scholarly journals Batimetría derivada por satélite (sdb): una aproximación a la cartografía batimétrica con imágenes multiespectrales en aguas poco profundas de Bahía Solano, Colombia

2020 ◽  
Author(s):  
Mauricio Alejandro Perea-Ardila ◽  
Fernando Oviedo-Barrero
Keyword(s):  
Landsat 8 ◽  
Para Determinar ◽  
Sistemas De Informacion

La medición de las profundidades del océano juega un rol fundamental en la planificación y la gestión de recursos marinos y la navegación segura de embarcaciones. La Batimetría Derivada por Satélite (SDB) se presenta como una técnica complementaria para determinar las profundidades en aguas costeras a través de técnicas de Teledetección y Sistemas de Información Geográfica (SIG). El objetivo de este estudio fue determinar la aplicabilidad de la SDB en aguas poco profundas en el sector de “Punta Luna” en bahía Solano, al norte del litoral Pacífico colombiano que utiliza imágenes del satélite Landsat 8 de enero del 2017 y datos batimétricos in situ de noviembre del 2016. El principal resultado obtenido en este estudio fue la estimación de profundidades de hasta ± 7 m con un R2 = 0.80, se obtuvo un error RMSE y MAE de 1.49 y 2.22 m respectivamente; las profundidades estimadas por la SDB cumplen en un 51.17% la medida de Incertidumbre Vertical Total (TVU) para la categoría del Orden Especial, referente al estándar de levantamientos hidrográficos de la Organización Hidrográfica Internacional (IOH). Los resultados obtenidos servirán como caso práctico para obtener profundidades mediante imágenes multiespectrales y denotan un referente para los servicios hidrográficos y académicos interesados en temas de investigación marina y costera de la región.

Identification and classification of local climate zones in a semi-arid city of northwestern Mexico

2021 ◽  
pp. 45-60
Author(s):  
Hiram Eduardo Urias Barrera ◽  
◽  
Onofre Rafael García Cueto ◽  
Gonzalo Bojórquez Morales ◽  
◽  
...  
Keyword(s):  
Climate Zones ◽  
Local Climate ◽  
Local Climate Zones ◽  
Northwestern Mexico ◽  
Para Determinar ◽  
Sistemas De Informacion ◽  
Semi Arid

La mayoría de las ciudades ubicadas en países en vías de desarrollo se han expandido de manera desproporcionada e irregular lo que favorece la formación de áreas con diferentes características denominadas Zonas Climáticas Locales (ZLC), que promueven el aumento de las temperaturas intraurbanas y la formación de las Islas de Calor (HI) . En las regiones semiáridas existen pocas investigaciones que hayan realizado estudios de LCZ y su relación con el fenómeno HI. El propósito de este estudio fue realizar esta clasificación y su relación con el aumento de temperatura en la ciudad de Mexicali, México. Se realizaron levantamientos visuales in situ, análisis por Sistemas de Información Geográfica (ArcMap e IDRISI), una categorización basada en el trabajo de Stewart y Oke (2012) y una comparación con las imágenes térmicas de la ciudad para determinar la relación de la estructura urbana y la hola. Los resultados pueden tener un impacto en la planificación urbana, servir de referencia a las autoridades para que puedan establecer puntos críticos y desarrollar políticas que ayuden a reducir la mortalidad y morbilidad de la población. Los resultados también pueden servir de base para los diseñadores que desarrollan estrategias que buscan la disminución de las temperaturas superficiales; por otro lado, es imperativo señalar que los trabajos de Stewart y Oke (2012) no pueden ser replicados en su totalidad y su aplicación tuvo que ajustarse a las condiciones de la ciudad.

scholarly journals Variabilidad espacial de la concentración de nitratos en el embalse de nova ponte, Minas Gerais, Brasil, por medio de la geoestadística y los sistemas de información geográfica

2015 ◽  
Vol 7 (1) ◽  
pp. 49-55
Author(s):  
Eliane Maria Vieira ◽  
◽  
Nerilson Terra Santos ◽  
Izabel Christina d'Almeida Duarte de Azevedo ◽  
José Fernandes Bezerra Neto ◽  
...  
Keyword(s):  
Minas Gerais ◽  
Para Determinar ◽  
Del Rio ◽  
Sistemas De Informacion

Las concentraciones de nitrógeno y de fósforo son importantes no solo para el monitoreo del estado trófico de los diferentes ecosistemas acuáticos sino también esos nutrientes se constituyen en parámetros esenciales para calcular la capacidad de soporte de esos sistemas para usos múltiples como la acuicultura practicada en jaulas. En este estudio hemos evaluado diferentes algoritmos de interpolación para determinar la variabilidad espacial de la concentración de nitratos en el embalse de Nova Ponte, Minas Gerais (MG), Brasil. Se trata de un embalse de cabecera, con características predominantemente oligotróficas y un alto tiempo de retención hidráulica. Los datos de concentración de nitratos se obtuvieron in situ por medio de una sonda multiparámetros YSI modelo 6920, en agosto de 2008, en un total de 59 puntos de muestreo distribuidos a lo largo de la represa. Para la verificación de la dependencia espacial se calculó la razón de dependencia (RD) obteniéndose un valor de 20.35 que mostró dependencia fuerte, por lo que se optó por Krigeaje. Fueron probados dos métodos de Krigeaje, el Krigeaje Ordinario y el Universal y evaluados por medio del error medio estandarizado de los valores predichos, del error cuadrático medio y del error cuadrático medio estandarizado. De los dos métodos probados el que presentó mejor desempeño estadístico fue el Krigeaje Ordinario. La concentración de nitrato fue espacializada para toda el área de estudio presentando una variación de 273 µg.l-1 a 13.28 µg.l-1 para la Krigeaje Univeral y de 277.76 µg.l-1 a 16,19 µg.l-1 para la Krigeaje Ordinario. Los resultados de ambos procedimientos de interpolación sugieren claramente la existencia de una “pluma” de contaminación por nitratos en las aguas subsuperficiales de la represa de Nova Ponte. El aporte de nitratos a la represa ocurre principalmente a través del Río Santo Antônio, donde es posible identificar un claro patrón espacial con concentraciones más elevadas de esa especie de nitrógeno inorgánico aguas arriba, en dirección a la ciudad de Patrocinio (MG). Ese patrón sugiere que tanto las fuentes difusas como la escorrentía de las actividades agrícolas y descargas puntuales de aguas negras aguas arriba de la ciudad, pueden estar impulsando esa contaminación por nitratos.

scholarly journals Mapeo digital de carbono orgánico del suelo mediante imágenes satelitales y algoritmos de autoaprendizaje en el ecosistema Herbazal del Páramo, provincia de Chimborazo, Ecuador

2019 ◽  
Author(s):  
◽  
Johanna Elizabeth Ayala Izurieta
Keyword(s):  
Random Forest ◽  
Landsat 8 ◽  
Random Forest Regression ◽  
Sistemas De Informacion

Se presenta una metodología para predecir de manera cuantitativa el almacenaje del Carbono Orgánico del Suelo (COS) en zonas alto andinas, en donde, la complejidad paisajística evidenciada por la topografía irregular, dificultades de acceso, clima frío - frío intenso, alta nubosidad, así como su geología, hacen de dicha tarea un gran desafío. La zona de estudio corresponde al ecosistema Herbazal del Páramo (HP) de la provincia de Chimborazo, Ecuador. La metodología emplea variables espectrales derivadas de imágenes satelitales Landsat 8 (sensores OLI y TIRS), Modelo Digital de Elevación (MDE), datos de secuestro de COS in situ en el perfil 0 - 30 cm y variables meteorológicas. Las variables son obtenidas mediante el procesamiento de imágenes satelitales y Sistemas de Información Geográfica (SIG), éstas variables son usadas en la calibración de un algoritmo de autoaprendizaje con Random Forest Regression (RFR) para la predicción de COS. Se logró encontrar 9 variables que controlan la dinámica de distribución de COS en el área de estudio, y a través de ellas generar el modelo final de predicción de COS con una precisión del 82 %, validada mediante muestreo aleatorio simple (MAS). Las variables halladas son: Formación Geológica, Taxonomía, Precipitación, Altura, Orientación, Factor LS, Índice BI, Temperatura Ambiente, Temperatura Superficial - TOA Brightnees Temperature. Mediante SIG se generó el mapa de COS en la zona de estudio y se cuantificó la extensión de las mayores concentraciones de COS, en donde, el mayor porcentaje del área de estudio tiene altas reservas de COS, entre los 150-205 Mg/ha, equivalente al 57 % del área total. A través del presente estudio y sus resultados se presenta una nueva alternativa de cuantificación de COS. El modelo calibrado puede ser extendido sin necesidad de muestrear in situ, muy útil en zonas complejas como el ecosistema páramo. El mapeo digital de COS permitió revelar las elevadas reservas de COS existentes en el ecosistema de estudio, representando un gran aporte en la caracterización de los suelos del territorio nacional. Finalmente, los resultados obtenidos pueden ser utilizados para crear normativas provinciales y nacionales, para evitar la degradación del suelo en este tipo de ecosistemas, considerando la importancia del HP en la estabilización de las estructuras del suelo, regulación hídrica y su aporte en la mitigación del cambio climático.

scholarly journals Development of the Statistical Model for Monitoring Salinization in the Mekong Delta of Vietnam Using Remote Sensing Data and In-Situ Measurements

Proceedings ◽  
2018 ◽  
Vol 2 (10) ◽  
pp. 565
Author(s):  
Nguyen Nguyen Vu ◽  
Le Van Trung ◽  
Tran Thi Van
Keyword(s):  
Statistical Model ◽  
Mekong Delta ◽  
Remote Sensing Data ◽  
Principal Component ◽  
Measured Data ◽  
In Situ Measurements ◽  
Landsat 8 ◽  
Spectral Bands ◽  
Component Band

This article presents the methodology for developing a statistical model for monitoring salinity intrusion in the Mekong Delta based on the integration of satellite imagery and in-situ measurements. We used Landsat-8 Operational Land Imager and Thermal Infrared Sensor (Landsat- 8 OLI and TIRS) satellite data to establish the relationship between the planetary reflectance and the ground measured data in the dry season during 2014. The three spectral bands (blue, green, red) and the principal component band were used to obtain the most suitable models. The selected model showed a good correlation with the exponential function of the principal component band and the ground measured data (R2 > 0.8). Simulation of the salinity distribution along the river shows the intrusion of a 4 g/L salt boundary from the estuary to the inner field of more than 50 km. The developed model will be an active contribution, providing managers with adaptation and response solutions suitable for intrusion in the estuary as well as the inner field of the Mekong Delta.

scholarly journals Application of an improved surface energy balance model to two large valley glaciers in the St. Elias Mountains, Yukon

2020 ◽  
pp. 1-16
Author(s):  
Tim Hill ◽  
Christine F. Dow ◽  
Eleanor A. Bash ◽  
Luke Copland
Keyword(s):  
Energy Balance ◽  
Surface Energy ◽  
Surface Energy Balance ◽  
Shortwave Radiation ◽  
Balance Model ◽  
Landsat 8 ◽  
Glacier Surface ◽  
Ice Dynamics ◽  
Surface Melt

Abstract Glacier surficial melt rates are commonly modelled using surface energy balance (SEB) models, with outputs applied to extend point-based mass-balance measurements to regional scales, assess water resource availability, examine supraglacial hydrology and to investigate the relationship between surface melt and ice dynamics. We present an improved SEB model that addresses the primary limitations of existing models by: (1) deriving high-resolution (30 m) surface albedo from Landsat 8 imagery, (2) calculating shadows cast onto the glacier surface by high-relief topography to model incident shortwave radiation, (3) developing an algorithm to map debris sufficiently thick to insulate the glacier surface and (4) presenting a formulation of the SEB model coupled to a subsurface heat conduction model. We drive the model with 6 years of in situ meteorological data from Kaskawulsh Glacier and Nàłùdäy (Lowell) Glacier in the St. Elias Mountains, Yukon, Canada, and validate outputs against in situ measurements. Modelled seasonal melt agrees with observations within 9% across a range of elevations on both glaciers in years with high-quality in situ observations. We recommend applying the model to investigate the impacts of surface melt for individual glaciers when sufficient input data are available.

scholarly journals Assessing an Atmospheric Correction Algorithm for Time Series of Satellite-Based Water-Leaving Reflectance Using Match-Up Sites in Australian Coastal Waters

2021 ◽  
Vol 13 (10) ◽  
pp. 1927
Author(s):  
Fuqin Li ◽  
David Jupp ◽  
Thomas Schroeder ◽  
Stephen Sagar ◽  
Joshua Sixsmith ◽  
...  
Keyword(s):  
Coastal Waters ◽  
Atmospheric Correction ◽  
Correction Method ◽  
In Situ Measurements ◽  
Landsat 8 ◽  
Correction Algorithm ◽  
Simple Method ◽  
North East ◽  
The Impact

An atmospheric correction algorithm for medium-resolution satellite data over general water surfaces (open/coastal, estuarine and inland waters) has been assessed in Australian coastal waters. In situ measurements at four match-up sites were used with 21 Landsat 8 images acquired between 2014 and 2017. Three aerosol sources (AERONET, MODIS ocean aerosol and climatology) were used to test the impact of the selection of aerosol optical depth (AOD) and Ångström coefficient on the retrieved accuracy. The initial results showed that the satellite-derived water-leaving reflectance can have good agreement with the in situ measurements, provided that the sun glint is handled effectively. Although the AERONET aerosol data performed best, the contemporary satellite-derived aerosol information from MODIS or an aerosol climatology could also be as effective, and should be assessed with further in situ measurements. Two sun glint correction strategies were assessed for their ability to remove the glint bias. The most successful one used the average of two shortwave infrared (SWIR) bands to represent sun glint and subtracted it from each band. Using this sun glint correction method, the mean all-band error of the retrieved water-leaving reflectance at the Lucinda Jetty Coastal Observatory (LJCO) in north east Australia was close to 4% and unbiased over 14 acquisitions. A persistent bias in the other strategy was likely due to the sky radiance being non-uniform for the selected images. In regard to future options for an operational sun glint correction, the simple method may be sufficient for clear skies until a physically based method has been established.

The importance of the turbulent ship wake regime for pollutant fate and transport

2021 ◽  
Author(s):  
Amanda T. Nylund ◽  
Rickard Bensow ◽  
Mattias Liefvendahl ◽  
Arash Eslamdoost ◽  
Anders Tengberg ◽  
...  
Keyword(s):  
Fate And Transport ◽  
In Situ Measurements ◽  
Ex Situ ◽  
Landsat 8 ◽  
Turbulent Regime ◽  
Near Wake ◽  
Ship Wake ◽  
Spatiotemporal Scales ◽  
The Impact

<p>This interdisciplinary study with implications for fate and transport of pollutants from shipping, investigates the previously overlooked phenomenon of ship induced mixing. When a ship moves through water, the hull and propeller induce a long-lasting turbulent wake. Natural waters are usually stratified, and the stratification influences both the vertical and horizontal extent of the wake. The altered turbulent regime in shipping lanes governs the distribution of discharged pollutants, e.g. PAHs, metals, nutrients and non-indigenous species. The ship related pollutant load follows the trend in volumes of maritime trade, which has almost tripled since the 1980s. In heavily trafficked areas there may be one ship passage every ten minutes; today shipping constitutes a significant source of pollution.</p><p>To understand the environmental impact of shipping related pollutants, it is essential to know their fate following regional scale transport. However, previous modelling efforts assuming discharge at the surface will not adequately reflect the input values in the regional models. Therefore, it is urgent to bridge the gaps between the spatiotemporal scales from high-resolution numerical modeling of the flow hydrodynamics around the ship, mixing processes and interaction of the ship and wake with stratification, and parameterization in regional oceanographic modeling. Here this knowledge gap is addressed by combining an array of methods; in situ measurements, remote sensing and numerical flow modeling.</p><p>A bottom-mounted Acoustic Doppler Current Profiler was placed under a ship lane, for <em>in-situ</em> measurements of the vertical and temporal expansion of turbulent wakes. In addition, <em>ex-situ</em> measurements with Landsat 8 Thermal Infrared Sensor were used to estimate the longevity and spatial extent of the thermal signal from ship wakes. The computational modelling was conducted using well resolved 3D RANS modelling for the hull and the near wake (up to five ship lengths aft), a method typically used for the near wake behaviour in analysing the propulsion system. As this is not feasible to use for a far wake analysis, the predicted wake is then used as input for a 2D+time modelling for the sustained wake up to 30min after the ship passage. These results, both from measurements and numerical models, are then combined to analyse how ship-induced turbulence influence at what depth discharged pollutants will be found.</p><p>This first step to cover the mesoscales of the turbulent ship wake is necessary to assess the impact of ship related pollution. In-situ measurements show median wake depth 13.5m (max 31.5m) and median longevity 10min (max 29min). Satellite data show median thermal wake signal 13.7km (max 62.5km). A detailed simulation model will only be possible to use for the first few 100m of the ship wake, but the coupling to a simplified 2D+time modelling shows a promising potential to bridge our understanding of the impact of the ship wake on the larger scales. Our model results indicate that the natural stratification affects the distribution and retention of pollutants in the wake region. The depth of discharge and the wake turbulence characteristics will in turn affect the fate and transport of pollutants on larger spatiotemporal scales.</p>

scholarly journals Influencia de las actividades agropecuarias intensivas en la hidrogeoquímica del acuífero freático en un sector de la cuenca alta del río Samborombón (Provincia de Buenos Aires, Argentina)

2020 ◽  
Vol 5 (2) ◽  
pp. 467-474
Author(s):  
Guido Esteban Borzi ◽  
Nicolas Jovic ◽  
Esteban Villalba ◽  
María Josefina Stein ◽  
Carolina Tanjal ◽  
...  
Keyword(s):  
Buenos Aires ◽  
Para Determinar ◽  
Del Rio

La cuenca del río Samborombón localizada en el noreste de la provincia de Buenos Aires es una cuenca rural donde, si bien domina la ganadería extensiva, han comenzado a desarrollarse en los últimos años establecimientos ganaderos intensivos. El engorde de ganado en corral genera gran cantidad de excretas que son una fuente puntual de contaminación del agua. En sectores donde el abastecimiento de agua para consumo es mediante la explotación del agua subterránea, estos focos de contaminación pueden limitar su potabilidad. El objetivo del trabajo fue evaluar la influencia de un corral de engorde en la hidroquímica del acuífero freático en la cuenca alta del río Samborombón, así como también analizar la vulnerabilidad social y el riesgo hídrico presente en el área. Para esto se efectuó la toma de muestras de agua para determinar iones mayoritarios, trazas y fósforo en laboratorio, midiéndose in situ el pH y la conductividad eléctrica. Los resultados indican que la ganadería intensiva constituye una actividad que tiende a deteriorar la calidad del acuífero freático mediante la incorporación de Cl-, SO42- y NO3-. Elementos inmóviles o poco solubles como los fosfatos tenderían a retenerse en el suelo y zona no saturada sin afectar al acuífero. Por su parte, los elementos traza no evidencian cambios respecto a los valores de fondo de la química en el área de estudio. La contaminación del acuífero por nitratos en algunos pozos supera el límite sugerido por la Organización Mundial de la Salud y afecta a los pobladores que viven en las adyacencias. Asimismo, se identificó una vulnerabilidad de tipo socioeconómica debido a la falta de acceso a servicios básicos, como el agua potable y un sistema cloacal adecuado.

scholarly journals Estudio arqueoastronómico en el sitio arqueológico de Yarumela

2017 ◽  
pp. 103-123
Author(s):  
Josué Erubel Ramos Castro
Keyword(s):  
Para Determinar ◽  
Sistemas De Informacion

El presente proyecto surge como una iniciativa para seguir avanzando en las investigaciones de tipo arqueoastronómíco y de esta forma avanzar en conocimiento de nuestras culturas antepasadas utilizando la información arqueológica hondureña, se desarrolló un estudio de campo, del sitio arqueológico de Yarumela, se realizó, una revisión bibliográfica de otros investigadores, se muestran fotos e imágenes del sitio arqueológico y de sus estructuras. Se realizó un plano topográfico y un mapa georreferenciado para determinar la orientación entre las estructuras, con la cual obtuvimos tablas comparativas de las coordenadas de algunas estructuras de Yarumela, tablas del acimut entre las estructuras y se hicieron cálculos de geometría para determinar el acimut de la salida del sol por el horizonte en los diferentes eventos solares midiendo la altura de las montañas y así determinar si hay algún alineamiento arqueoastronómico entre las estructuras y la salida del sol en los eventos solares, equinoccios y solsticios. Para este estudio sé uso tecnología para planos topográficos y sistemas de información geográfica para análisis de datos de puntos tomados con estación total y GPS, también se utilizó la trigonometría para hacer los cálculos y compararlos con los datos tomados con los de la estación total, esperando obtener el resultado de alineamientos astronómicos y avanzar más en la investigación arqueoastronómica en el país.Revista Ciencia y Tecnología No.20, junio 2017; 103-123

scholarly journals Metodología para la identificación del suelo intraurbano vacante en México

Nova Scientia ◽  
2018 ◽  
Vol 10 (20) ◽  
pp. 668-696 ◽  
Author(s):  
Ramos Montalvo Vargas ◽  
Mayela Montserrat Gutiérrez Carreón
Keyword(s):  
Para Determinar ◽  
Sistemas De Informacion

La expansión de las ciudades en México está en la agenda de las instancias gubernamentales encargadas de la política territorial, que ven en el modelo de ciudad compacta la solución al desbordamiento horizontal y crecimiento desordenado. El objetivo es construir una metodología que permita identificar los tipos de vacíos urbanos por sus dimensiones y contexto locacional. La necesidad de tener un inventario del espacio intraurbano vacante, es el primer paso para orientar los esfuerzos de contención y concentración poblacional; y como resultado, se sugiere una propuesta con cinco categorías, de las cuales, la de tipo lotes baldíos, representa en las principales ciudades de México, el 55% del suelo intraurbano vacante. El presente trabajo se efectuó con el uso de tecnología geoespacial (Sistemas de Información Geográfica y Teledetección o Percepción Remota), a partir de la cual, se diseñó una metodología para identificar a partir de 11 etapas, el tipo de suelo intraurbano vacante clasificado. Se empleó la fotointerpretación y fotoidentificación sobre imágenes de satélite de alta resolución espacial de 60 centímetros en tamaño de píxel para digitalizar el área de cada vacío urbano; y, se validaron los espacios de difícil identificación con percepción remota (Dron Phantom 3 y 4 pro) para reducir el error y facilitar la categorización establecida. La metodología parte de diseñar una tipología con cinco espacios vacíos al interior de las ciudades que privilegia su localización, tamaño y contexto; posteriormente, para identificar cada categoría se sugieren 11 etapas que van desde la definición conceptual hasta el análisis espacial para determinar patrones de concentración. Se encontró que, de las cinco categorías, el 55% de los vacíos urbanos está concentrado en el tipo Lotes Baldíos.

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