Fire danger estimation from MODIS Enhanced Vegetation Index data: application to Galicia region (north-west Spain)

2011 ◽  
Vol 20 (3) ◽  
pp. 465 ◽  
Author(s):  
M. M. Bisquert ◽  
J. M. Sánchez ◽  
V. Caselles

Galicia, in north-west Spain, is a region especially affected by devastating forest fires. The development of a fire danger prediction model adapted to this particular region is required. In this paper, we focus on changes in the condition of vegetation as an indicator of fire danger. The potential of the Enhanced Vegetation Index (EVI) together with period-of-year to monitor vegetation changes in Galicia is shown. The Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), onboard the Terra satellite, was chosen for this study. A 6-year dataset of EVI images, from the product MOD13Q1 (16-day composites), together with fire data in a 10 × 10-km grid basis, were used. Logistic regression was used to assess the relationship between the percentage of fire activity and EVI variations together with period-of-year. The results show the ability of the model obtained to discriminate different levels of fire occurrence danger, with an estimation error of ~5%. This remote sensing technique may contribute to improving the efficiency of the currently used fire prevention systems.

2015 ◽  
pp. 11 ◽  
Author(s):  
A. Reyes Díez ◽  
D. Alcaraz-Segura ◽  
J. Cabello Piñar

<p>El seguimiento de los ecosistemas con imágenes procedentes del sensor MODIS (<em>Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer</em>, espectroradiómetro de imágenes de resolución media) está actualmente muy extendido tanto en tareas de investigación como de gestión. Los índices de vegetación NDVI (<em>Normalized Difference Vegetation Index, </em>índice de vegetación de la diferencia normalizada) y EVI (<em>Enhanced Vegetation Index, </em>índice de vegetación mejorado) son ampliamente usados para la caracterización del funcionamiento ecosistémico. Ambos índices se emplean como estimadores lineales de la fracción de radiación fotosintéticamente activa interceptada por la vegetación (fAPAR), el principal control de la producción primaria. A pesar de sus ventajas, las imágenes de índices de vegetación no están libres de errores. El producto índices de vegetación MOD13Q1 proporciona una capa QA (<em>Quality assessment</em>,evaluación de la calidad) que informa sobre la calidad asociada a cada píxel. Esta información representa una gran ventaja para el usuario, al permitir filtrar aquellos datos que puedan inducir a errores al verse alterados por la presencia de aerosoles, nubes, nieve o sombras. Sin embargo, la realización de un filtrado homogéneo a lo largo de una gran región puede ocasionar la pérdida sistemática de información en determinadas zonas o épocas del año, introduciendo así un sesgo espacial o en la serie temporal. Esta situación puede ser especialmente crítica en regiones con alta heterogeneidad ambiental, como el Sureste Ibérico. En este trabajo evaluamos el efecto que el filtrado de calidad tiene sobre la información espacial y temporal de la base de datos del EVI en el periodo 2001-2010. Los esultados, expresados en porcentaje de información perdida (filtrada) y como efecto de estas pérdidas sobre los valores del EVI, indican que mientras que las áreas de menor altitud no se ven afectadas por el filtrado, las regiones de alta montaña muestran variaciones significativas en sus valores del EVI cuando son filtrados por aerosoles, sombras o la presencia de hielo o nieve. Esto pone de manifiesto la importancia del establecimiento de un protocolo para el procesamiento de la información que considere las características espaciales y temporales de los datos a filtrar.</p>


Geosciences ◽  
2020 ◽  
Vol 10 (9) ◽  
pp. 362
Author(s):  
Jihui Yuan

Currently, global climate change (GCC) and the urban heat island (UHI) phenomena are becoming serious problems, partly due to the artificial construction of the land surface. When sunlight reaches the land surface, some of it is absorbed and some is reflected. The state of the land surface directly affects the surface albedo, which determines the magnitude of solar radiation reflected by the land surface in the daytime. In order to better understand the spatial and temporal changes in surface albedo, this study investigated and analyzed the surface albedo from 2000 to 2016 (2000, 2008, and 2016) in the entire Chinese territory, based on the measurement database obtained from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) instrument, aboard NASA’s Terra satellite. It was shown that the Northeast China exhibited the largest decline in surface albedo and North China showed the largest rising trend of surface albedo from 2000 to 2016. The correlation between changes in surface albedo and the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) indicated that the change trend of surface albedo was opposite to that of NDVI. In addition, in order to better understand the distribution of surface albedo in the entire Chinese territory, the classifications of surface albedo in three years (2000, 2008, and 2016) were implemented using five classification methods in this study.


2008 ◽  
Vol 43 (10) ◽  
pp. 1371-1378 ◽  
Author(s):  
Marcos Adami ◽  
Ramon Morais de Freitas ◽  
Carlos Roberto Padovani ◽  
Yosio Edemir Shimabukuro ◽  
Mauricio Alves Moreira

O objetivo deste trabalho foi avaliar dados multitemporais, obtidos pelo sensor "moderate resolution imaging spectroradiometer" (MODIS), para o estudo da dinâmica espaço-temporal de duas sub-regiões do bioma Pantanal. Foram utilizadas 139 imagens "enhanced vegetation index" (EVI), do produto MOD13 "vegetation index", dados de altimetria oriundos do "shuttle radar topography mission" (SRTM) e dados de precipitação do "tropical rainfall measuring mission" (TRMM). Para a redução da dimensionalidade dos dados, as imagens MODIS-EVI foram amostradas com base nas curvas de nível espaçadas em 10 m. Foram aplicadas as técnicas de análise de autocorrelação e análise de agrupamentos aos dados das amostras, e a análise de componentes principais na área total da imagem. Houve dependência tanto temporal quanto espacial da resposta espectral com a precipitação. A análise de agrupamentos apontou a presença de dois grupos, o que indicou a necessidade da análise completa da área. A análise de componentes principais permitiu diferenciar quatro comportamentos distintos: as áreas permanentemente alagadas; as áreas não inundáveis, compostas por vegetação; as áreas inundáveis com maior resposta de vegetação; e áreas com vegetação ripária.


2018 ◽  
Vol 7 (7) ◽  
pp. 399
Author(s):  
Wanessa Luana De Brito Costa ◽  
Célia Campos Braga ◽  
Clênia Rodrigues Alcântara ◽  
Adriana De Souza Costa

The purpose of this study is to analyze the dynamics of EVI (Enhanced Vegetation Index) variability in different time scales of the different biomes in the state of Bahia. Images of the MODIS / Terra (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) sensor with spatial resolution of 1km were used for the period between 2001 and 2015. For that, the methodology of the Wavelet Transformation (WT) was applied in each homogeneous region HR. The WT allows to identify in different scales important oscillations in the signal, through scales of energy and global power. Thus, it can be observed that the phenological pattern of vegetation predominates on an annual scale in almost all regions, except in HR1, HR4 and HR6 where interactions with smaller scales are detected: intrasazonal and seasonal to some years in the studied period. In this context, it was possible to identify that in the years where there were higher rates of EVI, there is an association with higher rainfall indices in different regions. Therefore, it can be said that EVI is also a good indicator of rainfall.


2007 ◽  
Vol 31 (2) ◽  
pp. 295-305 ◽  
Author(s):  
Veraldo Liesenberg ◽  
Flávio Jorge Ponzoni ◽  
Lênio Soares Galvão

Composições de 16 dias de índices de vegetação do sensor MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), com resolução espacial de 1km, a bordo dos satélites TERRA e AQUA, foram usadas para caracterizar a dinâmica sazonal em 2004 de cinco fitofisionomias de Cerrado e analisar a sua separabilidade espectral. Os índices Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) e Enhanced Vegetation Index (EVI), calculados a partir dos dados dos sensores de ambas as plataformas e de uma base comum de pixels, foram comparados entre si. Os resultados indicaram que: (a) dentre as fitofisionomias estudadas, a Floresta Estacional decídua apresentou uma dinâmica sazonal muito marcante em função da perda de folhas da estação chuvosa para a seca (substancial redução nos índices) e do rápido verdejamento com o início da precipitação no final de outubro (rápido incremento de NDVI e EVI); (b) o NDVI mostrou maior variabilidade entre as classes de vegetação do que o EVI apenas na estação seca; (c) a discriminação entre as fitofisionomias melhorou da estação chuvosa para a seca; (d) o NDVI foi mais eficiente do que o EVI para discriminar as classes de vegetação na estação seca, ocorrendo o contrário na estação chuvosa; e (e) na maioria das datas selecionadas para estudo, não houve diferenças estatisticamente significativas entre os índices de vegetação gerados de ambas as plataformas, apesar das variações na qualidade dos pixels selecionados para as composições de 16 dias e na geometria de iluminação e de visada.


2016 ◽  
Vol 36 (1) ◽  
pp. 126-142 ◽  
Author(s):  
Jerry A. Johann ◽  
Willyan R. Becker ◽  
Miguel A. Uribe-Opazo ◽  
Erivelto Mercante

RESUMO O Estado do Paraná caracteriza-se por uma grande variabilidade de épocas de semeadura (DS) e, consequentemente, pelo desenvolvimento máximo vegetativo (DMDV), colheita (DC) e ciclo (CI) para a cultura da soja. O objetivo deste trabalho foi estimar essas datas para o período de primavera-verão do ano-safra de 2011/2012, por meio de séries temporais de imagens do Índice de Vegetação Realçado (do inglês Enhanced Vegetation Index - EVI) do sensor Modis (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer). Gerou-se um perfil espectrotemporal médio de EVI, considerando todos os pixels mapeados como soja dentro de cada município. Estes dados serviram de entrada no software Timesat para estimar os decêndios do ciclo da cultura (DS, DMDV, DC e CI) por municípios. Os resultados mostraram que existe grande variabilidade de datas de plantio em diferentes mesorregiões do Estado. Verificaram-se também divergências entre os resultados encontrados e os dados oficiais de DS e DC. A maior parte da semeadura (65,16%) esteve entre o terceiro decêndio de outubro e o primeiro decêndio de novembro. A maior parte da área de soja do Estado do Paraná (65,46%) teve seu DMDV em janeiro e colheita em março (53,92%).


2011 ◽  
Vol 50 (4) ◽  
Author(s):  
Vadlamudi Brahmananda Rao ◽  
Egidio Arai ◽  
Sergio H. Franchito ◽  
Yosio E. Shimabukuro ◽  
S.S.V.S. Ramakrishna ◽  
...  

En agosto de 2006 la región de Rajasthan registró lluvias excepcionalmente intensas que provocaron severas inundaciones. También, en la temporada del monzón de 2010 Rajasthan recibió fuertes lluvias, aunque no superiores a las de agosto de 2006. Pero los altos valores de precipitación en el año 2010 se produjeron durante toda la temporada del monzón. En el 2006 varias estaciones registraron lluvias intensas de alrededor de 125 mm en 24 horas. Un estudio reciente mostró que, en el futuro, eventos extremos similares tenderán a ocurrir en la India Central, que incluye una parte de Rajasthan. En este trabajo estos eventos son estudiados en el contexto de un probable cambio climatico sobre esta región usando datos de satélites. Para ello fueron usados los índices de vegetación NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) y EVI (Enhanced Vegetation Index), derivados del MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) y los datos de precipitación del satélite TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) para 11 años (2000-2010). Ambos productos NDVI y EVI revelaron un crecimiento exuberante de la vegetación sobre el desierto de Rajputana en setiembre de 2006 y en agosto y septiembre de 2010. El análisis de los datos de precipitación y EVI confirmó el crecimiento de la vegetación en 2006 y 2010, mostrando la utilidad de los datos obtenidos por satélite en la captura de los cambios en esta región. En algunos estudios previos se ha señalado que la lluvia sobre la región Oeste de Rajasthan durante la temporada del monzón muestra una importante tendencia creciente. Así, en el futuro, el crecimiento de la vegetación en el desierto Rajputana parece ser muy posible.


2005 ◽  
Vol 277-279 ◽  
pp. 816-823
Author(s):  
Sang Hee Lee ◽  
Gi Hyuk Choi ◽  
Hyo Suk Lim ◽  
Joo Hee Lee ◽  
Kwon Ho Lee ◽  
...  

The great fires were detected through the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) observations over Northeast Asia. The large amount of smoke produced near Lake Baikal was transported to East Asia using high Aerosol Optical Thickness (AOT) as seen through the satellite images. The smoke pollution from the Russian forest fires would sometimes reach Korea through Mongolia and eastern China. In May 2003, a number of large fires blazed through eastern Russian, producing a thick, widespread pall of smoke over much of East Asia. This study focuses on the identification of the carbon monoxide (CO) for MOPITT released from MOPITT primarily into East Asia during the Russian Fires. In the wake of the fires, the 700hPa MOPITT retrieved CO concentrations which reached up to 250ppbv. Smoke aerosol retrieval using a separation technique was also applied to the MODIS data observed in 14-22 May 2003. Large AOT, 2.0 ~ 5.0, was observed over Korea on 20 May 2003 due to the influence of the long range transport of smoke aerosol plume from the Russian Fires.


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