Ανάπτυξη Γεωχωρικού Μοντέλου Αξιολόγησης Πλημμυρικής Επιδεκτικότητας με Χρήση Τεχνολογιών Τηλεπισκόπησης και Μεθόδων Μηχανικής Μάθησης. Εφαρμογή στην Νήσο της Ρόδου

Η παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία έχει ως στόχο την εκτίμηση της πλημμυρικής επιδεκτικότητας με τη χρήση προηγμένων μεθόδων χωρικής ανάλυσης και υπολογιστικών τεχνικών, όπου αναλύονται οι παράγοντες που συμβάλλουν στα πλημμυρικά φαινόμενα και γίνεται εκτίμηση των περιοχών που παρουσιάζουν υψηλή επιδεκτικότητα. Στο πρώτο και θεωρητικό σκέλος της εργασίας αναπτύσσονται θέματα όπως τι είναι οι πλημμύρες, ποιες οι κατηγορίες διαχωρισμού τους ανάλογα με τα αίτια εκδήλωσης τους, ενώ παρατίθενται και στατιστικά στοιχεία για αυτές σε εγχώριο και παγκόσμιο επίπεδο. Στην συνέχεια αναλύονται οι διάφοροι τομείς που εντοπίζονται οι επιπτώσεις τους (όπως είναι η ανθρώπινη υγεία, το περιβάλλον και η οικονομία), καταγράφονται οι κύριες μέθοδοι ανάλυσης του μηχανισμού εκδήλωσης τους, καθώς και οι σύγχρονες προσεγγίσεις αποτύπωσης των πλημμυρισμένων εκτάσεων και οι τεχνικές προσδιορισμού της επιδεκτικότητας μιας περιοχής σε αυτές. Συμπληρωματικά, για το εφαρμοσμένο κομμάτι της εργασίας υλοποιήθηκε έρευνα και καθορισμός γεωγραφικών, δημογραφικών, γεωμορφολογικών, γεωλογικών, σεισμοτεκτονικών, κλιματικών και χρήσεων γης στοιχείων για την Ρόδο. Στο εφαρμοσμένο σκέλος αναπτύσσεται ολοκληρωμένη μεθοδολογία χαρτογράφησης πλημμυρικής επιδεκτικότητας με εφαρμογή της στη νήσο Ρόδο, αξιοποιώντας εναρμονισμένα γεωχωρικά δεδομένα και υλοποίηση σε περιβάλλον Google Earth Engine. Αρχικά πραγματοποιούνται συλλογή, εναρμόνιση και προεπεξεργασία των δεδομένων, τεκμηρίωση ιστορικού πλημμυρικών συμβάντων και δημιουργία δειγμάτων πλημμύρας/μη-πλημμύρας για την εκπαίδευση και έλεγχο των μοντέλων, ενώ διερευνώνται οι σχέσεις μεταξύ των ανεξάρτητων μεταβλητών (συσχετίσεις, πολυμεταβλητή διερεύνηση και έλεγχος πολυσυγγραμμικότητας). Στη συνέχεια εκπαιδεύονται και εφαρμόζονται δενδρικά μοντέλα ταξινόμησης (Random Forest, XGBoost και CART) για την παραγωγή πιθανοτικών χαρτών επιδεκτικότητας, με προγνωστικές μεταβλητές που περιλαμβάνουν μορφομετρικά/τοπογραφικά χαρακτηριστικά (π.χ. υψόμετρο, κλίση, προσανατολισμό, καμπυλότητες), δείκτες υδρολογικής απόκρισης/επιφανειακής ροής (TWI, SPI, STI), απόσταση από το υδρογραφικό δίκτυο, λιθολογία, εδαφική σύσταση, και χρήσεις/καλύψεις γης. Η απόδοση των μοντέλων αξιολογείται με κατάλληλες μετρικές και διαδικασίες επικύρωσης, συμπληρούμενες από ανάλυση αβεβαιότητας και διερεύνηση συμφωνίας/διαφωνίας μεταξύ μοντέλων, ενώ οι χάρτες επαληθεύονται επιπλέον μέσω ανεξάρτητης, event-based προσέγγισης με δορυφορικά δεδομένα. Τέλος, τα αποτελέσματα των τριών μοντέλων συνδυάστηκαν σε έναν ενιαίο συνδυαστικό (soft-voting ensemble) χάρτη επιδεκτικότητας, ο οποίος χρησιμοποιήθηκε ως τελικό προϊόν για την εκτίμηση της έκθεσης, μέσω συσχέτισης με θεματικά επίπεδα στοιχείων σε κίνδυνο (όπως χρήσεις γης και πληθυσμός), υποστηρίζοντας εφαρμογές προληπτικού σχεδιασμού και ιεράρχησης δράσεων διαχείρισης κινδύνου.

Authors dc:creator

• Αδαμόπουλος Γεράσιμος
• Adamopoulos Gerasimos

• Θετικές Επιστήμες
• Science

Language dc:language

Ελληνικά, Greek

Identifier

uoadl:5367844

OAI identifier oai:identifier

oai:lib.uoa.gr:uoadl:5367844