什麼!我也能監測評估森林大火? 20200510 南投森林火災多波段光學衛星影像燃燒指標計算

楓之谷是現在許多 20~30 歲年輕人的童年回憶,神木村為其中一經典遊戲地圖, 就在這周,台灣的神木村發生了一場森林火警 。在 2020 年 5 月 10 日南投縣神木國小後方林班地冒起了濃煙,在漫地易燃物的森林中,火勢延燒相當迅速,所幸發現得早,在火勢尚未擴大至難以控制的情況前,這場森林火災即被消防隊撲滅。然而,如果這場大火發生在杳無人煙的深山中,我們又該如何及早發現、即時處理呢? 圖 1:農委會水土保持局巨量空間資訊系統 BigGIS 提供多波段影像頻譜分析功能,本圖為針對20200510南投森林火災以 20200505、20200510、20200515 三期衛星影像所計算之燃燒指標地圖。 隨著氣候變遷加劇,森林火災日趨頻繁,大火不僅危機山林生態,更加劇溫室效應,形成惡性循環。相對於都市火警,森林大火較難預防及灌救。除了森林中遍布可燃物之外,山林中陡峭的山勢與狹隘的道路往往造成消防人員、設備難以進入救災,滅火作業相當不易。而森林火警若不在火勢蔓延前加以控制,對環境造成的傷害與影響甚鉅。 身在台灣的我們可能感受不大,但在森林面積遼闊的大陸型國家,數百甚至數千平方公里的林地若發生火警,往往無人發覺。這時,太空中的人造衛星便起了相當作用,透過多波段的衛星影像,我們可以持續監測森林中發生的變化。針對本次 5 月 10 日發生的神木村火警,從 圖 2 Sentinel-2 於 5 月 5 號、 5 月 10 號拍攝的影像中,可以清楚看到原本長滿綠色植被的黑、紅方框處,冒出了陣陣白煙。 圖 2: BigGIS 網站中提供 Sentinel-2 於5月5號(左)、5月10號(右)所拍攝之南投縣神木村真實自然色遙測影像,紅框處可清楚看到原本長滿綠色植被的黑、紅方框處,冒出了陣陣白煙。 燃燒地區的頻譜特性與健康植被地區的並不相同。如 圖 3 所示,燃燒地能反射大量的短波紅外線 (SWIR) ,而對近紅外線(NIR)反射能力則較弱,與健康的植被正好相反;茂盛的樹林與灌木中的葉綠素對近紅外線的反射能力較強,短波紅外線的反射能則較弱。 圖 3:植被與燃燒地的吸收光譜。紅線為燃燒地區的反射頻譜曲線,綠線為健康植被的反射頻譜...