Kako sateliti otkrivaju požare i gdje griješe
Na mapama kao što su NASA FIRMS i evropski EFFIS požari se prikazuju kao crvene tačke. Mape su besplatne i korisne, ali ih je lako pogrešno pročitati. Ovo je kratko objašnjenje šta takva tačka znači, a šta ne znači.
Satelit mjeri toplotu, ne vidi plamen
Senzori na satelitima ne snimaju vatru kao fotoaparat. Mjere infracrveno zračenje u dva kanala, oko 4 i oko 11 mikrometara. Tlo, kamen i krovovi zagrijani suncem najjače zrače oko 11 µm. Plamen je topliji za nekoliko stotina stepeni i najjače zrači oko 4 µm.
Razlika je velika. Površina od oko 700 °C na 4 µm zrači otprilike 4500 puta više od tla od 27 °C, a na 11 µm samo oko 30 puta više. Zato i mala vatra jako podigne vrijednost na 4 µm, dok se na 11 µm jedva primijeti. Program zatim svaki dio snimka poredi s okolinom i označi ga kao požar ako je na 4 µm znatno topliji od nje.
Tačka je središte piksela
Senzor dijeli tlo na kvadrate, piksele. Kod senzora VIIRS piksel je oko 375 × 375 m, a kod starijeg senzora MODIS oko 1 × 1 km. Prema rubu snimka pikseli rastu: kod VIIRS-a do oko 800 m, a kod MODIS-a do oko 2 × 5 km.
Tačka na mapi je središte piksela u kojem je pronađena bar jedna vatra. Ne pokazuje gdje je vatra unutar piksela niti koliko je velika. MODIS redovno otkriva vatre od oko 1000 m², a to je samo desetina hektara i 0,1 % njegovog piksela. VIIRS je u jednom noćnom ogledu otkrio logorsku vatru od oko 5 m².
Odatle tri pravila:
- Tačka ne znači da gori cijeli kvadrat.
- Jedan veći požar može upaliti više susjednih piksela, pa broj tačaka nije broj požara.
- Zbir površina piksela nije izgorjela površina. Ona se mjeri drugim metodama, iz snimaka nakon požara.
Položaj piksela obično je tačan na manje od 100 m, ali izuzetno može odstupati i nekoliko kilometara. Na rubu snimka MODIS-ova tačka može biti više od dva kilometra od same vatre. Na brdovitom terenu to može biti druga strana grebena.
Kad satelit prelijeće
Većinu tačaka daju sateliti koji kruže oko Zemlje preko polova i iznad istog mjesta prolaze samo nekoliko puta dnevno. Glavni su NOAA-20 i NOAA-21 sa senzorom VIIRS. Iznad bilo kojeg mjesta prolaze oko 13:30 i oko 1:30 po lokalnom sunčevom vremenu, pa se vrijeme po satu razlikuje od mjesta do mjesta, a od preleta do preleta i za sat ili više. Satelit Suomi NPP prestaje slati podatke 1. novembra 2026., a sateliti Terra i Aqua sa senzorom MODIS prestaju raditi tokom 2027.
Između dva preleta satelit ne vidi ništa. Požar koji izbije u 15 sati i bude ugašen do 20 sati možda se nikad neće pojaviti na mapi.
Za većinu svijeta podaci se objavljuju do tri sata nakon preleta. Brži podaci, za manje od pola sata, postoje samo za SAD i dijelove Kanade i Meksika. Vrijeme uz tačku je u UTC-u i označava trenutak snimanja, a ne objave. Ako je tačka označena s 11:35 UTC, a lokalno vrijeme je UTC+2, snimljena je u 13:35, a na mapi se mogla pojaviti i tek oko 16:35.
Geostacionarni sateliti (GOES, Meteosat, Himawari) snimaju isti dio Zemlje svakih 10 do 15 minuta, ali s pikselima od 2 do 3 km ispod satelita i većim dalje od njega. Zato vide samo veće požare i češće griješe.
Pouzdanost i FRP
Uz svaku tačku stoje i dva broja koja se često pogrešno tumače.
| Podatak | Šta znači |
|---|---|
| Pouzdanost, VIIRS | niska: slaba toplotna razlika ili odsjaj sunca; nominalna: jasna razlika bez odsjaja; visoka: piksel toliko vruć da je senzor zasićen |
| Pouzdanost, MODIS | od 0 do 100 %; ispod 30 niska, od 30 do 79 nominalna, od 80 visoka |
| FRP | snaga zračenja svih vatri u pikselu, u megavatima |
Visoka pouzdanost kod VIIRS-a znači da je piksel veoma vruć, a ne da se sigurno radi o šumskom požaru. FRP pokazuje koliko intenzivno gori, ne koliku površinu. Nesigurnost mu je oko 50 % i ništa ne govori o dužini plamena niti o brzini širenja.
Lažne tačke i propušteni požari
Algoritam rijetko javlja toplotu koje nema: danju u oko 1 % slučajeva, noću skoro nikad. Ali nije svaka stvarna toplota požar rastinja. Tačke daju i željezare, cementare, rafinerije i baklje na naftnim i plinskim poljima, kao i paljenje strništa i korova. FIRMS stalne izvore toplote označava posebnim slojem na mapi. EFFIS prikazuje filtrirane tačke, ali i sam upozorava da nije svaka tačka požar.
Obrnuti problem je mnogo češći. U velikoj provjeri MODIS je propustio 86 % požara koje je vidio detaljniji satelit, uglavnom malih. Velike je propustio u manje od 10 % slučajeva. Satelit ne vidi kroz oblake niti gust dim, a prizemni požar pod krošnjama vidi rijetko.
Ako na mapi nema tačke, to ne znači da nema požara.
Za šta su korisni
Satelitski podaci dobri su za pregled šireg područja i susjednih područja, za praćenje velikog požara kroz više dana, za provjeru gori li nešto još noću i za analizu nakon intervencije. Noćni prelet je posebno koristan, jer je senzor tada najosjetljiviji, a lažnih tačaka skoro nema.
Nisu zamjena za dojavu na broj za hitne slučajeve. Ne govore gdje postaviti ekipe i ne mogu potvrditi da je požar ugašen.