https://ekolist.cz/cz/publicistika/nazory-a-komentare/miroslav-havranek-pozar-v-ceskem-svycarsku-z-pohledu-satelitnich-dat?utm_source=www.seznam.cz&utm_medium=sekce-z-internetu
reklama
zprávy o přírodě, životním prostředí a ekologii
Přihlášení

Miroslav Havránek: Požár v Českém Švýcarsku z pohledu satelitních dat

12.8.2022 | PRAHA
Analýza postupu požáru pomocí VIIRS 375 m (S-NPP) VIIRS 375 m (NOAA-20) v NP České Švýcarsko.
Analýza postupu požáru pomocí VIIRS 375 m (S-NPP) VIIRS 375 m (NOAA-20) v NP České Švýcarsko.
Licence | Všechna práva vyhrazena. Další šíření je možné jen se souhlasem autora
Zdroj | CENIA
Českým Švýcarskem prošel ničivý požár. V ČR asi nebyl člověk, který by to nezaznamenal. V průběhu požáru jsem publikoval na svém FB/Twitteru denní shrnutí toho, co bylo ze satelitů vidět a jaká je možná interpretace. Ekolist mne požádal, zda bych to neshrnul do jednoho článku. Co nám tedy mohou o požáru napovědět data ze satelitních systémů a jaké datové zdroje vlastně máme?
 
Na detekci aktivních požárů je speciálně vyvinutý systém USA, jejich agentur NASA a NOA nazvaný FIRMS (Fire Information for Resource Management System). Na Evropské úrovni je k dispozici komplexnější informační systém EFFIS (The European Forest Fire Information System), který obsahuje nejen datovou vrstvu aktivních požárů (identickou s FIRMS), ale obsahuje i moduly na prevenci lesních požárů.

Monitorování požáru v EFFIS zahrnuje celý cyklus požáru, poskytuje informace o podmínkách před požárem a vyhodnocuje škody po požáru. Zajímavý modul je na posouzení nebezpečí požáru, který obsahuje třeba indikátor zvaný Fire Weather Index, který na základě teploty vzduchu, vlhkosti v potenciálním palivu, síle a směru větru a dalších parametrů indikuje riziko požáru.

Druhý modul, který byl v době požáru nejzajímavější, se týká již přímo aktivního požáru, kdy systém poskytuje jak aktivní detekci ohnisek požáru ze satelitů TERRA a AQUA senzory MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), tak ze satelitu SNPP (Suomi National Polar Orbiting Partnership) senzor VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) tak vrstvy detekující spáleniště a změnu v krajinném pokryvu a vegetačním krytu.

EFFIS si z kopernikovské služby CAMS (Copernicus Atmosphere Monitoring Service) bere data o koncentracích znečišťujících látek a detekuje i kouřové vlečky požárů. Další služby EFFISu jsou zaměřené na post-fire assesment, zejména posouzení ztráty vegetace a monitoring regenerace vegetace. Další doprovodné vrstvy jsou podkladové vrstvy o složení vegetace (jinak se oheň šíří v jehličnatých nebo listnatých lesích, jinak v houštinách atd.).

Mapování aktivních požárů se provádí s cílem poskytnout přehledný pohled na aktuální požáry v Evropě a jako prostředek napomáhající následnému mapování vyhořelých požárů. Informace o aktivních požárech se běžně aktualizují až 6krát denně a zpřístupňují se v EFFIS do 2–3 hodin od pořízení snímků senzory MODIS/VIIRS. Všechny čtyři družice jsou na ekliptické nízké oběžné dráze s periodou oběhu cca 2 hodiny, přičemž zaberou ČR 4–6krát denně. Družice pro záběr nemusí přelétat nad ČR přímo, např. senzor VIIRS kontinuálně zabírá pruh cca 3000 km široký, takže pro pozorování může stačit, když přelétá v blízkém okolí.

SUOMI NPP .
SUOMI NPP .
Licence | Všechna práva vyhrazena. Další šíření je možné jen se souhlasem autora
Zdroj | NASA

Pokud se zaměříme na senzor MODIS, tak ten identifikuje oblasti na zemi, které jsou výrazně teplejší než jejich okolí, a označí je jako aktivní požáry. To znamená, že rozdíl teplot mezi oblastmi, které aktivně hoří, vzhledem k sousedním oblastem umožňuje identifikaci a mapování aktivních požárů. Prostorové rozlišení aktivního pixelu detekce požáru od MODIS je 1 km v nejnižším bodě dráhy satelitu.

Druhý senzor VIIRS používá podobné algoritmy jako MODIS k detekci aktivních požárů. VIIRS doplňuje aktivní detekci požáru a poskytuje lepší prostorové rozlišení ve srovnání s MODIS. Prostorové rozlišení aktivního pixelu detekce požáru pro VIIRS je 375 m. Kromě toho že je VIIRS tedy schopen detekovat menší požáry a může pomoci vymezit obvody probíhajících velkých požárů.

Co tedy data v EFFIS říkají a jaké jsou limity?

Při interpretaci aktivních bodů zobrazených na mapě je třeba vzít v úvahu to, že poloha hotspotu na mapě je přesná pouze v rámci prostorové přesnosti senzoru (1km/375m). Některé požáry mohou být malé nebo zakryté kouřem nebo mrakem a zůstávají nezjištěny, satelity také detekují další zdroje tepla (ne všechna ohniska jsou požáry).

Nicméně jednotlivé datové body umožňují dovozovat intenzitu požáru – datový bod má odhadnutou teplotu a intenzitu energetického toku a vytvoření buffer (nárazníkové) zóny okolo bodu umožňuje získat hrubou představu o zasažené ploše. A energetický tok zase o intenzitě hoření. Samozřejmě při interpretaci těchto dat je třeba pracovat s nejistotami, kterými jsou zatížena.

Jak tedy vypadá vývoj požáru v EFFIS?

Pokusím se o nástin po jednotlivých dnech, nicméně upozorňuji, že toto není přesný popis, co se stalo, ale co ukazují satelitní data, která mohou být nekompletní a nepřesná.

Den 0 a 1 (23. a 24. 7.)

Zatím dle všech dostupných zpráv se zdá, že ke vzniku požáru došlo v noci z 23. července na 24. července. Systém EFFIS nedekoval 23. 7. v Národním parku České Švýcarsko žádný požár.

První datový bod zaznamenává senzor VIIRS SUOMI 24. 7. krátce po půlnoci v 0:09. Poslední body toho dne pak při přeletu v 23:50. První bod je někde v okolí Johannesovy promenády (místo označené takto v mapovém podkladu EFFIS - poznámka redakce), ve svahu nad parkovištěm. Odsud se oheň šíří do Malinového dolu po Roháč a na konci dne jsou ohniska detekována i na území na sever mezi Edmundovou soutěskou až téměř po vrch Kobylka.

Licence | Všechna práva vyhrazena. Další šíření je možné jen se souhlasem autora
Zdroj | Copernicus

Je zajímavé, že první den oheň nepostupuje moc severním směrem, ale pohybuje se přes údolí na jih a východ. Pravděpodobně dochází k zápalu přenosem – zafoukáním hořících kusů z původního požáru. Z pohledu dat je 24. 7. docela příznivý den, protože během tohoto dne je 5 časových horizontů se záznamy. Vede se diskuse o tom, v kolik hodin požár skutečně vznikl. Z dat hasičského záchranného sboru vyplývá, že dne 24. 7. 2022 před 8. hodinou byl vyhlášen poplach jednotkám požární ochrany druhého stupně, které vyjely na požár lesního porostu do obce Hřensko a již v půl jedenácté na místě zasahuje 14 jednotek požární ochrany. Byl vyhlášen 3. stupeň požárního poplachu a do hasebních prací bylo povoláno letadlo letecké hasičské služby. Dále již vše mapují média.

Vzhledem k tomu, že první bod u Johanesovy promenády nad parkovištěm se objevuje na přeletu v 00:09, lze dovodit, že požár vznikl v noci 23.7. Satelit TERRA se senzorem MODIS přelétal nad oblastí 23. 7. ve 22:48 a žádný požár nezaznamenal. Je pravda, že rozlišení MODIS je horší než VIIRS, ale následný přelet požár zaznamenává (na obrázku nejsou data MODIS uvedena, protože neobsahují přesnou časovou známku).

Pokud vyjdeme z těchto údajů, ke vzniku požáru dochází pravděpodobně mezi 23:00 až půlnocí 23. 7. 2022. Intenzita prvního datového bodu je 0,2 W.m-2 což při extrapolaci na plochu zabíraného pixelu je zhruba jak 8-10 táborových ohňů. O hodinu později datový bod na druhé straně Malinového dolu má intenzitu 1,1 W.m-2 (60 táborových ohňů) a bod zaznamenaný v 10:19 tedy po příjezdu hasičů, dokonce intenzitu 5,8 W.m-2(cca 300 táborových ohňů).

Den 2 (25. 7.)

Po prvním dnu jsme opustili požár v rozloze cca 1,5 km čtverečních ve 23:50 nad Edmundovou soutěskou, na vrcholu Malinového dolu a pod Kobylkou.

Následující den 25. 7. se požár začal šířit na větší plochu. První záznam toho dne byl v 00:39 a již byl vidět posun oproti předchozímu dni. Pokud data reprezentují realitu, tak podle přeskoků mezi body se zdá, že docházelo častěji než první den k zapalování ohnisek požáru přenosem hořícího materiálu.

Z dat se jeví čtyři vektory postupu požáru. První směr ohně byl severním a severozápadním směrem kolem Březového dolu, Holubího rohu a dál na sever, druhý směr byl na východ osou Edmundovy soutěsky a Potoční strání. Třetí osa postupu ohně byla také na východ kolem Kobylky údolím Dlouhé Bělé až k Pravčickému dolu a poslední směr se zdá být přes Roháč směrem k Dlouhodolským stěnám.

Na konci druhého dne bylo zasaženo území o velikosti obdélníku 3x2km, s tím, že určitě ne každý kus tohoto území hořel. Zejména v severovýchodní části, soudě na základě pouze pár datových bodů, mohly být jen menší lokalizované požáry.

Licence | Všechna práva vyhrazena. Další šíření je možné jen se souhlasem autora
Zdroj | Copernicus

Den 3 (26. 7.)

S daty pro tento den mám trochu problém, protože v časové stopě jsou detekovatelné pouze dva časové horizonty. Jeden v 01:11 a druhý kolem poledne v 11:49. Navíc se v datech neobjevuje záznam ze senzorů MODIS (1km pixel), ale jen VIIRS (375m pixel). Jak jsem psal v úvodu, senzory mohou být pomýleny mraky či kouřem, anebo časy přeletů na tento den byly pouze dva. Proto se trochu obávám, že toto je jen půlka toho, co se událo třetí den.

Licence | Všechna práva vyhrazena. Další šíření je možné jen se souhlasem autora
Zdroj | Copernicus

Nicméně ze satelitních dat vidíme, že 26. 7. oheň hoří po celé Kobylce okolo Mlýnské cesty a senzor VIIRS ukazuje v 01:11 i ohniska na hranici Mezné. Ve stejnou dobu jsou také detekována ohniska okolo Pravčické brány, v Pravčickém dole a při přeletu v poledne také dva body v 11:49 na sever od Pravčické brány u hranic s Německem. V údolí Dolní Bělé je oheň zaznamenán až na úrovni vodojemu Hřensko-Mezná. Zajímavá je také absence ohňů v oblasti původního vzniku požáru, tedy oblastí z prvního dne, což indikuje, že v těchto oblastech byl požár již uhašen, nebo vyčerpal veškeré palivo.

Den 4 a 5 (27 a 28. 7.)

Licence | Všechna práva vyhrazena. Další šíření je možné jen se souhlasem autora
Zdroj | Copernicus
Opět z kraje poznámka k datům. 27. 7. je v celém území pouze pět datových bodů, které víceméně souhlasí s daty z následujícího dne a podle časové známky je mezi daty 27 a daty 28 doba pouze asi 2 hodiny, takže jsem spojil oba dny do jednoho. Na druhou stranu v pondělí 8. 8. v 09:51 přelétala nad místem družice LandSat, která sice není určená na monitoring požárů, ale datové kanály, které nabízí, jdou velmi dobře použít pro monitoring vegetace, takže jsme se mohli poprvé podívat na rozsah spáleniště, jak ho ukazuje snímek LandSat upravený od kolegů z CENIA.

Landsat 9:51, 28.7. kontrastní barvy.
Landsat 9:51, 28.7. kontrastní barvy.
Licence | Všechna práva vyhrazena. Další šíření je možné jen se souhlasem autora
Zdroj | CENIA

Čtvrtý a pátý den požáru satelitní data neukazují téměř žádná ohniska v oblastech předchozích dní. I snímek Landsatu potvrzuje, že v oblasti v podstatě došlo palivo a oheň má jen malý potenciál tam hořet. Zajímavý je bod nad Hřenskem, kde i na snímku Landsatu je vidět hořící oheň, i když hlavní linie požáru se z této lokality již odsunula a v předchozích dnech v oblasti již nehořelo. Pokud opomineme možnou chybu v datech, jedná se pravděpodobně o následný požár, který vznikl nově.

Jinak čtvrtý a pátý den se oheň stáčí směrem k severu a začíná hořet podél státní hranice a za ní. V západní části je oheň detekovatelný od Smrkového kopce až k Pastýřským kamenům. Vypadá to, že možná Tetřeví stěna byla zatím od požáru ušetřena. Stejně tak se zdá, že okolí Mezní louky se podařilo uhájit, nejsou tam detekovány žádné ohně, a i na snímku Landsatu to vypadá, že tam zůstala nedotčená vegetace.

Od Mezné louky ovšem hoří severně směrem ke státní hranici v okolí Borového dolu a v okolí Oltářního kamene a stejně jako na západě i zde oheň již pravděpodobně překročil státní hranici. Na snímcích Landsatu je také vidět potenciální ohnisko a vypálená plocha směrem od Mezní louky na Bouřňák. Na snímku je také vidět osamělejší, nicméně asi nemalé ohnisko na jih od Mezní louky, zhruba někde v okolí soutoku Koutského potoku a Kamenice. Na Landsatu je tam vidět i vypálená plocha.

Závěr

Satelitní data přináší zajímavý pohled na proběhlý požár. S trochou úsilí umožňují monitorovat z nadhledu pohyb požáru a nabízí i unikátní svědectví o vzniku požáru. Vlastně fakt, že požár je zaznamenán satelitem o půlnoci, ale hasiči k požáru vyjíždí až 8 hodin poté, je ukázka toho, jak efektivní mohou satelitní systémy být, pokud bychom se byli bývali rozhodli využívat jejich potenciál. Navíc většinu dat ze satelitních systémů si již stejně platíme svou účastí v EU nebo ESA, jen musíme být ochotni alokovat kapacity na jejich zpracování a vyhodnocování.

Okolí Pravčické brány z družice Pleiády NEO z 4.8., neshořelé části jsou barevně obarvené nepravými barvami.
Okolí Pravčické brány z družice Pleiády NEO z 4.8., neshořelé části jsou barevně obarvené nepravými barvami.
Licence | Všechna práva vyhrazena. Další šíření je možné jen se souhlasem autora
Zdroj | CENIA na datech SATCEN a AIRBUS DS

Satelitní data samozřejmě nejsou perfektní popis reality na zemi. Ale technologicky se tam blíží mílovými kroky. A již nyní jsou dostatečný prostředek na řízení efektivní alokace zdrojů. Když máte na jednoho strážce 20 km2 plochy (příklad Národního parku Šumava), tak informace, že je třeba se teď podívat do konkrétní lokality, protože máme indicie, že tam by se mohlo něco zajímavého dít (požár, nelegální těžba, kůrovcový hotspot, rozvodněný tok apod.) umožní využít jinak velmi řídce rozestřené lidské zdroje.


reklama

foto - Havránek Miroslav
Miroslav Havránek
Autor je ředitel České informační agentury životního prostředí a předseda Národního sekretariátu GEO/Copernicus.

Ekolist.cz nabízí v rubrice Názory a komentáře prostor pro otevřenou diskuzi. V žádném případě ale nejsou zde publikované texty názorem Ekolistu nebo jeho vydavatele, nýbrž jen a pouze názorem autora daného textu. Svůj názor nám můžete poslat na ekolist@ekolist.cz.

reklama

Online diskuse

Redakce Ekolistu vítá čtenářské názory, komentáře a postřehy. Tím, že zde publikujete svůj příspěvek, se ale zároveň zavazujete dodržovat pravidla diskuse. V případě porušení si redakce vyhrazuje právo smazat diskusní příspěvěk
Všechny komentáře (3)
Do diskuze se můžete zapojit po přihlášení

Zapomněli jste heslo? Změňte si je.
Přihlásit se mohou jen ti, kteří se již zaregistrovali.

JW

Josef Waters

12.8.2022 12:06
Děkuji za skvělý článek se spoustou dat. Je vidět, jak se oheň hned od počátku šířil na velké vzdálenosti napříč přes Malinový důl (dole dost vlhký) a přes údolí Suché a Dlouhé Bělé. V místě prvního ohniska byly velké skupiny stojících kůrovcových souší a požár se asi šířil tak, jak ukazovaly videa hasičů od Mezné - hořícími chuchvalci plátů kůry a větví z těch souší, které oheň vyzvedl a vítr přenesl do dálky na protější hřeben.
Odpovědět
MZ

Miloš Zahradník

15.8.2022 22:37
Zajimave. Pro cloveka, ktery nema prubeznou zkusenost se ctenim tech satelitnich fotografii by bylo dobre udelat i vic konkretnich zaveru o zpusobech sireni toho ohne, i kdyby slo trochu o spekulace. Kazdopadne ocekavam, ze budou podrobne sledovany a interpretovany a budouci satelitni snimky postizene oblasti
Odpovědět
DM

Dalibor Motl

16.8.2022 12:14
Mě zaujala tahle informace: "Vlastně fakt, že požár je zaznamenán satelitem o půlnoci, ale hasiči k požáru vyjíždí až 8 hodin poté, je ukázka toho, jak efektivní mohou satelitní systémy být, pokud bychom se byli bývali rozhodli využívat jejich potenciál." Autor odhaduje na základě analýzy dat počátek požáru někdy mezi 23h a půlnocí. O hodinu později má oheň velikost zhruba "60 táborových ohňů" ale hasiči se o něm dozví až za dalších 7 hodin! To nesvědčí o nějakém funkčním systému detekce požáru. V době kdy jsou minulostí hajní pečující o !svůj" úsek o velikosti několika set ha je možná na čase zaplatit za nějaký SW používající družicová data nebo data z nějakých automatizovaných pozorovatelen (vybavených třeba digitálním kamerovým systémem?) k detekci požárů. Přišlo by mi to užitečnější než sbírat granty na výzkum poškození skalního mikroreliéfu lesním požárem.
Odpovědět
 
reklama
reklama
Ekolist.cz je vydáván občanským sdružením BEZK. ISSN 1802-9019. Za webhosting a publikační systém TOOLKIT děkujeme Econnectu. Navštivte Ecomonitor.
Copyright © BEZK. Copyright © ČTK, TASR. Všechna práva vyhrazena. Publikování nebo šíření obsahu je bez předchozího souhlasu držitele autorských práv zakázáno.
TOPlist