Interpretación de:
Performance of heat spots obtained from satellite datasets to represent burned areas in Andean ecosystems of Cusco, Peru
https://doi.org/10.1016/j.rsase.2023.101020Zubieta, R., Ccanchi, Y., Liza, R., 2023: Performance of heat spots obtained from satellite datasets to represent burned areas in Andean ecosystems of Cusco, Peru, Remote Sensing Applications: Society and Environment, 32, 101020, https://doi.org/10.1016/j.rsase.2023.101020
Intérprete
Ccanchi Espinoza Yerson Jaime
Fecha de interpretación
01/12/2023
Revisor
Zubieta Barragán Ricardo
Resultados y conclusiones
Se identificaron en total 3739 superficies quemadas, las cuales tuvieron aproximadamente la siguiente distribución por tamaño: >=1 ha y <5 ha (∼60%), >=5 ha y <10 ha (∼12%), >=10 ha y <25 ha (∼11%), >=25 ha y <50 ha (∼7%),>=50 ha y <100 ha (∼4%), >=100 ha y <500 ha (∼5%) y >=500 ha (∼1%). De estas cicatrices de fuego, solo el ∼4% fueron reportadas por las autoridades, principalmente aquellas que se encontraban cercanas a ríos y carreteras en las ciudades. Los errores por comisión detectados para los focos de calor MODIS, en promedio, fueron menor al 1 %, mientras que para los focos de calor SUOMI V Y JPSS-1 VIIRS, en promedio, estuvieron por debajo del 0.5%. Los errores por omisión estimados para los focos de calor MODIS fueron de ∼90% cuando se evaluaron superficies quemadas menores a las 25 ha. Los errores por omisión más bajos se obtuvieron en la detección de superficies mayores a las 500 ha, el cual fue de ∼21%. En el caso de SUOMI VIIRS y JPSS-1 VIIRS, el error por omisión fue de aproximadamente el 75% en ambos casos, para cicatrices de fuego entre 100 y 500 ha. Asimismo, todas las áreas que superaron las 500 ha pudieron ser detectadas con SUOMI VIIRS y JPSS-1 VIIRS. Se observa una relación estadísticamente significativa entre el tamaño de las superficies quemadas y la cantidad de focos de calor de las fuentes MODIS y VIIRS. De igual forma entre la duración en días de los focos de calor MODIS y VIIRS y el tamaño de las áreas quemadas. Los resultados muestran que monitorear el desarrollo de fuegos activos de las superficies quemadas pequeñas con los focos de calor MODIS y VIIRS no son adecuados por razones vinculadas a la resolución espacial de los sensores y la duración e intensidad del fuego. En contraste a esto, cuando el fuego es intenso y extenso, estos focos de calor se convierten en herramientas útiles para estimar la severidad del fuego en extensión y duración, lo que podría contribuir a mejorar los planes de atención de emergencias contra incendios forestales.
Metodología y datos
El área de estudio se seleccionó en función a las zonas donde mayor número de incendios forestales se reportaron en el departamento de Cusco (región de alta montaña por encima de los 1500 msnm). El periodo de estudio corresponde a los meses de julio y agosto de los años 2019 y 2020. Se utilizaron imágenes satelitales Sentinel-2 para la identificación de áreas quemadas, el cual se basó en el cálculo del índice de área quemada (NBR) y la combinación en falso color que resaltaba el área afectada por el fuego. Los focos de calor evaluados provienen de los datos satelitales MODIS (Terra y Aqua) y SUOMI VIIRS y JPSS-1 VIIRS , los cuales tienen una resolución espacial de 1000 y 375 m, respectivamente, pudiendo, ambos, hacer detecciones de hasta 2 veces al día. Se comparó espacialmente los incendios forestales reportados por el Instituto Nacional de Defensa Civil (INDECI) y las áreas quemadas detectadas. Se estimó el error por comisión (falsos positivos), el cual estima el porcentaje de focos de calor que no mostraron evidencia de alguna superficie quemada. Se estimó el error por omisión, el cual estima el porcentaje de superficies quemadas que no fueron detectados por los focos de calor. Se realizó un análisis de regresión para evaluar la asociación de la cantidad y duración de los focos de calor (días) con el tamaño de la superficie quemada.
Limitaciones de la investigación
Existe aún incertidumbre sobre la cantidad real de superficies quemadas pequeñas debido a la dificultad de su detección a partir de imágenes satelitales Sentinel-2, debido a que sus características se tienden a confundir con suelos agrícolas removidos durante la siembra o la cosecha de los cultivos. Se analizaron los meses de julio y agosto, sin embargo los incendios forestales en Cusco se desarrollan en todo el segundo semestre. Debido al gran porcentaje de nubes que se presentan a partir de setiembre por razones del inicio de la temporada de lluvias, es difícil detectar superficies quemadas, por lo que no se ha considerado estos meses. Por lo que aún se tiene incertidumbre sobre la confiabilidad de la detección de los focos de calor para este periodo, considerando también las actividades agrícolas que tienen tienen gran influencia en en el origen de los incendios forestales. El satélite Terra hace mediciones sobre el mismo lugar aproximadamente a las 10:30 y 22:30 horas, Aqua a las 1:30 y 13:30 horas, SUOMI y JPSS-1 lo hacen aproximadamente a la 1:00 y 13:00. Pese a que se pueden obtener 8 datos de focos de calor sobre la misma zona por día, hay un vacío entre las 2:00 y las 10:00 horas aproximadamente, y entre las 14:00 y las 22:00 horas, donde no hay un monitoreo de los fuegos activos, siendo este último el que podría tener mayor relevancia, pues se ha reportado un número importante de actividades de quemas en esta parte del día. El Servicio Nacional Forestal y de Fauna Silvestre (SERFOR) viene utilizando de manera constante los datos de focos de calor con fines de monitoreo y emisión de alertas de fuegos activos a nivel nacional. Pese a esto, una de las limitaciones para este trabajo es la latencia (tiempo transcurrido entre la observación satelital y su disponibilidad para el usuario) que es de aproximadamente 3 horas, lo que puede generar mayor dificultad para atender estos eventos en tiempos prudentes y así reducir los impactos del fuego sobre los ecosistemas y la población.
Adaptación: Agricultura, Bosques
Mitigación: Agricultura, Uso de suelo, cambio de uso de suelo y silvicultura
Escala: Regional
Ámbito geográfico: Región andina de Cusco
Palabras clave: Focos de calor, MODIS, VIIRS, incendios forestales, quemas agrícolas, superficies quemadas
Cita de la interpretación
Ccanchi Espinoza, Yerson Jaime, 2023: Interpretación de Zubieta et al. (2023, doi:10.1016/j.rsase.2023.101020), Observatorio de Conocimiento Científico sobre Cambio Climático del Perú, IGP, https://cienciaclimatica.igp.gob.pe/entities/interpretation/9aaac041-61c2-4318-9ff9-a84eecb4d8d3