ANTALYA (KUMLUCA ADRASAN) YANGINI ( ) UZAKTAN ALGILAMA ÇALIŞMALARI RAPORU

Transkript

1 ANTALYA (KUMLUCA ADRASAN) YANGINI ( ) UZAKTAN ALGILAMA ÇALIŞMALARI RAPORU Haziran 2016 tarihleri arasında Antalya da Kumluca İlçesi nde bir yangın başlamıştır. Erentepe, Toptaş, Beşikçi ve Belen Mahallerini etkileyen yangın daha sonra 27 Haziran 2016 da Adrasan ve Yazır Mahallelerine sıçramıştır. Bu çalışmada yangının etki alanı farklı kaynaklardan, farklı yöntemler ile bulunmaya çalışılmıştır. 1. APSCO VERİSİ günü TÜBİTAK UZAY üzerinden Asya Pasifik Uzay İşbirliği Organizasyonu (APSCO - The Asia-Pacific Space Cooperation Organization) üyeliği doğrultusunda veri talebinde bulunulmuştur. APSCO Veri Paylaşım Servis Platformu TÜBİTAK UZAY vasıtasıyla tetiklenmiştir. (EK 1) günü highly processed ürünlerin ücretli olduğuyla ilgili bilgi gelmiştir. Bunun üzerine standart ürünler istenmiştir günü APSCO dan verilerin indirilebileceği FTP linkleri iletilmiştir. FTP linklerine Türkiye için verilen kullanıcı adı ve parolasıyla girilerek veriler indirilmiştir, ön incelemeleri yapılmıştır. Teknik İncelemeler: Veriler bazı yazılımlarda koordinatlı olarak açılırken (Qgis, ENVI) bazı yazılımlarda koordinatsız (fake coordinate) açılmıştır (Global Mapper, Viskon RS, SNAP). Görüntüleri koordinatlı açan yazılımların xml dosyasından konum verilerini okuduğu anlaşılmıştır. Görüntülerin sadece uydu yörüngesine ait çerçeve köşe koordinatlarıyla (orbital control points) Level 1A düzeyinde koordinatlandırıldığı saptanmıştır. GF1_PMS1_E30.3_N36.4_ _L1A klasörü içindeki multispektral ve pankromatik görüntülerin yangın alanına ait olduğu saptanmıştır. Analizler bu görüntüler üzerinden yapılmıştır. Xml dosyası üzerinden elde edilen bilgiler aşağıdaki gibidir. - Görüntüler günü çekilmiş ve günü üretilmiştir. - Görüntüler Gaofen-1 Çin uydusuna aittir, multipektral görüntü (R,G,B,INF) çözünürlüğü 8m, pankromatik görüntü çözünürlüğü 2m dir. - Level 1A görüntüler; MS görüntüde yaklaşık m, Pankromatik görüntüde yaklaşık 50m kayıklık tespit edilmiştir. Yangın etki alanını farklı yaklaşımlarla tespit edebilmek üzere, NIR band filtreleme, Burn Area Index ve NDVI hesaplaması yapılmasına karar verilmiştir. Bu amaçla bir takım pre processing işlemleri yapılmıştır. ENVI İşlemleri Ortorektifikasyon: Görüntüler sadece Level 1A düzeyinde, uydu yörüngesine ait görüntü çerçeve köşe koordinatlarıyla kaydedildiğinden yer yer büyük yersel kayıklıklara sahiptir. Bu yüzden ENVI yazılımı kullanılarak, 10m lik sayısal yükseklik

2 modeli vasıtasıyla ortorektifiye edilmiştir. Ortorektifikasyon için yeterli GCP noktası bulunmadığından sadece DEM dosyası yardımıyla yeni bir dosya oluşturulmuştur. Verideki piksel değerleri hakkında xml dosyasına herhangi bir bilgi bulunmamaktadır. Ancak veriler 0-1 aralığında olmadığından yansıma (reflektans) değerleri değil DN (Digital number) olduğu kabul edilmiştir. NIR band filtreleme ve NDVI hesabında gerekli olmasa da, Yanan Alan Indeksi Burn Area Index (BAI) analizi için bantların piksel değerlerinin DN den reflektansa çevrilmesi gerekmektedir. Araziden elde edilen yansıma değerleri de bulunmadığından, görüntüler için dahili ortalama göreceli yansıma ayarı (IAR Reflectance Correction) yapılmıştır. Bu işlem, kısaca görüntülerdeki piksel değerlerini, ortalama spekturuma çekme / dönüştürme işlemidir. Özellikle görüntü hakkında çok bilgi olmadığı, yersel yansıma ölçümlerinin bulunmadığı verileri göreceli yansıma değerlerine dönüştürmek için kullanılan bir yöntemdir. Tüm görüntüden ortalama bir spektrum hesaplanır, referans spektrum olarak kullanılır ve görüntünün her pikselindeki değerler bu spektrum değerine bölünür. Bir sonraki aşamada elde edilen görüntü UTM Zone 36 / WGS 84 olarak farklı kaydedilmiş ve diğer analizler Viskon RS de koordinatlı olarak açılarak gerçekleştirilmiştir. Viskon RS İşlemleri Yanan alan 4,2,1 (NIR, Green, Blue) band kombinasyonuyla genel olarak tespit edilmiştir. (Şekil 1) Yanan alan ve yakın civarından görünüm alt kümesi oluşturulmuştur. Oluşturulan görüntü üzerinden aşağıdaki analiz ve filtreleme işlemleri yapılmıştır. Tüm analiz ve filtreleme işlemlerinde yangın alanı yakın civarını kapsayan bir vektör ilgi alanı (ROI) kullanılmıştır. 1. NIR Band Değer Aralığı Maskesi: NIR Bandı 0.6 ve 1.2 değerleri arasında filtrelenmiştir. (Şekil 2) 2. NDVI analizi gerçekleştirilmiş ve daha sonra yeni oluşturulan NDVI band değer aralığı filtrelenerek yeni bir maske oluşturulmuştur. (Şekil 3) 3. Yanmış Alan Indeksi (Burn Area Indeks (BAI)) hesaplanmıştır. BAI analizi, yangın sonrası görüntülerdeki korlaşmış kömür sinyalini vurgulayarak, kırmızı yakın kızıl ötesi spektrumunda yanmış alanı açığa çıkarır. (Şekil 4) Buna göre arazi kontrolü yapılmadan en doğru ve kapsamlı sonuç NIR bandının maskesinin filtrelenmesinden elde edilmiştir. Farklı yöntemlerle elde edilen sonuçlara göre yanan alan miktarı aşağıdaki tablo ve grafikte verilmiştir. Elde edilen sonuçlar (NIR sonucu) AYDES sistemine entegre edilmiştir (Şekil 5).

3 YÖNTEM YANAN ALAN (hektar) BAI 1407 NDVI 1379 NIR 1540 YANAN ALAN (hektar) BAI NDVI NIR

4 Şekil 1. Yanan alan 4,2,1 (NIR, Green, Blue) band kombinasyonuyla genel olarak tespit edilmiştir. Yanan alan ve yakın civarından görünüm alt kümesi oluşturulmuştur.

5 Şekil 2. NIR band filtrelemesi.

6 Şekil 3. BAI hesaplaması sonucu.

7 Şekil 4. NDVI analizi filtrelemesi.

8 Şekil 5. AYDES OHR de yangın olayı etki alanının gösterimi.

9 2. FIRMS VERİSİ NASA ya ait Yer Gözlem Verileri (Earth Observing System (EOS)) platformu, LANCE (NASA yakın gerçek zamanlı veri ve görüntü servisi) vasıtasıyla FIRMS (Kaynak Yönetim Sistemi Yangın Bilgisi - Fire Information for Resource Management System) sistemi verilerini küresel ölçekte sağlamaktadır. FIRMS verileri küresel sıcak noktaları ve yangın noktalarını içermektedir. Veriler 1km piksel çözünürlüğünde MODIS ya da 375 m piksel çözünürlüğünde VIIRS verileri olabilmekte, kml, shp, wms servisi olarak temin edilebilmektedir. 29 Haziran 2016 günü FIRMS sisteminden elde edilen son 24 saate ait yangın verileri nokta olarak elde edilmiş ve noktaların çevresi en küçük poligon oluşturulacak şekilde poligonize edilmiştir. (Şekil 6) Yanmış alan yaklaşık 3200 hektar olarak hesaplanmaktadır. Şekil 6. FIRMS verisinden elde edilen yangın alanı.

10 3. LANDSAT VERİSİ Afet öncesi ve afet sonrası elde edilen iki adet Landsat görüntüsü AYDES RS yazılımıyla analiz edilmiş ve normalize edilmiş yanık oranı normalized burn ratio bulunmuştur. (Şekil 7) İsim Yüzde Alan [hektar] HIGH_SEVERITY ,40 MODERATE_HIGH_SEVERITY ,81 MODERATE_LOW_SEVERITY ,20 LOW_SEVERITY ,45 TOPLAM ,86

11 Şekil 7. Afet öncesi ve sonrası LANDSAT 8 uydu görüntülerinden AYDES RS' de yapılmış NBR analizi.

12 4. RASAT Rasat görüntülerinden sağlıklı bir band kombinasyonu analizi yapılamamıştır. Ancak manuel olarak ekran görüntüsü üzerinden vektorizasyon yapılmıştır. Vektörizasyon sonucu yanmış alan olarak belirlenen alan yaklaşık 2550 hektardır. (Şekil 8) Şekil 8. RASAT üzerinden manuel vektorizasyon.

13 EK - 1 Application Form of China s Earth Observation Satellite Data Applicant End user Application program type Purpose of Satellite data usage (In triplicate) No:APSCO/ /001 AFAD (Disaster and Emergency Management Authority of TURKEY) AFAD Information Systems Telecommunication Department Data application information and Major natural disaster Date of Application Contact APSCO major international cooperation program Scientific research and education Other public demands proposed by APSCO Other application demands Oktay GÖKÇE (Geo. Eng.) oktay.gokce@afad.gov.tr aydes.cg@afad.gov.tr Mapping the affected area by the forest fire and assessing the damage A forest fire affected one of the world-famous touristic areas of Turkey. Forest fire have begun in Erentepe area of Kumluca District (Antalya) and spread through Adrasan neighborhood. Some several buildings were also damaged. Fortunately there was no known fatalities. Disaster is still affecting the area as Land satellite data demand 1 meter / panchromatic Standard product Highly processed product Observation region: Antalya/ TURKEY Observation date: Area of interest: Also attached as kml file Top left: LAT , LON ; Bottom right: LAT LON Central Coordinates of Disaster: LAT , LON Data demand (All coordinates are in Geographical Coordinate System / WGS 84) meters / panchromatic Standard product Highly processed product Observation region: Antalya/ TURKEY Observation date: Area of interest: Also attached as kml file Top left: LAT , LON ; Bottom right: LAT LON Central Coordinates of Disaster: LAT , LON (All coordinates are in Geographical Coordinate System / WGS 84) 5 meters / panchromatic Standard product Highly processed product Observation region: Antalya/ TURKEY Observation date: Area of interest: Also attached as kml file

14 Top left: LAT , LON ; Bottom right: LAT LON Central Coordinates of Disaster: LAT , LON (All coordinates are in Geographical Coordinate System / WGS 84) 4 meters / multispectral Standard product Highly processed product Observation region: Antalya/ TURKEY Observation date: Area of interest: Also attached as kml file Top left: LAT , LON ; Bottom right: LAT LON Central Coordinates of Disaster: LAT , LON (All coordinates are in Geographical Coordinate System / WGS 84) 8-10 meters / multispectral Standard product Highly processed product Observation region: Observation date: 16-20meters / multispectral Standard product Highly processed product Observation region: Observation date: 30 meters / multispectral Standard product Highly processed product Observation region: Observation date: Ocean satellite data demand Description: Meteorology satellite data demand Description: Signature of applicant: Date : The above information shall be filled by the data applicant Auditing comments: Auditing comments of the APSCO Secretariat Agree to submit the application: Yes No Include into the agreed channel: Yes No Signature: Date:

15 Comments of the data provider Archived data Scene number Collected data Scene number Providing ways Submit online Submit via storage medium Price Free Paid Signature: Date: Agree Disagree Approval comments of Signature: CNSA Date: Or referencing documents: Delivery record Inquiry: Download: Formulation: Quality check: Recipient signature/date: Operator signature/date: Instructions: 1. Fill in the land satellite data demand according to the actual needed data type of the applicant; 2. As to the agreed four types of applications, the applicant should make a commitment at the signature to provide the using situation feedback and share the results. Oktay GÖKÇE, AFAD, Bilgi Sistemleri ve Haberleşme Dairesi, AYDES Çalışma Grubu