Análisis de los cambios en la estructura del paisaje por incendios forestales mediante teledetección

Abstract

El fuego es uno de los factores ambientales de mayor influencia en la definición y desarrollo de los ecosistemas forestales, afectando su densidad, composición y estructura espacial del paisaje. El conocimiento del comportamiento de los incendios forestales es de vital importancia en la gestión forestal. La comprensión de factores como la severidad, intensidad o frecuencia podrían conducir a esfuerzos de supresión más eficaces en la gestión de incendios. Por esta razón, este trabajo analiza los cambios en la estructura y configuración del paisaje producidos a consecuencia de incendios forestales, basándose para ello en métricas de paisaje y técnicas de teledetección, mediante el uso de índices espectrales derivados de imágenes Landsat TM, ETM+ y OLI, con el fin de analizar los patrones espacio-temporales producidos por el fuego y más específicamente por la severidad del incendio.Para ello, se evalúan diferentes técnicas de cartografía de severidad del incendio, la caracterización de la estructura del paisaje y los cambios espacio-temporales producidos en éste en función del nivel de severidad. Estos análisis se realizan a partir de mediciones realizadas en campo, que evalúan los efectos inmediatos post-incendio (Post-Fire Effects -PFE-), concretamente el Índice Compuesto de Severidad, CBI y su variante GeoCBI. Examinando la sensibilidad espectral y precisión de una serie de índices espectrales, como son el índice normalizado de vegetación NDVI, el índice normalizado de área quemada NBR, sus versiones diferenciadas o temporales dNDVI y dNBR, el índice relativizado de área quemada RdNBR y su versión modificada RBR, con el fin de evaluar los métodos de clasificación por regresión lineal y clasificación bayesiana para la generación de cartografía de severidad.Posteriormente, se realizó la caracterización de la estructura del paisaje sobre imágenes de variables continuas y categóricas evaluadas entre el 2002 y el 2016, a través de medidas de textura y métricas de paisaje, con el fin de evaluar y cuantificar los aspectos estructurales del paisaje en cada periodo. Además, se cuantificó la complejidad espacial del paisaje a través del índice de dimensión fractal (DF). Por último, se presenta un análisis espacio-temporal de la estructura del paisaje en relación al nivel de severidad del incendio, mediante la adaptación del modelo de estructura espacial (MEEP), aplicado sobre variables continuas extraídas directamente de las medidas de textura de Homogeneidad, Segundo Momento Angular (SMA) y DF del índice espectral NBR, permitiendo caracterizar la estructura del paisaje en cada uno de los periodos del estudio, mediante la evaluación de los indicadores de magnitud, la velocidad de cambio y la tendencia espacial, derivados de este modelo.