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Monitoreo de recuperación del Bosque de Ciprés de Isla Guadalupe, por medio del modelado de estructura del dosel, su impacto en la erosión y la hidrología superficial
Recovery monitoring of the Guadalupe Island Cypress Forest by means of the Canopy Height Model, its impact on erosion and surface hydrology
LAURA ABIGAIL VERA ORTEGA
ALEJANDRO HINOJOSA CORONA
Acceso Abierto
Atribución
fotogrametria, MAD, RUSLE, factor C
photogrammetry, CHM, RUSLE, C factor
Isla Guadalupe es una reserva de la Biósfera ubicada en el Pacífico a 260 kilómetros de la costa de Baja California. El Ciprés de Guadalupe es una de las especies endémicas de mayor importancia en la isla y durante las últimas décadas ha estado bajo esquemas de manejo debido a los daños causados por la introducción de especies exóticas e incendios forestales. Debido al interés en la recuperación de esta comunidad vegetal, se han realizado estudios de monitoreo desde diferentes perspectivas de la percepción remota. En el presente trabajo se aplicó la fotogrametría para generar un Modelo de Altura del Dosel (MAD) del bosque de Ciprés, el cual es una representación en 3D de la distribución de un bosque. En este caso, el MAD fue generado a través del procesamiento de fotografías con alto grado de traslape tomadas sobre el área del bosque con ayuda de Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT), los levantamientos se realizaron en julio de 2016 y mayo de 2019 con cámara en color natural (RGB) para ambos casos y en infrarrojo cercano (IRC) para el primero. Apoyados con diferentes software especializados en fotogrametría, se generaron los MADs en los diferentes tiempos, inventarios de individuos con sus respectivas envolventes en 2D de las copas de los árboles, además de la generación de Modelos Digitales del Terreno (MDT) de alta resolución (25cm). Estos productos sirvieron para monitorear la dinámica de la población del bosque de ciprés y su influencia en la dinámica erosiva, por medio de comparaciones temporales de cada modelo y la aplicación del modelo de RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation) para la predicción de erosión hídrica, del cual el factor C (cubierta vegetal) es calculado a partir del MAD. Los resultados indican que el número de individuos calculado por fotogrametría no tiene una fuerte correlación con datos en campo (R=0.65), sin embargo, la delimitación de las copas es muy precisa al igual que la estimación de alturas (R=0.92). Más del 90 % de la población calculada son individuos juveniles debido a la recuperación del bosque posterior a un incendio en 2008. Se calcularon tasas de erosión de 0 a 2 kg m−2a−1 para las zonas con vegetación arbórea, de 4 a 15 kg m−2a−1 para zonas con escasa o nula vegetación y valores mayores a 15 kg m−2a−1 para zonas con pendientes pronunciadas. Los flujos de trabajo del tratamiento de imágenes y cálculo de factor C que se muestran en este trabajo, pueden ser replicados para el monitoreo de vegetación, erosión y ...
Guadalupe Island is a biosphere reserve located in the Pacific Ocean, 260 kilometers west of Baja California. The Cupressus guadalupensis (Guadalupe cypress) is one of the most important endemic species on the island and during the last decades it has been under management schemes due to the damage caused by the introduction of exotic species and forest fires. Due to the interest in the recovery of this plant community, monitoring studies have been carried out from different perspectives of remote sensing. In this work, photogrammetry was applied to generate Canopy Height Models (CHM) of the Cypress forest, which is a 3D representation of the forest distribution. In this case, the CHM were generated through the processing of photographs with high degree of overlap taken over the forest area with the help of unmanned aerial vehicles. The flights were carried out in July 2016 and May 2019 with photographic camera in natural color (RGB) for both cases and near infrared (NIR) for the first. With the support of different specialized photogrammetry software were generated CHM at different times, inventories of individuals with their respective 2D envelopes of the treetops and high resolution Digital Terrain Models (25cm). These products served to monitor the dynamics of the population of the cypress forest and its influence on erosive dynamics, through of time comparisons of each model and the application of the model of RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation) for prediction the soil erosion by water, of whichthe C factor (plant cover) is calculated from the CHM. The results indicate that the number of individuals calculated by photogrammetry does not have a strong correlation with data in the field (R=0.65), however, the delimitation of the crowns of tree is very precise as is the estimation of heights (R=0.92). More than 90 % of the population calculated are young individuals due to the recovery of the forest after a fire in 2008. Erosion rates were calculated from 0 to 2 kg m−2a−1 for areas with trees, from 4 to 15 kg m−2a−1 for areas with little or without vegetation and values greater than 15 kg m−2a−1 for areas with steep slopes. The workflows of the treatment of images and calculation of factor C shown in this work can be replicated for the monitoring of vegetation, erosion and its products to be used as referents for plans management.
CICESE
2019
Tesis de maestría
Español
Vera Ortega, L.A. 2020. Monitoreo de recuperación del Bosque de Ciprés de Isla Guadalupe, por medio del modelado de estructura del dosel, su impacto en la erosión y la hidrología superficial. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 77 pp.
OTRAS
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