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» Teledetección hiperespectral aplicada al medio ambiente

Información derivada de sensores hiperespectrales a disposición para el seguimiento del estado de los ecosistemas andaluces

Divulgación de resultados del proyecto de I+D+i “Implementación de nuevas tecnologías mediante la aplicación al sector ambiental de metodologías avanzadas con sensores hiperespectrales”

¿Qué es?

A finales del año 2006, la Unidad de I+D+i de la Agencia de Medio Ambiente y Agua puso en marcha el proyecto: Implementación de nuevas tecnologías mediante la aplicación al sector ambiental de metodologías avanzadas con sensores hiperespectrales.  Con este proyecto, autofinanciado por la Agencia de Medio Ambiente y Agua y con la participación de técnicos de la REDIAM, se daba un paso hacia la incorporación de nuevas tecnologías de teledetección aeroespacial en este sector, capacitándose al grupo de teledetección y fotogrametría para su tratamiento y análisis. Se seguirían problemáticas ambientales diferentes, considerando que la idea principal sería llevar a cabo un proyecto orientado especialmente a la nueva tecnología y la metodología de estudio dentro del campo de la teledetección, más que al objeto de estudio en sí. Se establecieron así dos ámbitos diferentes de estudio, en medio forestal (pinares de Sierra de los Filabres, Almería y pinares en monte público de Almonte, Huelva) y en medio marino (sector marino comprendido entre las poblaciones de Carboneras y Las Negras, en el PN de Cabo de Gata-Níjar). Los resultados (cartografías e imágenes clasificadas) y los productos intermedios (imágenes originales, productos derivados y datos de campo más relevantes) quedarán integrados en la REDIAM para el libre acceso de gestores e interesados.

¿Cuál es su objetivo?

En el medio forestal el objetivo se centró en el análisis de los procesos de decaimiento o afección en masas de coníferas debido tanto a causas bióticas (plagas de procesionaria del pino) como abióticas (decaimiento forestal por cambio climático), localizándose las zonas de estudio en monte público de Almonte (Huelva) y en la Sierra de los Filabres (Almería); en lo que respecta a las plagas de procesionaria se buscarían claves que permitieran de alguna manera cartografiar con precisión los daños, mientras que en el caso del estudio de los procesos de decaimiento forestal habría que establecer mapas de daños por especies a partir de la correlación de bioindicadores e índices extraídos de las imágenes, así como un análisis comparativo entre varios sensores con el objeto de establecer las oportunas relaciones entre escala-sensor-objeto de estudio. Por su parte, en el medio marino el objetivo fue la caracterización de las praderas de fanerógamas marinas en un sector del PN de Cabo de Gata-Níjar (Almería), al sur de la población de Carboneras, procurando en la medida de lo posible la delimitación de dichas praderas, la diferenciación de especies y la elaboración de cartografía. En ambos casos se trata pues de un proyecto de investigación que busca la valoración de este tipo de sensores  en un contexto puramente ambiental, donde la teledetección hiperespectral tiene aún una aplicación relativamente escasa en el medio forestal y prácticamente nula en el medio litoral, al menos a escala local. Así mismo se procuraría en ambos casos el desarrollo de metodologías a varios niveles (captura de datos en campo, tratamiento de muestras y datos, análisis de imágenes, generación de índices, etc.).

 

  

Metodología

Junto al estudio de métodos de análisis adaptados a estas imágenes, en virtud del proyecto se han desarrollado protocolos de trabajo en campo específicos, lo que es especialmente importante en el medio acuático, donde la captura de información es complicada y muy dependiente del estado del mar y de los medios disponibles. En líneas generales las fases metodológicas son comunes a cualquier otro proyecto de teledetección: análisis bibliográfico y selección de zonas, vuelos y captura de imágenes, trabajo de muestreo y tratamiento de datos de campo, corrección  y análisis de imágenes y clasificación, validación de resultados y elaboración cartográfica. Sin embargo, en cada parte del proyecto, además, se intercalan fases específicas necesarias para alcanzar los objetivos planteados o para mejorar resultados, como el tratamiento específico de imágenes del térmico, el tratamiento estadístico de los datos, la aplicación de modelos de transferencia radiativa, el análisis de la columna de agua, o la clasificación mediante árboles de decisión.

Aplicaciones

En ámbitos forestales:

  • Seguimiento del estado fitosanitario de las masas de pinares andaluzas en un rango de escala que oscilaría entre 1:250.000 y 1:100.000 a través de la monitorización de indicadores eco-fisiológicos tales como el índice de área foliar y el contenido global de clorofila.
  • Seguimiento a escala local del estado de salud del bosque en áreas de especial sensibilidad a perturbaciones. El rango de escala de las cartografías obtenidas sería de 1:50.000  a 1:10.000.
  •  Vigilancia de parcelas de control en áreas de especial sensibilidad a la incidencia de perturbaciones a escala de detalle (resolución nominal del píxel < 0,5m).

En ámbitos litorales/marinos:

  • Cartografía de caracterización de las praderas de fanerógamas marinas en el litoral mediterráneo andaluz.
  • Cartografía de caracterización de los fondos marinos en el litoral andaluz.
  • Estudios de calidad de las aguas continentales.
  • Realización de campañas de radiometría en aguas costeras y continentales.
  • Elaboración de una biblioteca de referencia espectral de vegetación acuática.

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