Προσδιορισμός πράσινου υδατικού αποτυπώματος με χρήση μετεωρολογικών και δορυφορικών δεδομένων

Ταμπουρατζή, Βασιλεία-Λυδία; Tampouratzis, Vasileia-Lydia

dc.contributor.author	Ταμπουρατζή, Βασιλεία-Λυδία	el
dc.contributor.author	Tampouratzis, Vasileia-Lydia	en
dc.date.accessioned	2016-01-13T07:07:13Z
dc.date.available	2016-01-13T07:07:13Z
dc.date.issued	2016-01-13
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/41833
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.12131
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Διαχείριση υδάτινων πόρων	el
dc.subject	Πράσινο υδατικό αποτύπωμα	el
dc.subject	Δυνητική εξατμισοδιαπνοή	el
dc.subject	Ψηφιακή τηλεπισκόπηση	el
dc.subject	Εμπειρικές μέθοδοι	el
dc.subject	Water resources management	en
dc.subject	Green water footprint	en
dc.subject	Potential evapotranspiration	en
dc.subject	Remote sensing	en
dc.subject	Empirical methods	en
dc.title	Προσδιορισμός πράσινου υδατικού αποτυπώματος με χρήση μετεωρολογικών και δορυφορικών δεδομένων	el
dc.title	Designation of green water footprint using meteorological and satellite data	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Διαχείριση Υδάτινων Πόρων	el
heal.classification	Ψηφιακή Τηλεπισκόπηση	el
heal.classification	Water Resources Management	en
heal.classification	Remote Sensing	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-10-12
heal.abstract	Το υδάτινο στοιχείο αποτελεί έναν σημαντικό φυσικό πόρο, ο οποίος διαδραματίζει κυρίαρχο ρόλο στην ύπαρξη ζωής στη Γη. Ωστόσο, οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες σε συνδυασμό με τη δύσκολη πρόσβαση στις πηγές υδάτων λόγω της εκάστοτε γεωμορφολογίας, αλλά και η άνιση κατανομή του νερού στο χώρο και στο χρόνο, έχουν οδηγήσει στη σταδιακή μείωση και ποιοτική υποβάθμισή του. Σήμερα λοιπόν, περισσότερο ίσως από άλλες φορές, αναδεικνύεται η ανάγκη ορθολογικής διαχείρισης των υδάτινων πόρων λαμβάνοντας υπ’όψιν όλες τις χρήσεις γης, όπως η αγροτική, η βιομηχανική και η αστική χρήση, οι οποίες επιβαρύνουν κατά κύριο λόγο τους υδατικούς αποδέκτες. Στην προσπάθεια διαμόρφωσης πολιτικών για την σωστή διαχείριση των υδάτων, έχουν αναπτυχθεί διάφορα εργαλεία αποτίμησης των υδατικών πιέσεων, τα οποία συμβάλλουν στην εξαγωγή συμπερασμάτων χρησιμοποιώντας επίγειες, εναέριες ή δορυφορικές παρατηρήσεις. Στα εργαλεία αυτά συγκαταλέγεται και ο δείκτης του Υδατικού Αποτυπώματος (ΥΑ), ο οποίος χρησιμοποιείται για την ανάδειξη της ποσότητας νερού που υπάρχει -εμφανώς ή όχι- στα προϊόντα και τις υπηρεσίες, σε όλα τα στάδια μίας παραγωγικής διαδικασίας. Αποτελείται από τρεις συνιστώσες: την πράσινη, την μπλε και την γκρι· κάθε μία από τις οποίες μελετά διαφορετικού είδους προσφορά και ζήτηση του νερού. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, μελετάται το Υδατικό Διαμέρισμα της Δυτικής Πελοποννήσου (ΥΔ01), προκειμένου να προσδιοριστούν οι υδατικές του ανάγκες με βάση το ΥΑ και ειδικότερα υπολογίζοντας την πράσινη συνιστώσα του (ΥΑπρ) για τις χρήσεις γης: καλλιέργειες, βοσκότοποι και δασικές εκτάσεις, για χρονική περίοδο τεσσάρων ετών (2010 – 2013).Ο υπολογισμός του ΥΑπρ πραγματοποιείται σύμφωνα με την ογκομετρική προσέγγιση του ΥΑ, στην οποία βασική συνιστώσα θεωρείται η δυνητική εξατμισοδιαπνοή (ΕΔδ). Ο προσδιορισμός της ΕΔδ, στο πρώτο σκέλος της μεθοδολογικής προσέγγισης, βασίζεται σε δεδομένα επίγειων μετεωρολογικών σταθμών τα οποία εισάγονται στις εμπειρικές εξισώσεις των Blaney – Criddle για τις καλλιέργειες και τους βοσκοτόπους, και στην εμπειρική εξίσωση του Hargreaves για τις δασικές περιοχές. Στη συνέχεια, στο δεύτερο σκέλος, η ΕΔδ επαναπροσδιορίζεται από δορυφορικά δεδομένα MODIS. Τα αποτελέσματα της ΕΔδ και του ΥΑπρ, όπως αυτά προκύπτουν από τις δύο προσεγγίσεις, αναλύονται και συγκρίνονται, ώστε να διερευνηθεί και να αξιολογηθεί η συσχέτισή τους, διαδικασία στην οποία χρησιμοποιούνται Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών (Σ.Γ.Π.). Συγκεκριμένα, προκύπτει πως τα αποτελέσματα της ΕΔδ συσχετίζονται αρχικά σε μέτριο βαθμό της τάξης του 50%, ενώ έπειτα από διερεύνηση και αφαίρεση κάποιων ακραίων τιμών, η συσχέτιση βελτιώνεται αγγίζοντας ποσοστό ίσο με 80%. Σε ό,τι αφορά τώρα στα αποτελέσματα του ΥΑπρ, οι τιμές εμφανίζουν εξαρχής ισχυρή συσχέτιση της τάξης του 80%, γεγονός που οφείλεται στη συμμετοχή της παραμέτρου της ωφέλιμης βροχόπτωσης στον υπολογισμό. Τέλος, εξάγεται το συμπέρασμα πως, τα μετεωρολογικά δεδομένα παρουσιάζονται συχνά ελλιπή συγκριτικά με τα δορυφορικά δεδομένα, ενώ επιπλέον η διάθεσή τους προϋποθέτει οικονομικό κόστος και χρόνο. Αντίθετα, τα δορυφορικά δεδομένα -αν και μειονεκτούν ως προς την παροχή πληροφοριών παλαιότερων ετών- παρέχονται άμεσα και με μηδενικά κόστη, έχοντας ταυτόχρονα τη δυνατότητα πικαιροποίησης σε πραγματικούς χρόνους. Επιπλέον, τα μετεωρολογικά δεδομένα διαφέρουν από τα δορυφορικά, ως προς τις κλίμακες στις οποίες κάθε ένα από αυτά μπορεί να ανταποκριθεί. Ειδικότερα, τα μετεωρολογικά δεδομένα, αποτελούν σημειακές καταγραφές οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μελέτες μικρής κλίμακας, ενώ τα δορυφορικά δεδομένα, είναι συνεχή στο χρόνο και στο χώρο και μπορούν να εφαρμόζονται σε μελέτες μεγαλύτερων κλιμάκων. Εν κατακλείδι, η προσέγγιση προσδιορισμού της πράσινης συνιστώσας του ΥΑ με μετεωρολογικά δεδομένα, συσχετίζεται επαρκώς με την τηλεπισκοπική προσέγγιση στη δεδομένη κλίμακα έρευνας. Ωστόσο, καθώς οι δύο προσεγγίσεις παρουσιάζουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, προτείνεται στην παρούσα φάση αυτές να χρησιμοποιούνται συνδυαστικά, ώστε τα συμπεράσματα που εξάγονται να είναι πιο ολοκληρωμένα.	el
heal.abstract	Fresh water is an essential natural resource, which affects the existence of life on Earth. However, human activities, in combination with the difficulty in accessing water resources and the effect of the uneven distribution of water in space and time, have led to the deterioration of water quality as well as its quantity. Today, perhaps more than ever, sustainable water management is imperative and land uses, such as agricultural, industrial and urban uses, which burden primarily the majority of water receivers, need to be taken into consideration. In an effort to shape proper water management policies, various tools for the evaluation of water stress have been developed. These tools assist in reaching conclusions using terrestrial, aerial or satellite observations. One of these tools is the Water Footprint (WF) indicator, which is used to illustrate the amount of water consumed throughout the production process of goods or services. It consists of three components: blue, green and grey, each of which examines a different kind of supply and demand of water. The study area of this diploma thesis is the Water District of Western Peloponnese (GR01). The water needs of this area are defined using the WF indicator and especially its green component, for three main land uses; croplands, pastures and woodlands, in a 4-year period (2010 – 2013). The Assessment of green WF (WFg) is made using the volumetric approach of WF, in which the potential evapotranspiration (PET) is considered to be a basic component. The estimation of PET is based first on meteorological data from terrestrial stations and then applied to the Blaney – Criddle equation for croplands and pastures and the Hargreaves equation for woodlands. Then, in the second part of this study, PET is redefined using MODIS satellite data. The results (PET, WFg) of both meteorological and remote sensing approaches are analyzed and compared in order to study and evaluate their correlation, a process that uses Geographical Information Systems (GIS). More specifically, the PET results from both approaches originally correlate at a moderate percentage of 50%. However, after further study, having removed some of the outliers, the correlation is improved and is equal to 80%. As far as the WFg results are concerned, they correlate from the very beginning at a percentage of 80%, due to the participation of the parameter of effective precipitation (Peff) in its final calculation. In addition, meteorological data is often incomplete compared to that of satellites and its distribution requires time and money. However, even though satellite data compares disadvantageously with meteorological data in providing past long term information, it is distributed directly at no cost, offering the possibility of direct update in real time. Furthermore, meteorological data differs from satellite data in terms of the spatial level it can be applied. Specifically, meteorological data is point recordings which are more effective in small-scale studies, while satellite data is continuous in space and time and may be implemented in larger-scale studies. In conclusion, the meteorological approach correlates well with the remote sensing approach to the given spatial scale. However, as these approaches appear to have advantages and disadvantages, it is proposed that both types of data are used complementarily so as the results and conclusions to be more accurate.	en
heal.advisorName	Παπαδοπούλου, Μαρία	el
heal.committeeMemberName	Καράντζαλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Παπακωνσταντίνου, Δημήτρης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Γεωγραφίας και Περιφερειακού Σχεδιασμού	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	125 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true