Actividades del Laboratorio de Espectro-radiometría y ... · Incendios forestales Diseño de...
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Seminario “Avances en Espectro-radiometría Madrid (CCHS-CSIC) 3-4 Diciembre 2009
Actividades del Laboratorio de Espectro-radiometría y
Teledetección Ambiental (SpecLab)
M. Pilar Martín IsabelCCHS-CSIC
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SpecLab
El laboratorioEquipamientoActividades
Proyectos de investigaciónAgricultura de precisiónCambio global
Redes NacionalesInternacionales
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SpecLab. EquipamientoInstrumentos y accesorios de espectro-radiometría:
Espectro-radiómetrosASD Fieldspec 3 FR (350-2500nm)ASD Handheld (325-1075 nm)
Plant probe + leaf clifEsfera de integraciónSuperficies de referencia SpectralonLámparas Lowel 250W DC + controlador de tensión
Vehículos para mediciones en campoVehículo Nissan NavaraGrua- plataforma articulada remolcable Genie TZ-34/20
Otros instrumentosGPS Leica 1200Medidor de humedad Wiltronics MEMedidor de LAI TRACBalanzas de precisión para laboratorio y campoCámara de fotos digital Estufa de secado muestrasFrigorífico/congeladoretc
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SpecLab. ActividadesApoyo proyectos investigación grupos GTIGColaboraciones campañas de campo otros grupos investigación
Universidad de GranadaUniversidad de Alcalá
Docencia y difusiónMaster TIG Departamento de Geografía Univ. AlcaláSeminarios Espectro-radiometría (2005/2009)
Redes
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Proyectos de investigación
Incendios forestalesDiseño de índices espectralesCartografía de áreas quemadas
Agricultura de precisiónCartografía de malas hierbas en cultivos
Estimación de variables biofísicas-cambio global
Biospec
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Incendios forestales5 m
1 m
1 m
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25 % 50 %
100 % 100 %+pine
Proporciones quemadas
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Resultados
suelo quemado 50% quemado 100%
pinar 100% pinar 50%
Infrarrojocercano
Rojo
SWIROff-nadir 30º
0
10
20
30
40
50
60
0.40
0.48
0.57
0.66
0.75
0.84
0.92
1.00
1.25
1.51
1.76
2.01
2.26
2.51 λ
Ref
lect
ance
soil30º pine50%-30º pine100%-30º
burnt50%-30º burnt100%-30º
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Experimento quema matorral
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Mediciones en incendios experimentales
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0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0.40
0.45
0.49
0.54
0.58
0.63
0.68
0.73
0.77
0.82
0.87
0.92
0.96
1.12
1.55
1.95
2.31
Longitud de onda
Refle
ctiv
idad
Vegetacion Quemado1 Quemado2
Experimento quema matorral
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Seminario “Avances en Espectro-radiometría Madrid (CCHS-CSIC) 3-4 Diciembre 2009 Imagen falso color: 15/8/4, 18/05/2007
Agricultura de precisión
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2003 2004
2003: 4 espectros
2 posiciones = 2 desplazamientos del tractor
2004: 9 espectros
9 posiciones = 3 desplazamientos tractor
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Medidas de campo
Cebada nevada
05
101520253035404550556065
400 700 1000 1300 1600 1900 2200 2500
28/01/03
05/03/0324/03/03
28/04/0329/05/03
28/01/2003
05/03/2003
24/03/2003 28/04/2003 29/05/2003
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Datos radiometrDatos radiometríía, espectros de MH, a, espectros de MH, MayoMayo--2007/20082007/2008
EspectroradiómetroGER 2600 : 350 - 2500 nm
Fov de 30*24 cm diseñado en el cartón de 1*1 m pintado en negro mate
Bandeja rectangular agujereada equivalente a un Fov de 30*24 cmEspectroradiómetro
ASD FieldSpec 3FR : 350 - 2500 nm
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Imagen AHS, Imagen AHS, Área de Teledetección del INTA. 18 de Mayo 2007Mayo 2007
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Datos Datos radiometrradiometrííaa, calibraci, calibracióón de la imagen, Mayon de la imagen, Mayo--20072007
POVEDA CAMPO 1
POVEDA CAMPO 2
Asfalto 1
Asfalto 2
Agua
Tierra 1
Tierra 2
Baldosa
La corrección a reflectividad de la pasada L1B (2 m) se llevo a cabo realizando un ajuste empírico (Empirical line algortihm in Envi) basado en 6 firmas de campo (cada una con un promedio de 20 mediciones) correspondientes a las siguientes superficies: dos tipos de asfalto, dos tipos de suelo desnudo, agua y un suelo de baldosas. Las mediciones se realizaron con el espectroradiómetro ASD Fieldspec3 (alrededor del mediodía solar).
Bandas útiles (después de filtrado): 48 bandas (9b Visible, 11b IRC y 28b SWIR)
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RESULTADO DEL ANRESULTADO DEL ANÁÁLISIS LINEAL DE MUESTRAS ESPECTRALES (ALME LISIS LINEAL DE MUESTRAS ESPECTRALES (ALME -- PCI)PCI)
Presencia de Sorghum > 30% datos del ALMERodales de Sorghum georreferenciados
Presencia de Sorghum > 30% datos del ALME
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Variables biofísicas – cambio global
Proyecto Biospec
http://www.lineas.cchs.csic.es/biospec/
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Teledetección + Medidas flujos “Eddy Covariance”
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Elaboración de protocolos y plantillas
De campoEWTLAIPigmentosEstructuraRadiometría
De laboratorioPigmentos (calibración SPAD)
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Calendario 2009
26 días muestreados (7 marzo 17 de octubre):
11 días muestreados Nivel 1
5 días muestreados Nivel 2
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Radiometría pasto y encinas
Pasto: 2 transectospor parcela
NW – SENE – SW
Encinas: mediciones hoja: plant probe
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Seminario “Avances en Espectro-radiometría Madrid (CCHS-CSIC) 3-4 Diciembre 2009
Radiometría arroz Sueca
Transectos camposCaminando por el arrozalDesde el camino (pértiga)
2 transectos por campo200-300 espectros por día
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Seminario “Avances en Espectro-radiometría Madrid (CCHS-CSIC) 3-4 Diciembre 2009
Promedios de todas las parcelas por fechas : Mayo-Sept.09
0.00E+00
1.00E-01
2.00E-01
3.00E-01
4.00E-01
5.00E-01
6.00E-01
7.00E-01
8.00E-01
9.00E-01
1.00E+00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000Wavelenght (nm)
2009_06_10 PROMEDIOS
Z1_P1Z1_P5Z1_P6Z1_P7Z2_P4Z2_P6Z2_P9Z2_P11Z2_P14Z3_P2Z3_P4Z3_P10Z3_P11
0.00E+00
1.00E-01
2.00E-01
3.00E-01
4.00E-01
5.00E-01
6.00E-01
7.00E-01
8.00E-01
9.00E-01
1.00E+00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000Wavelenght (nm)
2009_05_26 PROMEDIOS
Z1_P1Z1_P5Z1_P6Z1_P7Z2_P4Z2_P9Z2_P11Z2_P14Z3_P2Z3_P4Z3_P10Z3_P11
Resultados preliminares: pasto
Pasto completamente agostado.
0.00E+00
1.00E-01
2.00E-01
3.00E-01
4.00E-01
5.00E-01
6.00E-01
7.00E-01
8.00E-01
9.00E-01
1.00E+00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000Wavelenght (nm)
2009_07_13 PROMEDIOS
Z1_P1Z1_P5Z1_P6Z1_P7Z2_P4Z2_P6Z2_P9Z2_P11Z2_P14Z3_P2Z3_P4Z3_P10Z3_P11
0.00E+00
1.00E-01
2.00E-01
3.00E-01
4.00E-01
5.00E-01
6.00E-01
7.00E-01
8.00E-01
9.00E-01
1.00E+00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000Wavelenght (nm)
2009_08_14 PROMEDIOS
Z1_P1Z1_P5Z1_P6Z1_P7Z2_P4Z2_P6Z2_P9Z2_P11Z2_P14Z3_P2Z3_P4Z3_P10Z3_P11
0.00E+00
1.00E-01
2.00E-01
3.00E-01
4.00E-01
5.00E-01
6.00E-01
7.00E-01
8.00E-01
9.00E-01
1.00E+00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000Wavelenght (nm)
2009_09_15 PROMEDIOS
Z1_P1Z1_P5Z1_P6Z1_P7Z2_P4Z2_P6Z2_P9Z2_P11Z2_P14Z3_P2Z3_P4Z3_P10Z3_P11
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Variables biofísicas medidas en terreno
Distribución espacial de la vegetación y fenologíaLAI
Pasto: muestreo destructivo quincenal/mensualEncinas: foto hemisférica (2 mediciones: 20 julio-4 árboles-y 9 Octubre -3 árboles-)
Estructura encinas: 1 medición 22 junio – 25 árbolesEstado de la vegetación
Contenido agua: FMC y EWTPasto: muestreo destructivo quincenal/mensualEncinas: muestreo destructivo quincenal/mensual
PigmentosPasto: muestreo destructivo quincenal/mensualEncinas: muestreo destructivo quincenal/mensualCalibración laboratorio: 22 junio
4 encinas12 hojas por encinaTratamiento en laboratorio Universidad de Alcalá
NitrógenoEncinas: muestreo destructivo mensual
Encinas Nivel 1 (10 árboles)
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Redes
Intercambio de experiencias sobre aspectos metodológicos y aplicaciones
Standarización de protocolosRed sitios de interésLibrerias espectralesMovilidad investigadoresFormaciónRed de laboratorios
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Redes
NacionalesGrupo temático de Espectroscopia de campo y laboratorioPlan Nacional de Teledetección
InternacionalesIRSES (International Research Staff Exchange Scheme- Marie Curie Action) - SENSORVEG: Staff Exchanges to estimate vegetation structure and biochemistry from remote sensing in connection to carbon and water fluxes
CCHS-CSIC (David Riaño-coordinador), UAH, UPD- Institute of Earth Physics of Paris (Francia), U.Alberta (Canada), U. Davis (EE.UU.)2010-2013
COST Action ES0903: Spectral sampling tools for vegetation Biophysical Parameters and Flux measurements in Europe
http://w3.cost.esf.org/index.php?id=205&action_number=ES09039 paises actualmenteRepresentantes España MC: Pilar Martín (CCHS-CSIC) y Arnaud Carrara(CEAM)Julio 2009 – Sept 2013