Η χρήση της τεχνολογίας LiDAR για την παρατήρηση των δασών
Το έργο “FOREST” στοχεύει στην βελτίωση αλγορίθμων επεξεργασίας δεδομένων LiDAR για την παρατήρηση των δέντρων. Το έργο “FOREST” υλοποιείται στο Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών και Γεωπληροφορικής, Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης και Γεωπεριβάλλοντος-ερευνητικό κέντρο Ερατοσθένης του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Κύπρου. Η θεματική του έργου εντάσσεται στα ευρύτερα πεδία έρευνας του ΚΕΝΤΡΟΥ ΑΡΙΣΤΕΙΑΣ ΕΡΑΤΟΣΘΕΝΗΣ το οποίο έχει δημιουργηθεί μέσω του έργου ‘EXCELSIOR’ HORIZON 2020 TEAMING.
Είναι ευρέως γνωστό ότι τα δάση αποτελούν παγκοσμίως ένα σημαντικό περιβαλλοντικό και οικολογικό πόρο. Πέρα από τη δράση που έχουν ως απορροφητές άνθρακα, τα δάση παρέχουν τροφή, καθαρό νερό και φυσικό οικότοπο για τους ανθρώπους και άλλα είδη, συμπεριλαμβανομένων μερικών προστατευόμενων οργανισμών. Η βιοποικιλότητα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην ανθεκτικότητα των οικοσυστημάτων. Παράλληλα, διάφορες ανθρώπινες δραστηριότητες μεταβάλλουν τη σύνθεση των φυσικών βιότοπων με αποτέλεσμα να οδηγούν διάφορα είδη χλωρίδας και πανίδας προς την εξαφάνιση
Πολλοί ανθρωπογενείς παράγοντες οδηγούν σε αυξανόμενη συγκέντρωση ατμοσφαιρικού αερίου θερμοκηπίου που οδηγεί στην υπερθέρμανση του πλανήτη. Η αλλαγή του κλίματος αποτελεί σημαντικό παράγοντα στην αύξηση των δασικών πυρκαγιών. Επίσης (Ακόμη,) πολλά είδη δένδρων δεν μπορούν να προσαρμοστούν στην αυξημένη ξηρασία κατά τη θερινή περίοδο. Ένας σημαντικός αριθμός δασικών εκταρίων στην Ευρώπη έχει χαθεί εξαιτίας ακραίων δασικών πυρκαγιών. Για παράδειγμα, στην Ελλάδα εκτιμάται ότι από το 1980-2007 έχουν καεί 225.734 εκτάρια δασικών περιοχών. Επιπρόσθετα, η πιθανότητα αυξημένων παρασίτων, εντόμων και ασθενειών δέντρων είναι υψηλή επειδή καθώς τα δέντρα έχουν εξασθενίσει λόγω των ακραίων καιρικών συνθηκών. Αξιοσημείωτη είναι η θνησιμότητα πεύκων στο βουνό Rila στην Βουλγαρίας. Τα δέντρα στην συγκεκριμένη περιοχή έχουν αποδυναμωθεί λόγω της κλιματικής κρίσης και των μη βιώσιμων δενδροφυτεύσεων (πριν 35 χρόνια τα πεύκα φυτεύτηκαν με μεγάλη πυκνότητα και χωρίς βιοποικιλότητα).
Επομένως, είναι ζωτικής σημασίας η μελέτη, η παρακολούθηση των δασών: πχ. μοντελοποίηση της τωρινής κατάστασης των δασών (δομή και είδη), καταγραφή των μεταβολών κατά την πάροδο του χρόνου, προκειμένου να διατηρηθεί ένα υγιές και ανθεκτικό οικοσύστημα.
Οι δορυφορικές εικόνες, χρησιμοποιούνται χρόνια στην παρακολούθηση της πυκνότητας και της αποψίλωσης των δασών. Παρ 'όλα αυτά, δεν περιέχουν πληροφορίες σχετικά με το ύψος των δέντρων και τη διάμετρο του κορμού, μεταξύ των πολλών άλλων σημαντικών παραμέτρων για την παρακολούθηση της υγείας τους. Η συμβατική καταγραφή επιτόπιων μετρήσεων περιλαμβάνει μετάβαση στην περιοχή ενδιαφέροντος και λήψη μετρήσεων χειροκίνητα. Πρόκειται για μια προσέγγιση με μεγάλη ακρίβεια αλλά πολύ, χρονοβόρα και δαπανηρή.
Το αερομεταφερόμενο σύστημα LiDAR εκπέμπει προς τα κάτω διαδοχικές δέσμες λέιζερ. Το χρονικό διάστημα του παλμού - δηλαδή η διάρκεια του ξεκινήματος από την εναέρια πλατφόρμα έως την επιστροφή του στον αισθητήρα LiDAR – μετριέται και καταγράφεται. Το GPS καθορίζει με ακρίβεια τη θέση του αεροσκάφους. Χρησιμοποιώντας αυτές τις πληροφορίες μπορούμε να υπολογίσουμε το υψόμετρο και τη δομή των δασών της περιοχής ενδιαφέροντος. Τα δεδομένα LiDAR είναι πολύ χρήσιμα στην παρατήρηση των δασών, καθώς κατά τη συλλογή τους η δέσμη λέιζερ εισχωρεί στα κλαδιά και τα φύλλα και το σύστημα LiDAR συλλέγει λεπτομερείς πληροφορίες για τη δομή των δέντρων.
Συνεργάτες είναι οι Φίλοι της Γης Κύπρου, το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, και η εταιρία Carbomap που βρίσκεται στη Σκωτία. Το Έργο “FOREST” (OPPORTUNITY/0916/MSCA/0005) συγχρηματοδοτείται από το Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης και την Κυπριακή Δημοκρατία μέσω του Ιδρύματος Έρευνας και Καινοτομίας.
