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REAL-TIME APPLICATIONS OF AVHRR DATA TO NATURAL AND ANTHROPOGENIC DISASTERS* PowerPoint PPT Presentation


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Ignacio Galindo. Centro Universitario de Investigaciones en Ciencias del Ambiente UNIVERSIDAD DE COLIMA, Colima, México. REAL-TIME APPLICATIONS OF AVHRR DATA TO NATURAL AND ANTHROPOGENIC DISASTERS* . *To be presented at the Satellite Direct Readout Conference for the Americas,

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REAL-TIME APPLICATIONS OF AVHRR DATA TO NATURAL AND ANTHROPOGENIC DISASTERS*

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Presentation Transcript


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Ignacio Galindo

Centro Universitario de Investigaciones en Ciencias del Ambiente

UNIVERSIDAD DE COLIMA,

Colima, México

REAL-TIME APPLICATIONS OF AVHRR DATA

TO NATURAL AND ANTHROPOGENIC DISASTERS*

*To be presented at the Satellite Direct Readout Conference for the Americas,

Miami, December 9-13, 2002.


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Universidad de Colima

Centro Universitario de Investigaciones en Ciencias del Ambiente

Mission

To develop methodologies for detection of natural and anthropogenic disasters using real-time multispectral satellite data.


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Centro Universitario de Investigaciones en Ciencias del Ambiente

OBJECTIVES

  • Real-time forest fire detection at national level.

  • Real-time thermal surveillance of 14 Mexican active volcanoes and 11 of Central America*

  • Real-time volcanic ash detection in the atmosphere*

  • Research on methods for detection of other natural and anthropogenic disasters: floods, drought, etc.


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VISION

To predict and mitigate natural and anthropogenic disasters timely using multispectral satellite data.

*There are three research centers working on real-time Volcanological applications,

namely, Alaska Volcano Observatory, University of Hawaii and CUICA-UCOL (Mexico).


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1).- Detection of Forest Fires in Mexico

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Real-time multispectral AVHRR forest fire detection in Mexico has been made since 1997.

Improvements:

a).- Climatic sectorization. At present, Mexico is divided in 12 sectors.

b).- Dynamic temperature thresholds.

c).- Hot points and smoke plumes are represented on a NDVI image

d).- Forest fires and agricultural burning are identified using the National Forestry

Inventory 2000 through a geographical information system.

Two daily (morning and evening) reports are emitted

The reports contain:

Date, time, geographical coordinates, extension (Ha), affected forestry, Natural

Protected Area.

Official data indicate a reduction near to 50% of affected areas since real-time satellite data are used.


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References

Galindo I. and R. Solano, Real time AVHRR detection of forest fires and smoke in Mexico between January and June 1998. North American Science Symposium, Guadalajara, Jalisco, Mexico, 1-6 November 1998. United States Department of Agriculture, Forest Service, Proceedings RMRS-P-12, 68-75.

Galindo, I., P. López-Pérez and M. Evangelista-Salazar, Real-time AVHRR forest fire detection in Mexico (1998-2000). Int. J. Remote Sensing, 24, 9-22, 2002.


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Imagen compuesta multiespectral AVHRR (canales 1 + 2)

8/Mayo /1998, 7:07 (tiempo local)

Los puntos rosas indican incendios forestales. La capa de humo se extiende desde Guatemala

sobre el Golfo de México hasta el sur de los Estados Unidos.

Canales 1 + 2 (visible e infrarrojo cercano)

con identificación de focos calientes


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Detección de incendios forestales en tiempo real

Imagen AVHRR Composición canales 1 + 2 (zoom en canal 3)

12/Febrero/1999 17:37 hrs. (local)

8 Km

Puerto Escondido, Oax.

8 Km

Lat = 16.07 N

Lon = 95.89 W

L = 343 km

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Indíce de Vegetación (NDVI) del 10 de abril de 2002 a las 16:50 hrs.

Incendio Forestal en Oaxaca. El 11 de abril de 2002, a las 02:29 hrs.,

Longitud aproximada de la pluma de humo

130 km

Area Aproximada del incendio:

(método de Dozier) 850 ha.

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Indíce de Vegetación (NDVI) del 13 de abril de 2002 a las 14:23 hrs.

Incendio Forestal en Oaxaca. El 12 de abril de 2002, a las 02:18 hrs.

Area Aproximada del incendio:

(método de Dozier) 200 ha.

Acumuladas: 1,050 ha.


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Indíce de Vegetación (NDVI) del 20 de abril de 2002 a las 14:46 hrs.

Incendio Forestal en el estado de Chiapas. El 23 de abril de 2002, a las 18:57 hrs.,

Area Aproximada del incendio:

(método de Dozier) 885ha.

Acumuladas: 1,024 ha.


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Indíce de Vegetación (NDVI) del 25 de abril de 2002 a las 14:21 hrs.

Incendio Forestal en el estado de Chiapas. El 26 de abril de 2002, a las 07:18 hrs.,

Area Aproximada del incendio:

(método de Dozier) 300 ha.

Acumuladas: 1,904 ha.


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Universidad de Colima

Centro Universitario de Investigaciones en Ciencias del Ambiente

Indíce de Vegetación (NDVI) del 31 de agosto de 2002 a las 19:22 hrs local.

Incendio Forestal en la Sierra de San Pedro Mártir, B. C. N. El 31 de agosto de 2002, a las 19:22 hrs. local,

Longitud aproximada de la pluma de humo

225 km

Area Aproximada del incendio:

(método de Dozier) 4,348 has.

Acumuladas: 7,701 has.


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Indíce de Vegetación (NDVI) del 2 de septiembre de 2002 a las 16:54 hrs local.

Incendio Forestal en la Sierra de San Pedro Mártir, B. C. N. El 3 de septiembre de 2002, a las 08:18 hrs. local,

Area Aproximada del incendio:

(método de Dozier) 1,086 has.

Acumuladas: 7,701 has.


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2).- Real-time volcanological applications of AVHRR

2.1.- Volcano Thermal Surveillance

Volcanism is associated with the transfer of heat energy from the Earth´s interior toward and above its surface.

Multispectral Thermal Remote Sensing offers two main applications:

a).- detection and monitoring of potential thermal precursors to eruptions, and

b).- observation and measurement of eruptive phenomena.

2.2.- Volcanic ash detection and plume surveillance

- Transfer of heat energy is accompanied of mass transfer (water vapor, SO2, and

ash particles).

- Airborne volcanic plumes can arise from either explosive eruptions or

noneruptive fumarolic degassing.

- Improvements: Cloud height and direction determination using TOVS-ATOVS data.

- Two daily reports are emitted to the Aviation Authorities and civil Protection

Authorities.

- These activities started in 1996*. At present we monitor 14 active volcanoes of

Mexico and 11 of Central America**


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References

*Galindo, I., Volcanic clouds detection from the low energy eruption of Popocatépetl volcano, Mexico using AVHRR bands 4 and 5. Volcanic Ash Hazards and Aviation Workshop, Anchorage, May 19-21, 1996.

**Galindo, I., and T. Domínguez, Near real-time satellite monitoring during the 1997-2000 activity of Volcán de Colima, (Mexico) and its relationship with seismic monitoring. J. Volcanol. & Geotherm. Res., 117, 91-104, 2002.

**Galindo, I., and T. Domínguez, Real-time Multispectral Thermal Monitoring and Ash Emission Detection into the Atmosphere: the Case of Colima Volcano (Mexico). In Volcanism and the Earth´s Atmosphere, Chapman Conference, American Geophysical Union. Submitted October 2002.


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Volcán de Fuego de Colima


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Volcán de Fuego de Colima (Abril 4, 2002)


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Real-Time AVHRR Monitoring

Ash emission during cooling process

Volcán de Fuego, Colima. April 8, 2002

04:01 Local Time, Tb= 51.5°C

07:27 Local Time

Ash plume

Dome

07:27 Local Time, Tb= 39.7°C


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Volcán Popocatépetl.- Emisión de ceniza a la atmósfera

19/noviembre/2002 07:49 hr. (local)

Temperatura efectiva del cráter: 46.0°C

Ubicación de la nube de ceniza

21 pixeles a 6 km al N-NW del cráter


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Universidad de Colima

Centro Universitario de Investigaciones en Ciencias del Ambiente

Volcán San Cristóbal, Nicaragua.- Emisión de ceniza a la atmósfera

25/marzo/2002 05:58 hr. (local)

Temperatura del cráter: 20.7°C

Ubicación de la nube de ceniza:

2 pixeles cráter y norte del cráter


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Universidad de Colima

Centro Universitario de Investigaciones en Ciencias del Ambiente

Volcán San Cristóbal, Nicaragua.- Emisión de ceniza a la atmósfera

22/mayo/2002 17:44 hr. (local)

Ubicación de la nube de ceniza:

78 pixeles alrededor del cráter


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Universidad de Colima

Centro Universitario de Investigaciones en Ciencias del Ambiente

Volcán San Cristóbal, Nicaragua.- Emisión de ceniza a la atmósfera

25/mayo/2002 18:12 hr. (local)

Ubicación de la nube de ceniza:

82 pixeles a 35 km al E-NE del cráter


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CUICA

Huracán: Isidore

Categoria: III

Fecha: Septiembre 22, 2002

Hora: 08:04 local

Ubicación: 55 Km al Este de Mérida, Yuc., y a 75 Km al Sureste de Progreso, Yuc.

Núcleos convectivos

Costas de Colima, Jalisco, Michoacán, Guerrero y Oaxaca


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CUICA

Huracán Kenna

Categoría: V

Fecha: Octubre 24, 2002

Hora: 18:57 local

Ubicación: 410 Km al Suroeste de Cabo Corrientes, Jal.


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