Ανάλυση Μεγάλων Γεωχωρικών Δεδομένων Με Τεχνολογίες Πινάκων Για Αγροτικές Εφαρμογές

Abstract

Οι δορυφορικές αποστολές US Landsat και EU Sentinel παρέχουν μαζικά διαχρονικά τηλεπισκοπικά δεδομένα. Για το λόγο αυτό, η ανάπτυξη αποδοτικών τεχνολογιών για την απευθείας διαχείριση και επεξεργασία αυτών των τηλεπισκοπικών δεδομένων είναι θεμελιώδους σημασίας. Προς την κατεύθυνση αυτή, σχεδιάστηκε, αναπτύχθηκε και αξιολογήθηκε ένα WebGIS σύστημα για την online ανάλυση ανοιχτών τηλεπισκοπικών δεδομένων και για εφαρμογές γεωργίας ακριβείας. Ειδικότερα, ο πυρήνας του συστήματος βασίζεται στο rasdaman Array Database Management System για την αποθήκευση των δεδομένων και το πρότυπο Web Coverage Processing Service του Open Geospatial Consortium για την εκτέλεση ερωτημάτων πάνω σε αυτά. Διάφορα ερωτήματα σχεδιάστηκαν και υλοποιήθηκαν για την πρόσβαση και την επεξεργασία πολυφασματικών δορυφορικών εικόνων. Το πρόγραμμα πελάτη του WebGIS συστήματος, το οποίο βασίζεται στις βιβλιοθήκες OpenLayers και GeoExt οι οποίες είναι γραμμένες στην γλώσσα προγραμματισμού javascript, χρησιμοποιεί τα υλοποιημένα ερωτήματα για την ad-hoc, online χωρική και φασματική ανάλυση των τηλεπισκοπικών δεδομένων. Το ανεπτυγμένο σύστημα στην τρέχουσα μορφή του καλύπτει πλήρως τον Ελλαδικό χώρο με πολυφασματικά δεδομένα τα οποία προέρχονται από το δορυφόρο Landsat 8, τα οποία με αυτόματο τρόπο συλλέγονται, προ-επεξεργάζονται, καταλογοποιούνται και είναι έτοιμα προς διάθεση και για τις περαιτέρω βασικές επεξεργασίες ανάλυσης. Τα ανεπτυγμένα ερωτήματα επεξεργασίας των δεδομένων τα οποία και εστιάζουν σε αγροτικές εφαρμογές είναι σε θέση να υπολογίσουν αποτελεσματικά την κάλυψη της βλάστησης, την κόμη φυλλώματος (canopy) και το υδατικό στρες της βλάστησης σε αγροτικές και δασώδεις εκτάσεις. Τα online παρεχόμενα τηλεπισκοπικά προϊόντα του συστήματος, συγκρίθηκαν και αξιολογήθηκαν σε σχέση με παρόμοιες διεργασίες οι οποίες πραγματοποιήθηκαν σε τυπικό λογισμικό τηλεπισκόπησης και GIS συστημάτων.