Teledetección de la Desertificación y Sequia en Perú

Lima, 3 y 4 de abril del 2014

Dr. Joel Rojas Acuña

Laboratorio de Teledetección – Departamento de Física Interdisciplinaria

Facultad de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Lima - Perú (jrojasa@unmsm.edu.pe)

Proyecto de Investigación

• Proyecto Cátedra CONCYTEC

“Teledetección de la Desertificación y la Sequia”

• Primer Año: 01 diciembre 2011 – 21 diciembre 2012

• Final: 13 marzo 2013 – 13 marzo 2014• Programa de Postgrado : Maestría en Física con mención en Geofísica

• Equipo de Investigadores

• Dr. Joel Rojas Acuña, Investigador Principal

• Dr. Bram Leo Willems, Investigador Asociado

• Dr. Leonidas Ocola Aquise, Investigador Asociado

Cátedras CONCYTEC

• 2007-2010

• Tecnología de la Información y Comunicación - Orientación al desarrollo de Software -

Universidad Nacional San Agustín de Arequipa

• Biotecnología Animal - Universidad Particular Cayetano Heredia

• Acuicultura Tropical – Universidad Nacional de la Amazonia Peruana

• Química Ambiental - Universidad Católica Santa María de Arequipa

• Automatización, control y optimización de procesos industriales – Universidad de Piura

• Nanomateriales – Universidad Nacional de Ingeniería

• Productos Naturales y Biocomercio – Universidad Nacional Mayor de San Marcos

• 2011-2012

• Ciencias del Mar - Universidad Particular Cayetano Heredia

• Teledetección en Desertificación y Sequía – Universidad Nacional Mayor de San Marcos

• Energías Renovables y Eficiencia Energética - Universidad Nacional de Ingeniería

Instituciones Colaboradoras

• Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo - Lambayeque.

• Universidad San Cristóbal de Huamanga - Ayacucho.

• Universidad Nacional San Antúnez de Mayolo - Ancash

• Universidad Nacional de Piura

• Instituto Geofísico del Perú

Piura

Lambayeque

Ancash

Lima

Ayacucho

Instituciones Avales

Empresa Agroindustrial Pomálca

Ministerio del Ambiente

CEPAL

GTZ

Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo

Becas de Post-Grado

• Becas de Maestría en Física mención Geofísica

• 05 Becas: Cinco Ciclos (2.5 años) en 2012.

• 05 Becas: Cinco Ciclos (2.5 años) en 2013.

• 08 físicos egresados FCF - UNMSM, Lima.

• 01 físico egresado de UNSCH, Ayacucho.

• 01 Ingeniería física egresada de UNI, Lima.

Software de procesamiento de imágenes NOAA

desarrollado en LABTEL – FCF - UNMSM

Temperatura de la Superficie del Mar y NDVI usando imágenes

del sensor AVHRR a bordo de la serie de satélites NOAA.Registrado INDECOPI, 2009

SOFTWARE DE PROCESAMIENTO DE IMÁGENES DEL SENSOR AVHRR DE LA SERIE DE SATÉLITES NOAA. Edison Pariona Silva, Carlos Eche Llenque,

Julio Martín Herrero, Flavio Carrillo Gomero y Joel Rojas Acuña. Revista de Investigación de la Electrónica. UNMSM. N° 8, Marzo 2002

AVHRR/NOAA Image Processing Software “Pacha Ricaj”

SATÉLITE PERIODO FORMATO TIPO

NOAA-16 01 oct al 13 nov 2002 LEVEL-1B LAC

NOAA-18 01 mar al 5 abr 2007 LEVEL-1B LAC

METOP-2 01 mar al 05 abr 2008 LEVEL-1B LAC

17/04/2014 7

Estimation and Validation of the Sea Surface Temperature

Near of Peru using the AVHRR/NOAA Image Processing

Software “Pacha Ricaj” - (2002-2008)

IN SITU DATA FROM IMARPE AND SATELLITE DATA FROM NOAA

Project Support by AECI, CONCYTEC, OEA and UNMSM

Published in Meeting GHRSST on Lima 2010

17/04/2014 8

Estimation and Validation of the Sea Surface Temperature

Near of Peru using the AVHRR/NOAA Image Processing

Software “Pacha Ricaj” - (2002-2008)

J. C. Eche, J. R. Acuña and E. Alburqueque . Estimation and validation ofthe Peruvian sea surface temperature using NOAA - AVHRR and in-situdata with PACHARICAJ software. Proceedings of GHRSST XI ScienceTeam Meeting (G11) - Lima 2010. Page 77-79.

J. C. Eche. Estimation and validation of the Peruvian sea surfacetemperature using NOAA - AVHRR and in-situ data with PACHARICAJsoftware. Thesis of Licenciatura of Physics, UNMSM.

31211212111110S )1)(sec()(T ATTATTATA

9

January 2006

RESULTS

Spatial and Temporal Variability of the Sea Surface Chlorophyll–a Near of Peru using MODIS – Aqua Image

)]()([

)(

)()(

2

2

b

brs

ba

b

nQ

ftR

43

33

233 403.1659.0457.1753.22830.0

0.10 MMMM RRRR

aC

490

550

443

550103 log RRR M

10

February 2006

Post – Degree Course: Ocean Remote Sensing

Biology Sciences Faculty UNMSM

11

March 2006

Rosa Ines Paredes Peñafiel. (2009). Spatial andTemporal Variability of the Sea SurfaceChlorophyll–a Near of Peru using MODIS – AquaImages. Thesis of Bachelor's degree of Physics,UNMSM

12

April 2006

The MODIS image data were obtened from Ocean Color Team (Jan-1 to apr-30 2006. 175 images at January 174 images at February 188 images at March170 images at April707 images totalLAC - 82,608,128 bytesMYD03 - 30,113,792 bytes.

The values range of chlorophyll-a was 0.015 – 64 mg.m-3.

Quezada, et al. Modelo físico de la estimaciónde la concentración de clorofila-a en el marperuano usando imágenes MODIS. Revista deInvestigación de Física 14, 111402403 (2011).

Quezada, et al. Variabilidad espacial y temporalde la concentración de clorofila-a en el marperuano usando imágenes MODIS-AQUA.Revista de Investigación de Física 14,111402404 (2011).

(a) (b) (c)

Imágenes productos a) TSM MODIS/TERRA, b) TSM AVHRR/NOAA-18 estimado con coeficientes globales yc) TSM AVHRR/NOAA-18 estimado a partir de los coeficientes determinados en el trabajo de tesis.

Temperatura de la Superficie del Mar estimada desde Satélite

EDWARD ALBURQUEQUE SALAZAR. ESTIMACIÓN DE LA TEMPERATURA DE LA SUPERFICIE DEL MAR PERUANO USANDO IMÁGENES

SATELITALES EN EL INFRARROJO TÉRMICO. Tesis de Licenciado en Física. FCF-UNMSM, 2012

17/04/2014 14

Concentración de la clorofila – a (mg/m3) del litoral peruano (0–20S y 90–70W)

a partir de las imágenes MODIS–AQUA en el año 2006 de 9 x 9 km.

Giovanni is a Web-based application developed by the GES DISC that provides a simple and intuitive way to visualize,

analyze, and access vast amounts of Earth science remote sensing data without having to download the data.

NDVI AVHRR – NOAANDVI - VEGETATION SPOT 4 - PERÚ

FLAVIO NIREO CARRILLO GOMERO. SISTEMA DE DETECCIÓN TEMPRANA DE LA SEQUÍA EN EL PERÚ UTILIZANDO IMÁGENES DE SATÉLITE Y

DATOS INDICE DE OSCILACION SUR . TESIS DE MAGÍSTER EN INGENIERIA DE TELECOMUNICACIONES - FIEE-UNMSM, 2009.

Bch. Tony Edgar Anculle Condorchoa. Estudio de la

Sequía en la Costa Norte del Perú a Partir de las

Imágenes del Índice de Vegetación del Sensor

VEGETATIÓN del Satélite SPOT-4 y los Índices Oscilación

Sur. Tesis de Maestría en Física mención Geofísica – UPG

– FCF - UNMSM

0 0.2 0.4 0.8 1.0 1.2

Figura 4.2 - Promedio anual del espesor óptico de aerosoles

para el año 2004, con una resolución espacial de 1x1km, para el

área de estudio.

𝝉𝒂 (0.550 μm)

Figura 4.6 - Distribución temporal del espesor óptico de aerosoles

𝜏𝑎 0.55 𝜇𝑚 para un pixel 1km x 1km correspondiente al

Departamento de Lima, (-11º40’46.13” y -76 º36’46.08”).

Bch. Edison Cholan Rodríguez. Estimación del espesoróptico de los aerosoles a partir de los datos level 1b delsensor MODIS sobre Perú (2004-2005). Tesis de Maestría

en Física mención Geofísica – UPG – FCF - UNMSM

Figura 5.20. Ubicación de las muestras extraídas en el terreno.

Figura 5.22. Mapa temático de la distribución de la salinidad

Bach. Renato Soca Flores. Identificación de TierrasDegradadas por Salinidad del Suelo en los Cultivos de Cañade Azúcar en Pomálca usando Imágenes de Satélite. Tesis deMaestría en Física mención Geofísica – UPG – FCF - UNMSM

Bch. Robles Romero, Luis Alberto. Variabilidad del índice de sequía a partir del NDVI y NDWI del sensor MODIS en el Perúdurante el periodo 2000-2012. Tesis de Maestría en Física mención Geofísica – UPG – FCF - UNMSM

Bch. Jhon Guerrero Salinas. Investigación de la Climatología de la Humedad Atmosférica y su Relación con la Sequía en

el Territorio Peruano Utilizando Imágenes del Sensor MODIS a Bordo del Satélite TERRA: Resultados preliminares. Tesis

de Maestría en Física mención Geofísica – UPG – FCF - UNMSM

Bch. Erick Principe A. Validación de técnicas

mecano estadísticos para la clasificación del

ecosistema manglares de Tumbes mediante

imágenes de satélite. Tesis de Maestría en Física

mención Geofísica – UPG – FCF – UNMSM. 2013.

Figura 3. Modelo de Elevación Digital de la Cuenca Hidrográfica Chancay – Lambayeque

Figura 1. NDVI Landsat de la Cuenca Hidrográfica Chancay en Lambayeque

Bch. Walter Martín Leyva Molina. Estudio de la influencia de las zonas de cabecera de cuenca en la disponibilidad de agua de la cuenca del Río Chancay – Lambayeque. Tesis de Maestría en Física mención Geofísica – UPG – FCF – UNMSM. 2013.

Figura 3. Mapa de posible Bofedalesdeterminados por los rangos deNDVI, imagen Landsat5 (20-7-1997)

Figura 4. Mapa de posible Bofedalesdeterminados por los rangos de NDVI,imagen Landsat5 (4-7-2008)

Figura 1. Cuenca alta del río Chillón, alturas superiores a 3500 msnm

Lic. Jorge Luis García Dulanto. Estudio de los Humedales de la cuenca del río Chillón a través de imágenes Landsat TM y ETM+. Tesis de Maestría en Física mención Geofísica – UPG – FCF – UNMSM. 2013.

Aerosoles de MODIS

ESPESOR ÓPTICO DE LOS AEROSOLOES

Bch. Noelia Rojas Benavente. Study of the Dynamics of the AerosolOptical Depth in South America from MODIS images of Terra andAqua satellites (2000-2012). Tesis de Licenciatura en Física. EAP.Física FCF-UNMSM

19th International Conference on Nucleation and Atmospheric Aerosols (ICNAA), Colorado State University. will be held June 23-28, 2013

Estudio de la Dinámica del Espesor Óptico de los Aerosoles en América del Sur

a partir de las imágenes MODIS de los Satélite Terra y Aqua (2000 – 2011)

http://ladsweb.nascom.nasa.gov/data/search.html

Figura 7.1 – NDVI – AVHRR/3 – NOAA16, 161-192, 2001 Figura 7.2 - NDVI – MODIS – TERRA, 161-192, 2001

Figura 7.7 – “Ayudante de MODIS” automatiza el corte de datos, la operación de la confiabilidad de los píxeles, el compuestode valor máximo, el apilado de imágenes MODIS.

Lic. Han Xu. Modelo físico de la corrección atmosférica en las imágenes de satélite. Tesis de Licenciatura en Física. EAP. FísicaFCF – UNMSM. 2014.

INDICE DE VEGETACIÓN DE DIFERENCIA NORMALIZADA (NDVI)

YANACOCHA - CAJAMARCA

11 DE NOVIEMBRE 1989 20 DE MAYO DE 1998

Encañada

Los Baños del Inca

Cajamarca

INDICE DE VEGETACIÓN DE DIFERENCIA NORMALIZADA (NDVI) YANACOCHA - CAJAMARCA

11 DE NOVIEMBRE 1989 01 DE AGOSTO 2008

Encañada

Los Baños del Inca

Cajamarca

The Andes from Space - www.eduspace.esa.intCase Study: Champara Glaciar

MERIS - ENVISAT

True Color (RGB=753)

300m pixel

May 22-2008

White Cordillera

Huaraz - Peru.

GLACIAR DE CHAMPARA - HUARAZ

Banda 1 – ETM+ / L-7 Redes Elásticas

3 últimos clusters de 6

Dr. Bram Leo Willems. Revista de Investigación de Física 2014.

Referencia: Marcos Cerna, Tesis de Licenciatura en Física, 2010 – FCF - UNMSM

ANTENA NOAA

UNASAM – HUARAZ

Estación Terrestre

ANTENA GOES

UNASAM – HUARAZ

Estación Terrestre

¡ GRACIAS !

Teledetección de la Desertificación y Sequia en Perú

¡Proyecto Cerrado el 13 de marzo 2014!

Dr. Joel Rojas Acuña, Dr. Bram Leo Willems y Dr. Leonidas Ocola Aquise

Laboratorio de Teledetección – Departamento de Física Interdisciplinaria

Facultad de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Lima - Perú (jrojasa@unmsm.edu.pe)