Εκτίμηση της ποιότητας των υδάτων σε παράκτιες περιοχές της
Ευρώπης με υψηλής ανάλυσης πολυφασματικά τηλεπισκοπικά δεδομένα

Μουντογιαννάκη, Δέσποινα; Mountogiannaki, Despoina

dc.contributor.author	Μουντογιαννάκη, Δέσποινα	el
dc.contributor.author	Mountogiannaki, Despoina	en
dc.date.accessioned	2016-03-24T11:29:44Z
dc.date.available	2016-03-24T11:29:44Z
dc.date.issued	2016-03-24
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42254
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.10764
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	Τηλεπισκόπηση	el
dc.subject	Ποιότητα υδάτων	el
dc.subject	Παράκτια ύδατα	el
dc.subject	Πολυφασματικά δεδομένα	el
dc.subject	Υψηλής ανάλυσης δεδομένα	el
dc.subject	Οδηγίες-Πλαίσιο Νερού	el
dc.subject	Εμπειρικά μοντέλα	el
dc.subject	Remote sensing	en
dc.subject	Landsat	en
dc.subject	Water quality	en
dc.subject	Coastal waters	en
dc.subject	Multispectral data	en
dc.subject	High resolution data	en
dc.subject	Water Framework Directive	en
dc.subject	Empirical models	en
dc.subject	Marine strategy framework directive	en
dc.title	Εκτίμηση της ποιότητας των υδάτων σε παράκτιες περιοχές της Ευρώπης με υψηλής ανάλυσης πολυφασματικά τηλεπισκοπικά δεδομένα	el
dc.title	Estimating the quality of coastal European waters with high resolution multispectral remote sensing data	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ψηφιακή τηλεπισκόπηση	el
heal.classification	Περιβάλλον	el
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-10-22
heal.abstract	Οι ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως η βιομηχανική παραγωγή και οι ιχθυοκαλλιέργειες, είναι αυτές που καθοριστικά συμβάλλουν στο φαινόμενο του ευτροφισμού των παράκτιων υδάτων. Οι Ευρωπαϊκές Οδηγίες-Πλαίσιο για το Νερό (2000/60/EC) και για τη Θαλάσσια Στρατηγική (2008/56/EC) απαιτούν την παρακολούθηση της κατάστασης του θαλάσσιου περιβάλλοντος και την επίτευξη «Καλής Περιβαλλοντικής Κατάστασης» (Good Environmental Status) σε όλα τα ύδατα με συγκεκριμένους ποσοτικούς στόχους. Προς την κατεύθυνση αυτή, στην παρούσα διπλωματική εργασία διερευνήθηκε και αξιολογήθηκε η δυνατότητα εκτίμησης της ποιότητας των υδάτων από διαχρονικά τηλεπισκοπικά δεδομένα σε παράκτιες περιοχές της δυτικής και νότιας Ευρώπης. Μελετήθηκαν σημαντικοί δείκτες ποιότητας όπως η χλωροφύλλη-α, το αμμώνιο, το βάθος του δίσκου Secchi, η ηλεκτρική αγωγιμότητα, το διαλυμένο οξυγόνο και τα ορθοφωσφορικά ανιόντα σε σχέση με διαχρονικές δορυφορικές παρατηρήσεις και (in-situ) μετρήσεις (περισσότερες από 1100) από πυκνές δειγματοληψίες πεδίου. Τα πειραματικά αποτελέσματα των συσχετίσεων αξιολογήθηκαν για μόνιμους παράκτιους και θαλάσσιους σταθμούς παρακολούθησης (περί τους 80) δύο ευρωπαϊκών χωρών, της Γαλλίας και της Ισπανίας. Τα δορυφορικά δεδομένα και οι μετρήσεις πεδίου (in-situ) που αξιολογήθηκαν ήταν ταυτόχρονες ή επιλεγμένες να απέχουν χρονικά έως το πολύ 10 ημέρες. Τα δεδομένα συσχετίστηκαν με τεχνικές απλής γραμμικής και λογαριθμικής-γραμμικής παλινδρόμησης. Τα πολλαπλά πειραματικά αποτελέσματα είναι ελπιδοφόρα και συμφωνούν σε γενικές γραμμές με την σχετική βιβλιογραφία. Συγκεκριμένα, για την χλωροφύλλη-α επιτεύχθηκαν συσχετίσεις τόσο για συγκεντρώσεις μεταξύ 4-10 μg/l (R2 = 71%) όσο και για συγκεντρώσεις μεταξύ 10-20 μg/l (R2 = 92%). Οι συγκεντρώσεις αμμωνίου συσχετίστηκαν με ταυτόχρονες δορυφορικές και μετρήσεις πεδίου με R2 κοντά στο 70%. Το βάθος του δίσκου Secchi έδωσε ισχυρές συσχετίσεις (R2 = 92%) για μεγάλο εύρος τιμών (2μ-16μ). Αντιθέτως, η ηλεκτρική αγωγιμότητα συσχετίστηκε με R2 περίπου 67% και σε βάθος 10 ημερών μόνο στους ισπανικούς σταθμούς στον Ατλαντικό Ωκεανό. Τις μικρότερες συσχετίσεις έδωσε το διαλυμένο οξυγόνο, όπου ο δείκτης R2 δεν ξεπέρασε το 62% για χρονική διαφορά 2 ημερών. Οι συγκεντρώσεις ορθοφωσφορικών ανιόντων έδωσαν ικανοποιητικές συσχετίσεις έως και 80%. Συμπερασματικά με πολλαπλές διαχρονικές πολυφασματικές τηλεπισκοπικές παρατηρήσεις και αντίστοιχες μετρήσεις πεδίου είναι εφικτό να εκτιμηθούν έγκαιρα και για εκτεταμένες χωρικά περιοχές βασικοί δείκτες ποιότητας σε παράκτια ύδατα. Με τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας και την περαιτέρω αξιολόγησή τους σε περισσότερα έτη μπορεί να συστηματοποιηθεί η αξιοποίηση των τηλεπισκοπικών δεδομένων για την ακριβή εκτίμηση της περιβαλλοντικής κατάστασης των παράκτιων υδάτων.	el
heal.abstract	Human activities, such as industrial production and sea fish farming are those that decisively contribute to eutrophication of coastal waters. The European Water Framework Directive (2000/60/EC) and the Marine Strategy Framework Directive (2008/56/EC) require marine environmental state monitoring and "Good Environmental Status» achievement with specific quantitative targets in all water bodies. Towards this end, we studied and evaluated the estimation of water quality from multi-temporal remotely sensed data in coastal areas of western and southern Europe. Important quality indicators such as chlorophyll-a, ammonium, Secchi disk depth, electrical conductivity, dissolved oxygen and orthophosphate anions, were studied along with multitemporal satellite observations and (in-situ) measurements (more than 1100) from dense field sampling. The experimental results were focused on the permanent coastal and marine monitoring stations (about 80) of two European countries, France and Spain. The employed satellite data and field measurements (in-situ) were simultaneous or were selected to have a temporal offset of maximum 10 days. The established relations were based on simple linear and log-linear regression. The multiple experimental results were promising and in most cases in accordance with the literature. In particular, chlorophyll-a correlations for concentrations of 4 to 10 ug/l reached a 71% (R2) and for concentrations of 10 to 20 ug/l a 92%. Ammonium concentrations were correlated with simultaneous satellite and field measurements resulting to R2 values close to 70%. The Secchi disk depth resulted to significant high correlations (R2 = 92%) for a wide range of values (2m-16m). The electrical conductivity was correlated only with the Spanish stations of Atlantic Ocean, providing a relative low R2 at 67% with time window of 10 days. Dissolved Oxygen, also, resulted to relative low R2 i.e., 62% for a time window of 2 days. The concentrations of the orthophosphate anions resulted to relative high correlations i.e., up to 80%. To sum up, based on high resolution, multitemporal, multispectral satellite data along with concurrent in-situ field campaigns, it is possible to assess remotely certain key water quality indicators in regional and national scales. The derived and evaluated models along with a further evaluation including all available datasets can set the basis for the development of a validated, operational, remote sensing, monitoring system for the accurate and timely coastal water quality estimation.	en
heal.advisorName	Καράντζαλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Τσιχριντζής, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Παπαδοπούλου, Μαρία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Τοπογραφίας. Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	114 σ.
heal.fullTextAvailability	true