Integrated landsat ETM and remote sensing techniques for environmental change monitoring دمج صور الأقمار الصناعية لاندسات وتقنيات الاستشعار عن بعد، لدراسة ورصد التغيرات البيئية

Abstract

أصبحت التكنولوجيا الحديثة من الأدوات الأساسية لدراسة وتحليل الموارد المائية، والتغيرات البيئية وتعتبر تقنية الاستشعار عن بعد لدراسة موارد المياه والتغيرات البيئية واحدة من هذه التقنيات الحديثة تهدف هذه الدراسة إلى رصد وكشف التغيرات البيئية في منطقة الفيوم في مصر، والتي تتكون من 5 مقاطعات تم في هذا البحث تطبيق تقنيات مختلفة للكشف عن التغيرات البيئية مثل Delta Cue، والتصنيف بدون إشراف، والمؤشرات الطيفية وقد تم استخدام صور فضائية متعددة الأزمنة (لاندسات 1999، و2003 م) وقد استخدمت خوارزميات مختلفة في هذه الدراسة، مثل حساب فروق المساحات لمكونات الأرض بعد تصنيف الصور، وتحويلات الـ Cap Tasseled، ومؤشر لفرق الغطاء النباتى (NDVI) والغطاء المائي (NDWI)، ومؤشر رطوبة الأرض (TCW) وقد تم استنتاج التغيرات في المسطحات المائية السطحية، والتغيرات في مساحات الغطاء النباتي والمناطق غير الزراعية، والمناطق الزراعية التي تم تغييرها إلى مناطق غير زراعية، والعكس، عن طريق استخدام هذه التقنيات السابق ذكرها وقد تم حساب فروق المساحات للغطاء الأرضي على مستوى المقاطعات الخمسة باستخدام منهجيات نظم المعلومات الجغرافية وأظهرت النتائج أن المسطحات المائية قد زادت حوالي 106 كم2 بالنسبة لبحيرة قارون، و0078 كم2 في وادي الريان 1، وانخفض حوالي 36 كم2 في وادي الريان 2 خلال فترة الدراسة الزمنية وقد ازداد الغطاء النباتي 625 %، و1117 % في مقاطعتين من منطقة الفيوم، هما الفيوم، وسنورس على التوالي، وانخفضت بنسبة 663 %، و8 %، و204 % في تاماي، وابشوي، واطسا على التوالي أما الأماكن السكنية والأماكن غير المزروعة، فقد انخفضت بالنسبة للفيوم وسنورس بنسبة 0011 %، و101 % على التوالي، بينما في تاماي، وإبشوي، وأطسا فقد زادت النسبة إلى 12 %، و112 %، و1174 على التوالي وأظهرت نتائج التحليل الإحصائي أن هناك علاقة كبيرة بين تغيير القيم الناتجة عن اختبار التقنيات المختلفة للكشف عن التغييرات البيئية وأخيرا فإن نتائج هذه الدراسة تمثل مصدرا قيما لصانعي القرار لرصد التغيرات البيئية والتحكم فيها، وأيضا لوضع مشاريع التنمية المستقبلية

Modern technologies are becoming very essential tools for water resources and environmental studies analysis One of these modern technologies is using the remote sensing for water resources and environmental studies This study aims to monitoring detecting and investigating environmental changes in Fayoum region which consists of 5 districts Different change detection techniques ; Delta Cue Unsupervised classification differencing Spectral Indices and Multi temporal remotely sensed data (Landsat ETM 1999 and 2003) were adopted in this research Different change detection algorithms are utilized in this study as unsupervised classification images differencing Magnitude Diff Tasseled Cap Single band Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) the Normalized Differential Water Index (NDWI) and Tasseled Cap transformation Wetness indicator (TCW) Changed water bodies surface areas vegetation bare difference areas areas changed from vegetation to bare and the opposite were all detected using the above mentioned techniques and quantified to district levels using ArcGIS methodologies Results showed that water bodies have increased of about 106 km2 in Lake Karon 0078 km2 in Wadi Rayan 1 and decreased for about 36 km 2 in Wadi Rayan 2 during the study period The vegetation cover has increased by 625 % and 1117 % in Fayoum and Senores districts respectively and decreased by 663 % 8 % and 204 in Tamay Ibshoy and Itsa respectively The bare and built up areas for Fayoum and Senores were decreased by 0011 % and 101 % respectively while Tamay Ibshoy and Itsa were increased by 12 % 112 % and 1174 % respectively Results of the statistical analysis showed that there was significant correlation between the change values resulted from tested change detection techniques The outcome of this study represents a valuable resource for decision makers to guard against the environmental changes and for future development projects