| | |  | Νέφος επάνω από το Κατμαντού | |
Άσκηση 3
Περιπτωσιολογική μελέτη ατμοσφαιρικής ρύπανσης στην κοιλάδα του Κατμαντού Άσκηση φύλλου εργασίας 3. Αυτή η άσκηση χωρίζεται σε δύο μέρη και απαιτεί τη χρήση του LEOWorks.
Μέρος 1
Έχετε παρατηρήσει ότι τις ημέρες με υψηλό βαθμό ατμοσφαιρικής ρύπανσης, ο αέρας είναι λιγότερο διαφανής; Όπως μπορεί να γνωρίζετε ήδη, αυτό το φαινόμενο καλείται αιθαλομίχλη. Μειώνει την ορατότητα, και, κατά συνέπεια, δεν μπορείτε να δείτε πολύ μακριά. Αυτές τις ημέρες, οι κοντινοί λόφοι, τους οποίους κανονικά θα βλέπατε καθαρά, δεν είναι καθόλου ορατοί ή σχεδόν καθόλου. Στην πραγματικότητα, η οριζόντια ορατότητα αποτελεί επίσης μια καλή ένδειξη για τη μέτρηση του βαθμού της ατμοσφαιρικής ρύπανσης.
Για να μετρήσουμε το «πάχος» της ατμόσφαιρας, θα αναλύσουμε εικόνες που λήφθηκαν από το δορυφόρο Envisat. Ως δοκιμή, θα συγκρίνουμε τα δεδομένα από το διάστημα με επιστημονικές μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν στο έδαφος (μετρήσεις σωματιδίων P10 των σταθμών παρακολούθησης).
Ας υποθέσουμε ότι οι δορυφορικές μετρήσεις είναι αντιπροσωπευτικές μιας συγκεκριμένης επιφάνειας γύρω από το σταθμό, και ότι η ατμοσφαιρική ρύπανση επηρεάζει τη διαφάνεια της ατμόσφαιρας. Στην πραγματικότητα, κάθε pixel της δορυφορικής εικόνας αντιστοιχεί σε 300 μέτρα x 300 μέτρα.
Το πλεονέκτημα χρήσης δορυφορικών δεδομένων είναι ότι αντιπροσωπεύονται από διαφορετικά χρώματα, περιλαμβάνοντας την υπέρυθρη ακτινοβολία, που δεν είναι ορατά με το γυμνό μάτι. Τα διαφορετικά χρώματα αλληλεπιδρούν με διαφορετικό τρόπο στην ατμόσφαιρα. Γενικά, το μπλε επηρεάζεται περισσότερο από την ομίχλη, τα σταγονίδια ή την αιθαλομίχλη σε σχέση με το κόκκινο. Μπορείτε να εξηγήσετε το λόγο; Ρωτήστε τον καθηγητή της Φυσικής σας!
Παρακάτω θα βρείτε 3 ομάδες δεδομένων. Κάθε μία περιλαμβάνει 5 ζώνες. Η ζώνη 1 μετριέται στο εύρος του μπλε χρώματος, η ζώνη 2 στο εύρος του πράσινου χρώματος, η ζώνη 3 στο εύρος του κίτρινου χρώματος, η ζώνη 4 στο εύρος του κόκκινου χρώματος και η ζώνη 5 στο εύρος της υπέρυθρης ακτινοβολίας. Το επιστημονικό ερώτημα που τίθεται είναι το εξής: Μπορεί κάποια από αυτές τις ζώνες να χρησιμοποιηθεί για να αντιπροσωπεύσει το βαθμό ρύπανσης σωματιδίων P10; Με άλλα λόγια, ας προσπαθήσουμε να βρούμε μια συσχέτιση μεταξύ των μετρήσεων εδάφους και των διαφορετικών ζωνών.
<Κάντε λήψη και αποθηκεύστε τις εικόνες MERIS της κοιλάδας του Κατμαντού: :
- 4 Νοεμβρίου 2003 - ζώνη 1 έως ζώνη 5
- 7 Νοεμβρίου 2003 - ζώνη 1 έως ζώνη 5
- 22 Δεκεμβρίου 2003 - ζώνη 1 έως ζώνη 5
Όλες οι εικόνες διαθέτουν γεωαναφορά - Οι παράμετροι είναι οι εξής: Προβολή: Γεωγραφικό πλάτος / μήκος (WGS 84).
Κάντε λήψη και αποθηκεύστε το σχηματικό αρχείο «P10_monitoring_stations» της κοιλάδας του Κατμαντού, στις θέσεις Θαμέλ, Πουταλισαντάκ, Πανεπιστήμιο Τριμπχούβαν του Κιρτιπούρ, Μπακταπούρ, Ματσαγιαγκάον και Νοσοκομείο Πατάν.
| | Εικ. 11: Δεδομένα εδάφους PM10 | |
Ανοίξτε την Εικ.11, τον πίνακα για τα δεδομένα εδάφους σωματιδίων PM10 για τις παραπάνω ημερομηνίες.
Στο LEOWorks, ανοίξτε την εικόνα της 4 Νοεμβρίου 2003, ζώνη 1r. Χρησιμοποιήστε το Enhance>Interactive Stretching (Ενίσχυση > Διαδραστική επέκταση) (εκτελέστε μόνο μέτρια ενίσχυση αντίθεσης). Τώρα φορτώστε το αρχείο «P10_monitoring_station». Στο παράθυρο Select the Transformation Method, (Επιλέξτε τη μέθοδο μετατροπής), επιλέξτε Arbitrary (Αυθαίρετο) και Map Based (Βάσει χάρτη). Στην εικόνα θα εμφανιστούν και οι έξι σταθμοί παρακολούθησης.
Στο εργαλείο GIS Tool, ανοίξτε το Tools>Information (Εργαλεία > Πληροφορίες), κάντε κλικ στο Σημείο 2 για να δείτε το όνομα σταθμού (Πουταλισαντάκ) και τις μετρήσεις που βασίζονται στο έδαφος τις τρεις ημέρες (4 Νοε, 7 Νοε και 22 Δεκ 2003). Στην εικόνα, το σημείο είναι επισημασμένο.
Κάντε κλικ και ανοίξτε το View>Cursor Position/Value (Προβολή > Θέση/Τιμή δρομέα). Αργά και προσεκτικά μεταβείτε επάνω από το σημείο με το δρομέα και διαβάστε την τιμή αυτού του pixel που μετρήθηκε από δορυφόρο ως «Αρχικά δεδομένα», π.χ. 61 για Πουταλισαντάκ 4 Νοε. Ζώνη 1. Θα παρατηρήσετε ότι στους παρακάτω πίνακες και γραφήματα θα βρείτε τον ίδιο αριθμό 61.35. Στην πραγματικότητα, έπρεπε να μειώσουμε την ποσότητα των δεδομένων και επομένως έχουμε περικόψει τα δεκαδικά.
1. Σε Microsoft Excel, δημιουργήστε έναν πίνακα και βάλτε στον πίνακα τα αντίστοιχα δεδομένα PM10 και τον ψηφιακό αριθμό (τιμή DN). Με τη βοήθεια των γραφημάτων που πρέπει να δημιουργήσετε, μελετήστε τη σχέση μεταξύ των τιμών DN και των ζωνών, καθώς και τη σχέση μεταξύ των τιμών DN και του PM10. Δείτε το παράδειγμα στην επόμενη σελίδα.
2. Επαναλάβετε την παραπάνω διαδικασία για όλες τις εικόνες/ζώνες.
| |
