opciones de sensores satelitales para el monitoreo de...
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Opciones de Sensores Satelitales para el Opciones de Sensores Satelitales para el Monitoreo de Centroamérica y la Monitoreo de Centroamérica y la
Dominicana en el Contexto de REDD+Dominicana en el Contexto de REDD+
E il A Ch i tE il A Ch i t Ci tífi P i i lCi tífi P i i l
28.02.1128.02.11
Emil A. Cherrington, Emil A. Cherrington, Científico PrincipalCientífico PrincipalCentro del Agua del Trópico Húmedo para Centro del Agua del Trópico Húmedo para America Latina y el Caribe (CATHALAC)America Latina y el Caribe (CATHALAC)
El El ContextoContexto
DespuésDespués de casi 40 de casi 40
ñ d p p ió ñ d p p ió años de percepción años de percepción remota ambiental desde el remota ambiental desde el lanzamiento de Landsatlanzamiento de Landsat--1 1 en el 23 de julio de 1972, en el 23 de julio de 1972, todavía existe el problema todavía existe el problema de identificar cobertura de de identificar cobertura de la tierra (delineación e la tierra (delineación e la tierra (delineación e la tierra (delineación e cuantificación) fácilmente cuantificación) fácilmente y con alta exactitudy con alta exactitud
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No obstante, existen No obstante, existen
varios fuentes de varios fuentes de datos y varias datos y varias
La OportunidadLa Oportunidad
datos y varias datos y varias metodologías, y metodologías, y experiencia in situ experiencia in situ para la evaluación de para la evaluación de deforestación e deforestación e degradación forestal degradación forestal en Centroamérica y en Centroamérica y en Centroamérica y en Centroamérica y la Rep. Dominicanala Rep. Dominicana
the Regional Visualization & Monitoring System(SERVIR)
TerraTerra
Aqua
Mesoamerica’s Earth Observation& Forecasting Platform
Fires
••Global Earth Global Earth Observation Observation System of SystemsSystem of Systems
Test-bed atNASA MSFC
Environmental
Web Interfacewww.servir.net
LandSat MODISSRTM AMSR-EIKONOS ASTER
Fires
Red Tides
Land Cover / Use Change
Data ingest fromEOS and CentralEDOSEDOS
ThematicA
Central AmericanGovernment agenciesNGOs, researchersEducators, etc.
Users
Impacts
Emergency ResponsePolicy ChangesCorridor PreservationSpecies PreservationS t i d D l t
System of Systems System of Systems (GEOSS)(GEOSS)
••International International Charter on Space Charter on Space and Major and Major DisastersDisasters
••United Nations United Nations SpaceSpace--based based Platform for Platform for
Monitoring & DecisionSupport Products
Operational Nodeat CATHALAC Panama
AgricultureBiodiversityClimateEcosystemsEnergyDisastersHealthWaterWeather
Areas Sustained DevelopmentImproved livelihoods Information for Information for
Disaster Response Disaster Response (UN(UN--SPIDER)SPIDER)
••Mesoamerican Mesoamerican Environmental Environmental Information Information System (SIAM)System (SIAM)
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Panamá participa activamente en la Panamá participa activamente en la implementación de la plataforma SERVIRimplementación de la plataforma SERVIR
•• Datos descargablesDatos descargables•• Aplicaciones para mapeo en Aplicaciones para mapeo en
línealínea•• Herramientas para la toma Herramientas para la toma
•• Datos descargablesDatos descargables•• Aplicaciones para mapeo en Aplicaciones para mapeo en
línealínea•• Herramientas para la toma Herramientas para la toma pp
de decisionesde decisiones•• Herramientas para Herramientas para
visualización en 3 visualización en 3 dimensionesdimensiones
ppde decisionesde decisiones
•• Herramientas para Herramientas para visualización en 3 visualización en 3 dimensionesdimensiones
www.servir.netwww.servir.net
Monitoreo operacional de los Monitoreo operacional de los océanos usando productos de océanos usando productos de la NASAla NASA
Marea rojaMarea roja
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Potential Impacts of Potential Impacts of Climate Change on Biodiversity Climate Change on Biodiversity in Central America Mexico and thein Central America Mexico and the
Data derived from:Data derived from: NatureServe InfoNatura Species Distribution Grids.NatureServe InfoNatura Species Distribution Grids.WorldClim Climate Grids: Current and Future Conditions.WorldClim Climate Grids: Current and Future Conditions.IUCN World Commission on Protected Areas, 2007.IUCN World Commission on Protected Areas, 2007.
Data derived from:Data derived from: NatureServe InfoNatura Species Distribution Grids.NatureServe InfoNatura Species Distribution Grids.WorldClim Climate Grids: Current and Future Conditions.WorldClim Climate Grids: Current and Future Conditions.IUCN World Commission on Protected Areas, 2007.IUCN World Commission on Protected Areas, 2007.
in Central America, Mexico, and the in Central America, Mexico, and the Dominican Republic, Dominican Republic, CATHALAC 2008.CATHALAC 2008.
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•• ~115,000~115,000 incendios incendios detectados en 10 añosdetectados en 10 años
•• 51.9%51.9% -- incendiosincendiosagrícolasagrícolas
•• 31.8%31.8% de incendios de incendios forestales ocurren cerca forestales ocurren cerca de la de la frontera agrícolafrontera agrícola
•• 88.7%88.7% de incendios de incendios f t lf t l•• 32.8%32.8% -- incendios incendios
forestalesforestales, igual a , igual a ~4,536*~4,536* incendios incendios detectados anualesdetectados anuales
forestales ocurren en forestales ocurren en áreas protegidasáreas protegidas
•• Perdida: ~Perdida: ~$270 millón$270 millón / / añoaño
BZ CR DO GT HN NI PN SV2001 125 402 326 1,758 1,232 875 452 390 5,5602002 36 222 90 1,025 267 382 259 216 2,497
Año País Total
, ,2003 858 624 528 10,907 5,614 3,470 1,168 491 23,6602004 188 649 599 3,661 1,453 2,389 1,444 873 11,2562005 421 314 885 7,787 3,841 2,683 418 461 16,8102006 140 207 511 2,750 1,756 1,450 647 364 7,8252007 474 367 642 6,271 2,089 1,218 700 421 12,1822008 408 327 706 4,734 2,012 1,639 762 271 10,8592009 341 360 462 6,775 2,768 2,043 1,223 401 14,3732010 345 433 517 4,674 1,551 1,900 439 352 10,211% 2.9% 3.4% 4.6% 43.7% 19.6% 15.7% 6.5% 3.7% 115,233
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No.
Tipo de producto
Fecha de los
imagenes
Fecha de pub.
Fuente original Publicado como Imagenes utilizadas
Resolucion original
Cobertura geografica
Numero clases
1 C. de la tierra c. 1990, c. 2000
2005 Earth Satellite Corporation
GeoCover LC 1990 Landsat TM 30m global 15
2 C. de la tierra 1992-1993USGS GLCC AVHRR 1km global 100
3 C. de la tierra 1981-1994 1998University of Maryland GLCC AVHRR 1km global 14
4 C. de la tierra 1992-1993 1998
PROARCA / CAPAS
"Central American Vegetation/Land C Cl ifi ti AVHRR 1k i l 24PROARCA / CAPAS Cover Classification and Conservation Status"
AVHRR 1km regional 24
5 C. de arboles 1992-1993 2000University of Maryland
Tree Cover Continuous Fields
AVHRR 1km global 3
6 C. de la tierra 1991-1999 2002World Bank
"Central America Ecosystems Mapping Project"
Landsat TM 30m regional 197
7 C. de la tierra 2000 2002JRC GLC 2000
SPOT Vegetation
1km global 23
8 C. de la tierra 2000, 2005, 2007, 2008
2008ESA / GeoVille DIVERSITY project MODIS 500m regional 13
9 C. de arboles 2000, 2001, 2002, 2003,
2008University of Maryland MOD44B MODIS 500m global 3
2004, 2005y y g
10 C. de la tierra 2000, 2003, 2004, 2005
2006University of Arkansas SERVIR MesoClass MODIS 500m regional 6
11 C. de la tierra 2005 2005Giri & Jenkins MODIS 500m regional 9
12 C. de la tierra 2004-2006, 2009
2008ESA / MEDIAS France GlobCover project MERIS 300m global 17
13 C. forestal 2007, 2009 2010 JAXA ALOS PALSAR 10m global 214
C. de la tierra1980, 1990, 2000, 2010 2011 CATHALAC / PREVDA PREVDA project MODIS 250m regional 16
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20002000--20092009
Color 2000 2005 2010Black High High HighRed Low High HighGreen High Low HighBlue High High LowYellow Low Low HighMagenta Low High Low
Cambio de cobertura 2000Cambio de cobertura 2000--20052005--2010 en base de NDVI2010 en base de NDVI
Magenta Low High LowCyan High Low LowWhite Low Low Low
*Áreas de cambios falsos *Áreas de cambios falsos causados por alta nubosidadcausados por alta nubosidad
Color KeyBlack No change: forestRed Regenerated 2000-05; no change 2005-10Green Cut 2000-05, regenerated 2005-10Blue No change 2000-05; cut 2005-10Yellow No change 2000-05; regeneration 2005-10Magenta Regenerated 2000-05, re-cut 2005-10Cyan Cut 2000-05; no change 2005-10White No change: non-forest
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Análisis multiAnálisis multi--temporal de deforestación en temporal de deforestación en Belize: 1980,1989, 1994, 2000, 2004, 2010Belize: 1980,1989, 1994, 2000, 2004, 2010
Resultados de una búsqueda en Glovis Resultados de una búsqueda en Glovis para El Salvador para El Salvador –– 262 imágenes con 262 imágenes con menos de 30% de nubosidad, entre enero menos de 30% de nubosidad, entre enero de 2007 y febrero de 2009de 2007 y febrero de 2009
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Imágenes satelitales relevantesImágenes satelitales relevantes
Imágenes ópticas:Imágenes ópticas:•• ALI de EOALI de EO--1 (10m)1 (10m)
Imágenes de radar:Imágenes de radar:•• ALOS PALSAR (12.5m)ALOS PALSAR (12.5m)( )( )
•• ASTER de Terra (15m)ASTER de Terra (15m)•• FormosatFormosat--2 (2.5m)2 (2.5m)•• GeoEyeGeoEye--1 (0.6m)1 (0.6m)•• Hyperion de EOHyperion de EO--1 (30m)1 (30m)•• Ikonos (1m)Ikonos (1m)•• LandsatLandsat--5, 5, --7 (157 (15--30m)30m)
•• ASAR de ENVISAT (30m)ASAR de ENVISAT (30m)•• ERSERS--2 (~26m)2 (~26m)•• RADARSATRADARSAT--1, 1, --2 (0.5m 2 (0.5m ––
100m)100m)• TerraSAR-X, Tandem-X (2.5m)
•• MODIS de Aqua y Terra MODIS de Aqua y Terra (250m(250m--1km)1km)
•• Quickbird (0.6m)Quickbird (0.6m)•• SPOTSPOT--5 (2.5m)5 (2.5m)•• WorldViewWorldView--2 (0.5m)2 (0.5m)
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*
*
*
Fuente: p. 2Fuente: p. 2--25, GOFC25, GOFC--GOLD REDD Sourcebook, Nov. 2009 editionGOLD REDD Sourcebook, Nov. 2009 edition
Centroamérica:Centroamérica:50 imágenes cubren50 imágenes cubren
50 millón de ha,50 millón de ha,~20 GB de datos para procesar~20 GB de datos para procesar
Entonces, desde L4 en 1984 Entonces, desde L4 en 1984 hasta al presente, hay 1,000+ hasta al presente, hay 1,000+ escenas disponible para escenas disponible para cualquier área (23 imágenes cualquier área (23 imágenes por año por L5 y L7)por año por L5 y L7)
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Mosaico satelital de Centroamérica, 2010Mosaico satelital de Centroamérica, 2010(época seca:(época seca:
1/1/10 1/1/10 –– 30/4/10)30/4/10)
Menos que 2% de nubosidad
Bosques nubosos de Centroamérica (Nair et al 2007)
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Mosaico de imágenes JERSMosaico de imágenes JERS--1 de Japón (julio 1 de Japón (julio –– agosto 1996)agosto 1996)
Fuente: JAXAFuente: JAXA
Mosaico de imágenes ALOS PALSARMosaico de imágenes ALOS PALSARde Japón (junio de Japón (junio –– noviembre 2010)noviembre 2010)
Imagen compuesta de radar(RGB: HH-HV / HV / HH)
Producto del análisis decomponentes independientes (ICA)
Fuente: JAXA / Alaska Satellite Facility; procesado por SERVIRFuente: JAXA / Alaska Satellite Facility; procesado por SERVIR
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Cobertura forestal, 2010PRELIMINAR
Producto del análisis decomponentes independientes (ICA)
Cobertura forestal, 2010Cobertura forestal, 2010PRELIMINARPRELIMINAR
Cobertura forestal, 2005Cobertura forestal, 2005Fuente: FONAFIFOFuente: FONAFIFO
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Mosaico de imágenes ALOS PALSARMosaico de imágenes ALOS PALSARde Japón (junio de Japón (junio –– noviembre 2010)noviembre 2010)
Imagen compuesta de radar(RGB: HH-HV / HV / HH)
Imagen de radar combinadacon información óptica de MODIS
Fuente: JAXA / Alaska Satellite Facility; procesado por SERVIRFuente: JAXA / Alaska Satellite Facility; procesado por SERVIR
Mosaico de imágenes ALOS PALSARMosaico de imágenes ALOS PALSARde Japón (septiembre de Japón (septiembre –– diciembre 2010)diciembre 2010)
Fuente: JAXA / Alaska Satellite Facility; procesado por SERVIRFuente: JAXA / Alaska Satellite Facility; procesado por SERVIR
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1km pixels1km pixelse.g. AVHRR,e.g. AVHRR,GOES, MODISGOES, MODIS
500m pixels500m pixels e.g. MODISe.g. MODIS
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18
250m pixels250m pixels e.g. MODISe.g. MODIS
30m pixels30m pixels e.g. Landsate.g. Landsat
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19
20m pixels20m pixels e.g. IRSe.g. IRS
15m pixels15m pixels
e.g. ASTER, e.g. ASTER, Landsat ETM Landsat ETM (sharpened)(sharpened)
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10m pixels10m pixels e.g. SPOTe.g. SPOT
1m pixels1m pixels e.g. Ikonos / Quickbirde.g. Ikonos / Quickbird
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1km1km 250m250m 30m30m 15m15m 10m10m 1m1m
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23
Terra EO-1 Formosat-2 GeoEye-1 WorldView-2SPOT-5 Ikonos
MSS TM / ETM+ ASTER ALI Quickbird
I 0.400 Violet 1: 0.433 - 0.453 1: 0.40 - 0.45
0.445 Indigo
0.475 Blue 1: 0.45 - 0.52 2: 0.45 - 0.515 1: 0.445 - 0.516 2: 0.45 - 0.51
0.510 Green 1: 0.5 - 0.6 2: 0.52 - 0.60 1: 0.52 - 0.6 3: 0.525 - 0.605 1: 0.50 - 0.59 2: 0.506 - 0.595 3: 0.51 - 0.58
0.575 Yellow 4: 0.585 - 0.625
0 590 O
Landsat 1-7
0.590 Orange
0.650 Red 2: 0.6 - 0.7 3: 0.63 - 0.69 2: 0.63 - 0.69 4: 0.63 - 0.69 2: 0.61 - 0.68 3: 0.632 - 0.698 5: 0.63 - 0.69
II 0.70 Near IR 3: 0.7 - 0.8 6: 0.705 - 0.745
0.75 4: 0.8 - 1.1 4: 0.76 - 0.90 3: 0.76 - 0.86 5: 0.775 - 0.805 3: 0.78 - 0.89 4: 0.757 - 0.853 7: 0.77 - 0.895
0.80
0.85 6: 0.845 - 0.89 8: 0.86 - 1.04
1.20 7: 1.2 - 1.3
III 1.30 Mid IR
1.55 5: 1.55 - 1.75 4: 1.6 - 1.7 8: 1.55 - 1.75 4: 1.58 - 1.75
1.60
2.10 7: 2.08 - 2.35 5: 2.145 - 2.185 9: 2.08 - 2.35
2.20 6: 2.185 - 2.225
7: 2.235 - 2.285
2.30 8: 2.295 - 2.365
9: 2.360 - 2.430
IV. 3.00 TIR
8.00 10: 8.125 - 8.475
11: 8.475 - 8.825
12: 8.925 - 9.275
6: 10.4 - 12.5 13: 10.25 - 10.95
14: 10.95 - 11.65
14.00
Respuestas espectrales
Fuente: B. Howell (2006)
Histogramas deHistogramas decada bandacada banda
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Imagen Landsat-5 (color real) Imagen Landsat-5 de (color falso)
Imagen Landsat-7 (junio 2010) Imagen Landsat-5 (diciembre 2009)
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Imagen Landsat-5 (diciembre 2009) Imagen ALOS PALSAR (junio 2010)
SatéliteSatélite TerraTerra Landsat 7Landsat 7 TerraTerra SPOT 5SPOT 5 IkonosIkonos QuickbirdQuickbird
SensorSensor Moderate Moderate Resolution Resolution
Enhanced Enhanced Thematic Mapper Thematic Mapper
Advanced Advanced SSpaceborne paceborne
High Resolution High Resolution Geometric Geometric
Satélites / sensores ópticos usados para la evaluación de Satélites / sensores ópticos usados para la evaluación de recursos y monitoreo de vegetaciónrecursos y monitoreo de vegetación
Imaging Imaging SpectroSpectro--
RadiometerRadiometer(MODIS)(MODIS)
ppppPlusPlus
(ETM+)(ETM+)
ppThermal Thermal
Emission & Emission & Reflection Reflection
RadiometerRadiometer
(ASTER)(ASTER)
instrumentinstrument
(HRG)(HRG)
Tamaño de la escena~2300km x
2300km183km x170 km
60km x 60km 60km x 60km11km x 11km
16.5km x 16.5km
Precio por cada escena* $0 $0 $80$1,654-$4,825
$1,186-$6,388
$2,057-$10,366
Precio por km2 $0 $0 $0.02$0.46-$1 34
$9.80-$52 79
$17-$38 11p $1.34 $52.79 $38.11
Numero canales espectrales
36 9 14 5 4 4
Resolución mas alta 250m 15m 15m 2.5m 1m 0.6m
Disponible desde 2000 1999 (1982**) 2000 2002 (1998) 1999 2001
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26
BELIZEBELIZE
GU
AT
EM
AL
AG
UA
TE
MA
LA
3. el interior3. el interior
~30m~30m
0 1 2 3 4 50.5 km
0 1 2 30.5 Miles
Central Farm, Belice: 27 de Enero de 2004 (color falso)
0 1 2 3 4 50.5 km
0 1 2 30.5 Miles
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27
Los arboles visibles en la imagen ASTERLos arboles visibles en la imagen ASTER
Fotografia del area de Central Farm area, capturado el 16 de junio de 2007
Reflectancia a través de MODIS6/4/01 (155) 7/4/01 (185)
Fuente: Gao et al (2007)Fuente: Gao et al (2007)
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El algoritmoEl algoritmo StarFM de la NASAStarFM de la NASA
Simulada con MODIS10:30am 7/11/01
Actual Landsat10:02am 7/11/01
Fuente: Gao et al (2007)Fuente: Gao et al (2007)
Imagen meteorológica (infrarroja) de GOES de la NOAA
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GOESGOES--RR
•• Para lanzar en el Para lanzar en el 20152015
•• El sensor VIIRS, el El sensor VIIRS, el legado de MODISlegado de MODIS
•• Imágenes de Imágenes de Centroamérica cada Centroamérica cada 15 minutos15 minutos
•• Mejora la Mejora la probabilidad de tener probabilidad de tener imágenes imágenes despejadasdespejadasdespejadasdespejadas
•• Combinados con Combinados con algoritmos como algoritmos como STARSTAR--FM, puede FM, puede tener coberturas tener coberturas nacionales de 30m nacionales de 30m de resolución varias de resolución varias veces durante el añoveces durante el año
Gracias / ¿Preguntas?Gracias / ¿Preguntas?