Teledetectie Si Gis In Delta Dunarii Si Litoralul Marii Negre

Politehnica

Teledetectie Si Gis In Delta Dunarii Si Litoralul Marii Negre

Byadmin ianuarie 1, 2024

CUPRINS

LISTA FIGURILOR ȘI TABELELOR ……………………3

INTRODUCERE…………………………………………………………………4

CAPITOLUL I DESCRIEREA ZONEI DE TEST…………………………………………5

1.Delta Dunării………………………………………………………………………………………5

1.1 Istoricul Deltei Dunării……………………………………………………………………5

1.2 Descrierea Deltei Dunării………………………………………………………………..6

1.3 Caracteristicile fizico-geografice………………………………………………………6

1.4 Geologie………………………………………………………………………………………..7

1.5 Geomorfologie……………………………………………………………………………….8

1.6 Clima…………………………………………………………………………………………….9

1.7 Apele…………………………………………………………………………………………….11

1.8 Populația și așezările……………………………………………………………………….12

1.9 Economia……………………………………………………………………………………….13

1.10 Flora…………………………………………………………………………………………….14

1.11 Fauna……………………………………………………………………………………………14

2.Litoralul Mării Negre…………………………………………………………………………….14

2.1 Limitele…………………………………………………………………………………………..14

2.2 Aspectul țărmului……………………………………………………………………………..14

2.3 Clima………………………………………………………………………………………………17

2.4 Apele………………………………………………………………………………………………17

2.5 Vegetația………………………………………………………………………………………….18

2.6 Fauna……………………………………………………………………………………………….18

2.7 Turismul…………………………………………………………………………………………..18

2.8 Fenomene de eroziune si retragere a plajei la Marea Neagră……………………20

CAPITOLUL II. METODOLOGIE…………………………………………………………………21

Teledetecție…………………………………………………………………………………………21

Indicele de vegetație normalizat (NDVI)…………………………………..22

Analiza componentelor principale (PCA) …………………………………23

Clasificări spectrale…………………………………………………………23

Clasificarea nesupervizată…………………………………………….24

Clasificarea supervizată…………………………………………………24

GIS………………………………………………………………………………………………………25

Introducerea datelor în sistem…………………………………………………………………26

Surse de date………………………………………………………………………………………..27

Utilizarea informațiilo…………………………………………………………………………..28

Avantajele unui GIS………………………………………………………………………………29

Riscuri…………………………………………………………………………………………………29

Domenii de aplicație ale GIS…………………………………………………………………..30

CAPITOLUL III. MISIUNEA LANDSAT…………………………………………………………..32

CAPITOLUL IV. REZULTATE…………………………………………………………………………37

GLOVIS (Global visualisation viewer)………………………………………………………37

Descrierea datelor utilizate……………………………………………………………………….41

Fluxul de lucru………………………………………………………………………………………..41

BIBLIOGRAFIE……………………………………………………………………………………………….58

LISTA FIGURILOR SI A TABELELOR INCLUSE IN TEXT

Figura 1. Sacalin

Figura 2. Satelitul Landsat TM

Figura 3. GLOVIS prima pagină

Figura 4. Două scene Landsat 7 ETM+ SLC-off, respectiv SLC-on

Figura 5. Aplicația de vizualizare și descarcare a GLOVIS

Figura 6. Orbita pentru zona litoralului

Figura 7. Insula Sacalin imagine 2012

Figura 8. Insula Sacalin (1984-2011 comparație)

Tabelul 1. Benzile spectrale ale sateliților Landsat 4 si 5

Tabelul 2. Descrierea datelor utilizate

Tabelul 3. Rata medie a eroziunii plajelor la sud de Constanța

Tabelul 4. Estimarea eroziunii plajelor litoralului sudic in funcție de ridicarea nivelului mediu al mării

Tabelul 5. Retragerea plajei

Tabelul 6. Extinderea localităților

Tabelul 7. Imagini NDVI

Tabelul 8. Imagini PCA

INTRODUCERE

Zona rezervației Biosferei Delta Dunării a fost în ultimele decenii scena unor modificări importante în funcționalitatea și statutul său.

Deși zona Deltei Dunării a făcut, începând cu anul 1940, obiectul unor acțiuni de protecție aceasta s-a confruntat în același timp cu numeroase amenajări și activități antropice (în principal între 1960-1989) care au produs dezechilibre și influențe negative asupra biodiversității.

Schimbarea sistemului economic după 1989 a dus la sistarea amenajărilor din Deltă, demarându-se procesul de declarare a zonei ca Rezervație a Biosferei în decembrie 1991, fiind inclusă pe Lista Patrimoniului Natural Mondial – UNESCO.

Descentralizarea economiei a dus la apariția unor alte solicitări impuse de activitățile economice bazate pe inițiatia privată, schimbările produse în structura veniturilor și a timpului liber.

Răspândirea ariilor strict protejate pe toată aria rezervației face ca orice acțiune antropică produsă întro anumită parte a zonei să fie resimțită de biotopurile Deltei.

Teritoriul Rezervației Biosferei Delta Dunării este o zonă complexă atât din punct de vedere al patrimoniului natural cât și al numeroaselor influențe antropice exercitate atât de grupurile sociale, culturale, administrații locale și centrale pe care și le exercită prin strategii și măsuri proprii.

CAPITOLUL 1. DESCRIEREA ZONEI DE TEST

1. DELTA DUNARII

1.1Istoricul Deltei Dunării

Dunărea, izvorând din Germania, adunând afluenții din zece tări și traversând patru capitale, după un traseu de 2860 km, formează la vărsarea sa in Marea Neagră o delta.

Raportată la România, Delta Dunării este situată in Sud-Estul tării, având forma literei grecești “Δ” (delta) și fiind limitată la Sud-Vest de podișul Dobrogei, la Nord trece peste granița cu Ucraina, iar la Est cu Marea Neagră. Delta Dunării este traversată de paralela de 45 grade latitudine Nordică și de meridianul de 29 grade longitudine Estică.

Suprafața sa, impreună cu complexul lagunar Rasim-Sinoe este de 5050 km², din care 732 km² apartin Ucrainiei. Delta propriu-zisă are o suprafața de 2540 km², suprafața ce crește anual cu 40 metri, datorită celor 67 milioane tone de aluviuni depuse de către fluviu.

Formarea Deltei, a început în cuaternar în glaciația vurniană având două faze distincte:

-o faza de golf care a urmat unei transgresiuni. Ipoteza limanică emisă de Grigore Antipa și continuată de V.P Zencovici, admite prezența unui golf, barat de către curenții marini prin grinduri transversale și transformat in liman. Dunărea a adunat aceste spații, în condițiile unei maree reduse de aproximativ 70 cm. Calmatarea continuă a dus la actualul aspect.

“Locul unde se plămădește un nou uscat.”

Privită de pe dealurile Tulcei, Delta Dunării apare ca o intindere de verdeață străbătuta de suvițe argintii.

Delta Dunării este o câmpie in formare, cu altitudine medie de 50 cm, alcătuită din: relief pozitiv (grinduri si ostroave) si relief negativ: brațele Dunării, canalele, gârlele, mlaștinile, băltile si lacurile.

Uscatul deltaic reprezintă 13% din suprafață si este reprezentat prin:

-grinduri fluviale, care insoțesc bratețe Dunării si sunt orientate pe direcția vest-est, având altitudini de 0,5-5 m.

Grinduri maritime orientate pe direcția nord-sud, remarcabilă fiind Letea cu altitudinea de 124m- altitudine maximă pentru Deltă, Caraorman, Sărăturile, Ivancea, Dranov, etc.

-grinduri continentale ce reprezinta resturi din uscatul predeltaic: Chilia si Stipoc.

Cantitatea de aluviuni adusă anual de către Dunăre, la care se adaugă resturile organismelor moarte, praful eolian, etc, vor face procentul uscatului să crească , in detrimentul reliefului negativ.

Atestări istorico-geografice

Prima știre istorică despre Delta Dunării ne-a lăsat-o grecul Herodot, “părintele istoriei” care descrie intrarea flotei persane a lui Darius prin Deltă, după ce poposise la Histria (515-513 î.Hr). Polibiu (sec al III-lea – al II-lea î.Hr) descrie un spațiu cu bancuri de nisip între care sa aflau brațe cu apă, Straba (sec I î.Hr) indică șapte brațe între care se aflau insule, idee reluată și de Pliniu cel Bătrân. Mărturii ale locuirii zonei există din sec I î.Hr – al II-lea d.Hr.

În sec XV, Țara Românească și Moldova pierd gurile Dunării ca și Dobrogea, acestea fiins cucerite de Imperiul turcesc și astfel pană la jumătatea sec. al XIX-lea, Delta era o “terra incognito”. Studii detaliate despre Deltă au fost prezentate de către geografii George Vâlsan, Constantin Bratescu, naturalistul Grigore Antipa etc.

1.2 Descrierea Deltei Dunării

Delta Dunării, este un ecosistem complex, poziționat in zona de interacțiune a Dunării cu Marea Neagră, și cu un rol important in economia României. Este deasemenea una dintre cele mai mare delte din Europa si reprezinta, poate, una dintre cele mai noi suprafețe de teren adăugate continentului.

Delta Dunării (3446 km²), aflată în mare parte în Dobrogea, România, și parțial în Ucraina, este cea mai mare și cea mai bine conservată dintre deltele europene.

Delta Dunării a intrat în patrimoniul mondial al UNESCO in 1991, clasificată ca rezervație a biosferei la nivel național în România și ca parc național în taxonomia internațională a IUCN.

1.3 Caracterizarea fizico-geografică

Delta Dunării este limitată la sud-vest de podișul Dobrogei, la nord formează granița cu Ucraina, iar în est se varsă în Marea Neagră. Delta Dunării este traversată de paralela de 45° latitudine N și de meridianul de 29°, longitudine E. Delta ocupă, împreună cu complexul lagunar Razim – Sinoe 5050 km², din care 732 km² aparțin Ucrainei, Deltei românești revenindu-i o suprafață de 2540 km². Datorită celor 67 milioane de tone aluviuni aduse de Dunăre, Delta Dunării crește anual cu aprox. 40 m².

Dunărea ajunsă la Pătlăgeanca se bifurcă: Brațul Chilia la nord și Brațul Tulcea la sud, braț care mai apoi la Ceatal Sfantu Gheorghe, se desparte în Brațul Sulina și Brațul Sfântul Gheorghe.

Brațul Chilia, formează granița cu Ucraina, și transportă pe cursul său de o lungime de 104 km², 60% din apele și aluviunile Dunării.

Brațul Sulina este situat în mijlocul Deltei, și spre deosebire de Chilia, are un curs rectiliniu, fiind permanent dragat și întreținut pentru navigația vaselor maritime. Are o lungime de 71 km și transportă 18% din volumul de apă al Dunării.

Cursul Brațului Sfântul Gheorghe este orientat spre sud-est, și se desfășoară pe 112 km, transportând 22% din debitul Dunării. La vărsare formeaza insulele Sacaează granița cu Ucraina, iar în est se varsă în Marea Neagră. Delta Dunării este traversată de paralela de 45° latitudine N și de meridianul de 29°, longitudine E. Delta ocupă, împreună cu complexul lagunar Razim – Sinoe 5050 km², din care 732 km² aparțin Ucrainei, Deltei românești revenindu-i o suprafață de 2540 km². Datorită celor 67 milioane de tone aluviuni aduse de Dunăre, Delta Dunării crește anual cu aprox. 40 m².

Dunărea ajunsă la Pătlăgeanca se bifurcă: Brațul Chilia la nord și Brațul Tulcea la sud, braț care mai apoi la Ceatal Sfantu Gheorghe, se desparte în Brațul Sulina și Brațul Sfântul Gheorghe.

Brațul Chilia, formează granița cu Ucraina, și transportă pe cursul său de o lungime de 104 km², 60% din apele și aluviunile Dunării.

Brațul Sulina este situat în mijlocul Deltei, și spre deosebire de Chilia, are un curs rectiliniu, fiind permanent dragat și întreținut pentru navigația vaselor maritime. Are o lungime de 71 km și transportă 18% din volumul de apă al Dunării.

Cursul Brațului Sfântul Gheorghe este orientat spre sud-est, și se desfășoară pe 112 km, transportând 22% din debitul Dunării. La vărsare formeaza insulele Sacalin considerate un început de deltă secundară.

Delta Dunării (cu excepția deltei secundare a brațului Chilia) face tradițional parte dinDobrogea, dar în Antichitate și Evul Mediu, litoralul se afla mult mai la apus (între Chilia Veche și Murighiol pe vremea lui Strabon, între Periprava și Lacul Dranov în epoca bizantină), astfel încât hărțile istorice care reprezintă Dobrogea cuprinzând toată Delta actuală, sunt geomorfologic false.

1.4 GEOLOGIE

Delta Dunării este plasată, din punct vedere geologic , într-o regiune mobilă a scoarței terestre numită Platforma Deltei Dunării (regiunea predobrogeană). Platforma Deltei Dunării vine în contact în partea de sud-vest cu Orogenul Nord Dobrogean, prin falia Oancea-Sf. Gheorghe, care este aproximativ paralelă cu Brațul Sfântu Gheorghe.

Structura geologică a acesteia este alcătuită dintr-un fundament cristalin peste care se dispune transgresiv o cuvertură sedimentară reprezentată printr-o succesiune de depozite paleozoice, triasice, jurasice, cretacice, neogene și cuaternare, derminate prin forajele de mare și mică adâncime efectuate în zonă. Depozitele de vârstă Paleozoică, ce aparțin etajelor Silurian-Permian (438-230 milioane de ani), sunt alcătuite din calcare, dolomite, siltite, gresii litice, cu intercalații de tufuri vitroclastice.

Depozitele de vârstă Triasică (248-213 milioane de ani) sunt alcătuite, la bază, din siltite feruginoase, argilite, gresii, microconglomerate, cu intercalații de porfire feldspatice, diabaze și melafire, iar transgresiv apar dolomite, gresii calcaroase, siltite, marne ș.a., ce conțin specii vegetale (Striatoabietites sp., Ovalipollis ovalis ș.a.), foraminifere (Glomospirella sp.,Spirillina sp.ș.a.), conodonde (Gondolella navicula, Gladiogondolella tethydis ș.a.).

Depozitele de vârstă Jurasică (epocile Dogger-Malm – 176-142 milioane de ani) sunt alcătuite în principal din calcare (la bază), argile calcaroase, gresii, precum și calcare cenușii și gălbui (la partea superioară), cu fosile de foraminifere (Textularia jurassica,Spirillina orbicula ș.a.), dinofagelate (Nannoceceratopsis spicula, N. pellucida, Ctenidodinium panneum ș.a.) etc. Depozitele de vârstă Cretacică ce aparțin etajelor Apțian-Senonian (121-65 milioane de ani) sunt alcătuite, în principal, din argile și siltite feruginoase, cu intercalații de gresii fine sau dolomite gipsifere, ce conțin o fitocenoză săracă cu Trilobosporilites apiverucatus, Clavifera triplex etc.

Depozitele de vârstă Neogenă (etajele Sarmațian-Romanian – 13,5-1,8 milioane de ani) sunt alcătuite dintr-o succesiune de strate cu calcare lumașelice, nisipuri, siltite și argile, cu Mactra sp., nisipuri, siltite și argile roșcate, cu Dosinia maeotica, nisipuri fine cenușii (cuDreissena rimestiensis, Limnocardium sp., nisipuri cu Stylodacna orientalis și nisipuri cu intercalații de argile, ce conțin specimene deViviparus bifarcinatus, Dreissena polymorpha etc.

Depozitele de vârstă Cuaternară (depozite deltaice ce aparțin etajelor Pleistocen-Holocen – 1,8-0,01 milioane de ani) sunt alcătuite, la bază, dintr-un strat de argile roșii-carămizii urmate de o succesiune de strate de pietrișuri, nisipuri, siltite, argile și strate de loess, iar la partea superioară se dispun aluviuni de origine fluviatilă și fluvio-lacustră. (Mutihac V., 1990; Ionesi L, 1994)

1.5 GEOMORFOLOGIE

Delta Dunării, situată în partea de N-V a Mării Negre (între 44˚46’00” lat. N – platforma Bugeac, 45˚40’00” lat. N și 28˚40’24” long. E – Orogenul Nord Dobrogean, respectiv 29˚40’50” long. E – platforma Mării Neagre), reprezintă din punct de vedere geomorfologic un relief de acumulare dezvoltat la gura de vărsare a Dunării în Marea Neagră. (Coteț P., 1973, Romanescu Gh, 1995)

Conform clasificării FAO (SOTER – Procedure Manual, 1993), Delta Dunării este inclusă la categoria formelor de relief regionale de tip câmpie umedă pe depozite aluviale fluviatile cu un grad ridicat de fragmentare.

Delta Dunării este caracterizată prin forme de relief pozitive numite grinduri și forme de relief negative reprezentate prin depresiuni umplute cu apă (lacuri). În prezent, delta se prezintă sub forma unei suprafețe plane cu o pantă de 0,006 ‰, străbătută de un păienjeniș de ape: brațe de fluviu, canale și gârle, punctată de lacuri și japșe. Diferențele de altitudine, față de nivelul mării, sunt de 8-10 m în zona grindurilor și -2 – -4 m în zona depresiunile lacustre. (Coteț P., 1973; Soil of the Romanian Danube Delta Biosphere Reserve, 1996)

Teritoriul Deltei Dunării se împarte în două subregiuni geografice și anume: Delta propriu-zisă ce ocupă o suprafață de 4.250 km2, aflată între brațele fluviului,și zona complexului Razim, cu o suprafață de 990 km2. Din punct de vedere fizico-geografic Delta se împarte transversal pe brațele fluviului în două mari subregiuni naturale: delta fluvială și delta maritimă.

Delta fluvială ocupă peste 65% din suprafața totală a deltei și se întinde de la ceatalul Izmail, spre aval, până la grindurile Letea și Caraorman, pe linia Periprava (pe brațul Chilia) – Crișan (pe brațul Sulina) – Ivancea (pe brațul Sf. Gheorghe) – Crasnicol – Perișor. Această subregiune a Deltei Dunării este împărțită în mai multe unități naturale cum ar fi: Depresiunea Sireasa, Depresiunea Șontea-Furtuna, Depresiunea Pardina, Depresiunea Matița-Merhei, Grindul Chilia, Grindul Stipoc, Ostrovul Tătaru, Ostrovul Babina, Ostrovul Cernovca, Depresiunea Litcov, Depresiunea Erenciuc, Depresiunea Roșca-Buhaiova, Lunca Tulcea-Murighiol și Depresiunea Dranov-Dunavăț, etc.

Delta maritimă ocupă mai puțin de 35% din suprafața Deltei Dunării, la răsărit de linia Periprava-Crișan-Ivancea-Crasnicol-Perișor. În această subregiune, ca și în cazul deltei fluviale, întâlnim zone cu relief pozitiv și negativ dar, spre deosebire de prima subregiune, fundul depresiunilor este sub nivelul mării în cele mai multe cazuri.

1.6 CLIMA

Delta Dunării se încadrează în spațiul cu climat temperat semiarid specific stepelor pontice. Spațiile acvatice plane și foarte întinse, acoperite în diferite grade cu vegetație, întrerupte de insulele nisipoase ale câmpurilor marine, alcătuiesc o suprafață activă specifică deltei și lagunelor adiacente, cu totul diferită de cea a stepelor pontice.

Aceasta suprafață activă reacționează față de radiația totală recepționată și de circulația generală a atmosferei rezultând un mozaic de microclimate. Radiația totală variază între un minim de 3,5 Kcal/cmp înregistrat în lunile de iarnă și un maxim de 17 Kcl./cmp, în luna iulie. În funcție de intesitatea activității centrilor barici principali se instalează condiții specifice de vreme: zile de iarnă blânde (când activeaza centrul baric nord-est european), zile de iarnă geroase, cu vânturi puternice (când acționează anticiclonii nord-atlantici), zile de vară calde și uscate (când acționează anticiclonii tropicali atlantici), zile de vară ploioase (când interacționează aerul din bazinul mediteranean cu cel rece din nord-vestul Europei).

Durata de strălucire a soarelui este mare, media multianuală fiind de 2250 ore, dar poate ajunge la 2600 ore în anii cu nebulozitate redusă. Temperatura se distribuie neuniform pe suprafața deltei. Mediile multianuale indică creșterea temperaturii de la vest spre est. La nivelul vârfului deltei (Tulcea) temperatura medie multianuală este de 10,94 C, în delta fluvială (Gorgova), de 10,96 C, pe țărmul mării (Sulina), de 11,05 C, iar în largul Marii Negre (Platforma Gloria), de 11,86 C.

Amplitudinile medii zilnice reflectă diferențele mari datorate naturii suprafeței active : la Gorgova variază între un maxim de 9 C (în iulie) și un minim de 3,8 C (în decembrie), la Sulina între 2,8 C (în iulie) și 1,4 C (în noiembrie), iar la stația Gloria între 2,3 C (în iulie) si 1 C (în decembrie și februarie). Sumele anuale ale temperaurilor medii zilnice efective se apropie de 1600 C. Umezeala aerului înregistrează cele mai mari valori de pe teritoriul României. Umezeala relativă a aerului variază iarna între 88 – 84% la Gorgova și 89 85% la Sulina și Sfântu Gheorghe, iar vara, între 69 – 71% la Gorgova și 77 – 80%, la Sulina și Sfântu Gheorghe. Precipitațiile sunt reduse cantitativ și scad de la vest spre est datorită efectului suprafeței active specifice deltei, precum și al Mării Negre. La intrarea în Delta Dunării (Tulcea) se înregistrează o cantitate medie multianuală a precipitațiilor de 450 mm, iar la Sulina, de 360 mm. În cea mai mare parte a deltei cad între 350 si 400 mm ploaie, iar pe litoralul deltaic și cea mai mare parte a lagunelor, sub 350 mm.

Stratul de zapadă este subțire și se menține perioade scurte de timp, numai în iernile mai aspre. Asemenea situații s-au petrecut în anii 1928-1929, 1953-1954, 1941-1942, 1984-1985, când apele mării lângă țărm au înghețat timp de 45 – 60 zile. Vânturile dominante bat din sectorul nordic alternativ cu sectorul sudic, cele mai intense accelerări de vânt înregistrându-se iarna și în sezoanele de tranziție. Sezoanele sunt distribuite foarte neuniform în spațiul Deltei Dunării. La intrarea în deltă, la Tulcea, mediile pe 90 ani relevă ca sunt 142 zile de vară și 60 zile de iarnă, iar primăverile au durata aproape egala cu toamnele. La Sulina aceleași medii multianuale indică 145 zile de vară și numai 15 zile de iarnă, iar primăverile sunt mai lungi (122 zile) decât toamnele (83 zile).

1.7 APELE

Sosită la Pătlăgeanca cu 6400m/s (în medie), Dunărea se bifurcă în doua brațe, Chilia la Nord si Tulcea la Sud, braț ce la Ceatalul Ismail desparte Chilia de Tulcea.
Brațul Chilia, cel mai septentrional, formeaza granița cu Ucraina, transportă 60% din apele si aluviunile Dunarii, având un curs sinuos pe o lungime de 104 Km. De-a lungul său se inșiruie asezările: Palazu, Pardina, Chilia Veche, Periprava.
Brațul Sulina situat in mijlocul Deltei, are un curs rectiliniu, canalizat permanent dragat si întreținut pentru navigația vaselor maritime (pescaj minim 7m). Are o lungime de 71 Km si transportă 18% din volumul de apă al Dunării. De-a lungul sau se însiră localitațile: Ilganii de Sus, Maliuc, Gorgova, Crișan, Vulturu, Partisani, Sulina.

Brațul Sf. Gheorghe cel mai meridional, orientat spre sud-est, are un curs sinuos desfășurat pe112 Km si transportă 22% din debit. La vărsare formează insulele Sacalin considerate un inceput de deltă secundară.

Sectionarea unor meandre in ultimul timp a micsorat lungimea cursului navigabil.
De-a lungul său se înșira așezările: Nufaru, Mahmudia, Uzlina, Sf. Gheorghe.

Delta este străbătuta de o mulțime de canale, gârle, rezultate prin regularizarea cursurilor, mlaștini si mai ales lacuri: Merhei, Gorgova, Roșu, Lumina, etc.

1.8 POPULAȚIA ȘI AȘEZĂRILE

   Populația Deltei are un mod de viață neschimbat de secole. Implantarea umană discretă a permis supraviețuirea uimitoarelor ecosisteme din Deltă. Întinderea mare a apei explică numărul mic al locuitorilor (în jur de 22000 de locuitori), cu toate că sporul natural este mult peste media tării (7-8). Mobilitatea teritorială cunoaște deplasări definitive si deplasări temporare pentru lucru, studii etc.
   Populația Deltei este grupată în 15 localitați rurale si două orașe: Tulcea si Sulina.
   Tulcea: poartă de intrare in Deltă, oraș cu puțin sub 100 000 de locuitori, construit pe locul așezării geto-dace Aegyssus, datat acum 2 600 de ani, menționat cu actualul nume în1595 pe harta lui Paolo Giorgici. Este un oraș cu funcție navală, industrială si turistică.

Sulina: cel mai estic oraș al țării, situat la gura brațului Sulina, orașul românesc cu cea mai mică altitudine (3.5m), port de intrare a vaselor maritime pe Dunăre.
1.9 ECONOMIA

   Pescuitul reprezinta o constantă a activitații umane din regiune, participând la producția internă de pește. Domnul profesor universitar, Ion Sârbu, în "Geografia Fizica", precizează că "un hectar de trestie dă atâta celuloză cât dau 10ha de molid". Rezultă că reexploatarea stufului si papurei constituie o altă ramură a activității umane.
   Pe unele grinduri se practică cultura plantelor, pe altele există izlazuri pentru creșterea animalelor.
   Navigația pe brațe si transportul pe canale este o altă preocupare a localnicilor.
   Caleidoscop al unor peisaje mereu inedite, paradisul păsărilor si trestiilor, al puzderiilor de pești – Delta Dunarii este o regiune de mare frumusețe turistică și de un real interes știintific. Rezervația Biosferei Delta Dunării se află pe locul 5 între zonele umede ale Terrei si pe locul 2 în Europa, dar ca importanța ecologica este a 3-a din lume.
Pentru caracteristicile sale morfohidrografice specifice, cât și pentru diversitatea și originalitatea florei și a faunei, în perimetrul Rezervației au fost constituite rezervații naturale strict protejate ce însumează 9% din teritoriu, în număr de 16:
  – Roșca – Buhaiana – Hrecisca – rezervație faunistica de 15.400ha in jurul lacului Matrița între grindurile Letea si Chilia. Aici se cuibărește cea mai mare colonie de pelicani din Europa, colonie de egrete, lopătari si stârci galbeni;
  – Perișor – Zatoane – rezervație faunistica de 14.200ha, în estul lacului Dranov la sud de Sf. Gheorghe. Aici cuibăresc cele mai multe lebede, pelicanul cret, etc.
  – Periteasca – Leahova – rezervație faunistică de 3.900ha situate in complexul lagunar Razim – Sinoe, pe grinduri nisipoase, cea mai populată regiune cu păsări de coastă;
  – Pădurea Caraorman – rezervație forestieră pe grindul Caraorman – asemănătoare cu Letea;
  – alte rezervații: Popina – rezervație faunistică, Uzlina – rezervație faunistică, Grindul Lupilor-rezervație faunistică, etc.

Având în vedere cele expuse, se pot face numeroase trasee turistice în funcție de timpul disponibil, obiective urmărite și preocupările grupului sau turistului
Deși au aparut numeroase amenajări turistice si posibilitați pentru deplasare, Delta Dunării reprezintă un potențial turistic si economic de o deosebită valoare, ce așteaptă să fie valorificat în toate valențele sale.

1.10 FLORA

Vegetația Deltei este reprezentată în mare parte de o vegetație specifică mlaștinilor (stuful, papura, rogozul, în amestec cu salcia pitică) și ocupă 78% din totalul suprafeței. Zăvoaiele ocupă 6% din suprafața deltei, fiind păduri de salcie, frasin, arin, plop, care cresc pe grindurile fluviatile, fiind periodic inundate, , iar ochiurile de apă sunt acoperite de o vegetație acvatică și plutitoare, ocupând 2% din suprafața deltei. De asemenea, există păduri pe câmpurile Letea și Caraorman și sunt alcătuite din stejar brumăriu, stejar pedunculat, frasin, plop tremurător, ulm, plante agățătoare.

1.11 FAUNA

Conține mai mult de 320 de specii de păsări ca și 45 de specii de pește de apă dulce în numeroasele sale lacuri și japșe. Acesta este locul unde milioane de păsări din diferite colțuri ale Pământului (Europa, Asia, Africa, Marea Mediterană) vin să cuibărească. Speciile majore de pești în cadrul Deltei Dunării sunt știuca și somnul

2. LITORALUL MĂRII NEGRE

2.1 Limitele

Litoralul românesc, cu o lungime totală de 244 km, se intinde intre bratul Musura (45°12′ lat. N si 29°40′ long. E), care face granița comună cu Ucraina si frontiera cu Bulgaria ce trece la sud de Vama Veche (43°43′ lat. N si 28°35′ long. E).

2.2 Aspectul țărmului

Linia de coastă având o orientare generală de la nord la sud (cu excepția sectorului central Ciotic-Midia), este foarte putin crestată, fiind practic lipsita de golfuri sau promotorii. Totuși, de-a lungul litoralului românesc putem distinge cateva porțiuni mai mult sau mai puțin intrate în mare, cum ar fi Capul Midia, Capul Tuzla si Capul Aurora. De asemenea, trebuie precizat că în nordul litoralului, datorită aluviunilor aduse de Dunăre, are loc o permanentă modelare a liniei de țărm. Astfel, la sud de Sfântu Gheorghe s-a format insula Sacalin, iar golful Musura evoluează spre închidere și transformarea lui într-un liman.

În zona Deltei, numeroasele aluviuni transportate de Dunăre alături de faptul că mareele în Marea Neagra sunt foarte slabe, au dus la formarea unor delte secundare la gurile Chiliei și brațului Sf. Gheorghe, sau la bara de aluviuni din dreptul brațului Sulina, care trebuie permanent dragată pentru a nu impiedica navigația.

Caracteristice în relieful acestei zone sunt grindurile fluvio-maritime (transversale), ce au o litologie mixtă (fluvială si maritimă), dimensiuni mai mari, construite pe vechi linii ale țărmului de către curentii marini ce creează coordonate litorale; au dune de nisip pe ele ca urmare a mobilității nisipurilor superficiale sub acțiunea vântului; dintre grindurile fluvio-maritime din zona litoralului se remarcă: Letea, situat intre brațele Chilia si Sulina, are o formă triunghiulară cu vârful spre nord; suprafața reilefului este neregulată datorită dunelor de nisip care ating uneori înălțimi de 12 m; grindul Sărăturile se gasește situat la nord de brațul Sf. Gheorghe.

În dreptul brațului Sf. Gheorghe se află insula Sacalin, aceasta fiind printre puținele insule care insoțesc țărmul Mării Negre.

La sud de Deltă, înspre complexul Razim se afla grindul Perișor.

În sudul Deltei, până la Capul Midia, în zona țărmului se desfașoară complexul lagunar format din lagunele Razim, Zmeica, Sinoie si Golovița care sunt vechi golfuri ale mării, separate ulterior de aceasta prin cordoane de nisip si limanuri maritime: Babadag, Tăsăul. Aici apar frecvent cordoane litorale si grinduri. Lagunele mai comunică cu marea prin Gura Porțita si La Periboina, de aceea apele în aceste lagune sunt salmastre. Înspre complexul Razim, Masivul Dobrogei de Nord se continuă cu prispa Agighiol si Prispa Hamangia.

Între Deltă și Capul Midia țarmul este jos si nisipos.

Între Capul Midia si Vama Veche țarmul este inalt, abrupt spre mare, formând faleza. În unele porțiuni apar si plaje largi, care au favorizat dezvoltarea unor importante stațiuni turistice si balneare.

În relief se detașeaza limanurile maritime Tăsăul, Techirghiol, Mangalia, Agigea, Tuzla, Tăbăcariei, Tatlageac și laguna Siutghiol, cu apă dulce, deoarece aici comunicarea cu marea este întreruptă.

Din punct de vedere al caracteristicilor, litoralul românesc poate fi împartit în două sectoare:

Sectorul nordic (163 km lungime), cuprins între brațul Musura si Capul Midia, este un țarm acumulativ, jos, cu plaje nisipoase întinse, de origine fluvio-marină. Este format din cordoane litorale cu nisipuri fine si scoici, ce separă marea de salba de lacuri litorale.

Sectorul sudic (82 km lungime), cuprins între Capul Midia si Vama Veche, este un țărm înalt (2-40 m), de abraziune, alcătuit din faleze formate din calcare sarmațiene, acoperite cu o pătură groasă de depozite leossoide cu intercalații de argilă roșie. Linia înaltă și abruptă a falezelor din sud, supusă pe alocuri acțiunii directe a valurilor, este întreruptă în dreptul vechilor văi si lagune marine (porțiune Năvodari-Mamaia, între cele două Eforii, Costinești, Mangalia, Vama Veche) de cordoane nisipoase de 1-5 m înaltime care se prelungesc și in mare, formând “insule” printre fundurile de piatra. În unele locuri, calcarele sarmațiene se pot continua în mare cu platforme calcaroase (de exemplu la Agigea, Costinești si Vama Veche) până la adâncimi de 11-16 m.

Platforma continentală din dreptul țărmului romanesc, se îngusteaza treptat de la nord la sud, lățimea acesteia variind între 100 și 200 km in nord și până la 50 km în dreptul Mangaliei. Respectiv, panta medie a platoului continental este foarte mică în nord (0,0014) și se accentueaza spre sud (0,0022). Relieful submarin al platformei continentale românesti se prezinta ca o câmpie submarina uniformă, plană, ușor înclinată de la vest-nord-vest către est-sud-est, intersectată de un sistem de văi submarine (adevărate canioane submarine), pe fundul cărora se gasesc moluste subfosile într-o perfectă stare de conservare (Dreissena, Theodoxus, Micromelania etc).

În tot lungul litoralului românesc există o serie de lacuri litorale, vechi limanuri și lagune marine. Multe dintre acestea sunt dulci. cu salinități mai mici de 0,5‰ (Razim, Golovița, Zmeica, partea nordică a lagunei Sinoe, Gargalac, Tăsăul, Siutghiol, Tăbăcariei, Neptun, Jupiter, Tismana, Venus, Limanu, Hagieni), altele sunt salmastre oligohaline, cu salinități cuprinse între 0,5 si 5‰ (Sinoe lângă Cetatea Histria, Istria, Nuntasi, Tuzla, Agigea, Belona, Costinești, Tatlageac, mlaștina Hergheliei), sau mezohaline, ca de exemplu lacul Mangalia a cărui salinitate este de 11,9-15,2‰, în timp ce apele Techirghiolului sunt hiperhaline, prezentând o salinitate de 54,5-61,4‰.

În general, litoralul românesc este este o regiune cu un pronunțat caracter urban. Mediul rural este slab reprezentat și in general, dependent economic și social de orasele învecinate.
Principalele centre urbane ale litoralului sunt: municipiul Constanța, reședinta de județ și unul dintre cele mai mari orașe din tara, municipiul Mangalia cu funcțiuni complexe industriale și turistice și orașul Năvodari, oraș industrial dezvoltat în jurul unor complexe industriale din ramurile chimiei si petrochimiei. Alte orase mici, sub 20 000 de locuitori, sunt Eforie si Techirghiol, în care predomina caracterul de stațiune balneo-turistică, Ovidiu, mic centru urban, aflat in aria de imediată influență a municipiului Constanța și Sulina, care prin pozitia geografică pe care o ocupă aparține deopotrivă litoralului și într-o mare masură spațiului deltaic.

2.3 Clima

Litoralul se află sub influența Mării Negre (influențe pontice). Iernile sunt blânde (temperatura medie a lunii ianuarie este de -20ºC), iar verile secetoase (temperatura medie a lunii iulie: +22ºC).

Litoralul este delimitat de izoterma anuala de 11ºC și de izohieta de 400 mm/an.

Dintre vânturi, predomină cele de nord-est, adăugându-se, ca vânturi locale, brizele marine. Circulația locala a maselor de aer provoacă în perioada caldă a anului moderarea temperaturii și creșterea umezelii pe o fașie de 25-30 km depărtare de țărm

Numărul zilelor senine este de 130-170 pe an (cel mai mare din țara), favorizând helioterapia.

Durata de strălucire a Soarelui totalizează 2300-2400 de ore pe an, realizând un potențial însemnat de energie solară.

2.4 Apele

Apele stătătoare sunt reprezentate prin lagune (complexul Razim), ca și prin limanurile maritime (Tăsăul cu apă dulce, Techirghiol si Agigea cu apă sărata si nămoluri curative, Mangalia cu ape sulfuroase, Tuzla, Tăbăcariei, Tatlageac, etc.)

Apele subterane sunt localizate sub loess la adâncimi mari.

2.5 Vegetația

În zona Deltei, pe lacuri si gârle se dezvoltă plante cu frunze plutitoare, plante plutitoare si fragmente de plaur (împletituri ale rădăcinilor si tulpinilor de stuf), nuferi, rogoz, stuf. Pe grinduri apar păduri formate din plop alb, plop cenusiu, plop tremurător, stejar pedunculat, stejar brumăriu, stejar pufos, arin. În pădurile de pe grindul Letea este bine dezvoltat stratul arbuștilor (păducel, porumbar, sânger, macieș, etc.) care e completat de o bogată floră agătățoare: vită sălbatică, carpenul, volbura urcătoare etc. Pe nisipurile litorale apare vegetația de litoral, reprezentată, alături de graminee si sărărița, prin tufișuri de sălcet și cătina.

2.6 Fauna

Specific stepei sunt răzătoarele: șoarecele de stepă, popândăul, hârciogul, orbetele si dintre pasari: dropia, prepelița, potârnichea, ca și pescarușii.

Fauna acvatică a Mării Negre este foarte variată fiind reprezentată prin midii, stridii, creveți, crabi, bureți, meduze; dintre mamifere se remarcă delfinii. Dintre pești, reprezentativi sunt: scrumbiile albastre, calcanul, pisica de mare, vulpea de mare, caluțul de mare, stavrizii, guvizii, hamsiile, sturionii (cega, nisetrul morunul, păstroga) si rechinii.

2.7 Turismul

Obiective: stațiunile balneoclimaterice sunt de mare importanță turistică în sezonul estival: Complexul Mangalia Nord, Mangalia, Costinești, Techirghiol, Eforie, Constanța, Mamaia, Năvodari; urme de cetați antice: Tomis, Histria, Enisala; mozaicul roman de la Constanța; canalul Dunăre-Marea Neagră; Delta Dunării.

Orașul Sulina

Potențialul balnear și de agrement al regiunii litorale a dus la dezvoltarea puternică a turismului și a industriei hoteliere. Cuprins între paralelele 45°12′ și 43°43′ latitudine nordică, litoralul românesc se afla pe aceleași coordonate geografice cu localități europene, precum Split, Rimini, San Remo, Monaco, Nisa. Zona litorală concentrează circa 40% din capacitatea de cazare a Romaniei, cu circa 120 000 locuri de cazare (din care 75 000 în hoteluri). Astfel în ciuda caracterului sezonier (iunie-septembrie), litoralul constituie un reper semnificativ al turismului romanesc.
Dezvoltarea turistică a regiunii litorale a început la sfarșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului XX, când apar primele stațiuni balneo-climaterice, Eforie, Techirghiol, Mamaia, Mangalia. În perioada interbelică dar mai ales în deceniile 6 și 7 ale secolului al XX-lea, capacitatea de cazare și amenajările turistice de-a lungul celor 70 km ai ariei costiere dintre Capul Midia și Vama Veche, a sporit considerabil.

Mamaia

Pe lânga oferta de cazare din rețeaua standartizată (hoteluri, moteluri, căsuțe, campinguri etc.), în localitațile litorale s-a dezvoltat o adevarată “industrie” a locuirii în sistem “pensiune” la localnici, cu precădere în așezările rurale (Schitu, Costinești, 2 Mai, Vama Veche), dar și in orase.
În afara turismului estival si balnear, litoralul oferă și alte forme specifice, precum turismul pentru copii și tineret (în taberele de la Năvodari, 2 Mai și Costinești), turismul științific, de afaceri, cultural și sportiv. În ultimii ani, schimbările de tip comportamental la nivelul clientelei turistice au redus importanța turismului de masă organizat, în favoarea altor forme, precum turismul de tranzit, de sfarșit de saptamana sau profesional.

Factorii naturali ai litoralului românesc oferă condiții dintre cele mai favorabile prin prezența unor plaje întinse, a unor condiții climaterice agreabile și prin existența unor nămoluri terapeutice. Factorul principal al cadrului natural este acțiunea curativă a Mării Negre. Prin salinitatea și varietatea sărurilor minerale (sodiu, clor, iod, brom, magneziu) pe care le conține, însotita de un regim dinamic specific, ea joaca un rol important in balneoterapie. In ceea ce priveste temperatura apei, aceasta este mult mai ridicată decat a altor mări si oceane, prezentând în raport cu atmosfera ambiantă, o constanta termică. Plajele întinse, cu nisipul fin si orientarea spre est, asigură o insolație diurnă de circa 14 ore in lunile de vară. Alți factori de cură pe lângă nămolul terapeutic, mai sunt apele minerale mezo-termale și nu în ultimul rând bioclimatul marin.

La Marea Neagra

Țărmul mării, falezele înalte sau în trepte din anumite sectoare, lacurile litorale și pădurile din sudul regiunii reprezintă resursele naturale principale, carora li se adaugă valorile antropice, culturale, reprezentate de cele peste 200 de monumente istorice din regiune (143 numai în municipiul Constanța).

2.8 Fenomene de eroziune si retragere a plajei la Marea Neagră

O mențiune aparte necesită plajele întinse ale litoralului, cu forme variate, care permit să se distingă două tipuri: tipul de plajă deschisă (localizate în micile golfuri, unde curenții litorali reușesc să depună cantități mari de nisip (Mamaia, Agigea, Belona, Midia) și tipul de plajă închisă, încadrată de promotorii si faleze (Mangalia, Eforie Nord, Eforie Sud, Constanța). Plajele au în general lațimi de 400-500 m la Mamaia și Techirghiol și de 50-200 m în rest. În ultimii ani, fenomenele naturale de eroziune a țărmurilor, dublate de lipsa unei administrări adecvate a acestei resurse foarte prețioase a litoralului, precum si exploatarea ilegală a nisipului plajelor pentru construcții și în anumite sectoare chiar ocuparea plajelor cu platforme betonate au dus la reducerea constantă a suprafețelor plajelor. Plaja Mamaia a înregistrat o eroziune pe 64% din lungimea acesteia, valorile de retragere a liniei țărmurilor fiind cuprinse între 4 și 41 m, cele mai mari fiind cele din zona hotelurilor Perla (între 28 și 38 m) si Rex (șntre 16 și 41 m). Plaja Eforie Nord-Eforie Sud a suferit procese de eroziune în proporție de 50%, lațimea plajei reducându-se cu valori între 5 și 24 m, mai ales în zona taberei de copii de la Eforie Sud, ca urmare a exploatării ilegale de nisip, în timp ce în sectorul Belona, ca urmare a construirii sistemului de diguri și a adăpostului pentru mici ambarcațiuni, deplasarea liniei țărmului a fost pozitivă, cu valori între 5 și 35 m, în ultimii 16 ani.

CAPITOLUL 2. METODOLOGIE

1. TELEDETECTIE

Teledetecția este ansamblul de mijloace care permit înregistrarea de la distanță a informațiilor asupra suprafeței terestre. O definiție sintetică a teledetecției a fost formulată de Colwell (1983) : "achiziția de date despre un obiect sau un grup de obiecte cu ajutorul unui senzor situat la distanta de acestea". O altă definiție a teledetecției, de

această dată mai detaliată, s-ar putea enunța astfel : “Teledetecția este o tehnică

modernă de investigare care permite detectarea de la distanță a variațiilor de

absorbție, reflexie și de emisie caracteristice undelor electromagnetice și stocarea

semnalelor sub forma de fotografii, de înregistrări (care pot constitui imagini), sau

de profile spectrale.

Fiecare din definițiile reproduse mai sus a fost enunțata de specialiști aparținând

unor domenii de activitate particulare (construcții aerospațiale, fizică). Din punct de

vedere al geografului definiția ar putea fi formulata astfel: Ansamblu de cunoștințe

și tehnici utilizate pentru determinarea caracteristicilor fizice și biologice ale

suprafeței terestre prin măsuratori efectuate de la distantă fără a intra în contact

material cu acestea.

Observarea suprafeței terestre din spațiu faciliteaza cunoașterea obiectelor naturale.

Indicii de vegetație sunt folosiți în teledetecție pentru o mai bună interpretare a

imaginilor satelitare, cu precădere în analiza mineralelor și a vegetației. Multe

suprafețe naturale apar aproape la fel de luminoase în intervalele spectrale vizibil și

infrarașu apropiat ale spectrului electromagnetic, cu excepția vegetației verzi.

Aceasta înseamnă că suprafețele neacoperite de vegetație sau cele care sunt în mică

parte acoperite de vegetație vor aparea în mod similar în benzile din vizibil si

infraroșu apropiat, în timp ce suprafețele cu multă vegetație verde vor fi foarte

luminoase în domeniul infraroșu apropiat și foarte întunecoase (aproape negre) în

domeniul vizibil. Atunci când lumina solara interactionează cu obiectele de la sol,

anumite lungimi de undă ale spectrului electromagnetic sunt puternic absorbite, iar

altele sunt reflectate.

1.1 Indicele de vegetație normalizat (NDVI- Normalized Difference Vegetation Index)

Indicele de vegetație NDVI este calculat pe baza răspunsului spectral al vegetației în domeniile vizibil rosu (R) si infraroșu apropiat (IRa). Formula de calcul a indicelui de vegetație NDVI este:

NDVI=IR

Valorile indicelui NDVI pentru un pixel se gasesc întotdeauna în intervalul [-1, 1],

însa niciodată pixelii aferenți frunzelor verzi nu au valori apropiate de zero. Valoarea zero a indicelui NDVI înseamnă că nu există vegetatie, iar valorile apropiate de 1 (0,8 – 0,9) indică densitatea maximă posibila pentru frunze verzi.

De regulă, indicele NDVI are valori cuprinse între 0,05 si 0,66. Norii, zăpada si

suprafețele strălucitoare neacoperite de vegetație prezintă valori ale indicelui NDVI mai mici ca 0.

1.2 Analiza componentelor principale (PCA)

Analiza componentelor principale este un procedeu utilizat în mod frecvent pentru reprezentarea mai eficientă a informației pe care le conțin imaginile multispectrale de teledetecție. Prin aplicarea PCA se urmareste reducerea numarului de benzi spectrale și identificarea și/sau izolarea unor elemente semnificative care permit simplificarea procesului de interpretare și analiza imaginilor multispectrale. Analiza componentelor principale este, de fapt, un procedeu de prelucrare preliminară a imaginilor care facilitează interpretarea vizuală sau automata (clasificare supervizată/nesupervizată) a acestora. Acest mod de abordare reduce timpul de procesare și măreste precizia clasificării automate.

Diminuarea numărului de benzi al unei imagini multispectrale este realizată prin eliminarea informației redundante si concentrarea selectivă a informației esențiale.

Noile canale imagine (denumite în termeni de specialitate „neocanale”) care rezultă în urma acestei analize statistice poartă numele de componente principale. Prin analiza componentelor principale se maximizează volumul de informație continut de benzile spectrale originale prin utilizarea unui număr cât mai mic de componente principale. Din punct de vedere matematic, analiza componentelor principale presupune transformarea unui număr de variabile corelate într-un număr mai mic de

variabile necorelate (independente).

Analiza componentelor principale pentru imaginile multispectrale de teledetecție relevă faptul că un procent foarte mare de informație este concentrat în primele două sau trei componente principale. De exemplu, în cazul imaginilor Landsat Thematic Mapper (TM), cele trei benzi spectrale din domeniul vizibil (benzile 1, 2 si 3) sunt puternic corelate, ceea ce înseamnă că în proportie foarte mare oferă aceeași informație. Acest fapt constituie un dezavantaj în procesul de clasificare a imaginilor. Prin urmare, cele trei benzi spectrale originale pot fi înlocuite cu o singura imagine obținuta prin transformarea acestora în componente principale, fără a fi eliminată o cantitate semnificativă de informație.

În urma cercetarilor efectuate, a fost descoperit faptul că toate benzile spectrale ale senzorului TM pot fi transformate în trei componente principale care conțin un procent de 90% din informația stocată de cele sase benzi originale (n.a.: nu este recomandat ca banda 6 în IR termal sa fie utilizata ca informație de intrare în cazul procesării de tip ACP).

1.3 Clasificări spectrale

Clasificarea spectrală are ca scop cartografierea obiectivă a arealelor din imagine

care au caracteristici radiometrice (reflectantă și/sau emisivitate) similare.

În funcție de scop, dar și de precizia impusă, se utilizează două tipuri de clasificare :

• nesupervizată (realizată automat prin mijloace statistice)

• supervizată (clasele spectrale sunt asociate unor trăsături identificate prin

fotointerpretare pe imagine)

Clasificarea digitală este un proces semiautomat cu ajutorul căruia este posibilă

delimitarea unor grupări de pixeli cu caracteristici similare. Spre deosebire de

clasificarea nesupervizată prin care grupările de obiecte sunt definite automat

exploatând principiul “aglomerării” statistice a valorilor pixelilor, clasificarea

supervizate este realizata în două etape distincte. În faza initiala, analistul definește

grupurile ce urmeaza să fie extrase din imaginea analizată stabilind așa numite

poligoane de instruire (în engleza: AoI=Area of Interes sau RoI=Region of Interest).

Fiind elaborată astfel legenda, se trece la faza de calcul, operatorul având

posibilitatea selectării algoritmului de clasificare.

Evoluția tehnologiilor hard si soft a permis generarea unor metode de clasificare

hibrid care, prin care rezultatul clasificării nesupervizate permite separarea unor

regiuni relativ omogene în interiorul cărora se aplica, diferențiat principiile

clasificării supervizate.

1.3.1 Clasificarea nesupervizată

În cadrul acestei abordări, computerul analizeaza toate semnăturile spectrale ale

tuturor pixelilor din imagine si identifică areale cu pixeli care au valori similare.

Utilizatorul poate impune criterii de clasificare (număr de clase, număr de iterații)

care să permită obținerea unor grupări omogene si diferențiate.

Metodele de clasificare automate depind în primul rând de regulile pe baza cărora

pixelii unei grupări sunt alocați unei clase și exprima omogenitatea valorilor

reflectanței specifice obiectului respectiv. Este nevoie să fie folosite și proceduri

bazate pe algoritmi care analizează și valorile pixelilor aflați în vecinătatea grupărilor

considerate a fi omogene, în vederea repartizării acestora către clasele de obiecte

deja identificate datorită omogenitatii lor spectrale.

Algoritmii care stau la baza clasificării automate depind în primul rând de

caracteristicile spectrale ale pixelului, spre deosebire de talie, textura și formă, care

sunt caracteristicile obiectelor pe care se bazeaza interpretarea vizuală. Aceste

caracteristici de tip descriptiv sunt destul de greu de încorporat direct în algoritmii

digitali de clasificare daca nu se integrează și informatii suplimentare (de exemplu

vectori predefiniti).

Clasele spectrale din clasificarea nesupervizată sunt discriminate prin calcul automat

bazat pe identificarea celor mai ridicate frecvente de apariție a unei valori spectrale si

prin luarea în considerație a criteriului distanței minimale dintre clase.

Principalul avantaj al acestei metode este rapiditatea, utilizatorul având o intervenție

limitata. Dezavantajul său principal este acela că se bazează exclusiv pe diferențele

spectrale, care nu corespund întotdeauna unor obiecte si fenomene specifice

peisajului analizat.

1.3.2 Clasificarea supervizată

În clasificarile supervizate, utilizatorul definește prin analiza vizuală intervalele

valorilor spectrale care corespund fiecărei teme sau clase care trebuie clasificate si

delimiteaza poligoane omogene din punct de vedere spectral (poligoane de

instruire). Grupările de training sunt, de regula, introduse prin conturarea interactivă

cu ajutorul instrumentelor de desen a limitelor poligoanelor în imagine

Sistemul de calcul digital determina apoi valorile tuturor pixelilor imaginii și aloca

conform unor reguli statistice (de ex. paralelipiped, verosimilitate maximă) fiecare

pixel al imaginii uneia dintre clasele tematice definite de valorile zonelor de instruire

corespondente. Altfel spus, într-o clasificare supervizata, pixelii imaginii sunt alocați

de computer claselor spectrale care au fost definite pe baza poligoanelor de instruire

reprezentând clase tematice bine cunoscute.

Etapele de realizare a clasificării supervizate

Clasificarea se realizează în general prin parcurgerea a trei etape :

• Etapa de instruire (selectarea trăsăturilor care descriu cel mai bine

obiectul/fenomenul

• Decizia (selectarea metodei adecvate de comparare a elementelor de instruire)

• Evaluarea conformitații clasificării

2. GIS

Prin , informațiile geografice sunt definite prin concepte simple- linii , puncte,

poligoane, fiecare obiect geografic fiind pus in corespondență cu una sau mai multe înregistrari din diverse tabele de atribute.

Punctele reprezintă obiecte GIS prea mici pentru a fi descrise prin linii sau poligoane,

cum ar fi stâlpi de inaltă tensiune, copaci, fantâni . Punctele se reprezintă folosind diverse

simboluri punctuale grafice și pot fi însoțite de texte explicative corespunzând valorilor

aferente.

Liniile reprezintă obiecte GIS prea înguste sa fie descrise de poligoane, cum ar fi

drumuri, cursuri de apa, precum și obiectele liniare care au lungime dar nu au suprafață, un exemplu destul de simplu fiind reprezentat de curbele de nivel.

Poligoanele sunt suprafețe închise reprezentând forma si poziția obiectelor GIS

omogene (lacuri, parcele, vegetație, etc.). Poligoanele se reprezintă folosind diverse simboluri linire grafice pentru contururi, simboluri grafice pentru hașuri pentru interior și pot fi însoțite de texte explicative corespunzătoare valorilor atributelor aferente.

Se pot crea straturi din linii, punct sau poligoane, iar stocarea datelor dintr-un strat

este determinat de tipul elementelor ,( dacă sunt elemente de punct, poligon sau linie ). Este de preferat ca într-un strat sa fie stocate doar acele elemente care au aceleasi caracteristici, adica elemente care au aceleasi atribute.

Un GIS poate fi definit ca un calculator capabil să asambleze, să păstreze, să manipuleze și să afișeze informații geografice specifice, de exemplu informații identificate în funcție de locații. GIS este o abreviere de la Geographical Information System și este o tehnologie bazată pe calculator pentru cartografierea și analiza entităților de pe suprafața terestră.

Mai pe larg, un sistem GIS este un sistem folosit pentru modelarea informației,

proceselor și structurilor, care reflectă lumea reală, inclusiv evenimentele trecute, pentru a putea înțelege, analiza și gestiona resurse și facilități. Un sistem GIS poate fi descris ca sistem de gestiune a unei baze de date, care de regulă prezintă utilizatorului datele într-un mod interactiv grafic, care poate fi interogată și analizată. Cu toate acestea, nu este doar un sistem pur hardware, el este un ansamblu constituit din echipamente de calcul,

programe, persoane, metode și norme ce permite procesarea de date și exploatarea de hărți geo-topografice.

O componentă esențială a GIS este abilitatea de a produce date grafice atât pe ecran cât

și pe hârtie, oferind rezultatele analizelor oamenilor de decizie care alocă resursele.

Hârtiile tipărite precum și alte date grafice pot fi produse, permițând vizualizarea, și deci,

înțelegerea rezultatul analizelor sau simulărilor unor evenimente potențiale.

2.1 Introducerea datelor în sistem

Dacă datele ce urmează a fi utilizate nu sunt încă în format digital, adică într-o

formă recunoscută de către calculator, există mai multe tehnici prin care aceste informații pot fi capturate. Hărțile pot fi digitizate, sau trasate cu ajutorul mouse-ului, pentru a colecta coordonatele diferitelor elemente. Dispozitivele electronice de scanare pot de asemenea converti liniile și punctele de pe o hartă în format digital .

Introducerea datelor în sistem este componenta cu cele mai mari cerințe din punctul

de vedere al resurselor de timp din cadrul unui GIS. Fiecare apariție a obiectelor dintr-o hartă trebuie specificată; la fel și relațiile spațiale dintre ele. Editarea informației capturate automat poate fi, de asemenea, dificilă. Scanerele electronice înregistrează petele de pe o hartă cu aceeași acuratețe cu care capturează elementele interesante de pe hartă. De exemplu, o astfel de pată poate duce la conectarea a două linii care nu ar trebui să se întâlnească. Astfel de informații nedorite trebuiesc editate sau eliminate din fișierul de date.

Toate datele adunate, stocate într-o bază de date GIS, vin din diverse surse: date primite

de la satelit, baze de date existente, arhive clasice etc. Rolul sistemului GIS este să pună

aceste date împreună într-un sistem de informații unitar.

2.2 Surse de date

Anumite baze de date în format electronic care pot fi direct folosite de un GIS sunt

produse de companii private. Diferite tipuri de informații sub formă de hărți pot fi integrate într-un sistem GIS. Un GIS poate, de asemenea, să convertească

informațiile digitale existente, care nu sunt sub formă de hărți, în formate pe care să le

recunoască și să le folosească. De exemplu, imaginile digitale provenite de la sateliți, pot fi analizate în scopul de a produce un strat de informații digitale despre zonele cu vegetație.

De asemenea, informațiile hidrologice sau demografice în format tabelar pot fi convertite

într-un format cartografic, servind ca strate de informații tematice într-un GIS.

Informațiile geografice dintr-un GIS trebuiesc prelucrate (înregistrate) astfel încât

să se potrivească cu informațiile din alte hărți. Înainte ca datele digitale să poată fi analizate, ele trebuie să suporte și alte modificări – conversie a proiecției, de exemplu – care fac posibilă integrarea lor în GIS.

Proiecția este o componentă fundamentală a procesului de realizare a unei hărți.

Proiecția reprezintă o interpretare matematică a translației informației din suprafețele curbe tridimensionale ale Pământului în format bidimensional – ecran, hârtie. Proiecții diferite sunt utilizate pentru diferite tipuri de hărți deoarece fiecare proiecție în parte este portivită unui anumit tip de utilizare. De exemplu, o proiecție ce reprezintă cu precizie forma continentelor va distorsiona dimensiunile lor relative.

În timp ce, cea mai mare parte a informației dintr-un GIS provine din hărțile existente,

acesta utilizează puterea de calcul a computerelor pentru a integra informația digitală,

provenită din surse diferite într-un proiect comun.

Întrucât datele digitale sunt colectate și stocate în moduri diferite, două surse pot să nu

fie în întregime compatibile. Deci, un GIS trebuie să fie capabil să convertească datele dintr-o structură în alta.

Imaginile satelitare care au fost interpretate cu ajutorul computerului pentru a produce o hartă a utilizării terenului pot fi "citite" de GIS într-un format raster. Fișierele de tip

raster constau în rânduri de celule uniforme codificate în funcție de valoarea datelor. Un

exemplu ar putea fi clasificarea acoperirii terenului.

Fișierele de date de tip raster pot fi manipulate cu ușurință de computer, dar ele sunt

adesea mai puțin detaliate și pot fi mai slab vizualizate în comparație cu fișierele de date de tip vector, care pot aproxima mai bine hărțile tradiționale. Datele vectoriale digitale au fost capturate ca puncte, linii (serii de puncte de coordonate), sau suprafețe (forme mărginite de linii).

2.3 Utilizarea informatiilor

Un GIS poate combina tipuri de hărți și le poate afișa în imagini realistice, tridimensionale, care prezintă informația mult mai eficient și către o mai larga audiență decât hărțile tradiționale, bi- dimensionale.

Hărțile tradiționale sunt abstractizări ale lumii reale, o sumă de elemente importante

schițate pe o foaie de hârtie prin simboluri care reprezintă obiecte fizice. Oamenii care folosesc hărți trebuie să interpreteze aceste simboluri. Hărțile topografice arată forma terenului cu ajutorul curbelor de nivel. Forma reală a terenului poate fi văzută numai cu ochiul minții.

Tehnicile de prezentare grafică ale GIS-ului fac vizibile relațiile dintre elementele hărții,

mărind abilitatea de a extrage și analiza informația.

Este dificil să se facă o legătură între harta zonelor mlăștinoase și cantitatea precipitațiilor înregistrate în diferite puncte ca aeroporturi, spitale, școli. GIS poate fi utilizat

pentru a desena bi- și tri-dimensional caracteristici ale suprafeței Pământului, adâncul și

atmosfera din puncte de informație.

De exemplu, un GIS poate ușor genera o hartă (cu linii) indicând cantitatea precipitațiilor. O astfel de hartă poate fi gândită ca o hartă a precipitațiilor. Multe metode

sofisticate pot estima caracteristicile suprafețelor dintr-un număr limitat de măsurători. O hartă bi-dimensională de curbe de nivel, creată plecând de la suprafețe modelate după puncte de măsurare a precipitațiilor, poate fi suprapusă și analizată cu orice altă hartă acoperind aceeași arie, într-un GIS.

De exemplu, dacă se îmbină folosirea informațiilor referitoare la ploile dintr-un anumit

ținut cu utilizarea fotografiilor aeriene, se vor putea preciza care zone vor rămâne uscate în anumite faze ale anului. Un GIS poate utiliza informații provenind din surse diferite, în formate diferite și poate ajuta la operarea unor analize.

Hărți variate și surse de informație satelitară pot fi combinate în moduri care simulează

interacțiunile complexului sistem natural.

Printr-o funcție cunoscută sub numele de vizualizare, un GIS poate fi folosit pentru a produce imagini – nu doar hărți, ci reprezentări, animații, sunete și alte produse

cartografice. Aceste imagini permit cercetătorilor să vadă obiectele muncii lor în moduri în care nu au putut fi văzute mai înainte. Imaginile sunt deseori de ajutor în reprezentarea

conceptelor tehnice ale obiectelor de studiu ale unui GIS pentru persoane non-tehnice.

2.4 Avantajele folosirii unui GIS

 Datele sunt mai bine organizate

 Elimină redundanța în stocarea datelor

 Facilitatea actualizărilor

 Analize, statistici și noi căutari mult mai ușoare

 Utilizatorii sunt mai productivi

2.5 Riscuri

 Complexitate

 Costuri ridicate

 Modificările din teren

 Dificultăți în formarea de personal

2.6 Domenii de aplicatie ale GIS

Tehnologia sistemelor geografice (GIS) poate fi folosită în investigațiile științifice, managementul resurselor și planificarea dezvoltărilor. Domeniile de aplicație ale GIS sunt nenumărate

Sănătate, Științe Sociale, Financiar-Bancar, Criminalistică, Turism, Geologie, Mediu etc. De-a lungul timpului au existat tot felul de priecte ce se deruleaza si în prezent si care se bazeza pe GIS, ca de exemplu:

o Aplicarea metodei GIS pentru evaluarea cazurilor de methemoglobinemia

infantilă în perioada 1985-1996 prin care se identifică zonele de risc.

o Studiul de impact asupra mediului în sprijinul planificării urbane a folosințelor de

teren, folosind tehnologie Open GIS și proceduri de estimare a nivelului de poluare

– un sistem pilot, "AIRFORALL" – finanțare Phare, Life Medio Biologii folosesc transmițătoare radio și antene satelitare pentru a trasa rutele migrațiilor de caribu și urși polari, pentru a susține programul de protecție a animalelor. În GIS rutele migrațiilor au fost indicate de diferite culori pentru fiecare lună timp de 21 luni. Cercetătorii au folosit apoi GIS pentru a suprapune traseele migrației pe harta planului de dezvoltare al exploatărilor petroliere pentru a determina posibilitatea interferenței cu traseele animalelor.

o Utilizând tehnologia GIS împreună cu informațiile contabile ale unei companii,

devine posiblă simularea depunerilor de materiale în sistemul de purificare în partea superioară a unui curs de apă într-o zonă inundabilă. Facturile arată cât de multă apă a fost consumată la o anumită adresă. Pe baza cantității de apă consumată se poate face o predicție asupra cantității de material ce va fi descărcat în sistemul de purificare, în acest fel putând fi localizate, utilizând GIS, zonele cu deversări mari de materiale.

Hărțile variate și surse de informație satelitară pot fi combinate în moduri care simulează interacțiunile complexului sistem natural.

Printr-o funcție cunoscută sub numele de vizualizare, un GIS poate fi folosit pentru a produce imagini – nu doar hărți, ci reprezentări, animații, sunete și alte produse cartografice. Aceste imagini permit cercetătorilor să vadă obiectele muncii lor în moduri în care nu au putut fi văzute mai înainte. Imaginile sunt deseori de ajutor în reprezentarea

conceptelor tehnice ale obiectelor de studiu ale unui GIS pentru persoane non-tehnice.

– GIS permite celor care planifică intervenții în caz de urgențe să calculeze timpul de răspuns în cazul unor dezastre naturale sau poate fi folosit la delimitarea zonelor umede care au nevoie de protecție împotriva poluării.

– Folosind hărțile zonelor umede, diferențelor de nivel, rețelei hidrografice, terenului și ale solurilor, GIS-ul poate produce un nou strat (situat deasupra acestora) care aranjează zonele umede conform cu sensibilitatea lor relativă de a produce pagube în apropierea fabricilor și locuințelor.

CAPITOLUL 3. MISIUNEA LANDSAT

În 1972 NASA a lansat primul program civil specializat în achiziționarea de date

satelitare digitale pentru teledetecție. Primul sistem a fost initial denumit ERTS

(Satelit Tehnologic de Resurse ale Pamântului) si apoi redenumit Landsat. În timp, au

fost plasati pe orbita mai multi sateliti :

• Landsat 1, 2 și 3 din prima generație, cunoscuti sub denumirea Landsat MSS, au

achiziționat, pâna la scoaterea din uz, prin intermediul scannerului multispectral,

date de tip MSS (care nu răspundeau decât în măsura limitată nevoilor de precizii

geometrice ridicate, datele arhivate având rezoluția la sol în zona țarii noastre de

55×79 m

• Landsat 4 si 5 (Thematic Mapper-TM) sunt înca pe orbită, ultimul achiziționând

date în 7 benzi spectrale. Programul prevedea și punerea pe orbita a celui de-al

șaselea satelit, dotat și cu un canal pancromatic cu rezoluție de 15 m, dar lansarea

sa a constituit un eșec.

• Landsat 7 ETM a fost lansat în luna aprilie 1999 și a furnizat date în același

format. Noutățile aduse de acest satelit sunt legate de noul senzor pancromatic cu

rezoluție de 15 m, care, spre deosebire de SPOT este sensibil și la o mică zonă din

infraroșu (pentru a accentua discriminarea vegetației), dar si posibilitatea

calibrării permanente în tandem cu satelitul Landsat 5. Deasemenea, rezoluția

geometrică a canalului termal a fost marita la 60 m.

Scannerul TM este un sistem de achizitie multispectral în care senzorii TM înregistreaza energia electromagnetică reflectată/emisă din spectrul vizibil, infraroșu apropiat, infraroșu mediu si infraroșu termic. TM are rezolutii spațiale, spectrale și radiometrice mai ridicate decât scannerul MSS.

Fig.2 Satelitul Landsat TM

Thematic Mapper poate analiza o suprafață de 185 km lățime de la o înalțime de 705

km, fiind util pentru determinarea tipurilor și a condițiilor de vegetație, umiditatea

solului, diferențierea zăpezii de nori, determinarea tipurilor de roci etc.

Rezoluția spațială a satelitului Landsat 5 TM este de 28.5×28.5 m pentru toate

benzile, excepție făcând banda 6, cea termică, a cărei rezoluție spațială este de

120×120 m. Dimensiunea mărita a pixelului din banda 6 este necesară pentru

îmbunătățirea adecvată a semnalului. Rezoluția radiometrică este de 8-bit, ceea ce

înseamnă că fiecare pixel are o gamă de nivele de gri etalată între 0 si 255.

Sateliții LANDSAT TM au orbite cvasi-polare, repetitive (16 zile), heliosincrone și

cvasicirculare și acoperă scene de circa.35000km² echivalentul a 250 de fotografii

aeriene la scara 1:50000, format 23×23 cm, redresate (fără a considera acoperirea

normală de 33% a acestora).

Sateliții LANDSAT 4 și 5 au fost proiectați pentru obținerea de imagini cu o

geometrie diferită de cea a sateliților SPOT. Captarea imaginii se face prin baleiaj

mecanic (scanning) perpendicular pe orbita satelitului. Corecțiile sunt mult mai

dificil de realizat. Produsele Landsat sunt realizate în 11 nivele de preprocesare

dintre care cele mai utilizate sunt următoarele :

• Nivelul 0 : Distorsiunile baleiajului sunt corectate ținând cont de geometria

detectorului și de tipul de eșantionaj.

• Nivelul 1 : Imaginea este corectată radiometric.

• Nivelul 8 : Acest nivel corespunde nivelului SPOT 2A (fără puncte de reper).

• Nivelele 9 si 10 : corespund nivelelor 2B, respectiv Ortho.

Detectorii înregistreaza radiația electromagnetică în 7 benzi spectrale.

Benzile 1,2 si 3 se află în porțiunile vizibile ale spectrului și sunt utile pentru

detectarea lucrărilor inginerești de infrastructură, dar permit și studiul turbidității

apei. Benzile 4, 5 si 7 se află în zona infraroșu a spectrului electromagnetic și sunt

utilizate cu prioritate la delimitarea clară a suprafețelor terestre de cele acoperite cu

ape, dar mai ales, la studiul vegetației. Banda 6 (infraroșu termic) se folosește la

monitorizarea vegetației. O caracteristică importantă a acestui canal constă în faptul

că energia captată este emisă de suprafața Pamântului.

Satelitul Landsat 7 avea o capacitate de înregistrare de pâna la 500 de imagini pe zi.

Aceste imagini puteau fi achiziționate și în format compresat corespunzător unei

rezoluții de 180 m. Acest tip de produs putea fi pus la dispoziție în circa trei ore de la

confirmarea comenzii și se consideră ca monitorizarea mediului va beneficia în

continuare (deși satelitul nu mai furnizează imagini datorită unor defecțiuni majore la

modulul de stabilizare) de o referința istorică de mare utilitate pentru studiile de

monitorizare temporală.

În mod obișnuit, pentru analizele de teledetecție, se utilizează combinații standard de

benzi spectrale adaptate tematicii urmărite :

• benzile 3, 2 si 1 pentru a crea o compoziție în culori naturale, în care obiectele au culorile pe care ochiul le percepe în realitate (similare unei

fotografii color) .

• benzile 4, 3 si 2 pentru a crea o compoziție în culori false, similare unei fotografii în infraroșu în care obiectele nu au aceleași culori ca în realitate, vegetatia fiind reprezentata în culoarea roșie, apa în albastru închis sau negru, etc.

• benzile 5, 4 si 2 generează o compozitie în pseudo-culori. Într-o astfel de

imagine culorile nu reflectă caracteristicile culorilor naturale (drumurile pot

fi roșii, apa galbenă iar vegetația albastră).

Nu trebuie însă înteles faptul că posibilitati de combinare sunt limitate la cele

enumerate mai sus, multe din aplicațiile tematice uzuale relevând, în functie de tipul

si condițiile aplicației, o variabilitate interesantă de opțiuni. Modul de combinare si

de prelucrare cu ajutorul programelor specializate de procesare a imaginilor de

teledetecție depinde de modul în care a fost instruit operatorul si de mijloacele

hardware si software (ERDAS Imagine, ENVI, PCI, GEOVIEW, SOCET SET de

care dispune acesta.

Tabelul 1-Benzile spectrale ale satelitilor Landsat 4 si 5

CAPITOLUL 4. REZULTATE

1. GLOBAL VISUALIZATION VIEWER (GLOVIS)

Global Visualization Viewer sau GloVis este punctul de plecare – Figura 3.

Figura 3. GloVis – prima pagină.

GloVis este un instrument de căutare în baza de imagini EROS (Earth Resources Observation and Science) dezvoltat și întreținut de USGS. Pentru cei interesați, codul sursă al aplicației este disponibil pentru descărcare, urmând linkul din dreapta jos în ecranul principal.

Pentru a putea începe căutarea propriu-zisă, primul pas este acela de a selecta setul de date asupra căruia să rulăm interogarea. În mod implicit GloVis va selecta colecția LANDSAT (LANDSAT Archive). Alte colecții de imagini sunt MODIS sau ASTER. O resursă foarte bună, mai ales dacă nu suntem pe deplini siguri pe ceea ce căutăm, este pagina de help accesibilă din pagina principală.

Înainte de a parcurge opțiunile din acest meniu, e necesară trecerea în revistă a unei deficiențe LANDSAT 7 destul de cunoscute: SLC failure. Prin urmare toate datele LANDSAT 7 ETM+ de după 2003 vor avea acest efect de striping (vezi Figura ). Cu toate acestea, în funcție de tipul de proiect / aplicație, ele pot fi totuși folosite în domenii ca monitorizarea utilizării terenurilor sau în zone forestiere..

Figura 4 – Două scene LANDSAT 7 ETM+ SLC-off (stânga), respectiv SLC-on (dreapta). Imaginile sunt afișate în 432.

Landsat 7 ETM+,

Landsat 7 ETM+ SLC-off,

Landsat 4-5 TM,

Landsat 4-5 MSS,

Landsat 1-3 MSS,

Landsat 4-7 combine.

Soluția cea mai comfortabilă, recomandabilă pentru o trecere în revistă generală, este ultima – Landsat 4-7 combine. Selectând-o, vom putea efectua o căutare prin imagini MSS, TM si ETM+ de pe platformele LANDSAT 4, 5 și 7.

Un click în interiorul hărții (preferabil în zona de interes) va activa aplicația de căutare (Figura 3).

Figura 5 – Aplicția de vizualizare și descărcare a imaginilor – GloVis.

Aplicația este structurată intuitiv iar folosirea ei nu ridică probleme. În partea stângă se află toate informațiile despre localizarea imaginii (Row/Path, centrul imaginii). Tot de acolo puteam alege o altă scenă care să acopere perfect zona de interes. Un pont folositor este acela de a reține detaliileRow/Path al zonei de interes, acest lucru ușurând mult navigarea pe viitor.

Tot pentru a ne ușura munca, putem verifica în prealabil pe scene LANDSAT se suprapune zona de interes. Pentru acest lucru ne putem folosi de un caroiaj în format shapefile.

Căutarea imaginilor se face in funcție de coordonatele zonei de interes, în acest caz Delta Dunarii, inclusiv zonele lacustre periferice care se întinde în nord pâna la paralela de 46º42’ latitudine nordica (țărmul de nord al lacului Chitai), în sud pâna la 44º24' latitudine nordica (Gura Buhazului), spre vest pâna la 28º14' longitudine estica (tarmul de vest al lacurilor Ialpug si Cugurlui), iar înspre est pâna la 29º46' longitudine estica (gura bratului Noul Stambul).

Următorul pas in a descărca imaginile este alegerea orbitei, care se face in functie de coordonatele zonei. Avem, deci, pentru zona Delta Dunării orbita de 181-28 iar pentru zona litoralului orbita este de 181-29.

Figura 6. Orbita pentru zona litoralului

Odată găsite coordonatele și orbita se poate începe descărcarea propriu-zisă a imaginilor. Pentru a putea începe studiul se aleg imaginile pentru zona de lucru in funcție de dată începând cu anul 1984. Imaginile sunt aproximativ din aceeași perioadă, căutându-se ca acestea să aibe acoperirea cu nori (CC) cât mai mică procentual.

2. DESCRIEREA DATELOR UTILIZATE

Tabel 2 Descrierea datelor utilizate

3. Fluxul de lucru

După descărcarea propriu-zisă a imaginilor se incepe prelucrarea acestora în vederea monitorizării Deltei Dunării și a litoralului românesc la Marea Neagră pentru a arăta acestor zone din anul 1984 până in anul 2011.

În ceea ce privește litoralul românesc se poate spune că acesta a suferit modificări majore în special la linia țărmului. Cel mai important factor care contribuie la schimbarea liniei țărmului românesc este reprezentat de precesul de eroziune, fenomen care este extins în acest moment pe aproape întreg litoralul românesc și datorită căruia se pierd anual suprafețe importante de teren din teritoriul țării. De-a lungul țărmului au loc cele mai intense procese de transformare a energiei materiei, reflectate în dinamica continuă a reliefului. Fiecare sector de țărm se caracterizează printr-un relief specific, care reprezintă răspunsul geomorfologic la acțiunea factorilor genetici cât și la acțiunea proceselor naturale, în special a eroziunii plajelor și prăbușirilor de faleze.

Răspunsurile țărmului se grupează în 5 categorii.
1.Retragerea paralelă a țărmului, cu formarea barierelor nisipoase sau cochilifere mobile, care se deplasează în detrimentul reliefului litoral adiacent. Intensitatea deplasării depinde de tipul reliefului litoral pe care se grefează bariera, iar ritmul deplasării, de factori hidrologici (nivelul mării, valuri, curenți), tectonici și climatici. Retragerea paralelă este specifică barierelor deltaice și unor bariere lagunare, iar țărmul submers se caracterizează prin profil scurt, energie mare și pante accentuate; terasa țărmului este îngustă, cu 2-3 bare reduse volumetric.
2.Avansarea paralelă a țărmului, cu formarea câmpurilor de țărm. Țărmul emers reprezintă mai multe aliniamente de creste nisipoase, aflate în diferite stadii de eolizare. Țărmul submers are un profil lung, energie redusă și pante foarte mici. Terasa țărmului este bine dezvoltată, cu 5-6 aliniamente de bare în care se află un important stoc de nisip.
3.Dinamica staționară, este specifică țărmurilor staționare în perioade scurte de timp (maxim 10-12 ani). Au loc numai fluctuații ale plajelor, țărmul rămânând practic stabil la nivelul celorlalte componente morfologice.
4.Deplasarea rotațională, este specifică insulelor barieră , spiturilor și anumitor bariere lagunare. Procesul de rotație afectează fie întregul țărm, sau numai partea sa superioară (formele grefate pe terasa țărmului).
5.Acumularea pe frontul deltelor secundare, cu formarea țărmurilor mlăștinoase în continuă avansare. Procesul de acumulare este controlat atât de fluviu (scurgerea lichidă și solidă), cât și marin (valuri, curenți).

În perioade mai lungi de timp, de obicei depășind 50 de ani, aceste tipuri se deplasează în lungul litoralului, astfel încât pe locul unui țărm de acumulare se poate instala un țărm de eroziune. (ex: țărmul Ciotic-Perișor, care în perioada 1850-1900 a funționat în regim de acumulare, apoi devenind scurt timp țărm staționar, trecând în ultimii 50 în regim de eroziune accelerată).

Procese naturale ce duc la schimbarea morfologiei țărmului

Alunecări de teren

Eroziunea plajelor. O problemă importantă din punct de vedere al zonelor de risc în zona studiată o reprezintă eroziunea costieră. Problema eroziunii plajelor este acută în lungul litoralului sudic la Marea Neagră. Datorită acestui fenomen, anual se pierd zeci de hectare de teren de-a lungul sectorului românesc al Mării Negre. Studii bazate pe măsurători sistematice pun în evidență eroziunea accentuată a plajelor de pe litoralul românesc. Plaja de la Mamaia, situată la nord de orașul Constanța a fost erodată cu peste 80 m.

Multe alte plaje aflate la sud de Constanța se confruntă cu aceeași problemă a eroziunii plajele situate în lungul unității sudice a litoralului pierd suprafețe acoperite cu nisip, care reprezintă principala resursă pentru industria turistică. În lipsa lucrărilor de protecție și reabilitare având ca scop păstrarea plajelor, suprafețele acestora vor fi în scădere, iar economia locală va fi prejudiciată puternic, datorită pierderilor din industria turistică.
În ultima parte a anilor 80, au fost întreprinse măsuri de contracarare a eroziunii plajelor, prin construirea a șase structuri sparge-val paralele cu țărmul, situate în larg, și prin înnisiparea cu o jumătate de milion de metri cubi de nisip, excavați dintr-un lac situat în spatele plajei. Deși plaja s-a restabilit ca urmare a acestor contramăsuri, structurile sparge-val au început să se reducă gradat, iar eroziunea plajei a continuat să aibă loc.
Pe lângă acestea, multe ranforsări verticale care protejează baza falezelor situate în lungul litoralului sunt deja în stare de deteriorare și se confruntă cu pericolul distrugerii datorate eroziunii produse de valuri. La partea superioară a acestor faleze se află mai multe locuințe, iar dezastrul produs de prăbușirea falezelor este iminent, dacă nu se întreprind lucrări de reabilitare.

Tabel 3 – Rata medie a eroziunii plajelor, la sud de Constanța

Tabel 4 – Estimarea eroziunii plajelor litoralului sudic, în funcție de ridicarea nivelului mediu al mării

Revenind la imaginile descarcărcate, pe baza lor s-a facut o comparație a liniei țărmului între anii 1984 și 2011, dar, din păcate, din cauza rezoluției destul de mici a imaginilor un am putut face un studiu mai detaliat pentru a putea sublinia diferențele care au survenit de-a lungul anilor.

În timp ce in cazul liniei țărmului are loc un fenomen de retragere, în cazul localitatilor are loc un fenomen de extindere, devenind astfel mult mai vizibilă diferența de suprafață din anul 1984 față de anul 2011 așa cum se evidențiază in imaginile următoare:

La capitolul Delta Dunării, ceea ce a fost scos în evidență a fost evoluția Insulei Sacalin. Insula Sacalin este o insulă nou formată, în Marea Neagră, la mică distanță de coasta românească, în dreptul brațului Sfântu Gheorghe al Deltei Dunării. Inițial Insula Sacalin era formată din două insule mai mici: Sacalinu Mare și Sacalinu Mic. Însă cu timpul cele două s-au unit și au format o masă unitară de pământ cu suprafață de 21.410 hectare.

Guvernul României a declarat zona o rezervație a biosferei și a interzis popularea insulei, încă din anul 1938. În prezent este interzis și accesul turiștilor.

În insulă se află o mare varietate de păsări, mamifere și reptile. Aici se regăsesc cele mai mari colonii de chire de mare și pelicani creți, insula fiind principala zonă de cuibărit, hrănire și iernare a acestor specii. Pe insulă au fost recenzate un număr de 229 de specii de păsări. În apele insulei se găsesc pești rari, sturioni, dar și plante rare, cum ar fi varza de mare și canarul bălții.

Există două zone unde se produce avansarea Deltei în mare. Una pornește de la Sfântu Gheorghe spre Insula Sacalin și probabil că în zece ani se va închide, formând un nou lac, iar alta este la nord de Sulina.

Figura . Insula Sacalin-imagine 2012

Pe baza imaginilor din 1984 și 2011 am putut evidenția evoluția acestei insule, modul cum această Deltă secundară este într-o continuă creștere așa cum se poate vedea și în următoarea imagine.

În final s-a făcut o analiză mai detaliată a Deltei Dunării, analiza făcută pe imagini pentru evaluarea indicelui de vegetație normalizat (NDVI) și pentru efectuarea analizei componentelor principale (PCA).