Cartografía del área quemada mediante crecimiento de regionesaplicación en entornos mediterráneos con imágenes tm y etm+

  1. Bastarrika Izaguirre, Aitor
  2. Chuvieco Salinero, Emilio
Revista:
Geofocus: Revista Internacional de Ciencia y Tecnología de la Información Geográfica

ISSN: 1578-5157

Año de publicación: 2006

Número: 6

Tipo: Artículo

Otras publicaciones en: Geofocus: Revista Internacional de Ciencia y Tecnología de la Información Geográfica

Resumen

El objetivo de este trabajo consiste en diseñar un algoritmo para cartografiar de forma automática las áreas quemadas a partir de imágenes post-incendio. Se han empleado los denominados algoritmos multi-fase que consisten, en primer lugar, en identificar los píxeles semilla con alta probabilidad de que estén quemados, para posteriormente, partiendo de esos píxeles, añadir los vecinos con un proceso iterativo en el que se cartografía de forma más precisa el área quemada real. Se han evaluado tres algoritmos de crecimiento de regiones aplicados a 4 áreas de estudio Mediterráneas (tres en España y uno en Grecia) empleando imágenes unitemporales TM y ETM+ post incendio. Los algoritmos revisados se basan en el criterio Seeded Region Growing (SRG) (Adams y Bischof, 1994), y los dos siguientes en umbrales, uno de ellos fijo y el otro variable en función de valores estadísticos que definen los grupos a medida que crecen. Se ha tomado como verdad terreno una cuidadosa fotointerpretación de los incendios, asistida puntualmente con una clasificación no supervisada. Los resultados obtenidos muestran una alta exactitud en los tres algoritmos ensayados, aunque son muy dependientes del método de selección de los píxeles semilla. Los mejores resultados los proporcionan los umbrales fijos, en el ratio TM7 y TM4.

Referencias bibliográficas

  • Adams, R. y Bischof, L. (1994). "Seeded region growing", IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence 16, pp. 641-647.
  • Barbosa, P. M., San-Miguel Ayanz, J., Martínez, B. y Schmuck, G. (2002). Burnt area mapping in southern Europe using irs-wifs, Forest Fire Research & Wildland Fire Safety(Ed, Viegas). Rotterdam: Millpress.
  • Chavez, P. S. (1996). "Image-based atmospheric corrections", Revisited and improved. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 62, pp. 1025-1036.
  • Chuvieco, E. y Congalton, R. G. (1988). "Mapping and inventory of forest fires from digital processing of TM data", Geocarto International 4, pp. 41-53.
  • Chuvieco, E. y Martín, M. P. (1999). Performance Assessment in the Fire Post-fire Phase. Final Report. Alcalá de Henares: Department of Geography.
  • Chuvieco, E., Martín, M. P. y Palacios, A. (2002). "Assessment of different spectral indices in the red-near-infrared spectral domain for burned land discrimination", International Journal of Remote Sensing 23, pp. 5103-5110.
  • Fernández, A., Illera, P. y Casanova, J. L. (1997). "Automatic mapping of surfaces affected by forest fires in Spain using AVHRR NDVI composite image data", Remote Sensing of Environment 60, pp. 153-162.
  • García-Haro, F. J., Gilabert, M. A. y Meliá, J. (2001). "Monitoring fire-affected areas using Thematic Mapper data", International Journal of Remote Sensing 22, pp. 533-549.
  • García, M. y Chuvieco, E. (2004). "Assessment of the potential of SAC-C/MMRS imagery for mapping burned areas in Spain", Remote Sensing of Environment 92, pp. 414–423.
  • Grégoire, J. M., Tansey, K. y Silva, J. M. N. (2003). "The GBA2000 initiative: Developing a global burned area database from SPOT-VEGETATION imagery", International Journal of Remote Sensing 24, pp. 1369 - 1376.
  • Huete, A. R. (1988). "A soil-adjusted vegetation index (SAVI)", Remote Sensing of Environment 25, pp. pp.295-309.
  • Hunt, E. R. y Rock, B. N. (1989). "Detection of changes in leaf water content using near and middle-infrared reflectances", Remote Sensing of Environment 30, pp. 43-54.
  • JRC (2005). Forest Fires in Europe 2004. European Forest Fire Information System (EFFIS) European Commission DG Joint Research Centre.
  • Kauth, R. J. y Thomas, G. S. (1976). "The Tasseled Cap. A graphic description of the spectral- temporal development of agricultural crops as seen by Landsat", en Symp. on Machine Processing of Remotely Sensed Data. Purdue, 41-51.
  • Key, C. H. y Benson, N. C. (1999). The Normalized Burn Ratio (NBR): A Landsat TM radiometric measure of burn severity. U.S. Department of the Interior,Northern Rocky Mountain Science Center.
  • Koutsias, N. y Karteris, M. (1998). "Logistic regression modelling of multitemporal Thematic Mapper data for burned area mapping", International Journal of Remote Sensing 19, pp. 3499-3514.
  • Kushla, J. D. y Ripple, W. J. (1998). "Assessing wildfire effects with Landsat thematic mapper data", International Journal of Remote Sensing 19, pp. 2493-2507.
  • Lira, J. (2002). Introducción al tratamiento digital de imágenes. México: Instituto Politécnico Nacional. Universidad Nacional Autónoma de México. Fondo de Cultura Económica.
  • López García, M. J. y Caselles, V. (1991). "Mapping Burns and Natural Reforestation Using Thematic Mapper Data", Geocarto International 1, pp. 31-37.
  • Martín, M. P. (1998). Cartografía e inventario de incendios forestales en la Península Ibérica a partir de imágenes NOAA-AVHRR. In Departamento de Geografía. Alcalá de Henares: Universidad de Alcalá.
  • Martín, M. P. y Chuvieco, E. (1998). "Cartografía de grandes incendios forestales en la Península Ibérica a partir de imágenes NOAA-AVHRR", Serie Geográfica 7, pp. 109-128.
  • Martín, M. P., Díaz Delgado, R., Chuvieco, E. y Ventura, G. (2002). "Burned land mapping using NOAA-AVHRR and TERRA-MODIS" en IV International Conference on Forest Fire Research. 2002 Wildland Fire Safety Summit(Ed, Viegas, D. X.). Luso, Coimbra, Portugal: Millpress, 45.
  • Paganini, M., Arino, O., Benvenuti, M., Cristaldi, M., Bordin, M., Coretti, C. y Musone, A. (2003). "ITALSCAR, a Regional Burned Forest Mapping demonstration project in Italy. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 1290-1292.
  • Patterson, M. W. y Yool, S. R. (1998). "Mapping Fire-Induced Vegetation Mortality Using Landsat Thematic Mapper Data: A Comparison of Linear Transformation Techniques", Remote Sensing of Environment 65, pp. 132-142.
  • Pereira, J. M. C. (1999). "A Comparative Evaluation of NOAA/AVHRR Vegetation Indexes for Burned Surface Detection and Mapping", IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 37, pp. 217-226.
  • Pereira, J. M. C., Chuvieco, E., Beudoin, A. y Desbois, N. (1997). "Remote Sensing of burned areas: a review", en A review of remote sensing methods for the study of large wildland fires(Ed, Chuvieco, E.). Alcalá de Henares: Departamento de Geografía, Universidad de Alcalá, pp.127-184.
  • Pinty, B. y Verstraete, M. M. (1992). "GEMI: a non-linear index to monitor global vegetation from satellites", Vegetatio 101, pp. 15-20.
  • Roy, D., Lewis, P. E. y Justice, C. O. (2002). "Burned area mapping using multi-temporal moderate spatial resolution data—a bi-directional reflectance model-based expectation approach", Remote Sensing of Environment 83, pp. 263-286.
  • Roy, D., Jin, Y., Lewis, P. E. y Justice, C. O. (2005a)."Prototyping a global algorithm for systematic fire-affected area mapping using MODIS time series data", Remote Sensing of Environment 97, pp. 137-162.
  • Roy, D.P., P.G.H. Frost, C.O. Justice, T. Landmann, J.L. Le Roux, K. Gumbo, S. Makungwa, K. Dunha, R. Du Toit, K. Mhwandagara, A. Zacarias, B. Tacheba, O.P. Dube, J.M.C. Pereira, P. Mushove, J.T. Morisette, S.K. Santhana Vannan, y D. Davies (2005b). "The Southern Africa Fire Network (SAFNet) regional burned-area product-validation protocol", International Journal of Remote Sensing, 26 (9), pp. 4265-4292.
  • Salvador, R., Valeriano, J., Pons, X. y Díaz-Delgado, R. (2000). "A semi-automatic methodology to detect fire scars in shrubs and evergreen forests with Landsat MSS time series", International Journal of Remote Sensing 21, pp. 655-671.
  • Siljeström, P. y Moreno, A. (1995). "Monitoring burnt areas by principal components analysis of multi-temporal TM data", International Journal of Remote Sensing 16, pp.1577-1587.
  • Simon, M., Plummer, S., Fierens, F., Hoelzemann, J. J. y Arino, O. (2004). "Burnt area detection at global scale using ATSR-2: The GLOBSCAR products and their qualification", Journal of Geophysical Research - Atmospheres 109, D14S02, doi:10.1029/2002JD003622, pp.1-16.