Ανάπτυξη και αξιολόγηση μεθοδολογίας για την αυτόματη παραγωγή χαρτών κάλυψης γης για την Ελλάδα - Μπληζιώτης, Δημήτριος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών, 2016)
Στη συγκεκριμένη μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία αναπτύχθηκε και αξιολογήθηκε μεθοδολογική προσέγγιση για την αυτόματη παραγωγή χαρτών κάλυψης και χρήσεων γης, αξιοποιώντας ελεύθερα δορυφορικά τηλεπισκοπικά δεδομένα καθώς και εξειδικευμένους αλγόριθμους ταξινόμησης που συνδέονται με την επιστήμη της τηλεπισκόπησης και παρατήρησης της γης, για την περιοχή της Ελλάδας. Για την υλοποίηση των αλγορίθμων και την περάτωση των απαιτούμενων διαδικασιών με σκοπό την επίτευξη του παραπάνω στόχου χρησιμοποιηθήκαν λογισμικά και δεδομένα που διέπονται από τις αρχές του ανοιχτού λογισμικού και των ανοιχτών προτύπων αντίστοιχα. Πιο συγκεκριμένα, η μεθοδολογική προσέγγιση που αναπτύχθηκε ακολουθεί μορφή ιεραρχικού δέντρου απόφασης, η οποία αξιοποιεί πολλαπλούς ταξινομητές ανάλογα με τη θεματική κατηγορία προς ταξινόμηση. Η συγκεκριμένη μεθοδολογία βασίζεται στη λογική του “per class classification”, δηλαδή κάθε κατηγορία ταξινομείται χωριστά και στη συνέχεια «μασκάρεται» έτσι ώστε ο αλγόριθμος ταξινόμησης να εστιάζει κάθε φορά στην ενδιαφερόμενη κατηγορία, αξιοποιώντας παράλληλα φαινολογικά χαρακτηριστικά, τα οποία εξάγονται ύστερα από κατάλληλη ανάλυση χρονοσειρών για την αύξηση της ακρίβειας στις θεματικές κατηγορίες της βλάστησης και των καλλιεργειών. Για το σύνολο των διαδικασιών δημιουργήθηκε πρόγραμμα γραμμένο σε γλώσσα προγραμματισμού Python αξιοποιώντας ελεύθερες βιβλιοθήκες όπως είναι η GDAL, Numpy και Orfeo Toolbox. Η μεθοδολογική προσέγγιση που αναπτύχθηκε ταξινομεί την κάθε σκηνή σε 2 στάδια, ανάλογα με το επίπεδο λεπτομέρειας κάθε κατηγορίας. Πιο συγκεκριμένα, κατά το 1ο στάδιο εφαρμόζεται μία ιεραρχική ταξινόμηση ανά κλάση, λαμβάνοντας υπόψη λογικούς και ποσοτικούς κανόνες, ενώ στο 2ο στάδιο ενσωματώνονται διαχρονικά φαινολογικά χαρακτηριστικά σε συνδυασμό με το διαχρονικό στατιστικό μοντέλο εκπαίδευσης/πρόβλεψης που δημιουργήθηκε από δείγματα σε διάφορες περιοχές και χρονικές στιγμές στην Ελλάδα. Η ενσωμάτωση των χαρακτηριστικών που σχετίζονται με το χρόνο ήταν ιδιαίτερα σημαντική για τη βελτίωση της ακρίβειας των αποτελεσμάτων της ταξινόμησης αξιοποιώντας δορυφορικά δεδομένα από τον Landsat 8 καθώς και αναλύοντας χρονοσειρές NDVI του αντίστοιχου δορυφόρου. Συνοψίζοντας, η μεθοδολογική προσέγγιση που ακολουθήθηκε, καθώς και τα αντίστοιχα προγράμματα που δημιουργήθηκαν, αντιμετώπισαν ικανοποιητικά την παραγωγή διαχρονικών χαρτών κάλυψης γης και χρήσεων γης για την περιοχή της Ελλάδας με ακρίβειες καλύτερες του 85 % στις περιοχές μελέτης που επιλέχθηκαν. Λαμβάνοντας τα παραπάνω υπόψη, μπορεί να θεωρηθεί πως η συγκεκριμένη μεθοδολογική προσέγγιση, ύστερα από κατάλληλες παραμετροποιήσεις και προσθήκες, μπορεί να αξιοποιηθεί ως μία εφικτή επιχειρησιακή λύση για την παραγωγή χαρτών κάλυψης γης σε χωρική ανάλυση 30 m για την περιοχή της Ελλάδας.