Sistema de alerta temprana

Contenido

Antecedentes

Nueva versión del portal

Información disponible

Funcionalidades del nuevo portal

Forma de citar y licencia

Otros sitios de interés

Antecedentes

La Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (Conabio) implementó el programa “Detección de puntos de calor mediante técnicas de percepción remota” en el año de 1999, en respuesta a la situación de emergencia registrada por los incendios forestales de la temporada de 1998. En la cual se registraron 14,445 incendios forestales afectando 849,632 hectáreas en el territorio mexicano (CONAFOR, 2006).

En el año de 1998 la Conabio lleva acabo el estudio Los incendios en México un análisis de su amenaza a la biodiversidad, como una forma de identificar las áreas afectadas por los incendios forestales. El objetivo del estudio fue proponer una metodología de análisis para la detección de los incendios por medio de imágenes de satélite. Para alcanzar el objetivo fueron utilizadas imágenes de satélite DMSP-OLS (Defense Meteorological Satellites Program - Operational Linescan System), facilitadas por NGDC-NOAA (National Geophysical Data Center – National Oceanic and Atmospheric Administration). Los resultados fueron utilizados, por la entonces Secretaría de Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca (SEMARNAP), en la definición de áreas para establecer la campaña de restauración ecológica y contra el cambio de uso del suelo en áreas afectadas por incendios forestales.

Para el año de 1999 la Conabio se propone como objetivo entregar el mismo día del registro de la imagen de satélite, la información de la detección de incendios forestales al personal involucrado en el combate. El uso de las imágenes DMSP-OLS presentaban una limitante, no se tenía acceso a ellas hasta tres días después de su registro, por tal motivo fue necesario cambiar el tipo de imágenes; para ello se utilizó imágenes de satélite AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) provenientes de la serie de satélites NOAA, proporcionadas por el Instituto de Geografía de la Universidad Nacional Autónoma de México.

En la detección de los puntos de calor con imágenes AVHRR se aplica el algoritmo de Flasse y Ceccato (1996) con algunos ajustes para México. Durante el primer año sólo fueron trabajadas imágenes nocturnas, la información de los puntos de calor se presentó en la primera versión del portal (v.1999), con acceso exclusivo a personal involucrado en la atención y combate de incendios, que formaban parte de la Unidad de Incendios Forestales de la SEMARNAP.

En el año 2000 el programa fue semi-automatizado y se mejoró sustancialmente la presentación de la información en el portal (v.2000), basada en el despliegue de la información en forma de calendario. Para este año un gran avance fue abrir el acceso de la información a todo el público.

El suministro de las imágenes de satélite por parte de la UNAM duró hasta el año 2000, cuando la Conabio adquirió una estación de recepción de imágenes AVHRR, con la finalidad de reducir el tiempo de respuesta. Esto fue posible gracias al apoyo de instituciones como la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente (PROFEPA) y el Centrum für Internationale Migration und Entwicklung (CIM) del gobierno Alemán.

La Conabio, en octubre del año 2001, adquiere con el apoyo del FONDEN (Fondo para Desastres Naturales) y de la SEMARNAP, un sistema de recepción de imágenes de satélite MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), con la finalidad de contar con las imágenes en tiempo real y colaborar en la emergencia de desastres naturales. Y con el objetivo de ampliar el número de observaciones y mejorar la detección de incendios forestales. En la detección de puntos de calor con imágenes MODIS es aplicado el algoritmo correspondiente al producto MOD14 MODIS Fire Products, desarrollado en la Universidad de Maryland (Giglio et al., 2003).

Como una iniciativa de colaboración con los países centroamericanos, la Conabio publica, en el año 2003, la información respecto a los puntos de calor detectados en Guatemala y es hasta junio de 2004 que el programa se extiende a todos los países que integran la región. Para ello se diseña en el portal de México la sección de Centroamérica.

En el año 2009 que se conceptualiza una tercera versión del portal (v.2009), mejorando sustancialmente la integración, organización, presentación y el acceso a la información.

Actualmente el programa de puntos de calor evolucionó para convertirse en un sistema de alerta temprana que tiene como objetivo:

Contar con un sistema de alerta temprana, monitoreo e impacto de los incendios forestales, mediante información satelital e información geográfica, que contribuya en la prevención y combate de incendios forestales para la conservación de la biodiversidad y la salvaguarda de la vida humana.

Debido al incremento de la información disponible y al avance tecnológico se diseñó la cuarta versión del portal (v.2014) el cual facilita el despliegue de la información espacial, así como la búsqueda de información histórica.

Para mayor detalle sobre el programa ver los siguientes documentos:

Boletín Biodiversitas (Núm. 52, enero 2004, Num.100, enero-febrero 2012).

http://www.biodiversidad.gob.mx/Biodiversitas/biodiversitas.php

Ressl, R. Lopez, G. Cruz, I,. Colditz, R.R., Schmidt M., Ressl, S., Jimenez, R. 2009. Operational active fire mapping and burt area identification applicable to Mexican Nature Protection Areas using MODIS and NOAA-AVHRR direct readout data. Remote Sensing of Environment, 113. 1113-1126.

Cruz-López MI., López-Saldaña, G., Ressl, R., Colditz, R. 2011 Sistema de alerta temprana de incendios forestales en México. En Mas, JF., (Coord.) Aplicaciones del sensor MODIS para el monitoreo del territorio. SEMARNAT, INE, CIGA. ISBN: 978-607-7908-55-5. México.

http://www2.inecc.gob.mx/publicaciones/descarga.html?cv_pub=651&tipo_file=pdf&filename=651

Nueva versión del portal (v.2014)

El programa de punto de calor ha trabajado en forma continua desde 1999 y se ha visto mejorado en cuanto a la detección y tipo de información proporcionada, gracias a la colaboración de los usuarios y a los avances tecnológicos.

Por tal motivo y con el objetivo de mejorar el acceso a la información fue preciso realizar una nueva propuesta en la presentación de los resultados del programa. Pensando en dos tipos principales de usuarios, el primero para aquellas personas involucradas en la prevención y combate de incendios forestales, que requieren información actualizada y oportuna, el segundo para aquellas personas dedicadas a la investigación que requieren información histórica.

El cambio principal es la presentación de la información en forma espacial y no tabular, como se había hecho en las tres versiones anteriores. Además de incluir los puntos de calor detectados con las imágenes VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite), que corresponden a la nueva generación de imágenes de satélite diseñadas para la observación de la Tierra.

Información disponible

Puntos de calor

La base de datos que conforma el nuevo portal contiene la información de los puntos nocturnos y diurnos detectados desde el año 2000 hasta el presente, conforme se presenta en la tabla 1.

Tabla 1. Información de puntos detectados disponible en la base de datos para el caso de México

Tipo de imagen	Año	Periodo de observación
		Mes inicio	Mes término
AVHRR	2000	Enero	Agosto
AVHRR	2001	Enero	Julio (Diurnas) Agosto (Nocturnas)
AVHRR	2002	Enero	Octubre
AVHRR	2003	Enero	Agosto (Diurnas) Noviembre (Nocturnas)
MODIS	2004	Enero	Diciembre
MODIS	2005	Enero	Diciembre
MODIS	2006	Enero	Diciembre
MODIS	2007	Enero	Diciembre
MODIS	2008	Enero	Diciembre
MODIS	2008	Enero	Diciembre
MODIS	2009	Enero	Diciembre
MODIS	2010	Enero	Diciembre
MODIS	2011	Enero	Diciembre
MODIS	2012	Enero	Diciembre
MODIS	2013	Enero	Diciembre
MODIS VIIRS	2014 2014	Enero Enero

Tabla 2. Información de puntos detectados disponible en la base de datos para el caso de Centroamérica

Tipo de imagen	Año	Periodo de observación
		Mes inicio	Mes término
AVHRR	2003	Enero	Agosto Sólo para Guatemala
MODIS	2004	Enero	Abril
MODIS	2005	Enero	Diciembre
MODIS	2006	Enero	Diciembre
MODIS	2007	Enero	Diciembre
MODIS	2008	Enero	Diciembre
MODIS	2009	Enero	Diciembre
MODIS	2010	Enero	Diciembre
MODIS	2011	Enero	Diciembre
MODIS	2012	Enero	Diciembre
MODIS	2013	Enero	Diciembre
MODIS VIIRS	2014 2014	Enero Enero

Es importante mencionar que debido a la forma que se procesaron los puntos de calor de los años 1998 y 1999 no fue posible ingresarlos a la base de datos.

Son puntos de calor nocturnos los detectados con imágenes de satélite registradas entre las 18:00 (del día anterior) y 5:59 de la mañana, hora local ciudad de México.

Son puntos de calor diurnos los detectados con imágenes de satélite registradas entre las 6:00 y las 17:59 hora local ciudad de México.

Caracterización del sitio

La caracterización del sitio, en el cual se localiza un punto de punto de calor, se realiza con cartografía temática, utilizado diferentes versiones conforme a su disponibilidad, por tal motivo puede haber algunas diferencias en las categorías utilizadas en los diferentes años. Las fuentes empleadas se pueden ver en el anexo 1.

Información temática

Dos productos conforman la etapa de alerta temprana: la anomalía de la vegetación que se actualiza cada 10 días y el modelo de humedad de combustible de 100 hr que se actualiza diariamente a las 6:00 de la mañana.

Además se proporciona información sobre la cobertura del suelo y la división política, así como la última imagen recibida.

Funcionalidades del nuevo portal

El portal tiene el formato de mapa con las siguientes partes:

1. Título

Conformado por una barra con el título del portal “Sistema de alerta de incendios”. En esta barra se encuentran dos funcionalidades: a) barra de herramientas y b) despliegue de la información de los puntos de calor en formato de tabla (usar el icono de tabla ).

2. Despliegue de mapas

Basado en aplicaciones interactivas (APIs) de Google se encuentran desplegados los puntos de calor detectados de las últimas 24 horas, conforme la hora local de la Ciudad de México. La información sobre los puntos de calor puede ser consultada vía cursor o al desplegar la tabla, empleando el icono de la barra de herramientas.

Al seleccionar un punto de calor con el cursor se despliega un iFrame con la información de la caracterización del sitio, dentro de éste se encuentra el botón “Información histórica”, el cual realiza un acercamiento al punto y proporciona las fechas de los puntos de calor detectados en años anteriores.

Para conocer las coordenadas de los puntos de calor es necesario seleccionarlo con el cursor y en la parte inferior del despliegue de mapas se muestra la coordenada correspondiente.

En la tabla se proporciona la caracterización del sitio con los siguientes campos: id es un identificador único del punto de calor, paso corresponde a la fecha y hora local de la imagen de satélite, país, estado, municipio, vegetación, área natural protegida (ANP), pendiente (inclinación del terreno) y el satélite.

En el caso de las ANP se muestran en color rojo si los puntos de calor se ubican dentro del polígono de ANP, y en color naranja está localizado dentro de un área circunvecina de 5 km.

A partir de los puntos de calor desplegados y desde la tabla es posible exportar la información en diferentes formatos: shapefile, archivo para google y archivo de texto.

3. Tira marginal

Conformado por cinco apartados:

a) “Puntos de calor de las últimas 24” indica el número de puntos de calor detectados sobre el territorio seleccionado.

b) “Consulta”, sección que permite consultar por país (seleccionando la bandera correspondiente) y rango de fecha (información histórica).

c) “Temas”, actualmente existen seis mapas temáticos posibles a consultar: última imagen recibida, modelos de humedad de cien horas, anomalía de la vegetación, áreas naturales protegidas, cobertura del suelo y fronteras de estados.

d) “Mapas base”, donde existen 4 mapas, uno de caminos y uno híbrido de Google, uno de imágenes de satélite de Bing y uno más de servicio OMS.

e) “Simbología”, la cual se despliegue conforme es seleccionado un mapa temático.

f) “Información adicional”, integra información auxiliar sobre la “Información de paso”, es decir de las imágenes utilizadas para detección de puntos de calor. “Información de campo” sección destinada para que los usuarios proporcionen información de incendios forestales. “Preguntas frecuentes” contiene respuesta a las preguntas más frecuentes.

g) Alerta por correos, sección en el cual los usuarios pueden inscribirse para recibir vía correo electrónico los puntos de calor detectados por cada imagen.

Forma de citar y licencia

Cita

Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO) (año) Puntos de calor detectados con imágenes de satélite de (periodo obtenido, día o meses o años). Obtenido de http://incendios1.conabio.gob.mx/ el día-mes-año.

Licencia

La información digital disponible en esta página se distribuye bajo una licencia de Creative Commons-No comercial 2.5.

Otros sitios de interés

Para los puntos de calor en la región de la frontera con los Estados Unidos consulte la página http://activefiremaps.fs.fed.us del Centro de Percepción Remota del Servicio Forestal de los Estados Unidos (USDA-FS) o bien el sistema de información sobre incendios FIRMS https://earthdata.nasa.gov/data/near-real-time-data/firms .

Otros sitios de interés para México:

Servicio Meteorológico Nacional

http://smn.cna.gob.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=156&Itemid=113

Sitios de interés para Latinoamérica:

Sistema de monitoreo y visualización regional http://www.servir.net/index.php

Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales de Brasil http://sigma.cptec.inpe.br/queimadas/

Agradecimientos

La Conabio agradece a todas las personas e instituciones que han apoyado y colaborado en la realización del Sistema de alerta temprana.

El programa se inició con el apoyo del El Fondo Mexicano para la Conservación de la Naturaleza, A.C., así como NOAA-NGDC National Oceanic & Atmospheric Administration - National Geophysical Data Center quien nos facilitó las primeras imágenes de satélite utilizadas en la detección de los puntos de calor.

El sistema no sería posible sin la continua e invaluable ayuda de muchas instituciones, entre ella:

El Fondo Mexicano para la Conservación de la Naturaleza, A.C.

National Oceanic & Atmospheric Administration - The National Geophysical Data Center

El Instituto de Geografía de la Universidad Nacional Autónoma de México

La Procuraduría Federal de Protección al Ambiente

Centrum für Internationale Migration und Entwicklung

El Centro Nacional de Prevención de Desastres

Fondo para Desastres Naturales

La Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales

Comisión Nacional Forestal

USDA Forest SERVICE – Remote Sensing Application Center

NASA Direct Redout Lab

University of Maryland

Fondo para la prevención de desastres

Comunidad de desarrolladores de: PostgreSQL, Postgis, Gdal, GEOS, Python, Django, OpenLayers, Geoserver, Tomcat, Jquery, entre muchos otros.

Citas bibliográficas

Comisión Nacional Forestal, CONAFOR (2006) Los Incendios forestales en México 2005. Edit. Comisión Nacional Forestal. México D.F.

Flasse, P. and Ceccato, P. (1996) “A contextual algorithm for AVHRR fire detection” en International Journal Remote Sensing. Vol. 17, no. 2, pp. 419 - 424

Giglio, L.; Descloitres, J.; Justice, C,; Kaufman, Y. (2003) “An enhanced contextual fire detection algorithm for MODIS” en Remote Sensing of Environment. No. 87. pp. 273 – 282.

Anexo 1

Cartografía usada en la caracterización del sitio del punto de calor. En azul se encuentra la cartografía que se emplea actualmente.