Estimación mensual de emisiones por biomasa quemada para Colombia basado en imágenes de satélite

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, mientras el mapa de índice de vegetación MOD13A1 EVI fue utilizado como variable explicativa de pastizales, siguiendo una relación lineal. La biomasa para pastizales fue estimada cada 16 días, debido a su alta variación a lo largo del año. Por otro lado, se han utilizado los índices de verdor como variable explicativa de la eficiencia del quemado. No toda la biomasa expuesta al fuego se quema, ni todo el carbono quemado es emitido a la atmósfera, dado que parte permanece en la superficie como carbono elemental. En este apartado se hace una propuesta novedosa, que busca relacionar la disminución del índice de vegetación ante la ocurrencia del fuego con la eficiencia del quemado. Los resultados se presentan por municipios y regiones naturales para todo el país. Se encontró que el promedio anual de áreas quemadas para el período de estudio es de 14.480 km2, los cuales se ubican principalmente en la región de la Orinoquía, seguido por la región Andina, Amazonía y Caribe. No se encontraron áreas quemadas en la región Pacífica. En general, la mayoría de emisiones provienen de la quema de pastizales. Las emisión media anual para todo el país es de 9,45 Tg año-1 CO2, 0,52 Tg año-1 CO, 0.01 Tg año-1 CH4, 0,02 Tg año-1 NMHC y 0,05 Tg año-1 PM25

Implementación de la metodología Corine Land Cover con imágenes Ikonos

En Colombia, desde hace algunos años, se viene trabajando en la construcción de cartografía temática de usos del suelo escala 1:100.000, utilizando la metodología desarrollada en Europa y denominada Corine Land Cover (CLC). Esto se ha logrado con el apoyo del Instituto Forestal Nacional de Francia (ONF) a varios organismos nacionales, como el Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC), la Corporación Autónoma Regional Cormagdalena y el Instituto de Estudios Ambientales (IDEAM). El objetivo de la investigación fue determinar los cambios en el uso del suelo entre 1992 y 2005 para una región de los Andes colombianos, además identificar las potencialidades y limitaciones de la metodología CLC en el ámbito colombiano. Para ello se ajustó la leyenda a las condiciones de Colombia, se mejoró la unidad mínima de mapeo a 0.5 ha, y se utilizaron como fuentes de información escenas Ikonos Geo no ortorrectificadas. Con la metodología aplicada en esta investigación, se encontró entre los años 1992 y 2005, una disminución del área total en fragmentos boscosos, una disminución del área total en pastos, y un aumento en cultivos. Esta metodología puede ser utilizada en tareas de actualización de coberturas del suelo que requieran un alto nivel de detalle, sin embargo, se recomienda disminuir los errores geométricos con imágenes ortorrectificadas al trabajar en zonas de alta pendiente como es el caso de los Andes colombianos

Método basado en teledetección para estimar la emisión de gases efecto invernadero por quema de biomasa

La quema de biomasa es una fuente importante de gases efecto invernadero en países en vías de desarrollo. En Colombia, el cambio de uso del suelo, la silvicultura y el sector agropecuario superan el 50% de las emisiones totales de efecto invernadero.El fuego se utiliza con frecuencia como un mecanismo para cambiar el uso del suelo. Los Llanos orientales y la Amazonía colombiana están sometidos todos los años a la quema de biomasa, especialmente entre enero y marzo. Los estudios en la distribución espacial y temporal de las emisiones son importantes de cara a los informes en el ámbito nacional. Este artículo de revisión describe el método para hacer estas estimaciones utilizando teledetección y algunos de los resultados disponibles para Colombia.ABSTRACTBiomass burning is a major source of greenhouse gas emissions in developing countries. In Colombia, land use change, forestry, and agriculture are responsible for more than 50% of the total greenhouse gas emissions. Fire is commonly used as a mechanism for land use change. In Colombia the Llanos Orientales and the Amazonia are subject to biomass burning every year during the dry season, specially from January to March. Studies of the spatial and temporal distribution of emissions are required for emissions report at a national level. The goal of this state of the art article is to describe a method to estimate emissions with a remote sensing approach and to present some of the variables already measured in Colombia.Key words: emissions, remote sensing, biomass, burned area.

Evaluation of the causes of error in the mcd45 burned-area product for the savannas of northern south america

Forest fires contribute to deforestation and have been considered a significant source of CO2 emissions. There are global maps that estimate the area affected by fire using the reflectance variation of the surface. In this study we evaluated the reliability and the causes of error of the MCD45 Burned Area Product, by applying the confusion matrix method to the Orinoco River basin. This basin is located in the northern zone of South America, and consists mainly of savanna ecosystemst. For the evaluation we used as reference data five pairs of Landsat images, covering 165,000 km2. The Burned Area Product estimated a burned area of 7,576.43 km2, which is lower than the area of 12,100.16 km2 found with Landsat images, leading to an overall underestimation. The causes of error are associated to the spatial resolution of the map, and to some structures of the algorithm that generates the map

Los Sensores Remotos En Los Proyectos De Mitigación De Gases De Efecto Invernadero

RESUMEN. Se realizó una revisión del estado del arte de las técnicas de teledetección para la implementación de programas de mitigación de Gases de Efecto Invernadero (GEI), MDL y REDD. Para tal fin se recopiló la información documentada haciendo una clasificación de la misma en tres grandes clases de sensores: ópticos, radar y LiDAR. Posteriormente, se evaluó la conveniencia del uso de cada uno de estos en los diferentes elementos que contiene el monitoreo de REDD en áreas tropicales, resaltando la gran importancia que tienen las observaciones de campo y el conocimiento de las áreas evaluadas para la escogencia de la escala y para los supuestos que se realicen en la tipificación de la dinámica del bosque. Por último, se presentan las características principales de los tipos de sensores, así como sus limitaciones y cómo estas limitaciones se pueden disminuir al combinar diferentes técnicas metodológicas. ABSTRACT. A state of the art of remote sensing techniques was made in the context of Greenhouse Gases (GHG) emissions, CDM and REDD. For this purpose the documented information was collected and classified into three major classes of sensors: optical, radar and LiDAR. In addition, we evaluated the appropriateness of each sensor in the monitoring of the REDD tropical forests. Here, we highlighted the added value of field observation, the great value of local knowledge in areas to be evaluated, the selection of the appropriate detail level (scale), and the importance of characterizing forest dynamics. Finally this article presents the main characteristics of sensor types, sensor limitations and how these can be reduced by combining different techniques

Implementación de la metodología Corine Land Cover con imágenes Ikonos

En Colombia, desde hace algunos años, se viene trabajando en la construcción de cartografía temática de usos del suelo escala 1:100.000, utilizando la metodología desarrollada en Europa y denominada Corine Land Cover (CLC). Esto se ha logrado con el apoyo del Instituto Forestal Nacional de Francia (ONF) a varios organismos nacionales, como el Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC), la Corporación Autónoma Regional Cormagdalena y el Instituto de Estudios Ambientales (IDEAM). El objetivo de la investigación fue determinar los cambios en el uso del suelo entre 1992 y 2005 para una región de los Andes colombianos, además identificar las potencialidades y limitaciones de la metodología CLC en el ámbito colombiano. Para ello se ajustó la leyenda a las condiciones de Colombia, se mejoró la unidad mínima de mapeo a 0.5 ha, y se utilizaron como fuentes de información escenas Ikonos Geo no ortorrectificadas. Con la metodología aplicada en esta investigación, se encontró entre los años 1992 y 2005, una disminución del área total en fragmentos boscosos, una disminución del área total en pastos, y un aumento en cultivos. Esta metodología puede ser utilizada en tareas de actualización de coberturas del suelo que requieran un alto nivel de detalle, sin embargo, se recomienda disminuir los errores geométricos con imágenes ortorrectificadas al trabajar en zonas de alta pendiente como es el caso de los Andes colombianos

Evaluation of the causes of error in the mcd45 burned-area product for the savannas of northern south america

Los incendios forestales son considerados una causa significativa de deforestación y emisiones de CO2. Existen productos globales que estiman el área afectada por el fuego utilizando las variaciones de reflectividad en la superficie terrestre. En este estudio se evaluó la fiabilidad y las causas de error del producto de área quemada MCD45, usando el método de matrices de confusión, para la cuenca hidrográfica del río Orinoco. Esta cuenca se ubica en la zona norte de Sur América, y predominan allí los ecosistemas de sabana. Para la evaluación se utilizó como información de referencia cinco pares de imágenes Landsat cubriendo 165.000 km2. El producto de área quemada estimó un área afectada de 7.576,43 km2, inferior a los 12.100,16 km2 hallados con las imágenes Landsat. Esto indica una subestimación general, donde las causas de error están asociadas a la resolución espacial del mapa y a estructuras del algoritmo que genera el mismoForest fires contribute to deforestation and have been considered a significant source of CO2 emissions. There are global maps that estimate the area affected by a fire using the reflectance variation of the surface. In this study, we evaluated the reliability and the causes of error of the MCD45 Burned Area Product, by applying the confusion matrix method to the Orinoco River Basin. This basin is located in the northern zone of South America, and consists mainly of savanna ecosystems. For the evaluation, we used as reference data five pairs of Landsat images, covering 165,000 km2. The Burned Area Product estimated a burned area of 7,576.43 km2, which is lower than the area of 12,100.16 km2 found with Landsat images, leading to an overall underestimation. The causes of error are associated to the spatial resolution of the map, and to some structures of the algorithm that generates the ma

Implementación de la metodología Corine Land Cover con imágenes Ikonos The Corine Land Cover method based on Ikonos images

En Colombia, desde hace algunos años, se viene trabajando en la construcción de cartografía temática de usos del suelo escala 1:100.000, utilizando la metodología desarrollada en Europa y denominada Corine Land Cover (CLC). Esto se ha logrado con el apoyo del Instituto Forestal Nacional de Francia (ONF) a varios organismos nacionales, como el Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC), la Corporación Autónoma Regional Cormagdalena y el Instituto de Estudios Ambientales (IDEAM). El objetivo de la investigación fue determinar los cambios en el uso del suelo entre 1992 y 2005 para una región de los Andes colombianos, además identificar las potencialidades y limitaciones de la metodología CLC en el ámbito colombiano. Para ello se ajustó la leyenda a las condiciones de Colombia, se mejoró la unidad mínima de mapeo a 0.5 ha, y se utilizaron como fuentes de información escenas Ikonos Geo no ortorrectificadas. Con la metodología aplicada en esta investigación, se encontró entre los años 1992 y 2005, una disminución del área total en fragmentos boscosos, una disminución del área total en pastos, y un aumento en cultivos. Esta metodología puede ser utilizada en tareas de actualización de coberturas del suelo que requieran un alto nivel de detalle, sin embargo, se recomienda disminuir los errores geométricos con imágenes ortorrectificadas al trabajar en zonas de alta pendiente como es el caso de los Andes colombianos.<br>During the last few years, the European Corine Land Cover method has been used in Colombia in order to update land use maps. Four institutes have been involved in this process: The National Forest Institute of France (ONF), El Instituto Geográfico Agustin Codazzi (IGAC), La Corporación Autonoma Regional Cormagdalena, and El instituto de Estudios Ambientales (IDEAM). The goal of this paper was to determine Land use-land cover change based on the CLC method. The study ranges between 1992 and 2005 along a transect of the Colombian Andes. The specific objectives were: identify potentialities and limitations, adjust the CLC legend to the Colombia conditions and improve the level of detail using a Geo Ikonos product. With these methods an increase in crops and a decrease in area of forests and grasslands were found. These methods can be used to update land cover when a high level of detail is required. It is recommended to minimize geometric errors using orthorectified images were high slopes are present, like along the Colombian Andes

LOS SENSORES REMOTOS EN LOS PROYECTOS DE MITIGACIÓN DE GASES DE EFECTO INVERNADERO

A state of the art of remote sensing techniques was made in the context of Greenhouse Gases (GHG) emissions, CDM and REDD. For this purpose the documented information was collected and classified into three major classes of sensors: optical, radar and LiDAR. In addition, we evaluated the appropriateness of each sensor in the monitoring of the REDD tropical forests. Here, we highlighted the added value of field observation, the great value of local knowledge in areas to be evaluated, the selection of the appropriate detail level (scale), and the importance of characterizing forest dynamics. Finally this article presents the main characteristics of sensor types, sensor limitations and how these can be reduced by combining different techniques.Se realizó una revisión del estado del arte de las técnicas de teledetección para la implementación de programas de mitigación de Gases de Efecto Invernadero (GEI), MDL y REDD. Para tal fin se recopiló la información documentada haciendo una clasificación de la misma en tres grandes clases de sensores: ópticos, radar y LiDAR. Posteriormente, se evaluó la conveniencia del uso de cada uno de estos en los diferentes elementos que contiene el monitoreo de REDD en áreas tropicales, resaltando la gran importancia que tienen las observaciones de campo y el conocimiento de las áreas evaluadas para la escogencia de la escala y para los supuestos que se realicen en la tipificación de la dinámica del bosque. Por último, se presentan las características principales de los tipos de sensores, así como sus limitaciones y cómo estas limitaciones se pueden disminuir al combinar diferentes técnicas metodológicas.Se realizó una revisión del estado del arte de las técnicas de teledetección para la implementación de programas de mitigación de Gases de Efecto Invernadero (GEI), MDL y REDD. Para tal fin se recopiló la información documentada haciendo una clasificación de la misma en tres grandes clases de sensores: ópticos, radar y LiDAR. Posteriormente, se evaluó la conveniencia del uso de cada uno de estos en los diferentes elementos que contiene el monitoreo de REDD en áreas tropicales, resaltando la gran importancia que tienen las observaciones de campo y el conocimiento de las áreas evaluadas para la escogencia de la escala y para los supuestos que se realicen en la tipificación de la dinámica del bosque. Por último, se presentan las características principales de los tipos de sensores, así como sus limitaciones y cómo estas limitaciones se pueden disminuir al combinar diferentes técnicas metodológicas

Método basado en teledetección para estimar la emisión de gases efecto invernadero por quema de biomasa A remote sensing method to estimate greenhouse gas emissions from biomass burning

La quema de biomasa es una fuente importante de gases efecto invernadero en países en vías de desarrollo. En Colombia, el cambio de uso del suelo, la silvicultura y el sector agropecuario superan el 50% de las emisiones totales de efecto invernadero. El fuego se utiliza con frecuencia como un mecanismo para cambiar el uso del suelo. Los Llanos orientales y la Amazonía colombiana están sometidos todos los años a la quema de biomasa, especialmente entre enero y marzo. Los estudios en la distribución espacial y temporal de las emisiones son importantes de cara a los informes en el ámbito nacional. Este artículo de revisión describe el método para hacer estas estimaciones utilizando teledetección y algunos de los resultados disponibles para Colombia.<br>Biomass burning is a major source of greenhouse gas emissions in developing countries. In Colombia, land use change, forestry and agriculture are responsible for more than 50% of the total greenhouse gas emissions. Fire is commonly used as a mechanism for land use change. In Colombia the Llanos Orientales and the Amazonia are subject to biomass burning every year during the dry season, especially from January to March. Studies of the spatial and temporal distribution of emissions are required for emissions report at a national level. The goal of this state of the art article is to describe a method to estimate emissions with a remote sensing approach and to present some of the variables already measured in Colombia