Resultados preliminares sobre el decaimiento de las masas forestales del Maresme usando imágenes Sentinel-2A

Transcripción

1 Resultados preliminares sobre el decaimiento de las masas forestales del Maresme usando imágenes Sentinel-2A Anna Tardà 1, Lydia Pineda 1, Vicenç Palà 1, Ramon Riera 2, Jordi Corbera 1 y Fernando Pérez 1 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya, Parc de Montjuïc, Barcelona (Spain), 2 Diputació de Barcelona, Compte d Urgell, 187, Barcelona (Spain) Member of the network :

2 2 Presentación 1. Introducción: Zona estudio Imágenes Sentinel-2 2. Índices de vegetación Comparativa y busqueda índice más adecuado Aplicabilidad y representación de los índices 3. Resultados Classificación EVI en el territorio Comparativa entre los años 2015 y 2016 Mapa del decaimiento 4. Conclusiones Pino piñonero afectado por el decaimiento en el Maresme Resumen i propuesta de tareas y mejoras futuras

3 3 Zona de estudio del Maresme Área solicitada por la Diputació de Barcelona (DIBA) Zona de estudio: - Perímetro inicial: Tota la comarca del Maresme excepto la parte noreste - Selección de los bosques: Polígonos del MCSC No se incluye matorral: No se seleccionan los polígonos del MCSC Superfície estudiada (bosque): 146 km 2 Consideraciones: - Las áreas de bosque pueden haber crecido por evolución natural del matorral, pueden también cambiar por gestión forestal o perturbaciones como episódios de viento o incendios - La escala original del MCSC es 1:5 000, mientras que las imágenes Sentinel-2 tienen una resolución espacial de 10 metros

4 4 Imágenes Sentinel-2A Procesos de adquisició y mejora: Sentinel-2 con dos satélites: - Programa Copernicus (Agència Espacial Europea) - Sentinel-2A operativo desde: 23 de junio de Sentinel-2B en órbita desde 7 de marzo de bandas en el visible i infraroig - Píxel de 10, 20 i 60 metros - Descarga de Copernicus Open Acces Hub - Gránulo T31TDG: 100 km X 100 km - Nivel de proceso L1C: - Correcció radiomètrica - Correcció geomètrica - Mejoras - Correcció atmosfèrica con el programa de ESA sen2cor - Extracción de nubes - Control de calidad geométrico: Análisis de los desplazamientos locales (no superen el píxel). No se modificant las imágenes Extensión de una escena S2 y del gránulo que cubre e área de interès

5 5 Imágenes Sentinel-2A Coll Safiguera - Pedracastell 11 imágenes Sentinel-2A disponibles 2 de agosto del de noviembre del de enero del de mayo del de junio del de julio del de julio del de julio del de agosto del de agosto del de noviembre del 2016 De Radiáncias a Reflectáncias: - Corrección radiométrica - Corrección geométrica - Corrección atmosférica

6 Freqüències 1. INTRODUCCIÓN 2. ÍNDICES DE VEGETACIÓN 3. RESULTADOS 4. CONCLUSIONES 6 Banda Índices de vegetación Bandas seleccionadas Descripción Centro espectral (nm) Anchura banda (nm) Píxel (m) B2 Azul (BLU) B4 Rojo (RED) B8 Infrarojo cercano (NIR) B11 Infrarojo onda corta (SWIR) NDVI Índices de vegetación de banda ancha Normalized Difference Vegetation Index Enhanced Vegetation Index EVI = 2.5 Moisture Stress Index MSI = ρ 1600 ρ MSI NDVI = NIR RED NIR + RED NIR RED NIR + 6 RED 7.6 BLU + 1 aprox, MSI = B11 B Valores de los índices para una misma zona geográfica

7 7 Diferéncias entre NDVI y EVI Zona forestal con diferentes grados de afectación Sentinel-2A Falso color RGB Bandas 8,4 y 2 NDVI EVI Bosque de ribera Zonas rojas = vegetación vigorosa Zonas oscuras = zonas afectadas Zonas rojas = vegetación vigorosa Zonas oscuras = zonas afectadas

8 8 EVI comparativa estacional Montaña de Litoral, próxima al municipio de Cabrils Subdivisión de 15 clases con tabla de color Más verde = más vigorosa Más roja = menos vegetación Verano Invierno Efecto del comportamiento topográfico con las sombras = falso suelo desnudo Vegetación mucho más vigorosa en otoño-invierno = bajobosque muy activo (matorral, herbáceos...)

9 9 Representación cartográfica del EVI Zona de pino piñonero (Pinus pinea) afectada Escala de grises 255 niveles: Aplicación directa del EVI Escala de 15 niveles: Aplicación a tota la imagen Escala de 7 niveles: Aplicación al perímetro de bosques

10 10 Classificación del EVI Clases EVI <=0.16 Descripción de las cubiertas Cubiertas sin vegetación, comn carreteras, suelo desnudo, edifícios o zones de vegetación muy seca Fotointerpretación y comparación en diferentes áreas de las fotografias aéreas (ortoxpres) y EVI. Se realizó una asignación de las clases hacia un determinado estado de la vegetación Entre 75 % y 100 % de vegetación seca. En algunos casos otras cubiertas no vegetales, como pistas forestals o suelo desnudo Entre el 25% y el 75% de vegetación seca y, el resto, vegetación vigorosa Máxim un 25% de vegetación seca y, el resto vegetación vigorosa Vegetación vigorosa con algun arbol seco aislado % de masas forestales menos vigorosas > % de masas forestales vigorosas

11 11 Comparaciones En la detección automática de cambios entre 2015 y 2016 han de considerarse diferentes efectos: 1. Los cambios son realmente significativos si estan ubicados en masas boscosas grandes 2. Algunas zonas donde la vegetación es vigorosa, parecen mostrar un mayor vigor en el 2016 (verde claro), quizas por razones meteorológicas 3. Las zonas de cambio hacia un empeoramiento podrian indicar la direcció geográfica de la afectación, (a confirmar en posibles estudiós del EVI 2017) Más vigoroso Mayor decaimiento

12 12 Evolución del decaimiento EVIs estudiados EVIs necesario ? Arbol vigoroso, decaimiento que avanza y muerte del arbol V D V Aparición del decaimiento, Pequeñas mejoras y continuación del decaimiento D V D Última fase del decaimiento y muerte del arbol D V V

13 Sentinel-2 02/08/2015 Sentinel-2 26/08/2016 Mapa de decaïment INTRODUCCIÓN 2. ÍNDICES DE VEGETACIÓN 3. RESULTADOS 4. CONCLUSIONES 13 Mapa del decaimiento Visión general del decaimiento de las zonas boscosas en el área de estudio en el período Integrado por la DIBA - Afectación más elevada en las partes más meridionales y las vertientes más orientadas al sur - Masas forestales mayoritariamente afectadas: Coníferas

14 14 Mapa del decaimiento

15 15 Conclusiones Detección automática y determinación de la clasificación y validación a partir fotointerpretación fotografia aèria IRC 25 cm (2016) Resultados excelentes en las zonas afectadas grandes y bien iluminadas Efectos topográficos influyen notablement en el resultado de los índices. Se seleccionan exclusivamente imágenes de verano El ritmo del decaimiento detectado hace pensar en un ciclo temporal entre 2 y 4 años Es necesaria la validación de campo para poder confirmar la detección con Sentinel-2 y los ritmos de decaimiento

16 16 Futuras tareas Cálculo del EVI a partir de imágenes Sentinel-2 de agosto de 2017 y comparación con 2015 y 2016 Actualitzación del perímetro de los bosques a partir de las imágenes Sentinel-2 y DSM (lidar, fotogrametria...) Trabajo de campo y validación simultáneos a la adquisición Sentinel-2 (2017) Corrección del efecto topográfico para las imágenes Sentinel-2 y nuevo cálculo de los índices para Clasificación semi-automática con datos de entrenamiento y validación a partir de trabajo de campo

17 17 GRACIAS POR SU ATENCIÓN Clyfford Still, 1940 ICGC, 2017