Ενίσχυση της διαχείρισης του κινδύνου κατολισθήσεων σε περιοχές που επηρεάζονται από πυρκαγιές ή πλημμύρες: Ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο που ενσωματώνει GIS, τεχνικές τηλεπισκόπησης και περιφερειακά κλιματικά μοντέλα


Δημοσιευμένα: Dec 27, 2023
Λέξεις-κλειδιά:
Κατολισθήσεις Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΣΓΠ) τηλεπισκόπηση Περιοχικά Κλιματικά Μοντέλα Πλαίσιο Διαχείριση Κατολισθήσεων Πολυκριτηριακές Μέθοδοι Ανάλυσης Εκτίμηση Κατολισθητικής Επιδεκτικότητας
Constantinos Nefros
https://orcid.org/0000-0002-2075-4112
Constantinos Loupasakis
https://orcid.org/0000-0003-1822-6510
Περίληψη

Τις τελευταίες δεκαετίες, πολυάριθμες μελέτες και τεχνικές έρευνες έχουν καταγράψει ένα σημαντικό αριθμό κατολισθήσεων που ενεργοποιήθηκαν σε περιοχές οι οποίες είχαν πρόσφατα πληγεί από πυρκαγιές ή πλημμύρες, υποδηλώνοντας μια πιθανή σύνδεση μεταξύ των κατολισθήσεων και αυτών των φαινομένων. Με την κλιματική κρίση να επιδεινώνει την ένταση και τη συχνότητα των πυρκαγιών και των πλημμυρών, η κατανόηση αυτής της σύνδεσης, έχει γίνει στις μέρες μας ακόμη πιο κρίσιμη και απαιτεί περαιτέρω διερεύνηση. Αυτή η μελέτη διερευνά αυτή τη σύνδεση και δημιουργεί ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο για την ταχεία αξιολόγηση της επίδρασης μιας πυρκαγιάς ή μιας πλημμύρας στον τοπικό μηχανισμό κατολισθήσεων, καθώς και για την αποτελεσματική διαχείριση των κινδύνων κατολισθήσεων στην πληγείσα περιοχή. Το προτεινόμενο πλαίσιο ενσωματώνει προηγμένες τεχνικές Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS) - τηλεπισκόπησης καθώς και τελευταίας τεχνολογίας περιοχικών κλιματικών μοντέλων, για την αξιολόγηση του κινδύνου κατολισθήσεων και του αντίστοιχου ρίσκου που προκαλείται έπειτα από την εκδήλωση πυρκαγιών ή πλημμυρών σε μια περιοχή, ενώ παράλληλα προσφέρει και τα κατάλληλα εργαλεία για την αποτελεσματική τους διαχείριση. Κατά συνέπεια, παρέχει μια ολοκληρωμένη και ενδελεχή αξιολόγηση των επιπτώσεων αυτών των καταστροφικών φαινομένων στις πληγείσες περιοχές. Οι τεχνικές τηλεπισκόπησης και GIS προσφέρουν μια οικονομική  και αποδοτική λύση, καθώς αυτές οι μέθοδοι, σε αντίθεση με τις παραδοσιακές επιτόπου μεθόδους, μπορούν να εφαρμοστούν εύκολα και γρήγορα ακόμη και σε μεγάλες και πολύπλοκες περιοχές. Η ενσωμάτωση περιφερειακών κλιματικών μοντέλων διασφαλίζει επίσης τη μακροπρόθεσμη βιωσιμότητα της προτεινόμενης προσέγγισης, καθώς λαμβάνει υπόψη τις επιπτώσεις της κλιματικής κρίσης. Ως αποτέλεσμα, το προτεινόμενο πλαίσιο συμβάλλει στις συνεχείς προσπάθειες των επιστημόνων για την κατανόηση του φαινομένου των κατολισθήσεων ως ένα δυναμικό φαινόμενο που εξελίσσεται και αλληλοεπιδρά με άλλες φυσικές καταστροφές. Ταυτόχρονα, εξοπλίζει τους τοπικούς φορείς διοίκησης με τα απαραίτητα εργαλεία για την έγκαιρη αξιολόγηση του σχετικού αντίκτυπου και τη λήψη τεκμηριωμένων αποφάσεων σχετικά με τα απαιτούμενα μέτρα μετριασμού. Οι πυρκαγιές που έπληξαν την περιφερειακή ενότητα των Χανίων στη δυτική Κρήτη, Ελλάδα το 2021, επιλέγονται ως μελέτη εφαρμογής για την ανάδειξη της εφαρμοσιμότητας και αποτελεσματικότητας του προτεινόμενου πλαισίου.

Λεπτομέρειες άρθρου
  • Ενότητα
  • Τηλεπισκόπηση και ΓΣΠ
Λήψεις
Τα δεδομένα λήψης δεν είναι ακόμη διαθέσιμα.
Αναφορές
Abrahams, J., Anacia, A., Beavers, R., Gabriel, A.B., Maria Caffrey, Omar Darío Cardon, Massimo Ciotti, Tarik Derrough, James Douris, Laura Espinosa, Graham Fraser, Serkan Girgin, 2017. Hazard specific Risk Assessment, in: Sahar Safaie (General Editor and Facilitator) (Ed.), Words into Action Guidelines: National Disaster Risk Assessment. United Nations Office for Disaster Risk Reduction, Geneva, Switzerland.
Apostolakis, A., Girtsou, S., Kontoes, C., Papoutsis, I., Tsoutsos, M., 2021. Implementation of a Random Forest Classifier to Examine Wildfire Predictive Modelling in Greece Using Diachronically Collected Fire Occurrence and Fire Mapping Data. In: Lokoč, J., et al. MultiMedia Modeling. MMM 2021. Lecture Notes in Computer Science, vol 12573. Springer, Cham. pp. 318–329. https://doi.org/10.1007/978-3-030-67835-7_27
Arabameri, Pradhan, Rezaei, Lee, 2019. Assessment of Landslide Susceptibility Using Statistical- and Artificial Intelligence-based FR–RF Integrated Model and Multiresolution DEMs. Remote Sens (Basel) 11, 999. https://doi.org/10.3390/rs11090999
Calcaterra, D., Parise, M., Strumia, S., Mazzella, E., 2007. Relations between fire, vegetation and landslides in the heavily populated metropolitan area of Naples, Italy, in: Schaefer, V.R., Schuster, R.L., Turner, A.K. (Eds.), 1st North American Landslide Conference. EG sp., 23. Association of Environmental & Engineering Geologists, Denver, CO, USA, pp. 1448–1461.
Campbell, R.H., 1975. Soil slips, debris flows, and rainstorms in the Santa Monica Mountains and vicinity, Southern California. https://doi.org/10.3133/pp851
Chalkias, C., Ferentinou, M., Polykretis, C., 2014. GIS-Based Landslide Susceptibility Mapping on the Peloponnese Peninsula, Greece. Geosciences (Basel), 4, 176–190. https://doi.org/10.3390/geosciences4030176
Cocke, A.E., Fulé, P.Z., Crouse, J.E., 2005. Comparison of burn severity assessments using Differenced Normalized Burn Ratio and ground data. Int J Wildland Fire, 14, 189. https://doi.org/10.1071/WF04010
Culler, E.S., Livneh, B., Rajagopalan, B., Tiampo, K.F., 2023. A data-driven evaluation of post-fire landslide susceptibility. Natural Hazards and Earth System Sciences, 23, 1631–1652. https://doi.org/10.5194/nhess-23-1631-2023
De Simone, W., Di Musciano, M., Di Cecco, V., Ferella, G., Frattaroli, A.R., 2020. The potentiality of Sentinel-2 to assess the effect of fire events on Mediterranean mountain vegetation. Plant Sociology, 57, 11–22. https://doi.org/10.3897/pls2020571/02
Diakakis, M., 2014. An inventory of flood events in Athens, Greece, during the last 130 years. Seasonality and spatial distribution. J Flood Risk Manag., 7, 332–343. https://doi.org/10.1111/jfr3.12053
Djuric, N., Bešević, M., Djuric, D., Prokić, A., Kukaras, D., 2015. Causes and Consequences of Certain Landslides in Republic of Srpska, Bosnia and Herzegovina. Procedia Earth and Planetary Science 15, 159–164. https://doi.org/10.1016/j.proeps.2015.08.039
Duncombe, J., 2018. Making Sense of Landslide Danger After Kerala’s Floods. Eos (Washington DC) 99. https://doi.org/10.1029/2018EO108061
Froude, M.J., Petley, D.N., 2018. Global fatal landslide occurrence from 2004 to 2016. Natural Hazards and Earth System Sciences, 18, 2161–2181. https://doi.org/10.5194/nhess-18-2161-2018
Ganas, A., Oikonomou, I.A., Tsimi, C., 2013. NOAfaults: a digital database for active faults in Greece. Bulletin of the Geological Society of Greece 47, 518-530. https://doi.org/10.12681/bgsg.11079
Gariano, S.L., Guzzetti, F., 2016. Landslides in a changing climate. Earth Sci Rev 162, 227–252. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2016.08.011
Günther, A., 2007. Landslide susceptibility assessments, in: European Soil Bureau Network (ESBN) Plenary Meeting. European Soil Data Centre (ESDAC), Hannover Germany.
Guzzetti, F., 2005. Landslide Hazard and Risk Assessment. Mathematich-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Univestität Bonn, Bonn, Germany.
Khalifeh, S.F., Abbasi, M., Riyahi, B.H.R., 2019. Flood monitoring using NDWI and MNNDWI spectral indices: a case study of Aghqala flood-2019, Golestan province, Iran. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences XLII-4/W18, 605–607. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-4-W18-605-2019
Koukis, G., Tsiambaos, G., Sabatakakis, N., 1997. Landslide movements in Greece: engineering geological characteristics and environmental consequences, in: Engineering Geology and the Environment. pp. 789–792.
Kouli, M., Loupasakis, C., Soupios, P., Rozos, D., Vallianatos, F., 2014. Landslide susceptibility mapping by comparing the WLC and WofE multi-criteria methods in the West Crete Island, Greece. Environ. Earth Sci. 72, 5197–5219. https://doi.org/10.1007/s12665-014-3389-0
Kovács, K.D., 2019. Evaluation of Burned Areas with Sentinel-2 Using SNAP: The Case of Kineta and Mati, Greece, July 2018. Geographia Technica 14, 21–38. https://doi.org/10.21163/GT_2019.142.03
Lagouvardos, K., Kotroni, V., Bezes, A., Koletsis, I., Kopania, T., Lykoudis, S., Mazarakis, N., Papagiannaki, K., Vougioukas, S., 2017. The automatic weather stations NOANN network of the National Observatory of Athens: operation and database. Geosci Data J. 4, 4–16. https://doi.org/10.1002/gdj3.44
Lainas, S., Sabatakakis, N., Koukis, G., 2016. Rainfall thresholds for possible landslide initiation in wildfire-affected areas of western Greece. Bulletin of Engineering Geology and the Environment 75, 883–896. https://doi.org/10.1007/s10064-015-0762-5
Lin, Q., Steger, S., Pittore, M., Zhang, J., Wang, L., Jiang, T., Wang, Y., 2022. Evaluation of potential changes in landslide susceptibility and landslide occurrence frequency in China under climate change. Science of The Total Environment, 850, 158049. https://doi.org/10.1016/J.SCITOTENV.2022.158049
Llorens, R., Sobrino, J.A., Fernández, C., Fernández-Alonso, J.M., Vega, J.A., 2021. A methodology to estimate forest fires burned areas and burn severity degrees using Sentinel-2 data. Application to the October 2017 fires in the Iberian Peninsula. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation 95, 102243. https://doi.org/10.1016/j.jag.2020.102243
Malamud, B.D., Turcotte, D.L., Guzzetti, F., Reichenbach, P., 2004. Landslide inventories and their statistical properties. Earth Surf Process Landf., 29, 687–711. https://doi.org/10.1002/esp.1064
Mansourian, A., Rajabifard, A., Valadan Zoej, M.J., Williamson, I., 2006. Using SDI and web-based system to facilitate disaster management. Comput Geosci., 32, 303–315. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2005.06.017
Meyer, G.A., Pierce, J.L., Wood, S.H., Jull, A.J.T., 2001. Fire, storms, and erosional events in the Idaho batholith. Hydrol Process, 15, 3025–3038. https://doi.org/10.1002/hyp.389
Moghli, A., Santana, V.M., Baeza, M.J., Pastor, E., Soliveres, S., 2022. Fire Recurrence and Time Since Last Fire Interact to Determine the Supply of Multiple Ecosystem Services by Mediterranean Forests. Ecosystems, 25, 1358–1370. https://doi.org/10.1007/s10021-021-00720-x
Nefros, C., Loupasakis, C., 2022. Introducing a geospatial database and GIS techniques as a decision-making tool for multicriteria decision analysis methods in landslides susceptibility assessment. Bulletin Geological Society of Greece, 59, 68–103. https://doi.org/10.12681/bgsg.29038
Nefros, C., Loupasakis, C., Kitsara, G., 2022. Evaluating Landslides’ triggering precipitation thresholds, in regions affected by wildfires, using public and open access data. The case of North Peloponnese, Greece. IOP Conf Ser Earth Environ Sci., 1123, 012008. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1123/1/012008
Nefros, C., Alatza, S., Loupasakis, C., Kontoes, C., 2023a. Persistent Scatterer Interferometry (PSI) Technique for the Identification and Monitoring of Critical Landslide Areas in a Regional and Mountainous Road Network. Remote Sens (Basel), 15, 1550. https://doi.org/10.3390/rs15061550
Nefros, C., Tsagkas, D.S., Kitsara, G., Loupasakis, C., Giannakopoulos, C., 2023b. Landslide Susceptibility Mapping under the Climate Change Impact in the Chania Regional Unit, West Crete, Greece. Land (Basel), 12, 154. https://doi.org/10.3390/land12010154
Operational Unit Center for Earth Observation Research and Satellite Remote Sensing BEYOND of the Institute of Astronomy and Astrophysics, S.A. and R.S. of the N.O.A., 2023. Diachronic Burnt Scar Mapping [WWW Document]. URL http://ocean.space.noa.gr/diachronic_bsm/ (accessed 13 December 2023).
Palmer, J., 2022. The devastating mudslides that follow forest fires. Nature, 601, 184–186. https://doi.org/10.1038/d41586-022-00028-3
Papoutsis, I., Kontoes, C., Alatza, S., Apostolakis, A., Loupasakis, C., 2020. InSAR Greece with Parallelized Persistent Scatterer Interferometry: A National Ground Motion Service for Big Copernicus Sentinel-1 Data. Remote Sens (Basel), 12, 3207. https://doi.org/10.3390/rs12193207
Pardeshi, S.D., Autade, S.E., Pardeshi, S.S., 2013. Landslide hazard assessment: recent trends and techniques. Springerplus, 2, 523. https://doi.org/10.1186/2193-1801-2-523
Pereira, P., Cerdà, A., Lopez, A.J., Zavala, L.M., Mataix‐Solera, J., Arcenegui, V., Misiune, I., Keesstra, S., Novara, A., 2016. Short‐Term Vegetation Recovery after a Grassland Fire in Lithuania: The Effects of Fire Severity, Slope Position and Aspect. Land Degrad Dev., 27, 1523–1534. https://doi.org/10.1002/ldr.2498
Polemio, M., Petrucci, O., 2000. Rainfall as a landslide triggering factor an overview of recent international research. Landslides in research, theory, and practice, Thomas Telford, London, 3, 1219-1226. ISBN 978-0727734631, http://hdl.handle.net/2122/7936
Psomiadis, E., Charizopoulos, N., Efthimiou, N., Soulis, K.X., Charalampopoulos, I., 2020a. Earth Observation and GIS-Based Analysis for Landslide Susceptibility and Risk Assessment. ISPRS Int J Geoinf., 9, 552. https://doi.org/10.3390/ijgi9090552
Psomiadis, E., Papazachariou, A., Soulis, K., Alexiou, D.-S., Charalampopoulos, I., 2020b. Landslide Mapping and Susceptibility Assessment Using Geospatial Analysis and Earth Observation Data. Land (Basel), 9, 133. https://doi.org/10.3390/land9050133
Rengers, F.K., McGuire, L.A., Oakley, N.S., Kean, J.W., Staley, D.M., Tang, H., 2020. Landslides after wildfire: initiation, magnitude, and mobility. Landslides, 17, 2631–2641. https://doi.org/10.1007/s10346-020-01506-3
Reszka, P., Fuentes, A., 2015. The Great Valparaiso Fire and Fire Safety Management in Chile. Fire Technol., 51, 753–758. https://doi.org/10.1007/s10694-014-0427-0
Saaty, R.W., 1987. The analytic hierarchy process—what it is and how it is used. Mathematical Modelling, 9, 161–176. https://doi.org/10.1016/0270-0255(87)90473-8
Sakellariou, A., Koutsoyiannis, D., Tolikas, D., 1994. HYDROSCOPE: Experience from a distributed database system for hydrometeorological data, WIT Transactions on Ecology and the Environment. Computational Mechanics Publications, Southampton. https://doi.org/10.13140/RG.2.1.1022.2325
Sarro, R., Pérez-Rey, I., Tomás, R., Alejano, L.R., Hernández-Gutiérrez, L.E., Mateos, R.M., 2021. Effects of Wildfire on Rockfall Occurrence: A Review through Actual Cases in Spain. Applied Sciences, 11, 2545. https://doi.org/10.3390/app11062545
Smith, P.J., Pappenberger, F., Wetterhall, F., Thielen del Pozo, J., Krzeminski, B., Salamon, P., Muraro, D., Kalas, M., Baugh, C., 2016. On the Operational Implementation of the European Flood Awareness System (EFAS), in: Flood Forecasting. Elsevier, pp. 313–348. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-801884-2.00011-6
Soares, J., Garcia, C., Inzunza, E., Hernandez, J.M., Olguin, J.E., Camargo, C., Rousseau, P., Sandoval, C., Medina, A.G., 2011. Preliminary results of landslide characteristics due to rainfall in the city of Ensenada, Baja California, Mexico using physical modelling, Water Resources Management VI, Vol 145, pp. 623–630, ISBN 978-1-84564-514-4, https://doi.org/10.2495/WRM110551
Sprague - Wheeler, D.K., 2003. The use of remote sensing imagery for evaluation of post-wildfire susceptibility to landslide and erosion hazards in the Salmon Challis National Forest, Lemhi County, Idaho. Thesis, Idaho State University, Idaho, Pocatello, ID 83209-8130.
Swanson, F.J., 1979. Fire and geomorphic processes., in: Fire Regimes and Ecosystems Conference. U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Honolulu, pp. 401–421.
Tedersoo, L., Küngas, R., Oras, E., Köster, K., Eenmaa, H., Leijen, Ä., Pedaste, M., Raju, M., Astapova, A., Lukner, H., Kogermann, K., Sepp, T., 2021. Data sharing practices and data availability upon request differ across scientific disciplines. Sci Data, 8, 192. https://doi.org/10.1038/s41597-021-00981-0
Valkaniotis, S., Papathanassiou, G., Marinos, V., Saroglou, C., Zekkos, D., Kallimogiannis, V., Karantanellis, E., Farmakis, I., Zalachoris, G., Manousakis, J., Ktenidou, O.-J., 2022. Landslides Triggered by Medicane Ianos in Greece, September 2020: Rapid Satellite Mapping and Field Survey. Applied Sciences, 12, 12443. https://doi.org/10.3390/app122312443
van Westen, C.J., van Asch, T.W.J., Soeters, R., 2006. Landslide hazard and risk zonation—why is it still so difficult? Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 65, 167–184. https://doi.org/10.1007/s10064-005-0023-0
Varnes, D.J., 1984. Landslide hazard zonation: a review of principles and practice, UNESCO Press, Paris, p.63.
Xiong, S., Muller, J.-P., Li, G., 2017. The Application of ALOS/PALSAR InSAR to Measure Subsurface Penetration Depths in Deserts. Remote Sens (Basel), 9, 638. https://doi.org/10.3390/rs9060638
zarpanews, 2022. Landslide in Paleochora, Crete, Greece [WWW Document]. In Greek. URL https://www.zarpanews.gr/chania-terastios-vrachos-epese-se-dromo-stin-palaiochora-photos/ (accessed 13 December 2023)
Τα περισσότερο διαβασμένα άρθρα του ίδιου συγγραφέα(s)