Εξερεύνηση ορεινού τοπίου οπτικοποιώντας μεταβολές πεδιών ορατότητας σε χάρτες κινούμενης εικόνας

261 σ.Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Γεωπληροφορική”Η οπτική αισθητηριακή αντίληψη έχει αποτελέσει μείζονος σημασίας παράγοντα για την ανθρώπινη ευημερία, καθότι η τελευταία έχει ποριστεί νοήματος από τα στοιχεία που την περιβάλλουν∙ επεξηγηματικά, για μας τους ανθρώπους, «το να βλέπουμε ισοδυναμεί με το να κατανοούμε και να ευημερούμε». Η διαβίωση στο φυσικό περιβάλλον, εντούτοις, εμπεριέχει ενεργό/ή οπτική εμπειρία στο τοπίο, η οποία είναι μια εγγενώς δυναμική διαδικασία και δια της οποίας συλλαμβάνουμε και κατανοούμε εν γένει το περιβάλλον μας. Οι δε πληροφορίες περί σημείων του τοπίου τα οποία είναι αμοιβαίως ορατά, ή περί τμημάτων μιας περιοχής τα οποία είναι ορατά από ένα ή περισσότερα σημεία θέασης (παρατήρησης) είναι πολύτιμες για διάφορους λόγους και εφαρμογές. Όμως, τέτοιου είδους πληροφορίες ούτε μπορούν να αναχθούν, ούτε να συντεθούν από μόνες τους σε ένα αντιληπτό και πλήρες νοήματος πλαίσιο, αλλά ούτε και ενέχουν την ενεργό/ή οπτική εμπειρία. Οι χάρτες είναι αφηρημένες/ αφαιρετικές αναπαραστάσεις της (γεωγραφικής) πραγματικότητας∙ ως εκ τούτου, στη γενική μορφή τους συνεπάγονται αναπαράσταση και απεικόνιση αυτής της πραγματικότητας κατά τρόπο εύληπτο από ένα ευρύ κοινό χρηστών χαρτών. Επιπροσθέτως, στη γεωγραφική πραγματικότητα συμπεριλαμβάνονται φαινόμενα τα οποία, όμοια με την οπτική εμπειρία στο τοπίο, είναι δυναμικά. Παρότι η συμβατική χαρτογραφική απεικόνιση ανταποκρίνεται «καταλλήλως» στη στατική εικόνα της Γης, οι πρόσφατες εξελίξεις στη Χαρτογραφία και στα Γεωγραφικά Πληροφοριακά Συστήματα έχουν μετατοπίσει το επιστημονικό Παράδειγμα από την στατική χαρτογραφική απεικόνιση. Το αναδυόμενο Παράδειγμα της Γεω-οπτικοποίησης (ή της Χαρτογραφικής Οπτικοποίησης) εμπλέκει την απεικόνιση με κινούμενες εικόνες (animation) και τη διάδραση προκειμένου να αναπαραστήσει και να αποδώσει δυναμικά γεωγραφικά φαινόμενα και διαδικασίες με δυναμικά γραφικά μέσα. Ωστόσο, η χαρτογραφική οπτικοποίηση (και το animation, ιδιαιτέρως) δεν προορίζεται μόνο να «επικοινωνεί» (μεταδίδει) γεω-χωρικές πληροφορίες∙ αντίθετα, μπορεί να χρησιμεύσει και ως μέσο δημιουργικής εξερεύνησης/ διερεύνησης τέτοιου τύπου πληροφοριών. Αυτή η διπλωματική εργασία αντιμετωπίζει το πρόβλημα της ορατότητας με σκοπό να το εντάξει σε ένα συγκείμενο όπου τα γεω-χωρικά ψηφιακά δεδομένα/ πληροφορίες αποβαίνουν σε εύληπτα και πλήρη νοήματος, μη-στατικά χαρτογραφικά παραγόμενα. Ως τέτοια, αποσκοπεί στο να αποδώσει τη δυναμική εξέλιξη του τι είναι ορατό – τουτέστιν το πεδίο ορατότητας (viewsheds) – από κάποιες τοπογραφικά «προεξέχουσες» (ιδιάζουσες) διαδρομές, εξερευνώντας τα πεδία ορατότητας χαρτογραφικά. Επομένως, είναι η εξέταση του πρόβληματος-της-απομάκρυνσης-της-κρυπτόμενης-επιφάνειας – ερμηνευόμενο ως «ποια τμήματα του Ψηφιακού Μοντέλου Εδάφους (ΨΜΕ) είναι θεατά από ένα σημείο παρατήρησης επί του ΨΜΕ» – που έχει ανάγει την προσέγγιση της πραγματικής ενεργού οπτικής εμπειρίας σε ένα ψηφιακό-τεχνικό πλαίσιο. Αυτό το πλαίσιο αποτελείται κυρίως από ένα Λογισμικό Γεωγραφικών Πληροφοριακών Συστημάτων (ΓΠΣ), ένα Λογισμικό Επεξεργασίας Εικόνας και ένα Λογισμικό Στατιστικής Ανάλυσης προκειμένου να είναι δυνατή η διαχείριση, οπτικοποίηση και αξιολόγηση των εξαγόμενων εξομοιούμενων διαδικασιών. Παρόλα αυτά, όλα τα τεχνικά μέσα και εργαλεία αλληλεπιδρούν επιτυχώς και αποφέρουν παραγόμενα με σημασιολογική και γνωσιακή χρησιμότητα μόνον επειδή: ιθύνονται από μια στοχευμένη συλλογιστική διεπόμενη από μια αυστηρή μεθοδολογία και θεμελιώνονται σε προκαθορισμένες εννοιολογήσεις. Και είναι λόγω αυτών των ενσυνείδητων διανοητικών διεργασιών και της σχετικής οργάνωσης που κάποια ουσιώδη μελήματα εγείρονται, σε σχέση με παράγοντες, παραμέτρους και περιορισμούς που επιδρούν στην επιτυχημένη πραγμάτωση αυτής της εργασίας. Έτσι λοιπόν, η ψηφιακή και γενικευμένη εκδοχή του οπτικού τοπίου (οπτικο-τοπίο/ visualscape) τίθεται προς οπτική εξερεύνηση. Οι θεωρητικοί προβληματισμοί που πρεσβεύουν ότι μια στατική σύλληψη του τοπίου είναι απλώς ένα στιγμιότυπο – μια παύση στη μετακίνηση – της γενικότερης εννοιολόγησης της ενεργού, εν κινήσει παρατήρησης έχουν παράσχει το υπόβαθρο για τη δυναμική διερεύνηση ενός τέτοιου (ορεινού) τοπίου. Υπό αυτή την προοπτική, μόνο «κινούμενες θεάσεις» δύνανται να προσεγγίσουν την πραγματική βιωματική εμπειρία της οπτικής αισθητηριακής αντίληψης – ήτοι παρατήρηση κατά μήκος «πορειών»/ διαδρομών. Εντούτοις, εγείρεται, κατ’ αρχάς, το μέλημα σχετικά με την επιλογή τέτοιων διαδρομών παρατήρησης (διαδρομές θέασης): θα ήταν επαρκές να χαραχθεί μια τυχαία γραμμή, ή θα απαιτούνταν μια πιο ενσυνείδητη επιλογή διαδρομής; Μολονότι το «δόγμα» της εξερεύνησης υπαγορεύει την υιοθέτηση μιας εξ’ ολοκλήρου βασισμένης στα (οδηγούμενης από τα) δεδομένα προσέγγισης (δίχως μια προϋποτιθέμενη επιδίωξη ενός φάσματος αναμενόμενων αποτελεσμάτων), δεν είναι δυνατό να αψηφήσει κανείς το γεγονός ότι ορισμένα γραμμικά χαρακτηριστικά-οντότητες (λ.χ. κορυφογραμμές, κοιλάδες) είναι τοπογραφικά/ γεωμορφολογικά «προικισμένες» με ιδιαίτερα γνωρίσματα-ιδιότητες. Έτσι, το διάβημα «τοποθέτησης» σημείων θέασης κατά μήκος τέτοιων διαφορετικών ιδιαζουσών («προεξεχουσών») οντοτήτων ενδέχεται να ενέχει ισοδύναμα κυμαινόμενες ιδιότητες αναφορικά με τα χωρικά πρότυπα (δηλ. κατανομές) ορατότητάς τους. Αλλά μια ενοποιημένη απόδοση των θεάσεων κατά μήκος κάθε διαδρομής υποδηλώνει την (χαρτογραφική) οπτικοποίηση τόσο της μετακίνησης των σημείων παρατήρησης, όσο και της εξάπλωσης των χωρικών προτύπων ορατότητας. Υπό αυτή την οπτική, βαθύτερη κατανόηση μπορεί να αποκτηθεί από προ-διατεταγμένες ακολουθίες/ αλληλουχίες κινούμενης εικόνας τέτοιων ψηφιδωτού τύπου χωρικών δεδομένων (δηλ. ψηφιακών πεδίων ορατότητας) οι οποίες εμπεριέχουν και τα αντίστοιχα σημεία αναφοράς τους, ήτοι τα σημεία παρατήρησης που αντιστοιχούν σε κάθε πεδίο ορατότητας. Άλλωστε, αυτού του είδους τα χωρικά-μεταβαλλόμενα δεδομένα συνιστούν ταυτόχρονα και ένα «διευκολυντικό/ επιτρεπτικό σχήμα οπτικοποίησης»: η χωρική μετατόπιση του σημείου θέασης συνοδεύεται από μια διαφορετική κατανομή των ορατών κελιών επί ενός τοπίου (επιφάνεια ψηφιδωτού (raster)), ανακαλώντας την περίπτωση των 3-δ εικονικών πτήσεων∙ η δε εκμαίευση νοήματος από την εξερεύνηση αυτού του σχήματος/ αυτών των δεδομένων, ταυτόχρονα καθιστά εφικτή την ανάδειξη των ίδιων των εξελισσόμενων προτύπων αλλά και συνεπιφέρει τη συνειδητή απόφαση της αξιοποίησης ιδιαζουσών γραμμικών τοπογραφικών οντοτήτων για την εκλογή σημείων παρατήρησης. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία, αυτό το εξερευνητικό έργο είναι στην πραγματικότητα μια διαδικασία συνταιριάσματος/ εναρμόνισης: κατάλληλης προσέγγισης εξάπλωσης των μεταβαλλόμενων ψηφιδωτών επιφανειών, αποτελεσματικής πρόσληψης/ σύλληψης αυτής της διαδικασίας, και μετριασμού των απαιτήσεων όγκου δεδομένων/ υπολογιστικού χρόνου. Ωστόσο, για να εμφορείται αυτό το εγχείρημα από μια πραγματιστική προοπτική, είναι ομοίως ζωτικής σημασίας να αυτοματοποιηθούν οι διεργασίες για τη διαχείριση και την ταυτοποίηση/ προσδιορισμό των σχετικών δεδομένων/ πληροφοριών με τη βοήθεια των ΓΠΣ. Επομένως, υπό αυτές τις προϋποθέσεις, εξετάζουμε: i) τη δυνατότητα ορισμένων χαρτογραφικών οπτικοποιήσεων να προσεγγίσουν την εξέλιξη της μεταβολής των οπτικο-τοπίων υπό έναν εξερευνητικό – αλλά επίσης αυτοματοποιημένο – τρόπο, ii) τις διαφορές και τις κυμαινόμενες απαιτήσεις για την οπτικοποίηση των μεταβολών των ορατών πεδίων σε διαφορετικές τοπογραφικές γραμμικές οντότητες (διαδρομές) και για χωρικά διαφοροποιούμενες διατάξεις σημείων θέασης, και iii) τον αντίκτυπο της διακύμανσης του υψομέτρου του κινούμενου σημείου θέασης επί της δυναμικής μετάβασης/ μεταμόρφωσης του ορατού τοπίου. Η σχετική ανάλυση και συζήτηση προάγει τα συνολικά οφέλη που απορρέουν από τη χαρτογραφική οπτικοποίηση, ενώ ταυτόχρονα εστιάζει στις στρατηγικές που έχουν ως αποκλειστικό σκοπό να παράσχουν τα μέσα για να καταστεί δυνατή μια αποτελεσματική 2-δ εξερεύνηση του οπτικού τοπίου. Ώστε, αυτό το εξερευνητικό έργο αποκαλύπτει σημαντική διακύμανση των τάσεων των χωρικών προτύπων ορατότητας σε σχέση με (ή ως απόκριση σε) διαφορετικές γραμμικές τοπογραφικές οντότητες∙ επιπλέον, ο εμπειρικός πειραματισμός με μεταβαλλόμενες χωρικές διατάξεις/ αλληλουχίες σημείων θέασης κατά μήκος τέτοιων γραμμικών οντοτήτων καταμαρτυρεί ότι οι απαιτήσεις της γεω-οπτικοποίησης, δηλαδή του χάρτη κινούμενης εικόνας, τόσο σε όρους προσέγγισης και απόδοσης των διαδικασιών (δυναμικής εξέλιξης πεδίων ορατότητας), όσο και σε όρους δυνατότητας σύλληψής και κατανόησής τους (των διαδικασιών) εξαρτώνται από την τοπογραφική οντότητα που εξετάζεται κάθε φορά. Εξ’ άλλου, (η διαφορά ως προς) το υψόμετρο, αλλά και (ως προς) άλλα παράγωγα του αναγλύφου – ήτοι η κλίση και η καμπυλότητα – διαπιστώνεται πως επηρεάζουν τις μεταβολή του πεδίου ορατότητας, αλλά όχι κατά τρόπο που αυτή η επίδραση να αποκλίνει από ένα «κανονιστικό φάσμα» που οριοθετείται από την εκάστοτε διαδρομή θέασης-γραμμική τοπογραφική οντότητα. Επεκτείνοντας τέτοια ευρήματα και σχόλια, διάφορα άλλα σχετικά αναδυόμενα ζητήματα θίγονται υπό την προοπτική περαιτέρω έρευνας-διερεύνησης.Visual perception has had a profound effect on humankind thriving, since the latter has been deriving meaning from its surroundings; in other words, for us, humans ‘to see is to understand and prosper’. Living in the natural environment, though, entails active visual landscape experience which is an inherently dynamic process and by which we apprehend and understand the most of our surroundings. Information about points of the landscape that are mutually visible or parts of a region which are visible from one or more points of observation is valuable for several reasons and applications. Yet, such information neither is synthesized by itself to a perceivable and meaningful context, nor it involves the active visual experience. Maps are abstracted representations of (geographic) reality; so, in their generic form they are to represent and depict this reality in a means perceivable from a multitude of map readers/ users. Moreover, geographic reality includes phenomena which, similarly to visual landscape experience, are dynamic in nature. Although conventional mapping neatly corresponds to the static picture of the Earth, recent advancements in Cartography and Geographic Information Science have significantly shifted the scientific Paradigm from static mapping. The emerging Paradigm of Geo-visualization (or Cartographic Visualization) involves animation and interaction with an aim to representing and portraying dynamic geographic phenomena and processes with dynamic graphical media. However, cartographic visualization (and animation, in particular) is not only destined to communicate geo-spatial information; instead, it can also serve as a medium to creatively explore this kind of information. This thesis treats with the problem of visibility but with an aim to integrate it in a context where geo-spatial digital data/ information handling and analysis result in perceivable and meaningful, non-static cartographic outputs. As such, it aims at rendering the evolution of what is visible – i.e. the viewsheds – for some defined topographically prominent tracks (or routes) by cartographically exploring viewsheds. Therefore, it is the hidden-surface-removal problem consideration – explained as ‘which portions of a Digital Terrain Model (DTM) are seen from a viewpoint on this DTM’ (i.e. the viewsheds) – that has reduced the approach and the approximation of the real active visual experience to a digital-technical framework. This framework consists chiefly of a Geographical Information System (GIS), an Image Manipulation Software and a Statistical Analysis Software so as to handle and analyze the respective spatial data in a semi-automated procedure, and eventually, visualize and evaluate the derived simulated processes. Nevertheless, all these technical means and tools successfully interact and yield outputs with semantic and cognitive utility only because they are: governed by an intended rationale ruled by a rigorous methodology and founded on predefined conceptualizations. And it is owing to these deliberate mental activities and organization that some significant concerns are raised, pertaining to factors, parameters and limitations affecting the successful effectuation of this thesis. So, the digital and generalized aspect of the visual landscape (visualscape) is to be visually explored. The theoretic considerations suggesting that a static landscape apprehension is merely an instantiation – a pause in locomotion – of the more generic conceptualization of active observation in motion have provided the background for dynamically probing such a (mountainous) landscape. Under this perspective, only ‘moving vistas’ can approximate the actual experience of visual sensory perception – that is observation along tracks/ routes. Yet, at first, the concern regarding the selection of such observation routes (view-routes) arises: could a random line engraving be sufficient, or a more mindful route election is required? Although the exploration ‘doctrine’ dictates that one should proceed in an entirely data-driven approach (without a very concrete intent of the spectrum of what results to expect), we cannot defy the fact that some linear features (e.g. ridge-lines, course-lines) are topographically/ geomorphologically ‘endowed’ with special characteristics. So, the act of placing viewpoints along such different prominent features may entail equivalently varying properties with respect to their visibility spatial patterns. But a unified rendering of vistas along each route implies the (cartographic) visualization of both viewpoints movement and visibility spatial patterns propagation. Under this perspective, insight can be gained from pre-ordered animated sequences of such raster spatial data (i.e. viewsheds) which include their respective points of reference, i.e. the observation point corresponding to each viewshed. Besides, such spatially-changing data is at the same time a ‘facilitating visualization scheme’: the viewpoint spatial displacement is accompanied by a different configuration of visible cells of a landscape (raster surface), recalling the case of 3-d fly-overs; also, meaning derivation exploring this scheme/ data both enables the emerging evolving patterns themselves and entails the conscious decision of utilizing prominent linear topographic features for viewpoint selection. In this thesis, this explorative task is indeed a procedure of reconciling proper approximation of the propagation of the changing raster surfaces, effective apprehension of this process, and mitigation of data volume/ computation load-time requirements. Nevertheless, for this enterprise to carry a pragmatical potential, it is also crucial to automate the procedure for the handling/ manipulation and identification of the relevant data/ information, using computational efficient methods via the aid of GIS. Thence, under these presuppositions, we investigate: i) the capability of certain cartographic visualizations to approximate the evolution of visualscapes in an explorative – but also in an automated – manner, ii) the differences and the varying requirements for visualizing viewshed changes in different topographic linear features (routes) and for spatially differing viewpoint placement, and iii) the effect of the moving viewpoint’s elevation variation upon the dynamic transition of the visual landscape. The pertinent analysis and discussion gives prominence to the overall benefits stemming from cartographic visualization, while it focuses on the strategies dedicated to afford an effective dynamic 2-d visual landscape exploration. So, this explorative task reveals the significant variation of visibility spatial pattern trends in correspondence with different linear topographic features; in addition, the empirical experimentation with floating spatial viewpoint arrays along these linear features provides evidence that the geo-visualization/ animated map requirements both in terms of the processes (viewsheds evolution) approximation and rendering and in terms of their (processes’) apprehension potential depend on the topographic feature each time investigated. Besides, (the difference with respect to) elevation as well as (with respect to) other terrain derivatives – namely slope and curvature – are found to affect viewshed transition, but not in a manner that this impact to diverge from a ‘regulating spectrum’ adumbrated by each viewroute-linear topographic feature. By expanding such findings and remarks, several other relevant emerging issues are touched with the perspective of further research.Λουκάς-Μωυσής Ν. Μισθό

The contribution of remote sensing and GIS in the natural disaster integrated management. Case study: The change detection technique for the identification of inundated areas

340 σ.Μεταπτυχιακή Εργασία -- Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Διεπιστημονικό - Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών "Περιβάλλον και Ανάπτυξη"Οι φυσικές καταστροφές αποτελούν διακριτά (ή και όχι) φαινόμενα στον χώρο και στον χρόνο που πλήττουν τον κοινωνικό περίγυρο, προκαλώντας ανθρώπινες απώλειες και τραυματισμούς, οικονομικές και υλικές ζημιές, καθώς και διάχυτη αναταραχή στα εκάστοτε κοινωνικοοικονομικά μορφώματα. Η εκδήλωση των φυσικών καταστροφών ανακύπτει λόγω αυξημένης διακινδύνευσης, η οποία, με τη σειρά της, απορρέει από την έξαρση ακραίων εκφάνσεων ενός φυσικού φαινομένου – φυσικός κίνδυνος – επί ενός πληθυσμού, καθώς και επί ενός συνόλου στοιχείων – ανθρωποποίητων και μη – τα οποία ενέχουν κάποια εγγενή ή «επίκτητη» αξία, που στο σύνολό τους εκτίθενται σε αυτόν τον κίνδυνο και καθίστανται αποδέκτες – τραγικών ενίοτε – επιπτώσεων, στον βαθμό που υπεισέρχεται μια υποκείμενη αδυναμία της κοινωνίας – ανθρώπινη τρωτότητα. Η διευθέτηση επεισοδίων τα οποία τείνουν να ανατρέπουν τις «κανονικότητες» που διέπουν τις εκάστοτε κοινωνίες – με την επενέργειά τους να επιφέρει αναπεπταμένες συμφορές – , υλοποιείται στη βάση διάφορων προσεγγίσεων. Επί της παρούσας εργασίας προωθείται μια προσέγγιση η οποία, τρόπον τινά, τείνει να εναρμονίζει την ανθρώπινη στάση και συμπεριφορά στις φυσικές διαδικασίες, εγκαταλείποντας λογικές περιβαλλοντικού ελέγχου, μέσα από την καταστολή των φυσικών φαινομένων, αλλά και μέσα από την υλοποίηση κατασκευαστικών μέτρων-σχεδίων ανθεκτικών στον κίνδυνο (σε μικρότερο βαθμό). Η εξέταση των πλέον βασικών φυσικών κινδύνων αποκαλύπτει τον τρόπο που αυτοί, από γενικές μορφές απειλής, καταντούν σε πραγματικά ενδεχόμενα απώλειας ή φθοράς, όταν τρωτοί πληθυσμοί και περιουσίες εκτεθούν, και τεθούν τελικά υπό διακινδύνευση, ενώ, όταν παρουσιάζουν έναν «ικανό» καταστροφικό αντίκτυπο, λογίζονται ως φυσικές καταστροφές. Μέσα από την αναδίφηση λοιπόν σε θεωρητικά σχήματα και διατυπώσεις, αλλά και μέσα από τον προσπορισμό αποσταγμάτων της υφιστάμενης εμπειρίας, διαφαίνονται οι διαδικασίες μέσα από τις οποίες οι κίνδυνοι συνιστούν φυσικές καταστροφές. Παράλληλα, αναδύονται οι εγγενείς περιορισμοί που τίθενται στην αντιμετώπιση και διαχείρισή των τελευταίων, αλλά κυρίως εγείρονται οι κοινωνικοοικομικοί, πολιτικοί, πολιτισμικοί παράγοντες που τροποποιούν με οξυντικό ή κατευναστικό τρόπο τη διαβάθμιση των συνεπειών τους, κλιμακώνοντας ή αποκλιμακώνοντας τον αντίκτυπο της έλευσης και εκδήλωσής τους, ως συνάρτηση της ανθεκτικότητας ενός κοινωνικού σχηματισμού, και δη της προσαρμοστικότητας. Σε ένα εγχείρημα «εμποτισμού» βελτιστοποιημένης προσαρμοστικότητας στην ουσία του εκάστοτε φυσικού κινδύνου/ καταστροφής, προτάσσονται ως εναλλακτικές-μεριστικές λύσεις οι μέθοδοι και τεχνικές που άπτονται των τεχνολογιών της Τηλεπισκόπησης και των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (ΓΣΠ), εφόσον εν γένει μπορούν να μετριάσουν την τρωτότητα (και την διακινδύνευση), ενώ παράλληλα ενέχουν πολλαπλά πλεονεκτήματα όσον αφορά στην διαχρονική παρακολούθηση, αλλά και στην έγκαιρη και επί πραγματικού χρόνου (real time) πληροφόρηση περί των εμφανίσεων των φυσικοκαταστροφικών συμβάντων, της εξέλιξής τους και της κατανομής τους στον χρόνο και στον χώρο, με την ταυτόχρονη δυνατότητα της οπτικοποίησης των σχετικών αποτελεσμάτων σε ενημερωμένα χαρτογραφικά παραγόμενα. Εξ’ άλλου, όπως καταδεικνύεται, είναι δυνατό να παρεισφρήσουν σε κάθε μία των φάσεων εκδήλωσης ολόκληρου του κύκλου των φυσικών καταστροφών, διαμέσου των σταδίων διαχείρισης (μετριασμός, ετοιμότητα, απόκριση, αποκατάσταση). Έτσι λοιπόν, από την περιγραφή των επιμέρους χαρακτηριστικών και δυνατοτήτων, αφ’ ενός της Τηλεπισκόπησης – στην αποκομιδή τηλεπισκοπικών απεικονίσεων για την στατική παρατήρηση στοιχείων, εμφανίσεων και φαινομένων αλλά και για τη διαχρονική παρακολούθηση τους –, αφ’ ετέρου των ΓΣΠ και της ενσωμάτωσης τους στην διαδικασία για την διαχείριση αυτής της προηγουμένως εκμαιευθείσας πληροφορίας, τη χωρική ανάλυση και την τελική χαρτογραφική απόδοση, αναφαίνεται ότι μπορούν και πρέπει να συμμετάσχουν ενεργά στον τομέα της ολοκληρωμένης διαχείρισης καταστροφών. Προάγεται λοιπόν η αξιοποίηση αυτών των τεχνολογιών με κύριο στόχο την προσαρμογή των ανθρώπινων και κοινωνικών προτύπων συμπεριφοράς και των αντίστοιχων δράσεων και ενεργημάτων σε κάθε φάση αυτού του κύκλου, όπου η αποτελεσματική διευθέτηση κάθε ενός σταδίου συνεπάγεται ταυτόχρονα την επιτυχή πραγμάτωση και των λοιπών σταδίων, είτε επί του ίδιου επεισοδίου, είτε επί μιας σειράς παρόμοιων επεισοδίων τα οποία ενδεχομένως θα λάβουν χώρα στον ίδιο χώρο, η υπό όμοιες συνθήκες, – μέσω της ανατροφοδότησης του κύκλου διαχείρισης των καταστροφών. Μια συγκεκριμένη μέθοδος-τεχνική προκειμένου να διευθετηθούν επεισόδια εκτάκτου κατάστασης (φυσικών καταστροφών) σε ένα ή και περισσότερα από τα στάδια του κύκλου τους, εμπερικλείει την αξιοποίηση διαχρονικών ψηφιακών τηλκεπισκοπικών απεικονίσεων, και, μέσα από την συνεργιστική χρήση μεθοδολογιών Τηλεπισκόπησης και ΓΣΠ, παρέχει την δυνατότητα εντοπισμού μεταβολών επί δύο τέτοιων εικόνων. Η διαχείριση πλημμυρικών επεισοδίων, υλοποιούμενη διαμέσου της τεχνικής ανίχνευσης μεταβολών επί συγκεκριμένου λογισμικού τηλεπισκόπησης- επεξεργασίας εικόνας (DeltaCue της ERDAS) και ΓΣΠ (ArcMap της ESRI), για ένα ζεύγος δορυφορικών εικόνων υψηλής ανάλυσης (IKONOS) πολλαπλών χρονικών στιγμών, αποφέρει ορισμένα ωφέλιμα αποτελέσματα, μέσα από την διεξαγωγή επιμέρους αλγορίθμων και άλλων επιλογών. Αυτά (τα αποτελέσματα) αξιολογούνται από άποψη αξιοπιστίας (ακρίβεια-ορθότητα), ενώ ερμηνεύεται η σημασία τους, ανάγοντας τη συμβολή τους στα στάδια της διαχείρισης. Επειδή όμως η εργασία εμφορείται από μια «διάθεση» ολιστικής προσέγγισης των φυσικών καταστροφών ως φαινομένων σύνθετων, πολυδιάστατων και δυναμικών, αποτιμάται η πραγματική αξία των εν λόγω τεχνολογιών, αλλά και της τεχνολογίας στο ευρύτερο πλαίσιο της «απτής» πραγματικότητας, ενώ γίνεται ένα βήμα παραπέρα προς μια τωόντι ολοκληρωμένη διαχείριση των φυσικών καταστροφών. Τελικά, μέσα από μια αλληλοσυσχέτιση της τρωτότητας και της «ανάπτυξης», προάγεται μια οπτική που πρεσβεύει πως οι υποκείμενες, βαθιά ριζωμένες αιτίες είναι αυτές που ιθύνουν την επιδείνωση, καθώς και την πυροδότηση καταστροφών «φυσικής προέλευσης». Αυτό σημαίνει ότι η διάχυση της τεχνολογίας και η κατάλληλη χρησιμοποίησή της, ούτε είναι πάντοτε εφικτή, ούτε – ακόμη και αν γίνει εφικτή – θα είναι ζωτικής σημασίας, αν δεν μετριαστούν/ εξαλειφθούν οι κοινωνικές και οικονομικές ανισότητες, και αν δεν ενισχυθούν όλες οι πτυχές που πλαισιώνουν συλλήβδην την κοινωνικοοικονομική και φυσική πραγματικότητα, διαμέσου μιας κατάλληλης μορφής ανάπτυξης.Natural disasters consist distinct (or not) phenomena in space and time that afflict the social setting, inducing human loss and injuries, financial and material damage, as well as widespread disruption upon the socioeconomic structures/ patterns. The manifestation of natural disasters emerges due to mounting risk, which, in turn, stems from the excess of a natural phenomenon’s extreme expression – natural hazard – upon a population, as well as upon a set of elements – human-made or not – which are attributed an intrinsic or “acquired” value, that, as a whole, are exposed to this hazard and become the recipients of – sometimes tragic – impacts, to the extent that an subjacent weakness of the society – human vulnerability – is involved. The regulation of incidents that tend to subvert “normalcies” that govern societies – with their influence procuring broad calamities –, is implemented on the basis of different approaches. In this essay, the promoted approach tends to modulate/ accord the human attitude and behavior to natural procedures, while overruling others that entail environmental control, via natural phenomena’s restraint, or via hazard-resistant design (to a lesser extent). The study of the most “fundamental” natural hazards reveals the way they result, from general forms of danger to realistic potential of loss or damage, in cases where vulnerable people or property are exposed, and, subsequently, are put under risk; and as long as an “adequate” disastrous impact occurs, they are rated as disasters. Thus, delving into theoretical schemes and enouncements, and drawing “extracts” from the existing experience, the procedures through which natural hazards are “transmuted” to natural disasters surface. In parallel, innate limitations posed to the confrontation and management of the latter are demonstrated, but, mainly, the socio-economical, political and cultural factors are emerged, in a way to indicate that they are capable of climaxing or de-climaxing the impact of their advent or manifestation, as a dependence of a social “formation’s” capacity-resistance, which is resilience. In an attempt to “infuse” enhanced resilience at the very essence of whatever the natural hazard/ disaster is, the methods and techniques attached to the Remote Sensing and Geographic Information Systems (GIS) technology are premised as alternative-partial solutions, since they can mitigate the vulnerability (and the risk), whereas they yield multiple merits regarding both multi-temporal observation and timely and real-time informing about occurrence of natural disaster events, their distribution and their unfolding in time and space, with the simultaneous capability of visualizing the pertinent results in (near real time) updated cartographic products. Besides, it is demonstrated that these technologies can penetrate the ranks of each phase on the entire cycle of a disaster, through the stages of disaster management (mitigation, preparedness, response, restoration). Thus, describing the attributes and potentialities of both Remote Sensing – in collecting/ deriving remotely sensed imagery for the static observation and the dynamic monitoring as well –, and GIS in integrating the procedure by managing this previously extracted information, spatially analyzing it and cartographically representing it, it immerges that they can and must actively participate in the domain of the integrated disaster management. The utilization of these technologies is promoted, with an aim to adjust the human behavioral patterns and the respective acts and actions in every phase of this cycle, where effectively implementing every stage postulates the simultaneous successful effectuation of all the others stages, either within the same incident, or within a series of similar incidents which will potentially occur at the same place, or at similar circumstances, – through the disasters’ cycle feedback. A specific method-technique used in order to settle incidents of emergency (natural disasters) at one or more stages of their cycle, contains the utilization of multi-temporal digital remotely sensed imagery, and, through Remote Sensing and GIS software’s synergistic use, the capability of change detection is provided. The management of episodes related to flooding, implemented through digital change detection technique within a remote sensing/ image processing software (DeltaCue by ERDAS) and a GIS software (ArcMap by ESRI) for a multiple date, high resolution image pair (IKONOS), yields some salutary results, through certain algorithms and various options. These results are evaluated in terms of reliability (accuracy-correctness), while their real significance is interpreted, exalting their contribution to the management stages. Owing to the fact that this thesis is approached by an “intention” towards holistically perceiving natural disasters, as phenomena complex, multifarious, multi-dimensional and dynamic, the true value of the technologies in question is evaluated, as well as the technology itself in the broader context of the “tangible” reality, while a step forward is made towards an actually integrated management of natural disasters. Finally, through the interaction of the vulnerability and the “development”, a perspective which professes that the underlying, deeply rooted causes are those that govern the aggravation and the ignition of “naturally originated” disasters is promoted. This fact signifies that the diffusion of technology and its proper usage neither is always feasible, nor – even if it becomes – is of essential meaning, provided that social and economic injustice is not abated/ obliterated, and the dimensions that environ the socioeconomic and natural reality as a whole are not reinforced too, through an appropriate type of development.Μωυσής-Λουκάς Ν. Μισθό