• Μοντέλα αστικής εξάπλωσης και παρακολούθηση με τηλεπισκόπηση νυκτερινών φώτων.

    Στα πλαίσια της δημοσιοποίησης των αποτελεσμάτων της διδακτορικής μου διατριβής με θέμα "Μοντέλα αστικής εξάπλωσης και παρακολούθηση με τηλεπισκόπηση νυκτερινών φώτων" έχει αναρτηθεί ειδική ενότητα στην διεύθυνση https://phd.geographer.gr/

    Η διατριβή είναι διαθέσιμη στο Εθνικό Αρχείο Διδακτορικών Διατριβών.

    Η διατριβή στοχεύει στην παρακολούθηση και ανάλυση της λειτουργίας των ελληνικών αστικών περιοχών μέσω της εκμετάλλευσης μιας ιδιαίτερης κατηγορίας δεδομένων τηλεπισκόπησης, των νυκτερινών φώτων. Τα νυκτερινά φώτα έχει παρατηρηθεί ότι αντικατοπτρίζουν σε σημαντικό βαθμό τα επίπεδα αστικής και οικονομικής ανάπτυξης και είναι άρρηκτα συνδεδεμένα με οικονομικά μεγέθη όπως το ΑΕΠ, ο πληθυσμός, η οικοδομική δραστηριότητα και η κατανάλωση του ηλεκτρικού ρεύματος.
    Η διεξαγωγή της διατριβής υποστηρίζεται από τα κυριότερα σύνολα δεδομένων νυκτερινών φώτων (DMPS/OLS, snpp-VIIRS, ISS) για την αποτύπωση της ελληνικής αστικής «πραγματικότητας». Τα δεδομένα νυχτερινών φώτων διατίθενται χωρίς να έχουν υποστεί την απαραίτητη προεπεξεργασία για την αφαίρεση παραγόντων που επηρεάζουν την ποιότητά τους και τα αποτελέσματατης έρευνας. Σημαντικοί εξωγενείς παράγοντες επιρροής της ποιότητας των δεδομένων, όπως η σεληνιακή ακτινοβολία, δεν έχουν αφαιρεθεί. Τεχνικά χαρακτηριστικά και περιορισμοί όπως η υπερλάμψη και ο κορεσμός των δεδομένων DSMP/OLS συνεχίζουν να απασχολούν την επιστημονική κοινότητα.
    Στα πλαίσια της διατριβής θα προταθούν μεθόδοι για την διόρθωση της σεληνιακής ακτινοβολίας
    από τα δεδομένα snpp-VIIRS και θα επιχειρηθεί η βελτίωση των δεδομένων DMSP/OLS με την
    συνδρομή δεδομένων SAR.
    Στόχος της διατριβής είναι να εκμεταλλευτεί τα δεδομένα νυχτερινών φώτων για να καταγράψει την εποχικότητα των αστικών περιοχών στον Ελλαδικό χώρο, να προσομοιώσει την αστική
    διάχυση που θα λάβει χώρα στο μέλλον, να προβλέψει την ένταση της αστικής δραστηριότητας,
    να εκτιμήσει σε λεπτομερή χωρική και χρονική κλίμακα οικονομικές μεταβλητές όπως το ΑΕΠ.
    Τα νυχτερινά φώτα θα χρησιμοποιηθούν για να αποτιμηθούν οι συνέπειες έκτακτων συνθηκών
    στην αστική δραστηριότητα, για να εκτιμηθεί η επιβάρυνση από την φωτορύπανση και για να
    περιγραφούν τα πρότυπα μετακίνησης στις σύγχρονες ελληνικές πόλεις.Από τα αποτελέσματα προκύπτουν αξιόλογες και καινοτόμες μέθοδοι για την βελτίωση των δεδομένων και την ανάλυση, πρόβλεψη και ερμηνεία των αστικών φαινομένων. Η χρήση νυχτερινών φώτων αποτελεί ένα σημαντικό εργαλείο στα χέρια του ερευνητή αλλά απαιτεί βαθειά επίγνωση των τεχνικών περιορισμών και των εξωγενών παράγοντων που επηρεάζουν τις δυνατότητές τους.

  • Mercury in European topsoils: Anthropogenic sources, stocks and fluxes

    Map of Hg stock (g ha−1) in European topsoils.

    Panos Panagosa, Martin Jiskrab, Pasquale Borrellic, Leonidas Liakosa, Cristiano Ballabioa. 2021. “Mercury in European Topsoils: Anthropogenic Sources, Stocks and Fluxes.” Environmental Research, June, 111556. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.111556.

    a. European Commission, Joint Research Centre (JRC), Ispra, Italy
    b. Environmental Geosciences, University of Basel, Switzerland
    c. Department of Earth and Environmental Sciences, University of Pavia, 27100, Pavia, Italy

    Mercury (Hg) is one of the most dangerous pollutants worldwide. In the European Union (EU), we recently estimated the Hg distribution in topsoil using 21,591 samples and a series of geo-physical inputs. In this manuscript, we investigate the impact of mining activities, chrol-alkali industries and other diffuse pollution sources as primary anthropogenic sources of Hg hotspots in the EU. Based on Hg measured soil samples, we modelled the Hg pool in EU topsoils, which totals about 44.8 Gg, with an average density of 103 g ha−1. As a following step, we coupled the estimated Hg stocks in topsoil with the pan-European assessment of soil loss due to water erosion and sediment distribution. In the European Union and UK, we estimated that about 43 Mg Hg yr−1 are displaced by water erosion and c. a. 6 Mg Hg yr−1 are transferred with sediments to river basins and eventually released to coastal Oceans. The Mediterranean Sea receives almost half (2.94 Mg yr−1) of the Hg fluxes to coastal oceans and it records the highest quantity of Hg sediments. This is the result of elevated soil Hg concentration and high erosion rates in the catchments draining into the Mediterranean Sea. This work contributes to new knowledge in support of the policy development in the EU on the Zero Pollution Action Plan and the Sustainable Development Goal (SDGs) 3.9 and 14.1, which both have as an objective to reduce soil pollution by 2030.

    Link to Dataset: Mercury content in the European Union topsoil

    [Διαβάστε περισσότερα...]
  • An in-depth statistical analysis of the rainstorms erosivity in Europe

    Gini coefficients (G) for the 1181 stations across Europe using all rainfall erosive events included in the REDES database. As a background map, the six K-means clusters as defined by Ballabio et al. (2017) are shown.

    Nejc Bezaka, Matjaž Mikoša, Pasquale Borrellibc, Leonidas Liakosd, Panos Panagosd. 2021. “An In-Depth Statistical Analysis of the Rainstorms Erosivity in Europe.” CATENA 206 (November): 105577. https://doi.org/10.1016/j.catena.2021.105577.

    a .University of Ljubljana, Faculty of Civil and Geodetic Engineering, Slovenia
    b. Department of Earth and Environmental Sciences, University of Pavia, Italy
    c. Department of Biological Environment, Kangwon National University, Chuncheon 24341, Republic of Korea
    d. European Commission, Joint Research Centre (JRC), Ispra, Italy

    Heavy rainstorms play a central role in the water-driving soil erosion processes. An in-depth knowledge about temporal and spatial erosivity of rainfall events is required to gain a better understanding of soil erosion processes and optimize soil protection measures efficiency. In this study, the spatiotemporal distribution of more than 300,000 erosive events measured at 1181 locations, part of the Rainfall Erosivity Database at European Scale (REDES) database, is studied to shed some new light on the rainfall erosivity in Europe. Rainfall erosive events are statistically investigated through the Lorenz curve and derived coefficients such as the Gini coefficient (G). Additionally, seasonal characteristics of the most and the less erosive events are compared to investigate seasonal characteristics of rainstorms across Europe. The G shows largest values of inequality of the inter-annual temporal distribution of the rainfall erosive events in the Alpine region, mostly due to the large number of rainfall events with smaller rainfall erosivity. While for other parts of Europe, the inequality described by the G is mostly due to a small number of high erosive events. The G slightly decreases from south to north while no clear regional patterns can be detected. Additionally, in Europe, on average 11% (ranging from 1 to 24%) of all erosive events contribute to form 50% of the total rainfall erosivity. Furthermore, higher erosive rainfall events tend to occur later in the year compared to less erosive events that take place earlier. To our knowledge, this study is the first one addressing event scale rainfall erosivity distribution using more than 300,000 rainfall erosivity events and covering almost a whole continent. Scientifically our findings represent a major step towards large-scale process-based erosion modelling while, practically, they provide new elements that can support national and local soil erosion monitoring programs.

    [Διαβάστε περισσότερα...]
  • Further adjustment of the Defense Meteorological Satellite Program-Operational Linescan System using radar data

    Fig. 2

    Stathakis, Demetris, and Leonidas Liakos. 2019. “Further Adjustment of the Defense Meteorological Satellite Program-Operational Linescan System Using Radar Data.” Journal of Applied Remote Sensing 13 (03): 034507/1-9. https://doi.org/10.1117/1.JRS.13.034507.

    University of Thessaly, Spatial Analysis/GIS and Thematic Mapping Laboratory,
    Department of Planning and Regional Development, Sekeri & Alamanas, Volos, Greece

    In the past, the Defense Meteorological Satellite Program—Operational Linescan
    System (DSMP/OLS) data have been successfully adjusted based on the presence of vegetation
    in each pixel. We propose a further adjustment based on radar data obtained by the SeaWinds
    scatterometer. It is shown that the adjustment results in substantial accuracy gains, measured as
    increased correlation with the more accurate Visible Infrared Imaging Radiometer Suite data as
    well as with the existing instances of radiance calibrated DSMP/OLS data. The proposed adjust-
    ment is easy to implement. The improvement of the proposed method is particularly significant
    in arid regions where vegetation is relatively sparse.

  • Median Shift Lunar Correction for VIIRS

    Fig.5

    Stathakis, Demetris*, and Leonidas Liakos*. 2020. “Median Shift Lunar Correction for VIIRS.” IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 1–5. https://doi.org/10.1109/LGRS.2020.3007965.

    * Planning and Development Department, University of Thessaly, 38334 Volos, Greece

    Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) 24-h data are substantially affected by lunar illumination. A new method is proposed to correct this distortion and be able to form a consistent time series. The method has the advantage of being relatively simple in its deployment while at the same time effective. The results show that the proposed method removes periodical illumination noise due to the lunar circle while preserving meaningful information, in the test sites applied.

    [Διαβάστε περισσότερα...]
  • Raster και Raster Stack στην R

    Η ανάρτηση αυτή περιλαμβάνει το περιεχόμενο από το workshop στο FOSSCOMM 2019 στην Λαμία. Για περισσότερες λεπτομέρειες ανατρέξτε στο github repository.

    Στόχος του εργαστηρίου είναι η εξοικείωση του χρήστη με το πακέτο raster της R το οποίο προσφέρει την δυνατότητα ανάγνωσης ψηφιδωτών δεδομένων (raster) και επεξεργασίας τους (cropreclassifyreprojectresample κτλ.).

    Επιπλέον, θα επικεντρωθούμε στην κλάση raster stack η οποία δημιουργεί συστοιχίες ψηφιδωτών δεδομένων, κατάλληλες για χρονοσειρές και πολυκαναλικές εικόνες.

    Η διεξαγωγή του εργαστηρίου θα γίνει μέσω παραδειγμάτων και με την χρήση δεδομένων νυκτερινών φώτων DMSP-OLS Nighttime Lights Time Series (Stable Lights Version 4). Θα προηγηθεί μια σύντομη παρουσίαση των βημάτων και της διαδικασίας ώστε οι χρήστες να αποκτήσουν μια σύντομη αλλά περιεκτική εικόνα του στόχου του εργαστηρίου και των δυνατοτητων που προσφέρει ο προγραμματισμός με την R.

    [Διαβάστε περισσότερα...]
  • Λήψη δορυφορικών εικόνων στην R μέσω του GIBS API

    Nighttime Imagery (Day/Night Band, Enhanced Near Constant Contrast)

    Η υπηρεσία Global Imagery Browse Services (GIBS) του παρατηρητηρίου Earth Observing System Data and Information System (EOSDIS) παρέχει δορυφορικές εικόνες πλήρους ανάλυσης σε παγκόσμιο επίπεδο. Η υπηρεσία παρέχει πρόσβαση σε 600 και πλέον προϊόντα δορυφορικών εικόνων τα οποία στην πλειονότητά τους είναι διαθέσιμα με χρονική υστέρηση λίγων ωρών από την διέλευση του δορυφόρου. Η οπτικοποίηση των δεδομένων αυτών υποστηρίζεται από σχετική διαδικτυακή εφαρμογή WorldView  αλλά και μέσω υπηρεσιών (πρωτόκολλα OGC Web Map Tile Service (WMTS)/Tiled Web Map Service (TWMS)) που επιτρέπουν την ενσωμάτωσή του σε τρίτες εφαρμογές. Επιπλέον μια από της πλέον χρήσιμες λειτουργίες της υπηρεσίας GIBS είναι δυνατότητα εκτέλεσης σεναρίου εντολών μέσω της βιβλιοθήκης Geospatial Data Abstraction Library (GDAL). Αυτή η δυνατότητα παρέχει στον χρήση την ευκολία να αυτοματοποιήσει την λήψη δεδομένων (π.χ. μαζική λήψη δεδομένων, αυτόματη περιοδική λήψη, λήψη δεδομένων υπό συγκεκριμένες συνθήκες κτλ.).

    Στην τρέχουσα ανάρτηση παρουσιάζεται ένα σενάριο λήψης δεδομένων από την πλατφόρμα GIBS με την γλώσσα προγραμματισμού R. Στόχος είναι να δημιουργηθεί ένα σενάριο εντολών όπου ο χρήστης θα παρέχει στο script πληροφορίες για το προϊόν και το script θα λαμβάνει τις σχετικές δορυφορικές εικόνες.
    [Διαβάστε περισσότερα...]

  • Τρισδιάστατα μοντέλα για εκτύπωση βουνών της Ελλάδας

    Το μοντέλο του Υμηττού για 3d εκτύπωση.

    Στα πλαίσιο του έργου “Ηλεκτρονικές Υπηρεσίες για την Ανάπτυξη και Διάδοση του Ανοιχτού Λογισμικού” δημιουργήθηκαν τρισδιάστατα μοντέλα για βουνά της Ελλάδας, κατάλληλα για εκτύπωση σε 3D εκτυπωτή.
    Η ομάδα έργου αποτελείται από τους Δημήτρη Σταθάκη, Λεωνίδα Λιάκο, Ιωάννη Φαρασλή και Χρίστο Λυοτύρη.
    Τα συγκεκριμένα βουνά που μοντελοποιήθηκαν είναι ο Υμηττός, το Πήλιο και η Σαμοθράκη (όλο το νησί). Τα ψηφιακά μοντέλα που αναπαράχθηκαν διατίθενται υπό την άδεια Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International. [Διαβάστε περισσότερα...]

  • PyQgis tips: QgsVectorLayer από postgis sql ερώτημα

    Μία πολύ χρήσιμη δυνατότητα που μας προσφέρεται από τo pyqgis είναι να "φορτώνουμε" vector layer που προέρχεται από ερώτημα sql στην postgis.
    Έτσι ο χρήστης μπορεί να συνδυάσει την πληροφορία που θέλει με εντολές join και να φτιάξει το layer που επιθυμεί.
    Ωστόσο, στην σχετική τεκμηρίωση για το τρόπο που φορτώνουμε vector layers δεν αναφέρεται η σχετική δυνατότητα. Μετά από αρκετό ψάξιμο και δοκιμές κατέληξα σε μερικά tips για το πως γίνεται. [Διαβάστε περισσότερα...]

  • Υπολογισμός της καμπύλης Lorenz με το open source πακέτο στατιστικής R

    Καμπύλη Lorenz
    Ένα από τα μέτρα συγκέντρωσης για την εκτίμηση των περιφεριακών ανισοτήτων είναι η καμπύλη Lorenz.
    Για την εφαρμογή της καμπύλης Lorenz (Παπαδασκαλόπουλος, 2000), οι επιμέρους γεωγραφικές περιοχές με την έκταση και τον αντίστοιχο πληθυσμό τους, ταξινομούνται κατά φθίνουσα σειρά της πυκνότητας αυτών, και κάθε μιας των δυο τούτων στηλών, της εκτάσεως και του πληθυσμού, υπολογίζεται η ποσοστιαία  κατανομή, καθώς και η αθροιστική σειρά των ποσοστιαίων τούτων αναλογιών. Στη συνέχεια σε σύστημα ορθογώνιων συντεταγμένων χαράσσεται η γραφική παράσταση της καμπύλης Lorenz, στην οποία ο μεν άξονας των τετμημένων μετρά την αθροιστική σειρά της ποσοστιαίας κατανομής του πληθυσμού, ο δε άξονας των τεταγμένων της αθροιστική σειρά της ποσοστιαίας κατανομής της εκτάσεως και εντοπίζονται τα σημεία της αντιστοιχίας των αθροιστικών σειρών (%) εκτάσεως και πληθυσμού, τα οποία σχηματίζουν πολυγωνική γραμμή ο (καλούμενη καμπύλη Lorenz), φέρεται δε και η διαγώνιος (45ο), καλούμενη διαγώνιος ισοκατανομής. Στην απεικόνιση αυτή παρατηρούνται τα εξής:

    1. αν ο πληθυσμός ήταν ομοιομόρφως κατανεμημένος σε όλες τις επιμέρους περιοχές (γεωγραφικά διαμερίσματα), η αθροιστική καμπύλη του πληθυσμού θα ακολουθούσε τη διαγώνιο γραμμή της αθροιστικής σειράς των περιοχών (διαγώνιος ισοκατανομής).
    2. εάν, αντιθέτως ο πληθυσμός ήταν κατανεμημένος με την μέγιστη δυνατή ανισότητα, τότε η αθροιστική καμπύλη του πληθυσμού θα συνέπιπτε με τον άξονα των τετμημένων.
    3. ο βαθμός συγκεντρώσεως αντιπροσωπεύεται κατ’ ακολουθία από την απόκλιση της καμπύλης μεταξύ των δύο αυτών άκρων.

    Στα πλαίσια του τρέχοντος άρθρου και για εκπαιδευτικούς λόγους θα υπολογιστεί η καμπύλη Lorenz για τον νομό Θεσπρωτίας το 2001 με την βοήθεια του στατιστικού πακέτου R.
    [Διαβάστε περισσότερα...]

Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported
This work by Leonidas Liakos is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported.