La mayor parte de los estudios de teledetección y severidad del fuego actualmente disponibles están basados en ajustes empíricos, apoyados en parcelas de campo tomadas poco después del incendio (Cocke et al., 2005; Epting et al., 2005; Miller and Yool, 2002; van Wagtendonk et al., 2004). Los modelos empíricos son relativamente sencillos de calcular, pero tienen poca capacidad de generalización, ya que consideran las condiciones locales donde se ajustó el modelo. Por esta razón, planteamos como objetivo general de esta tesis doctoral desarrollar una metodología alternativa a los estudios empíricos, que fuera semi-automática y generalizable de cara a estimar los niveles de severidad a corto plazo a partir de datos de satélite. La metodología propuesta se basa en el uso de modelos de simulación de transferencia radiativa (RTM), que intentan estimar la reflectividad procedente de una determinada cubierta a partir una serie de asunciones físicas (Jacquemoud et cubierta a partir una serie de asunciones físicas (Jacquemoud et al., 1996). Cuando estos modelos se usan de modo directo, pueden variarse los parámetros de entrada del modelo para simular el efecto que esos parámetros tienen sobre la reflectividad que medimos con teledetección. Esto ayuda a entender mejor la acción de esos factores (características bioquímicas de la hoja...

La presente tesis doctoral se centra en la estimación operativa del contenido de humedad de combustibles vivos (LFMC) en regiones de clima mediterráneo utilizando información obtenida de imágenes captadas por el sensor Terra-MODIS, en el ámbito de la estimación de condiciones de peligro de incendio. En concreto, se plantea como alternativa a los tradicionales modelos empíricos o índices meteorológicos, el uso de modelos de simulación de la reflectividad (RTM), puesto que estos últimos poseen una mayor capacidad de generalización y rigor físico. Así, se exploran diferentes formas de adaptación de los parámetros de entrada de estos modelos a dos tipos de combustibles mediterráneos (pastos y matorral) y varias técnicas de inversión, con el propósito final de conseguir una metodología operativa, precisa, robusta y generalizable de estimación de LFMC. Las estimaciones de LFMC con los RTM son siempre contrastadas con las obtenidas mediante modelos empíricos calibrados con datos de humedad tomados en campo, con el objetivo de verificar si los primeros son más idóneos que los segundos. Finalmente, se analizan las relaciones entre el LFMC de pastizales y matorrales con la probabilidad de ocurrencia de incendio (número de incendios...

Este documento presenta un método para estimar emisiones por biomasa quemada basado en la ecuación de Seiler y Crutzen (1980). El periodo de estudio comprende desde 2001 hasta 2006 a escala nacional. El área de estudio cubre desde los 4º sur hasta los 12º Norte con un total de 1.139.012 km2 correspondientes al área continental de Colombia. Con el fin de utilizar la ecuación de Seiler y Crutzen fue necesario estimar tres variables: área quemada, biomasa y eficiencia del quemado. Se validaron los productos de área quemada disponibles para la comunidad científica con el fin de seleccionar el más apropiado para la zona de estudio. Los productos evaluados fueron: MODIS MCD45, SPOT L3JRC, AATSR GlobCarbon y AQS. En el caso de la carga de combustibles se concluyó que la información disponible no es apropiada para describir apropiadamente la distribución espacial y temporal. Existen varias aproximaciones para estimar la carga de combustibles utilizando datos obtenidos por teledetección. Aquí se propone relacionar datos medidos en campo con mapas de índices de vegetación y mapas de porcentaje de arbolado. Para ello la vegetación fue clasificada en tres grandes categorías: pastizales, bosques secundarios y bosques primarios. El mapa de proporción de vegetación MOD44 fue utilizado como variable explicativa de bosques primarios y bosques secundarios siguiendo una relación exponencial...

Los incendios forestales son un fenómeno de gran importancia a nivel global, con importantes consecuencias a todos los niveles (ecológico, económico, social, etc.). En los ambientes mediterráneos han estado ligados a lo largo de la historia al manejo del territorio, aunque el equilibrio se ha roto en las últimas décadas. En estas áreas, la mayor parte de los incendios obedecen a causas humanas. Para llevar a cabo unas buenas labores de prevención resulta de utilidad contar con sistemas de predicción de riesgo de incendio. Es necesario, para ello, contar con información adecuada acerca del fenómeno. El objetivo principal desarrollado en esta tesis ha sido la elaboración de modelos predictivos de ocurrencia de incendios asociada a la actividad humana, los cuales han formado parte de un índice integrado de riesgo de incendio forestal a disposición de gestores en materia de incendios, en el marco del proyecto Firemap. Las áreas de estudio han sido la C. de Madrid, Aragón, C. Valenciana y provincia de Huelva en España. Los modelos se han elaborado a partir de variables de tipo socioeconómico y de ocurrencia de incendios por causa humana, mediante el empleo de regresión logística y a una resolución de 1km2. Para la elaboración y manejo de la información espacial requerida se han empleado Sistemas de Información Geográfica. Estos modelos se han comparado con otros obtenidos a partir de otras técnicas estadísticas (Árboles de Clasificación y Redes Neuronales). A continuación...

El objetivo principal de esta tesis fue la definición de una metodología que permitiera la generación de una cartografía de áreas quemadas precisa a partir de imágenes del sensor MERIS (Medium Resolution Imaging Spectrometer) a bordo del satélite ENVISAT. Al tratarse de un sensor cuyo uso estaba muy limitado en el campo de la detección de las áreas quemadas, fue necesario un estudio detallado de las propiedades de las bandas del sensor para la detección de las áreas quemadas. El análisis de sensibilidad se realizó utilizando el índice de separabilidad M, el índice Jeffries-Matusitas y las curvas ROC. Existen una gran variedad de técnicas y metodologías que han sido aplicadas en la detección de áreas quemadas sobre imágenes procedentes de diferentes sensores. En esta tesis se planteó una metodología bi-fase para la generación de la cartografía final. El objetivo de la primera fase era la detección de los píxeles más severamente afectados por el fuego. Para ello, se emplearon árboles de clasificación, los cuales permitieron seleccionar las reglas de decisión más eficientes y las variables más adecuadas. En la segunda fase se aplicó un algoritmo de crecimiento de regiones, el cual requería como inputs los píxeles semilla y una variable sobre la que realizar el crecimiento. Para obtener la variable de crecimiento se tuvo en cuenta la necesidad de minimizar la variabilidad interna de la categoría de quemado a fin de que los píxeles afectados pudieran ser fácilmente incluidos dentro del perímetro. Finalmente...

La presente Tesis doctoral analiza los problemas relacionados con la estimación del contenido de humedad del combustible para prevenir posibles incendios y saber cómo se comportarán una vez iniciados. La Tesis describe el problema de estimación mediante técnicas de Teledetección. Hemos conseguido un avance en cuanto a investigación en nuevos modelos computacionales no convencionales para la estimación de la cantidad de agua en diferentes entornos de vegetación, uno de los mayores problemas que tiene la Teledetección, ya que se requiere un estudio previo de la zona, recogida selectiva de muestras y tratamiento de éstas para conocer su estructura, composición y contenido de humedad. A través de estas simulaciones hemos analizado la capacidad de discriminación mediante el análisis de curvas ROC (Receiver Operating Characteristic), para posteriormente utilizar diferentes técnicas de Softcomputing (Inteligencia Computacional), en concreto, modelos neuronales y evolutivos, para validar los experimentos. La metodología que se presenta en este trabajo para estimación de contenido de humedad en vegetación, se basa en la utilización de modelos de transferencia radiativa mediante la unión de modelos a nivel de hoja Prospect (leaf optical properties spectra) (Jacquemoud et al. 1990)) y de simulación de cubierta SAIL (Scattering by Arbitrarily Inclined Leaves).

Los incendios forestales constituyen una de las causas más importantes de destrucción del medio natural en los ecosistemas mediterráneos y producen importantes cambios ecológicos en las cubiertas forestales afectadas, con efectos positivos y negativos sobre el paisaje, suelo, agua, vegetación y atmósfera. Conocer las características espaciales de los incendios forestales es fundamental para el estudio de sus efectos en el medio natural, así como para comprender mejor su comportamiento y poder aplicar las medidas más adecuadas de prevención. En esta tesis se ha querido poner de manifiesto el papel del fuego en los procesos espaciales del paisaje en España mediante la ayuda de la teledetección y los Sistemas de Información Geográfica (SIG). Para ello se ha generado la cartografía de los incendios forestales mayores de 25 ha de la España peninsular para el período 1991-2005 mediante análisis visual de mosaicos de imágenes de satélite Landsat y SPOT (Capítulo I), se ha analizado la distribución de diversas variables del medio físico en la superficie quemada por esos incendios forestales (Capítulo II), se han desarrollado modelos explicativos del área quemada y el tamaño de los incendios mediante el análisis multivariante a partir de la relación entre los incendios forestales y diferentes factores climáticos...

El objetivo principal de esta tesis es intercomparar diferentes productos de área quemada. Se ha hecho en el marco del proyecto Fire_CCI, que financia la Agencia Europea del Espacio (ESA), dentro de su iniciativa de cambio climático (CCI). En la tesis se comparan los productos derivados de este proyecto (Fusionado, MERIS y VGT) con los actualmente existentes generados en proyectos previos de la NASA (MCD45A1, MCD64A1 y GFEDV3.1) o las instituciones europeas (GLOBCARBON, L3JRC y GEOLAND2). Esta comparación se realiza, tanto espacial como temporalmente entre los años 1999 y 2009. Con este objetivo general, se definieron los siguientes objetivos específicos: estudiar la existencia de relación entre el tamaño del área quemada y su distribución latitudinal y cercanía a zonas urbanas, así como la relaciones entre su tamaño y bioma; determinar la interrelación entre productos de área quemada; evaluar la consistencia del producto Fire_CCI con respecto al resto de productos de área quemada. Nuestros resultados indican que el producto MERIS, a nivel de píxel, presenta los mejores valores estadísticos con relación al producto MCD64A1 (considerado el de mayor fiabilidad), a nivel de las 10 zonas de estudio, con valores de Kappa y Sörensen-Dice de 32% y 38%...

El LIR- UC3M, Laboratorio de Infrarrojo de la Universidad Carlos III de Madrid, ha desarrollado técnicas para la implementación de sensores IR basadas en las propiedades espectrales del Fuego y de los fenómenos previos a su declaración, que permiten la teledetección precoz, incluso del aumento del riesgo de incendio. Serían especialmente útiles para sistemas de sensores de incendios forestales, instalados en torres, plataformas aéreas o satelísticas, incrementando la probabilidad de detección y disminuyendo la tasa de falsa alarma, respecto a sistemas clásicos.

El principal objetivo de este trabajo ha sido la optimización de la detección mediante imagen infrarroja (IR) de fenómenos con una marcada estructura espectral en su emisión IR. Estos fenómenos, como se describe en los capítulos 1 y 2, plantean serios retos a la termografía clásica, aún no resueltos. En ellos están incluidos las llamas, incendios forestales y en general, cualquier proceso con una importante emisión IR debida a gases. La propuesta de optimización está basada en aprovechar estas propiedades espectrales junto con la información espacial. La combinación de la resolución espacial y espectral es la base de la espectrometría de imagen. El espectrómetro de imagen más simple es el biespectral, que suministraría imágenes simultáneas, co-registradas y calibradas radiométricamente en dos bandas. Estos requisitos tan exigentes no se encuentran en equipos comerciales actuales. Por lo tanto, un primer objetivo de este trabajo ha sido construir un espectrómetro de imagen biespectral a partir de dos cámaras IR (una en el infrarrojo medio y otra en el térmico). El desarrollo de este sistema se describe en el capítulo 3. Un segundo objetivo ha sido la extracción del máximo de información de las imágenes biespectrales adquiridas por nuestro sistema...

Uno de los principales problemas ambientales que se plantean actualmente a nivel mundial es la pérdida de los recursos forestales ocasionada por el fuego. La gran extensión y dificultad de acceso a muchas de las zonas afectadas, especialmente en zonas tropicales, hace difícil la cuantificación del daño que provocan los incendios forestales. La cartografía operativa de las áreas quemadas requiere disponer de métodos fiables y rápidos que permitan obtener resultados en un margen relativamente corto de tiempo y a una escala espacial y temporal adecuada para la gestión del fenómeno. La teledetección desde satélite supone una técnica adecuada para esta finalidad ya que proporciona datos de la superficie terrestre con una cobertura espacial y temporal suficientemente detallada y ofrece información espectral apropiada para la cartografía de áreas quemadas. En este trabajo se aborda el uso de imágenes procedentes del sensor AQUA-MODIS para la cartografía de áreas afectadas por incendios forestales en Paraguay. Se propone una metodología que combina productos MODIS con distintas resoluciones espaciales (500 y 250 metros) y espectrales (7 y 2 bandas) con el propósito de mejorar la capacidad de discriminación y delimitación de las zonas afectadas por incendios forestales en un ámbito tropical. La metodología propuesta nos permitió discriminar todos los incendios ocurridos en la zona de estudio con tamaño igual o superior a 150 hectáreas. La capacidad de discriminación resultó aceptable (en torno a los 60 %) para los incendios entre 100 y 125 hectáreas...

Los incendios forestales constituyen el factor más temible de degradación del bosque marroquí. Caen gravosamente sobre el desarrollo y la economía local. Los métodos clásicos generalmente utilizados en Marruecos para la prevención y la lucha contra los incendios requieren de tiempo y no son siempre fiables dada la complejidad y la diversidad de ecosistemas forestales. El objetivo de este trabajo es la utilización de SIG y de la teledetección para la aplicación de un método propuesto por DAGONE Y DUCHE en 1994 a fin de elaborar una cartografía de peligro de incendio de la masa forestal de Khezana situada en la provincia de Chaoune. La aproximación adoptada es un modelo empírico que hace intervenir a tres parámetros que controlan el comportamiento del fuego, la topomorfología del terreno, la combutibilidad de la cobertura vegetal y la actividad humana

[ES]En este articulo se muestra la capacidad operativa de la teledetección para responder de forma casi inmediata a la demanda de información en una situación de crisis generada por los incendios forestales que afectaron a Galicia en agosto de 2006. La interpretación visual de imúgeizes obtenidas por los satélites AQUA/ TERM-MODIS, con una resolución espacial de 500 y 250 metros, permitió cartograjar las zonas afectadas y obtener una rúpida evaluación de los daños, incluyendo una estimación de los niveles de severidad de las úreas quemadas. Las irnúgenes procedentes del seizsor IRS-A WiFS, de mayor resolución espacial (60 metros), facilitaron una evaluación y delimitación más precisa de las úreas quemadas. La información generada tire dijimdida a gestores, investigadores y piblico en general mediante una página web y un servidor cartogrújco diseñado a tal efecto.; This paperpresents un example ofpotential uses of remote sensirzg (RS) data to provide operational infonnation for natural hazards managentent. It shows how RS was used to provide update information to evaluate the inzpacts of a large sequence of forest @es that took place in Galician in August 2006. Through visual interpretation of both AQUA/ TERRA-MODIS images...

En l’article es presenta el mètode emprat i els resultats obtinguts en l’evolució de les cobertes i usos del sòl extretes d’imatges satèl·lit de vint-i-un municipis de l’Alt Empordà. En concret s’ha quantificat com han evolucionat des del 1977 al 1997 pel que fa a la fragmentació o compactació a través de diversos índexs emprats en l’Ecologia del Paisatge. Els resultats mostren, d’una banda, la compactació de les masses forestals per l’abandonament de vinyes i oliveres, tendència, però, molt afectada pels incendis forestals, i, de l’altra, la fragmentació dels cereals d’hivern fruit de l’homogeneïtzació del blat de moro i del gira-sol, conreus força subsidiats per la Política Agrària Comuna d’aleshores.; En el artículo se presenta el método empleado y los resultados obtenidos en la evolución de las cubiertas y usos del suelo extraídas de imágenes de satélite de veintiún municipios del Alt Empordà. En concreto se ha cuantificado como han evolucionado des del 1977 al 1997 en relación a la fragmentación o compactación a través de diversos índices utilizados en la Ecología del Paisaje. Los resultados muestran, por un lado, la compactación de las masas forestales por el abandono de vides y olivos...

Consultable des del TDX; Títol obtingut de la portada digitalitzada; La mayoría de los bosques del planeta, exceptuando, quizá, el cinturón más húmedo del trópico, han sufrido perturbaciones recurrentes por incendios, desde hace miles de años. Sin embargo, en el último siglo, la combinación de factores socio-económicos y ambientales han alterado la frecuencia y distribución de incendios en casi todos los ecosistemas forestales. Esta mala distribución del fuego ha conllevado la acumulación de este elemento perturbador en ecosistemas poco adaptados a su presencia (e.g. bosques tropicales húmedos), mientras que otros ecosistemas han sufrido los efectos de las políticas de supresión de incendios (e.g. bosques templados norteamericanos). Entre las consecuencias de estas alteraciones, algunas se refieren a variaciones en el régimen de incendios, con implicaciones en términos de conservación forestal, impacto ecológico, económico y social. La presente tesis analiza la influencia de factores ambientales y socio-económicos en algunas características del régimen de incendios en ecosistemas tropicales y mediterráneos. En el ámbito tropical, la zona de estudio es el Estado mexicano de Chiapas, y los objetivos son básicamente dos: 1) caracterizar el régimen de incendios en el Estado...

El régimen de incendios es una importante fuerza evolutiva que modifica la estructura y favorece la adaptación de algunos ecosistemas al fuego. En la última década el número de estudios enfocados a la reconstrucción histórica de la ocurrencia de incendios alrededor del mundo se ha incrementado. En el presente trabajo se hace una descripción de la aplicación de los métodos dendrocronológicos para la reconstrucción y análisis de los regímenes ecológicos de fuego, así como de su implicación en el manejo de los recursos forestales. Entre las técnicas conocidas figuran el análisis de carbón en sedimentos de lagos, la estructura de edades, y la teledetección. Sin embargo, una de las más empleadas es el análisis de las cicatrices de fuego en los árboles, las cuales se forman cuando el calor es demasiado intenso, o bien tiene un tiempo de residencia muy largo, suficiente como para penetrar la corteza y matar parte del cambium. Mediante su aplicación es factible reconocer el historial del siniestro en los bosques, a partir de la evidencia plasmada en los anillos de crecimiento. Esta opción provee bases sustentadas útiles para el diseño y desarrollo de estrategias de manejo integral del fuego, las que deben ser consideradas como una pieza fundamental en los programas de restauración y protección de los ecosistemas.