Examinando por Autor "Hernandez Torres, Francisco Luis"
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Publicación Acceso abierto Comparación de imágenes satelitales Landsat con imágenes NOAA obtenidas analógicamente a partir de radiofrecuencia(Universidad del Valle, 2019) Rodríguez Galindo, Abel Eduardo; Hernandez Torres, Francisco LuisEn la actualidad, el uso de las imágenes adquiridas con plataformas aéreas o satelitales es muy extendido, ya que permiten estudiar una gran cantidad de fenómenos que ocurren en la superficie terrestre y en la atmosfera. El registro de los datos tomados por sensores a bordo de satélites ha estado en manos de agencias espaciales nacionales, empresas privadas y universidades de países desarrollados. Sin embargo, esta situación está cambiando, debido a la apertura de datos de agencias espaciales, tales como la NASA con su dependencia NOAA, la Agencia Espacial Europea (ESA), la Agencia Espacial Federal de Rusia, entre otras, que permiten la descarga de los datos crudos a través de protocolos y estándares muy bien definidos. Uno de ellos es el protocolo de Transmisión Automática de Imágenes (APT), sistema de adquisición de imágenes de libre uso, imágenes sin impedimentos visuales, además, imágenes actualizadas día por día, de la zona de interés. En esta propuesta se compararan las imágenes obtenidas mediante el sistema APT y las imágenes obtenidas mediante métodos tradicionales, con el fin de revisar las diferencias, pros y contras de cada uno de ellos.Publicación Acceso abierto Determinación de áreas inundables en la reserva forestal protectora nacional del Río León (RFPN-Río León) por medio de imágenes de radar(Universidad del Valle, 2019) Ordoñez Castro, Edgar Mauricio; Hernandez Torres, Francisco LuisLa Reserva Forestal Protectora Nacional del Río León (RFPN-Río León) fue declarada bajo esta categoría por medio del acuerdo INDERENA No. 023 de 1971. La reserva se encuentra ubicada entre la jurisdicción del departamento de Antioquia y Chocó y cuenta con una extensión de 38.938 ha (SIDAP, 2010). Dentro de la reserva atraviesan 2 afluentes importantes, el río León y el río Tumaradocito. El presente estudio tiene como fin determinar áreas susceptibles a inundación, mediante el uso de imágenes satelitales, las cuales proporcionan métodos directos de estudio para la dinámica terrestre. Se aplicó la metodología planteada por Castro-Gómez, (2015); Podest, (2018); Song, Sohn, & Park, (2007), por medio de la cual se estimó los valores de umbral de retrodispersión para clasificación, a partir de imágenes tomadas por los sensores Alos-Palsar 1 (ALP1) y Sentinel 1-A, 1-B. La matriz de co-ocurrencia que permitió identificar los valores de retrodispersión para la clasificación, se determinó a partir de la ecuación definida por Pathak & Barooah, (2013) después del pre-procesamiento (Reducción de Ruido Térmico, Calibración Radiométrica, Calibración Radiométrica de Terreno, Corrección de Ruido Speckle y Corrección Geométrica de Terreno) y procesamiento (Conversión de valores de retrodispersión a Decibeles) de las polarizaciones disponibles de cada sensor. Las áreas definidas como susceptibles a inundación obtenidas por medio de la metodología planteada, fueron evaluadas por medio de datos tomados in situ y comparándolos con el mapa de humedales de Colombia. Se encontró que de acuerdo a los datos tomados en campo existe una precisión del 90% en la determinación de áreas susceptibles a inundación y, acorde al análisis por medio del mapa de humedales de Colombia se presenta que el 85% del área definida como susceptible a inundación se encuentra dentro del área definida como humedal temporal, que equivale al 75% de la zona de estudio definidaPublicación Acceso abierto Estimación de gases de efecto invernadero (GEI) a causa de incendios forestales con técnicas de percepción remota.(Universidad del Valle, 2021) Muñoz Mejia, Diana Carolina; Hernandez Torres, Francisco LuisEn los últimos años los incendios forestales han incrementado las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI), causando grandes impactos en el medio ambiente. Por ello, se hace necesario estudiar el comportamiento de este fenómeno a través de metodologías que permitan obtener información de manera práctica, económica y eficiente. En este trabajo de grado se utiliza el método propuesto por Seiler y Crutzen (1980), basado en el producto de las áreas quemadas, densidad de biomasa, eficiencia de combustión y factor de emisión a través de imágenes satelitales y técnicas de machine learning para estimar las emisiones de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y óxido nitroso (N2O) generadas por los incendios forestales ocurridos en el departamento de Cundinamarca entre los años 2008- 2018. Para el cálculo de las áreas quemadas se utilizó el índice de vegetación de diferencia normalizado (NDVI) y la clasificación de los usos del suelo se realizó por medio del algoritmo de clasificación de Random Forest (RF) con 2192 muestras con rangos espectrales de NDVI para cada tipo de cobertura. En los resultados se evidenció que el promedio de las emisiones de GEI para los años a estudio fue de 200.888 (Tr) de CO2, 0.612368 (Tr) de CH4, 0.322687 (Tr) de N2O, los cuales fueron validados con información del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios planteada en esta investigación, existen grandes diferencias en cuanto a las emisiones de GEI. Sin embargo, en cuanto al método de clasificación de coberturas se obtuvo un índice kappa de 97% y una precisión de 99%. Por otra parte, se concluye que se hace necesario implementar datos tomados en las zonas afectadas por el fuego para disminuir la incertidumbre de los resultados.Publicación Acceso abierto Evaluación espectral de plantas de ají tabasco en condiciones variables de fertilización nitrogenada(Universidad del Valle, 2018) Montenegro Hurtado, Frank David; Hernandez Torres, Francisco Luis; Reyes, AldemarCon el objetivo de dar a conocer la percepción remota como una herramienta útil en el seguimiento fisiológico de cultivos, se desarrolló una investigación de análisis espectral en plantas de ají, alterando su condición nutricional. Dentro del proceso metodológico, se realizó un montaje experimental en el que el factor principal fue la fertilización nitrogenada que contó con tres niveles (solución sin nitrógeno 0%, solución con 50% de nitrógeno y solución completa 100%); en cada nivel se distribuyó de manera aleatoria 12 plantas por tratamiento y se escogieron 5 plantas de forma aleatoria para cada nivel; analizando de esta manera no solo cada nivel, sino también la interacción que presentan sobre los valores de reflectancia. La captura de la información espectral se realizó mediante un espectro radiómetro EPP2000, con un rango espectral entre los 400 - 950 nm y una resolución de 0.5 nm, con 3 diferentes franjas horarias de toma 9 am, 12 pm y 3 pm, obteniendo aproximadamente 2025 datos de reflectancia en total, en un periodo de 45 tiempos de muestreo a lo largo de 150 días. Además de los datos de reflectancia, se capturaron al mismo tiempo datos de índice SPAD con un SPAD 502 (medidor de clorofila). Se realizó un análisis exploratorio de datos (AED), con el fin de hallar firmas espectrales anómalas, contiguo se efectuó un análisis descriptivo por fase fenológica para las diferentes franjas horarias y niveles. Posterior a esto, se desarrolló un modelo de análisis de varianza no paramétrico (Kruskal), que se aplicó en cada longitud de onda para cada fase fenológica, y se implementó un análisis de varianza de una vía para contrastar cada nivel contra el nivel control (nutrición completa) en las diferentes franjas horarias. Para el nivel 9:00 am no hubo diferencias significativas entre tratamientos, para las 12:00 pm, la significancia fue en el verde (500-600 nm), y para las 3 pm la significancia fue en la región del infrarrojo cercano (800-950 nm). Se propuso la prueba pos-hoc de comparaciones múltiples con el test de Nemenyi, con el fin de identificar cuáles son los tratamientos que presentan estas diferencias, mostrando que hay diferencias entre los tratamientos 0N y 50N en la región del verde para las 12:00 pm y diferencias entre el 100N y 0N en la región del NIR para las 3:00 pm. Finalmente, se evaluó la bondad de utilizar los valores de reflectancia en el cálculo de variables biofísicas de la planta (clorofila), esto mediante el nivel de correlación entre los valores del índice SPAD y los calculados. Para ello, se aplicaron tres métodos, en el primero se usaron índices normalizados formados por las longitudes que mejor se correlacionan con el índice SPAD, este presentó un R2= 74% para el nivel 100N a las 9 am con el índice W3. En el segundo, se evaluaron los índices de vegetación citados en la literatura enfocados a la determinación de clorofila en la planta, con los cuales se obtuvo un R2=74% para el nivel 50N a las 9 am con el índice NDVI705. Y en el Tercero, se empleó un modelo de regresión funcional, el cual involucra todos los valores de la firma espectral como una sola función, correlacionándolos con los valores medidos in situ, obteniendo así un R2=91% para el nivel 50N y 100N a las 3 pm, con lo que se logró concluir que los modelos en donde se incluyen todos los valores de la reflectancia presentan una mejor predicción de la clorofila, en relación con los modelos que solo utilizan sectores puntuales de esta.Publicación Acceso abierto Identificación de área quemada por derrame de crudo en un sector del municipio de Arauquita - Oleoducto Caño Limón-Coveñas, por medio de imágenes de satélite, para determinar la afectación de las coberturas presentes en el año 1997(Universidad del Valle, 1997) Latorre Conde, Lina Vanessa; Hernandez Torres, Francisco LuisLos incendios producidos por quema de crudo son eventos catastróficos debido a los grandes volúmenes que maneja la industria petrolera y a su acelerado esparcimiento, que a su paso deterioran y causan un desequilibrio ecosistémico fuerte, sin dejar de lado los riesgos que pueden representar para las poblaciones aledañas del accidente y que se abastecen de las condiciones ambientales del área. Lo que supone, después de la ocurrencia del incendio forestal, la necesidad de identificar las variables ambientales implicadas y estimar la distribución y extensión del área quemada, a partir de la evaluación de daños ambientales para la descripción del impacto territorial. Se estudió una serie multitemporal de escenas del mes de septiembre del año 1996 pre incendio y 1997 post incendio, ocurrido aproximadamente en el tramo 47km del oleoducto localizado en el municipio de Arauquita, Departamento de Arauca, Colombia y delimitado por el área del incendio. El producto cartográfico generado constituye una información útil para la planificación de actividades dirigidas a la recuperación de los efectos causados por el incendio que tienen principal impacto en las superficies vegetales. El desarrollo del proyecto gira con base al procesamiento de imágenes Landsat, análisis de índices de vegetación (NDVI, SAVI y GEMI), índices de quema (NBR y BAI) y clasificaciones a partir del algoritmo ISODATA de la escena pre-incendio y post-incendio; para obtener la herramienta de la representación temática de la distribución del área de afectación que incluye la diferencia normalizada entre bandas derivadas de los índices de quema y vegetación que permitió obtener resultados óptimos en el análisis de la quema de crudoPublicación Acceso abierto Inventario arbóreo en ecosistemas de páramo a partir de técnicas de percepción remota(Universidad del Valle, 2018) Bejarano Alzate, Daniela; García Valencia, Daniela; Hernandez Torres, Francisco Luis; Serna Isaza, Ramón AlbertoEl presente trabajo tuvo como objetivo desarrollar un inventario forestal en el ecosistema de páramo Paramillo de Santa Rosa a partir de técnicas de percepción remota, para la identificación de variables que describen las dinámicas de este ecosistema; las variables que influyen en la biodiversidad, utilizadas en este proyecto fueron: el sistema de drenaje, las direcciones de flujo, las pendientes y curvas de nivel generadas a partir de un modelo de elevación digital; la información sobre la geología y la geomorfología de la superficie fue descrita a partir del plan de manejo 2017-2022 del Parque Nacional Natural Los Nevados; la variable del clima se desarrolló a partir del cálculo de la temperatura superficial de la tierra, aplicando también las técnicas de percepción remota donde luego del cálculo de la temperatura de brillo de calcula la temperatura superficial de la zona de estudio. Se desarrolló una metodología basada en el aprovechamiento de las técnicas de percepción remota que permitieron aplicar el pre procesamiento a la imagen multiespectral por medio del algoritmo Absorción diferencial Precorregida Atmosférica (APDA) y a la imagen hiperespectral por medio del algoritmo Fast Line-of-sight Atmospheric Analysis of Spectral Hypercubes ( FLAASH) obteniendo imágenes con reducción del ruido atmosférico listas para aplicar la clasificación supervisada por medio del método de Mapeo de Angulo Espectral, que parte de la hipótesis de que cada pixel corresponde únicamente a una categoría de referencia; para determinar a cuál pertenece cada pixel, calcula la similitud entre las firmas espectrales, las cuales están en función del número de bandas, midiendo el ángulo entre ellas; esta clasificación de comunidades de especies forestales representativas de la zona de estudio fue aplicada a dos fuentes de información, una imagen multiespectral y una imagen hiperespectral, se realizó la validación de los resultados obtenidos de las clasificaciones basándose en la información obtenida de las muestras recogidas en campo y aplicando la matriz de confusión, de la que se generaron los índices global y Kappa con valores de 0,838 y 0,822 para la clasificación de la imagen multiespectral y 0,795 y 0,772 para la clasificación de la imagen hiperespectral. Finalmente se evidenció la relación que teóricamente existe entre las variables y lo que arroja la clasificación efectuada anteriormentePublicación Acceso abierto Metodología para estimar material particulado PM2.5 integrando datos de estaciones de monitoreo y sensores remotos en el área urbana de la ciudad de Medellín.(Universidad del Valle, 2021) Culma Ortiz, Ivan Andres; Hernandez Torres, Francisco Luis; Ospina Galindez, Johann AlexisLa contaminación atmosférica es una problemática que enfrentan la mayoría de las ciudades del mundo, puesto que puede causar enfermedades respiratorias, daños en cultivos agrícolas, entre otros. La presente investigación estima concentraciones de PM2.5 en el área urbana de la ciudad de Medellín para 26 fechas disponibles libres de nubosidad para datos del Espectro radiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) a una resolución de 500 metros, durante los años 2019 y 2020; empleando técnicas de percepción remota mediante un algoritmo simplificado de recuperación de aerosoles (SARA) aplicado a los datos de entrada se recuperó el espesor óptico de aerosoles (AOD). Dado que distintos estudios han demostrado la relación positiva entre AOD y PM2.5, se generaron modelos de regresión lineal obteniendo un coeficiente de determinación R 2 = 0.886 para el mejor de los casos y un promedio de R 2 = 0.66 y desviación estándar de 4.85 ¿g/m3 para todas las fechas evaluadas; a partir de las regresiones lineales se estimó las concentraciones de PM2.5 dentro de toda el área de estudio, obteniendo mediciones que se encuentran apartadas de la red de estaciones de monitoreo tradicional. Se utilizó el análisis de datos funcionales (ADF) para modelar el comportamiento del PM2.5 durante las fechas de estudio para los años 2019 y 2020. Durante las fechas del año 2019 se evidenciaron días que superaron los 25 ¿g/m3 ; mientras que para las fechas del año 2020 se presentaron valores inferiores promedios de 10 ¿g/m3 , reflejando probablemente el impacto positivo en las concentraciones de PM2.5 durante la pandemia, aumento de precipitaciones y/o velocidades del viento, entre otras variaciones climáticas. El uso de metodologías basadas en sensores remotos como alternativa para complementar y/o sustituir los métodos tradicionales, presenta gran importancia en temas de costos y distribución espacial de los datos.