【遥感应用】火后水前-NASA Landsat卫星指导森林火灾区域恢复工作
来源: http://www.spacedaily.com/reports/After_a_Fire_Before_a_Flood_NASAs_Landsat_Directs_Restoration_to_At_Risk_Areas_999.html
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2015-01-05

在138000英亩森林火灾尚未完全扑灭时,森林恢复专家们已经开始工作了。他们分析Landsat卫星数据制作的地图来确定烧毁植被位置和暴露的土壤,并聚焦紧急恢复工作的具体位置。

美国森林局新墨西哥阿尔伯克基地区森林烧毁区应急反应和流域改良项目组领导人Penny Luehring指出,地图看上去就象一个大的红色团块。红色表示火灾严重地区,红色区域集中在一个为Las Cruces城市以西社区提供水源的流域系统。一旦火焰被扑灭,燃烧区应急反应组(BAER)策划进入该地区着手工作,帮助保护水库、流域、基础设施等免遭灾后洪水和侵蚀的破坏。

由NASA建造和USGS运行操作的Landsat卫星指导着救灾队伍重点关注需要救援的森林区域。在山火开始熄灭时,森林火灾管理人员如Luehring,可直接联系盐湖城的森林局遥感应用中心,以获得地图判别火灾损失的高,中和低程度地区。在接到电话要求后,遥感专家Carl Albury就会找出火前和火后受灾森林区的卫星影像。在Landsat影像中,他找11个光谱波段中的2个波段-近红外波段和一个短波红外波段。Albury指出,未被破坏的植被能很好地由近红外反射出来,暴露的土地能很好地由短波红外反射出来。分析火前和火后影像,通过比较近红外波段和短波红外波段的标准率,可以判断出烧毁的严重性。

NASA Landsat项目专家Jeff Masek指出,近红外波长可以弹射出健康植物单元,并从Landsat探测器上发回一个强信号,表示没有燃烧区域。但是,短波红外波段(在Landsat4中开始应用)对燃烧区域有一个明显光谱信号。烧焦区域可以非常清晰地从短波中看到。

Albury将火前和火后两个光谱波段的比率进行比较,创建了一个粗略的火灾受损程度的地图,叫“燃烧区反射比分类法(BARC)”。在地面观测的基础上,燃烧区应急反应组(BAER)校准或调整地图,并且用于计划及时的恢复工作。Albury指出,如果没有BARC的产品,唯一途径就是徒步或者利用直升机去评估火灾,这样做对于偏僻地区的大火是不可行的。BARC产品可以帮助救援队需要做多少和去哪里执行任务。同时,他们也使用其他卫星的遥感数据,但Landsat是他们选定的卫星,那是因为它的光谱波段覆盖范围和影像免费的可能性。为了与火前情况进行比较,他能够找到在相似时间段、无云情况下的森林生长季节的遥感影像。

救援团队特别关注“不能接受的风险”区域,也就是说,这些地区在火灾后可能造成的洪水将破坏社区,流域和基础设施等。结合Landsat产出的地图,实地调查报告,以及表明陡坡和流域的地形图,可以明确风险区域。

在此火灾后,例如救援队确定了被严重烧毁的一个上游社区,露营场所和森林道路。工作人员撒播了11000英亩大麦种子,撒下800英亩护根覆盖物,关闭道路,对森林道路进行防暴雨措施,并抽干有洪水风险的洗手间。Luehring指出,BARC所做工作依赖于显示火灾严重程度地图,指导如何进行流域应急反应工作。

 

新墨西哥州森林火灾受灾图,红色为火灾严重区,黄色为中度破坏区,绿色为轻度破坏区。(USDA森林局,火灾应急小组提供)

(王化编译,殷永元审核)