监测亚马逊森林大火与卫星,物联网传感器和GIS

物联网、卫星和地理信息系统的最新进展使我们能够追踪野火的位置、强度和方向——包括目前亚马逊地区的大火。

亚马逊覆盖了210万平方英里的雨林,分布在9个国家。在它的边缘是几英里长的农田,农民为了控制害虫和杂草,并促进新的生长,经常在农田里焚烧。

巴西是世界上最大的牛出口国,拥有超过2亿头牛。据《卫报》报道,牧场主们经常放火清理牧场耶鲁大学森林和环境研究学院。然而,这些长期熟练的技术都提出了这意外的森林大火可能是在干旱年带来的威胁的担忧。气候变化,这是开始显示出其在世界各地的影响,可能会加剧这种威胁。

我们可以监视的一种方式,并有助于减轻这些危险是收集详细的图像并对其进行分析。多年来,这是唯一可能在一个基本的规模。但相对近期物联网,卫星和地理信息系统(GIS)进步正在使我们现在跟踪火灾的位置,强度和方向。这种数据收集始于太空中的卫星,它的字面拿地球表面的高清晰图片。

传感器

MODIS(中等分辨率成像光谱仪)是测量来自源的光两者的振幅和波长如火灾分光。它有一个范围相当广,其每1-2天看到的每一个点在世界上36个连续的光谱带。MODIS记录了森林火灾的氛围频率和云层和气溶胶的分布。它甚至可以区分阴燃火焰烧伤。MODIS传感器监测船上几个变量:

  1. 表面反射提供在没有大气散射或吸收情况下在地面测量的地表光谱反射率的估计数。低空数据对大气气体和气溶胶进行了校正。“燃烧区域”的计算是为了识别每个像素的燃烧区域。一种算法通过分析日地表反射率动态来定位快速变化,并利用这些信息来检测燃烧的大致日期,仅绘制最近火灾的空间范围。
  2. 地表温度(LST)发射率可从陆地覆盖类型、大气柱水汽和较低边界空气表面温度进行检索和估计。
  3. 土地覆盖动态产品包括标记季节周期上的植被生长,成熟和衰老的定时层。

卫星

MODIS安装在NASA上泰拉水族卫星。Terra卫星绕地球运行是定时的,所以它在早上从北到南穿过赤道,而Aqua卫星在下午从南到北穿过赤道。美国宇航局的地球观测系统数据信息系统(EOSDIS)世界观应用程序提供交互浏览超过700个全球、全分辨率卫星图像层和下载基础数据的能力。

映射

将火灾的静态光栅图像转换为可操作的情报需要GIS。除了位置坐标之外,每个图像都有一个时间戳。它必须与其他卫星的图像相互参照。这必须迅速完成,以便消防员对熊熊大火做出有效反应。

当商业卫星或政府卫星捕捉到这些图像时,通常会将其处理到包含图像的原始数据和其在地球上位置的基本信息的水平。这些数据通常存储在云中的大型数据库中,或者存储在提供商的位置上。

然后GIS平台导入这些数据并执行一系列步骤来提高定位精度、视觉性能,并为交互式地图展示准备数据。这些步骤还包括将数据与高程内容结合起来,以创建一个更精确的位置,该位置考虑到表面的特征,并将其投影到一个适合在交互式地图中使用的二维平面上。

用于导入数据的GIS方法允许要导入并显示的多个相邻图像一起。这一过程被称为“镶嵌”,并使用图像修正完毕坐标正确,正确的放置图像的时候图像重叠可能出现的视觉差异涉及。GIS处理时所显示的图像的镶嵌工艺,并且还支持来自多个时间段的图像的显示。这种“多时空”数据是从政府消息来源以及谁拥有依赖于卫星的能力和使命刷新预见率出现周期性的刷新的结果。商业数据提供商刷新根据自己的能力和他们的市场需求。

GIS平台内交互式应用程序映射允许在视觉上被访问的多态数据堆栈以及用于改变分析。你可以得到一个对亚马逊大火的最新看法通过GIS处理的卫星图像组合:

MODIS热点亚马逊火 ESRI

卫星上收集亚马逊森林火灾数据的物联网传感器是全球神经系统快速应对这场灾难的一部分。

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