Transcript Long LI - Vrije Universiteit Brussel

Abstract van het doctoraatsonderzoek
De Onderzoeksgroep
Fysische Geografie
nodigt U graag uit op de openbare verdediging van het proefschrift van
Long LI
ter behaling van de graad van Doctor in de Wetenschappen
Titel van het proefschrift:
Karteren en karakteriseren van de spectrale evolutie
van lavastromen met afstandswaarneming: van
veldspectroscopie tot satellietbeelden
Promotor:
Prof. dr. Matthieu KERVYN
De verdediging heeft plaats op
Dinsdag 18 oktober 2016 om 16.00 u
in Auditorium D.2.01 op de Campus
Etterbeek van de Vrije Universiteit Brussel,
Pleinlaan 2 te 1050 Elsene, en zal worden
gevolgd door een receptie
Samenstelling van de jury
Prof. Dr. P. HUYBRECHTS (VUB, voorzitter)
Prof. Dr. N. KOEDAM (VUB, secretaris)
Prof. Dr. C. SOLANA (UK, co- promotor)
Prof. Dr. F. CANTERS (VUB, co-promotor)
Prof. Dr. J. C-W CHAN (VUB)
Dr. P. TREFOIS (RMCA)
Prof. Dr. B. SOMERS (KUL)
Curriculum vitae
Long Li (geboren in Changsha, PR
China) in September 1986, behaalde
zijn B.Sc. in Geografisch Informatie
Systeem en M.Sc. in Fysische Geografie
aan de China University of Mining and
Technology en startte zijn doctoraat
aan de VUB in September 2012.
Tijdens zijn vier jaar durende
doctoraatsstudie, werd Long (co-)
auteur van 4 peer-review publicaties
en conferentiepapers, en presenteerde
hij zijn onderzoek mondeling en via
posters op verschillende nationale en
internationale conferenties (EGU2014,
IUGG2015 etc.).
Hij superviseerde eveneens twee
masterthesisstudenten.
Als belangrijke vulkanische producten, vertegenwoordigen lavastromen een
voortdurend geologisch gevaar voor menselijke activiteiten en het milieu. Omwille
van deze reden bestaat er een sterke interesse in het karteren en karakteriseren
van historische lavastromen, die een aanzienlijk voordeel haalt uit de recente
ontwikkelingen in aardobservatietechnieken. Deze thesis heeft als doel om inzicht
te verwerven in de spectrale evolutie van lava-oppervlakken in contrasterende
omgevingscondities en om strategieën te ontwikkelen voor het dateren en
karteren van lavastromen met afstandwaarnemingstechnieken via het gebruik van
satellietbeelden tot veldspectroscopie.
Metingen van de spectrale reflectantie van lava-oppervlakken op Tenerife eiland
(Spanje), bekomen met veldspectroscopie, tonen dat oxidatie en korstmosgroei
zijn twee belangrijkste processen die de spectrale reflectantie van lavastromen in
een semi-aride omgeving beïnvloeden. Twee spectrale indices zijn overeenkomstig
voorgesteld en toegepast op satellietbeelden om respectievelijk de oxidatiegraad
en korstmosbedekkingsgraad te kwantificeren. In tropisch klimaat, groeit vegetatie
snel en beïnvloedt eveneens lavaspectra. Door lineaire spectrale analyse werden
één vegetatie eindlid en drie lava eindleden, overeenkomstig met lava van oude,
intermediaire en jonge leeftijd, afgeleid uit de lavastromen van de Nyamuragiravulkaan (DRC). Het is aangetoond dat de spectrale-unmixing techniek in staat is
om lavavelden te karakteriseren, verschillende types lava-oppervlakken te
onderscheiden en eveneens een tijdslijn mogelijk te maken voor vegetatieherstel.
Gebaseerd op het inzicht dat vegetatieherstel tegelijkertijd afhankelijk is van
meerdere factoren, inclusief tijd, topografische en klimatische condities, worden
statistische modellen voor de datering van lavastromen geconstrueerd voor drie
Afrikaanse vulkanen: Nyamuragira (DRC), Mt. Cameroon (Kameroen) en Karthala
(de Komoren). Er is aangetoond dat de site-specifieke modellen robuust zijn en
kunnen dienen als een tool voor leeftijdsvoorspelling van ongedateerde
lavastromen. Naast de datatie van lavastromen, is afstandswaarneming eveneens
efficiënt in het karteren van lavastromen. Met satellietbeelden van matige
ruimtelijke resolutie, wordt zowel op basis van pixel- en object-gebaseerde
willekeurige bosclassificatie gebruikt voor het geautomatiseerd in kaart brengen
en classificeren van lavastromen. De object-gebaseerde classificatie resulteert in
homogene en continue lavastroomkaarten, in goede overeenstemming met de
fysieke kenmerken van lavastromen.
Ter besluit draagt de thesis bij tot een verbeterd begrip van lavastromen vanuit
het perspectief van afstandswaarneming. Het toont niet enkel aan hoe
afstandswaarneming gebruikt kan worden om lavastromen te dateren en karteren
in de context van gevarenbeheer en -mitigatie, maar reikt ook een ruimtelijk
inzicht aan wat betreft vegetatieherstel in vulkanische regio’s.