viernes, 20 de julio de 2012

DETECCIÓN DE ZONAS ACTIVAS DEL INCENDIO DE TENERIFE: DATOS MODIS Y SU USO EN EL ANÁLISIS EN TIEMPO REAL DE INCENDIOS

Como les he comentado en post anteriores los datos MODIS son de gran utilidad en la detección y análisis espacial de un incendio en cualquier parte del mundo. En este post explico algunos conceptos del sensor y como aplicarlos para analizar zonas activas en un incendio

MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) es el acrónimo de Espectrorradiómetro de Imágenes de Resolución Moderada. El sensor MODIS  de la NASA pertenece al Sistema de Observación (EOS) y se encuentra a bordo de los satélites Terra (EOS AM) y  Aqua (EOS PM). La órbita del satélite Terra va de norte a sur a través del ecuador  y Aqua pasa de sur a norte sobre el ecuador en una cobertura global cada 1 a 2 días. Los satélites EOS tiene un rango de ± 55 grados de búsqueda de patrones y orbitan la Tierra una vez cada 99 minutos con una inclinación de 98 grados con respecto al ecuador, a una altitud media de 438 millas náuticas (705 kilómetros). 

Para la visualización de sus pasadas en tiempo real puede consultar esta web

http://lance-modis.eosdis.nasa.gov/wms

 Órbita de  Terra y Aqua

El sensor MODIS ofrece 36 bandas espectrales de longitudes de onda de 0.4μm de 14.4μm.
MODIS proporciona datos de sus satélites Aqua y terra cada 3 horas aproximadamente

La  detección de incendios activos de MODIS representa el centro de un 1km (aprox.) de píxeles que contiene marcado como uno o más puntos de calor o  quema activa (incendios). Los satélites toman una "instantánea" de los acontecimientos a medida que pasa sobre la tierra. En la mayoría de los casos, los incendios detectados son de vegetación, pero a veces se trata de una erupción volcánica o la llamarada de un pozo de gas. No hay forma de saber qué tipo de anomalía térmica se detecta sobre la base de los datos MODIS solos.

Las detecciones de incendios activos son procesados ​​usando el mismo algoritmo que el estándar de fuego y MODIS MOD14/MYD14 de producto anomalías térmicas. La detección de incendios se realiza mediante un algoritmo contextual que aprovecha la fuerte emisión de la radiación infrarroja de los incendios. El algoritmo examina cada píxel de la franja de MODIS, y, finalmente, asigna a cada una de las siguientes clases los datos que faltan, las nubes, el agua, no de fuego, incendio, o desconocidos. Más información en: Giglio, L., Descloitres, J., Justicia, CO y Kaufman, Y. 2003. Remote Sensing of Environment 87:273-282. doi: 10.1016/S0034-4257 (03) 00184-6
El fuego es a menudo menor de 1km . MODIS no es capaz de determinar el tamaño exacto de fuego, lo que sí sabemos es que al menos un incendio se encuentra dentro de ese píxel 1km. Usted verá a veces varios incendios activos en una línea. En general, esto representa un frente de fuego.

Example of what fire detection means on the ground.
 MODELADO A PARTIR DE DATOS MODIS:


Partiendo de los datos obtenidos, y teniendo en cuenta que cada dato puntual contiene el valor de fecha, hora, brillo y fiabilidad del dato, además de Id que almacena el orden de entrada, podemos analizar y generar un "MAPA DE ZONAS ACTIVAS". El proceso se basa en interpolar los datos puntuales usando el id (mayor id significa dato almacenado recientemente y por tanto "activo" y recientemente detectado como punto de calor). Para ello usé KERNEL que calcula una magnitud por unidad de área a partir de entidades de punto mediante una función kernel para adaptar una superficie suavemente estrechada a cada punto. El tamaño de la celda es de 250m (máxima resolucion de MODIS).

 

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