Capitolele Proiectului PREVENT
Sesiune practică de teledetecție (exerciții)
Început
Introducere
Următoarele exerciții practice sunt concepute pentru a integra tehnologiile de teledetecție în strategiile de prevenire și atenuare a dezastrelor, aliniindu-se cu obiectivele principale ale proiectului PREVENT. Fiecare exercițiu se concentrează pe aplicații reale ale sistemelor informatice geografice (GIS) și ale analizei imaginilor satelitare, dotând studenții cu abilități tehnice în analiza spațială, monitorizarea mediului și luarea deciziilor pentru managementul dezastrelor.
Index
Exercițiu 3
Obiective
Exercițiu 4
Exercițiu 1
Exercițiu 2
Index
Exercițiu 3
Obiective
Exercițiu 4
Exercițiu 1
Exercițiu 2
Obiective
Aceste exerciții servesc la stabilirea unei legături între cercetarea academică și practica profesională, cultivând abilități critice de rezolvare a problemelor și competențe tehnice care sunt imperative pentru evaluarea contemporană a riscului de dezastre și planificarea răspunsului la urgențe. Natura practică a acestui curs este concepută pentru a dota studenții cu abilitățile și cunoștințele necesare pentru a le îmbunătăți capacitatea de inserție profesională și a contribui la reziliența comunităților lor prin implementarea de soluții inovatoare, bazate pe tehnologie.
PREVENT - Prevenirea dezastrelor naturale folosind tehnologii avansate pentru curricula HEI Sesiune practică de teledetecție (Exerciții)
Prin angajarea cu date satelitare din misiunile Sentinel-1 și Sentinel-2, împreună cu Modele Digitale de Elevație (DEM) și software-ul Sistemului Informațional Geografic (GIS), studenții vor dobândi experiență practică în detectarea și evaluarea pericolelor de mediu, incluzând, dar fără a se limita la, incendii de vegetație, inundații și alunecări de teren.
Exercita 1:
Studenții vor analiza impactul incendiilor de vegetație utilizând indici de vegetație (NDVI) pentru a detecta zonele care au fost arse și a evalua ecosistemele afectate. Această analiză susține obiectivul PREVENT de evaluare și răspuns la riscul de incendii de vegetație.
Procesarea datelor Sentinel-2, calculul NDVI, cartografierea GIS, clasificarea zonelor arse.
link
Exercita 2:
Obiectivul acestui exercițiu este de a oferi studenților abilitățile necesare pentru a procesa date SAR (radar cu apertură sintetică) în scopul detectării inundațiilor. Această inițiativă este în aliniere cu obiectivul general al proiectului PREVENT de îmbunătățire a monitorizării inundațiilor prin utilizarea tehnologiilor de teledetecție.
Interpretarea datelor SAR, pragul GIS pentru detectarea apei, cartografierea extinderii inundațiilor.
link
Exercita 3:
Studenții primesc instruire în evaluarea zonelor predispuse la alunecări de teren prin implementarea analizei topografice și a indicilor de vegetație, contribuind astfel la obiectivele PREVENT, și anume furnizarea de sisteme de avertizare timpurie și predicția pericolelor.
Procesarea DEM, analiza pantei/aspectului, evaluarea sănătății vegetației bazată pe NDVI.
link
Exercita 4:
Utilizarea analizei spațiale a Sistemului Informațional Geografic (GIS) de către studenți are ca scop identificarea celor mai potrivite locații pentru amplasarea turnurilor de observație forestieră. Această abordare este de așteptat să contribuie la îmbunătățirea eforturilor de prevenire și detectare timpurie a incendiilor, oferind astfel sprijin direct obiectivelor PREVENT.
Analiza vizibilității terenului, aplicarea zonelor tampon, modelarea adecvării amplasamentului.
link
01
Exercițiul 1: Identificarea zonelor arse folosind NDVI (date Sentinel-2)
01
Obiectiv
Acest exercițiu introduce studenții în evaluarea incendiilor de vegetație bazată pe satelit, utilizând Indicele de Vegetație Normalizată (NDVI). Prin analiza imaginilor Sentinel-2, studenții vor detecta vegetația arsă, vor cuantifica daunele și vor vizualiza zonele afectate. Acest proces ajută la monitorizarea post-incendiu și la planificarea recuperării, susținând direct obiectivul PREVENT de integrare a teledetecției pentru prevenirea dezastrelor. NDVI este un indice numeric utilizat pentru a măsura sănătatea vegetației dintr-o zonă. Se bazează pe reflexiile radiației în lungimile de undă roșu (Red) și infraroșu apropiat (NIR):
- Roșu (B04): Absorbția vegetației
- NIR (B08): Reflexia vegetației
NDVI este calculat utilizând următoarea formulă: NDVI= (NIR-RED)(NIR+RED)NDVI= (NIR+RED)(NIR-RED) Valorile NDVI aproape de 1 indică vegetație sănătoasă. Valorile NDVI aproape de 0 sau negative indică o lipsă de vegetație (de exemplu, zone arse, sol gol).
Rezultate Așteptate
-Înțelegerea modului în care NDVI poate fi utilizat pentru a detecta vegetația arsă. -Dobândirea de experiență practică în procesarea datelor Sentinel-2. -Învățarea tehnicilor de prag pentru cartografierea dezastrelor. -Dezvoltarea abilităților de analiză bazată pe GIS pentru evaluarea riscului de incendii de vegetație.
Unelte necesare
Date Sentinel-2
QGIS
Puteți descărca datele necesare din linkul de mai jos
Puteți descărca aplicația de pe linkul de mai jos
Pași pentru a finaliza exercițiul 1
Pas 1
Pas 3
Pas 2
Pas 4
Pas 5
Pas 7
Pas 6
02
Exercițiul 2: Analiza Inundațiilor Utilizând Date SAR Sentinel-1
02
Obiectiv
Acest exercițiu îi prezintă elevilor în analiza radarului cu deschidere sintetică (SAR) pentru detectarea și analiza zonelor inundate. Folosind datele SAR Sentinel-1, elevii vor identifica regiunile afectate de inundații, vor măsura amploarea inundației și vor genera o hartă pericolului de inundații. Capacitatea de a detecta inundațiile în ciuda acoperirii norilor și a condițiilor pe timp de noapte face din tehnologia SAR un instrument critic în gestionarea dezastrelor, aliniindu-se cu obiectivul proiectului PREVENT de a integra tehnologia profundă pentru sistemele de avertizare timpurie. Ce sunt datele SAR? Datele SAR se bazează pe radar pentru a înregistra reflexiile de pe suprafața Pământului. Suprafețele acoperite cu apă prezintă o reflectivitate scăzută, în timp ce alte suprafețe (cum ar fi solul sau vegetația) prezintă o reflectivitate ridicată.
Rezultate Așteptate
- Aflați cum să procesați datele SAR Sentinel-1 pentru detectarea inundațiilor.
- Înțelegeți cum SAR poate pătrunde în nori și detecta corpurile de apă.
- Aplicați tehnici GIS pentru a crea hărți de pericol de inundații.
- Dobândiți experiență în evaluarea riscurilor de dezastre și planificarea răspunsului.
Unelte necesare
Date Sentinel-2
QGIS
Puteți descărca datele necesare din linkul de mai jos
Puteți descărca aplicația de pe linkul de mai jos
Pași pentru a finaliza exercițiul 2
Pas 1
Pas 3
Pas 2
Pas 4
Pas 5
Pas 6
03
Exercițiul 3: Evaluarea riscului de alunecare de teren folosind DEM și Sentinel-2
03
Obiectiv
Acest exercițiu îi antrenează pe elevi în evaluarea riscului de alunecare de teren prin integrarea modelelor digitale de elevație (DEM) și a datelor de vegetație Sentinel-2 (NDVI). Analizând panta terenului, aspectul și acoperirea cu vegetație, elevii vor identifica zonele predispuse la alunecări de teren și vor crea o hartă a riscurilor. Această abordare sprijină obiectivul proiectului PREVENT de a folosi tehnologia profundă pentru prevenirea dezastrelor naturale prin dezvoltarea abilităților analitice pentru modelarea riscurilor de teren și predicția pericolelor.
Rezultate Așteptate
- Aflați cum să evaluați riscul de alunecare de teren folosind datele despre teren și vegetație.
- Dobândiți abilități în procesarea DEM și analiza NDVI.
- Înțelegeți modul în care panta terenului, aspectul și pierderea vegetației contribuie la alunecări de teren.
- Dezvoltarea modelelor bazate pe GIS pentru predicția alunecărilor de teren și evaluarea riscurilor.
Required Tools
Date Sentinel-2
QGIS
Puteți descărca datele necesare din linkul de mai jos
Puteți descărca aplicația de pe linkul de mai jos
Pași pentru a finaliza exercițiul 3
Pas 1
Pas 3
Pas 2
Pas 4
Pas 5
Pas 6
04
Amplasarea optimă a turnurilor de observare a pădurilor folosind GIS
04
Obiectiv
Acest exercițiu se concentrează pe analiza spațială pentru prevenirea incendiilor de vegetație prin identificarea locațiilor optime pentru turnurile de observare a pădurilor. Folosind DEM, date despre tipul de acoperire a terenului (CORINE) și rețelele rutiere (OpenStreetMap), studenții vor determina situri potrivite care maximizează vizibilitatea și accesibilitatea. Acest exercițiu sprijină obiectivul proiectului PREVENT de a valorifica analiza geospațială pentru prevenirea dezastrelor și sistemele de avertizare timpurie.
Rezultate Așteptate
- Aflați cum să aplicați analiza spațială pentru prevenirea incendiilor de vegetație.
- Dobândiți abilități în selectarea site-urilor bazate pe GIS.
- Înțelegeți tehnicile de tamponare pentru accesibilitate și gestionarea resurselor.
- Dezvoltarea modelelor de analiză a vizibilității pentru planificarea observării incendiilor.
Required Tools
QGIS
CORINE
OpenStreetMap
Date Sentinel-2
Puteți descărca aplicația de pe linkul de mai jos
Date privind acoperirea terenului pentru extragerea zonelor împădurite.
Straturi pentru drumuri și corpuri de apă.
Puteți descărca datele necesare din linkul de mai jos
Pași pentru a finaliza exercițiul 3
Pas 1
Pas 3
Pas 2
Pas 4
Pas 5
Pas 6
Curs finalizat!
Prelucrarea datelor SAR
Zonele inundate au reflectivitate scăzută (valori întunecate) în datele SAR. Diferența dintre înainte și după inundare poate dezvălui zone inundate. Procedură:
1. Deschideți Calculatorul raster. 2. Calculați diferența dintre cele două imagini:
Copiați codul "After@1" - "Before@1" 3. Salvați rezultatul ca Flood_Difference.tif.
Analiza vizibilității
1. Accesați Raster > Analiza terenului > Viewshed.
2. Definiți coordonatele posibilelor poziții ale observatorului din rezultat.
3. Salvați ca Visibility_Analysis.tif.
Suprapunere cartografică
Combinați criteriile de mai sus:
- Deschideți Calculatorul raster:
Copiați codul
("High_Elevation@1" = 1) AND ("Low_Slope@1" = 1) AND
("Road_Buffer@1" = 1) ȘI ("Forest_Area@1" = 1)
- Salvați ca Fire_Tower_Locations.tif.
Introducere în QGIS
1.Deschideți QGIS. 2. Accesați Strat > Adăugați strat raster. 3. Introduceți datele Sentinel-1:o Înainte (înainte de inundație): dosarul relevant. o După (după inundaţie): dosarul corespunzător4. Asigurați-vă că sunt afișate corect.
Calcularea ariei
1. Accesați Raster > Statistici zonale.
2. Calculați suprafața zonelor de risc (în hectare).
calculul NDVI
NDVI este un indice de vegetație calculat ca:
NDVI=(NIR-RED)(NIR+RED)NDVI=(NIR+RED)(NIR-RED) Procedură: 1. Deschideți Calculatorul raster:
o Introduceți ecuația: Copiați codul ("B08@1" - "B04@1") / ("B08@1" + "B04@1")
o Salvați ca NDVI.tif:2. Utilizați praguri (de exemplu, NDVI < 0,3) pentru a identifica zonele cu vegetație scăzută.
Colectarea datelor
1. DEM (Model digital de teren):
o Accesați Copernicus DEM Hub.
o Descărcați datele DEM pentru zona de interes (de exemplu, Pindos).
2. Utilizarea terenului CORINE:
o Vizitați Serviciul de monitorizare a terenurilor Copernicus.
o Descărcați datele CORINE pentru regiunea dvs.
3. Rețeaua de drumuri și hidrografice:
o Descărcați date de pe OpenStreetMap:
▪ Pentru drumuri: Utilizați instrumentul QuickOSM în QGIS.
▪ Pentru rețeaua hidrografică: Repetați aceeași procedură.
Creați o hartă a riscurilor
1. Accesați Proiect > Aspect de imprimare nou.
2. Creați o hartă:
o Afișați zonele cu risc de alunecare de teren.
o Adăugați notă, titlu și scară.
3. Exportați harta ca PDF.
Identificarea zonelor inundate
Limitarea poate fi utilizată pentru a identifica zonele inundate prin diferența de reflectivitate. Procedură:
1. Deschideți din nou Calculatorul raster. 2. Introduceți ecuația: Copiați codul ("Flood_Difference@1" < -5) * 1 + ("Flood_Difference@1" >= -5) * 0
o Preţ 1: Zone inundate. o Valoare 0: Zone neinundate.3. Save the result as Flooded_Areas.tif.
Descărcați date
1. Vizitați ecosistemul Copernicus Data Space 2. Creați un cont (dacă nu aveți deja unul). 3. Căutați date Sentinel-2 pentru zona Marathon: o Coordonatele zonei: ▪ Latitudine nordică: 38,15°N ▪ Latitudine sudică: 38,05°N ▪ Longitudine estică: 24,05°E ▪ Longitudine vestică: 23,95°E o Date: ▪ Înainte de incendiu: 1 iulie 2024 ▪După incendiu: 20 august 2024 o Iată produsul Sentinel-2 Level-2A. o Filtru pentru acoperire în nor <10%. 4. Descărcați benzile B04 (roșu) și B08 (infraroșu apropiat).
aici
Identificarea zonelor arse
1. Aplicați prag pentru zonele arse:o Deschideți Calculatorul raster.o Introduceți următoarea ecuație:Copiați codul ("NDVI_Change@1" < -0.3) * 1 + ("NDVI_Change@1" >= -0.3) * 0
o Salvați ca Burned_Areas.tif.
2. Încărcați noul raster pe hartă.o Zonele arse au valoarea 1.
Creați criterii de amplasare
Altitudine
- Accesați Raster > Analiza terenului > Pantă și calculați panta.
- Apoi deschideți Calculatorul raster:
Copiați codul „DEM@1” > 500
- Salvați ca High_Elevation.tif.
Panta solului
- Din ieşirea Slope, aplicaţi un filtru:
Copiați codul „Slope@1” < 10
- Salvați ca Low_Slope.tif.
Curele tampon
- Accesați Vector > Instrumente de geoprocesare > Buffer.
o Setați o zonă de 500 de metri de drumuri (Road_Buffer). o Definiți o zonă la 300 de metri de rețeaua hidrografică (Water_Buffer).
Descărcați date
1. Vizitați ecosistemul Copernicus Data Space. 2. Creați un cont (dacă nu aveți deja unul). 3.Setați zona de interes (AOI):o Selectați o zonă afectată de inundații, de ex. Regiunea Evros.o Coordonate:▪ Latitudinea nordică: 41.25°N
▪ Latitudinea de Sud: 40.85°N
▪ Longitudine de Est: 26.85°E
▪ Longitudine vestică: 26.40°E
4. Setați intervalul de timp:o Înainte de inundație: 1 septembrie 2024. o După inundație: 10 septembrie 2024.5. Filtrați datele: o Selectați datele GRD (Ground Range Detected) Sentinel-1. o Polaritate: VV sau VH. 6. Descărcați fișierele.
aici
Creați o hartă
1. Accesați Proiect > Aspect nou de imprimare. 2. Creați o hartă care să includă:o Zone inundate (culoare albastru). o Legendă, titlu ("Harta zonelor inundate din Evros"), scară și sursa de date.3. Exportați harta ca PDF sau imagine.
Calcularea suprafeței zonelor arse
1. Accesați Raster > Statistici zonale. 2. Selectați fișierul Burned_Areas.tif. 3. Calculați suprafața totală a zonelor arse.
Comparați NDVI (Analiza varianței)
1. Deschideți din nou Calculatorul raster. 2. Calculați diferența NDVI (după - înainte):
o Introduceți ecuația:Copiați codul"NDVI_After@1" - "NDVI_Before@1"
o Salvați rezultatul ca NDVI_Change.tif.
3. Vedeți noul raster:o Valorile scăzute sau negative indică pierderea vegetației (posibile zone arse).
Descărcați și importați datele
1. DEM (Model digital de teren):o Vizitați Copernicus DEM Hub. o Descărcați date pentru regiunea de interes, de exemplu, regiunea Pindos.2. Sentinel-2:
o Vizitați ecosistemul Copernicus Data Space.
o Descărcați benzile B04 (roșu) și B08 (NIR) pentru calculul NDVI.
o Interval de timp stabilit: înainte și după ploi abundente.3. Hărți cu precipitații:o Descărcați datele despre precipitații (de exemplu, WorldClim) pentru aceeași regiune.4. Importarea datelor în QGIS:o Accesați Strat > Adăugați strat raster. o Enter DEM and Sentinel-2 data.
Corelarea datelor
Combinând panta, orientarea și NDVI, putem crea o hartă a riscului de alunecare de teren. Procedură: 1. Deschideți Calculatorul raster. 2. Introduceți ecuația pentru riscul de alunecare de teren:
Copiați codul ("Slope@1" > 30) * 1 + ("NDVI@1" < 0.3) * 1
3. Salvați ca Landslide_Risk.tif.
Importați date în QGIS
1. Deschideți QGIS.
2. Accesați Strat > Adăugați strat raster. 3.Benzi de încărcare B04 și B08:o Înainte (înainte de incendiu): introduceți benzile B04 și B08 pentru data de 1 iulie 2024. o După (după incendiu): introduceți benzile B04 și B08 pentru data de 20 august 2024.4. Asigurați-vă că sunt afișate corect pe hartă.
Calcularea suprafeței zonelor inundate
1. Accesați Raster > Statistici zonale. 2. Selectați fișierul Flooded_Areas.tif. 3. Calculați aria totală a suprafețelor cu valoarea 1.
Creați o hartă
1. Accesați Proiect > Aspect de imprimare nou.
2. Creați o hartă tematică:
o Afișează locațiile sugerate.
o Adăugați notă, titlu și scară.
3. Exportați harta ca PDF sau imagine.
Calculul NDVI
1. Deschideți Calculatorul raster: o Accesați Raster > Calculator raster. 2. Calculați NDVI-ul pentru imaginea înainte de incendiu:
o Introduceți ecuația:
Copiați codul ("B08@1" - "B04@1") / ("B08@1" + "B04@1")
o Salvați rezultatul ca NDVI_Before.tif.3. Calculați NDVI pentru imaginea după incendiu:o Introduceți aceeași ecuație.o Salvați rezultatul ca NDVI_After.tif.
Analiza pantei si orientarii
Panta măsoară cota abruptă a solului, în timp ce Aspect arată direcția în care se îndreaptă solul. Procedură: 1. Accesați Raster > Analiza terenului > Pantă:
o Selectați fișierul DEM.
o Salvați ca Slope.tif.
2. Accesați Raster > Analiza terenului > Aspect:
o Selectați fișierul DEM.
o Salvare ca Aspect.tif.
Pregătirea datelor în QGIS
1. Deschideți QGIS și încărcați toate fișierele:
o Accesați Strat > Adăugați strat > Adăugați strat raster/vector.
o Introduceți datele DEM, CORINE și OpenStreetMap.
2. Prelucrarea utilizării terenului:
o Filtrați zonele de pădure (CORINE):
▪ Accesați Vector > Instrumente de geoprocesare > Vector > Geoprocesare
Instrumente > Extragere după atribut.
▪ Aplicați filtrul: Clasele 311, 312, 313.
Vizualizare și creare de hărți
1. Deschideți Proiect > Aspect de imprimare nou. 2. Adăugați harta tematică:o Arată zonele arse.o Adăugați o notă de subsol, titlu ("Zone incendiate ale maratonului"), scară și sursă de date.3. Exportați harta ca PDF sau imagine.
PREVENT Remote Sensing Practical Session (UOWM)
citizensinpower
Created on April 25, 2025
Start designing with a free template
Discover more than 1500 professional designs like these:
View
Customer Service Course
View
Dynamic Visual Course
View
Dynamic Learning Course
View
Akihabara Course
Explore all templates
Transcript
Capitolele Proiectului PREVENT
Sesiune practică de teledetecție (exerciții)
Început
Introducere
Următoarele exerciții practice sunt concepute pentru a integra tehnologiile de teledetecție în strategiile de prevenire și atenuare a dezastrelor, aliniindu-se cu obiectivele principale ale proiectului PREVENT. Fiecare exercițiu se concentrează pe aplicații reale ale sistemelor informatice geografice (GIS) și ale analizei imaginilor satelitare, dotând studenții cu abilități tehnice în analiza spațială, monitorizarea mediului și luarea deciziilor pentru managementul dezastrelor.
Index
Exercițiu 3
Obiective
Exercițiu 4
Exercițiu 1
Exercițiu 2
Index
Exercițiu 3
Obiective
Exercițiu 4
Exercițiu 1
Exercițiu 2
Obiective
Aceste exerciții servesc la stabilirea unei legături între cercetarea academică și practica profesională, cultivând abilități critice de rezolvare a problemelor și competențe tehnice care sunt imperative pentru evaluarea contemporană a riscului de dezastre și planificarea răspunsului la urgențe. Natura practică a acestui curs este concepută pentru a dota studenții cu abilitățile și cunoștințele necesare pentru a le îmbunătăți capacitatea de inserție profesională și a contribui la reziliența comunităților lor prin implementarea de soluții inovatoare, bazate pe tehnologie.
PREVENT - Prevenirea dezastrelor naturale folosind tehnologii avansate pentru curricula HEI Sesiune practică de teledetecție (Exerciții)
Prin angajarea cu date satelitare din misiunile Sentinel-1 și Sentinel-2, împreună cu Modele Digitale de Elevație (DEM) și software-ul Sistemului Informațional Geografic (GIS), studenții vor dobândi experiență practică în detectarea și evaluarea pericolelor de mediu, incluzând, dar fără a se limita la, incendii de vegetație, inundații și alunecări de teren.
Exercita 1:
Studenții vor analiza impactul incendiilor de vegetație utilizând indici de vegetație (NDVI) pentru a detecta zonele care au fost arse și a evalua ecosistemele afectate. Această analiză susține obiectivul PREVENT de evaluare și răspuns la riscul de incendii de vegetație.
Procesarea datelor Sentinel-2, calculul NDVI, cartografierea GIS, clasificarea zonelor arse.
link
Exercita 2:
Obiectivul acestui exercițiu este de a oferi studenților abilitățile necesare pentru a procesa date SAR (radar cu apertură sintetică) în scopul detectării inundațiilor. Această inițiativă este în aliniere cu obiectivul general al proiectului PREVENT de îmbunătățire a monitorizării inundațiilor prin utilizarea tehnologiilor de teledetecție.
Interpretarea datelor SAR, pragul GIS pentru detectarea apei, cartografierea extinderii inundațiilor.
link
Exercita 3:
Studenții primesc instruire în evaluarea zonelor predispuse la alunecări de teren prin implementarea analizei topografice și a indicilor de vegetație, contribuind astfel la obiectivele PREVENT, și anume furnizarea de sisteme de avertizare timpurie și predicția pericolelor.
Procesarea DEM, analiza pantei/aspectului, evaluarea sănătății vegetației bazată pe NDVI.
link
Exercita 4:
Utilizarea analizei spațiale a Sistemului Informațional Geografic (GIS) de către studenți are ca scop identificarea celor mai potrivite locații pentru amplasarea turnurilor de observație forestieră. Această abordare este de așteptat să contribuie la îmbunătățirea eforturilor de prevenire și detectare timpurie a incendiilor, oferind astfel sprijin direct obiectivelor PREVENT.
Analiza vizibilității terenului, aplicarea zonelor tampon, modelarea adecvării amplasamentului.
link
01
Exercițiul 1: Identificarea zonelor arse folosind NDVI (date Sentinel-2)
01
Obiectiv
Acest exercițiu introduce studenții în evaluarea incendiilor de vegetație bazată pe satelit, utilizând Indicele de Vegetație Normalizată (NDVI). Prin analiza imaginilor Sentinel-2, studenții vor detecta vegetația arsă, vor cuantifica daunele și vor vizualiza zonele afectate. Acest proces ajută la monitorizarea post-incendiu și la planificarea recuperării, susținând direct obiectivul PREVENT de integrare a teledetecției pentru prevenirea dezastrelor. NDVI este un indice numeric utilizat pentru a măsura sănătatea vegetației dintr-o zonă. Se bazează pe reflexiile radiației în lungimile de undă roșu (Red) și infraroșu apropiat (NIR):
- Roșu (B04): Absorbția vegetației
- NIR (B08): Reflexia vegetației
NDVI este calculat utilizând următoarea formulă: NDVI= (NIR-RED)(NIR+RED)NDVI= (NIR+RED)(NIR-RED) Valorile NDVI aproape de 1 indică vegetație sănătoasă. Valorile NDVI aproape de 0 sau negative indică o lipsă de vegetație (de exemplu, zone arse, sol gol).Rezultate Așteptate
-Înțelegerea modului în care NDVI poate fi utilizat pentru a detecta vegetația arsă. -Dobândirea de experiență practică în procesarea datelor Sentinel-2. -Învățarea tehnicilor de prag pentru cartografierea dezastrelor. -Dezvoltarea abilităților de analiză bazată pe GIS pentru evaluarea riscului de incendii de vegetație.
Unelte necesare
Date Sentinel-2
QGIS
Puteți descărca datele necesare din linkul de mai jos
Puteți descărca aplicația de pe linkul de mai jos
Pași pentru a finaliza exercițiul 1
Pas 1
Pas 3
Pas 2
Pas 4
Pas 5
Pas 7
Pas 6
02
Exercițiul 2: Analiza Inundațiilor Utilizând Date SAR Sentinel-1
02
Obiectiv
Acest exercițiu îi prezintă elevilor în analiza radarului cu deschidere sintetică (SAR) pentru detectarea și analiza zonelor inundate. Folosind datele SAR Sentinel-1, elevii vor identifica regiunile afectate de inundații, vor măsura amploarea inundației și vor genera o hartă pericolului de inundații. Capacitatea de a detecta inundațiile în ciuda acoperirii norilor și a condițiilor pe timp de noapte face din tehnologia SAR un instrument critic în gestionarea dezastrelor, aliniindu-se cu obiectivul proiectului PREVENT de a integra tehnologia profundă pentru sistemele de avertizare timpurie. Ce sunt datele SAR? Datele SAR se bazează pe radar pentru a înregistra reflexiile de pe suprafața Pământului. Suprafețele acoperite cu apă prezintă o reflectivitate scăzută, în timp ce alte suprafețe (cum ar fi solul sau vegetația) prezintă o reflectivitate ridicată.
Rezultate Așteptate
- Aflați cum să procesați datele SAR Sentinel-1 pentru detectarea inundațiilor. - Înțelegeți cum SAR poate pătrunde în nori și detecta corpurile de apă. - Aplicați tehnici GIS pentru a crea hărți de pericol de inundații. - Dobândiți experiență în evaluarea riscurilor de dezastre și planificarea răspunsului.
Unelte necesare
Date Sentinel-2
QGIS
Puteți descărca datele necesare din linkul de mai jos
Puteți descărca aplicația de pe linkul de mai jos
Pași pentru a finaliza exercițiul 2
Pas 1
Pas 3
Pas 2
Pas 4
Pas 5
Pas 6
03
Exercițiul 3: Evaluarea riscului de alunecare de teren folosind DEM și Sentinel-2
03
Obiectiv
Acest exercițiu îi antrenează pe elevi în evaluarea riscului de alunecare de teren prin integrarea modelelor digitale de elevație (DEM) și a datelor de vegetație Sentinel-2 (NDVI). Analizând panta terenului, aspectul și acoperirea cu vegetație, elevii vor identifica zonele predispuse la alunecări de teren și vor crea o hartă a riscurilor. Această abordare sprijină obiectivul proiectului PREVENT de a folosi tehnologia profundă pentru prevenirea dezastrelor naturale prin dezvoltarea abilităților analitice pentru modelarea riscurilor de teren și predicția pericolelor.
Rezultate Așteptate
- Aflați cum să evaluați riscul de alunecare de teren folosind datele despre teren și vegetație. - Dobândiți abilități în procesarea DEM și analiza NDVI. - Înțelegeți modul în care panta terenului, aspectul și pierderea vegetației contribuie la alunecări de teren. - Dezvoltarea modelelor bazate pe GIS pentru predicția alunecărilor de teren și evaluarea riscurilor.
Required Tools
Date Sentinel-2
QGIS
Puteți descărca datele necesare din linkul de mai jos
Puteți descărca aplicația de pe linkul de mai jos
Pași pentru a finaliza exercițiul 3
Pas 1
Pas 3
Pas 2
Pas 4
Pas 5
Pas 6
04
Amplasarea optimă a turnurilor de observare a pădurilor folosind GIS
04
Obiectiv
Acest exercițiu se concentrează pe analiza spațială pentru prevenirea incendiilor de vegetație prin identificarea locațiilor optime pentru turnurile de observare a pădurilor. Folosind DEM, date despre tipul de acoperire a terenului (CORINE) și rețelele rutiere (OpenStreetMap), studenții vor determina situri potrivite care maximizează vizibilitatea și accesibilitatea. Acest exercițiu sprijină obiectivul proiectului PREVENT de a valorifica analiza geospațială pentru prevenirea dezastrelor și sistemele de avertizare timpurie.
Rezultate Așteptate
- Aflați cum să aplicați analiza spațială pentru prevenirea incendiilor de vegetație. - Dobândiți abilități în selectarea site-urilor bazate pe GIS. - Înțelegeți tehnicile de tamponare pentru accesibilitate și gestionarea resurselor. - Dezvoltarea modelelor de analiză a vizibilității pentru planificarea observării incendiilor.
Required Tools
QGIS
CORINE
OpenStreetMap
Date Sentinel-2
Puteți descărca aplicația de pe linkul de mai jos
Date privind acoperirea terenului pentru extragerea zonelor împădurite.
Straturi pentru drumuri și corpuri de apă.
Puteți descărca datele necesare din linkul de mai jos
Pași pentru a finaliza exercițiul 3
Pas 1
Pas 3
Pas 2
Pas 4
Pas 5
Pas 6
Curs finalizat!
Prelucrarea datelor SAR
Zonele inundate au reflectivitate scăzută (valori întunecate) în datele SAR. Diferența dintre înainte și după inundare poate dezvălui zone inundate. Procedură: 1. Deschideți Calculatorul raster. 2. Calculați diferența dintre cele două imagini: Copiați codul "After@1" - "Before@1" 3. Salvați rezultatul ca Flood_Difference.tif.
Analiza vizibilității
1. Accesați Raster > Analiza terenului > Viewshed. 2. Definiți coordonatele posibilelor poziții ale observatorului din rezultat. 3. Salvați ca Visibility_Analysis.tif.
Suprapunere cartografică
Combinați criteriile de mai sus:
- Deschideți Calculatorul raster:
Copiați codul ("High_Elevation@1" = 1) AND ("Low_Slope@1" = 1) AND ("Road_Buffer@1" = 1) ȘI ("Forest_Area@1" = 1)Introducere în QGIS
1.Deschideți QGIS. 2. Accesați Strat > Adăugați strat raster. 3. Introduceți datele Sentinel-1:o Înainte (înainte de inundație): dosarul relevant. o După (după inundaţie): dosarul corespunzător4. Asigurați-vă că sunt afișate corect.
Calcularea ariei
1. Accesați Raster > Statistici zonale. 2. Calculați suprafața zonelor de risc (în hectare).
calculul NDVI
NDVI este un indice de vegetație calculat ca: NDVI=(NIR-RED)(NIR+RED)NDVI=(NIR+RED)(NIR-RED) Procedură: 1. Deschideți Calculatorul raster: o Introduceți ecuația: Copiați codul ("B08@1" - "B04@1") / ("B08@1" + "B04@1") o Salvați ca NDVI.tif:2. Utilizați praguri (de exemplu, NDVI < 0,3) pentru a identifica zonele cu vegetație scăzută.
Colectarea datelor
1. DEM (Model digital de teren): o Accesați Copernicus DEM Hub. o Descărcați datele DEM pentru zona de interes (de exemplu, Pindos). 2. Utilizarea terenului CORINE: o Vizitați Serviciul de monitorizare a terenurilor Copernicus. o Descărcați datele CORINE pentru regiunea dvs. 3. Rețeaua de drumuri și hidrografice: o Descărcați date de pe OpenStreetMap: ▪ Pentru drumuri: Utilizați instrumentul QuickOSM în QGIS. ▪ Pentru rețeaua hidrografică: Repetați aceeași procedură.
Creați o hartă a riscurilor
1. Accesați Proiect > Aspect de imprimare nou. 2. Creați o hartă: o Afișați zonele cu risc de alunecare de teren. o Adăugați notă, titlu și scară. 3. Exportați harta ca PDF.
Identificarea zonelor inundate
Limitarea poate fi utilizată pentru a identifica zonele inundate prin diferența de reflectivitate. Procedură: 1. Deschideți din nou Calculatorul raster. 2. Introduceți ecuația: Copiați codul ("Flood_Difference@1" < -5) * 1 + ("Flood_Difference@1" >= -5) * 0 o Preţ 1: Zone inundate. o Valoare 0: Zone neinundate.3. Save the result as Flooded_Areas.tif.
Descărcați date
1. Vizitați ecosistemul Copernicus Data Space 2. Creați un cont (dacă nu aveți deja unul). 3. Căutați date Sentinel-2 pentru zona Marathon: o Coordonatele zonei: ▪ Latitudine nordică: 38,15°N ▪ Latitudine sudică: 38,05°N ▪ Longitudine estică: 24,05°E ▪ Longitudine vestică: 23,95°E o Date: ▪ Înainte de incendiu: 1 iulie 2024 ▪După incendiu: 20 august 2024 o Iată produsul Sentinel-2 Level-2A. o Filtru pentru acoperire în nor <10%. 4. Descărcați benzile B04 (roșu) și B08 (infraroșu apropiat).
aici
Identificarea zonelor arse
1. Aplicați prag pentru zonele arse:o Deschideți Calculatorul raster.o Introduceți următoarea ecuație:Copiați codul ("NDVI_Change@1" < -0.3) * 1 + ("NDVI_Change@1" >= -0.3) * 0 o Salvați ca Burned_Areas.tif. 2. Încărcați noul raster pe hartă.o Zonele arse au valoarea 1.
Creați criterii de amplasare
Altitudine
- Accesați Raster > Analiza terenului > Pantă și calculați panta.
- Apoi deschideți Calculatorul raster:
Copiați codul „DEM@1” > 500- Salvați ca High_Elevation.tif.
Panta solului- Din ieşirea Slope, aplicaţi un filtru:
Copiați codul „Slope@1” < 10- Salvați ca Low_Slope.tif.
Curele tampon- Accesați Vector > Instrumente de geoprocesare > Buffer.
o Setați o zonă de 500 de metri de drumuri (Road_Buffer). o Definiți o zonă la 300 de metri de rețeaua hidrografică (Water_Buffer).Descărcați date
1. Vizitați ecosistemul Copernicus Data Space. 2. Creați un cont (dacă nu aveți deja unul). 3.Setați zona de interes (AOI):o Selectați o zonă afectată de inundații, de ex. Regiunea Evros.o Coordonate:▪ Latitudinea nordică: 41.25°N ▪ Latitudinea de Sud: 40.85°N ▪ Longitudine de Est: 26.85°E ▪ Longitudine vestică: 26.40°E 4. Setați intervalul de timp:o Înainte de inundație: 1 septembrie 2024. o După inundație: 10 septembrie 2024.5. Filtrați datele: o Selectați datele GRD (Ground Range Detected) Sentinel-1. o Polaritate: VV sau VH. 6. Descărcați fișierele.
aici
Creați o hartă
1. Accesați Proiect > Aspect nou de imprimare. 2. Creați o hartă care să includă:o Zone inundate (culoare albastru). o Legendă, titlu ("Harta zonelor inundate din Evros"), scară și sursa de date.3. Exportați harta ca PDF sau imagine.
Calcularea suprafeței zonelor arse
1. Accesați Raster > Statistici zonale. 2. Selectați fișierul Burned_Areas.tif. 3. Calculați suprafața totală a zonelor arse.
Comparați NDVI (Analiza varianței)
1. Deschideți din nou Calculatorul raster. 2. Calculați diferența NDVI (după - înainte): o Introduceți ecuația:Copiați codul"NDVI_After@1" - "NDVI_Before@1" o Salvați rezultatul ca NDVI_Change.tif. 3. Vedeți noul raster:o Valorile scăzute sau negative indică pierderea vegetației (posibile zone arse).
Descărcați și importați datele
1. DEM (Model digital de teren):o Vizitați Copernicus DEM Hub. o Descărcați date pentru regiunea de interes, de exemplu, regiunea Pindos.2. Sentinel-2: o Vizitați ecosistemul Copernicus Data Space. o Descărcați benzile B04 (roșu) și B08 (NIR) pentru calculul NDVI. o Interval de timp stabilit: înainte și după ploi abundente.3. Hărți cu precipitații:o Descărcați datele despre precipitații (de exemplu, WorldClim) pentru aceeași regiune.4. Importarea datelor în QGIS:o Accesați Strat > Adăugați strat raster. o Enter DEM and Sentinel-2 data.
Corelarea datelor
Combinând panta, orientarea și NDVI, putem crea o hartă a riscului de alunecare de teren. Procedură: 1. Deschideți Calculatorul raster. 2. Introduceți ecuația pentru riscul de alunecare de teren: Copiați codul ("Slope@1" > 30) * 1 + ("NDVI@1" < 0.3) * 1 3. Salvați ca Landslide_Risk.tif.
Importați date în QGIS
1. Deschideți QGIS. 2. Accesați Strat > Adăugați strat raster. 3.Benzi de încărcare B04 și B08:o Înainte (înainte de incendiu): introduceți benzile B04 și B08 pentru data de 1 iulie 2024. o După (după incendiu): introduceți benzile B04 și B08 pentru data de 20 august 2024.4. Asigurați-vă că sunt afișate corect pe hartă.
Calcularea suprafeței zonelor inundate
1. Accesați Raster > Statistici zonale. 2. Selectați fișierul Flooded_Areas.tif. 3. Calculați aria totală a suprafețelor cu valoarea 1.
Creați o hartă
1. Accesați Proiect > Aspect de imprimare nou. 2. Creați o hartă tematică: o Afișează locațiile sugerate. o Adăugați notă, titlu și scară. 3. Exportați harta ca PDF sau imagine.
Calculul NDVI
1. Deschideți Calculatorul raster: o Accesați Raster > Calculator raster. 2. Calculați NDVI-ul pentru imaginea înainte de incendiu: o Introduceți ecuația: Copiați codul ("B08@1" - "B04@1") / ("B08@1" + "B04@1") o Salvați rezultatul ca NDVI_Before.tif.3. Calculați NDVI pentru imaginea după incendiu:o Introduceți aceeași ecuație.o Salvați rezultatul ca NDVI_After.tif.
Analiza pantei si orientarii
Panta măsoară cota abruptă a solului, în timp ce Aspect arată direcția în care se îndreaptă solul. Procedură: 1. Accesați Raster > Analiza terenului > Pantă: o Selectați fișierul DEM. o Salvați ca Slope.tif. 2. Accesați Raster > Analiza terenului > Aspect: o Selectați fișierul DEM. o Salvare ca Aspect.tif.
Pregătirea datelor în QGIS
1. Deschideți QGIS și încărcați toate fișierele: o Accesați Strat > Adăugați strat > Adăugați strat raster/vector. o Introduceți datele DEM, CORINE și OpenStreetMap. 2. Prelucrarea utilizării terenului: o Filtrați zonele de pădure (CORINE): ▪ Accesați Vector > Instrumente de geoprocesare > Vector > Geoprocesare Instrumente > Extragere după atribut. ▪ Aplicați filtrul: Clasele 311, 312, 313.
Vizualizare și creare de hărți
1. Deschideți Proiect > Aspect de imprimare nou. 2. Adăugați harta tematică:o Arată zonele arse.o Adăugați o notă de subsol, titlu ("Zone incendiate ale maratonului"), scară și sursă de date.3. Exportați harta ca PDF sau imagine.