استخراج المناطق المحروقة بواسطة الاستشعار عن بعد بالأقمار الصناعية

يُعدّ الحريق عامل اضطراب طبيعي بالغ الأهمية في النظم البيئية، إذ يلعب دورًا حيويًا في الحفاظ على استقرارها، وتعزيز نمو الغابات، والتحكم في تعاقب الغطاء النباتي. وتُعتبر المساحة المحروقة عاملًا رئيسيًا في تقييم الحرائق، حيث يعكس حجمها مدى تأثير الحريق على الغطاء النباتي للغابات.

حريق غابات

تتميز المراقبة عبر الأقمار الصناعية بمزايا عديدة، منها التغطية الواسعة والسرعة العالية في رصد الأحداث. فهي تتيح إجراء مراقبة شاملة لمناطق حرائق الغابات، وتوفر وسائل لرصد حالة حرائق الغابات، والخسائر الناجمة عن الكوارث، وتعافي الغطاء النباتي، وبالتالي توفر دعماً علمياً وتقنياً لعمليات صنع القرار، مثل عمليات التعافي وإعادة الإعمار بعد الكوارث.

(أ) قبل الكارثة

 (ب) خريطة رصد الاستشعار عن بعد للمنطقة المحترقة بعد الكارثة

تستخدم هذه الخوارزمية صورتين تغطيان نفس المنطقة قبل الحريق وبعده لحساب المساحة المحترقة بناءً على خوارزمية رصد مؤشر الغطاء النباتي العالمي (GEMI_B). ولأن إعادة نمو الغطاء النباتي بعد الحريق قد يعيق استخلاص المساحة المتضررة بدقة، تتطلب الخوارزمية أن تكون الصورة المختارة بعد الحريق قريبة قدر الإمكان من وقت وقوعه.

يُظهر مؤشر GEMI_B عادةً اختلافاتٍ كبيرة قبل الحريق وبعده، وهي خاصيةٌ يُمكن استخدامها لتحديد مساحة المنطقة المحروقة وحسابها. ولأن مؤشر GEMI_B يُميّز بفعالية بين المناطق المحروقة والغطاء النباتي والسحب والمسطحات المائية، فإنه يحافظ على خصائص المناطق المحروقة ويتجنّب ضعف معلوماتها نتيجةً لتعافي الغطاء النباتي.

صيغة حساب GEMI_B هي:

تُستخدم طريقة GEMI_B لمراقبة المنطقة المحترقة، ويتم استيفاء الشروط التالية:

GEMI_B1-GEMI_B2> 0 & ρ1

GEMI_B1 و GEMI_B2 هما قيم GEMI_B قبل وبعد الحريق، على التوالي.

بعد تحديد وحدات البكسل المحترقة، تحتاج الصورة إلى الخضوع لعملية إغلاق بيئية لملء نقاط الانقطاع الصغيرة ونقاط غطاء السحاب، تليها عملية فتح بيئية لإزالة المناطق المحترقة الزائفة المعزولة، وأخيرًا يتم حساب مساحة الاحتراق.

تظهر المنطقة المتضررة من الحريق التي تم الحصول عليها عن طريق الانعكاس بناءً على هذه الطريقة في الشكل أدناه.

 النتائج المستخلصة من المنطقة المحروقة