新的光谱-时间指数检测热带森林地区的森林损失。哥伦比亚亚马逊案例研究

Q4 Earth and Planetary Sciences
José Leonardo Hurtado Abril, I. Lizarazo
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El presente estudio tiene como objetivo la generación de un índice espectral y temporal con la capacidad de extraer áreas deforestadas en un rango de tiempo y zona de interés definida por el usuario por medio de imágenes desatélite Landsat. Para ello, se desarrolla una metodología basada en el análisis de series de tiempo usando la herramienta LandTrendr para identificar los rangos espectrales que permiten detectar perturbación de bosque y posteriormente proponer una ecuación para el cálculo de un indicador de perturbación por deforestación. La utilidad del índice propuesto se prueba en algunas zonas de la  Amazonia colombiana en las cuales existen datos de deforestación oficiales para el periodo 2000 a 2017. Los resultados de las pruebas muestran que el índice propuesto permite obtener una exactitud temática superior al 80%. El índiceespectral no solo identifica la pérdida de bosque sino su posible regeneración lo que permitiría obtener las cifras de diversos cambios en el bosque. 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摘要

目前,全球面临的一个重大问题是森林流失速度加快以及对脆弱环境稳定的影响。哥伦比亚拥有地球上最大的天然森林之一,森林砍伐率很高。有各种工具和方法可以以卫星图像及其衍生产品为输入来检测森林损失。然而,在研究开始时,森林损失的识别是使用两个或两个以上的指数或光谱转换进行的,就像手动编辑一样,这意味着更长的时间和错误的传播。这项研究的目的是生成一个光谱和时间指数,该指数能够通过Landsat卫星卫星图像在用户定义的时间范围和感兴趣的区域内提取森林砍伐区域。为此,开发了一种基于时间序列分析的方法,使用LandTrendr工具识别允许检测森林干扰的光谱范围,然后提出计算毁林干扰指标的方程。拟议指数的有用性在哥伦比亚亚马逊地区的一些地区得到了证明,这些地区有2000年至2017年期间的官方森林砍伐数据。测试结果表明,该指标的主题准确率超过80%。光谱指数不仅确定了森林的损失,而且还确定了森林可能的再生,这将有助于获得森林各种变化的数字。最后,该指数成功地识别了森林中的干扰区,其主题准确性良好。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Nuevo índice espectro-temporal para la detección de pérdida forestal en áreas de bosque tropical. Caso de estudio Amazonia colombiana
En la actualidad, una gran problemática a nivel global es la acelerada tasa de pérdida de bosques y los efectos que repercuten en la delicada estabilidad del medio ambiente. Colombia posee una de las mayores extensiones de bosque natural en el planeta, al igual que una alta tasa de deforestación. Existen diversas herramientas y metodologías para la detección de pérdida de bosque teniendo como insumo las imágenes de satélite y productos derivados de ellos. Sin embargo, al momento de iniciar la investigación, la identificación de pérdida de bosque se realizaba usando dos o más índices o transformaciones espectrales al igual que la edición manual, lo que conlleva a mayor tiempo y propagación de errores. El presente estudio tiene como objetivo la generación de un índice espectral y temporal con la capacidad de extraer áreas deforestadas en un rango de tiempo y zona de interés definida por el usuario por medio de imágenes desatélite Landsat. Para ello, se desarrolla una metodología basada en el análisis de series de tiempo usando la herramienta LandTrendr para identificar los rangos espectrales que permiten detectar perturbación de bosque y posteriormente proponer una ecuación para el cálculo de un indicador de perturbación por deforestación. La utilidad del índice propuesto se prueba en algunas zonas de la  Amazonia colombiana en las cuales existen datos de deforestación oficiales para el periodo 2000 a 2017. Los resultados de las pruebas muestran que el índice propuesto permite obtener una exactitud temática superior al 80%. El índiceespectral no solo identifica la pérdida de bosque sino su posible regeneración lo que permitiría obtener las cifras de diversos cambios en el bosque. Finalmente, el índice logra identificar las zonas de perturbación en el bosque con buenos resultados en su exactitud temática.
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