El análisis de severidad de incendios es una de las posibilidades que tienes en Google Earth Engine jugando con dos momentos históricos provenientes de imágenes satélite. Un sencillo script para visualizar el momento anterior y posterior al incendio te ayudará a evaluar la severidad con la que el incendio ha arrasado el territorio.
Para visualizar un incendio, deberás trabajar con las bandas del Infrarrojo cercano y el Infrarrojo de onda corta. Cuando la vegetación sana es afectada por un incendio, la energía deja de ser reflejada y descienden bruscamente en las bandas del infrarrojo cercano (NIR) ascendiendo de manera elevada en el infrarrojo de onda corta (SWIR). Un comportamiento completamente opuesto al que ofrecen las masas vegetales en estado sano y que te ayudará a analizar valores de píxels entre dos momentos temporales.
Como siempre, puedes descargar el script de análisis empleado en el ejemplo para customizarlo y manipularlo para tu zona territorial descargándolo desde aquí.
Desde el entorno de GEE tendrás que realizar las correspondientes llamadas a las imágenes aéreas en las que estés interesado y componer una imagen RGB que permita realzar la visualización del incendio. Si aún no sabes cómo seleccionar, visualizar y realizar composiciones RGB de imágenes en GEE, puedes empezar a entenderlo desde esta entrada.
Podemos analizar, por ejemplo, el reciente incendio en la zona de Tarragona acontecido tras la ola de calor europea. Declararemos una nueva variable para identificar la imagen del momento post incendio y realizaremos la llamada a la imagen de la colección de Copernicus. Para su correcta visualización en el visor deberás jugar con las bandas de trabajo SWIR y NIR. Por ejemplo, trabajando una composición RGB 12,8,4 en imágenes Séntinel 2 o una composición RGB 7,5,4 para Landsat 8. Tu script en Google Earth Engine adoptará una estructura como esta.
A través del Índice de Calcinación Normalizado NBR es posible representar el territorio a través de un indicador que describa las zonas afectadas por el fuego. A través del script deberás componer un índice diferencial normalizado con las bandas NIR y SWIR del satélite. Si aún no sabes cómo generar índices en GEE te resultará más fácil ojeando paso a paso cómo componerlos desde esta entrada.
Tan solo deberás declarar una nueva variable para llamar a tu imagen, calcular el índice NBR a partir de sus bandas y representar el indicador con una sencilla paleta de colores. A estas alturas, el aspecto de tu script para analizar el índice de severidad de incendios tendrá una estructura parecida a esta.
Visualmente, la zona afectada quedará representada a través de la composición RGB y el índice de calcinación de una forma similar a la siguiente.
Para analizar la severidad del incendio es necesario trabajar dos momentos temporales. Uno antes del incendio y otro después del incendio para las diferencias temporales. Es importante tener una referencia del momento anterior al incendio ya que no necesariamente el territorio tiene por qué estar en condiciones sanas y es posible que existieran cicatrites de algún incendio de manera previa.
Deberás continuar analizando una imagen anterior al momento del incendio y realizar su representación visual así como calcular su índice NBR pre-incendio. Puedes declarar dos nuevas variables para el momento pre-incendio y el índice pre-NBR anterior al momento del fuego.
Desde el visor de Google Earth Engine comenzarás a visualizar las diferencias territoriales entre ambos momentos temporales, tanto para la composición de imagen RGB como el índice NBR.
Podrás identificar el grado de severidad de incendios creando una nueva variable para tu imagen final basada en una sencilla diferencia entre los valores de píxel para ambos momentos y analizar sus valores a partir de los dos índices NBR. Declarara una nueva variable para componer tu índice de severidad y representalo en el visor jugando con sus valores de píxel y paletas. Puedes finalizar el script centrando una de las imágenes en la vista y asignando un valor de zoom. El fragmento de script que gestionará el mapa de severidad presentará la siguiente estructura:
No te olvides de emplear una paleta de colores en la representación de la imagen analítica final. Una imagen vale más que mil palabras y rápidamente visualizarás los límites de la zona afectada.
A medida que, en esta diferencia de momentos temporales, nuestro indicador adquiera un valor positivo más elevado, indicará una zona territorial más afectada por el incendio. De esta forma, valores próximos a 1 mostrarán los lugares de mayor afección por parte del incendio. A modo de referencia, puedes emplear los intervalos de datos ofrecidos por el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) en este juego de bandas y su interpretación en estudios para Landsat. Deberás ser prudente y percibir de manera minuciosa los intervalos y las posibles situaciones de incendios previos antiguos en la misma zona o la existencia de zonas desnudas y masas de agua que puedan influir en los resultados de proporción de relaciones entre las bandas manejadas. Esta puede ser tu referencia de análisis de severidad de incendios jugando con tus datos:
- NBR <-0,25: Alto crecimiento de vegetación posterior al fuego.
- NBR -0,25 – -0,1: Bajo crecimiento de vegetación posterior al fuego.
- NBR -0,1 – 0,1: Zonas estables o sin quemar.
- NBR 0,1 – 0,27: Zonas quemadas con gravedad baja.
- NBR 0,27 – 0,44: Zonas quemadas con gravedad moderada-baja.
- NBR 0,44 – 0,66: Zonas quemadas con gravedad moderada-alta.
- NBR > 0,66: Zonas quemadas con gravedad alta.
Empleando la herramienta de Inspector de Google Earth Engine podrás pinchar sobre las zonas territoriales afectadas identificando los valores numéricos de índice NBI y el valor de severidad generado tras el incendio.
Tienes más scripts simplificados y explicados paso a paso para empezar a jugar con Google Earth Engine desde esta entrada.
