Metodología 2: la experiencia de Bolivia

Monitoreo
Degradacion forestal
Armando Rodriguiez Montellano
Fundacion Amigos de la Naturaleza
Unidad de análisis (pixel)
Cobertura de copas
(30% mínimo)
Área mínima
(entre 0,05 ha y 1 ha)
Altura mínima de los árboles a madurez en situ in situ (2 a 5 m )
Definición de Bosque
Rodríguez. A (2010)
Rodríguez. A (2010)
La definición genérica de la
degradación de los bosques
(La reducción de la capacidad de un
bosque de proveer bienes y servicios)
No Bosque
Bosque abierto
Bosque denso
Deforestado
Bosque degradado
Bosque intacto
Menos de 30% de densidad de
dosel forestal
Menos de 30 a 75% de densidad de
dosel forestal
Mas de 75% de densidad de
dosel forestal
Definición de Degradación
En realidad es un gradiente
Degradado
Intacto
Degradado
Intacto
Rodríguez. A (2010)
Biótico
Abiótico
Dinámico
Viento
temperatura
humedad
Tamaño de la población
morbilidad
Intensidad
Severidad
Elevación
Condición
-Vigor
-Edad
Estático
Antes del disturbio
• Reducción de la biodiversidad/especies
• Ocupación/dominación de especies
invasoras/introducidas
• Erosión
• Producción/valor de la madera
• Contenido de Biomasa
• Fragmentación de Hábitats
• Bosque/cobertura de copas
Indicadores
Después del disturbio
Rogan and Miller, (2010)
Indicadores de la degradación forestal
Bosque
Degradación forestal
Conversión forestal
Deforestación
Tala Selectiva
Quemas e Incendios
forestales
Pasto
Cultivos
Otras T.
Aprovechamiento
Forestal
Tierras abandonadas
Bosque degradado
Bosque Secundario
(Regeneración)
Souza, et al. (2006)
Conversión del Bosque
d1
B´´
B
A
B´
A´´
75%
30%
A´
T1
d2
Periodo de regeneración
Dinámica del bosque
T2
Densidad de cobertura (%)
No -degradado
Degradado
Deforestado
D
Rodríguez. A (2010)
Análisis de Fragmentación – Landscape Ecology
30 m
30 m
Copa de arboles
Degradación
100 km
Resolución Espacial Vs. Resolución Temporal
Escala espacial para las observaciones
Fuego
1 km
Cambio de Uso
del Suelo o
Cobertura
Landsat 30m
250 m
30 m
Fenología
Aprovechamiento
10 m
Ikonos 1m
1m
Días
TRENDS in Ecology & Evolution (2010)
Meses
Años
Décadas
Escala de tiempo para las observaciones
Consideraciones Metodológicas
Siglo
Amazonia
Transición
Chiquitano
0.2
Amazonia (Bosque siempre verde)
0.1
Enhanced vegetation index - EVI
Estacional de la vegetación
0
-0.1
-0.2
0.2
2000
2004
2006
2008
2010
2012
2000Chiquitano (Bosque
2002 caducifolio)
2004
2006
2008
2010
2012
2006
2008
2010
2012
0.1
2002
Transición (Bosque siempre verde y casucifolio)
0
-0.1
-0.2
0.2
0.1
0
-0.1
-0.2
2000
2002
2004
Cambios estacionales /( tipos de bosque)
Amazonia boliviana
años
2003
162 Landsat
23 Imágenes
7 Años
2009
ImgTools: a software for optical remotely sensed data analysis
Normalized Difference Fraction Index – NDFI
2) Construcción de Librerías
espectrales
(1) PRE-Procesamiento
Estimar la visibilidad y el
vapor de agua
Coregistracion
Conversion a Radiancia
Reflectancia
Landsat
No
Corrección
Haze?
Yes
Corrección
Atmosférica
FLASSH
Landsat
Aplicando Carlotto 1996
Metodo
(3) SMA
Pixel Purity
Index - (PPI)
NDFI
4) Clasificación de imagen
GV
•Degradación Forestal
• Tala selectiva
• Incendios forestales
• Cobertura de la tierra
NPV
Pixels
SVDC
Soil
Shade
GV + NPV + Soil + Shade = 1
Metodología
por clase
Visualización
Curvas espectrales
Imágenes
genéricas
Endmembers
Espacio
de mezcla
espectral
Firma
espectral
Reflectancia
Pixel Mezcla
Banda 2 (Reflectancia)
Vegetación Fotosintética (GV)
Pixel con mezcla
Superficie Descubierta (Soil)
Vegetación No Fotosintética (NPV)
Longitud de onda
Bosque Sano
Bosque Perturbado
Deforestación
Vegetación Fotosintética (GV)
Banda 1 (Reflectancia)
GVSombra 
Vegetación No Fotosintética (NPV)
Superficie Descubierta (Soil)
NDFI 
GV
100  Sombra
GVSombra  (NPV  Suelo)
GVSombra  NPV  Suelo
Modelo Mezcla espectral Espectral
Imagen NDFI
Landsat TM
Veg. Fotosintética
Veg. No fotosintética
Suelo
Vegetación
Apertura de Claros
Regeneración
Suelo
Caminos
Patios de acopio
NPV
Degradación
forestal
Detección de cambios en el dosel
Patios de acopio y daños al dosel.
Filtro de análisis textural (3x3
pixel) en áreas forestales
Áreas de Impacto
Patios de acopio de madera
Bonifacio et al 2006
Caminos de extraccion forestal
Patios de acopio y daños al dosel.
Áreas de Impacto
Extrapolación de valores de degradación
Deforestado
Degradado
Intacto
DDF - foto hemisférica
Diseño de muestreo para la validación
b
b
b
a
a
a
2011
2013
1
0.75
0.5
0.25
0
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
1
2012
St a
2013
St b
0.75
0.5
0.25
0
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
Licencias
Gratuita, bajo solicitud y registro de uso.
Sistema
PC (procesador x86 (32 bits)), Windows XP y Vista,
2 GB DD, 2 GB RAM).
Experiencia
Medio, conocimientos básicos de teledetección.
Procesamiento
Horas, 4hrs (imagen Landsat).
Dependencia
Ninguna, Programado en IDL.
Satélites
LANDSAT 4, 5, 7, 8
Soporte
IMAZON, Brasil
Dr. Carlos Souza
Requerimientos de cálculo
• Optimización
– Ganancia de Tiempo, evitar errores sistematicos.
• Automatización
– Pasos secuenciales
• Replicabilidad
– Varias instituciones pueden compartir resultados
• Pre-procesamiento de imágenes
completo
Ventajas
• Control en las librerías espectrales
– Incluir bosque caducifolio.
• Requiere tiempo de validación.
• Problemas de compatibilidad
entre versiones.
• Limitada red de usuarios
colaborativos
Desventajas
• La degradación es un estado y un proceso de criterios
comunes con la Fragmentación.
• Los indicadores deben ser seleccionados para tipos de
bosques locales
• La degradación debe ser considera como un proceso
dinámico.
• Es posible establecer patrones de degradación a través de la
aplicación de métricas de paisaje.
• El indicador de DDF permite incorporar otros indicadores
para una evaluación de la degradación mas integral.
Conclusiones y recomendaciones