Δασικές πυρκαγιές και Αξιολόγηση αποικοδόμησης με τη χρήση Δορυφορικής Τηλεπισκόπησης και Γεωγραφικού Σύστηματος Πληροφοριών

Από RemoteSensing Wiki

Παρούσα αναθεώρηση της 08:03, 23 Απριλίου 2010

Δασικές πυρκαγιές και Αξιολόγηση αποικοδόμησης με τη χρήση Δορυφορικής Τηλεπισκόπησης και Γεωγραφικού Σύστηματος Πληροφοριών

Συγγραφείς

P.S. Roy* Indian Institute of Remote Sensing (NRSA) Dehra Dun

Αντικείμενο εφαρμογής

Δορυφορική τηλεπισκόπηση για την ανίχνευση πυρκαγιάς, παρακολούθηση και την αξιολόγηση της.

Περιοχή μελέτης

Τα ινδικά δάση με κάλυψη 20,55% της γεωγραφικής περιοχής της Ινδίας.

Στόχος

Γεωχωρικές τεχνικές αποδεικνύονται ισχυρά εργαλεία για την αξιολόγηση των δασικών πυρκαγιών και την αξιολόγηση των κινδύνων υποβάθμισης. Στόχος είναι η παρούσα κατάσταση των δασών, η μεθοδολογία, τα μοντέλα και οι μελέτες περιπτώσεων των δασών για κίνδυνο πυρκαγιάς και ηεκτίμηση της υποβάθμισης στο πλαίσιο των ινδικών δάσών. Αναλύεται το δάσος και θέματα πυρκαγιάς με ιδιαίτερη αναφορά στη Νοτιοανατολική Ασία και δίνοντας έμφαση στην ανάπτυξη των εθνικών και περιφερειακών σχεδίων διαχείρισης των πυρκαγιών λαμβάνοντας υπόψη την πολυπλοκότητα και την πολυμορφία της φωτιάς. Επιπλέον, επιχειρείται να αξιολογήσει η τρέχουσα κατάσταση της εφαρμογής της δορυφορικής τηλεπισκόπησης για την ανίχνευση πυρκαγιάς, παρακολούθηση και την αξιολόγηση.

Εικόνα 1:Πυραμίδα των δασικών πυρκαγιών

Δυναμικό των Επιπτώσεων των Δασικών Πυρκαγιών στο περιβάλλον.

Σύμφωνα με την ταξινόμηση των δασικών πυρκαγιών από τον τύπο τους και τις αιτίες που τις προκαλούν, τρία είναι τα είδη των δασικών πυρκαγιών που είναι διαδεδομένα :

α) Πυρκαγιές εδάφους: Ισόγειες πυρκαγιές συμβαίνουν στον χούμο και τα τυρφώδη στρώματα κάτω από το μη- απσουντιθεμένο στρώμα σκουπιδιών του δασικού ορόφου με έντονη θερμότητα αλλά πρακτικά χωρίς φλόγα. Τέτοιες φωτιές είναισχετικά σπάνιες και έχουν καταγραφεί περιστασιακά σε υψόμετρα των Ιμαλαίων σε δάση ελάτης και ερυθρελάτης. (Σχήμα 2).

Εικόνα:Φωτιά Εδάφους

β) Επιφανειακές πυρκαγιές: πυρκαγιές που συμβαίνουν στην επιφάνεια ή κοντά στο έδαφος στο χούμο, εδαφοκάλυμμα, θάμνοι και αναγέννηση, είναι ο πιο κοινός τύπος σε όλα τα δάση της χώρας επιρρεπή σε φωτιά.(Εικ. 3).

Εικόνα 3:Επιφανειακή πυρκαγιά

γ)Crown πυρκαγιές: οι Crown πυρκαγιές, που σημειώνονται στην κορυφές των δέντρων, που καταναλώνουν φύλλωμα και συνήθως σκοτώνουν τα δέντρα, πληρούνται συχνότερα σε χαμηλό επίπεδο κωνοφόρων δασών στα Siwaliks και τα Ιμαλάια (Eικόνα 4).

Εικόνα 4:Crown φωτιά

Δασικές πυρκαγιές που ελέγχονται ή είναι ανεξέλεγκτες έχουν βαθιές επιπτώσεις στο περιβάλλον, συμπεριλαμβανομένων: εδαφικής κάλυψης, χρήσης γης, βιοποικιλότητας, αλλαγής του κλίματος και δασικού οικοσυστήματος. Επίσης έχουν τεράστιες επιπτώσεις για την ανθρώπινη υγεία και για το κοινωνικο-οικονομικό σύστημα των χωρών που έχουν πληγεί. Το Οικονομικό κόστος είναι δύσκολο να ποσοτικοποιηθεί, αλλά η εκτίμηση από την οικονομία και το περιβάλλον μπορεί να παρασχεθεί. Το πρόβλημα συχνότητας φωτιάς για τη Νοτιοανατολική Ασία και το κόστος της αποζημίωσης που απορρέουν από τις πυρκαγιές της Νοτιοανατολικής Ασίας ανέρχεται σε περισσότερα από $ 4 δισεκατομμύρια. Οι επιπτώσεις στην υγεία είναι συχνά σοβαρές. Εκτιμάται ότι περίπου 20 εκατομμύρια άνθρωποι αντιμετωπίζουν αναπνευστικά προβλήματα από την πυρκαγιά στην Νοτιοανατολική Ασία.

Το πρόβλημα αυτό γίνεται όλο και πιο έντονο λόγω των αιτιών των δασικών πυρκαγιών και των ενδεχόμενων επιπτώσεών τους στην αλλαγή του κλίματος. Το Μεγαλύτερο μέρος του κόσμου που καίγεται όσον αφορά τη βιομάζα είναι από τις σαβάνες, και επειδή τα 2/3 σαββάνας της γης είναι στην Αφρική, η ήπειρος αναγνωρίζεται πλέον ως το «Καμένο κέντρο" του πλανήτη. Η καύση της βιομάζας γενικά πιστεύεται ότι είναι ένα μοναδικό τροπικό φαινόμενο γιατί οι περισσότερες από τις πληροφορίες που έχουμε για τη γεωγραφική και χρονική κατανομή τους βασίζεται στην παρατήρηση των τροπικών. Λόγω της κακής δορυφορικής κάλυψης, μεταξύ άλλων, λίγες πληροφορίες είναι διαθέσιμες για την καύση της βιομάζας σε αρκτικά δάση, οι οποίες αντιπροσωπεύουν περίπου το 29% των δασών του κόσμου.

Η γνώση της γεωγραφικής και χρονικής κατανομής της καύσης είναι κρίσιμες για την αξιολόγηση των εκπομπών των αερίων και σωματιδίων στην ατμόσφαιρα. Μία από τις σημαντικές ανακαλύψεις στον τομέα της έρευνας για την καύση της βιομάζας κατά τα τελευταία χρόνια, βασίζεται σε μια σειρά από πειράματα πεδίου, και είναι ότι οι πυρκαγιές σε διαφορετικά οικοσυστήματα διαφέρουν σε μεγάλο βαθμό στην παραγωγή των εκπομπών αερίων και σωματιδίων. Οι εκπομπές εξαρτώνται από το είδος του οικοσυστήματος, το ποσοστό υγρασίας της βλάστησης και της φύσης, τη συμπεριφορά και τα χαρακτηριστικά της φωτιάς.

Σήμερα, η συμβολή των φυσικών δασών στη συνολική σκηνή των άγριων τροπικών πυρκαγιών καθίσταται αμελητέα. Οι περισσότερες τροπικές πυρκαγιές που εσκεμμένα προκλήθηκαν από τον άνθρωπο , έχουν σχέση με πολλούς κύριους αιτιολογικούς παράγοντες:

• δραστηριότητες αποδάσωσης (μετατροπή των δασών για άλλες χρήσεις γης, π.χ.

γεωργικών εκτάσεων, βοσκοτόπων ή εκμετάλλευση των άλλων φυσικών πόρων)

• παραδοσιακούς, αλλά επεκτεινόμενη καμένη γεωργία

• διαχείριση των βοσκοτόπων (πυρκαγιές που από κτηνοτρόφους, κυρίως στις σαβάνες και τα ανοικτή δάση με διακριτά στρώματα χόρτου [silvopastoral συστήματα])

• χρήση των μη δασικών προϊόντων ξύλου (χρήση της φωτιάς για να διευκολύνει τη συγκομιδή ή τη βελτίωση απόδοσης των φυτών, φρούτων και άλλων δασικών προϊόντων, κατά κύριο λόγο στα φυλλοβόλα και ημι-φυλλοβόλα δάση)

• ακαλλιέργητων /οικιστικών περιοχών πυρκαγιές (πυρκαγιές από οικισμούς, π.χ. από το μαγείρεμα, δάδες, φωτιές κατασκήνωσης κ.λπ.)

• άλλες παραδοσιακές χρήσεις φωτιάς (στον απόηχο των θρησκευτικών, εθνοτικών και λαϊκών παραδόσεων tribal πολέμου) και

• κοινωνικο-οικονομικές και πολιτικές συγκρούσεις με τα θέματα της ιδιοκτησίας γης και τα δικαιώματα χρήσης γης.

Συγκριτικά, λίγα είναι γνωστά σχετικά με τα εμπειρικά καθεστώτα φωτιάς της βλάστησης της Νοτιοανατολικής Ασίας όταν το τελευταίο παρατηρείται σε μεγαλύτερες κλίμακες.

Σύμφωνα με την IFFN (2002) οι οικολογικές και κοινωνικό-οικονομικές επιπτώσεις των άγριων πυρκαγιών γης στην Ινδία περιλαμβάνουν –

1. Απώλεια της ξυλείας, η απώλεια της βιοποικιλότητας, η απώλεια των ενδιαιτημάτων άγριας πανίδας, η υπερθέρμανση του πλανήτη, διάβρωσης του εδάφους, η απώλεια καυσόξυλων και ζωοτροφών, ζημιές στο νερό και άλλων φυσικών πόρων, την απώλεια της φυσικής αναγέννησης.

2. Η ευπάθεια των δασών της Ινδίας στη φωτιά ποικίλλει από τόπο σε τόπο ανάλογα με το είδος της βλάστησης και του κλίματος. Τα κωνοφόρα δαση στην περιοχή των Ιμαλαΐων, αποτελούμενα από ελάτη (Abies spp.), ερυθρελάτη (Picea smithiana), deodara Cedrus, Pinus roxburghii και Pinus wallichiana κλπ. είναι πολύ επιρρεπή στη φωτιά. Κάθε χρόνο υπάρχουν μία ή δύο σοβαρές επιπτώσεις των δασικών πυρκαγιών στην περιοχή αυτή. Τα άλλα τμήματα της χώρας που κυριαρχούνται από φυλλοβόλα δάση αποτελούν επίσης καταστραφεί από πυρκαγιά.

Στην περιοχή των Ιμαλαΐων, οι πυρκαγιές είναι κοινές το Μάιο και τον Ιούνιο. Το ζήτημα της πολιτικής της πυρκαγιάς και της σχετικής νομοθεσίας και οι κανονισμοί είναι οι σημαντικότερες προϋποθέσεις για τυχόν δραστηριότητες διαχείρισης πυρκαγιών. Μια πολιτική πυρκαγιάς, η οποία θα είναι μια βασική δέσμευση για το πρόβλημα της φωτιάς και τον ορισμό των εθνικών εννοιών των πολιτικών να αντιμετωπίσουν φωτιά που σχετίζεται με τα παραπάνω προβλήματα, πρέπει να περιλαμβάνει τους εξής βασικούς λόγους (αν όχι σε εθνικό επίπεδο, μια πολιτική μπορεί επίσης να διατυπώνεται σε περιφερειακό ή πιο στενό επίπεδο):

α. Μια γενική δήλωση σχετικά με το ρόλο και τις επιπτώσεις των πυρκαγιών στα σημαντικότερα δάση και της άλλης βλάστησης της χώρας (ή μονάδα διαχείρισης).

β. Μια γενική δήλωση σχετικά με το πώς να αντιμετωπίσει τις αρνητικές επιπτώσεις της πυρκαγιάς.

γ. Ορισμός μιας συνολικής στρατηγικής διαχείρισης των πυρκαγιών. Ορισμός της πολιτικής διαχείρισης της φωτιάς στις διάφορες γεωγραφικές περιοχές, σύμφωνα με τον τύπο βλάστησης, τη δημογραφία και τις χρήσεις γης.

δ. Ορισμός του ρόλου του πληθυσμού των συμμετεχόντων στη διαχείριση των δραστηριοτήτων των πυρκαγιών, ιδίως στην πρόληψη των πυρκαγιών.

Περιφερειακή συνεργασία στη Διαχείριση των Δασικών πυρκαγιών.

Ξεκινώντας το 1992, ως συνέπεια των περιφερειακών προβλημάτων νέφους που προκαλούνται από τις φωτιές χρήσεων γης, τα κράτη μέλη του Συνδέσμου Κρατών της Νοτιοανατολικής Ασίας (ASEAN), δημιούργησε κοινές δραστηριότητες για να αντιμετωπίσουν τα προβλήματα που προκύπτουν από τη διασυνοριακή ρύπανση της ομίχλης.

Το πιο σημαντικό στο μέλλον της περιφερειακής ASEAN συνεργασίας, σε θέματα διαχείρισης της πυρκαγιάς θα είναι η κατανομή των πόρων. Οι εστίες θα είναι:

􀁺 Πρόβλεψη κινδύνου πυρκαγιάς και τα αποτελέσματα πυρκαγιάς στα οικοσυστήματα και την ατμόσφαιρα

􀁺 Ανίχνευση, παρακολούθηση και αξιολόγηση των πυρκαγιών

􀁺 Τεχνολογίες καταστολής κατανομής φωτιάς.

Αξιολόγηση της Αποικοδόμησης του Δάσους

Τα στατιστικά στοιχεία για τη βλάβη των δασικών πυρκαγιών είναι πολύ φτωχά στη χώρα. Στην απουσία κατάλληλων δεδομένων, είναι δύσκολο να υπολογιστούν οι ακριβείς απώλειες από τις πυρκαγιές. Επιπλέον, οι απώλειες από τις πυρκαγιές σε σχέση με τις αλλαγές στη βιοποικιλότητα, τη δυνατότητα απομόνωσης του άνθρακα, την υγρασία του εδάφους και των θρεπτικών κλπ απωλειών, είναι πολύ σημαντική από την άποψη της σταθερότητας της οικολογικής και περιβαλλοντικής διατήρησης. Έως ένα βαθμό, η απώλεια λόγω δασικών πυρκαγιών μπορεί να εκτιμηθεί με βάση τις απογραφές από την έρευνα του Δάσους της Ινδίας (FSI)

Τηλεπισκόπιση & Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών

Η αδυναμία εντοπισμού άγριων πυρκαγιών κατά τη διάρκεια των αρχικών σταδίων της γης και της λήψης ταχέως επιθετικών ενεργειών σχετικά με τις νέες πυρκαγιές είναι ίσως ο πιο περιοριστικός παράγοντας για τον έλεγχο αυτών των πυρκαγιών άγριας γης. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τις πυρκαγιές σε περιοχές με περιορισμένη πρόσβαση. Για την αποτελεσματική αντιμετώπιση των πυρκαγιών αυτών απαιτούνται τέσσερα στάδια ανάλυσης και αξιολόγησης:

􀁺 Καθορισμός δυνητικού κινδύνου πυρκαγιάς

􀁺 Ανίχνευση πυρκαγιάς

􀁺 Παρακολούθηση ενεργών πυρκαγιών

􀁺 Διεξαγωγή αξιολόγησης μετά την υποβάθμιση του πυρός

Η τεχνολογική πρόοδος στο χώρο της τηλεπισκόπησης έχει ευρέως πειραματιστεί τις τρεις τελευταίες δεκαετίες για να αποκτήσει την επιθυμητή πληροφορία.

Εικόνα 5:Χάρτης Ινδίας που απεικονίζει περιοχές με τακτό χρονικό διάστημα δασικών πυρκαγιών (Πηγή: Δάσος Έρευνα της Ινδίας, Dehra Dun)

Δυναμικό Πυρκαγιάς

Το Δυναμικό πυρκαγιάς εξαρτάται από το ποσό της νεκρής και ζωντανής βλάστησης και υγρασίας σε κάθε περιοχή. Το ποσό αυτό εκτιμάται από ένα χάρτη κάλυψης γης υψηλής ποιότητας που προέρχονται από (κατά προτίμηση) υψηλής ανάλυσης αισθητήρα, όπως ο IRS, Landsat TM και ο SPOT πολυφασματικός σαρωτής ή από αισθητήρα χαμηλότερης ανάλυσης, όπως ο NOAA-AVHRR ή ο (MODIS) της NASA. Αυτοί οι δορυφόροι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρακολούθηση των αλλαγών στο σθένος της βλάστηση, η οποία συσχετίζεται με την υγρασία της ζωντανής βλάστησης. Η υγρασία στη νεκρή βλάστηση υπολογίζεται από τη γνώση των τοπικών καιρικών συνθηκών. Έτσι, είναι αναγκαίο ς ένας χάρτης κάλυψης γης και άμεση εκτίμηση της κατάστασης της βλάστησης είναι αναγκαία.

Προφανώς, όπως πυρκαγιές της βλάστηση αντιπροσωπεύουν μέρος μόνον της συνολικής δραστηριότητας της καύσης της βιομάζας, η οποία περιλαμβάνει επίσης την καύση των εγχώριων καύσιμων, που εμφανίζεται στην επιφάνεια της Γης. Λόγω τόσο των χαρακτηριστικών του φαινομένου όσο και του πολύπλευρου στόχου, το σύστημα ελέγχου πυρός της υπό ανάπτυξης MTV Μονάδας στηρίζεται σε τεχνικές τηλεπισκόπισης ως την κύρια πηγή των πληροφοριών. Αυτό συμβαίνει επειδή η παρατήρηση της γης από το διάστημα παρέχει συστηματικές και συνεπείς μετρήσεις από μια σειρά παραμέτρων, όπως πυρκαγιές της άγριας γης.

Πυρανίχνευση

Δορυφορικοί αισθητήρες μετάδοσης μπορούν να εντοπίσουν τις πυρκαγιές στο ορατό, θερμικό και μέσο υπέρυθρο φάσμα. Οι ενεργές πυρκαγιές μπορούν να ανιχνευθούν από τη θερμική ή τη μέση-υπέρυθρη «υπογραφή τους» τους κατά τη διάρκεια της ημέρας ή από το φως από τις πυρκαγιές κατά τη διάρκεια της νύχτας.

Δορυφορικά συστήματα που έχουν αξιολογηθεί για την ανίχνευση της πυρκαγιάς περιλαμβάνουν AVHRR. Ως εκ τούτου ο AVHRR έχει χρησιμοποιηθεί πιο εκτεταμένα για την ανίχνευση και παρακολούθηση των πυρκαγιών.

Παρακολούθηση Φωτιάς

Η παρακολούθηση της πυρκαγιάς διαφέρει από την πυρανίχνευση στο χρονοδιάγραμμα και με έμφαση στις μεθόδους που χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία των πληροφοριών της δορυφορικής εικόνας. Οι δορυφορικοί αισθητήρες προσφέρουν συνήθως χονδροειδείς αναλύσεις χάρτών φωτιάς που δείχνουν τη γενική θέση και την έκταση των πυρκαγιών στις άγριες ακαλλιέργητες εκτάσεις. Η λεπτομερής χαρτογράφηση καταστολής πυρκαγιών απαιτεί τη χρήση της υψηλότερης ανάλυσης αερομεταφερόμενων αισθητήρων θερμικών υπερύθρων για την ακρίβεια πατουσίασης μικρών σημείων φωτιάς και ενεργών περιμέτρων πυρκαγιάς. Οι ανωτέρω ψηφιακοί χάρτες φωτιάς είναι απαραίτητοι για την ανάπτυξη των πληρωμάτων καταστολής πυρκαγιάς και των εναέριων σταγόνων νερού ή επιβραδυντικού.

Μόλις οι πυρκαγιές διακριθούν, σε συνδυασμό με χαμηλή ανάλυση εικόνων (AVHRR) και υψηλότερης ευκρίνειας εικόνες (SPOT, Landsat και ραντάρ) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εκτιμήσουν την έκταση και τις επιπτώσεις της πυρκαγιάς. Το ραντάρ έχει αποδειχθεί αποτελεσματικό για την παρακολούθηση και την αξιολόγηση της έκτασης και της σοβαρότητας των ουλών πυρκαγιάς στο αρκτικά δάση για την ποσοτικοποίηση της αναγέννησης της βιομάζας σε τροπικά δάση και για την μοντελοποίηση αποκατάστασης του οικοσυστήματος στα Μεσόγειακα κλίματα .Χαμηλής ευκρίνειας ορατοί και υπέρυθροι αισθητήρες όπως ο AVHRR έχουν αποδειχθεί χρήσιμοι για την αυτοματοποιημένη χαρτογράφηση φωτιάς και για την αξιολόγηση των επιπτώσεων των πυρκαγιών στην μακράς διάρκειας αλλαγή της κάλυψης γης.

Aνίχνευση & παρακολούθηση της φωτιάς

Οι τηλεπισκοπικές τεχνολογίες διαστήματος έχουν βελτιώσει την ικανότητα για τον προσδιορισμό των δραστήριων πυρκαγιών σε τοπική, περιφερειακή και παγκόσμια κλίμακα, χρησιμοποιώντας ορατούς και υπέρυθρους αισθητήρες σε υφιστάμενες πλατφόρμες για την ανίχνευση ανωμαλιών της θερμοκρασίας, που δραστηριοποιούνται πυρκαγιές, και νεφών καπνού. Γεωσύγχρονοι δορυφόροι όπως ο GOES καθώς και οι πολικές τροχιές γύρω από αισθητήρες όπως ο NOAA AVHRR ,έχουν χρησιμοποιηθεί επιτυχώς για θεσπίση ημερολογίων της κατάστασης της βλάστησης (κίνδυνος πυρκαγιάς) και των δραστηριοτήτων φωτιάς. Άλλος δορυφόρους με μεγαλύτερη χρονική συχνότητα δειγματοληψίας, αλλά με υψηλότερη ανάλυση, όπως ο Landsat, ο SPOT, καθώς και οι χωρικοί αισθητήρες ραντάρ, προσφέρουν ακριβείς χάρτες των ενεργών πυρκαγιών, αναφερόμενοι στη βλάστηση και σε περιοχές που έχουν πληγεί από πυρκαγιές.

Καιρικές συνθήκες φωτιάς & προβλέψεις κινδύνου φωτιάς.

Μετεωρολογικές προβλέψεις σε σύντομο χρονικό εύρος για την παράταση του χρόνου και για την παγκόσμια περιφερειακή κλίμακα του χώρου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διαχείριση των πυρκαγιών «άγριων» περιοχών.

Μια πρόσφατη έκθεση της IDNDR (IDNDR 1997) παρέχει μια γενική εικόνα για μια σειρά από συστήματα που είναι υποψήφια για έγκαιρη προειδοποίηση των πρόδρομων πυρκαγιών που θα πρέπει να διερευνηθούν από τους επιστήμονες της Ινδονησίας.

Μελέτες περιπτώσεων Αξιολόγησης Δασικών Πυρκαγιών

Περιοχή Χαρτογράφησης Προδιάθεσης Δασικών Πυρκαγιών – Περίπτωση Μελέτης σε GIR-Προστατευόμενη Περιοχή

Στόχος της μελέτης είναι ο σχεδιασμός, ανάπτυξη και η επίδειξη RS / GIS βάσης προσέγγισης, προκειμένου να προετοιμάσει την περιοχή / σύστημα αξιολόγησης αξιολόγησης κινδύνου φωτιάς λαμβάνοντας υπόψη το ρίσκο, τους κινδύνους, τις μετεωρολογικές παραμέτρους και τις ανθρώπινες παρεμβάσεις και επίσης για την προετοιμασία του χάρτη κινδύνου πυρκαγιάς των δασικών περιοχών / χάρτη καταστροφής του δασικού GIR του Γκουτζαράτ. Δύο είναι τα είδη των δεδομένων που χρησιμοποιούνται στη μελέτη, δηλαδή χωρικά και μη χωρικά. Χωρικά δεδομένα που περιλαμβάνουν κυρίως δεδομένα Τηλεπισκόπισης, περιοχές των δασών, όρια διαμέρισματων, οδικό / σιδηροδρομικό δίκτυο και το πιο σημαντικό υφιστάμενων υδάτινων οργανισμών στην εν λόγω περιοχή όπου τα μη χωρικά δεδομένα αφορούν τα μετεωρολογικά δεδομένα για τη θερμοκρασία, το σχετικό όριο, τις βροχοπτώσεις, τον άνεμο, και τα κοινωνικο-οικονομικά δεδομένα.

Οι παράμετροι που χρησιμοποιήθηκαν για την μοντελοποίηση της ζώνης κινδύνου πυρκαγιάς ήταν :

􀁺 χάρτες εκδήλωσης πυρκαγιάς για τρεις ή περισσότερες περιόδους

􀁺 διαβαθμισμένος χάρτης βλάστησης (δύο περίοδοι)

􀁺 Οδικό δίκτυο (ανάλυση Απόστασης)

􀁺 Μέγιστη θερμοκρασία

􀁺 Σχετική υγρασία

􀁺 δεδομένα Βροχόπτωσης

􀁺 διαμερίσματα Δάσους

􀁺 ποταμοί, χειμαρροι και φορείς υδάτων

􀁺 χάρτης τοποθεσίας Διακανονισμών (ανάλυση Απόστασης)

Όλες αυτές οι παράμετροι έχουν άμεση / έμμεση επιρροή για την εμφάνιση της πυρκαγιάς και εντάχθηκαν με τη χρήση GIS και πολλαπλών παραμέτρων σταθμισμένου μοντέλου δείκτη , χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία χάρτη κινδύνου φωτιάς. Κατατάσσονται σε 6 ζώνες κινδύνου.

Χωρικές τεχνικές μοντελοποίησης για Αξιολογήση Κινδύνου Δασικών Πυρκαγιών

Η μελέτη προσπάθησε να δώσει διορατικότητα στη χρήση των RS και GIS για τη διαχείριση πυρκαγιάς. Χωρική μοντελοποίηση και ανάλυση έχει γίνει σε περιβάλλον GIS για εντοπισμό των περιοχών που είναι επιρρεπείς στον κίνδυνο φωτιάς και συνεπώς, αντίστοιχες διαδρομές προτάθηκαν για την κατάσβεση των δασικών πυρκαγιών. Το περίγραμμα χάρτη, η διευθέτηση του οδικού δικτύου κλπ. έχουν ληφθεί από την έρευνα των τοπογραφικών της Ινδίας. Αυτά τα χωρικά δεδομένα στη μορφή του χάρτη ήταν ψηφιοποιημένα και μεταμορφώθηκαν σε μορφή αναγνώσιμη από μηχάνημα για την ενσωμάτωση των θεματικών πληροφοριών. Ωστόσο, πριν από την ένταξή τους (Σχ. 6)

Εικόνα 6:Μοντέλο ζωνοποίησης κινδύνου πυρκαγιάς

αυτές μετατράπηκαν σε συγκεκριμένό χάρτη ευρετήριο., χάρτες δεικτών τύπου καυσίμου από χάρτη τύπου δασοκάλυψης, χάρτης δεικτών κλίσεων και χαρακτηριστικών από τον χάρτη κλίσεων και το χάρτη χαρακτηριστικών και ευρετήριο απόστασης από τον οδικό χάρτη. Ο τύπος των δασικών χαρτών που λαμβάνεται με τη χρήση των δεδομένων της τηλεπισκόπισης έχει χρησιμοποιηθεί για την εκχωρήση μη κατευθυντήριου κόστους, σύμφωνα με διαφορετική κατηγορία βλάστησης και το ψηφιακό μοντέλο χρησιμοποιήθηκε για την παροχή κατεύθυντήριου κόστους χρησιμοποιώντας GDIRGRAD πρόγραμμα συμβατό για χρήση σε ILWIS. Τέλος το πρόγραμμα GROUTES χρησιμοποιήθηκε για την ανίχνευση απάντησης τελικού σχεδίου δρομολογίου από την πηγή, δηλαδή, φασματική κατάσταση του δείκτη του δάσους προς περιοχές υψηλού κινδύνου πυρκαγιάς. Ένας τελικός χάρτης διαδρομών σχεδιάστηκε και έπεσε εκτός του χάρτη κινδύνου πυρκαγιάς που αναπτύχθηκε στην αρχή.

Εικόνα 7:Χάρτης κινδύνου Πυρκαγιάς

Οι δασικές πυρκαγιές προκαλούν σημαντική βλάβη στο οικοσύστημα του δάσους. Στα κεντρικά Ιμαλάια οι δασικές πυρκαγιές συμβαίνουν μεταξύ Απρίλιο-Ιούνιο ετησίως, όταν οκαιρός είναι ζεστός και ξηρός.

ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΔΑΣΙΚΗΣ ΑΠΟΙΚΟΔΟΜΗΣΗΣ

Παρακολούθηση Αποδάσωσης

Η πρωτογενής αιτίες της αποψίλωσης των δασών αποτελούν καταπάτηση της δασικής περιοχής για τη γεωργική παραγωγή και την εκμετάλλευση των δασών για την κάλυψη στέγασης και βιομηχανικών αναγκών. Η αποψίλωση των δασών οδηγεί σε αύξηση του CO2 κατά τη φόρτωση του στην ατμόσφαιρα.

Αυξημένη ανακλαστικότητα και αλλαγή αεροδυναμικής τραχύτητας πάνω από τις αποψιλωμένες περιοχές μεταβάλλει το ενεργειακό ισοζύγιο και φέρει επίπτωση στα μοντέλα ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας και τις στατιστικές βροχοπτώσεις. Η αποψίλωση των δασών οδηγεί στη διάβρωση του εδάφους και την σταδιακή απώλεια βιοποικιλότητας.

Το ποσό της ζημίας βλάστησης / αποψίλωσης των δασών λόγω προσβολής μπορεί να υπολογίζεται από τη χρήση της εξ αποστάσεως τεχνικής τηλεπισκόπησης. Αξιοποίηση των απομακρυσμένων εργαλείων τηλεπισκόπησης για τη χαρτογράφηση των αποθεμάτων και την αυξανόμενη εκτίμηση υλικού για τη διαχείριση των δασών βελτιώνει την αξιοπιστία. Η Assam είναι γνωστή για τις μεγάλες εκτάσεις δασών της. Ο συνολικός αριθμός των φυτικών ειδών, της ποικιλίας των ειδών, των οικονομικά σημαντικών και ενδημικών είδών σε παρόμοια δαση στην Assam «εργάστηκαν» στο πεδίο για να κατανοήσουμε το είδος της ζημίας που οφείλεται σε μεγάλη κλίμακα στην αποψίλωση των δασών.

Εικόνα 8:Παρακολούθηση αποψίλωσης

Και οι τρεις τύποι δασών δηλαδή, ημι-αειθαλής, υγρά φυλλοβόλων, και τροπικα θα να αντιστοιχίζονται από τρία σύνολα δεδομένων από διαφορετικές χρονικές περιόδους.

Αξιολόγηση Πυκνότητας Κάλυψης του δάσους

Η δασοκάλυψης έχει μεγάλο ενδιαφέρον σε μια ποικιλία των επιστημονικών και των διχειριστικών χρησεων γης εφαρμογών , πολλές από τις οποίες δεν απαιτούν μόνο πληροφορίες για τις κατηγορίες των δασών, αλλά και πυκνότητα κάλυψης δέντρων. Οι δασικοί χάρτες αποτελούν μια βασική πηγή πληροφοριών για τη μοντελοποίηση των οικοτόπων, την πρόβλεψη και την χαρτογράφηση των δασών των παρασιτούντων εντόμων, και της φυτικής και ζωικής εκτίμησης της βιοποικιλότητας. Δασοκόμοι και διαχειριστές δασών ειδικά απαιτούν πληροφορίες για γεφύρωση του χάσματος των δραστηριοτήτων για την αποκατάσταση του πλούτου των δασών. Οι δασικοί διαχειριστές απαιτούν ακριβείς χάρτες του τύπου των δασών, της δομής, και της συεχόμενης κατάστασης της φωτιάς (Roy, et al., 1997) και της εκτίμησης και της πρόβλεψης των ζημιών των εντόμων , της χαρτογράφησης των άγριων ζώων των οικοτόπων, καθώς και της αιολόγησης των οικοσυστημάτων της περιφερειακής κλίμακας. Λίγες προσπάθειες έχουν αναφερθεί για τη διαστρωμάτωση της πυκνότητας των δασών μέσω δορυφόρου τηλεπισκόπησης ψηφιακών δεδομένων.

Το μοντέλο πυκνότητας δασικής κάλυψης (FCD) συνδυάζει στοιχεία από τους τέσσερις δεικτες (VI, BI, SI και TI) (Eικόνα 10).

Εικόνα 10:Προσέγγιση που χρησιμοποιείται στην κομοστέγη του δάσους για τη διαστρωμάτωση της πυκνότητας

Η πυκνότητα του θόλου υπολογίζεται σε ποσοστό για κάθε pixel. Ο δείκτης βλαστησης σε όλους τους τύπους της κάλυψης της βλάστησης όπως τα δάση, οι θαμνώδεις εκτάσεις και το χορτάρι ,υπολογίστηκε. Ο δείκτης σύνθετης βλάστησης (AVI) αντιδρά με ευαισθησία στην ποσότητα της βλάστησης. Το ευρετήριο σκιών αυξάνεται όσο αυξάνεται η πυκνότητα του δάσους. Ο δείκτης θερμότητας αυξάνει , καθώς αυξάνεται η ποσότητα της βλάστησης. Το μαύρο χρώμα σε περιοχή του εδάφους εμφανίζει υψηλή θερμοκρασία.

Αποτελέσματα & Αξιολόγηση

Η παραγωγή FCD χάρτη που παράγεται από το ημι-έμπειρο σύστημα (Εικόνα 11)

Εικόνα 11:FCD χάρτης που προέρχεται από Landsat TM και ETM + (Α: 14 Σεπτεμβρίου 1996 και Β: 16 Οκτ 2002

είναι κομμένη σε πέντε κατηγορίες πυκνότητας και η ίδια διαστρωμάτωση πυκνότητας ακολουθείται επίσης σε αντικειμενοστραφή ανάλυση εικόνας (διαχωρισμός εικόνας) (Εικόνα 12)

Εικόνα 12:Χάρτης δασικής πυκνότητας κομοστέγης που προέρχεται από αντικειμενοστραφή κατάτμηση εικόνας

και οπτικής ερμηνείας εικόνας των ψηφιακών δεδομένων. Η ακρίβεια των χαρτών πυκνότητας που παράγονται από όλες τις μεθοδολογίες έχουν αξιολογηθεί για την επικύρωση της τεχνικής. Ο παράγοντας του χρόνου θεωρείται, επίσης, στην ανάλυση των μοντέλων. Ωστόσο, για το ήμισυ του χρόνου της οπτικής ερμηνείας έχει δαπανηθεί για αντικειμενοστραφή ανάλυση εικόνας. Ως εκ τούτου, το μοντέλο FCD θα είναι ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο, ιδίως για δασοκόμους για την καλύτερη παρακολούθηση και διαχείριση των δασών για το μέλλον. Λεπτομερείς και ακριβείς χάρτες της κατάστασης των δασών και της δομής, είναι αναγκαίοι για την αυστηρή διαχείριση των οικοσυστημάτων. Χάρτες τύπου Δασοκάλυψης μαζί με χάρτες πυκνότητας είναι η βασική πηγή πληροφοριών για την μοντελοποίηση της συμπεριφοράς της πυρκαγιάς, τη διαχείριση των οικοτόπων των ζώων, την πρόβλεψη της βιοποικιλότητας και τη χαρτογράφηση των μολύνσεων των εντόμων των δασών και της αξιολόγησης των φυτών και των ζώων.

Αυξανόμενες πιέσεις του πληθυσμού με πολλαπλασιάζόμενη ζήτηση για τις εγχώριες ανάγκες έχουν χαραχτεί από χωριστά κλάσματα στη βιόσφαιρα, τροποποιώντας τα δασικά οικοσυστήματα. Με τον τρόπο αυτό έχουν χάσει τη φυτική κάλυψη σε ταχύτερο ρυθμό από ό, τι αναμενόταν. Βιώσιμη διαχείριση των δασικών πόρων έχει καταστεί βασική ημερήσια ανάγκη του αιώνα. Η αξιολόγηση των δασικών πυρκαγιών και η υποβάθμιση αποτελεί έναν από τους σημαντικούς παράγοντες που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη για την καλύτερη διαχείριση των δασικών πόρων. Ωστόσο, η έλλειψη της επανορθωτικής ανάλυσης με συνοπτική κάλυψη υπήρξε ένας από τους περιορισμούς στην συμβατικές μεθόδους αξιολόγησης που μπορεί να δυνητικώς να επιτευχθούν χρησιμοποιώντας γεωχωρικές προσεγγίσεις. Ως εκ τούτου, δορυφορικος τηλεπισκοπικός αισθητήρας παρήγαγε συνολική άποψη για το πλανήτη Γη. Η δορυφορική τηλεπισκόπηση επέτρεψε τη χαρτογράφηση και την παρακολούθηση των πόρων της βλάστησης σε διαφορετικό μεγέθος και χρόνο. Το σύστημα γεωγραφικών πληροφοριών επιτρέπει να οργανώσετε τα σύνολα δεδομένων για την ανάλυση και τη διαδικασία λήψης αποφάσεων. Η Ινδία έχει καταβάλει σημαντικές προσπάθειες για την οικοδόμηση της κατάστασης των συστημάτων δορυφορικής τεχνολογίας και την ανάπτυξη εφαρμογών για τη διαχείριση των φυσικών πόρων. Χαρτογράφηση των δασών που καλύπτει τη χρήση της διαστημικής τεχνολογίας είναι ήδη ένα επιχειρησιακό εργαλείο. Σύμφωνα με μια εθνική επιστημονική πρωτοβουλία, η Ινδία έχει αναπτύξει συνολική βάση δεδομένων σχετικά με τα είδη βλάστησης, τα καθεστώτα διαταραχής, τον κατακερματισμό και το βιολογικό πλούτο σε επίπεδο τοπίου, στις σημαντικές οικολογικές περιοχές. Δορυφορικές εικόνες έχουν μεγάλη αξία για τη χαρτογράφηση των δασικών πυρκαγιών και την εκτίμηση της υποβάθμισης. Βοηθά στις διαδικασίες λήψης αποφάσεων για τη σωστή εγκατάσταση της φυτικής κάλυψης πάνω από τις πληγείσες περιοχές. Οι εκτεταμένες περιοχές καίγονται και αποψιλωνονται κάθε χρόνο, με αποτέλεσμα την ευρεία περιβαλλοντική και οικονομική ζημιά. Ο αντίκτυπος αυτής της ζημίας δεν συνεπάγεται μόνο το ποσό τής καμένης ξυλείας, αλλά και των περιβαλλοντικών ζημιών σε δασικά τοπία που οδηγεί, σε ορισμένες περιπτώσεις, στη γη και την υποβάθμιση των δασών και την πρόληψη της αποκατάστασης της βλάστησης. Ωστόσο, απαιτείται ακόμη μεγαλύτερη βελτίωση για να ενισχύσει τη διαδικασία της καλύτερης εκτίμησης, παρακολούθησης και διαχείρισης των δασικών πόρων του πλανήτη Γη.