Εκτίμηση της ποιότητας των υδάτων με τηλεπισκοπικές μεθόδους σε ελληνικές παράκτιες ζώνες και τον σαρωνικό κόλπο

Σαντόζα, Φίλιππος - Ιωσήφ; Santoza, Filippos - Iosif

dc.contributor.author	Σαντόζα, Φίλιππος - Ιωσήφ	el
dc.contributor.author	Santoza, Filippos - Iosif	en
dc.date.accessioned	2018-06-28T09:22:29Z
dc.date.available	2018-06-28T09:22:29Z
dc.date.issued	2018-06-28
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47144
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15493
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	Ψηφιακή τηλεπισκόπηση	el
dc.subject	Digital remote sensing	en
dc.subject	Εκτίμηση ποιότητας υδάτων	el
dc.subject	Γραμμική παλινδρόμηση	el
dc.subject	Εκθετική παλινδρόμηση	el
dc.subject	Χλωροφύλλη-α	el
dc.subject	Διαλυμένο οξυγόνο	el
dc.subject	Αλατότητα	el
dc.subject	In-situ δεδομένα	el
dc.subject	Estimate water quality	en
dc.subject	Linear regression	en
dc.subject	Exponential regression	en
dc.subject	Chlorophyll-a	en
dc.subject	Dissolved oxygen	en
dc.subject	Salinity	en
dc.subject	In-situ data	en
dc.title	Εκτίμηση της ποιότητας των υδάτων με τηλεπισκοπικές μεθόδους σε ελληνικές παράκτιες ζώνες και τον σαρωνικό κόλπο	el
dc.title	Estimating water quality through remote sensing in greek coastal zones and the saronic gulf	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Τηλεπισκόπηση	el
heal.classification	Περιβαλλοντική τηλεπισκόπηση	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/29f3834f510e2fcbee2fcce329a355775dd48e27
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/580dedbbce5d1ca03d7d25ebb4cea5ed8efb9cf8
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-10-10
heal.abstract	Η ανάγκη παρακολούθησης και προστασίας των υδάτων είναι ζωτικής σημασίας για τα φυσικά οικοσυστήματα και για τον άνθρωπο. Οι σύγχρονες τεχνολογίες και οι νέες μέθοδοι παρακολούθησης μέσω της ψηφιακής τηλεπισκόπησης, αποτελούν ένα πολύτιμο εργαλείο, αξιόπιστο και χαμηλού κόστους. Οι ανθρώπινες δραστηριότητες (π.χ. βιομηχανική παραγωγή, ιχθυοκαλλιέργειες κλπ.), συμβάλλουν καθοριστικά στο φαινόμενο του ευτροφισμού των παράκτιων υδάτων. Η Ευρωπαϊκή Οδηγία – Πλαίσιο για τα Νερά (2000/60/ΕΚ) και η εθνική νομοθεσία με την οποία εναρμονίστηκε, απαιτούν την παρακολούθηση της κατάστασης του θαλάσσιου περιβάλλοντος και την επίτευξη «Καλής Περιβαλλοντικής Κατάστασης» (Good Environmental Status), με συγκεκριμένους ποσοτικούς στόχους. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, διερευνήθηκε και αξιολογήθηκε η δυνατότητα εκτίμησης της ποιότητας των υδάτων της ελληνικής παράκτιας θαλάσσιας ζώνης και του Σαρωνικού κόλπου, από τα διαχρονικά τηλεπισκοπικά δεδομένα του δορυφόρου Landsat 8. Μελετήθηκαν σημαντικοί δείκτες ποιότητας, όπως η χλωροφύλλη-α, το διαλυμένο οξυγόνο και η αλατότητα, για τους οποίους συλλέγονται in situ δεδομένα από τους μόνιμους παράκτιους θαλάσσιους σταθμούς παρακολούθησης. Οι δορυφορικές εικόνες συσχετίστηκαν με τα δεδομένα δειγματοληψίας, με την μέθοδο της απλής γραμμικής και της εκθετικής παλινδρόμησης. Αξίζει να σημειωθεί, πως τα φασματικά δεδομένα απέχουν χρονικά από τα in situ δεδομένα, έως το πολύ 15 ημέρες. Τα αποτελέσματα είναι ενθαρρυντικά, ιδιαίτερα για τις συσχετίσεις με μικρή χρονική απόκλιση μεταξύ των δορυφορικών εικόνων και των δεδομένων δειγματοληψίας. Συγκεκριμένα, για τη χλωροφύλλη-α επιτεύχθηκαν οι καλύτερες συσχετίσεις, της τάξης του 85% για n=65 παρατηρήσεις και dt=0-10 ημέρες, ενώ για την αλατότητα, προκύπτουν για n=16 παρατηρήσεις και dt=0-2 ημέρες, συσχετίσεις της τάξης του 90%. Τέλος, για το διαλυμένο οξυγόνο επιτυγχάνονται συσχετίσεις της τάξης του 70%, για n=50 παρατηρήσεις και dt=0-5 ημέρες. Σε ορισμένες περιπτώσεις, επιτεύχθηκαν μοντέλα με ισχυρές συσχετίσεις για μεγάλο εύρος χρονικής απόκλισης μεταξύ των in situ και των δορυφορικών δεδομένων και μεγάλο πλήθος παρατηρήσεων, αναδεικνύοντας σημαντικά την αξιοπιστία τους. Με την εκθετική παλινδρόμηση, επιτεύχθηκαν μεγαλύτερες συσχετίσεις απ’ ότι με την απλή γραμμική παλινδρόμηση και στην ελληνική παράκτια θαλάσσια ζώνη παρουσιάζονται υψηλότερες συσχετίσεις απ’ ότι στον Σαρωνικό κόλπο. Συμπερασματικά, με πολλαπλές διαχρονικές πολυφασματικές τηλεπισκοπικές παρατηρήσεις και αντίστοιχες μετρήσεις πεδίου είναι εφικτό να εκτιμηθούν βασικοί δείκτες ποιότητας υδάτων. Με τα αποτελέσματα της παρούσας διπλωματικής εργασίας, μπορεί να συστηματοποιηθεί η αξιοποίηση των τηλεπισκοπικών δεδομένων, για την ακριβή εκτίμηση της περιβαλλοντικής κατάστασης των παράκτιων υδάτων.	el
heal.abstract	The need to monitor and protect water is vital both for the natural ecosystems and for humanity. Modern technologies and new methods of monitoring through digital remote sensing, are a valuable and reliable tool with low cost. Human activities (such as industrial production, fish farming etc), contribute decisively to eutrophication of coastal waters. The European Water Framework Directive (2000/60/EC) and the national legislation, require marine environmental state monitoring and “Good Environmental Status” achievement, with specific quantitative targets. This diploma thesis, investigated and evaluated the ability to estimate the water quality of the Greek coastal zone and the Saronic Gulf, from multi-temporal remotely sensed data of the satellite Landsat - 8. Important q uality indicators, such as chlorophyll-a, dissolved oxygen and salinity, have been studied, for which in situ data were collected from the permanent coastal marine monitoring stations. The satellite images were associated with the sampling data, by the simple linear and the exponential regression method. It is worth mentioning, that there is a time difference of at most 15 days between spectral data and in situ data. The results are promising, especially for correlations with a minor time difference between satellite images and sampling data. In particular, the best correlations were achieved for chlorophyll-a, reaching at approximately 85% for n=65 observations and dt=0-10 days, while there were salinity correlations at around 90% for n=16 observations and dt=0-2 days . Finally, dissolved oxygen correlations of the order of 70% were achieved, for n=50 observations and dt=0-5 days. In some cases, models with strong correlations were achieved for a wide range of time difference between in situ and satellite data and for a large number of observations, highlighting their credibility. Exponential regression, achieved better correlations than the simple linear regression and higher correlations were noticed in the Greek coastal zone than in the Saronic Gulf. In conclusion, important water quality indicators are feasible to calculate with high resolution, multi- temporal, multi-spectral, satellite data along with concurrent in situ field measurements. The results of this diploma thesis, could set the basis of the systemic use of remote sensing data, for the accurate estimation of the environmental status of coastal waters	en
heal.advisorName	Καράντζαλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Καράντζαλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Παπαδοπούλου, Μαρία	el
heal.committeeMemberName	Καραθανάση, Βασιλεία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Τοπογραφίας. Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	84 σ.
heal.fullTextAvailability	true