técnicas de teledetección para la prevención y evaluación ... · usando imÁgenes de satÉlite...

Técnicas de Teledetección para la prevención y evaluación de incendios

forestales en Canarias

JORNADA TÉCNICA “TELEDETECCIÓN E INCENDIOS” Zaragoza, 17 de marzo de 2010

Universidad de Zaragoza, Plaza Basilio Paraíso, 4

Alejandro González CalvoPedro Hernández Leal Manuel Arbelo Pérez

EsquemaJornada Técnica “Teledetección e Incendios”IntroducciónLíneas de InvestigaciónLíneas futuras

1. Introducción al GOTA

2. Líneas de investigación

Zaragoza, 17 de marzo de 2010 2

3. Líneas futuras

IntroducciónLíneas de Investigación

Líneas futuras

Origen y estructura actual

� Registrado como grupo de investigación oficial en la ULL,año 2000.

� Compuesto por miembros de dos departamentos conintereses comunes.

ESTRUCTURA DEL GOTA

� Dpto. Física Fundamental y Experimental, Electrónicay Sistemas

� Dpto. de Física Básica

� 14 investigadores en la actualidad

� Grupo de excelencia de la ULL

Zaragoza, 17 de marzo de 2010

1. Introducción al GOTA

2. Líneas de investigación

• Estudio de componentes atmosféricos

EsquemaJornada Técnica “Teledetección e Incendios”IntroducciónLíneas de InvestigaciónLíneas futuras

Zaragoza, 17 de marzo de 2010 4

• Estudio de componentes atmosféricos

• Modelización atmosférica

• Teledetección de incendios forestales

3. Líneas futuras

IntroducciónLíneas de Investigación

Líneas futuras

Estudio de componentes atmosféricosModelización atmosféricaTeledetección incendios forestales

� Caracterización de aerosoles

• Medida de aerosoles desde tierra• Medida de aerosoles desde satélite• Composición de aerosoles

Estudio de Componentes atmosféricos

� Clasificiación de nubes

Modelización atmosférica

� Modelos numéricos mesoescalares (MM5, WRF)

� Adaptación a la región de Canarias

Zaragoza, 17 de marzo de 2010

Estudio de componentes atmosféricosModelización atmosférica Teledetección de incendios forestales

� Índice de riesgo de incendios forestales

• Índice de riesgo estático

Teledetección de incendios forestales

IntroducciónLíneas de Investigación

Líneas futuras

• Índice de riesgo estático • Índice de riesgo dinámico• Resultados

� Cartografiado de incendios forestales

Zaragoza, 17 de marzo de 2010

Estudio de componentes atmosféricosModelización atmosférica Teledetección de incendios forestales

� Determinar la influencia de factores geográficos permanentes sobre focos de incendio producidos en las últimas décadas

� Obtención de un mapa de riesgo de incendio dependiente de dichos

Objetivos

Riesgo incendios forestales

IntroducciónLíneas de Investigación

Líneas futuras

Obtención de un mapa de riesgo de incendio dependiente de dichos factores permanentes

Mapa de Riesgo Estático

� Determinar la influencia del estrés hídrico sobre focos de incendio producidos en las últimas décadas

� Obtener un mapa de riesgo de incendio dependiente de factores estáticos y dinámicos

Mapa de Riesgo Dinámico

Zaragoza, 17 de marzo de 2010

Estudio de componentes atmosféricosModelización atmosférica Teledetección de incendios forestales

� Determinar aquellos factores cuasiestáticos que influyen en el riesgo de incendio

� Normalizar y reclasificar dichos factores por medio de un SIG

� Integrar la estadística de incendios acaecidos en una zona dada en un SIG

Metodología

Riesgo incendios forestales

IntroducciónLíneas de Investigación

Líneas futuras

SIG

� Obtención de la probabilidad estática de suceso de un incendio forestal obtenida mediante regresión logística multivariante (FRSI)

�Obtención de la probabilidad dinámica de suceso de un incendio forestal obtenida mediante modulación del estrés hídrico (FRDI)

FRDI = (1-WSI)FRSI

�Obtención del valor medio de dicha probabilidad en una zona dada en periodos consecutivos y análisis de la evolución

Zaragoza, 17 de marzo de 2010

Riesgo incendios forestales

� Factores cuasiestáticos

Estudio de componentes atmosféricosModelización atmosférica Teledetección de incendios forestales

IntroducciónLíneas de Investigación

Líneas futuras

Riesgo incendios forestales

Estudio de componentes atmosféricosModelización atmosférica Teledetección de incendios forestales

� Estadística de incendios

IntroducciónLíneas de Investigación

Líneas futuras

� Regresión logística multivariante

∑

∑

+

+

+==

)(

)(

1)1(

iXi

iXi

e

eYP

βα

βα

Zaragoza, 17 de marzo de 2010

Riesgo incendios forestales

Estudio de componentes atmosféricosModelización atmosférica Teledetección de incendios forestales

Índice de Riesgo de incendio dinámico (FRDI)

FRDIi,j=(1-WSI)FRSI, siendo i,j los FRDI para NDVI-AVHRR y NDVI-MODIS

IntroducciónLíneas de Investigación

Líneas futuras

∑

∑

+

+

+==

)(

)(

1)1(

iXi

iXi

e

eYP

βα

βαMODIS FIRE RISK DYNAMIC INDEX (Jun-Sept 05)

00,050,1

0,150,2

0,250,3

0,35

1 2 3 4 5 6

Composite period (15 days)

Fire

Ris

k i Region 1

Region 2

Region 3Region 4

AVHRR FIRE RISK DYNAMIC INDEX (Mar-Sept 05)

0,15

0,25

0,35

0,45

0,55

0 5 10 15 20 25 30

Week

Fire

Ris

k in

Region 1

Region 2

Region 3

Region 4

Riesgo incendios forestales

Estudio de componentes atmosféricosModelización atmosférica Teledetección de incendios forestales

IntroducciónLíneas de Investigación

Líneas futuras

Índice de riesgo estático (FRSI)

Riesgo incendios forestales

FRDI=(1-WSI) FRSI

Índice de riesgo dinámico (FRDI)

Estudio de componentes atmosféricosModelización atmosférica Teledetección de incendios forestales

IntroducciónLíneas de Investigación

Líneas futuras

REG-3

REG-2

REG-1

REG-4

REG-5

Zaragoza, 17 de marzo de 2010

Evaluación de incendios

Composición Falso color (ASTER RGB-321) paraTenerife. Perímetro del área quemada en amarillo.

Composición Falso color (ASTER RGB-321)para Gran

Canaria. Perímetro del área quemada en amarillo.

� Análisis de idoneidad de diferentes índices espectrales� Evaluación severidad de quemado del pixel

Cartografiado incendios forestales(Incendios Canarias 2007)

Estudio de componentes atmosféricosModelización atmosférica Teledetección de incendios forestales

IntroducciónLíneas de Investigación

Líneas futuras

Tenerife. Perímetro del área quemada en amarillo.

Zaragoza, 17 de marzo de 2010

Evaluación de incendios

RGB false colorR

RI�IVS =

� Análisis de idoneidad de diferentes índices espectrales� Evaluación severidad de quemado del pixel

Cartografiado incendios forestales(Incendios Canarias 2007)

Estudio de componentes atmosféricosModelización atmosférica Teledetección de incendios forestales

IntroducciónLíneas de Investigación

Líneas futuras

RRI�

RRI�IVD�

+−= 5,05,0 +

+−=+=RRI�

RRI�IVD�IVT

5,15,0

⋅++

−=RRI�

RRI�IVAS

Zaragoza, 17 de marzo de 2010

EsquemaJornada Técnica “Teledetección e Incendios”IntroducciónLíneas de InvestigaciónLíneas futuras

1. Introducción al GOTA

2. Líneas de investigación

Zaragoza, 17 de marzo de 2010 16

3. Líneas futuras

Líneas Futuras de investigación

Teledetección de incendios forestales

IntroducciónLíneas de Investigación

Líneas futuras

Introducción en el modelo de nuevas capas

· Líneas de AT y BT de hilo desnudo

Área de Teledetección térmicaProyectos

Zaragoza, 17 de marzo de 2010

Líneas Futuras de investigación

IntroducciónLíneas de Investigación

Líneas futuras

Teledetección de incendios forestales

simulación (resolución 1km x 1km)Introducción en el modelo de parámetros meteorológicos obtenidos por simulación (resolución 1km x 1km)

Área de Teledetección térmicaProyectos

Mapas de viento procedentes de modelos numéricos mesoescalares (MM5, WRF), adaptados a la región de Canarias

Líneas Futuras de investigación

IntroducciónLíneas de Investigación

Líneas futuras

Teledetección de incendios forestales

•Incorporación de mapas de temperatura (LST) a partir de datos ASTER y MODIS:

Área de Teledetección térmicaProyectos

Zaragoza, 17 de marzo de 2010

Imágenes de Temperatura de la superficie terrestre (LST) de la Isla de Tenerife (resolución 90m)

Líneas Futuras de investigación

IntroducciónLíneas de Investigación

Líneas futuras

Teledetección de incendios forestales

•Integración de los índices de riesgo en modelos que simulen la evolución de un incendio (SADEMER3D)

Área de Teledetección térmicaProyectos

Zaragoza, 17 de marzo de 2010

Proyectos

� Proyectos internacionales� UTILIZACIÓN DE IMÁGENES DE SATÉLITE DE ALTA RESOLUCIÓN PARA LA GESTIÓN DEL

TERRITORIO MACARONÉSICO (2009-2012)

� Proyectos nacionales� DESARROLLO DE TECNICAS DE TELEDETECCION PARA OPTIMIZAR LA CARACTERIZACION DE LA

Proyectos de investigación

IntroducciónLíneas de Investigación

Líneas futurasÁrea de Teledetección térmicaProyectos

� DESARROLLO DE TECNICAS DE TELEDETECCION PARA OPTIMIZAR LA CARACTERIZACION DE LA VARIABILIDAD CLIMATICA (CGL2007-66888-C02-01/CLI) (2008-2011)

� DESARROLLO DE SENSORES REMOTOS Y TÉCNICAS DE TELEDETECCIÓN PARA MEJORAR LA CAPACIDAD DE OBSERVACIÓN DE LA ATMÓSFERA Y EL SISTEMA CLIMÁTICO (2004-2007)

� Proyectos regionales� GENERACIÓN DE MAPAS DE RIESGO DE INCENDIO DINÁMICOS PARA EL ÁREA DE CANARIAS,

USANDO IMÁGENES DE SATÉLITE Y DATOS DE CAMPO INTEGRADOS EN UN SIG (2006-2008)

� Contratos de investigación � PREVENCIÓN DE RIESGOS NATURALES EN EL MUNICIPIO DEL PASO, USANDO IMÁGENES DE

SATÉLITE E INFORMACIÓN AUXILIAR INTEGRADA EN UN SIG (2004-2005)

Zaragoza, 17 de marzo de 2010