Извлечение данных о выгоревших участках с помощью спутникового дистанционного зондирования

Пожар является важнейшим природным фактором нарушения экосистем, играющим жизненно важную роль в поддержании стабильности экосистем, содействии развитию лесов и контроле сукцессии растительности. Площадь выгоревшей территории является ключевым фактором при оценке пожара. Размер выгоревшей территории отражает степень воздействия пожара на лесную растительность.

Лесной пожар

Спутниковый мониторинг обладает такими преимуществами, как большая площадь покрытия и высокая оперативность. Он позволяет проводить макромониторинг лесных пожаров, предоставляет средства для отслеживания состояния лесных пожаров, потерь после стихийных бедствий и восстановления растительности, и, таким образом, обеспечивает научно-техническую поддержку для принятия решений, таких как восстановление и реконструкция после стихийных бедствий.

(а) До катастрофы

 (b) Карта выгоревшей территории, полученная с помощью дистанционного зондирования после катастрофы.

Этот алгоритм использует два изображения, охватывающие одну и ту же область до и после пожара, для расчета площади выгоревшей территории на основе алгоритма глобального мониторинга индекса растительности (GEMI_B). Поскольку восстановление растительности после пожара может препятствовать точному определению площади, пострадавшей от огня, алгоритм требует, чтобы выбранное изображение после пожара было как можно ближе ко времени пожара.

Индекс GEMI_B обычно показывает значительные различия до и после пожара, что позволяет выделить выгоревшую территорию и рассчитать ее площадь. Поскольку индекс GEMI_B эффективно отличает выгоревшие участки от растительности, облаков и водоемов, он сохраняет характеристики выгоревших территорий и предотвращает ослабление информации о выгоревшей территории из-за восстановления растительности.

Формула для расчета GEMI_B следующая:

Для мониторинга выгоревшей территории используется метод GEMI_B, основанный на следующих критериях:

GEMI_B1-GEMI_B2> 0 & ρ1

GEMI_B1 и GEMI_B2 — это значения GEMI_B до и после пожара соответственно.

После идентификации выгоревших пикселей изображение необходимо подвергнуть операции экологического замыкания для заполнения небольших разрывов и точек облачного покрова, затем операции экологического размыкания для удаления изолированных ложных выгоревших участков, и, наконец, вычислить площадь выгоревшей области.

Площадь, пострадавшая от пожара, полученная методом инверсии на основе данного метода, показана на рисунке ниже.

 Результаты, полученные из выгоревшей зоны