Monitoreo de incendios mediante Google Earth Engine Explorer

Name: Monitoreo de incendios mediante Google Earth Engine Explorer
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Análisis ambiental en las diferentes etapas de los incendios forestales

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Created byMaria Cecilia Morales

Last updated 9/2022

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Uso y aplicación de GEEE en la detección y monitoreo de incendios forestales en las diferentes etapas
Identificación de áreas afectadas por incendios forestales mediante la estimación de índice NBR
Estimación y análisis de "Severidad del incendio"
Practica con un área definida, identificando los pasos a seguir desde la plataforma de GEEE

Course content

9 sections • 23 lectures • 2h 5m total length

Introducción3:45
Los incendios forestales son un importante factor de transformación ambiental para una amplia variedad de ecosistemas mundiales. Tienen impactos globales, afectando, por ejemplo, al equilibrio mundial de gases de efecto invernadero, y también repercusiones regionales, relacionados con la degradación de suelos, la pérdida de biodiversidad, daños a personas e infraestructuras.
Desde hace varios años, se observa una tendencia al aumento de sus ocurrencias. Estos favorecidos, entre otras causas por los cambios climáticos, eventos como el Niño o La Niña, la pobreza o el aumento de la población.
Actualmente, los incendios forestales representan un problema global, razón por la cual varios centros de análisis de distintos organismos y organizaciones nacionales e internacionales desarrollan actividades con vistas a su manejo.

Influencia de los incendios forestales4:55
Los incendios forestales son un problema muy serio y cada año causan daños significativos alrededor del mundo, tanto desde el punto de vista ecológico, como social, económico y humano. Estos siniestros son particularmente peligrosos cuando las condiciones meteorológicas son extremas (sequías, temporadas de calor, vientos fuertes, etc.), y existe un alto peligro de propagación.
Influencia de la meteorología en la probabilidad de incendio5:55
El clima es el principal regulador de las temporadas de uso del fuego y ocurrencia de incendios. Las condiciones meteorológicas dominantes junto con las características de las condiciones fisiológicas de cada región, definen los periodos del año donde son más favorables las condiciones para la ocurrencia de incendios forestales como también la posibilidad de efectuar quemas controladas con objetivos definidos.
Información disponible online
Caracterización del combustible forestal: cobertura de suelo7:13
Esta característica provee información más completa para determinar el posible comportamiento del incendio y determinar aquellas regiones donde el inicio de una combustión puede ser más peligrosa de acuerdo al posible índice de riesgo o intensidad de llama.
Se indicaran los geoportales con información actualizada tanto a nivel global, regional como local
Análisis del terreno: enfoque topográfico8:42
Los factores topográficos definen en gran medida las diferentes severidades del fuego, donde la pendiente, el aspecto y la posición topográfica.

Focos de calor8:26
El término ‘foco de calor’ se utiliza generalmente para definir un área que presenta una temperatura de superficie anómala. En la mayoría de los casos se asocia la presencia de un foco a la existencia potencial de un fuego o incendio.
Con esta lectura los participantes entenderán conceptos generales de focos de calor y como consultar esta información de manera online, mediante plataformas de alta confiabilidad y con datos actualizados.
Detección de incendios activos3:34
La detección de focos de calor se basa en la identificación de un determinado valor energético resultante de la interacción entre temperaturas que alcanzan los incendios, tipo de vegetación, combustible acumulado, condiciones ambientales, entre otras.
Esta lectura le permitirá al participante tener un marco teórico - practico a fin de poder identificar los focos de calor como también consultar esta información en los portales existentes.

Evaluación de la incidencia e impacto de los incendios forestales.3:01
Durante las últimas décadas se ha desarrollado diversos métodos para la detección y discriminación de áreas afectada por incendios.
En esta sección les explicare la incidencia y los impactos de los incendios a nivel de paisaje con foco en 4 ejes:
- Dimensionamiento de área quemada,
- Índice de área quemada (NBR),
- Severidad de fuego, y
- Monitoreo de la regeneración de la vegetación.
Dimensionamiento del área quemada.1:51
La detección de áreas afectadas por incendios se logra a partir de las diferencias que presentan las firmas espectrales de la vegetación quemada en contraste con la no quemada.
El uso de imágenes de satélite en la estimación de áreas quemada requiere comprender la caracterización espectral de las áreas afectadas por el fuego, no sólo por la adecuada valoración de las áreas cartografiadas, sino también por las confusiones que puedan ocasionarse con otras cubiertas.
Desde este punto de vista, el conocimiento de las propiedades de la reflectancia de zonas quemadas se ha incrementado dramáticamente en los últimos años y ahora se está comenzando a entender los factores que controlan su respuesta espectral.
Indice Normalizado de Área Quemada (NBR)4:37
El Índice de área quemada nos permite establecer la extensión del área quemada después de un incendio.
En esta sección se abordara temas referidos a las características espectrales de las zonas afectadas por el fuego y como se efectúa el calculo del NBR en base a imágenes pertenecientes al satélite Sentinel.
Severidad del fuego3:30
La intensidad del fuego representa la energía que se libera de la materia orgánica durante el proceso de combustión, también se refiere a la intensidad del fuego mientras está activo.
La severidad del incendio permite describir la manera en que la intensidad del fuego afecta el funcionamiento del ecosistema en el área que se ha quemado.
A través de la ejecución del script efectuaremos el análisis de los diversos tipos de severidad dentro del área afectada por el incendio forestal. A fin de comprender sus variaciones varían dentro del área y entre diferentes ecosistemas.
Monitoreo de la regeneración de la vegetación3:40
El monitoreo de la regeneración de la vegetación quemada es una tarea crucial para orientar acciones de restauración sobre sitios específicos.
Esta actividad presenta diversas limitaciones para poder desarrollarla con mediciones en terreno, considerando la accesibilidad a las zonas, magnitud de las áreas incendiadas, y la frecuencia temporal que estas mediciones requieren; por lo general dentro de períodos interanuales.
En esta sección les explicare herramientas existentes para abordar esta temática.

La Plataforma y sus partes5:20
Google Earth Engine es una plataforma de geomática basada en la nube que permite a los usuarios visualizar y analizar imágenes de satélite de nuestro planeta.
Nos permite acceder a varios productos, rasters y la posibilidad de estimar diversos índices y realizar operaciones varias.
Adjunto un archivo word donde podrán descargar el script que voy a explicar en el resto del curso
Set de imagenes satelitales6:46
Las imágenes satélite se encuentran archivadas en colecciones.
Desde el entorno de Engine puedes hacer llamadas a colecciones (para consultar las imágenes disponibles en un lugar) o realizar llamadas a las propias imágenes (para visualizarlas directamente en el visor).
En esta sección seleccionaremos la Colección de imágenes correspondientes al satélite Sentinel.
Área de estudio9:23
Desde GEE es posible definir un punto, linea, polígono simetrico, asimetrico, o un vector pre-existente. De esta manera se delimita el area en la que estés interesado conseguir las imágenes.
Automáticamente, los datos de geometría se incorporarán al editor del script.

Filtros13:08
Las gran base de imágenes satelitales disponibles en GEE hacen que sea necesario acotar aquellos datos en los que pudiéramos estar interesados, por lo que podremos realizar filtros estratégicos en la colección para reducir el número de resultados. Estos filtrados se pueden realizar, principalmente, por:
Geometría: para seleccionar las imágenes que coincidan con una coordenada, una línea o una superficie que podemos dibujar sobre el visor, o vector pre-existente.
Fecha: seleccionar imágenes acotando de fechas en las que fueron captadas.
Cobertura de nubes: seleccionar imágenes mediante la designación de un valor porcentual umbral de cobertura de nubes.
En esta sección nos enfocaremos en fechas previas al incendio.
NBR: Índice normalizado de área quemada7:00
Se explica como estimar el NBR previo al incendio a través de la plataforma GEE

Estimación de Severidad de incendio1:51
Se explica como realizar la estimación de Severidad de Incendios a través de GEE.
Estimacion de severidad de incendio
Asignación por clases3:20
La reclasificación de intervalos en Google Earth Engine simplifica la visualización de datos, y asignar clases o intervalos definidos, a los datasets de las colecciones de Earth Engine.
En esta sección se aplicara los intervalos propuestos por el Servicio Geológico de los Estados Unidos explicados previamente en la teoría.
Exportación archivo final6:04
En esta seccion se explica la como una vez corrido todo el script, guardar en su computador se guarda el raster final en formato TIFF en su computador.

Requirements

Disponer de una cuenta gratuita en Google / Gmail.
Conexión a internet superior a 20 MB
El curso se desarrollara en la nube, testeado en sistema operativo Windows 10, se recomienda Windows (8, 10 u 11), Mac (OS X 10.13 o superior) o Linux.
En el caso de los usuarios de Linux, se recomienda tener conocimientos sólidos de su sistema operativo, caso contrario se recomienda instalar una máquina virtual basada en Windows
Es recomendable disponer de memoria RAM igual o superior a 8GB.

Description

Hola!!! Te invito a que formes parte del maravilloso mundo de Google Earth Engine!! Ya lo has utilizado antes? esta es la primera vez? Este curso es ideal para que continúes con tu formación y crecimiento académico y profesional ! Y que mejor hacerlo con una temática tan relevante como lo son los incendios forestales.

Los incendios forestales constituyen un modiﬁcador potente y rápido del medio ambiente donde se producen, que afecta tanto a la biomasa como al suelo subyacente, pudiendo impactar en la hidrología, en el paisaje y, cuanto menos transitoriamente, en la atmósfera.

El objetivo de este curso es otorgarles herramientas online para que cuenten con información actualizada y de calidad, como también poner en practica un script en Google Earth Engine, que lo explicare en detalle en los últimos módulos, de manera que puedan utilizarlo en sus propias áreas de interés.

Tu tienes la oportunidad de ser mas eficiente con tu tiempo, disminuyendo las horas y días que se invierten para efectuar la búsqueda, descarga y procesamiento de diversas imágenes satelitales, y utilizar el mismo para analizar los productos que obtuviste.

Ven! y forma parte de la comunidad de Google Earth Engine, donde entre todos nos ayudamos con el objetivo de aprender y crecer cada día mas.

Bienvenido al curso!! no te arrepentirás!

Nos vemos en clases!

Cecilia.

Who this course is for:

profesionales que encaran sus actividades en ámbitos referidos al estudio y manejo del fuego.
Estudiantes y titulados de ámbitos referidos al estudio y manejo del fuego.
Profesionales involucrados en la planificación del uso de territorio.
Profesionales que requieran trabajar y analizar datos espaciales y productos obtenidos a partir de imágenes satelitales.
Profesionales que inician su especialización en teledetección y el uso de Sistemas de Información Geográfica.
Cualquier persona que tenga interés en formarse en esta materia.

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Introducción1 lecture • 4min

Análisis a nivel de paisaje en la etapa pre-incendio4 lectures • 27min

Monitoreo del paisaje durante el incendio forestal2 lectures • 12min

Análisis del paisaje en la etapa post incendio5 lectures • 17min

Google Earth Engine3 lectures • 21min

Antes del incendio2 lectures • 20min

Despues del incendio2 lectures • 8min

Severidad del incendio3 lectures • 11min

A manera de cierre...1 lecture • 1min

Requirements

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