Χαρτογράφηση Δασικού Κίνδυνου Πυρκαγιάς από Δορυφορικές Εικόνες και Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών για το Δασός Baihe Bureau, Jilin, Κίνα
Από RemoteSensing Wiki
Συγγραφείς
XU Dong, Ινστιτούτο εφαρμοσμένης οικολογίας, Κινεζική Ακαδημία Επιστημών
DAI Li-min, Ινστιτούτο εφαρμοσμένης οικολογίας, Κινεζική Ακαδημία Επιστημών
SHAO Guo-fan, Ινστιτούτο εφαρμοσμένης οικολογίας, Τμήμα Δασολογίας και Φυσικών Πόρων, Πανεπιστήμιο Purdue
TANG Lei, Τμήμα Διαχείρισης, Ινστιτούτο Αεροναυπηγών Μηχανικών Shenyang
WANG Hui, Ινστιτούτο εφαρμοσμένης οικολογίας, Κινεζική Ακαδημία Επιστημών
Πηγή
Forest fire risk zone mapping from satellite images and GIS for Baihe Forestry Bureau, Jilin, China
Εισαγωγή
Οι δασικές πυρκαγιές μπορεί να προκαλέσουν σημαντικές ζημιές σε φυσικούς πόρους και ανθρώπινες ζωές, ανεξάρτητα από το κατά πόσον προκαλούνται από φυσικές καταστροφές ή ανθρώπινες δραστηριότητες. Για την ελαχιστοποίηση της απειλής από τις πυρκαγιές πρέπει να σχεδιαστούν στρατηγικές προστασίας που να είναι κατάλληλες για τις επιμέρους τοπικές περιοχές. Η τηλεπισκόπηση έχει ανοίξει ευκαιρίες για ποιοτική ανάλυση των δασών και άλλων οικοσυστημάτων σε όλα τα γεωγραφικά πλάτη και χωρικές κλίμακες. Τα GIS έχουν αναπτύξει επίσης λειτουργίες όπως η ανάλυση των διαθέσιμων πληροφοριών και η χρήση τους για μια απόφαση και ένα σύστημα υποστήριξης τα οποία είναι ένας ζωτικής σημασίας τεχνολογικός πυρήνας για τη διαχείριση των δασικών πυρκαγιών.
Η περιοχή μελέτης είναι το δάσος Baihe το οποίο βρίσκεται στην ορεινή περιοχή Changbai στην Κίνα και έχει έκταση 190.000hm2 και χωρίζεται σε 10 περιοχές εκμετάλλευσης. Το 89.91% της περιοχής καλύπτεται από βλάστηση κυρίως θάμνους και δάση τα περισσότερα όμως εκ των οποίων είναι κατακερματισμένα λόγω της ανθρώπινης δραστηριότητας. Το κλίμα της περιοχής μελέτης είναι εύκρατο ηπειρωτικό, όπου ο χειμώνας είναι ψυχρός και το καλοκαίρι είναι δροσερό και υγρό.
Μεθοδολογία
Η τοπογραφία επηρεάζει την εμφάνιση και εξάπλωση των δασικών πυρκαγιών μέσω της ροής του αέρα και το μικροκλίμα. Κύριοι παράγοντες που συμβάλλουν στην εμφάνιση των δασικών πυρκαγιών είναι η κλίση, ο προσανατολισμός και το υψόμετρο. Οι ανθρωπογενείς παράγοντες περιλαμβάνουν κυρίως τη χωρική κατανομή ορισμένων ανθρώπινων υποδομών, όπως δρόμοι, οικισμοί, κάμπινγκ, καθώς και τα καλλιεργήσιμα εδάφη που θεωρούνται ως τομείς υψηλού κινδύνου πυρκαγιάς και κάποιες κοινωνικοοικονομικές μεταβλητές που σχετίζονται με τα περιστατικά της φωτιάς όπως η πυκνότητα του πληθυσμού και οι τομείς δραστηριότητας.
Οι δορυφορικές εικόνες υποβλήθηκαν σε επεξεργασία για την παραγωγή χαρτών βλάστησης και χαρτών χρήσεων γης. Οι δορυφορικές εικόνες διορθώθηκαν λόγω της επίδραση της ατμόσφαιρας και του τοπογραφικού αναγλύφου. Ο σκοπός της ψηφιακής ταξινόμησης της κάλυψης της γης είναι η σύνδεση των φασματικών χαρακτηριστικών των εικόνων με σημαντικές πληροφορίες εκτίμησης και πρόβλεψης πυρκαγιών. Στη μελέτη αυτή, χρησιμοποιήθηκε για ταξινόμηση η μέθοδος της μεγίστης πιθανοφάνειας. Οι παράγοντες που επηρεάζουν τον κίνδυνο δασικών πυρκαγιών αναλύθηκαν κατά την ακόλουθη σειρά σπουδαιότητας: τύπος βλάστησης, κλίση, πτυχή, υψόμετρο και απόσταση από τους δρόμους, τις γεωργικές εκτάσεις και τους οικισμούς και στην κάθε κατηγορία ορίστηκε και το αντίστοιχο βάρος ανάλογα με το ποσό επιρροής της στην εμφάνιση πυρκαγιών.
Αποτελέσματα
Για τη χαρτογράφηση της επικινδυνότητας της πυρκαγιάς δημιουργήθηκαν χάρτες βλάστησης και χρήσης γης με βάση τις εικόνες του Σεπτεμβρίου του 2000 του δορυφόρου Landsat TΜ. Για την επιβλεπόμενη ταξινόμηση χρησιμοποιήθηκαν τα κανάλια 5, 4, 3 του Landsat TΜ. Η ταξινόμηση περιείχε 3 περιοχές με φθίνουσα πιθανότητα πυρκαγιάς ανάλογα με τη βλάστηση καθώς και δρόμους, καλλιέργειες και οικισμούς. Η τελική ακρίβεια της ταξινόμησης ήταν 93.7%. Για την παραγωγή του τελικού χάρτη επικινδυνότητας δημιουργήθηκε χάρτης επικινδυνότητας λόγω βλάστησης, χάρτης επικινδυνότητας λόγω κλίσης, υψομέτρου και προσανατολισμού με δεδομένα DTM αλλά και χάρτες επικινδυνότητας λόγω απόστασης από δρόμους, οικισμούς και καλλιέργειες. Με βάση τα παραπάνω δεδομένα και με χρήση των GIS υπολογίστηκαν οι τιμές της επικινδυνότητας πυρκαγιάς και δημιουργήθηκε ο τελικός χάρτης επικινδυνότητας ο οποίος ελέγχθηκε με βάση προηγούμενες πυρκαγιές της περιοχής από το 1974 – 2001.
Συμπεράσματα
Η τηλεπισκόπησης και τα GIS είναι χρήσιμα εργαλεία για τη διαχείριση των δασικών πυρκαγιών. Στο άρθρο αυτό αναπτύσσεται μια μέθοδος ενσωμάτωσης της τηλεπισκόπησης και των GIS για τη δημιουργία χαρτών επικινδυνότητας πυρκαγιάς στην οποία χρησιμοποιήθηκαν δορυφορικές εικόνες και τοπογραφικά δεδομένα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μέθοδος αυτή είναι κατάλληλη για τη χαρτογράφηση των ζωνών επικινδυνότητας δασικών πυρκαγιών και μπορεί να εφαρμοστεί με επιτυχία για τη διαχείριση των δασικών πυρκαγιών. Οι υπεύθυνοι διαχειριστές των δασικών πυρκαγιών μπορούν εύκολα να βρουν υψηλού κινδύνου περιοχές και να λάβουν τα κατάλληλα μέτρα για την ελαχιστοποίηση της συχνότητας των δασικών πυρκαγιών και την αποτροπή των ζημιών.
