Para completar la información sobre el incendio de Doñana, os traemos hoy una entrada sobre el índice NBR (Normalized Burn Ratio).

A la hora de cartografiar áreas quemadas, existen varias combinaciones de bandas espectrales que pueden ser útiles; una revisión sencilla sobre el tema puede encontrarse en el trabajo de Ángela De Santis y nuestro compañero Patrick Vaughan (http://hdl.handle.net/10347/3819). A la variable que resulta de estas combinaciones de bandas se la denomina índice y uno de los índices más habituales es el Normalized Burn Ratio (NBR), del que os hablaremos aquí.

El índice NBR es el resultado de normalizar la diferencia de reflectancias entre una banda del infrarrojo (IR) cercano y una del infrarrojo medio. El contraste entre las reflectancias de estas bandas está relacionado con la presencia de vegetación viva. La vegetación viva es muy reflectiva en la banda del IR cercano y no tanto en la del IR medio, mientras que la que ha sufrido daños tiene cada vez valores de reflectividad más bajos en la banda del IR cercano y más altos en la del IR medio. De esta forma, la manera simple y clásica para evaluar el área quemada y la severidad del incendio es calcular la imagen del índice NBR y asociar valores bajos del índice con alta severidad.

En el caso de Sentinel-2, el NBR es el resultado de dividir la diferencia de reflectancias de las bandas 8 (842nm) y 12 (2190nm), entre la suma de las mismas [(ref_banda8 -ref_banda12)/(ref_banda8 + ref_banda 12)]. Como la interferencia atmosférica no suele ser importante en estas bandas, podemos trabajar con reflectancias en el techo de la atmósfera, como las proporcionadas por el producto L1c de Sentinel-2, o con reflectancias de la superficie, como las del producto L2a.

Una manera más elaborada de evaluar áreas quemadas es comparar el NBR de dos imágenes: una anterior y otra posterior al incendio. De esta manera evitamos tener que preocuparnos de superficies que no son área quemada y que sin embargo tienen un bajo NBR (como suelos desnudos, caminos y ciertas superficies brillantes), para fijarnos sólo en las superficies que han cambiado tras el incendio. A este índice se le denomina dNBR [dNBR = NBRpre-NBRpos] y varía aproximadamente entre -0.5 y +1.3 (donde los valores más negativos indican vegetación regenerada, los valores entre -1 y +0.99 zonas no quemadas y los valores más positivos zonas afectadas, aumentando con las severidad de los daños).

En la imagen adjunta se representa el dNBR sobre la zona del incendio de Moguer-Doñana, donde se han utilizado dos imágenes Sentinel-2. En este caso, la imagen resultante del dNBR tiene una resolución espacial limitada por la banda 12, con 20 m/pixel, aunque la banda 8 tenga 10 m/pixel. Podemos observar como la zona que ha sufrido el incendio aparece en tonos blancos (valores de dNBR altos), permitiendo delimitar visualmente el área quemada.

Como limitaciones a esta técnica, pueden observarse algunas manchas cercanas a la zona del incendio, con dNBR alto. Estas no indican zonas quemadas, si no que se deben a la presencia de nubes en la imagen Sentinel-2 previa al incendio, que, como es lógico, no se encontraban en la imagen posterior. Por lo tanto, al calcular la diferencia de una imagen con respecto a la otra, detecta cambios. Además, vemos que los caminos y carreteras tienen un valor de dNBR similar al de zona no quemada, ya que sobre los mismos no había vegetación. Sin embargo, ¿deberíamos excluirlos a la hora de cuantificar el área quemada? Ciertamente no han sufrido daños, pero estando en el centro del incendio parece lógico contabilizar la zona completa.

Esperamos que haya sido útil esta introducción al análisis de incendios por medio de la teledetección. Para cualquier duda, no dudéis en contactarnos!