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## Proyecto SERVIR 2005 

> **Taller II Componente 2-- NASA/USAID PASA**
>
> **TALLER DE ENTRENAMIENTO**
>
> **CAMBIO DE USO Y COBERTURA DEL SUELO PARA EL MANEJO DE CARBÓN**

# 

# Panamá, 17 al 21 de octubre de 2005

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### AGENDA

> **INTRODUCCION:**

Parte del proyecto SERVIR incluye la creación de una herramienta
potenciada de cobertura de suelo multi-temporal llamada *MesoClass,* la
cual está siendo desarrollada por NASA y el Centro de Tecnologías
Espaciales Avanzadas (CAST por sus siglas en inglés) de la Universidad
de Arkansas.

La herramienta incrementa la flexibilidad de la máquina de aprendizaje y
clasificador del árbol de decisión C5.0 (Investigación RuleQuest, 2005),
personalizando el ArcGIS 9.x. El desarrollo de esta herramienta
considera la introducción de datos genéricos tipo raster y vectorial,
con el propósito inicial tanto de ser útil en la clasificación de
cobertura de suelo basada en MODIS en Centroamérica para el 2000, 2003,
2004, 2005 y años posteriores, como en la contribución de un modelo
centroamericano de secuestro de carbono.

Contribuciones adicionales de clasificación, incluye productos
derivativos y de elevación de la Misión de Topografía y de Radar del
Shuttle 2000 (SRTM), tales como declive y aspecto. Un producto de
cobertura de suelo Landsat 7 ETM+ año2000 de línea base y otros
conjuntos de datos auxiliares específicos a los países, proveen
candidatos para entrenamiento de C5.0 o sirven de valores dados de
selección automática cuando otros esfuerzos fallan en eliminar la
oclusión por nubosidad tropical.

La *continuidad* de datos de entrenamiento para años futuros es
controlada por selecciones semi-automatizadas a través de umbrales de
cambio/ no cambio (i.e. los datos de entrenamiento pueden ser
reutilizados si aún son válidos) y contribución de experticias (algún
nuevo entrenamiento puede ser requerido de año en año para reabastecer
la base de datos del sitio de entrenamiento). Puesto que el reto
principal en la detección de cambios multi-temporales en América Central
es la cubierta nubosa, la herramienta rastrea fuentes de información y
puede generar mapas de una sola pieza, utilizando datos mejor conocidos
(ejemplo: última clase conocida) o mapas con algunas clases
desconocidas. Los resultados son guardados en una base de datos de
relación de tal manera que SQL pueda ser utilizado para cuestionar y
producir reportes acerca de los mapas resultantes.

La integración de estos resultados multi-temporales de cobertura de
suelo, es el tema de la aplicación de la modelación del secuestro de
carbono, por lo cual la herramienta está siendo diseñada originalmente.
Sin embargo, *MesoClass* está siendo diseñada para que pueda ser
adaptada o expandida más para trabajar con otros conjuntos de datos
(datasets) (ejemplo: TM, MERIS, ASTER, IKONOS, etc.) o sus segmentos de
imagen de resolución múltiple derivativa.

Para esta aplicación específica, las escenas MODIS y sus productos
derivados (en particular el producto MOD09 de Reflexión de Superficie y
el Producto de Índices de Vegetación o NDVI, como técnicamente se
conoce) fueron escogidos por las siguientes razones:

1)  Minimizar el efecto de las nubes maximizando el número de pasadas
    sobre la región, especialmente en los meses de verano.

2)  Hacer uso del procesamiento extensivo disponible del USGS LDAAC para
    calibrar la reflexión de escenas a través de la región y a través
    del tiempo.

3)  Proporcionar una fuente sostenible, de bajo costo, de imágenes
    regionales de tal forma que la información de la edad de la
    cobertura de suelo esté disponible en el futuro.

Tanto los productos de MOD13 como de MOD09, son producidos con una
distancia de prueba de campo de 500 metros (GSD por sus siglas en
inglés) para una composición de imágenes de ocho fechas consecutivas,
relativamente libre de nubes. El rango espectral completo del sensor
MODIS, del azul hasta la onda corta infrarroja, sólo está disponible en
esta escala de 500 metros y se requiere que distinga más tipos de
cobertura de suelo que son importantes en el análisis de secuestro de
carbono. Sin embargo, las bandas 1 y 2 (casi infrarrojo y rojo) se
recogen a 250 GSD y pueden proveer una resolución espacial levemente
mejor (a costa de la resolución espectral). Datos referenciales de
campo, correctos y extensivos, es un requisito importante para
seleccionar los mejores sitios de entrenamiento (por lo tanto el mejor
estimado de agregado espacial de la cobertura de suelo de año en año).

**OBJETIVO**

El objetivo de este taller es **producir mapas de Cobertura y Uso de
Suelo de toda la región, sin separaciones, que puedan ser utilizados
como contribución en los modelos de Secuestro de Carbono** desarrollados
como parte del Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC) y
modificados por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos
de América. (EPA).

Para alcanzar el objetivo marcado, es necesario:

1)  Proveer a los países participantes con el conocimiento previo en
    ArcGIS 9x y en el software C5.0 del árbol de decisión,

2)  Aprender cómo utilizar la extensión ArcGIS 9.x desarrollada por NASA
    y CAST como una interfaz al software C5.0 del árbol de decisión,

3)  Aprender cómo interpretar, medir y probar estadísticamente los
    resultados del C5.0

Luego que todos los participantes estén familiarizados con las
herramientas, dependerá de los países participantes, con la ayuda de
personal de CAST, utilizar *MesoClass* junto con la mejor información
referencial de cobertura de suelo para desarrollar el mapa regional de
cobertura de suelo basado en MODIS para el año 2000 como línea base y
los años 2003, 2004 y 2005, de actualización.

**REQUISITOS**

Para poder lograr los objetivos presentados anteriormente, los
participantes de este taller deberán llegar preparados con las
siguientes habilidades:

1)  Buen conocimiento del funcionamiento de ArcGIS 9.x. Esto incluye
    gran familiarización con cargar, mostrar, modificar y reproyectar
    conjuntos de datos (data sets) tipos raster y vectorial.
    Conocimiento substancial de los mapas históricos de cobertura de
    suelo (por el año 2000) de sus respectivos países y un buen
    conocimiento de la cobertura de suelo existente.

2)  Entendimiento básico de los productos de imagen del MOD09 y el MOD13
    (primordialmente la información encontrada en el sitio
    <http://lpdaac.usgs.gov/modis/dataproducts.asp>). Familiarización
    básica con el "datum" y proyección del mapa del MODIS Sinusoidal que
    podría ser útil pero no requerido. []{.mark}

3)  Experiencia con imágenes de sensores remotos de clasificación
    supervisada (cualquier fuente de imágenes) y en particular la
    selección y evaluación de la información de entrenamiento.

Los participantes de cada país deberán estar listos para aplicar la
información de entrenamiento de cualquier fuente existente de datos.
NASA y CAST proveerán el mapa regional Ecosistemas (1999-2000)
patrocinado por USAID, los productos de EarthSat GeoCover LC para 1990 y
2000 (ver <http://www.earthsat.com/resources/feature_project.html> para
una descripción detallada incluida en el esquema de clasificación), y
mapas LULC preexistentes y específicos por país provistos por cada país
(1999-2001). Estos mapas, en la forma poligonal de archivos en formato
"shape", serán cargados en las computadoras del taller en CATHALAC antes
del comienzo de taller. Cualquier dato de referencia campo adicional,
deberá ser provisto por los participantes en un formato utilizable con
meta-data apropiada (especialmente información con la de proyección y
"datum"). Es especialmente importante traer cualquier referencia de
campo disponible e información auxiliar que sea más actualizada que la
información actual del año 2000 con la cual contamos actualmente.

**AGENDA**

**LUNES 17 DE OCTUBRE DE 2005**

08:30 Registro de participantes

09:00 Bienvenida y Sinopsis de Proyecto

09:30 Resumen del moderador sobre las metas y objetivos del taller

09:45 Introducción del trabajo con imágenes tipo MODIS (productos MOD09
y MOD13 en particular

1.  Proyección

2.  Prueba de distancia del suelo

3.  Proceso de frecuencia de recolección y de composición

10:15 Receso

10:30 Continuación de: Introducción del trabajo con imágenes tipo MODIS
(productos MOD09 y MOD13 ( )

11:15 Explorar datos disponibles en el entorno de ArcGIS 9.x

1.  Imágenes MODIS (2000, 2003, 2004, 2005)

2.  Mapas ULC (2000)

3.  Datos de elevación SRTM 90 × 90 m

12:00 Receso de almuerzo

13:00 Continuación de: Explorar datos disponibles en el entorno de
ArcGIS 9.x

14:00 Introducción y trabajo con las herramientas de selección de datos
de entrenamiento

15:00 Receso

15:15 Continuación: Introducción y trabajo con las herramientas de
selección de datos de entrenamiento. ( )

16:15 Final de jornada

## 

## MARTES 18 DE OCTUBRE DE 2005

08:30 Discutir la teoría y práctica del uso de la clasificación del
árbol de decisión

1.  Ventajas, desventajas con respecto a la clasificación de máxima
    semejanza

2.  Requisitos de entrenamiento (referencia en terreno)

3.  Evaluación de exactitud

10:15 Receso

10:30 Discutir el esquema de clasificación y su relación con el modelo
de secuestro de carbono

12:00 Receso de almuerzo

13:00 Continuar trabajando con *MesoClass*

a.  Recolectar datos de entrenamiento para los productos de MOD09 y
    MOD13

b.  Producir clasificación

c.  Evaluar exactitud

d.  Refinar resultados

15:00 Receso

15:15 Continuar trabajando con *MesoClass*

16:15 Final de jornada

## MIERCOLES, JUEVES Y VIERNES (19 al 21 de octubre de 2005)

08:30 Recolectar realidades de campo para la versión operacional del
mapa LULC

10:15 Receso

10:30 Clasificar los productos de imagen MODIS (2000, 2003, 2004, 2005)

12:00 Receso de almuerzo

13:00 Continuar con: Clasificar los productos de imagen MODIS (2000,
2003, 2004, 2005) 13:30 Evaluar precisión

15:00 Receso

15:15 Continuación: Evaluar precisión

16:15 Final de jornada