Εκτίμηση της ποιότητας των υδάτων με τηλεπισκοπικές μεθόδους σε ελληνικές παράκτιες ζώνες και τον σαρωνικό κόλπο - Σαντόζα, Φίλιππος - Ιωσήφ (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Τοπογραφίας. Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης, 2017)
Η ανάγκη παρακολούθησης και προστασίας των υδάτων είναι ζωτικής σημασίας για τα φυσικά οικοσυστήματα και για τον άνθρωπο. Οι σύγχρονες τεχνολογίες και οι νέες μέθοδοι παρακολούθησης μέσω της ψηφιακής τηλεπισκόπησης, αποτελούν ένα πολύτιμο εργαλείο, αξιόπιστο και χαμηλού κόστους. Οι ανθρώπινες δραστηριότητες (π.χ. βιομηχανική παραγωγή, ιχθυοκαλλιέργειες κλπ.), συμβάλλουν καθοριστικά στο φαινόμενο του ευτροφισμού των παράκτιων υδάτων. Η Ευρωπαϊκή Οδηγία – Πλαίσιο για τα Νερά (2000/60/ΕΚ) και η εθνική νομοθεσία με την οποία εναρμονίστηκε, απαιτούν την παρακολούθηση της κατάστασης του θαλάσσιου περιβάλλοντος και την επίτευξη «Καλής Περιβαλλοντικής Κατάστασης» (Good Environmental Status), με συγκεκριμένους ποσοτικούς στόχους. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, διερευνήθηκε και αξιολογήθηκε η δυνατότητα εκτίμησης της ποιότητας των υδάτων της ελληνικής παράκτιας θαλάσσιας ζώνης και του Σαρωνικού κόλπου, από τα διαχρονικά τηλεπισκοπικά δεδομένα του δορυφόρου Landsat 8. Μελετήθηκαν σημαντικοί δείκτες ποιότητας, όπως η χλωροφύλλη-α, το διαλυμένο οξυγόνο και η αλατότητα, για τους οποίους συλλέγονται in situ δεδομένα από τους μόνιμους παράκτιους θαλάσσιους σταθμούς παρακολούθησης. Οι δορυφορικές εικόνες συσχετίστηκαν με τα δεδομένα δειγματοληψίας, με την μέθοδο της απλής γραμμικής και της εκθετικής παλινδρόμησης. Αξίζει να σημειωθεί, πως τα φασματικά δεδομένα απέχουν χρονικά από τα in situ δεδομένα, έως το πολύ 15 ημέρες. Τα αποτελέσματα είναι ενθαρρυντικά, ιδιαίτερα για τις συσχετίσεις με μικρή χρονική απόκλιση μεταξύ των δορυφορικών εικόνων και των δεδομένων δειγματοληψίας. Συγκεκριμένα, για τη χλωροφύλλη-α επιτεύχθηκαν οι καλύτερες συσχετίσεις, της τάξης του 85% για n=65 παρατηρήσεις και dt=0-10 ημέρες, ενώ για την αλατότητα, προκύπτουν για n=16 παρατηρήσεις και dt=0-2 ημέρες, συσχετίσεις της τάξης του 90%. Τέλος, για το διαλυμένο οξυγόνο επιτυγχάνονται συσχετίσεις της τάξης του 70%, για n=50 παρατηρήσεις και dt=0-5 ημέρες. Σε ορισμένες περιπτώσεις, επιτεύχθηκαν μοντέλα με ισχυρές συσχετίσεις για μεγάλο εύρος χρονικής απόκλισης μεταξύ των in situ και των δορυφορικών δεδομένων και μεγάλο πλήθος παρατηρήσεων, αναδεικνύοντας σημαντικά την αξιοπιστία τους. Με την εκθετική παλινδρόμηση, επιτεύχθηκαν μεγαλύτερες συσχετίσεις απ’ ότι με την απλή γραμμική παλινδρόμηση και στην ελληνική παράκτια θαλάσσια ζώνη παρουσιάζονται υψηλότερες συσχετίσεις απ’ ότι στον Σαρωνικό κόλπο. Συμπερασματικά, με πολλαπλές διαχρονικές πολυφασματικές τηλεπισκοπικές παρατηρήσεις και αντίστοιχες μετρήσεις πεδίου είναι εφικτό να εκτιμηθούν βασικοί δείκτες ποιότητας υδάτων. Με τα αποτελέσματα της παρούσας διπλωματικής εργασίας, μπορεί να συστηματοποιηθεί η αξιοποίηση των τηλεπισκοπικών δεδομένων, για την ακριβή εκτίμηση της περιβαλλοντικής κατάστασης των παράκτιων υδάτων.