안녕하세요? 이번 글은 Normalized Burn Ratio, 줄여서 NBR(정규산불피해비율)에 관해 정리해 보겠습니다. 이 글의 내용은 UN-SPIDER(United Nations Platform for Space-based Information for Disaster Management and Emergency Response, 재난관리 및 위기대응을 위한 우주기반정보 UN 플랫폼)에서 제공하는 아래 링크 내용을 우리말로 재정리한 것입니다.
*이 글에서는 Fire는 산불, Burn은 산불 피해, Severity는 심각도로 번역하였습니다.
Normalized Burn Ratio (NBR) | UN-SPIDER Knowledge Portal
Fire Intensity versus Burn Severity Fire intensity represents the energy that is released from organic matter during the combustion process (Keeley, 2009). It also refers to the intensity of the fire while it is active. Burn severity, on the other hand, de
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Fire Intensity versus Burn Severity (산불 강도 대 산불피해 심각도)
산불 강도(fire intensity)는 연소 과정에서 유기물에서 방출되는 에너지를 나타냅니다(Keeley, 2009). 또한 활성 상태의 산불 강도를 나타냅니다. 반면에 산불피해 심각도(burn severity)는 산불 강도가 산불피해를 입은 지역의 생태계 기능에 어떻게 영향을 미치는지 설명합니다. 관측된 산불피해 영향은 종종 지역 내에서 그리고 서로 다른 생태계 간에 다양합니다(Keeley, 2009). 산불피해 심각도는 산불로 인해 지역이 변화되거나 파괴된 정도도 설명할 수 있습니다. 산불 강도와 산불피해 심각도의 차이에 대한 설명이 아래 그림에 나와 있습니다.
convective heat 대류열
organic litter 유기 쓰레기
conductive and radiant heat 전도성 및 복사열
ash 재
water repellent layer 불투수층
Keeley, J. E. (2009). Fire intensity, fire severity and burn severity: A brief review and suggested usage. International Journal of Wildland Fire, 18(1), 116–126.
Normalized Burn Ratio (NBR, 정규산불피해비율)
NBR은 대형 산불 지역에서 산불피해 지역을 강조하기 위해 고안된 지수입니다. 공식은 근적외선(NIR)과 단파장 적외선(SWIR) 파장을 모두 사용한다는 점을 제외하고는 NDVI와 유사합니다.
건강한 식생(healthy vegetation)은 NIR에서 매우 높은 반사율을 나타내고 스펙트럼의 SWIR 부분에서 낮은 반사율을 나타냅니다. 이는 산불로 황폐된 지역에서 볼 수 있는 것과 반대입니다. 최근 산불피해 지역(burned areas)은 NIR에서 낮은 반사율과 SWIR에서 높은 반사율을 보여줍니다.
스펙트럼 차이의 크기를 활용하기 위해 NBR은 아래 공식에 따라 NIR 대역과 SWIR 대역 간의 비율을 사용합니다. 높은 NBR 값은 건강한 식생을 나타내고 낮은 값은 나지와 최근 산불피해 지역을 나타냅니다. 산불피해를 입지 않은 지역은 일반적으로 0에 가까운 값으로 기인합니다.
Burn Severity (산불피해 심각도)
영상에서 얻은 산불 전 NBR과 산불 후 NBR의 차이는 델타 NBR(dNBR 또는 ∆NBR)을 계산하는 데 사용되며, 이는 산불피해 심각도(burn severity)를 추정하는 데 사용할 수 있습니다. dNBR 값이 높을수록 더 심각한 손상을 나타내는 반면 dNBR 값이 음수인 영역은 산불 후 재성장(regrowth)을 나타낼 수 있습니다. dNBR을 계산하는 데 사용되는 공식은 다음과 같습니다:
dNBR 값은 경우에 따라 다를 수 있으므로 가능하면 특정 사례의 해석 또한 현장 평가를 통해 수행해야 최상의 결과를 얻을 수 있습니다. 그러나 미국 지질조사국(U.S. Geological Survey, USGS)은 아래와 같이 산불피해 심각도를 해석하기 위해 분류표를 제안했습니다.
산불피해 심각도 데이터와 지도는 산불 후 비상 재건 및 복구 계획을 개발하는 데 도움이 될 수 있으며 토양 산불피해 심각도 뿐만 아니라 홍수, 산사태 및 토양 침식으로 인한 향후 후속 영향의 가능성을 추정하는 데 사용할 수 있습니다.