Monitoreo de la sequía con datos satelitales
en la Provincia del Chubut
 
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Métodos

Indices de vegetación

Para el monitoreo de la vegetación en toda la superficie de la provincia se utiliza la información satelital proveniente del sensor MODIS. Este sensor se encuentra a bordo de los satélites Aqua y Terra y las imágenes pueden solicitarse al sitio EOS Data Gateway (http://redhook.gsfc.nasa.gov). Gracias a la gran cobertura de barrido (2300 km), dicho sensor presenta una gran resolución temporal brindando en forma diaria imágenes de una misma zona Además presenta una alta resolución espectral con bandas especialmente adecuadas para monitorear los cambios en la vegetación. Algunas características generales de los datos obtenidos por este sensor pueden observarse en la siguiente figura.

Satélite:
TERRA/AQUA
Sensor/ Modo
MODIS
Fecha capt.:
13 enero 2006
Procesamiento
MOD09GQ y MOD09GA
Área de cobertura
2360 x 2040 km
Costo: Gratuito EOS Data Gateway NASA
Bandas
Long.  de onda (nm)
Res.  Especial  (m)
Banda 1
620 - 670
250
Banda 2
841 - 876
250
Banda 3
459 - 479
500
Banda 4
545 - 565
500
Banda 5
1230 - 1250
500
Banda 6
1628 - 1652
500
Banda 7
2105 - 2155
500
Bandas 8-36
-
1000
 

EVI: En base a los resultados obtenidos por Huete (1999) y Xulin et al. (2004), se decidió utilizar para nuestro caso el Índice denominado EVI (Enhanced Vegetation Index). Este índice se muestra más adecuado para zonas con poca cobertura vegetal y fuerte efecto del suelo desnudo. Además no presenta problemas de saturación como el NDVI (Índice de Vegetación Normalizado) en zonas donde la cantidad de biomasa es muy alta como por ejemplo los mallines. El EVI es calculado a partir de un algoritmo que aparte de las bandas Roja (red) e Infrarroja Cercana (nir), incluye la banda Azul (blue) junto con coeficientes de corrección atmosférica y del efecto del suelo desnudo (Ver Figura).

Ejemplo de EVI de Chubut

Satélite:
TERRA/AQUA

 

Sensor/ Modo
MODIS
Fecha capt.:
14 septiembre 2007 (2007-257)
Procesamiento
MOD13Q1
Área de cobertura de cada Tile
1112 x 1112 km
Costo: Gratuito EOS Data Gateway NASA
Bandas
Producto por banda
Res.  Especial  (m)
Banda 1
NDVI (16 dias)
250
Banda 2
EVI (16 dias)
250
Banda 3
Calidad del los Índices
250
Banda 4
Reflectancia en el Rojo
250
Banda 5
Reflectancia en el NIR
250
Banda 6
Reflectancia en el Azul
250
Banda 7
Reflectancia en el MIR
250
Banda 8
Ángulo de captura por píxel
250
Banda 9
Ángulo del Zenit del Sol
250
Banda 10
Ángulo de Azimut relativo
250
Banda 11
Fecha de captura del píxel
250
Banda 12
Confiabilidad del píxel
250

 

Indicadores Calculados en base al EVI

A partir de los datos del EVI adquiridos periódicamente se elaboran dos indicadores que permiten analizar en forma relativa como es la situación actual de la vegetación en relación a lo sucedido en los años precedentes.

Verde Relativo (VR): El VR es un indicador de la variación del índice actual respecto a la variación media histórica de cada píxel, definido como la variación normal del Índice. Este indicador brinda la información por píxel de la ubicación del EVI actual relativo al rango de variación histórico, expresado en desvío standard. Este método permite contemplar las diferentes amplitudes de variaciones del EVI independientemente de los diferentes tipos de vegetación.

Una vez obtenidos los valores de VR de cada quincena de la estación de crecimiento actual, se realiza una agrupación de píxeles por clases de variación. Dicha clasificación se mapea para cada quincena, obteniendo de esta manera la distribución geográfica del estado del VR para toda la provincia. Cada clase representa una variación de 0.5 desvíos standard, los valores negativos corresponden a variaciones por debajo de la media histórica para el mismo período del año y los positivos, variaciones por encima de la misma.. (ver leyenda).

En un informe sinóptico resumiendo la temporada de crecimiento pasada, las clases antes descriptas, se reagrupan en tres rangos de afectación, correspondientes a VR negativos y se realiza un cálculo de la superficie correspondiente a cada clase por jurisdicción departamental. Con estos valores se construyen por fecha tablas de VR y se jerarquizan los departamentos en orden decreciente de afectación. De este modo se logra una forma más objetiva de evaluación del estado de vegetación que comparando simplemente los valores medios del Índice EVI.

EVI acumulado: Con el objetivo de tener un indicador de la cantidad de biomasa relativa para cada estación de crecimiento, se calcula el valor del EVI acumulado para las temporadas de crecimiento vegetal.  Se considera la estación de crecimiento desde principios de Septiembre de un año hasta finales de Abril del año siguiente. Este indicador se calculó para todas las temporadas desde que opera el sensor MODIS en el año 2000. Los resultados se grafican en relación a la distancia (en desvíos standard)  en que se encuentran los datos en cuestión respecto de la media histórica. (ver leyenda).

Precipitaciones estimadas mediante sensores remotos

Con el fin de suplir la escasez de información de variables climáticas disponible en todo el territorio provincial, se trabaja en la incorporación de información auxiliar con datos provenientes de sensores remotos. Hasta el momento se incorporaron datos de precipitaciones estimadas TMPA. Los datos de precipitaciones estimadas TMPA (Version 6 TRMM Real-Time Multi-Satellite Precipitation Analysis) son productos provistos por la NASA, accesibles sin costo de adquisición a través del internet .

Se trata de datos calculados en base a mediciones de varios sensores satelitales, tanto de radar como de infrarrojo, los cuales son posteriormente calibrados en forma global con mediciones de estaciones meteorológicas. La cobertura de estos datos es casi global, comprendiendo la región entre 50° N y 50° S.

De esta fuente se puede obtener la precipitación mensual estimada para unidades de superficie terrestre de 0.25 x 0.25 °, que se lleva a una resolución cartográfica de 25 x 25km, con el nombre 3B-43 V6. La serie de estos datos comienza en el año 1998, y es actualizada mensualmente.

En base a los datos de precipitación estimada TMPA dentro del proyecto se realizan mapas mensuales de actualización periódica dependiendo el momento de la misma de la disponibilidad de los datos de origen. Estos mapas se realizan y ponen a disposición en dos versiones. Una conteniendo los valores estimados en milímetros para toda la provincia con una resolución espacial de 25 x 25 kilómetros (ver leyenda). El otro producto se representa mediante la desviación de los valores del mes en cuestión respecto de los valores históricos (1998- actualidad) para el mismo mes de la serie de datos TMPA (ver leyenda).

El análisis previo de los datos mostró una buena concordancia entre los datos estimados y medidos en estaciones meteorológicas en la región. A pesar de esto deben tomarse estos productos como orientativos por tratarse de estimaciones. 


Para mayor información sobre la metodología por favor  contactar a: Antje Siebert, Diego Mohr Bell, Mariano Gómez


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