Environmental variables modeling based on remote sensing data using time series analysis: forestry and agricultural applications
- Autores: Margarita Huesca Martínez
- Directores de la Tesis: Alicia Palacios-Orueta (dir. tes.), Jesús Javier Litago Lavilla (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Politécnica de Madrid ( España ) en 2013
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: José Antonio Manzanera de la Vega (presid.), Concepción González García (secret.), Sander Mücher (voc.), Andrés Moreno (voc.), María González de Audícana Amenábar (voc.)
- Materias:
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- Resumen
En la actualidad, el seguimiento de la dinámica de los procesos medio ambientales está considerado como un punto de gran interés en el campo del medio ambiente. La cobertura espacio temporal de los datos de teledetección proporciona información continua con una alta frecuencia temporal, permitiendo el análisis de la evolución de los ecosistemas desde diferentes escalas espacio-temporales. Aunque el valor de la teledetección has sido ampliamente probado, en la actualidad solo existe un número reducido de metodologías que permiten su análisis de una forma cuantitativa.
En la presente tesis se propone un esquema de trabajo para explotar las series temporales de datos de teledetección, basado en la combinación del análisis estadístico de series de tiempo y la fenometría. El objetivo principal es demostrar el uso de las series temporales de datos de teledetección para analizar la dinámica de variables medio ambientales de una forma cuantitativa. Los objetivos específicos son: (1) evaluar dichas variables medio ambientales y (2) desarrollar modelos empíricos para predecir su comportamiento futuro. Estos objetivos se materializan en cuatro aplicaciones cuyos objetivos específicos son: (1) evaluar y cartografiar estados fenológicos del cultivo del algodón mediante análisis espectral y fenometría, (2) evaluar y modelizar la estacionalidad de incendios en dos regiones bioclimáticas mediante modelos autorregresivos, (3) predecir el riesgo de incendios forestales a nivel pixel utilizando modelos autorregresivos y (4) evaluar el funcionamiento de la vegetación en base a la autocorrelación temporal y la fenometría.
Los resultados de esta tesis muestran la utilidad del ajuste de funciones para modelizar los índices espectrales AS1 y AS2. Los parámetros fenológicos derivados del ajuste de funciones permiten la identificación de distintos estados fenológicos del cultivo del algodón. El análisis espectral ha demostrado, de una forma cuantitativa, la presencia de un ciclo en el índice AS2 y de dos ciclos en el AS1 así como el comportamiento unimodal y bimodal de la estacionalidad de incendios en las regiones mediterránea y templada respectivamente. Modelos autorregresivos han sido utilizados para caracterizar la dinámica de la estacionalidad de incendios y para predecir de una forma muy precisa el riesgo de incendios forestales a nivel pixel. Ha sido demostrada la utilidad de la autocorrelación temporal para definir y caracterizar el funcionamiento de la vegetación a nivel pixel. Finalmente el concepto ¿Optical Functional Type¿ ha sido definido, donde se propone que los pixeles deberían ser considerados como unidades temporales y analizados en función de su funcionamiento.
