Χαρτογράφηση και αξιολόγηση του καμένου εδάφους από τη πολυχρονική ανάλυση των εικόνων AVHRR NDVI

Από RemoteSensing Wiki

Αναθεώρηση της 21:14, 28 Φεβρουαρίου 2011

Χαρτογράφηση και αξιολόγηση του καμένου εδάφους από τη πολυχρονική ανάλυση των εικόνων AVHRR NDVI

Συγγραφείς: M. Pilar Martin and E. Chuvieco

Αντικείμενο Εφαρμογής

Τα περισσότερα από τα προγράμματα χαρτογράφησης πυρκαγιάς που χρησιμοποιούν τις εικόνες AVHRR έχουν βασιστεί στα δεδομένα του καναλιού 3. Προσπαθούμε να λύσουμε μερικά από τα προβλήματα που αναφέρονται με τη χρήση αυτού του καναλιού με την πολυχρονική ανάλυση των εικόνων NDVI. Η συγκεκριμένη προσέγγισή είναι βασισμένη στη μέτρηση των συνεπειών της πυρκαγιάς, παρά την ανίχνευση της ίδιας της πυρκαγιάς. Διάφορες μελέτες έχουν δείξει ότι τα φασματικά χαρακτηριστικά του καμένου εδάφους αντιπαραβάλλουν αισθητά συγκρινόμενα με την εμφάνιση της υγιούς βλάστησης. Το καμένο έδαφος παρουσιάζει μια αυστηρή μείωση κοντά στον υπέρυθρο συντελεστή ανάκλασης, συνεπεία της κατάστασης των φύλλων, και μια αύξηση στον κόκκινο συντελεστή ανάκλασης λόγω της έλλειψης απορρόφησης χρωστικών ουσιών. Επομένως, οι τιμές NDVI της καμένης βλάστησης είναι πολύ χαμηλότερες απ' ότι για την υγιή, και η πολυχρονική ανάλυση πρέπει σαφώς να απεικονίσει τον αντίκτυπο της πυρκαγιάς.

Περιοχή Μελέτης

Οι προηγούμενοι στόχοι ακολουθήθηκαν με την ανάλυση μιας μεγάλης δασικής πυρκαγιάς, καλούμενης ως πυρκαγιά Bunols, που εμφανίστηκε στη μεσογειακή ακτή της Ισπανίας κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού του 1991 και διάρκεσε από τις 28 Ιουλίου έως τις 4 Αυγούστου.

Περιοχή Μελέτης

Μεθοδολογία

Προκειμένου να υπάρξουν στοιχεία όσον αφορά τις περιβαλλοντικές συνθήκες πριν και μετά από την πυρκαγιά, συλλέχθηκαν όλες οι διαθέσιμες εικόνες HRPT από τις 10 Ιουλίου ως τις 10 Αυγούστου. Η γεωμετρική διόρθωση AVHRR των εικόνων εκτελέσθηκε σε δύο βήματα. Αρχικά, χρησιμοποιήθηκε ένα ελλειπτικό τροχιακό πρότυπο και στη συνέχεια διόρθωση από εικόνα σε εικόνα για την αποφυγή των λάθος καταχωρήσεων. Ο υπολογισμός του δείκτη NDVI έγινε χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο όπου L2 και L1 είναι οι ακτινοβολίες AVHRR των καναλιών 2 και 1 ενώ S2 και S1τα ποσά ηλιακής ακτινοβολίας στην κορυφή της ατμόσφαιρας σε εκείνα τα μήκη κύματος. Σε αυτήν τη μελέτη, οι απλές τεχνικές ανίχνευσης της αλλαγής χρησιμοποιήθηκαν για να κάνουν διακρίσεις στην καμένη περιοχή. Για να εφαρμοστεί η πολυχρονική ανάλυση των τιμών NDVI για τη χαρτογράφηση πυρκαγιάς, είναι απαραίτητο να αποφευχθεί η μόλυνση από τα σύννεφα, διαφορετικά οι υψηλότερες μειώσεις σε NDVI θα αφορούν την κάλυψη σύννεφων αντί για την πραγματική αλλαγή βλάστησης. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι υπήρξαν μερικά προβλήματα στον προσδιορισμό των συγκεκριμένων πυρκαγιών βάσει των επίσημων στατιστικών στοιχείων ICONA όπως οι πυρκαγιές που έχουν επιπτώσεις σε διάφορους δήμους προσδιορίζονται από αυτόν στον οποίο η πυρκαγιά άρχισε.

Συμπεράσματα

Αυτή η μελέτη έχει δείξει ότι οι απλές τεχνικές για την πολυχρονική ανίχνευση αλλαγής AVHRR NDVI των εικόνων μπορούν να χρησιμοποιηθούν ακριβώς για την εκτίμηση του καμένου εδάφους, ειδικά στην περίπτωση των μεγάλων πυρκαγιών. Οι τιμές έστω και μία ημέρας NDVI δίνουν την καλύτερη εκτίμηση από τα μέγιστης τιμής σύνθετα, τα οποία τείνουν περισσότερο να επηρεαστούν από μια λάθος καταχώριση. Και στις δύο περιπτώσεις η νεφοκάλυψη είναι κρίσιμη για την εκτίμηση του καμένου εδάφους, δεδομένου ότι η μείωση των τιμών του δείκτη NDVI ενδέχεται να συνδεθεί με τα σύννεφα αντί των μεταβολών στην κάλυψη της βλάστησης.