Συντάχθηκε 26-05-2026 09:17
Τόπος:
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 02/06/2026 09:00
Λήξη: 02/06/2026 10:00
ΑΝΑΚΟΙΝΩΣΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Όνοματεπώνυμο Φοιτητή: Ευάγγελος Κωνσταντουλάκης
Α.Μ.:2016050102
Ημερομηνία Παρουσίασης: 2/6/2026
Ώρα: 9:00 π.μ.
Σύνδεσμος Zoom: https://tuc-gr.zoom.us/j/96097336706?pwd=oP07RaUMsj9nqBvKVExzIbH90sVlbx.1
Θέμα ΔE «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΚΑΛΥΨΗΣ ΕΔΑΦΙΚΗΣ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΥΛΗΣ ΜΕ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ»
Title «ASSESSMENT OF SOIL ORGANIC MATTER COVERAGE USING SATELLITE REMOTE SENSING TECHNIQUES»
Επιβλέπων: Ανδρονίκη Τσουχλαράκη
Τριμελής Εξεταστική Επιτροπή:
1. Ανδρονίκη Τσουχλαράκη
2. Δημήτρης Αλεξάκης
3. Παναγιώτης Παρτσινέβελος
Περίληψη:
Η εδαφική οργανική ύλη αποτελεί σημαντικό παράγοντα του κύκλου του άνθρακα παγκοσμίως, του συνόλου των φυσικών συστημάτων αλλά και σημαντικός δείκτης της ικανότητας των γεωργικών συστημάτων μίας περιοχής. Η χαρτογράφηση αυτή σε περιφερειακή κλίμακα κρίνεται σημαντική για την ανάλυση του τοπικού ισοζυγίου του άνθρακα, για την προστασία της τοπικής παραγωγής και της ποιότητας των προϊόντων και την εξασφάλιση επισιτιστικής ασφάλειας, ειδικότερα σε αυτήν την χρονική συγκυρία όπου η κλιματική αλλαγή θα ασκήσει σημαντική πίεση στα υπάρχοντα μοντέλα και συστήματα.
Γίνεται κατανοητό λοιπόν πως πρέπει να βρεθούν οι απαραίτητες μέθοδοι έτσι ώστε να καλύπτεται η παραπάνω ανάγκη σε βαθμό που να επιτρέπει τον σχεδιασμό τόσο της αγροτικής παραγωγής αλλά και γενικότερα των χρήσεων γης από τους αρμόδιους φορείς για αρκετά μεγάλες περιοχές και με ικανοποιητική ακρίβεια. Σε αυτό το πλαίσιο ξεκίνησε η έρευνα για αυτήν την εργασία συνδυάζοντας κάποιες ήδη γνωστές μεθόδους εκτίμησης της Εδαφικής Οργανικής Ύλης (ΕΟΥ) με μεθόδους δορυφορικής τηλεπισκόπησης μέσα στο περιβάλλον του λογισμικού Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών ArcGIS για να καταλήξει σε μία συνολική διαδικασία εκτίμησης της ΕΟΥ. Πιο αναλυτικά, σκοπός της εργασίας είναι η εκτίμηση κάλυψης εδαφικής οργανικής ύλης, δηλαδή η χωρική πρόβλεψη της εδαφικής οργανικής ύλης στην ευρύτερη περιοχή της Κρήτης χρησιμοποιώντας συνδυασμό γεωστατιστικών μεθόδων, εδαφολογικών δεδομένων από την ευρωπαϊκή βάση δεδομένων LUCAS και δορυφορικών εικόνων σε περιβάλλον γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών. Έχοντας σαν βάση ένα σύνολο εδαφικών δειγμάτων από την γεωγραφική βάση δεδομένων LUCAS της Ευρωπαϊκής Ένωσης και με την χρήση γεωστατιστικών τεχνικών παρεμβολής δημιουργήθηκαν χάρτες συνολικής κάλυψης της ΕΟΥ. Στην συνέχεια αυτοί οι χάρτες συσχετίστηκαν χωρικά με ένα σύνολο περιβαλλοντικών παραμέτρων όπως είναι το υψόμετρο, οι χρήσεις γης και η εδαφική διάβρωση. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε συσχέτιση των παραγόμενων χαρτών ΕΟΥ με κατάλληλους φασματικούς δείκτες βλάστησης όπως δημιουργήθηκαν από δορυφορικές εικόνες του προγράμματος Copernicus με στόχο : α) Να γίνει εκτίμηση ποιος φασματικός δείκτης βλάστησης είναι ο πλέον κατάλληλος για μέτρηση της EOY και β) Να βρεθεί ποια χρονική περίοδος είναι η κατάλληλη για χαρτογράφηση της ΕΟΥ.
Πιο συγκεκριμένα το πρώτο βήμα ήταν η μεταφορά των δεδομένων από τη βάση δεδομένων LUCAS στο ArcGIS. Συνολικά χρησιμοποιήθηκαν στοιχεία για τον οργανικό άνθρακα από 127 σημεία δηλαδή το σύνολο των σημειακών μετρήσεων στο νησί της Κρήτης όπως αποτυπώνονται στη βάση δεδομένων LUCAS. Έπειτα έγινε η παρεμβολή των παραπάνω δεδομένων στο νησί της Κρήτης χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους παρεμβολής καταλήγοντας στην χρήση της παρεμβολής IDW (Inverse Distance Weighted) ως βέλτιστη με στόχο να δημιουργηθεί ένα ενιαίο ψηφιακό αρχείο αποτύπωσης της χωρικής κατανομής της ΕΟΥ σε επίπεδο Κρήτης. Στην συνέχεια, με την βοήθεια δορυφορικών εικόνων του δορυφορικού δέκτη Sentinel-2, δημιουργήθηκαν οι δείκτες βλάστησης NDVI, SAVI και EVI για τις διάφορες εποχές του από το καλοκαίρι του 2023 έως την άνοιξη του 2024 και εντοπίστηκαν οι περίοδοι που δίνουν καλύτερα αποτελέσματα για την εκτίμηση της ΕΟΥ. Αντίστοιχη μεθοδολογία ακολουθήθηκε και για τους υπόλοιπους δείκτες.
Για τις ανάγκες της εργασίας έγινε χρήση εικόνων και από τους δορυφόρους δέκτες Sentinel-2. Αξίζει να σημειωθεί ότι εντοπίστηκε ένα κομμάτι της εργασίας όπου περεταίρω έρευνα και μελέτη κρίνεται επιθυμητή, καθώς ο αριθμός των σημειακών εδαφικών μετρήσεων ΕΟΥ στην περιοχή έρευνας είναι σχετικά μικρός, παρότι επιτρέπει την εξαγωγή αποτελεσμάτων. Από την παραπάνω διαπίστωση γίνεται φανερό ότι η πραγματοποίηση εδαφικών μετρήσεων στην περιοχή της Κρήτης και η χρήση των δεδομένων που θα παραχθούν από αυτές θα επιτρέψουν την εξαγωγή ασφαλέστερων συμπερασμάτων
Abstract:
Soil organic matter is a key component of the global carbon cycle, of natural systems in general, and a critical indicator of the productive capacity of agricultural systems in any given region. Mapping it at regional scale is therefore essential for analyzing local carbon balances, protecting local production and product quality, and safeguarding food security—especially now, when climate change is placing increasing pressure on existing models and systems.
It is clear, then, that reliable methods must be developed to meet this need at a level of detail that allows responsible authorities to design both agricultural production and broader land-use strategies over large areas with satisfactory accuracy. Within this framework, the present study was initiated, combining well-established soil organic-matter assessment techniques with various remote-sensing approaches inside the ArcGIS environment to produce an integrated procedure for estimating soil organic matter (SOM).
More specifically, the aim of the thesis is to predict the spatial distribution of soil organic matter—i.e., to map SOM coverage—across the island of Crete by integrating geostatistical methods, soil data from the European LUCAS database, and satellite imagery within a geographic information system. Using a set of soil samples drawn from the EU’s LUCAS geodatabase and applying geostatistical interpolation techniques, full-coverage SOM maps were generated. These maps were then spatially correlated with environmental parameters such as elevation, land use, and soil erosion. Subsequently, the SOM maps will be related to appropriate spectral indices derived from satellite imagery in order to:
a) identify which index is most suitable for SOM assessment, and
b) determine the optimal time window for SOM mapping.
The first step was to import the LUCAS data into ArcGIS. In total, organic-carbon data from 127 points—the complete set of point measurements available for Crete—were used. These data were spatially interpolated across the island using several techniques, with Inverse Distance Weighted (IDW) interpolation ultimately selected. Landsat imagery was then employed to generate the vegetation indices NDVI, SAVI, and EVI for different seasons, identifying the periods that yield the best results for SOM estimation. A similar methodology was followed for additional indices, and Sentinel-2 images were also utilized.
It should be noted that one part of the work merits further research: the number of point soil measurements in the study area is relatively small, although still sufficient to produce meaningful results. This highlights the need for additional soil sampling in Crete; incorporating such data would significantly improve the accuracy of future SOM maps.
