Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Ανίχνευση εκβολών πόσιμων υδάτων στη θάλασσα της Δυτικής Κρήτης με θερμικές εικόνες και με μη-επανδρωμένα συστήματα

Michalopoulos Alessandro

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Αντικείμενο της διπλωματικής είναι η αξιολόγηση και η εφαρμογή θερμικών εικόνων για την ανίχνευση και τον εντοπισμό πηγών πόσιμων υδάτων σε παράκτιες περιοχές στη Δυτική Κρήτη. Θερμικές εικόνες (8-12,5 μm) από δορυφόρους και από μη επανδρωμένα αεροσκάφη χρησιμοποιήθηκαν για να αποδειχθεί η ανάβλυση γλυκού νερού σε παράκτιες ζώνες. Ψηφιακή επεξεργασία και ενίσχυση χαρακτηριστικών στοιχείων των θερμικών αυτών εικόνων ανέδειξε ζώνες με διαφορετικές θερμικές ιδιότητες εντός της θαλάσσης και ύπαρξη τέτοιων πηγών.Η ανάγκη για την εκπόνηση αυτής της διπλωματικής εργασίας πηγάζει από την έντονη και συνεχή υπεράντληση υπόγειων υδάτων προς άρδευση, π.χ., κοιλάδα Μεσαράς, Κρήτη, ενώ ταυτόχρονα ένα ποσοστό υδάτων από υπόγειες πηγές καταλήγει, από μαρτυρικές αποδείξεις, ανεκμετάλλευτο στη θάλασσα. Περίπου 77,3 εκατομμύρια m3 νερού ανά έτος (15% του συνόλου) προορίζονται για οικιακές και λοιπές χρήσεις (βιομηχανική, κτηνοτροφία, κ.λπ.), ενώ 85% (458,4 εκατομμύρια m3) εξ αυτών χρησιμοποιούνται στην άρδευση. Με την ραγδαία αύξηση της γεωργικής παραγωγής είναι επιτακτική η εξοικονόμηση πόσιμων υδάτων στην περιοχή. Θερμικές καταγραφές στη θάλασσα μπορούν να βοηθήσουν στον εντοπισμό τέτοιων περιοχών ανάβλυσης υδάτων αλλά και να βοηθήσουν στον προγραμματισμό και το στρατηγικό σχεδιασμό προς ενίσχυση της αποθηκευτικής ικανότητας των εδαφών της Κρήτης. Τα υπόγεια γλυκά νερά διατηρούν σταθερή (17-18o C) και κατά κανόνα χαμηλότερη θερμοκρασία από εκείνης της θαλάσσης καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους. Εντονότερες διαφορές παρουσιάζονται κατά την θερινή περίοδο. Το θαλασσινό νερό μεταβάλλει τη θερμοκρασία του έντονα ανάλογα με την εποχή και την ώρα της ημέρας που καταγράφεται. Οι διαφορές αυτές είναι ανιχνεύσιμες από θερμικούς αισθητήρες.Έγινε αναζήτηση δορυφόρων με ελεύθερη πρόσβαση στα δεδομένα τους και με χωρική διακριτική ικανότητα κάτω από 100 m. Τελικά χρησιμοποιήθηκαν θερμικές εικόνες από τους δορυφόρους Landsat-7, Landsat-8, και ASTER (στις φασματικές ζώνες 10,4-12,5 μm, 10,6-12,51 μm και 8,125-11,65 μm αντίστοιχα) και σύγχρονοι θερμικοί αισθητήρες νέας τεχνολογίας (FLIR Vue Pro R, 7,5-13,5 μm) από μη επανδρωμένα αεροσκάφη στις περιοχές των Γλυκών Νερών Σφακίων και στην Κυανή Ακτή, στα Χανιά για την καταγραφή τέτοιων θαλάσσιων περιοχών. Δορυφορικές εικόνες έδωσαν εποπτική εικόνα των θερμοκρασιακών αντιθέσεων ενώ οι εναέριοι θερμικοί αισθητήρες προσδιόρισαν και κατέγραψαν τις λεπτομέρειες. Οι περιοχές αυτές στη θάλασσα ήταν της τάξης των 2 km σε έκταση και επιλέχτηκαν μετά από υποδείξεις υδραυλικών μηχανικών αλλά και πρότερης εμπειρίας.Ελέγχθηκαν εικόνες για διάφορες εποχές και χρονολογίες για τη βεβαίωση ύπαρξης πηγών, μετατράπηκαν οι εντάσεις των εικονοστοιχείων σε θερμοκρασίες, απομονώθηκαν οι περιοχές ενδιαφέροντος στις εικόνες με ψηφιακές μεθόδους, βελτιώθηκε η ποιότητα των καταγραφών, έγινε κατάτμηση των ιστογραμμάτων της εικόνας, ενισχύθηκαν οι θερμοκρασιακές αντιθέσεις του νερού και αποδόθηκαν χρώματα στις εντάσεις των διαφόρων θερμοκρασιών των εικόνων. Μετά από λεπτομερή επεξεργασία των εικόνων προσδιορίστηκαν στις περιοχές μελέτης εμφανείς ζώνες στις οποίες παρουσιάζονται νερά με μικρότερες θερμοκρασίες σε σχέση με τη θάλασσα. Μετρήθηκαν οι θερμοκρασίες του νερού με ειδικό θερμόμετρο στο πεδίο και στις περιοχές μελέτης και επιβεβαιώθηκαν τα αποτελέσματα των θερμικών απεικονίσεων και των αποτελεσμάτων.Στα πλαίσια της συγκεκριμένης εργασίας κατασκευάστηκαν θεματικοί χάρτες με πιθανές περιοχές εκβολών πόσιμων υδάτων στη θάλασσα. Οι εξαγόμενες πληροφορίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως οδηγός για επιπλέον επιστημονική έρευνα. Συνίστανται μεθοδολογίες για τον εντοπισμό υπόγειων ταμιευτήρων ύδατος και την πιθανότητα μελλοντικής αξιοποίησης, όπως γεωλογική έρευνα και γεωφυσικές διασκοπήσεις για την αξιολόγηση των υφιστάμενων σχηματισμών, καθώς και διεξαγωγή ερευνητικών γεωτρήσεων σε περιοχές που καταδεικνύονται από την συγκεκριμένη μελέτη. AbstractThe aim of this thesis is the evaluation and use of thermal images towards the search for and detection of potable water sources at coastal areas in Western Crete. Thermal images (8-12,5 μm) from satellites and unmanned aerial vehicles were used to demonstrate the existence of freshwater in coastal zones. Digital processing and enhancement of the characteristics of those thermal images showed zones with different thermal properties within the sea and the existence of such sources.The need for such a thesis to be carried out stems from the intense and continuous over-pumping of underground water for irrigation purposes, e.g., valley of Mesara, Crete, while simultaneously a percentage of water from underground sources ends up, according to testimony evidence, unexploited at sea. About 77.3 million m3 of water per year (15% of total consumption) are intended for household and other uses (industry, livestock, etc.), while 85% (458.4 million m3) of the total amount is intended for irrigation. With the rapid increase in agricultural production saving up on fresh water is

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες