مجموعة بيانات عالية الدقة عن الانتشار المكاني والزماني للحرائق البرية في منطقة البحر الأبيض المتوسط وأوروبا

لماذا يهم تتبع الحرائق يومًا بعد يوم

لم تعد الحرائق البرية كوارث نتابعها من بعيد نادرًا. فالطقس الأكثر حرارة وجفافًا يزيد من انتشار الحرائق الكبيرة طويلة الأمد في أوروبا ومنطقة البحر الأبيض المتوسط، مما يهدد المنازل والصحة والطبيعة والبنى التحتية الحيوية. لفهم هذه الحرائق وإدارتها، يحتاج العلماء إلى معرفة ليس فقط المكان الذي انتهت فيه الحريق، بل كيف تحركت من يوم لآخر عبر المشهد الطبيعي. يقدم هذا البحث مجموعة بيانات جديدة مفتوحة تلتقط امتداد الحرائق بتفصيل مرتفع مكانيًا وزمانيًا، مما يوفر للباحثين نافذة قوية على سلوك الحرائق الحديثة.

سلسلة خرائط جديدة لواجهات الحريق المتحركة

يعرض المؤلفون FireSpread_MedEU، مجموعة خرائط مفصلة تُظهر كيف نمت 103 حرائق برية منفردة عبر أوروبا ومنطقة البحر الأبيض المتوسط بين 2017 و2023. بدلًا من تقديم حدود واحدة فقط للندبة النهائية لكل حريق، تسجل مجموعة البيانات لقطات يومية تقريبًا للمساحة المحروقة أثناء توسعها، بإجمالي 320 خطوة نمو مميزة. تتتبع كل خريطة الحافة الخارجية للمنطقة المحروقة في لحظة معينة من حياة الحريق، أشبه برسم تسلسلي يبين تقدم جبهة الحريق. يفتح هذا المستوى من التفصيل الباب لدراسة سرعة انتشار الحرائق، وكيفية استجابتها للطقس، وتفاعلها مع أنواع مختلفة من الغطاء النباتي.

المراقبة من الفضاء بدقة عالية

لبناء هذه الخرائط، لجأت المجموعة إلى أقمار صناعية تجارية عالية الدقة تديرها شركة Planet Labs. تلتقط هذه المركبات الصغيرة صورًا ضوئية لسطح الأرض بدقة تقارب ثلاثة أمتار، وغالبًا بمعدل صورة يوميًا. تلك الدقة كافية لرصد بنية البقع المحروقة وكيفية نموها من يوم لآخر. استخدم الباحثون أولًا طريقة شبه آلية لاستخراج الأرض المحروقة في كل صورة، معتمدين على اختلاف انعكاس الأراضي المكشوفة بالدخان للأشعة تحت الحمراء القريبة مقارنة بالنباتات غير المحروقة. ثم قاموا بتنقيح هذه الحدود الأولية يدويًا، مصححين الأخطاء الناجمة عن الدخان أو السحب أو المعالم الأرضية المضللة مثل المياه الداكنة أو التربة العارية.

تحويل الصور الخام إلى أشكال حريق قابلة للاستخدام

بنية كل خريطة منطقة محروقة تبدأ كشبكة من البكسلات التي عدِّل سطوعها لإزالة القيم المتطرفة وجعل الصور قابلة للمقارنة. وضع الباحثون حد قطع مخصصًا في قناة الأشعة تحت الحمراء القريبة بحيث تكون البكسلات الأغمق من هذا الحد مرشحة لأن تكون أجزاءً محترقة. جُمعت مجموعات من هذه البكسلات في أشكال أكبر، في حين أُزيلت الاكتشافات الخاطئة الواضحة—كالمسطحات المائية. وبما أنه من الصعب تمييز الجزر الصغيرة غير المحروقة داخل الحريق عن البقع المحروقة المفقودة باستخدام عدد قليل من نطاقات الألوان فقط، ركز الفريق على رسم الحدود الخارجية لكل ندبة. أخيرًا حوّلوا مجموعات البكسلات إلى مضلعات ملساء يمكن معالجتها بسهولة في برمجيات الخرائط.

إضافة سياق عن الأرض والبيانات

يعتمد انتشار الحرائق بشدة على ما يحترق، لذا فإن كل خطوة مخصصة في الخرائط مرتبطة بخريطة غطاء أرضي تصنف المسطح تحته—مثل الغابات، والشجيرات، والمحاصيل، والمروج العشبية، أو المناطق الحضرية. لكل شكل محترق، يسرد مجموعة البيانات نسبة مساحته التي تقع ضمن كل فئة واسعة من هذه الفئات. كما يدرج المؤلفون مجموعة غنية من الحقول الوصفية: متى وفي أي وقت التُقطت صورة القمر الصناعي، وحجم المنطقة المحروقة، ومدى وضوح مشاهدتها، مع تصنيف جودة مكوَّن من أربعة مستويات يستند إلى كمية الدخان وغطاء السحب. حتى التواريخ التي لم يكن بالإمكان رسم حدود فيها، على سبيل المثال بسبب الدخان الكثيف أو الصور المفقودة، محفوظة في السجل مع توضيح السبب.

كيف يمكن للباحثين والمخططين استخدام هذه البيانات

نظرًا لأن FireSpread_MedEU مشارَكة كملف خريطة موثَّق جيدًا واحد، يمكن إدماجها بسهولة في نماذج الحرائق البرية، ودراسات المخاطر، وأدوات الرؤية الحاسوبية الجديدة. يمكن للعلماء اختبار مدى دقة محاكاة انتشار الحرائق لديهم في إعادة نمو الحرائق الملاحَظ يومًا بيوم، أو التحقق مما إذا كانت منتجات المساحات المحروقة الآلية من أقمار صناعية أخرى تحصل على حجم وشكل الحرائق بشكل صحيح. وتكشف البيانات أيضًا عن حدودها: تحدث فترات فراغ تمتد لعدة أيام عندما حجبت الدخان أو السحب الرؤية، ويُبسَّط النسيج الداخلي للمحروقات إلى حدوده الخارجية. ومع ذلك، من خلال الجمع بين دقة مكانية دقيقة ولقطات متكررة زمنياً، تمنح مجموعة البيانات هذه مجتمع البحث أساسًا قيمًا لفهم وتوقع سلوك الحرائق البرية في أوروبا المتدفئة.

الاستشهاد: Müller, S., Hofmann-Böllinghaus, A., Chen, Z. et al. A high-resolution spatiotemporal wildfire propagation dataset for the Mediterranean and Europe. Sci Data 13, 389 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06965-2

الكلمات المفتاحية: الحرائق البرية, بيانات الأقمار الصناعية, تغير المناخ, انتشار الحريق, الاستشعار عن بعد