Ανίχνευση ορυκτών πρώτων υλών με χρήση υπερφασματικών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων. μελέτη περίπτωσης Δ. Μήλος - Βαλσαμίδης, Θεόφιλος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών, 2015)
Η Ελλάδα αποτελεί μία χώρα με υψηλό μεταλλευτικό δυναμικό, διαθέτοντας πλούσιο σε πρώτες ύλες έδαφος και υπέδαφος. Η εξερεύνηση των πιθανών αποθεμάτων και των κοιτασμάτων είναι γνωστή ή μπορεί να βρεθεί μέσω επίγειων παρατηρήσεων σε συνδυασμό με τη χρήση ψηφιακής τηλεπισκόπησης και ειδικά υπερφασματικών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων. Αυτό οφείλεται στο ότι η Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση βοηθά στην αναγνώριση διαφορετικών υλικών λόγω της υψηλής φασματικής διακριτικής ικανότητας την οποία παρέχει, χωρίζοντας το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα σε εκατοντάδες στενές, παρακείμενες φασματικές ζώνες. Αξιοποιώντας αυτήν την ιδιότητα, η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία έχει ως σκοπό τη διερεύνηση των δυνατοτήτων και των περιορισμών της Υπερφασματικής Τηλεπισκόπησης για την ανάδειξη ορυκτών πρώτων υλών. Επιπλέον στόχοι αποτελούν η σύγκριση των αλγορίθμων ανίχνευσης κοιτασμάτων, καθώς και να αποτελέσει πυξίδα για όποιον θέλει να ασχοληθεί σχετικά. Αρχικά σε θεωρητικό επίπεδο έγινε αναφορά των κυριότερων μεθόδων επεξεργασίας και τεχνικών της Υπερφασματικής Τηλεπισκόπησης ούτως ώστε να γίνει η επιλογή της καταλληλότερης τηλεπισκοπικής μεθόδου και τεχνικής η οποία θα διασφαλίζει τα πιο αξιόπιστα αποτελέσματα και τα εγκυρότερα κατά το δυνατόν πορίσματα. Ακόμη, επισημάνθηκαν τα κυριότερα κοιτάσματα και ορυκτές πρώτες ύλες της Μήλου, οι λατομήσεις και το ιστορικό τους, έτσι ώστε να γίνει αντιληπτή η σημασία τους για την τοπική κοινωνία, αλλά και την Ελλάδα γενικότερα. Επιπλέον αναφέρθηκαν κάποια γενικότερα στοιχεία της γεωλογίας του νησιού για να γίνει κατανοητός ο τρόπος και το καθεστώς γένεσης των κοιτασμάτων, αναδεικνύοντας για άλλη μία φορά τη μοναδικότητα του νησιού. Στη συνέχεια, στο πρακτικό επίπεδο, αναφέρθηκαν τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για την εκτέλεση της εργασίας, με έμφαση στην υπερφασματική εικόνα που επεξεργάστηκε και το γεωλογικό χάρτη, που ελλείψει επίγειων μετρήσεων κρίθηκε ως κύριο βοηθητικό δεδομένο, αφού βασιζόμενοι σε αυτόν επιλέχθηκαν οι φασματικοί στόχοι και οι περιοχές εκπαίδευσης βάσει των οποίων έγινε η ταυτοποίηση των καθαρών στόχων που εξήχθησαν από την απεικόνιση και αξιολογήθηκαν οι χάρτες αφθονίας αντίστοιχα. Ακολούθως, διενεργήθηκαν οι προεπεξεργασίες στην εικόνα του δέκτη DAIS που περιελάμβαναν ατμοσφαιρικές και γεωμετρικές διορθώσεις, κατασκευή μωσαϊκού και μείωση της διάστασης της εικόνας. Αμέσως μετά, έλαβε χώρα η εξαγωγή των καθαρών στόχων και η σύγκριση των φασματικών υπογραφών με τις πρότυπες υπογραφές της βιβλιοθήκης της USGS και με τους φασματικούς στόχους που είχαν αρχικά οριστεί. Η εξαγωγή των καθαρών στόχων έγινε με τρεις διαφορετικούς αλγορίθμους, οι οποίοι συγκρίθηκαν και αξιολογήθηκαν με βάση τους φασματικούς στόχους που αρχικά ορίστηκαν. Η αξιολόγηση έγινε μέσω του Spectral Angle Distance και στις καλύτερες μεθόδους έλαβε χώρα ταξινόμηση μικτών εικονοστοιχείων με τη χρήση 3 διαφορετικών αλγορίθμων· Το Μοντέλο γραμμικής φασματικής μίξης (Linear Spectral Unmixing Model), ο Mixture-Tuned Matched Filtering (MTMF) και ο Network Based Method (NBM). Συμπερασματικά έγινε μια διεξοδική διερεύνηση των διάφορων τεχνικών ταξινόμησης εικονοστοιχείων, αφού εξετάστηκαν αρκετές διαφορετικές τεχνικές με διακυμάνσεις στην επιτυχία, οι οποίες ανέδειξαν και τα προβλήματα της καθεμιάς, ανάλογα με τα δεδομένα και την αξιοπιστία τους. Παρ’ όλα αυτά αποτελεί ένα χρήσιμο εργαλείο για όποιον επιθυμεί να εκτελέσει μια γεωλογική χαρτογράφηση.