Análisis espacio-temporal de florecimientos algales nocivos en un lago-cráter tropical usando datos MODIS (2003-2020)

• Cortés-Macías, Lizette Zareh ^[1] ; Rivera-Caicedo, Juan Pablo ; Cepeda-Morales, Jushiro ; Hernández-Almeida, Óscar Ubisha ^[1] ; García-Morales, Ricardo ; Velarde-Alvarado, Pablo
  1. [1] Universidad Autónoma de Nayarit

     Universidad Autónoma de Nayarit

     México

     
• Localización: Revista de teledetección: Revista de la Asociación Española de Teledetección, ISSN 1133-0953, Nº. 62, 2023, págs. 39-55
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Spatio-temporal analysis of harmful algal blooms in tropical crater-lake from MODIS data (2003-2020)
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    El lago-cráter de Santa María del Oro en el estado de Nayarit, México, presenta Florecimientos Algales (FA) de manera cíclica anual, el florecimiento y posterior decaimiento de estas poblaciones de crea cambios de color en el agua, generalmente en la primera mitad del año. Este trabajo evalúo algoritmos de clasificación supervisada que permitan identificar estos cambios usando datos de los productos MOD09GQ y MYD09GQ del sensor MODIS en el período de enero 2003 a diciembre 2020. A partir de una revisión de FA registrados en la literatura y análisis estadísticos de gráficos de dispersión, se construyó una base de datos de información espectral y etiquetas del estado de color del lago para evaluar los diferentes algoritmos de clasificación. El mejor clasificador fue Random Forest con una precisión de 87.1 %, El análisis temporal y la evaluación espacial de la incidencia de los florecimientos mostraron que mayo, abril y marzo son los meses con mayor presencia de cambios de color en el lago relacionados a FA. En el análisis espacial se encontró que la mayor incidencia de florecimientos se da en la región sureste del lago y las mayores cantidades de eventos ocurrieron en los años 2011, 2008 y 2012 respectivamente. Se determina la influencia del fenómeno El Niño- Oscilación del Sur (ENSO) en la incidencia de florecimientos algales en el lago-cráter debido al patrón temporal entre las anomalías en los FA y el índice multivariado de El Niño-Oscilación del Sur, donde el mayor número de eventos de FA se presentaron en las fases frías del ENSO.

  • English

    The crater lake of Santa María del Oro in Nayarit, presents Algal Blooms (AB) in a cyclical annual manner, the blooming and subsequent decline of these populations creates color changes in the water, generally in the first half of the year. This work evaluated supervised classification algorithms that allow these changes to be identified using data from the MOD09GQ and MYD09GQ products of MODIS sensor in the period from January 2003 to December 2020. Based on a review of AB recorded in the literature and statistical analysis of dispersion graphs, a database of spectral information and lake color state labels were built to evaluate the different classification algorithms. The best classifier was Random Forest with an accuracy of 87.1%. The temporal analysis and spatial evaluation of the blooms incidence showed that may, april and march are the months with the greatest presence of color changes related to AB in the lake. The spatial analysis found that the highest incidence of blooms occurs in the southeast region of the lake and the largest amounts of events occurred in the years 2011, 2008 and 2012 respectively. The influence of the El Niño-Southern Oscillation (ENSO) phenomenon on the incidence of algal blooms in the crater lake is determined due to the temporal pattern between the anomalies in the AB and the Multivariate ENSO Index, where the greater number of AF events occurred in the cold phases of the ENSO.