Τεχνικές Τηλεπισκόπησης για την ανάδειξη της δυναμικής και των χαρακτηριστικών της Μεσογειακής βλάστησης.

Ανδρώνης, Βασίλειος; Andronis, Vassilios

dc.contributor.author	Ανδρώνης, Βασίλειος	el
dc.contributor.author	Andronis, Vassilios	en
dc.date.accessioned	2023-02-16T08:42:32Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/57147
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24845
dc.rights	Default License
dc.subject	Φασματικό Χαμόγελο	el
dc.subject	Μπεϋζιανός Φασματικός Διαχωρισμός	el
dc.subject	Elastic Net Ποινικοποίηση αφθονιών	el
dc.subject	Φασματικές Υπογραφές	el
dc.subject	Κλιματική αλλαγή	el
dc.subject	Spectral Smile	en
dc.subject	Bayesian Spectral Unmixing	en
dc.subject	Elastic Net Penalized abundances	en
dc.subject	Spectral signatures	en
dc.subject	Climate change	en
dc.title	Τεχνικές Τηλεπισκόπησης για την ανάδειξη της δυναμικής και των χαρακτηριστικών της Μεσογειακής βλάστησης.	el
dc.title	Remote Sensing Techniques for highlighting the dynamics and characteristics of the Mediterranean vegetation.	en
dc.contributor.department	Remote Sensing Laboratory	el
heal.type	doctoralThesis
heal.classification	Φωτοερμηνεία - Τηλεπισκόπηση	el
heal.classification	Photointerpretation and Remote Sensing	en
heal.dateAvailable	2024-02-15T22:00:00Z
heal.language	el
heal.access	embargo
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-12-14
heal.abstract	Η διατριβή διαπραγματεύεται την ανάδειξη των χαρακτηριστικών και της δυναμικής της Mεσογειακής βλάστησης με χρήση μεθόδων και τεχνικών Τηλεπισκόπησης. Τα χαρακτηριστικά της βλάστησης είναι άρρηκτα συνδεδεμένα με τις χρωστικές ουσίες και τις βιοφυσικές ιδιότητες της βλάστησης. Οι παράμετροι αυτοί δεν είναι εύκολο να καταγραφούν με πολύ υψηλή ακρίβεια ακόμη και από τους πλέον σύγχρονους δορυφορικούς τηλεπισκοπικούς δέκτες, επειδή αυτοί έχουν περιορισμούς ως προς τη χωρική και φασματική διακριτική ικανότητα. Η χρήση αερομεταφερόμενων υπερφασματικών δεκτών αποτελεί μια πηγή δεδομένων υψηλής ανάλυσης με καλή ισορροπία ως προς τις παραπάνω διακριτικές ικανότητες. Όμως οι υπερφασματικοί δέκτες παρουσιάζουν σφάλματα και θόρυβο, τα οποία γίνονται περισσότερο αισθητά στις απεικονίσεις με πολύ υψηλές χωρικές και φασματικές διακριτικές ικανότητες όπως αυτές που έχουν ληφθεί από αερομεταφερόμενα μέσα, με συνέπεια τη ραδιομετρική υποβάθμιση της ποιότητας των απεικονίσεων και σχετικό αντίκτυπο στην ακρίβεια των αποτελεσμάτων επεξεργασίας και ανάλυσης της υπερφασματικής απεικόνισης. Η ραδιομετρική διόρθωση των υπερφασματικών απεικονίσεων και η επεξεργασία τους για α) την ανίχνευση των χρωστικών μέσω συγκεκριμένων καναλιών καθώς και μέσω δεικτών βλάστησης και β) την αναγνώριση των διαφορετικών ειδών δασικής βλάστησης, ως μέτρο της βιοποικιλότητας, μέσω του φασματικού διαχωρισμού, είναι πεδία έρευνας που απασχολούν έντονα την επιστημονική κοινότητα. Από την άλλη μεριά, η δυναμική της βλάστησης είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με παράγοντες όπως το κλίμα, το αβιοτικό περιβάλλον και οι βιοτικές αλληλεπιδράσεις. Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αυτοί οι παράγοντες συσχετίζονται και επηρεάζουν τη συνύπαρξη και την παραγωγικότητα των ειδών είναι ένα σημαντικό αντικείμενο της σύγχρονης έρευνας, ιδιαίτερα σήμερα που αρχίζουν να γίνονται φανερές οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής. Η ατμόσφαιρα, το έδαφος, το νερό και η βλάστηση αποτελούν βασικούς, δυναμικούς αβιοτικούς και βιοτικούς παράγοντες που πλέον με τους σύγχρονους δορυφορικούς τηλεπισκοπικούς δέκτες μπορεί να καταγραφεί η εξέλιξή τους στο χρόνο. Σκοπός της διατριβής είναι να αναδείξει τη μεσογειακή βλάστηση, τα χαρακτηριστικά και τη δυναμικής της, μέσα από σύγχρονες τεχνικές Τηλεπισκόπησης, όπως είναι : 1. η ανίχνευση, ο ποσοτικός προσδιορισμός και η αποκατάσταση του φαινομένου της φασματικής καμπυλότητας (φασματικό χαμόγελο), ενός διαδεδομένου τύπου ραδιομετρικού σφάλματος των τηλεπισκοπικών δεκτών, 2. η δημιουργία βιβλιοθήκης φασματικών υπογραφών με μετρήσεις πεδίου για τα πιο συνηθισμένα είδη μεσογειακής δασικής βλάστησης, η οποία είναι συμβατή με όλες τις γνωστές βιβλιοθήκες φασματικών υπογραφών υλικών, καθώς και η δημιουργία μιας λειτουργικής γραφικής διεπαφής που διευκολύνει την χρήση της, 3. η αξιοποίηση κατάλληλων δεικτών βλάστησης και δεικτών χρωστικών (χλωροφύλλη, ξανθοφύλλη, καροτενοειδή, ανθοκυανίνες και άλλες πλούσιες σε άζωτο ενώσεις) από φασματικές περιοχές (κανάλια) οι οποίες αποκαλύπτουν χαρακτηριστικές βιοφυσικές ιδιότητες μέσω διαφοροποιήσεων στην ανακλαστικότητα των διαφόρων ειδών βλάστησης, 4. η υλοποίηση του φασματικού διαχωρισμού, μέσω τεχνικών μείωσης της διάστασης των υπερφασματικών δεδομένων, αξιοποιώντας τις πληροφορίες των φασματικών περιοχών απορρόφησης της βλάστησης και διερευνώντας τις επιπτώσεις της επιλογής καναλιών στην εξαγωγή καθαρών στόχων, 5. η εκτίμηση της αφθονίας των υλικών -του τελευταίου βήματος του γραμμικού φασματικού διαχωρισμού- με Μπεϋζιανή συμπερασματολογία και η ποινικοποίησή τους, για να αντιμετωπιστεί το φαινόμενο της πολυσυγγραμμικότητας και να παραχθούν χάρτες μέτρησης της βιοπικοιλότητας, 6. η ανάλυση της εξέλιξης των χρονοτιμών, της μεταβλητότητας και των αυτοπαλίνδρομων της θερμοκρασίας εδάφους (LST) και του δείκτη βλάστησης (NDVI) ώστε να μελετηθεί ο τρόπος που επηρεάζεται η βλάστηση από την κλιματική αλλαγή και να ανιχνευθούν πιθανές διαταραχές (π.χ. φαινολογικές μεταβολές) λόγω εμφάνισης μεταβολών στις συνιστώσες της αποσύνθεσής τους, οι οποίες μπορούν να ερμηνευθούν από επιδράσεις βιοτικών με αβιοτικούς παράγοντες, στα είδη της μεσογειακής βλάστησης.	el
heal.abstract	This thesis intends to highlight the characteristics and dynamics of the Mediterranean vegetation using Remote Sensing methods and techniques. Vegetation characteristics are inextricably linked to the pigments and biochemical properties of the vegetation. These parameters cannot be precisely captured even by the most modern satellite remote sensing instruments, as these have certain limitations in terms of spatial and spectral resolution. Hyperspectral sensors mounted on aircraft or other monitoring platforms is a source of high-resolution data with a good balance of the above discriminative capabilities. Remote Sensing instruments present errors and noise which are more noticeable for images with very high spatial and spectral resolution such as those of airborne hyperspectral sensors, with a consequent degradation of the quality of the images and a relative impact on the accuracy of the image processing and the analysis results. Vegetation dynamics are inextricably linked to factors such as climate, abiotic environment and biotic interactions. Understanding how these factors interrelate and influence species coexistence and productivity is an important subject of contemporary research. Atmosphere, soil, water and vegetation are key, dynamic abiotic and biotic factors whose evolution over time can now be recorded with modern satellite remote sensing instruments. The purpose of this thesis is to portray the Mediterranean vegetation, its characteristics and dynamics, through state-of-the-art Remote Sensing techniques, such as: 1. the detection, quantification and restoration of the spectral curvature effect (spectral smile), a common type of radiometric distortion encountered in remote sensing data; 2. the creation of a field-measured spectral library for the most common types of Mediterranean forest vegetation, that is compatible with all known spectral libraries of materials, as well as its integration in a graphical interface that facilitates its use. 3. the use of appropriate vegetation indicators and pigment indicators (chlorophyll, xanthophyll, carotenoids, anthocyanins and other nitrogen-rich compounds) from spectral regions (channels) which reveal characteristic biophysical properties through the reflectance variations of the various vegetation species, 4. the implementation of spectral unmixing, through techniques for reducing the dimension of hyperspectral data, exploiting the information of the spectral absorption zones of the vegetation and investigating the effects of band selection on endmember extraction. 5. the estimation of the abundance of materials (the last step of the linear spectral unmixing) with Bayesian inference and their penalization, for dealing with multicollinearity and producing biodiversity measurement maps  the analysis of time values evolution, variability and autoregressions of Land Surface Temperature (LST) and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), in order to study how vegetation is affected by climate change and to identify potential disturbances (e.g. phenological changes) due to the occurrence of changes in their decomposition components, which can be interpreted by the effects of biotic and abiotic factors, in the species of Mediterranean vegetation.	en
heal.advisorName	Καραθανάση, Βασιλεία	el
heal.advisorName	Karathanassi, Vassilia
heal.committeeMemberName	Αργιαλάς, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Βακαλοπούλου, Μαρία	el
heal.committeeMemberName	Γήτας, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Καραθανάση, Βασιλεία	el
heal.committeeMemberName	Καράντζαλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Πετρόπουλος, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Τρέβεζας, Σάμης	el
heal.committeeMemberName	Argialas, Demetre	en
heal.committeeMemberName	Vakalopoulou, Maria	en
heal.committeeMemberName	Gitas, Ioannis	en
heal.committeeMemberName	Karathanassi, Vassilia	en
heal.committeeMemberName	Karantzalos, Konstantinos	en
heal.committeeMemberName	Petropoulos, George	en
heal.committeeMemberName	Trevezas, Samis	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	154 σ.	en
heal.fullTextAvailability	false