MODELAREA PREDICTIVA A DINAMICII SISTEMULUI URBAN BUCURESTI SI QUANTIFICAREA IMPACTULUI FACTORILOR ANTROPOGENI SI CLIMATICI DIN DATE DE TELEDETECTIE SATELITARA SI BIO-GEOFIZICE IN-SITU
Metodologia cercetarii



        Teledetectia satelitara este un sprijin veritabil pentru aceste modelari deoarece ofera informatie precisa spatio-temporala asupra variabilelor biogeofizice de mediu urban ca si asupra starii de sanatate si a conditiei vegetatiei urbane, care ar fi foarte dificil de obtinut pe alta cale. Pentru a rezolva acesata problema si a deduce variabilele bio-geofizice si bio-geochimice vor fi utilizate diferite metode statistice-empirice si fizice dezvoltate in regiunile spectrale de teledetectie optica VNIR -SWIR( Vizibil Infrarosu Apropiat -Infrarosu de unde Scurte). In consecinta, vor fi angrenate tehnici de asimilare a datelor de teledetectie in modelele de sisteme urbane.
        Aceste metode foarte complexe de asimilare a datelor si modelelor care descriu functionarea dinamicii acestor ecosisteme  implica cu necesitate dezvoltarea de algoritmi complecsi de calcul. Oricum, studiul modelarii dinamicii ecosistemului urban Bucuresti se va reliza prin integrarea imageriei satelitare de diferite rezolutii spatiale, temporale, spectrale si unghiulare prin fuziunea datelor de diferite origini cum ar fi cele din domeniul optic si cele de microunde (radar) disponibile complementar celor optice pe perioade de cer acoprit si de noapte.
        Teledetectia satelitara folosita in acest proiect ca instrument de definire a ariilor urbane "critice" de mediu este superioara altor tehnici dat fiind ca genereaza date si  extensii urbane georeferentiate spatial prin :

    -Caracterizarea fizica a sistemelor urbane(ex. delinierea, clasificarea utilizarii terenurilor, diferentierea structurilor interne ale oraselor) , demografica/socioeconomica;
    -Masurarea si monitorizarea proprietatilor bio-geofizice ale sistemelor urbane ( ex. vegetatie, calitatea aerului, aspecte termice, ape de suprafata, soluri etc.) ;
    -Analize de impact si evaluarea vulnerabilitatii ( inclusiv aspecte legate de managementul apelor si contaminarea terenurilor sau monitorizarea asezarilor urbane nelegale ) de asemenea prin co-analize de caracteristici fizice si demografice/socioeconomice ale mediului urban;
    -Monitorizarea schimbarilor urbane si a dinamicii lor spatio-temporale.

        Proiectul va dezvolta  si utiliza algoritmi si modele spectrale radiative/climatice regionale pe baza datelor satelitare serii de timp de la satelitii LANDSAT (MSS,TM, ETM), MODIS, ASTER , SPOT , SAR -ERS , INKONOS si Quick Bird si vor fi realizate simulari numerice pentru perioade succesive de timp , ceeace constituie o metoda noua de investigare si predictie a  tendintelor modificarilor amprentelor spectrale ale utilizarii/acoperirii terenurilor urbane  sub actiunea factorilor de stress umani si a celor naturali. Modelarea predictiva a impactului factorilor de stress antropogeni si climatici asupra ecosistemelor urbane prin date de teledetectie  satelitare si biogeofizice de masura in teren este adresata pentru adoptarea politicilor de management decizional care sa asigure reducerea riscului de incalzire globala datorat forcingului radiativ antropogen.
        Aspectul inovativ al acestor modele predictive consta in  modelarea efectelor stressorilor antropogeni si climatici asupra sistemului urban cu ajutorul unor instrumente puternice de evaluare si identificare a directiilor cheie de actiune, a substantelor toxice importante din mediu si a parametrilor fizici responsabili de schimbarile de mediu din diferitele zone structurale si functionale urbane,  prin elaborarea unui sistem integrat de monitorizare, evaluare si avertizare a situatiilor critice de mediu urban.
        Utilizarea in cadrul proiectului a informatiei de datele de teledetectie satelitara (RS Remote Sensing) multispectrale, multitemporale si multirezolutie in sinergie cu observatiile  biogeofizice in-situ inclusiv spectroradiometrice de calibrare a datelor satelitare si tehnicile de modelare  si simulare numerica asigura  optimizarea  solutiilor cercetarii evolutiei spatio-temporale a acestor sisteme pentru elaborarea sistemelor informationale de management si suport decizional.
        Modelele spatiale de utilizare/acoperire a terenurilor in ariile urbane critice test alese vor considera diferite niveluri de fragmentare a suprafetelor  precum cele vegetative apartinand zonelor periurbane ale municipiului Bucuresti.
        Parcelele agro-forestiere fragmentate si padurile aflate in vecinatatea marginilor in zonele periurbane sunt susceptibile de o multitudine de impacte umane si bio-climatologice cu repercursiuni dramatice asupra sanatatii populatiei.Bazat pe informatiile satelitare, cele de masura spectroradiometrice in-situ, pe datele geofizice si simulate , in cadrul proiectului va fi dezvoltat un model spectral originalal al campului reflectat al vegetatiei urbane in domeniile vizibil si infrarosu apropiat , care permite evaluarea globala si cuantificarea impactului stressorilor antropogeni si climatici asupra  vegetatiei si evaluarea predictiva a tendintei schimbarilor spatio-temporale ale ecosistemului.Vor fi stabilite conexiunile dintre parametrii biofizici ai vegetatiei urbane (fluxul de radiatie reflectata in diferite canale spectrale) si factorii geometrici si radiometrici care caracterizeaza procesele de interactie in sistemul atmosfera-vegetatie-sol.
        Modelul de reflectanta a vegetatiei propus bazat pe teoria transferului radiativ si pe conceptele dezvoltate de modelele turbide va facilita calculul reflectantelor bidirectionale ale vegetatiei urbane ca functie de proprietatile optice ale vegetatiei in conditii diferite de stress . Vor fi adresate de asemenea aspecte legate de raspunsul acestor arii urbane de impact la sistemul climatic si evenimente climatice extreme.

        Pe baza datelor satelitare si de monitorizare in-situ  a paramerilor bio-geofizici de mediu se vor dezvolta :