Investigadores de la Universidad de Kansas han creado una aplicación web para el público que proporciona monitoreo satelital gratuito y análisis de la vegetación y la salud de los cultivos en Kansas y el país, llamada Sentinel GreenReport Plus .
por Brendan M. Lynch, Universidad de Kansas
Esta herramienta digital gratuita integra Google Earth Engine con imágenes de alta resolución de la misión Sentinel-2 de Copernicus de la Agencia Espacial Europea , compuesta por dos satélites idénticos que comparten la misma órbita. Sentinel GreenReport Plus combina estas imágenes satelitales con conjuntos de datos climáticos del grupo PRISM.
Como recurso de servicio público, la herramienta proporciona a los usuarios información actualizada sobre el verdor de la vegetación, los cambios en la cobertura terrestre a lo largo del tiempo y las anomalías climáticas.
Según sus creadores de la KU, Sentinel GreenReport Plus ya se ha utilizado para monitorear cultivos, evaluar daños causados por sequías, detectar cambios en el uso de la tierra y rastrear la recuperación de la vegetación después de un desastre.
«La tecnología de teledetección e imágenes satelitales ha ido mejorando en términos de la huella espacial que puede representar en un píxel», dijo Dana Peterson, directora de KansasView e investigadora asociada sénior de Kansas Applied Remote Sensing, un programa del Kansas Biological Survey & Center for Ecological Research de la KU.
Esto nos permite realizar un seguimiento más detallado del estado de la vegetación, ya sea en una comunidad forestal, en una comunidad de cultivos o en pastizales. Podríamos crear una herramienta que facilite el acceso a estos datos y una interfaz donde las personas, ya sean educadores, investigadores, ganaderos o productores agrícolas, puedan acceder fácilmente a las imágenes y observar la salud de la vegetación.
El equipo de KU dijo que la herramienta digital pública podría usarse más para evaluar la destrucción de la vegetación por peligros naturales o incluso daños más rutinarios como el granizo.
«También hemos analizado algunos incendios forestales y quemas», dijo Peterson. «Se puede observar cómo se ha dañado la vegetación, su alcance y su gravedad».
Sentinel GreenReport Plus ofrece mayor detalle y mayor visibilidad que el GreenReport clásico, presentado en 1996 con el apoyo de la NASA por el Programa de Teledetección Aplicada de Kansas. El nuevo Sentinel GreenReport Plus se basa en datos satelitales Sentinel-2 de Copernicus, con una resolución de 10 metros mucho más precisa que la versión clásica, que utiliza imágenes MODIS con una resolución de 1000 metros.
Abinash Silwal, estudiante de posgrado de la KU y responsable técnico del proyecto, afirmó que cualquier productor agrícola podría usar las herramientas para evaluar el éxito de diferentes cultivos, monitorear su salud o comparar su estado a lo largo del tiempo, lo que podría indicar el rendimiento. La herramienta integra las capas de datos de tierras de cultivo del USDA NASS, lo que permite el análisis del estrés específico de cada cultivo.
«Podemos analizar la salud de la vegetación a nivel de cultivo», dijo Silwal. «Por ejemplo, si quiero monitorear mi campo de maíz, puedo seleccionar ‘maíz’ en la aplicación y dibujar un rectángulo o polígono alrededor del área.
La herramienta muestra al instante múltiples gráficos, incluyendo una serie temporal y gráficos comparativos que muestran la salud actual de la vegetación en relación con los promedios históricos. Esto ayuda a determinar si el estado actual del cultivo se encuentra dentro del rango normal o presenta signos de estrés.
El núcleo del Informe Verde Sentinel PLUS se sustenta en el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada. El Informe Verde Sentinel PLUS cuenta con varias características clave:
- Mapa de verdor: utiliza el NDVI como indicador de la biomasa vegetal fotosintéticamente activa durante un período compuesto seleccionado.
- Mapa de diferencias 1: Compara el NDVI con el período compuesto anterior dentro del mismo año, ilustrando los cambios recientes en la vegetación.
- Mapa de diferencias 2: Compara el NDVI con el mismo período del año anterior, destacando los cambios en la vegetación año tras año.
- Mapa de diferencias 3: Compara el NDVI actual con el NDVI promedio de años anteriores, mostrando cambios relativos a las tendencias históricas.
Además de Peterson y Silwal, el equipo que produjo el Sentinel GreenReport Plus está compuesto por Chen Liang, ex estudiante de doctorado; Jude Kastens, profesor asociado de investigación y director de KARS; y Xingong Li, profesor de geografía y ciencias atmosféricas.
Los investigadores de la KU saben que las partes interesadas han encontrado valiosas muchas características. Por ejemplo, Silwal afirmó que la capacidad de comparar la salud de la vegetación con la precipitación aporta una dimensión importante a la comprensión del estrés vegetal.
«La incorporación de la curva de precipitación es lo mejor», dijo. «Si veo que la salud de la vegetación está por debajo de lo normal y la curva de precipitación es plana o muestra una precipitación significativamente menor en comparación con las estadísticas históricas de 30 años, podemos inferir que la sequía podría estar contribuyendo al estrés.
“Cuando la línea de vegetación está en declive y la tendencia de precipitación acumulada se mantiene estable o por debajo del promedio, esto indica posibles condiciones de sequía que afecten la salud de los cultivos”.
Estos avances deberían llevar a que productores agrícolas, formuladores de políticas, aseguradores y ecologistas investigadores de Kansas y de todo el país estén mejor informados, afirmó Peterson.
Añadió que Sentinel GreenReport Plus podría representar «una mejor manera de comprender la interacción entre el clima y la vegetación. Los usuarios pueden visualizar tendencias, generar gráficos específicos para cada cultivo y descargar resultados para complementar informes, presentaciones y análisis adicionales».
