2022年夏季受氣候變遷及反聖嬰現象影響，世界各地開始接連發生如IPCC AR6中所提及的洪澇災害、乾旱與熱浪襲擊。此些氣候異常亦使得高緯度地區多處湖泊及河川乾涸見底，如向來以抗洪治水而知名的低地國荷蘭，其缺水因應小組 (Managementteam Watertekorten, MTW) 在今年8月記錄到歷史最低水位，並於8月3日發布國家節水政策，正式進入缺水階段。美國加州與歐洲部分森林在如此乾熱環境下，燃起燎原之火，使原本應生機盎然的森林成為生物們的煉獄 (圖1)。

森林火災不但直接造成生態的浩劫，火災後由於地表裸露，如遇大雨不但可能直接引發土石流等災情，也可能造成河川洪峰流量暴增。本期電子報將以2022年的加州野火災情為例，分享國外如何透過視覺化圖表呈現相關資訊，Google工程師們如何以GEE龐大的遙測資料及雲端運算能力協助評估災情，同時亦將示範使用BigGIS來偵測台灣森林火災的案例。

美國國家第四次評估報告 (National Climate Assessment, NCA4) 指出，每升高1攝氏度將使森林野火燃燒面積的中位數增加6倍，而在近30年的統計圖 (圖2) 也顯示，隨氣候變遷影響的極端乾旱及極端高溫，將顯著地加劇森林火災之發生頻率及災害規模。報告亦指出森林野火雖有超過80%是人為活動所引起，但環境的高溫條件幫助火災蔓延並使其更難撲滅。

美國環保署 (EPA) 於其官網上發布7組野火資訊互動圖表，動態視覺化展示自1983年至最新年份的野火資訊。其中，以第5組互動地圖為例，其顯示1984-2001年和2002-2020年這兩段期間，野火面積佔該州總土地面積的比例之差異，同時也可藉由點擊地圖上各州，以顯示各州歷年受森林野火燃燒的面積折線圖 (圖3)。

這場美國加州McKinney的森林野火於2022年7月29日開始，為美國2022年最大的森林野火災害。U.S. Forest Service試圖透過多項操作策略 (McKinney Fire Operational) 將其控制，惟此大火至今已延燒超過一個月，至8月26日時仍未被完全撲滅，總計已持續蔓延了24,337公頃 (圖4)。此次野火對Klamath國家森林造成嚴重破壞，除使大面積森林變為裸露地，也間接導致該區域因8月3日強烈暴雨後，Klamath河在某些地區的流量突然上升了一倍，突發性的洪峰也因夾帶大量漂流木及土砂，造成嚴重的土石流災害 (圖5)。

Google earth engine (GEE) 平台已收錄美國國家海洋與大氣管理局 (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA) 的GOES-16和GOES-17衛星，由於兩顆衛星皆為地球同步衛星，故每顆衛星的觀測範圍有限，僅能分別觀測美國東西岸。該衛星攜帶進階基線成像儀 (Advanced Baseline Imager, ABI)，可於每5到15分鐘獲得一筆火災探測數據 (解析度約2 km)，供消防單位能即時透過衛星來定位火災情形。

本期電子報微調由Justin Braaten 分享之GEE操作流程，以分享McKinney森林野火的相關衛星影像及熱點動畫圖 (圖6)。圖中可看到此野火形成的煙霧，並以紅色範圍標示野火偵測位置，這些數據對於即時監測野火延燒速度及範圍邊界非常有用。

此外，Google工程師們也結合兩顆衛星數據進行分析 (GEE full code)，該code介紹了使用GEE的公開數據集來準確計算受野火影響區域的輪廓的方法，而該方法生成的野火輪廓能在對應的空間和時間，與國家跨部門消防中心 (National Interagency Fire Center, NIFC) 提供的實際野火範圍大致相符 (圖7)。

然而，寫code對一般的使用者而言，門檻較高，因此Google Map另推出森林野火的警戒範圍顯示功能，供一般民眾使用。這項功能可即時對該區域民眾發出森林野火警戒，提供該大火蔓延走向及野火邊界位置等功能，為現今疏散避難之重要資訊傳播途徑 (圖8)。

受限於GOES衛星軌道，上述方式僅能分析地球西半球區域。若要分析台灣地區的森林火災，其實也可透過收錄各式衛星資料的水土保持局BigGIS系統來達到相同的成果。使用者可利用BigGIS內建的Sentinel-2影像線上頻譜分析功能，計算目標區域之標準化燃燒指標 (Normalize Burn Ratio, NBR) 差異，達到快速辨識森林火災範圍的目的。

以2021年5月16日玉山森林野火為例，只要以幾個步驟即可分析兩期之頻譜差異 (圖9)，以快速掌握森林火災的範圍。其操作步驟如下：
> 1. 進入BigGIS平台
> 2. 輔助功能 (畫面左四)
> 3. 加值應用與分析工具
> 4. Sentinel-2頻譜指標分析
> 5. 選擇頻譜指標 (標準化燃燒指標差異)
> 6. 框選分析範圍
> 7. 執行 (完成!)。

1.　歐洲有史以來最嚴重的乾旱 (theguardian)
2.　Climate Change Indicators: Wildfires | US EPA
3.　電子報-拯救溪流免於野火及乾旱威脅的英雄－河狸POWER!
4.　How to generate wildfire boundary maps with Earth Engine | Medium
5.　GOES in Earth Engine. | by Justin Braaten | Medium
6.　McKinney and Yeti Fires – August 6, 2022 (the-lookout.org)
7.　National Fire News | National Interagency Fire Center

1.　Fairfax, E., & Islands, C. C. Simple hand-built structures can help streams survive wildfires and drought.
2.　Fairfax, E., & Small, E. E. (2018). Using remote sensing to assess the impact of beaver damming on riparian evapotranspiration in an arid landscape. Ecohydrology, 11(7), e1993.
3.　Fairfax, E., & Whittle, A. (2020). Smokey the Beaver: beaver‐dammed riparian corridors stay green during wildfire throughout the western United States. Ecological Applications, 30(8), e02225.
4.　Tavakkoli Piralilou, S., Einali, G., Ghorbanzadeh, O., Nachappa, T. G., Gholamnia, K., Blaschke, T., & Ghamisi, P. (2022). A Google Earth Engine approach for wildfire susceptibility prediction fusion with remote sensing data of different spatial resolutions. Remote Sensing, 14(3), 672.