Baso-suteen satelite bidezko kartografia

Satelite bidezko irudiak lortzen eta erabiltzen dituen teknikari deitzen zaio teledetekzioa. Baso-suteetan, hainbat fasetan erabili ohi da. Sutea gertatu aurretik, baliagarria da sute-arriskua kalkulatzeko erabiltzen diren ereduek behar duten informazioa lortzeko, landarediaren egoera hidrikoa edo tenperatura zein den jakiteko... Sutea gertatzen ari denean, sutearen garapena eta hedadura aztertzen joan daiteke teledetekzioari esker. Azkenik, sutea amaitu eta geroko eragina ebaluatzeko ere erabiltzen da, erretako eremuaren kartografia egiteko, eragindako kaltearen mailari buruzko informazioa

lortzeko, eta leheneratzeko prozesuari jarraipena egiteko.

Suteak eta haien eraginak

Baso-suteek, sastraken edo zuhaixken suteek eta erreketa bidezko nekazaritzak eragin handia dute ingurumenean, eskala txikienetik hasi eta handieneraino. Nahita eragindako deforestazioak guztiz aldatzen ditu tokian tokiko paisaiak. Eskualde mailan, suteak gertakari naturalak diren ekosistemetan --baso borealetan eta txaparral mediterraneoan, kasurako--, landarediaren egituran eta osaeran eragiten dute, baita ziklo biogeokimikoan eta hidrologian ere. Halaber, baso-suteek eragin handia dute klima-aldaketan, berotegi-efektua areagotzen duten gasak eta partikulak (aerosolak) sortzen baitituzte.

Ekosistema bakoitzak bere erara erantzuten dio suari, eta, beraz, ekosistema zein den, suteak modu bateko edo besteko ondorioak izan ditzake. Ezinbestekoa da, beraz, suteen kokalekua eta hedadura ezagutzeaz gain, jakitea zein diren erretako eremuen ezaugarriak.

Nolanahi ere, nahiz eta suteek mundu mailan eragin handia duten, arreta handiagoa sortzen dute eskala txikiagoan (eskualdekoa edo lokala). Sute mediterraneoak dira horren adibide: aintzat hartzen da nola eragiten duten eskualdeko ekonomian eta ingurumenean, baina mundu mailako eraginak ez dira aztertzen.

Teledetekzioaren sentsoreak

Satelite bidezko irudiekin lan egiteak abantaila handiak dakartza. Hasteko, ikuspegi globala duten fenomenoak ikertzeko aukera ematen du, ia mundu guztiko irudiak lortzen baitira, sistematikoki eta behaketa-egoera berdintsuetan. Bestalde, era desberdinetako sentsoreak dituztenez, eskala eta helburu anitzeko lanak egiteko modua ematen dute sateliteek. Gainera, gure begiek hautematen ez dituzten espektro elektromagnetikoaren beste eremu batzuetako informazioa jasotzen dute. Hala, fenomeno ugari hobeto ikusten dira, erretako eremuak, kasurako.

Mota askotako sentsoreak daude. Adibidez, pasiboak eta aktiboak bereiz daitezke. Lurreko objektuek islatutako Eguzkiaren erradiazio elektromagnetikoa jasotzen dute pasiboek. Aktiboek, aldiz, uhinak igortzen dituzte Lurrera, eta, gero, objektuek itzulitako erantzuna jasotzen dute. Uhin horiek mikrouhinak izaten dira normalean, eta oso eraginkorrak dira lainoak zeharkatzeko duten ahalmenagatik.

Bereizmenaren arabera ere sailka daitezke sentsoreak. Hiru bereizmen-mota daude: espazio-bereizmena, espektrala eta denbora-bereizmena. Irudiaren elementurik txikienaren neurriari deitzen zaio espazio-bereizmena, hau da, pixelaren tamainari. Espazio-bereizmen handiena metro bat ingurukoa da, eta txikiena kilometro batzuetakoa. Bereizmen espektrala, berriz, sentikorra den eremu espektralen kopuruari deitzen zaio, hau da, banda-kopuruari. Gaur egun bereizmen espektral oso handiko sentsoreak daude (ehunka banda izan ditzakete), eta hiperespektral deitzen zaie. Azkenik, denbora-bereizmena minutu batzuetatik hilabetera bitartekoa izan daiteke; landa-eremu beraren irudia zenbatean behin hartzen den adierazten du horrek.

Hiru bereizmen horiek orekan daude, nolabait. Denbora-bereizmen handia duten sentsoreek espazio-bereizmen eta espektral txikia izan ohi dute, eta, normalean, meteorologian erabiltzen dira. Alderantziz, espazio-bereizmen handia dutenek denbora-bereizmen eta bereizmen espektral txikia izaten dute.

Suteak eta sentsoreak

Duela bi hamarkada hasi ziren egiten erretako azaleraren balioespenak satelite bidez, sute aktiboen detekzioa eginez. Detekzio hori suteen tenperaturak eragindako erradiazio-maila altuetan oinarritzen da (3,6 mm inguruko bandan). Baina ez zen oso baliagarria, satelitea maiztasun txikiegiarekin pasatzen baitzen sutearen garapen zehatza ezagutzeko. Gainera, suteak eragindako keak eta lainoek, askotan, sutearen detekzioa eragozten dute.

Hori dela eta, emaitza egokiak lortzeko, eremuen arabera hautatu behar dira sentsoreak eta bandak. Esaterako, sute aktiboak detektatzeko, denbora-bereizmen handiko sentsoreak erabili izan dira, hala nola NOAA-AVHRR, ESA-ATSR , eta, 2000. urtetik aurrera, EOS-MODIS . Azken sentsore horrek kalitate handiko datuak ematen ditu; irudiak geoerreferentziatuta daude, eta atmosferaren eta lainoen eragina zuzenduta eta kalibratuta. Irudi horietan oinarriturik, produktu estandar bat garatu dute mundu osorako: MODIS MOD14 Fire and Thermal Anomalies Product . Kilometro bateko espazio-bereizmenean egunero atzemandako sute aktiboak batzen ditu.

Dena dela, sute aktiboen detekzioak erretako eremuak neurtzeko egokiak ez direnez, bestelako teknikak garatu dituzte. Suteek eragiten dituzten aldaketak detektatzean oinarritzen dira teknika horiek, hain zuzen ere, errautsaren eta ikatzaren jalkitzea, eta landarediaren desagertzea edo aldaketa.

Eskualde mailan, jada aipatutako NOAA-AVHRR eta EOS-MODIS sentsoreez gain, lan dezente egin dira espazio-bereizmen ertaina duten beste sentsore batzuekin, adibidez SPOT-VEGETATION -ekin. Gainera, maila horretan, bai eta maila lokalean ere, oso arrunta da Landsat-TM eta Landsat ETM+ sateliteen irudiak erabiltzea. Espazio-bereizmen ona izateaz gain, bereizmen espektral egokia dute (espektro ikusgaia, infragorri hurbila, erdiko infragorri ertaina eta banda termikoa) eta oso eraginkorrak dira erretako eremuen kartografia egiteko. Erretako eremuen nazio mailako kartografia-sistema gehienak irudi horietan oinarritzen dira.

Azken hamarkada honetan, espazio-bereizmen handiko irudiak hartzen dituzten sateliteak garatu dira, hala nola Space Imaging enpresaren IKONOS eta DigitalGloberen QUICKBIRD . Nahiz eta xehetasun-maila oso handia duten, aurrekoek baino bereizmen espektral txikiagoa dutenez (espektro ikusgaia eta gertuko hurbila bakarrik), ez dira hain onak erretako eremuak mapan jasotzeko.

Zer neurtu?

Teledetekzioarekin edonolako kartografia egin aurretik, ezinbestekoa da mapan jaso nahi diren elementuek espektroko eremuetan nola jokatzen duten jakitea. Horri sinadura espektral deritzo, eta, hori ezagututa, objektuak atzeman daitezke irudietan oinarrituta.

Erretako eremuen ezaugarri espektrala sutea gertatu denetik igarotako denborarekin, eragindako kaltearekin eta aurretiko landarediarekin erlazionatua dago, eta epe laburreko nahiz luzeko eraginak azaltzen ditu.

Epe laburreko aldaketa espektrala landarediaren errekuntzaren ondorio da, errautsa eta ikatza jalkitzearen ondorio, eta kolore-aldaketa handia eragiten du espektro ikusgaian (berdetik beltzera edo marroira). Nahiz eta aldaketa horrek ez duen gehiegi irauten inguru mediterraneoan, baso borealetan urteak iraun dezake. Aldaketa are handiagoa da beste espektro batzuetan; adibidez, hurbileko infragorrian erreflektibitatea nabarmen gutxitzen da, batez ere, erregai asko dagoen eremuetan, ikatz asko sortzen delako.

Uhin laburreko infragorrian, berriz, erreflektibitatea handitu egin ohi da, landare ehunen ur-galerarengatik. Ikertzaile askoren iritziz, banda hori oso egokia da erretako eremuen kartografia egiteko, dispertsio atmosferikoaren eragina txikiagoa delako besteetan baino. Banda termikoei dagokienez, tenperaturaren igoera txiki bat hauteman daiteke, baina segituan desagertzen da sutea izan eta gero.

Epe luzerako eragina askoz ere egonkorragoa da, landarediaren egiturak jasaten duen aldaketan oinarritzen baita. Aldaketa, baina, beste faktore batzuen eragina ere izan daiteke, hala nola artzaintzarena, haizearena, estres hidrikoarena, fenologiarena edo intsektuena. Horregatik, oso zaila da epe luzerako eragina mapan jasotzea.

Kartografia sortzeko metodologiak

Satelite bidezko irudiekin erretako eremuaren kartografia egiteko bi metodologia nagusi bereiz daitezke, ikuste-analisia eta analisi digitala. Ikuste-analisia sutearen ondorengo irudietan edo sutearen aurretiko eta ondorengo irudi bateratuetan oinarritzen da. Komeni diren bandak erabiliz eta kolore-konposaketa egokiak eginez, nahiko argi bereiz daitezke erretako eremuak. Hala, erretako eremua mugatzen duten puntuak ordenagailu-pantailan adieraziz egiten da kartografia. Metodologia geldoa izan arren, oso zehatza da, koloreen pertzepzioa lantzeaz gain, eremuaren testuingurua eta egituren informazioa bateratzen dituztelako interprete adituek.

Analisi digitala askoz ere metodologia azkarragoa da, baina arazo gehiago eman ditzake, kasu batzuetan ikus-analisia baino zehatzagoa den arren. Metodologia digitalen abantaila handienetako bat automatizazioa da, ondo kontrolatutako algoritmoak diseinatuz gero, ordenagailuak bakarrik egin baitezake kartografia. Tamalez, algoritmoek ez dute kasu guztietan ondo funtzionatzen, eta nolabaiteko ikuste-bermea behar dute.

Analisi digitalak egiteko, maiz, datu berriak sortzen dira oinarrizko datuetatik abiatuta. Horixe da, adibidez, erretako eremuen indizeen kasua. Indize horiek jatorrizko banden eragiketetan oinarritzen dira, eta erretako eremuak beste eremuetatik hobeto bereizteko balio dute.

Bi eratara bidera daitezke analisi digitalak. Denbora-bereizmen handia duten irudiak erabiltzen dituztenak aldaketen atzematea deitzen den teknikan oinarritzen dira. Teknika horretan, pixel bakoitzaren azterketa egiten da denboran zehar, aldaketarik izan badu sutearengatik izan ote den ebaluatzeko. Era errazenean, sutearen hasierako eta bukaerako irudiak alderatuz egiten da azterketa. Asko aldatu diren pixelek balio handiak izaten dituzte erretako indize hauetan, eta erreta daudela jasotzen dira mapan, betiere erretako eremuen ezaugarri espektralak badituzte.

Bestela, denbora-bereizmen txikiagoa duten irudiekin lan egiten denean (eta, beraz, espazio-bereizmen handiagoa), sutea gertatu ondorengo irudiak erabiltzen dira normalean. Aurreko balioekin konparatzerik ez dagoenez, pixelen ezaugarri espektraletan bakarrik oinarritzen dira. Hainbat metodoren bidez egin daiteke, eta sinpleenetako bat esleitze-metodoa da. Kasu horretan, erretako eremuen indizeari erreparatuta, balio batetik gorako pixel guztiak erreta jasotzen dira mapan.

Ikerketa-lerroak

Azken urteetan, hiru alorretan egin dira ikerketak. Batetik, indize berrien garapenean, erretako eremuen eta antzeko emaitza espektrala duten azaleren arteko diferentzia hobetzeko. Bestetik, ikerketa ugari egiten ari dira kalte-maila ebaluatzen. Azkenik, erretako eremuaren kartografia eskualde mailan eta maila globalean nola aplika daitekeen ere ikertzen ari dira, azken urteetan martxan jarri diren sentsore berrietan oinarrituta.

Eskerrak eman nahi dizkiogu Alcalako Unibertsitateko Geografia Departamentuari eta, bereziki, Emilio Chuvieco katedradunari, utzitako irudiengatik.