جغرافیا و روابط انسانی

جغرافیا و روابط انسانی

بررسی و تحلیل طیفی آتش‌سوزی جنگل با استفاده از شاخص +NBR و مقایسه آن با شاخص‌های طیفی ماهواره سنتینل-2 (مطالعه موردی: منطقه حفاظت‌شده کوه دیل)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
دانشگاه زنجان، گروه جغرافیا
10.22034/gahr.2025.516910.2450
چکیده
پایش مناطق سوخته با بهره‌گیری از تصاویر چند طیفی ماهواره‌ای به‌سادگی قابل‌انجام است. به‌منظور تفکیک پوشش گیاهی سالم از نواحی آسیب‌دیده، شاخص‌هایی طراحی و ارائه شده‌اند. در راستای کاهش خطا و بهبود دقت نتایج، با درنظرگرفتن ویژگی‌های بازتابی باندهای سنجنده سنتینل-۲، شاخص سوختگی نرمال‌شده +NBR معرفی گردید. کارایی این شاخص از طریق مقایسه با چهار شاخص دیگر، در منطقه‌ای به وسعت ۵۵ کیلومترمربع در منطقه حفاظت‌شده کوه دیل، واقع در شمال شهرستان گچساران در استان کهگیلویه و بویراحمد، مورد تأیید قرار گرفت. برای دستیابی به این هدف، دو رویکرد تک‌زمانه و دوزمانه مورد استفاده قرار گرفت. به‌منظور تفکیک پیکسل‌های مربوط به نواحی سوخته از نواحی فاقد سوختگی، از روش تفاضل‌گیری میان تصاویر مربوط به پیش و پس از آتش‌سوزی در تاریخ‌های ۱۲ مه ۲۰۲0 و 11 ژوئن ۲۰۲۰ استفاده شد. همچنین، جهت ارزیابی عملکرد شاخص‌ها، ماتریس‌های سردرگمی تهیه شده و با یکدیگر مقایسه گردیدند. شاخص +NBR به دلیل حذف توده‌های ابری و پهنه‌های آبی که در سایر شاخص‌ها به طور نادرست طبقه‌بندی شده بودند، به نتایج مطلوب‌تری دست‌یافته است. مقادیر ضریب همبستگی پیرسون نیز نشان داد که شاخص‌های NBR و NDSWIR با مقدار ۹۲/۰ بالاترین همبستگی را با شاخص +NBR دارند، درحالی‌که شاخص MIRBI با مقدار ۳۷/۰ کمترین میزان همبستگی را نشان داده است. در همین حال، شاخص +NBR با دستیابی به بالاترین ضریب کاپا معادل ۹۰/۰، توانمندی بالایی در شناسایی نواحی تحت‌تأثیر آتش‌سوزی از خود نشان داده است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Spectral Analysis and Assessment of Forest Fire Using the +NBR Index and Its Comparison with Sentinel-2 Spectral Indices (Case Study: Kuh-e-Dil Protected Area)

نویسنده English

Amirhossein Mohammadi
University of Zanjan, Department of Geography
چکیده English

Monitoring burned areas using multispectral satellite imagery is easily achievable. To distinguish healthy vegetation from damaged areas, several indices have been designed and proposed. To reduce errors and improve the accuracy of results, the normalized burn ratio +NBR index was introduced, considering the reflective properties of Sentinel-2 sensor bands. The effectiveness of this index was validated by comparison with four other indices in an area of 55 square kilometers in the Kuh-e-Dil Protected Area, located in the northern part of Gachsaran County, Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad Province. To achieve this, both single-date and multi-date approaches were employed. For distinguishing pixels corresponding to burned areas from non-burned areas, the difference method was used between images taken before and after the fire, on May 12, 2020, and June 11, 2020. Additionally, confusion matrices were prepared to assess the performance of the indices and were compared. The +NBR index provided more accurate results by eliminating cloud masses and water bodies, which were incorrectly classified in other indices. Pearson correlation values showed that the NBR and NDSWIR indices, with a correlation of 0.92, had the highest correlation with the +NBR index, while the MIRBI index had the lowest correlation with a value of 0.37. Furthermore, the +NBR index demonstrated high effectiveness in identifying fire-impacted areas, achieving the highest Kappa coefficient of 0.90.

کلیدواژه‌ها English

Normalized Burn Ratio Indices
Spectral Indices
Forest Fire
Sentinel-2

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 30 فروردین 1404

  • تاریخ دریافت 25 فروردین 1404
  • تاریخ پذیرش 30 فروردین 1404