεί στο Σύστημα, όπως π.χ. τοπογραφικών, γεωλογικών, υδρογεωλογικών, εδαφολογικών, δασικών, κ.λ.π. χαρτών και διαγραμμάτων.

Με το παράδειγμα που ακολουθεί, (το οποίο επί της οθόνης υλοποιείται με τη βοήθεια του mouse), παρουσιάζεται ο τρόπος με τον οποίο ανακαλούνται και συσχετίζονται διανυσματικού format πληροφορίες στο Σύστημα, με την χρήση του λογισμικού ArcView.

Στις εικόνες 36, 37, 38, 39, 40 και 41 παρουσιάζονται και επεξηγούνται τέτοιες συσχετίσεις.

Εικόνα 36 : Γεωλογικός χάρτης της ευρύτερης περιοχής της Επαρχίας Μετσόβου. Διακρίνονται με μαύρο χρώμα τα όρια της διοικητικής της διαίρεσης. Στο μικρό ανοιχτό παράθυρο το οποίο διακρίνεται στην εικόνα εμφανίζονται μετρητικά ή / και ποιοτικά στοιχεία (εμβαδόν, περίμετρος, περιγραφή, κατηγορία, κλπ) του πολυγώνου το οποίο έχει επιλεγεί για να περιγραφεί, και τα οποία έχουν καταχωρισθεί στη βάση δεδομένων του Συστήματος.

Εικόνα 37 : Δασικός χάρτης της ευρύτερης περιοχής της Επαρχίας Μετσόβου. Διακρίνονται με μαύρο χρώμα τα όρια της διοικητικής της διαίρεσης. Στο μικρό ανοιχτό παράθυρο το οποίο διακρίνεται στην εικόνα παρουσιάζονται ποσοτικά ή / και ποιοτικά στοιχεία (εμβαδόν, περίμετρος, περιγραφή, κατηγορία, κλπ), του πολυγώνου το οποίο έχει επιλεγεί για να περιγραφεί και τα οποία έχουν καταχωρισθεί στη βάση δεδομένων του Συστήματος.

Εικόνα 38 : Επίθεση (overlay) του Δασικού χάρτη (διακρίνεται με γραμμικό πρότυπο) στον Γεωλογικό [διακρίνεται με πλήρους (fill) χρώματος πρότυπο (pattern)]. Διακρίνονται με μαύρο χρώμα τα όρια της διοικητικής διαίρεσης της Επαρχίας. Στο μικρό ανοιχτό παράθυρο το οποίο εμφανίζεται στην εικόνα παρουσιάζονται ποσοτικά ή / και ποιοτικά στοιχεία (εμβαδόν, περίμετρος, περιγραφή, κατηγορία, κλπ), του πολυγώνου το οποίο έχει επιλεγεί για να περιγραφεί και τα οποία έχουν καταχωρισθεί στη βάση δεδομένων του συστήματος. Τα στοιχεία των δύο χαρτών συνδυάζονται και μπορεί κάθε μέλος της διεπιστημονικής ομάδας να κάνει αλλαγές (editing) στα πολύγωνα τα οποία έχει στην οθόνη, (να οριοθετήσει, να αλλάξει τύπο γραμμών, να μεταβάλλει ή να προσθέσει κάποιο χαρακτηριστικό σε κάποιο πολύγωνο) και στη συνέχεια ολόκληρη η διεπιστημονική ομάδα με αλληλεπίδραση και ολοκλήρωση των επιμέρους ειδικών συμβολών των μελών της να καταλήξει σε χρησιμότατα συμπεράσματα.

Εικόνα 39 : Συνδυασμός του Δασικού χάρτη (διακρίνεται με γραμμικό pattern) με το οδικό δίκτυο (κόκκινο χρώμα) και τα ποτάμια (μπλέ χρώμα) της ευρύτερης περιοχής της Επαρχίας Μετσόβου. Διακρίνονται με μαύρο χρώμα τα όρια της διοικητικής διαίρεσης της Επαρχίας. Στο μικρό ανοιχτό παράθυρο που διακρίνεται στην εικόνα παρουσιάζονται ποσοτικά ή / και ποιοτικά στοιχεία (εμβαδόν, περίμετρος, περιγραφή, κατηγορία, κλπ, του πολυγώνου το οποίο έχει επιλεγεί για να περιγραφεί) και τα οποία έχουν καταχωρισθεί στη βάση δεδομένων του Συστήματος. Τα στοιχεία των δύο χαρτών συνδυάζονται και μπορεί ο κάθε ειδικός μελετητής/ερευνητής να κάνει αλλαγές (editing) στα πολύγωνα τα οποία έχει στην οθόνη, (να οριοθετήσει, να αλλάξει γραμμές, να μεταβάλλει ή να προσθέσει κάποιο χαρακτηριστικό σε κάποιο πολύγωνο) αλλά και να ανταλλάξει απόψεις και να τεκμηριώσει επιχειρήματα στο πλαίσιο της διεπιστημονικής ομάδας της συγκεκριμένης μελέτης / έρευνας για να συμβάλει με τον βέλτιστο δυνατό τρόπο στην ολοκληρωμένη αντιμετώπιση του υπό εξέταση, κάθε φορά, προβλήματος.

Εικόνα 40 : Συνδυασμός του Ψηφιακού Μοντέλου Εδάφους, (οι υψομετρικές καμπύλες παρουσιάζονται σε διαβαθμίσεις του καφέ χρώματος, με τα περισσότερο σκούρα χρώματα να αντιστοιχούν σε μεγαλύτερα υψόμετρα), με το οδικό δίκτυο (κόκκινου χρώματος γραμμικά στοιχεία) και τα ποτάμια (μπλέ χρώματος γραμμικά στοιχεία) της περιοχής. Διακρίνονται με μαύρο χρώμα τα όρια της διοικητικής διαίρεσης της Επαρχίας. Στο μικρό ανοιχτό παράθυρο το οποίο διακρίνεται στην εικόνα παρουσιάζονται ποσοτικά ή / και ποιοτικά στοιχεία, (εμβαδόν, περίμετρος, περιγραφή, κατηγορία, κλπ.), του πολυγώνου το οποίο έχει επιλεγεί για να περιγραφεί και τα οποία έχουν καταχωρισθεί στη βάση δεδομένων του Συστήματος.

Εικόνα 41 : Συνδυασμός του Δασικού χάρτη (της εικόνας 37) με τις πληροφορίες οι οποίες παρουσιάζονται στην αμέσως προηγούμενη εικόνα. Και στην περίπτωση αυτή, οι συνδυασμοί των πληροφοριών τους οποίους μπορεί να επιλέξει ο χρήστης για να καταλήξει στα συμπεράσματα που τον ενδιαφέρουν για να τα παρουσιάσει στην οθόνη ή να τα χρησιμοποιήσει σε κάποιες άλλες επεξεργασίες, είναι στη διάθεσή του, μέσω των εργαλείων του Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών.

Η διεπιστημονική ομάδα έρευνας/μελέτης συγκεκριμένων προβλημάτων ανάπτυξης και περιβάλλοντος της Επαρχίας Μετσόβου μπορεί ακόμη να ανακαλεί από το Σύστημα να μελετά και να συσχετίζει πολλά ενδιαφέροντα επίπεδα raster format πληροφοριών όπως τα αναφερόμενα στην εικόνα 42, αξιοποιώντας κατάλληλα τα εργαλεία και τις ειδικές σχετικές εντολές των λογισμικών του.

Εικόνα 42 :

Πλαίσιο A: Εγχρωμο σύνθετο 3,2,1 (R,G,B) της Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM της 24-06-93 το οποίο απεικονίζει την περιοχή της Επαρχίας Μετσόβου. Με την βοήθεια του mouse επί της οθόνης ο χρήστης μπορεί να ανακαλέσει και να συσχετίζει όλες τις διαθέσιμες πληροφορίες οι οποίες έχουν καταχωρισθεί στο Σύστημα. Στο συγκεκριμένο παράδειγμα αξιοποιούνται επτά διαφορετικού τύπου επίπεδα πληροφοριών.

Επίπεδο 1 : Εγχρωμο σύνθετο 3,2,1 (R,G,B) της Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM της 24-02-90 (χειμερινή λήψη) το οποίο απεικονίζει την περιοχή του τεχνητού φράγματος της λίμνης των πηγών του Αώου (Επαρχία Μετσόβου).

Επίπεδο 2 : Ψευδέγχρωμο σύνθετο 7,4,1 (R,G,B) της Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM της 24-06-93 το οποίο απεικονίζει την περιοχή του Δήμου Μετσόβου και την νοτιότερη.

Επίπεδο 3 : Παγχρωματική αεροφωτογραφία (αρ. 153405) της 19-06-83, κλίμακας 1:7.000 η οποία απεικονίζει το Μέτσοβο.

Επίπεδο 4 : Τμήμα Τοπογραφικού Χάρτη (φ.χ. Μέτσοβο, Γ.Υ.Σ., 1970), το οποίο απεικονίζει την περιοχή γύρω από το Μέτσοβο.

Επίπεδο 5 : Δυνατότητα οπτικής πτήσης πάνω από την προβολή της Ψ.Τ.Α. της Landsat 5 TM της 24-06-1993 στο Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους για μια περιοχή ΝΔ της Επαρχίας Μετσόβου.

Επίπεδο 6 : Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους για την ευρύτερη περιοχή της Επαρχίας Μετσόβου σε συνδυασμό με την διανυσματικού format πληροφορία των ορίων των δήμων και κοινοτήτων της Επαρχίας Μετσόβου.

Επίπεδο 7 : Συνδυασμός του Ψηφιακού Μοντέλου Εδάφους και του εγχρώμου συνθέτου 3,2,1 (R,G,B) της Ψ.Τ.Α. Landsat 5 TM της 24-06-1993 για την ευρύτερη περιοχή της Επαρχίας Μετσόβου.

8. Διαδικασία γραφικής ολοκλήρωσης διανυσματικών, raster και περιγραφικών πληροφοριών στο Σύστημα Ολοκληρωμένων Πληροφοριών Ανάπτυξης και Περιβάλλοντος για την Επαρχία Μετσόβου.

Στο Σύστημα Ολοκληρωμένων Πληροφοριών Ανάπτυξης και Περιβάλλοντος για την Επαρχία Μετσόβου έχουν ήδη καταχωρισθεί, όπως προαναφέρθηκε, πολλά επίπεδα (layers) διανυσματικών, (τοπογραφικοί, γεωλογικοί, δασικοί κ.λ.π. χάρτες και διαγράμματα) και raster, (δορυφορικές ψηφιακές τηλεπισκοπικές απεικονίσεις και επεξεργασίες, ψηφιοποιημένες αεροφωτογραφίες και επίγειες φωτογραφίες κ.λ.π. πληροφοριών, καθώς επίσης και ενδιαφέρουσες περιγραφικές πληροφορίες (στατιστικά στοιχεία καλλιεργειών).

Με τις διαδικασίες που παρουσιάσθηκαν στα παραδείγματα των κεφαλαίων 6 και 7 επιτυγχάνεται η ακριβής και αξιόπιστη συσχέτιση σε ενιαίο γεωδαιτικό υπόβαθρο των πληροφοριών διανυσματικού και raster format αντίστοιχα.

Η πλήρης και ολοκληρωμένη λειτουργία του Συστήματος, στη διαδικασία δυναμικής του ανάπτυξης εξασφαλίζεται με την αξιοποίηση:

• ήδη καταχωρισμένων επιπέδων πληροφοριών χωρικού, επιφανειακού, γραμμικού, σημειακού, φασματικού και περιγραφικού χαρακτήρα,
• των διαχρονικών ενημερώσεών τους με τις μεταβολές/αλλαγές/εξελίξεις οι οποίες συντελούνται δια μέσου του χρόνου,
• των νέων επιπέδων πληροφοριών τα οποία παράγονται και εισάγονται μετά από ειδικότερες μελέτες και έρευνες των μελών της διεπιστημονικής ομάδας η οποία χειρίζεται τα θέματα ανάπτυξης (οικονομικής, κοινωνικής και πολιτισμικής) και περιβάλλοντος της Επαρχίας Μετσόβου και
• των νέων δυνατοτήτων τις οποίες εν τω μεταξύ αναπτύσσει η επιστημονική πρόοδος στα πεδία ερευνών, μελετών και εφαρμογών των τεχνολογιών αιχμής.

Ο χρήστης του Συστήματος μπορεί να εξαντλήσει τις δυνατότητες:

• καταχώρισης, ανάκλησης, συσχέτισης και ψηφιακής επεξεργασίας τηλεπισκοπικών απεικονίσεων, με το Λογισμικό ER-Mapper,
• καταχώρισης, ανάκλησης και συσχέτισης διανυσματικών και raster format πληροφοριών, με το Λογισμικό του Συστήματος Γεωγραφικών Πληροφοριών ARC/INFO και
• ολοκλήρωσης των σε ενιαίο και ακριβές γεωδαιτικό υπόβαθρο συσχετιζομένων επιπέδων πληροφοριών διανυσματικού και raster χαρακτήρα, με τις κατά περίπτωση απαραίτητες περιγραφικές πληροφορίες (κείμενα, πίνακες, γραφήματα, στατιστικές κ.λ.π.) με το Λογισμικό του Συστήματος Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων INFO.

Ετσι π.χ., εάν πιέσουμε το ποντίκι του Η/Υ του Συστήματος πάνω σε ένα συγκεκριμένο (με τις συντεταγμένες του) σημείο σε ένα προοπτικό του τριδιάστατου ψηφιακού μοντέλου εδάφους μιας ενδιαφέρουσας περιοχής της επαρχίας Μετσόβου, στο οποίο έχει επιτεθεί με ακρίβεια η κατάλληλη (κατά περίπτωση) ψηφιακή επεξεργασία μιας δορυφορικής τηλεπισκοπικής απεικόνισης ή ο χάρτης χρήσεων/καλύψεων γης, μπορούν να εμφανισθούν συστηματικά στην οθόνη: πάσης φύσης σχετικές με το αντικείμενο έρευνας πρόσθετες πληροφορίες, όπως π.χ. αεροφωτογραφίες σε μεγαλύτερη κλίμακα, τοπογραφικά διαγράμματα, επίγειες φωτογραφίες, ειδικές video λήψεις, κείμενα (ιστορικά, αρχαιολογικά, κ.λ.π.), πληροφορίες, γεωλογικές, εδαφολογικές, δασολογικές κ.λ.π., πίνακες στατιστικής, κοινωνικοοικονομικών μεγεθών κ.λ.π.

Είναι αυτονόητο, ότι η ολοκληρωμένη υποδομή αξιόπιστων και διαρκώς ενημερωμένων ποιοτικών και μετρητικών πληροφοριών για την Επαρχία Μετσόβου την οποία εξασφαλίζει το Σύστημα, μπορεί ν’ αποτελέσει τη βέλτιστη δυνατή τεκμηρίωση κάθε έρευνας, κάθε μελέτης τεχνικών έργων αλλά και κάθε αναπτυξιακού και περιβαλλοντικού σχεδιασμού και πολιτικής απόφασης στην περιοχή.

9. Συμπεράσματα.

Η δημιουργία ενός Ολοκληρωμένου Συστήματος Πληροφοριών, Ανάπτυξης και Περιβάλλοντος για την Επαρχία Μετσόβου όπως περιγράφεται στην εργασία αυτή, έχει αποκλειστικό σκοπό να συμβάλει στην πειστική τεκμηρίωση κάθε διαδικασίας λήψης αποφάσεων σε περιφερειακό και τοπικό επίπεδο στην Επαρχία Μετσόβου και να βοηθήσει τον οποιοδήποτε χρήστη (ο οποίος ενδεχομένως θα στερείται ειδικευμένων γνώσεων για την Τηλεπισκόπηση και τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών) στην κατεύθυνση αυτή. Η έως σήμερα ανάπτυξη του Συστήματος, απαιτεί από τον χρήστη κάποιες στοιχειώδεις γνώσεις των Λογισμικών τα οποία αναφέρονται στο κεφάλαιο 4, όμως το Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης εργάζεται για τη συνεχή βελτίωση του Συστήματος στην κατεύθυνση του να ελαχιστοποιηθεί για το χρήστη η ανάγκη ειδικευμένων γνώσεων. Ο χρήστης έχει κυρίως δύο δυνατότητες : α) να χρησιμοποιήσει έτοιμες επεξεργασίες οι οποίες έχουν ήδη γίνει και να προχωρήσει στην αξιοποίησή τους ή / και β) να δημιουργήσει μόνος του νέες επεξεργασίες. Στη δεύτερη περίπτωση, εάν θελήσει να συμπεριλάβει νέα πληροφοριακά στοιχεία, η ενημέρωση της βάσης δεδομένων είναι το κύριο μέλημά του, (το πρώτο βήμα αμέσως μετά των ολοκλήρωση των επεξεργασιών). Η ενημέρωση αυτή θα γίνει στο περιβάλλον του ΓΣΠ (συγκεκριμένα στην Info, Arc/info User Manual). Η σύνδεση των νέων στοιχείων με τις ήδη υπάρχουσες καταγραφές γίνεται αυτόματα. Προσοχή απαιτείται στους κωδικούς εισαγωγής των νέων στοιχείων / επεξεργασιών. Αν θα ενημερωθούν ο CODE-IMG ή ο CODE-FRAME ή ο CODE-STAT κλπ. με εγγραφή μη μηδενική, αυτόματα το στοιχείο / η επεξεργασία αυτή κατατάσσεται στην αντίστοιχη βιβλιοθήκη. Στο σημείο αυτό διαφαίνεται ίσως το σοβαρό ζήτημα της κατάλληλης επιλογής του μεγέθους των στοιχείων εκείνων τα οποία αποτελούν δομικά στοιχεία στη βάση δεδομένων του Συστήματος και ένα μέρος τους περιγράφεται στον πίνακα 2. Συχνά παρουσιάζεται πρόβλημα, λόγω της μεγάλης ανομοιογένειας των δεδομένων (Ρόκος 1993, Wright 1994) τα οποία εισάγονται στο Σύστημα, και τα οποία πρέπει αφού ενσωματωθούν σε αυτό, να γίνουν και πλήρως διαθέσιμα στις επί μέρους επεξεργασίες. Στην εργασία αυτή η πολύ καλή επικοινωνία των βασικών Λογισμικών πακέτων που χρησιμοποιήθηκαν (Arc/Info, ArcView, ER-Mapper) άμβλυνε τα προβλήματα τα οποία μπορούν να προκληθούν από τα ετερόκλητα δεδομένα. Ιδιαίτερη προσοχή επίσης απαιτείται κατά τη διαδικασία “αριθμητικών πράξεων” μεταξύ δεδομένων όπως οι ψηφιακές τηλεπισκοπικές απεικονίσεις και τα διανύσματα με τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους. Είναι προφανές ότι η τομή εικόνων θα είναι εικόνα και η τομή πολυγώνων θα αποτελεί κάποιο νέο πολύγωνο που θα έχει κοινά χαρακτηριστικά με τα αρχικά. Ομως η τομή μιας εικόνας με ένα πολύγωνο μπορεί εύκολα να δημιουργήσει προβλήματα στα τοπολογικά χαρακτηριστικά του πολυγώνου (Gahegan M., 1994.). Πρόβλημα αποτελεί επίσης το γεγονός ότι συνδυάζονται ετερόκλητα στοιχεία από την άποψη της ακρίβειας. Ετσι ένα pixel σε μία Landsat απεικόνιση είναι της τάξεως των 30 μέτρων, ενώ ένας δρόμος ή ένα ποτάμι από τα διανυσματικά στοιχεία μπορεί να έχει μέγιστο πλάτος το υποτετραπλάσιο του pixel. Αυτά τα στοιχεία όμως θα πρέπει από κοινού να απεικονισθούν στην οθόνη του Η/Υ και οι αβεβαιότητες που αναπόφευκτα θα προκληθούν θα επηρεάσουν το οπτικό αποτέλεσμα του συσχετισμού των δεδομένων (Rosenfeld, Thurston, 1971), επομένως και την τελική κρίση του χρήστη, ο οποίος θα πρέπει να είναι ιδιαίτερα προσεκτικός και να γνωρίζει εκ των προτέρων τις αντικειμενικές δυνατότητες και τους περιορισμούς του Συστήματος. Η δημιουργία του Συστήματος και τα προβλήματα που κατά την υλοποίησή του προέκυψαν, δείχνουν και την κατεύθυνση της ορθής πορείας η οποία πρέπει να ακολουθηθεί στη συνέχεια :

10. Αναφορές και Σχετική Βιβλιογραφία.

Arc/Info User Manual, Esri, New York Street, Redlands, CA USA, 1995.

Barr, Stuart, and Mike, Barnsley, "A spatial modelling system to process, analyse and interpret multi-class thematic maps derived from satellite sensor ../images", Innovations in GIS 2. Ed. Peter Fisher, Taylor & Francis, Bristol, pp. 53-68, 1995.

Gordon, A., "Classification", Chapman and Hall, 1981.

Duda, R., Hart, P. "Pattern Classification and Scene Analysis", John Wiley &Sons, New York, 1973

Er-Mapper User Manual, Earth Resource Mapping, European Region Office, Surrey, TW20 8RY, UK, 1995.

Gahegan, Mark, "A consistent user-model for a GIS incorporating remotely sensed data", Innovations in GIS. Ed. Peter Fisher, Taylor & Francis, Bristol, pp 65-74, 1994.

Green, E.J., Strawderman, W.E., and Airola, T.M., "Assessing Classification Probabilities for Thematic Maps", Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, Vol. 59, No. 5, pp. 635-639, 1993.

Jensen, J., "Introductory Digital Image Processing - A Remote Sensing Perspective", Englewood Cliffs, Prentice-Hall, New Jersey, 1986.

Καραθανάση, Β. και Ρόκος, Δ. "Φωτοερμηνευτικοί Δείκτες του Περιβάλλοντος Αγροτικών Περιοχών." Πρακτικά, Τόμος ΙΙΙ, Συνέδριο: για την Τεχνολογία του Περιβάλλοντος HELECO '93, Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδος, Αθήνα, 1993.

Καφές, Π., Νάσιου, Β., Πατσάμου, Μ.Α., Πλακωτάρης, Γ., Χριστοφάκης, Εμμ., «Επαρχία Μετσόβου», Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα, Μάθημα: «Φυσικά Διαθέσιμα και Πολιτική Γης», (Επιβλέπων Καθηγητής Δ.Ρόκος), Πάντειο Πανεπιστήμιο, Τμήμα Αστικής Περιφερειακής Ανάπτυξης, Αθήνα, 1995.

Kilpelamen, T., and T. Sarjakoski. "Incremental generalization for mulitple representations of geographical objects." GIS and Generalization: Methodology and Practice. Eds. J.C. Muller, J.P. Lagrange, R. Weibel, Taylor & Francis, Bristol, pp. 209-218, 1995.

"Manual of Remote Sensing", Second Edition, Volume II, Falls Chunch, VA., American Society of Photogrammetry, 1983.

McClean, Colin, Andrew Cherrill, and Robin Fuller. "The integration of three land classifications within a Decision Support System for land use planning." Innovations in GIS 2. Ed. Peter Fisher, Taylor & Francis, Bristol, pp. 137-150, 1995.

Pratt, K.W., "Digital Image Processing", John Wiley & Sons, Inc, New York, 1978.

Ρόκος, Δ. "Θεμελιώδεις προϋποθέσεις ορθολογικής ανάπτυξης. Ανέφικτος ο προγραμματισμός χωρίς γνώση των διαθεσίμων πηγών." Οικονομικός Ταχυδρόμος, Απρίλιος, Αθήνα, 1967.

Ρόκος, Δ. "Ελληνικό Κτηματολόγιο με αναλυτική φωτογραμμετρία." Τεχνικά Χρονικά, τεύχος 5-6, Τ.Ε.Ε., Αθήνα, 1967.

Rokos, D., "Some Thoughts on Educational Reform as Fundamental Presupposition for Development." Some Photogrammetric and Photo-Interpretation Aspects. United Nations Program, Geneva, 1969.

Rokos, D., "The Contribution of "Integrated Information" in Confronting World and Societal Problems." XIIth International Congress, The International Society of Photogrammetry. Abstracts of Invited and Presented Papers. Ottawa, Canada, 1972.

Ρόκος, Δ., "Κριτική θεώρηση των εργασιών της Επιτροπής VII (Ερμηνεία Πληροφοριών) στο 13ο Συνέδριο της Διεθνούς Εταιρίας Φωτογραμμετρίας I.S.P." Ελσίνκι, 11-23 Ιουνίου 1976, Τεχνικά Χρονικά, Τριμηνιαία Επιστημονική Εκδοση, τεύχος 2, Τ.Ε.Ε., Αθήνα, 1976.

Rokos, D., "Integrated Photogrammetric Contribution to Development. Educational and Administative Aspects." Proposals for Greece." Archives, XIIIth Congress of the International Society for Photogrammetry, ISP, Commission VI. Helsinki, 1976.

Ρόκος, Δ., "Οι ελλείψεις της Ελλάδας σε βασικές μελέτες υποδομής ανάπτυξης και η Ε.Ο.Κ." Συμβολή στην πληροφόρηση για τις επιπτώσεις από την ένταξη της Ελλάδας στην Ε.Ο.Κ. Τεχνικά Χρονικά, Μηνιαία Εκδοση, Τ.Ε.Ε., Αθήνα, 1977.

Rokos, D., "The role of the Surveying Engineer in Planning. His social responsibility." Proceedings, XVth International Congress of Surveyors. International Federation of Surveyors. Stockholm, 1977.

Ρόκος, Δ. "Ολοκληρωμένες Αποδόσεις." Τεχνικά Χρονικά, Τριμηνιαία Επιστημονική Εκδοση, τεύχος 1, Τ.Ε.Ε., Αθήνα, 1977.

Ρόκος, Δ. "Φυσικά Διαθέσιμα και Ολοκληρωμένες Αποδόσεις", Εκδ. Παρατηρητής, Θεσσαλονίκη, 1980 και ανατύπωση, Ε.Μ.Π., Αθήνα 1988 και 1992.

Ρόκος, Δ. "Ολοκληρωμένες Πληροφορίες Γης. Θεμέλιο για Ανάπτυξη", (Επιμέλεια), τόμοι 1 και 2, Εκδόσεις Παρατηρητής, Θεσσαλονίκη, 1986.

Ρόκος, Δ. "Οι Ολοκληρωμένες Αποδόσεις της φυσικής και κοινωνικοοικονομικής πραγματικότητας ως απάντηση και στο πρόβλημα των πρώτων υλών στον κόσμο." Πρακτικά Συμποσίου "Η Επιστήμη στην Κοινωνία", Ε.Ι.Ε., 9-12 Απριλίου 1986, Εκδ. Gutenberg, Αθήνα, 1988.

Ρόκος, Δ. "Φωτοερμηνεία - Τηλεπισκόπηση", Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης Ε.Μ.Π., σελ. 185, Αθήνα, 1988.

Ρόκος, Δ. "Ειδικά Κεφάλαια Τηλεπισκόπησης", Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης Ε.Μ.Π., Αθήνα, 1988.

Ρόκος, Δ. "Ενίσχυση/Βελτίωση Ψηφιακών Τηλεπισκοπικών Απεικονίσεων", Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης Ε.Μ.Π., Αθήνα, 1989.

Ρόκος, Δ. "Αναλογικές Μέθοδοι και Ψηφιακές Επεξεργασίες", Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης, Ε.Μ.Π., Αθήνα, 1989.

Ρόκος, Δ. "Προεπεξεργασίες Ψηφιακών Τηλεπισκοπικών Απεικονίσεων", Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης Ε.Μ.Π., Αθήνα, 1989.

Ρόκος, Δ. "Σύγχρονες Εξελίξεις της Τηλεπισκόπησης", Προσκεκλημένη εισήγηση, 1ο Ελληνικό Συνέδριο Φωτογραμμετρίας και Τηλεπισκόπησης, "Τεχνολογικές Εξελίξεις και Εφαρμογές Φωτογραμμετρίας και Τηλεπισκόπησης" 1-2 Φεβρουαρίου 1990, Ε.Μ.Π., Ελληνική Εταιρία Φωτογραμμετρίας και Τηλεπισκόπησης, Αθήνα, 1990.

Ρόκος, Δ. "Η συμβολή της Τηλεπισκόπησης και των Ολοκληρωμένων Συστημάτων Πληροφοριών Γης στην Παρακολούθηση και Προστασία του Περιβάλλοντος." Πρακτικά, Τόμος ΙΙ, Συνέδριο: για την Τεχνολογία του Περιβάλλοντος HELECO '93, Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδος, Αθήνα, 1993.

Ρόκος, Δ. Η Συμβολή της Τηλεπισκόπησης στην Παρατήρηση, Παρακολούθηση και Προστασία του Περιβάλλοντος", στο Κ.Λάσκαρις "Περιβαλλοντική Κρίση. Θέματα θεωρίας, μεθοδολογίας και ειδικών προσεγγίσεων", Petra Programme, Ελληνικό Κέντρο Αναπτυξιακών Μελετών (ΕΛΚΑΜ), Αθήνα 1993, Εκδόσεις Σύγχρονη Εποχή, Αθήνα, 1993.

Ρόκος, Δ. "Η Συμβολή της Τηλεπισκόπησης και των Ολοκληρωμένων Συστημάτων Πληροφοριών Γης και Περιβάλλοντος στη μελέτη και παρακολούθηση των πλανητικών μεταβολών (Global Change)." Πρακτικά 2^ου Πανελλήνιου Συνεδρίου : "Ηλιακή και Διαστημική Έρευνα στην Ελλάδα", Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης, 26-29.4.1993, επιμ. Γ.Αναγνωστόπουλος, Τόμος Ι, Ξάνθη 1994.

Rokos, D., Chalaris, G., Andronis, V., Kolokousis, P. "A GIS Decision Support System for the Prevention of Desertification Resulting from Forest Fires", Technical Report, Research Project "A GIS Decision Support System for the Prevention of Desertification Resulting from Forest Fires", Environment, EEC, Lab. of Remote Sensing, NTUA, Athens, 1995.

Rosenfeld A. and Thurston M., "Edge and curve detection for visual scene analysis", IEEE Trans. Comput., vol. C-20, pp. 562-569, May 1971.

Shaw G., Wheeler D. “Statistical Techniques in Geographical Analysis”, John Wiley & Sons, 1985.

Spiess, E. "The need for generalization in a GIS environment." GIS and Generalization: Methodology and Practice. Eds. J.C. Muller, J.P. Lagrange, R. Weibel, Taylor & Francis, Bristol, pp. 31-46, 1995.

ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΡΟΚΟΣ
Δρ. Μηχ. Καθηγητής Ε.Μ.Π.
Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης Ε.Μ.Π.
Διευθυντής Εργαστηρίου Τηλεπισκόπησης

ΒΑΣΙΛΕΙΑ ΚΑΡΑΘΑΝΑΣΗ
Διπλ. Αγρονόμος και Τοπογράγφος Μηχανικός
Διδάκτωρ Μηχανικός Ε.Μ.Π.
Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης Ε.Μ.Π.

ΒΑΣΙΛΗΣ ΑΝΔΡΩΝΗΣ
Διπλ. Αγρονόμος και Τοπογράγφος Μηχανικός
Υποψήφιος Διδάκτωρ Μηχανικός Ε.Μ.Π.
Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης Ε.Μ.Π.

ΠΟΛΥΧΡΟΝΗΣ ΚΟΛΟΚΟΥΣΗΣ
Διπλ. Αγρονόμος και Τοπογράγφος Μηχανικός
Υποψήφιος Διδάκτωρ Μηχανικός Ε.Μ.Π.
Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης Ε.Μ.Π.

Ευχαριστίες

Το Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης του Ε.Μ. Πολυτεχνείου θέλει να ευχαριστήσει θερμότατα και από αυτή τη θέση όλους όσους, φορείς, υπηρεσίες και συναδέλφους, συνεισέφεραν πολύτιμα μετρητικά και ποιοτικά στοιχεία για ένταξη στο Σύστημα Ολοκληρωμένων Πληροφοριών Ανάπτυξης και Περιβάλλοντος της Επαρχίας Μετσόβου και συγκεκριμένα : την Γεωγραφική Υπηρεσία Στρατού, τον Οργανισμό Κτηματολογίου και Χαρτογραφήσεων Ελλάδος (Ο.Κ.Χ.Ε), το Υπουργείο Περιβάλλοντος Χωροταξίας και Δημοσίων Εργων (Υ.ΠΕ.ΧΩ.Δ.Ε), την Εθνική Στατιστική Υπηρεσία Ελλάδος (Ε.Σ.Υ.Ε), τις υπηρεσίες του Δήμου Μετσόβου και ιδιαίτερα τη Δασική του Υπηρεσία, τη Διεύθυνση Ανάπτυξης Υδροηλεκτρικών Εργων της Δ.Ε.Η, τους μεταπτυχιακούς σπουδαστές από το τμήμα Αστικής Περιφερειακής Ανάπτυξης του Παντείου Πανεπιστημίου οι οποίοι στο πλαίσιο του μεταπτυχιακού μαθήματος “Φυσικά Διαθέσιμα και Πολιτική Γης” έθεσαν στη διάθεσή μας στοιχεία από τη μελέτη την οποία εκπόνησαν για την Επαρχία Μετσόβου καθώς και όλους τους συναδέλφους στο Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης του Ε.Μ.Π που συστηματικά βοηθούν στην προσπάθειά μας.