Detekce požáru Českého Švýcarska pomocí mikrovlnného spektra družice Sentinel-1

Andrea Pomazalová

Bachelor's thesis

Fire detection in Bohemian Switzerland using the microwave spectrum of the Sentinel-1 satellite

Abstract:

Tato bakalářská práce se zaměřuje na schopnost radaru v pásmu C na platformě satelitu Sentinel-1 detekovat požár a určit míru závažnosti spálení na území Národního parku České Švýcarsko, kde požár vypukl v létě roku 2022. Byly vybrány dva radarové snímky ve formátu SLC – jeden před požárem a jeden po požáru. Jako referenční data sloužila vrstva přibližné závažnosti spálení, která byla vytvořena kombinací spektrálních indexů NDVI, BAI, NBR a RdNBR, získaných z optických snímků satelitů Landsat 8 a 9. V rámci analýzy byla vytvořena mřížka s buňkami o velikosti 30 × 30 metrů, do kterých byly vkládány hodnoty zpětného rozptylu, spektrálních indexů a hodnoty přibližného stanovení závažnosti požáru. Ze statistické analýzy bylo zjištěno, že mediány hodnot zpětného rozptylu se signifikantně odlišují, nicméně následné statistické metody nedokázaly prokázat schopnost radaru detekovat požáry. Z toho důvodu nebylo již přistoupeno k hodnocení zpětného rozptylu vůči vrstvě přibližné závažnosti získané ze spektrálních indexů. Spektrální indexy se ukázaly jako vhodnější nástroj pro detekci požáru a určení míry závažnosti spálení ve srovnání se snímky SAR v pásmu C.

Abstract:

This bachelor thesis focuses on the ability of the C-band radar on the Sentinel-1 satellite platform to detect a fire and determine the severity of the burn in the Czech Switzerland National Park, where a fire broke out in the summer of 2022. Two radar images in SLC format were selected – one before the fire and one after the fire. A layer of approximate burn severity was used as reference data, which was created by combining the spectral indices NDVI, BAI, NBR and RdNBR obtained from Landsat 8 and 9 optical imagery. Statistical analysis revealed that the median ba-ckscatter values were significantly different, however, subsequent statistical methods failed to demonstrate the ability of the radar to detect fires. Therefore, the eva-luation of backscatter against the approximate severity layer obtained from the spectral indices was no longer proceeded with. The spectral indices proved to be a more suitable tool for fire detection and determining the severity of the burn com-pared to C-band SAR imagery.

Keywords

SAR, požár, spáleniště, Spektrální indexy

Keywords

SAR, Fire, Burn area, Spectral indices

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 3. 2024

Thesis defence

• Supervisor: Ing. David Moravec, Ph.D.
• Reader: Jiří Prošek, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Bachelor programme:
Geographic Information Systems and Remote Rensing in Environmental Sciences