Χωρο-χρονική ανάλυση του κινδύνου δασικής πυρκαγιάς με χρήση απεικονίσεων του LANDSAT.
Από RemoteSensing Wiki
Συγγραφείς:Bülent Sağlam, Ertuğrul Bilgili, Bahar Dinç Durmaz, Ali İhsan Kadıoğulları, Ömer Küçük
Εισαγωγή
Ο υπολογισμός του ενδεχόμενου κίνδυνου της φωτιάς σε μια χωρο-χρονική κλίμακα είναι ζωτικής σημασίας στο σχεδιασμό της διαχείρισης πυρκαγιών, καθώς και στην προσομοίωση ανάπτυξης της φωτιάς σε ένα τοπίο. Ωστόσο, λόγω της πολύπλοκης φύσης των δασών, η δημιουργία χαρτών επικινδυνότητας λόγω πυρκαγιάς θεωρείται από τα πιο δύσκολα θέματα. Σε αυτή τη μελέτη, χρησιμοποιήθηκαν εικόνες Landsat δύο χρόνων για τον προσδιορισμό της χωροχρονική μεταβολής του κινδύνου πυρκαγιάς και τις πιθανότητες να αναπτυχθεί μία νέα στο δάσος Korudag στη βορειοδυτική Τουρκία. Η μέθοδος ακολουθεί τις παρακάτω δύο ενέργειες:
• δημιουργία των δεικτών των παραγόντων που επηρεάζουν τον κίνδυνο πυρκαγιάς • αξιολόγηση των χωρο-χρονικών μεταβολών του κινδύνου στις εν λόγω περιοχές με χρήση τηλεπισκόπησης, σαν ένα γρήγορο και οικονομικό μέσο για τον προσδιορισμό του ρυθμού αλλαγής της δασικής κάλυψης.
Οι δείκτες δυνητικού κινδύνου πυρκαγιάς βασίστηκαν σε σύνθεση των ειδών, στα στάδια της ανάπτυξης, στην ηλιοφάνεια, στην κλίση και στην εγγύτητα των γεωργικών εκτάσεων σε δασικές περιοχές και την απόσταση από τους χώρους διακανονισμού. Χρησιμοποιώντας τους δείκτες που παράγονται, παρήχθησαν οι χάρτες κινδύνου πυρκαγιάς για τα έτη 1987 και 2000. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από τη μελέτη δείχνουν ότι η χρήση των εικόνων Landsat παρείχε πολύτιμη χαρτογράφηση της δομής και του τύπου βλάστησης με συνολική ακρίβεια ταξινόμησης υψηλότερη από 83%.
Πιο Συγκεκριμένα
Στην Λεκάνη της Μεσογείου η πυρκαγιά διαδραματίζει σημαντικό ρόλο σε πολλές διαδικασίες του οικοσυστήματος. Πρόσφατες στατιστικές δείχνουν ότι πάνω από 2.000 δασικές πυρκαγιές συμβαίνουν στην Τουρκία κάθε χρόνο, με ετήσιο ποσό εκτάσεων που καίγονται να κυμαίνεται από 10 000 έως 14 000 εκτάρια. Για να μετριαστεί το πρόβλημα της φωτιάς και να ελαχιστοποιηθεί η απειλή της απώλειας από πυρκαγιές, είναι καθοριστικής σημασίας οι υπεύθυνοι των δασών να προβούν σε χωροχρονική ανάλυση των δασικών κινδύνων πυρκαγιάς και του αντίστοιχου ρίσκου. Εν τω μεταξύ, οι φορείς λήψης αποφάσεων πρέπει επίσης να λαμβάνουν υπόψη τον κίνδυνο πυρκαγιάς που μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλης κλίμακας σοβαρές δασικές πυρκαγιές ως αποτέλεσμα της ανάπτυξης των δασών, της κλιματικής αλλαγής, τις αλλαγές στις χρήσεις γης, και τη μακροχρόνια καταστολή πυρκαγιάς. Ο κίνδυνος πυρκαγιάς και οι δυνητικοί κινδύνοι γενικά σχετίζονται με τα χαρακτηριστικά των στερεών καυσίμων (βιομάζα, απορρίμματα), τα τοπογραφικά χαρακτηριστικά και τις χρήσεις γης. Στα παραπάνω περιλαμβάνονται οι τύποι των καυσίμων, τα χαρακτηριστικά του καυσίμου, τα στάδια της ανάπτυξης, οριζόντια και κάθετα καύσιμα (βιομάζα), η συνέχεια με το έδαφος, δομή καθώς και τη διανομή του οικισμού και οι γεωργικές περιοχές ανά τα δάση.
Η τηλεπισκόπηση μπορεί να υποστηρίξει πολλές πτυχές της διαχείρισης των πυρκαγιών. Μελέτες για τα καύσιμα και τις φωτιές αξιοποιούν τα δεδομένα της τηλεπισκόπησης όπως του Landsat, MODIS, SPOT και AVHRR, οι οποίοι παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με τα χαρακτηριστικά των καυσίμων, τον κίνδυνο πυρκαγιάς και την συχνότητά τη . Σε τοπική κλίμακα, η χρήση του Lidar και των εναέριων υπερφασματικών αισθητήρων, όπως της πολυφασματικής υπέρυθρης και το ορατό φασματόμετρο (MIVIS) αλλά και τα εναέρια ορατά / υπέρυθρα φασματόμετρα απεικόνισης (AVIRIS), επιτρέπουν τη μέτρηση της τρισδιάστατη δομή των στοιχείων.
Εικόνα 1: Γεωγραφική τοποθέτηση της περιοχής μελέτης
Στόχος του παρόντος άρθρου είναι να καθορίσει τις παραμέτρους και τη χρήση τηλεανίχνευσης δεδομένων στο δάσος Korudag, στην βορειοδυτική Τουρκία (εικόνα 1). Η έρευνα επικεντρώνεται στην ταξινόμηση και χαρτογράφηση της βάσης παραμέτρων με χρήση του GIS. Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα έρευνα είναι χαρτες δασικής κάλυψης σε κλίμακα 1 / 25 000 για τα έτη 1980, 1995 και το 2004, μια Landsat TM δορυφορική εικόνα της 11.05.1987 και Landsat ETM εικόνα της 25.07.2000.
Εικόνα 2: Χάρτες επικινδυνότητας λόγω πυρκαγιάς (από αναλύσεις των εικόνων Landsat 1987-2000).
Αλλαγές στη δομή του τοπίου λόγω κινδύνου πυρκαγιάς και ενδεχόμενου κινδύνου παρουσιάζονται σε χωρο-χρονική κλίμακα για το Korudag Δάσος. Σύμφωνα με τους χάρτες αναλύθηκε η περιοχή για το Korudag Δάσος, η οποία διαθέτει συνολικά 18.506 εκτάρια έκτασης (εικόνα 2). Οι αναλύσεις εικόνων του 1987 και 2000 Landsat έδειξαν ότι υπήρξε μια μικρή μείωση στις δασικές περιοχές. Το ποσοστό της δασικής κάλυψης στην περιοχή μελέτης ήταν 67,7% το 1987 και 63,9% το 2000, υποδεικνύοντας μία αθροιστική διαταραχή δάσους του 3,8% (703 εκτάρια) στην περιοχή, και 5,6% στις δασικές εκτάσεις της περιοχής, που αντιστοιχεί σε ετήσιο ποσοστό της διαταραχής δάσους 0,44%. Η μείωση της δασικής κάλυψης ήταν αποτέλεσμα πολλών παραγόντων, περιλαμβανομένης της έκρυθμης αναγέννηση σε περιοχές φύτευσης, σε ώριμα δάση που καίγονται αμέσως πριν από το 2000, και μία ελαφρά αύξηση στις οικιστικές περιοχές. Η χωρική διάρθρωση των χαρτών κινδύνου πυρκαγιάς που αναπτύχθηκαν για την περιοχή μελέτης, για τα έτη 1987 και 2000 αξιολογούνται με βάση τα χαρακτηριστικά των δασών και των δεικτών που παράγονται από το Fragstats.
Οι αξιολογήσεις βασίζονται στο NP, AWMSI, MPS και LPI. Η δομή των χαρτών κινδύνου πυρκαγιάς ήταν ποσοτικά αντίστοιχα ως προς NP (11.651, 9.753), AWMSI, MPS (1,59 εκτάρια, 1,90 εκτάρια) καιLPI (16.95, 18.96) (Πίνακας 1). Οποιαδήποτε αλλαγή στις κατηγορίες κινδύνου πυρκαγιάς μπορεί να εξηγηθεί από τους παράγοντες που σχετίζονται με τον κίνδυνο πυρκαγιάς. Ο κίνδυνος φωτιάς σχετίζεται κυρίως με τους παράγοντες που επηρεάζουν την ανάφλεξη, εξάπλωση, αντίσταση για τον έλεγχο, και την επακόλουθες ζημιές. Τα αποτελέσματα από τη μελέτη αυτή μπορεί να έχει σημαντικές επιπτώσεις για τη φωτιά και το δασικό σχεδιασμό διαχείρισης σε περιοχές όπου η φωτιά είναι τόσο απειλή για την γη αλλά και αναπόσπαστο μέρος πολλών δασικών οικοσυστημάτων.
Πίνακας 1: Αλλαγή στις κατηγορίες κινδύνου πυρκαγιάς στο δάσος Korudag (από αναλύσεις των εικόνων Landsat 1987-2000).
[[1]]
