Λύσεις ερωτήσεων κεφ. 6 (σελ. 125) – ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ Γ΄ ΕΠΑΛ
Λύσεις ερωτήσεων κεφ. 6
Πλήρεις λύσεις και των 6 ερωτήσεων του 6ου κεφαλαίου: ποιες πληροφορίες χαρακτηρίζονται γεωγραφικές και γιατί, τι είναι τα GIS και οι τέσσερις λειτουργίες τους από τη δεκαετία του 70, οι τέσσερις κατηγορίες εφαρμογών τους γενικά και στη γεωργία με τα ελαιοκομικά και αμπελουργικά μητρώα, ο ορισμός και τα πλεονεκτήματα της τηλεπισκόπησης, η σύγκριση δορυφορικής τηλεπισκόπησης και αεροφωτογραφιών με τη θεμελιώδη αντίθεση σχήματος και φάσματος, και οι επτά εφαρμογές της τηλεπισκόπησης στη γεωργία, από την εκτίμηση καλλιεργειών ως την έγκαιρη ανίχνευση ασθενειών μέσω της μείωσης της χλωροφύλλης.
Ποιες πληροφορίες χαρακτηρίζονται γεωγραφικές
Ερώτηση: Ποιες πληροφορίες μπορούν να χαρακτηριστούν γεωγραφικές;
Απάντηση:
- Η ΑΠΑΝΤΗΣΗ (§6.1, σελ. 114): «Πολλές από τις αποφάσεις που παίρνουμε στηρίζονται σε λεπτομέρειες που αφορούν τον περιβάλλοντα χώρο και απαιτούν πληροφορίες για συγκεκριμένες τοποθεσίες της επιφάνειας της γης. Αυτές οι πληροφορίες λέγονται γεωγραφικές γιατί μας βοηθούν να διακρίνουμε την μια περιοχή από την άλλη και να πάρουμε τις σωστές αποφάσεις για την συγκεκριμένη περιοχή ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της.»
- ΤΙ ΜΑΣ ΕΠΙΤΡΕΠΟΥΝ:
· «να ΠΡΟΣΑΡΜΟΖΟΥΜΕ ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ σε διαφορετικές περιοχές ανάλογα με τις ιδιότητές τους» · «να ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΟΥΜΕ ΤΙ ΣΥΜΒΑΙΝΕΙ σε κάθε περιοχή» · «να ΚΑΤΑΝΟΗΣΟΥΜΕ ΤΙΣ ΔΙΑΦΟΡΕΣ που έχει μια περιοχή από μία άλλη» ➜ «Γι' αυτούς τους λόγους, τα Γεωγραφικά Πληροφοριακά Συστήματα είναι ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΟ ΕΡΓΑΛΕΙΟ για το σωστό σχεδιασμό και για την λήψη αποφάσεων» - ΟΙ ΜΟΡΦΕΣ ΜΕ ΤΙΣ ΟΠΟΙΕΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΟΝΤΑΙ: «Η πιο συνηθισμένη μορφή στην οποία παρουσιάζονται οι γεωγραφικές πληροφορίες είναι οι χάρτες, οι αεροφωτογραφίες ή ακόμα και οι δορυφορικές φωτογραφίες.» Εικ. 6.1 δείχνει τα επίπεδα πληροφορίας που περιγράφουν την πραγματικότητα: Υδάτινοι πόροι, Τοπογραφία, Υποδομές, Εδάφη, Χρήσεις Γης, Γεωγραφική αναφορά, Πραγματικότητα.
- ⚠️ ΓΙΑΤΙ ΤΟ ΘΕΜΑ ΑΦΟΡΑ ΚΑΤΕΞΟΧΗΝ ΤΗ ΓΕΩΡΓΙΑ — η ΠΕΡΙΛΗΨΗ του κεφαλαίου (σελ. 124) το λέει ρητά: «Οι πληροφορίες που αφορούν το γεωργικό τομέα είναι κατεξοχήν χωρικές και αυτός είναι ο λόγος που τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών και η τηλεπισκόπηση βρίσκουν πάρα πολλές εφαρμογές σε αυτό τον τομέα.»
Σύνοψη: (ενδεικτική) Γεωγραφικές μπορούν να χαρακτηριστούν οι πληροφορίες που απαιτούνται για συγκεκριμένες τοποθεσίες της επιφάνειας της γης και πάνω στις οποίες στηρίζονται πολλές από τις αποφάσεις που παίρνουμε και αφορούν τον περιβάλλοντα χώρο. Ονομάζονται γεωγραφικές γιατί μας βοηθούν να διακρίνουμε τη μια περιοχή από την άλλη και να πάρουμε τις σωστές αποφάσεις για τη συγκεκριμένη περιοχή ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της. Μας επιτρέπουν να προσαρμόζουμε γενικές αρχές σε διαφορετικές περιοχές ανάλογα με τις ιδιότητές τους, να παρακολουθούμε τι συμβαίνει σε κάθε περιοχή και να κατανοήσουμε τις διαφορές που έχει μια περιοχή από μια άλλη. Η πιο συνηθισμένη μορφή στην οποία παρουσιάζονται είναι οι χάρτες, οι αεροφωτογραφίες ή ακόμα και οι δορυφορικές φωτογραφίες.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Τι είναι τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών
Ερώτηση: Τι είναι τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών;
Απάντηση:
- Η ΑΠΑΝΤΗΣΗ (§6.1, σελ. 114): «Από την δεκαετία του '70, δημιουργήθηκαν ειδικά συστήματα ηλεκτρονικών υπολογιστών που είχαν την δυνατότητα να εισάγουν γεωγραφικές πληροφορίες, να τις αποθηκεύουν, να τις επεξεργάζονται και να τις εξάγουν με διάφορες μορφές. Τα συστήματα αυτά ονομάστηκαν Γεωγραφικά Πληροφοριακά Συστήματα (Geographical Information Systems) και από τότε έχουν γίνει γνωστά με τα αρχικά GIS.»
ΟΙ ΤΕΣΣΕΡΙΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ① ΕΙΣΑΓΩΓΗ γεωγραφικών πληροφοριών ② ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ③ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ④ ΕΞΑΓΩΓΗ με διάφορες μορφές - ΤΟ ΕΥΡΟΣ ΤΟΥ ΟΡΟΥ: «Με τον όρο GIS δεν χαρακτηρίζεται μόνο ένα είδος εφαρμογής των ηλεκτρονικών υπολογιστών που διαχειρίζεται γεωγραφικές πληροφορίες, αλλά μια ολόκληρη περιοχή της ψηφιακής τεχνολογίας. Οι άνθρωποι που ασχολούνται με τα GIS γίνονται όλο και περισσότεροι και οι εφαρμογές αυτών των συστημάτων καλύπτουν όλο το φάσμα των γεωγραφικών δεδομένων, έτσι ώστε πλέον ο όρος γεωγραφικά δεδομένα να έχει μετατραπεί σε δεδομένα GIS.»
- ΤΟ ΣΚΕΠΤΙΚΟ ΤΗΣ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥΣ: «Αν αυτές οι μορφές [χάρτες, αεροφωτογραφίες, δορυφορικές φωτογραφίες] μπορέσουν με κάποιο τρόπο να εισαχθούν στον ηλεκτρονικό υπολογιστή, αυτόματα θα έχουμε την δυνατότητα να χρησιμοποιήσουμε την ισχύ των ηλεκτρονικών υπολογιστών σε επεξεργασία, αποθήκευση και επικοινωνία, πάνω στις γεωγραφικές πληροφορίες.»
- ⚠️ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΤΗΝ ΟΡΟΛΟΓΙΑ: το ίδιο το βιβλίο χρησιμοποιεί τρεις διαφορετικές ονομασίες για το ίδιο πράγμα — «Γεωγραφικά Πληροφοριακά Συστήματα» στον τίτλο, «γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών» στις ερωτήσεις και στην ΠΕΡΙΛΗΨΗ, και «γεωπληροφοριακά συστήματα» στη σελ. 117. Και οι τρεις αποδίδουν το GIS. ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ ΣΗΜΕΡΑ: «σε ευρεία κλίμακα όπου είναι απαραίτητη η διαχείριση και η επεξεργασία πληροφοριών που αναφέρονται στο χώρο, από οδικούς χάρτες και συστήματα πλοήγησης μέχρι την καταγραφή γεωργικών καλλιεργειών.»
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών είναι ειδικά συστήματα ηλεκτρονικών υπολογιστών, τα οποία δημιουργήθηκαν από τη δεκαετία του 70 και έχουν τη δυνατότητα να εισάγουν γεωγραφικές πληροφορίες, να τις αποθηκεύουν, να τις επεξεργάζονται και να τις εξάγουν με διάφορες μορφές. Ονομάστηκαν Γεωγραφικά Πληροφοριακά Συστήματα, στα αγγλικά Geographical Information Systems, και από τότε έχουν γίνει γνωστά με τα αρχικά GIS. Με τον όρο GIS δεν χαρακτηρίζεται μόνο ένα είδος εφαρμογής των ηλεκτρονικών υπολογιστών που διαχειρίζεται γεωγραφικές πληροφορίες, αλλά μια ολόκληρη περιοχή της ψηφιακής τεχνολογίας, σε βαθμό ώστε ο όρος γεωγραφικά δεδομένα να έχει μετατραπεί σε δεδομένα GIS. Χρησιμοποιούνται σε ευρεία κλίμακα όπου είναι απαραίτητη η διαχείριση και η επεξεργασία πληροφοριών που αναφέρονται στον χώρο, από οδικούς χάρτες και συστήματα πλοήγησης μέχρι την καταγραφή γεωργικών καλλιεργειών.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Οι εφαρμογές των GIS γενικά και στη γεωργία
Ερώτηση: Ποιες είναι οι εφαρμογές των γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών γενικά και στη γεωργία;
Απάντηση:
- ΟΙ ΤΕΣΣΕΡΙΣ ΓΕΝΙΚΕΣ ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ (§6.1.1, σελ. 115-116), αυτούσιες:
① «σε αυτές που δημιουργούνται ΑΠΟ ΕΙΔΙΚΟΥΣ και ΑΠΕΥΘΥΝΟΝΤΑΙ ΣΕ ΕΙΔΙΚΟΥΣ και έχουν σαν αντικείμενο ΤΗΝ ΕΡΕΥΝΑ σε διάφορους τομείς» ② «σε ΕΙΔΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ που δημιουργούνται για ΤΗΝ ΕΠΙΛΥΣΗ ΕΝΟΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ» ③ «σε αυτές που δημιουργούνται από ειδικούς για ΤΗΝ ΟΡΓΑΝΩΣΗ κάποιου ΦΟΡΕΑ, ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ ή ΥΠΗΡΕΣΙΑΣ που ασχολείται με την καταγραφή στοιχείων που έχουν ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΗ ΔΙΑΣΤΑΣΗ» ④ «τις ΕΜΠΟΡΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ που έχουν ως χρήστες ΤΟ ΕΥΡΥ ΚΟΙΝΟ» - ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΑΝΑ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ (σελ. 116-117):
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΕΣ «πάμπολλες… καλύπτουν όλες σχεδόν τις επιστήμες»: ιατρικά θέματα (ΕΞΑΠΛΩΣΗ ΕΠΙΔΗΜΙΩΝ) · ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ · ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑ · ΕΞΑΠΛΩΣΗ ΑΣΘΕΝΕΙΩΝ ΣΕ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ · ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΚΑΤΑΛΛΗΛΟΤΗΤΑΣ περιοχών για εγκατάσταση καλλιέργειας ΕΙΔΙΚΕΣ: μελέτη ΜΕΓΑΛΟΥ ΕΡΓΟΥ (δρόμου, φράγματος) · ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΚΙΝΔΥΝΟΥ από φυσική καταστροφή (πλημμύρα, σεισμός) · μελέτη ΚΟΙΝΩΝΙΚΟΥ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΟΥ (μόρφωση, ανεργία) ΦΟΡΕΩΝ: «ΤΕΡΑΣΤΙΑ είναι η αξία τους σε οργανισμούς, υπηρεσίες και φορείς» — ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ · ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΕΣ · ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΕΣ ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ ΕΜΠΟΡΙΚΕΣ: ΟΔΙΚΟΙ ή ΤΟΥΡΙΣΤΙΚΟΙ ΧΑΡΤΕΣ· ώθηση από το INTERNET (δημοσίευση) και τα ΠΟΛΥΜΕΣΑ (αποθήκευση σε CD) - ΟΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΤΗ ΓΕΩΡΓΙΑ (§6.1.2, σελ. 118-119) — «ταξινομούνται σε γενικές γραμμές με τον ίδιο τρόπο»:
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΕΣ αρχικά ΕΔΑΦΟΛΟΓΙΑ (ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ και ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΔΑΦΩΝ) · εκτίμηση ΑΡΔΕΥΣΙΜΟΤΗΤΑΣ · εκτίμηση ΕΞΑΤΜΙΣΟΔΙΑΠΝΟΗΣ · παρακολούθηση ΕΞΑΠΛΩΣΗΣ ΕΧΘΡΩΝ ΚΑΙ ΑΣΘΕΝΕΙΩΝ · εκτίμηση ΜΕΓΙΣΤΗΣ ΔΥΝΑΤΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ με βάση τις εδαφοκλιματικές συνθήκες και ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕ ΤΗΝ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ · εκτίμηση ΚΑΤΑΛΛΗΛΩΝ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΩΝ για μια περιοχή · παρακολούθηση ΑΝΘΟΦΟΡΙΩΝ για τον προγραμματισμό των μετακινήσεων των σμηνών στη ΜΕΛΙΣΣΟΚΟΜΙΑ ΕΙΔΙΚΩΝ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΜΕΓΑΛΩΝ ΑΡΔΕΥΤΙΚΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ ΕΛΑΙΟΚΟΜΙΚΟ ΜΗΤΡΩΟ · ΑΜΠΕΛΟΥΡΓΙΚΟ ΜΗΤΡΩΟ → καταγραφή όλων των εκτάσεων με ελιές ή αμπέλια, ώστε να γίνεται ευκολότερα η ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ, η ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΤΩΝ ΕΝΙΣΧΥΣΕΩΝ, η ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΩΝ και κυρίως ο ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΤΗΣ ΠΟΛΙΤΙΚΗΣ που θα ακολουθηθεί στο μέλλον - ⚠️ Η ΕΞΑΙΡΕΣΗ — ΟΙ ΕΜΠΟΡΙΚΕΣ ΣΤΗ ΓΕΩΡΓΙΑ: «Εμπορικές εφαρμογές δεν έχουν παρουσιαστεί ακόμα στον τομέα της γεωργίας, τουλάχιστον σε ευρεία κλίμακα. Αυτό συμβαίνει γιατί ενώ υπάρχουν πολλές εφαρμογές που θα μπορούσαν να φανούν χρήσιμες σε όσους ασχολούνται με τη γεωργία, δεν είναι ακόμα αρκετά διαδεδομένη η πληροφορική στη γεωργία ώστε να υπάρχει ευρεία αγορά για τέτοιες εφαρμογές.» ➜ Το ίδιο διαπιστώνει και το κεφ. 1 για την Ελλάδα: ο εκσυγχρονισμός «γίνεται με αργούς ρυθμούς».
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι εφαρμογές των γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών χωρίζονται γενικά σε τέσσερις κατηγορίες. Πρώτον, σε αυτές που δημιουργούνται από ειδικούς και απευθύνονται σε ειδικούς, με αντικείμενο την έρευνα, όπως εφαρμογές για ιατρικά θέματα, για γεωλογικές έρευνες, για τη μετεωρολογία, για την εξάπλωση ασθενειών σε καλλιέργειες και για την εκτίμηση της καταλληλότητας περιοχών για την εγκατάσταση κάποιας καλλιέργειας. Δεύτερον, σε ειδικές εφαρμογές για την επίλυση ενός προβλήματος, όπως η μελέτη ενός μεγάλου έργου, η εκτίμηση του κινδύνου από φυσική καταστροφή ή η μελέτη ενός κοινωνικού χαρακτηριστικού. Τρίτον, σε εφαρμογές για την οργάνωση φορέων, οργανισμών ή υπηρεσιών που καταγράφουν στοιχεία με γεωγραφική διάσταση, όπως το κτηματολόγιο, οι γεωγραφικές και οι στατιστικές υπηρεσίες. Τέταρτον, σε εμπορικές εφαρμογές με χρήστες το ευρύ κοινό, όπως οδικοί ή τουριστικοί χάρτες, στις οποίες έδωσαν ώθηση η ανάπτυξη του Internet και των πολυμέσων. Στη γεωργία οι εφαρμογές ταξινομούνται με τον ίδιο τρόπο: οι ερευνητικές αφορούσαν αρχικά την εδαφολογία, δηλαδή τη χαρτογράφηση και την αξιολόγηση των εδαφών, και στη συνέχεια την εκτίμηση της αρδευσιμότητας και της εξατμισοδιαπνοής, την παρακολούθηση της εξάπλωσης εχθρών και ασθενειών, την εκτίμηση της μέγιστης δυνατής παραγωγής και τη σύγκρισή της με την πραγματική, την εκτίμηση των κατάλληλων καλλιεργειών για μια περιοχή και την παρακολούθηση των ανθοφοριών για τη μελισσοκομία. Ειδικές εφαρμογές αφορούν τη διαχείριση μεγάλων αρδευτικών δικτύων, ενώ στις υπηρεσίες δημιουργούνται εφαρμογές όπως το ελαιοκομικό και το αμπελουργικό μητρώο, που διευκολύνουν την εκτίμηση της παραγωγής, την κατανομή των ενισχύσεων, την εκτίμηση του κόστους φυσικών καταστροφών και τον σχεδιασμό της πολιτικής. Εμπορικές εφαρμογές δεν έχουν παρουσιαστεί ακόμα σε ευρεία κλίμακα στη γεωργία, γιατί δεν είναι αρκετά διαδεδομένη η πληροφορική στον τομέα ώστε να υπάρχει ευρεία αγορά.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Τι είναι η τηλεπισκόπηση
Ερώτηση: Τι είναι η τηλεπισκόπηση;
Απάντηση:
- Ο ΟΡΙΣΜΟΣ (§6.2, σελ. 120), αυτούσιος: «Τηλεπισκόπηση είναι η συλλογή πληροφοριών για κάποιο αντικείμενο χωρίς να υπάρχει φυσική επαφή με αυτό.»
- ΤΑ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ: «Τα πλεονεκτήματα της τηλεπισκόπησης είναι η συλλογή τεράστιας ποσότητας πληροφοριών σε πολύ σύντομο χρόνο και για τεράστιες περιοχές. Ιδιαίτερα για την παρακολούθηση των παραμέτρων της γεωργίας και των φυσικών πόρων η τηλεπισκόπηση έχει πολύ μεγάλη χρησιμότητα.»
- ΑΠΟ ΠΟΥ ΑΝΤΛΟΥΝΤΑΙ ΤΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ: «από αισθητήρες τοποθετημένους συνήθως σε αεροπλάνα (αεροφωτογραφίες) ή σε δορυφόρους (δορυφορικές φωτογραφίες)». ΤΟ ΙΣΤΟΡΙΚΟ: «Από το 1960 η ανάπτυξη της τεχνολογίας στην πληροφορική και την τηλεπισκόπηση έχει δώσει στους επιστήμονες ένα πολύ σημαντικό εργαλείο για την παρακολούθηση της κατάστασης της βιόσφαιρας. Από τότε υπάρχει τόσο μεγάλη εξέλιξη στους αισθητήρες που καταγράφουν την επιφάνεια της γης και στο λογισμικό που επεξεργάζεται τις λαμβανόμενες πληροφορίες, ώστε το μεγαλύτερο πρόβλημα σήμερα να είναι η επινόηση εφαρμογών που να μπορούν να εκμεταλλευτούν αυτό τον πλούτο δεδομένων.»
- ΤΟ ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΤΕΡΟ ΒΗΜΑ: «Το σημαντικότερο βήμα στην συλλογή δεδομένων με την τηλεπισκόπηση είναι η ερμηνεία της εικόνας που μας δίνουν οι αισθητήρες και η εξαγωγή των θεματικών δεδομένων (π.χ. βλάστηση, λίμνες) που μας χρειάζονται.»
ΟΙ ΤΕΣΣΕΡΙΣ ΤΡΟΠΟΙ ΛΗΨΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΑΠΟ ΜΙΑ ΕΙΚΟΝΑ:
① από ΤΟ ΣΧΗΜΑ των αντικειμένων που διακρίνονται στην εικόνα ② από ΤΗΝ ΕΝΤΑΣΗ ΤΗΣ ΑΝΑΚΛΩΜΕΝΗΣ ΗΛΙΑΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ σε διάφορες περιοχές του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος (π.χ. ΧΡΩΜΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΥ) ③ από ΤΗΝ ΕΝΤΑΣΗ ΤΗΣ ΕΚΠΕΜΠΟΜΕΝΗΣ ΑΠΟ ΤΗ ΓΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ (ΥΠΕΡΥΘΡΗ ακτινοβολία) ④ από ΤΟ ΠΟΣΟΣΤΟ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΠΟΥ ΑΝΑΚΛΑΤΑΙ ΑΠΟ ΤΗ ΓΗ από αυτό που ΕΚΠΕΜΠΕΙ Ο ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ προς αυτή (RADAR)⚠️ Στη σελ. 121 το βιβλίο τυπώνει «η ένταση τις ανακλώμενης ηλιακής ακτινοβολίας» — ορθογραφικό.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τηλεπισκόπηση είναι η συλλογή πληροφοριών για κάποιο αντικείμενο χωρίς να υπάρχει φυσική επαφή με αυτό. Τα πλεονεκτήματά της είναι η συλλογή τεράστιας ποσότητας πληροφοριών σε πολύ σύντομο χρόνο και για τεράστιες περιοχές, ενώ ιδιαίτερα για την παρακολούθηση των παραμέτρων της γεωργίας και των φυσικών πόρων έχει πολύ μεγάλη χρησιμότητα. Τα δεδομένα τηλεπισκόπησης αντλούνται από αισθητήρες τοποθετημένους συνήθως σε αεροπλάνα, οπότε έχουμε αεροφωτογραφίες, ή σε δορυφόρους, οπότε έχουμε δορυφορικές φωτογραφίες. Το σημαντικότερο βήμα στη συλλογή δεδομένων με την τηλεπισκόπηση είναι η ερμηνεία της εικόνας που μας δίνουν οι αισθητήρες και η εξαγωγή των θεματικών δεδομένων, όπως η βλάστηση ή οι λίμνες, που μας χρειάζονται.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Δορυφορική τηλεπισκόπηση και αεροφωτογραφίες
Ερώτηση: Ποιες οι διαφορές της δορυφορικής τηλεπισκόπησης από την τηλεπισκόπηση με αεροφωτογραφίες;
Απάντηση:
- Η ΑΦΕΤΗΡΙΑ (σελ. 120): «Τα αεροπλάνα ήταν το πρώτο μέσο που χρησιμοποιήθηκε και χρησιμοποιείται ακόμα. Οι δορυφόροι, έχοντας σημαντικά πλεονεκτήματα, χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο.»
- ΤΑ ΤΕΣΣΕΡΑ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΩΝ, αυτούσια:
① η ΔΙΑΡΚΗΣ ΣΥΛΛΟΓΗ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ② η ΠΕΡΙΟΔΙΚΗ ΚΑΛΥΨΗ ΤΗΣ ΚΑΘΕ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ③ η ΚΑΛΥΨΗ ΤΕΡΑΣΤΙΩΝ ΠΕΡΙΟΧΩΝ ④ η ΣΥΛΛΟΓΗ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΕ ΠΟΛΛΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΦΑΣΜΑΤΟΣ (ορατό, υπέρυθρο, μικροκύματα κτλ.) - ΤΟ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑ ΤΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΩΝ ΚΑΙ Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΟΥ: «Ένα μειονέκτημα που μέχρι τώρα έκανε απαραίτητη την χρήση αεροφωτογραφιών σε ορισμένες εφαρμογές ήταν η μικρή ανάλυση των εικόνων των δορυφόρων (η ελάχιστη έκταση που διέκριναν ήταν περίπου 20 x 20 m). Η ανάλυση των δορυφόρων στις μέρες μας έχει φτάσει το 1 x 1 m, ενώ στρατιωτικοί δορυφόροι φτάνουν τα 20 x 20 cm. Έτσι οι δορυφόροι αρχίζουν να χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε όλες τις εφαρμογές.» ⚠️ Τα μεγέθη αυτά αφορούν την εποχή συγγραφής του βιβλίου (τέλη δεκαετίας 1990).
- Η ΟΥΣΙΩΔΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ — ΣΧΗΜΑ ΕΝΑΝΤΙ ΦΑΣΜΑΤΟΣ (σελ. 121):
ΑΕΡΟΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑ ΑΝΑΛΥΣΗ ΥΨΗΛΗ — «μας επιτρέπει ΧΑΜΗΛΗ — «μας επιτρέπει να να αναγνωρίσουμε ΑΚΟΜΑ αναγνωρίσουμε ΜΟΝΟ ΜΕΓΑΛΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ» αντικείμενα (λεωφόροι, αεροδρόμια κτλ.)» ΦΑΣΜΑ «συνήθως ΠΑΓΧΡΩΜΑΤΙΚΕΣ «οι αισθητήρες τους (ΑΣΠΡΟΜΑΥΡΕΣ)» → ΜΙΑ καταγράφουν εικόνες ΣΕ ΜΟΝΟ τιμή ανάκλασης, ΠΟΛΛΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΤΟΥ «η ΜΕΣΗ ΤΙΜΗ, που ΔΕΝ ΦΑΣΜΑΤΟΣ (π.χ. ΕΧΟΥΝ ΧΡΩΜΑ)» ΕΙΝΑΙ ΑΡΚΕΤΑ ΧΑΡΑΚΤΗ- ΡΙΣΤΙΚΗ τις περισσότερες φορές» ΠΗΓΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΤΟ ΣΧΗΜΑ των αντικειμένων ΤΑ ΦΑΣΜΑΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ - ΤΟ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΠΟΥ ΤΑ ΣΥΝΟΨΙΖΕΙ ΟΛΑ: «Για παράδειγμα, ενώ ένα δάσος και μια καλλιέργεια έχουν την ίδια μέση ανάκλαση στις παγχρωματικές εικόνες, ανακλούν διαφορετικά το φως στις διάφορες περιοχές του φάσματος (έχουν άλλο χρώμα) και έτσι μπορούν να διακριθούν σε μια δορυφορική εικόνα.» ➜ Δηλαδή η αεροφωτογραφία υπερέχει στη γεωμετρία, η δορυφορική εικόνα στη φασματική ταυτοποίηση — και γι' αυτό ακριβώς η δεύτερη είναι καταλληλότερη για τη διάκριση ειδών βλάστησης και την ανίχνευση ασθενειών (§6.2.1).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα αεροπλάνα ήταν το πρώτο μέσο τηλεπισκόπησης και χρησιμοποιούνται ακόμα, ενώ οι δορυφόροι, έχοντας σημαντικά πλεονεκτήματα, χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο. Τα πλεονεκτήματα των δορυφόρων είναι η διαρκής συλλογή στοιχείων, η περιοδική κάλυψη της κάθε περιοχής, η κάλυψη τεράστιων περιοχών και η συλλογή στοιχείων σε πολλές περιοχές του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, όπως το ορατό, το υπέρυθρο και τα μικροκύματα. Μειονέκτημα που μέχρι πρόσφατα έκανε απαραίτητη τη χρήση αεροφωτογραφιών σε ορισμένες εφαρμογές ήταν η μικρή ανάλυση των δορυφορικών εικόνων, αφού η ελάχιστη έκταση που διέκριναν ήταν περίπου 20 επί 20 μέτρα, ενώ σήμερα έχει φτάσει το ένα επί ένα μέτρο και στους στρατιωτικούς δορυφόρους τα 20 επί 20 εκατοστά. Η ουσιώδης διαφορά είναι ότι στην αεροφωτογραφία, που είναι συνήθως παγχρωματική και άρα δίνει μία μόνο, τη μέση, τιμή ανάκλασης, η πληροφορία προέρχεται κυρίως από το σχήμα των αντικειμένων, τα οποία λόγω της υψηλής ανάλυσης αναγνωρίζονται ακόμα και όταν είναι μικρά. Αντίθετα, στη δορυφορική εικόνα η χαμηλή ανάλυση επιτρέπει να αναγνωρίσουμε μόνο μεγάλα αντικείμενα, όπως λεωφόρους και αεροδρόμια, οι αισθητήρες όμως καταγράφουν σε πολλές περιοχές του φάσματος και έτσι η ερμηνεία γίνεται με βάση τα φασματικά στοιχεία. Για παράδειγμα, ένα δάσος και μια καλλιέργεια έχουν την ίδια μέση ανάκλαση στις παγχρωματικές εικόνες, ανακλούν όμως διαφορετικά το φως στις διάφορες περιοχές του φάσματος και έτσι μπορούν να διακριθούν σε μια δορυφορική εικόνα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Οι εφαρμογές της τηλεπισκόπησης στη γεωργία
Ερώτηση: Ποιες είναι οι εφαρμογές της τηλεπισκόπησης στη γεωργία;
Απάντηση:
- Η ΑΦΕΤΗΡΙΑ (§6.2.1, σελ. 122): «Η γεωργία και η παρακολούθηση των φυσικών πόρων ήταν από τους πρώτους τομείς που αξιοποίησαν τις δυνατότητες που μας παρέχει η τηλεπισκόπηση. Σήμερα έχουν δημιουργηθεί πολλές εφαρμογές που λειτουργούν σε ευρεία κλίμακα και άλλες που αναπτύσσονται ερευνητικά.»
- ① ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΕΙΔΟΥΣ ΚΑΙ ΕΚΤΑΣΗΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΩΝ — «μία από τις πρώτες εφαρμογές»: «η εκτίμηση του είδους των καλλιεργειών που υπάρχουν σε μια περιοχή και της έκτασης που αυτές καταλαμβάνουν. Αυτή είναι μια πολύ χρήσιμη πληροφορία για τη λήψη πολιτικών αποφάσεων και για το μελλοντικό σχεδιασμό των ενεργειών που αφορούν τη γεωργία σε μια περιοχή.» ⚠️ Η ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕ ΤΟ ΠΑΡΕΛΘΟΝ: «Με τις συμβατικές μεθόδους η εκτίμηση αυτή απαιτούσε δουλειά πολλών ατόμων επιτόπου και είχε τεράστιο κόστος. Με την τηλεπισκόπηση, οι απαιτούμενες επιτόπιες παρατηρήσεις έχουν μειωθεί στο ελάχιστο (γίνονται μόνο δειγματοληπτικά για επιβεβαίωση) και η διαδικασία ολοκληρώνεται σε πολύ σύντομο χρόνο.» ② ΠΡΟΒΛΕΨΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ κάθε καλλιέργειας — «η πληροφορία αυτή μπορεί επίσης να παραχθεί από τα δεδομένα της τηλεπισκόπησης».
- ③ ΔΙΑΠΙΣΤΩΣΗ ΠΡΟΣΒΟΛΗΣ ΑΠΟ ΑΣΘΕΝΕΙΑ — «μια από τις πρωτοποριακές εφαρμογές», ιδίως στις μεγάλες καλλιέργειες:
ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ: οι αισθητήρες βλέπουν «στην περιοχή του ΕΡΥΘΡΟΥ και του ΥΠΕΡΥΘΡΟΥ του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, περιοχές στις οποίες ΑΠΟΡΡΟΦΑ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Η ΧΛΩΡΟΦΥΛΛΗ ΤΩΝ ΦΥΤΩΝ» ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ: διαπίστωση της προσβολής ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΚΤΑΣΗΣ ΤΗΣ «ΠΡΙΝ ΑΚΟΜΑ ΓΙΝΕΙ ΟΡΑΤΗ ΑΠΟ ΤΟ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟ ΜΑΤΙ» μέσω της ΑΠΟΤΥΠΩΣΗΣ ΤΗΣ ΜΕΙΩΣΗΣ ΤΗΣ ΧΛΩΡΟΦΥΛΛΗΣ στα ΣΤΡΕΣΑΡΙΣΜΕΝΑ φυτά, «ΣΑΝ ΑΛΛΑΓΗ ΤΟΥ ΧΡΩΜΑΤΟΣ ΣΕ ΜΙΑ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ» ΟΙ ΔΥΟ ΛΟΓΟΙ ΠΟΥ ΤΟ ΜΑΤΙ ΔΕΝ ΤΟ ΠΙΑΝΕΙ ΕΓΚΑΙΡΑ · η αλλαγή εμφανίζεται αρχικά «σε ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΟΥ ΦΑΣΜΑΤΟΣ ΠΟΥ ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ ΟΡΑΤΗ από το ανθρώπινο μάτι» · στις μεγάλες καλλιέργειες «είναι ΑΔΥΝΑΤΟ να ελέγχουμε ΟΛΗ ΤΗΝ ΕΚΤΑΣΗ της καλλιέργειας» - ④ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ ΑΠΟ ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΕΣ: «Με βάση τα δορυφορικά δεδομένα, μπορούμε να κάνουμε την εκτίμηση των επιπτώσεων στις καλλιέργειες από φυσικές καταστροφές, σε πολύ μικρό χρόνο.» ⑤ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΚΙΝΔΥΝΟΥ ΔΙΑΒΡΩΣΗΣ: πληροφορίες όπως «η ύπαρξη ή όχι φυτοκάλυψης, το είδος των φυτών που καλύπτουν το έδαφος κ.ά.» ⑥ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΩΝ ΕΔΑΦΩΝ: «πληροφορίες που να μας βοηθήσουν στην χαρτογράφηση των εδαφών».
- ⑦ ΑΡΔΕΥΣΕΙΣ: «μέσω των αισθητήρων των δορυφόρων, συλλέγονται πληροφορίες που μας είναι απαραίτητες για την εκτίμηση των αναγκών των καλλιεργειών σε νερό όπως είναι:
· η ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΤΟΥ ΕΔΑΦΟΥΣ · το ΕΙΔΟΣ ΤΟΥ ΚΑΛΛΙΕΡΓΟΥΜΕΝΟΥ ΦΥΤΟΥ · το ΣΤΑΔΙΟ ΤΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΤΟΥ ΦΥΤΟΥ κ.ά. ```» Εικ. 6.7: δορυφορική φωτογραφία «όπου διακρίνονται **ένα ποτάμι (σκούρο μπλε), καλλιέργειες (κόκκινο) και χέρσες εκτάσεις**» — η εικόνα δείχνει πώς τα **φασματικά** χαρακτηριστικά μεταφράζονται σε **θεματική** πληροφορία.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η γεωργία και η παρακολούθηση των φυσικών πόρων ήταν από τους πρώτους τομείς που αξιοποίησαν τις δυνατότητες της τηλεπισκόπησης. Οι κυριότερες εφαρμογές είναι οι εξής. Πρώτον, η εκτίμηση του είδους των καλλιεργειών που υπάρχουν σε μια περιοχή και της έκτασης που καταλαμβάνουν, πληροφορία πολύ χρήσιμη για τη λήψη πολιτικών αποφάσεων και τον μελλοντικό σχεδιασμό· με τις συμβατικές μεθόδους η εκτίμηση αυτή απαιτούσε δουλειά πολλών ατόμων επιτόπου και είχε τεράστιο κόστος, ενώ με την τηλεπισκόπηση οι επιτόπιες παρατηρήσεις έχουν μειωθεί στο ελάχιστο και γίνονται μόνο δειγματοληπτικά για επιβεβαίωση. Δεύτερον, η πρόβλεψη της παραγωγής κάθε καλλιέργειας. Τρίτον, η διαπίστωση της προσβολής από κάποια ασθένεια, ιδίως στις μεγάλες καλλιέργειες, που βασίζεται στη δυνατότητα των αισθητήρων να βλέπουν στην περιοχή του ερυθρού και του υπέρυθρου, όπου απορροφά ακτινοβολία η χλωροφύλλη των φυτών, ώστε η μείωσή της στα στρεσαρισμένα φυτά να αποτυπώνεται ως αλλαγή του χρώματος σε μια φωτογραφία, πριν ακόμα η προσβολή γίνει ορατή από το ανθρώπινο μάτι. Τέταρτον, η εκτίμηση των επιπτώσεων στις καλλιέργειες από φυσικές καταστροφές σε πολύ μικρό χρόνο. Πέμπτον, η εκτίμηση του κινδύνου διάβρωσης σε μια περιοχή, με πληροφορίες όπως η ύπαρξη ή όχι φυτοκάλυψης και το είδος των φυτών που καλύπτουν το έδαφος. Έκτον, η χαρτογράφηση των εδαφών. Έβδομον, οι αρδεύσεις, όπου μέσω των αισθητήρων των δορυφόρων συλλέγονται πληροφορίες απαραίτητες για την εκτίμηση των αναγκών των καλλιεργειών σε νερό, όπως η θερμοκρασία του εδάφους, το είδος του καλλιεργούμενου φυτού και το στάδιο της ανάπτυξής του.
Κριτήρια αξιολόγησης:
