Lämpötila-anomalioiden kaukokartoitus

Lämpötila-anomalialla tarkoitetaan ilmiötä, joka on ympäristöään huomattavasti lämpimämpi. Tällainen kohde voi olla metsäpalo tai muu tulipalo, mutta myös tehtaan piippu tai toimiva tulivuori. Kaukokartoituslaitteet, joilla niitä havaitaan, lentävät tyypillisesti satelliitin mukana. 

Anomalioiden havaitseminen
Planckin funktiolla voidaan laskea kohteen radianssin. Vertaamalla palamattoman pinnan (esimerkiksi 280 K) lämpötilan radianssia palavan pinnan (esimerkiksi 400 K) lämpötilan radianssiin aallonpituuden funktiona (katso kuva). Ilmakehä on kuitenkin säteilyä läpäisemätön suurelta osalta lämpösäteilyn aallonpituuksia. Alueella on kuitenkin kaksi ikkuna-aluetta aallonpituuksilla noin 3,5–4 mikrometriä ja noin 10–12 mikrometriä. Kuvasta nähdään kuinka signaali on huomattavasti selkeämpi alueella 3,5–4 mikrometriä, joten instrumentteja, jotka mittaavat tätä aluetta, voidaan käyttää kuumien kohteiden havaitsemiseen. Erityisesti on mainittava EOS-satelliittien MODIS-instrumentti, jota suunniteltaessa palojen havaitseminen otettiin huomioon.

Menetelmän esitti ensimmäisenä Dozier 1981 Jeff Dozier: A Method for Satellite Identification
of Surface Temperature Fields of Subpixel Resolution, REMOTE SENSING OF ENVIRONMENT 11 221-229 (1981),  http://fiesta.bren.ucsb.edu/~dozier/Pubs/DozierRSE1981.pdf . Anomalia voi olla instrumentin pikseliä huomattavasti pienempikin.

Paloja ei voida havaita pilvien läpi.

Operatiivisia järjestelmiä
 Suomessa AVHRR-instrumenttiin perustuva VTT-kehittämä Rauste Y.; Herland E.; Frelander H.; Soini K.; Kuoremaki T.; Ruokari A.: Satellite-based forest fire detection for fire control in boreal forests. 
International Journal of Remote Sensing, Volume 18, Number 12, 1 August 1997, pp. 2641-2656(16)  ja Ilmatieteen laitoksen operoima järjestelmä
 ESA:n järjestelmä Ionia https://web.archive.org/web/20040813143602/http://dup.esrin.esa.int/ionia/wfa/index.asp
 EUMETSATin SEVIRI-instrumenttiin perustuva järjestelmähttps://archive.is/20120526035628/www.eumetsat.int/Home/Main/Access_to_Data/Meteosat_Meteorological_Products/Product_List/SP_1145431848902?l=en
 NASA ja Marylandin yliopiston MODIS-instrumenttiin perustuva järjestelmähttp://modis-fire.umd.edu/. Projektin kotisivulta saa palotietoja mm.  paikkatietojärjestelmiin sopivassa muodossa sekä WMS-muodossa. Rapidfire-palvelu http://rapidfire.sci.gsfc.nasa.gov/realtime/  tarjoaa samalla algoritmilla tehtyjä palotietoja MODIS:n tosivärikuvan päälle punaisella merkittynä. Palon ja kuvan koosta riippuen palo voi olla piste tai monikulmio (Esimerkki Suomen lähialueelta).

Palojen energia

Uusin tutkimus on siirtymässä palojen havaitsemisesta paloissa syntyvän lämpöenergian ja aerosolien havaitsemiseen ja mallintamiseen Wooster, M. J., G. Roberts, G. L. W. Perry, and Y. J. Kaufman (2005), Retrieval of biomass combustion rates and totals from fire radiative power observations: FRP derivation and calibration relationships between biomass consumption and fire radiative energy release, J. Geophys. Res., 110, D24311, doi:10.1029/2005JD006318.

 Lähteet 

Aiheesta muualla
Fire Alarms from Orbit

Luokka:Kaukokartoitus
Luokka:Lämpötila