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martes, 16 de abril de 2024

Volvió a llover; pero ¿Cuánto se ha inundado Doñana?

 ...
Ya sé que otros poetas
se visten de poeta,
van a las oficinas del silencio,
administran los bancos del fulgor,
calculan con esencias
los saldos de sus fondos interiores,
son antorcha de reyes y de dioses
o son lengua de infierno.
Será que tienen alma.

Yo me conformo con tenerte a ti
y con tener conciencia.

                                                                                         Luis García Montero


Este post está dedicado a mi compañero y, a pesar de los pesares, amigo David. Había algunos títulos alternativos como "Volvieron las lluvias, ¿volvió el agua?", "La gran mentira de la teledetección" o "El poema y el kinki del barrio".  Al final se ha optado por el título más formal, ya que la intención principal de este post no es que me echen, sino ver como se encuentra la inundación de la marisma (y de las lagunas), y ver cuánto ha llovido y cómo y dónde lo ha hecho en relación a Doñana para lo que llevamos de ciclo hidrológico.  

Respecto a la precipitación la idea es comparar los valores interpolados de las estaciones de la Red de Información Agroclimática de Andalucía (RIA-IFAPA) con los pluviómetros con los que cuenta la ICTS (muchas gracias a Marta, Eduardo y Javier por proporcionarme los datos) repartidos por todo el Espacio Natural de Doñana. 

Sobre la inundación, además de ver el estado actual, y aprovechando un reciente curso en la Universidad de Huelva en el que hemos estado trabajando con una imagen Landsat del 10 de abril de 2001 y una imagen Sentinel 2 del 10 de abril de 2024, vamos a hacer también una comparativa de la situación actual con la que había hace exactamente 20 primaveras. 


    Las lluvias

Para este estudio hemos trabajado con los datos de las siguientes estaciones de la red de estaciones agro-meteorológicas del IFAPA (Almonte, Aznalcazar, Centro Las Torres-Tomejil Finca El Cebollar, IFAPA Centro de Chipiona, IFAPA Centro de los Palacios, Isla Mayor, La Palma del Condado, La Puebla del Río I, LA Puebla del Río II, Lebrija I, Niebla y Sanlúcar de Barrameda). 

En este mapa se muestran la ubicación de las estaciones y la precipitación recogida en ellas desde el 1 de septiembre de 2023 hasta el 1 de abril de 2024.



El próximo paso consiste en interpolar esos valores para generar un raster que cubra la comarca completa y cruzar los valores de ese raster con las ubicaciones de los pluviómetros de la ICTS. En el siguiente mapa se muestra el raster de precipitación interpolada mediante el método Inverse Distance Weighted (IDW) y la localización de las estaciones de la ICTS. 


A fecha de 1 de abril, la precipitación media de los valores puntuales de las estaciones del IFAPA era de 491 mm, y la precipitación media del raster interpolado para toda la comarca nos da un total de 488 mm (ni tan mal!).  Sobre lo que más nos interesa, que es la comparativa con los valores de los sensores de la ICTS el resultado queda así:


Lo primero que vemos es que hay muy pocas estaciones, de momento no tengo los datos de más estaciones desde el día 1 de septiembre. Las utilizadas aquí corresponden a los sensores vaisalas de las estaciones hidro-meteorológicas de la marisma. Faltarían Lucio del Rey que no está registrando datos y Manecorro. También puede observarse que las medias son prácticamente iguales, pero repartidas de forma muy diferente y con diferencias de casi 100 mm en alguna de las estaciones.

A continuación vamos a comparar los valores de todas las estaciones con las precipitaciones del mes de marzo en el que tanto llovió.  Se ha seguido el mismo esquema para interpolar las precipitaciones del mes de marzo y cruzarlo con los datos de los sensores de la ICTS, en este caso sí tenemos bastantes mas datos para comparar. La lluvia media de las estaciones del IFAPA para marzo fue de 162 mm (datos puntuales de estaciones) y 166 mm (datos interpolados para toda la comarca Doñana). 

En el caso de la comparativa con todos los sensores es algo más complicada, ya que contamos con 2 tipos de pluviómetros distintos vaisalas y youngs. En total, de las teóricas 16 estaciones tenemos 13 con datos, de las cuales tenemos 12 datos válidos para sensores vaisalas y 6 para sensores youngs. 


Una vez más, si nos quedamos con el promedio los datos no difieren gran cosa (aunque ya se ve que funcionan mejor los vaisalas, tanto por el número de sensores en funcionamiento como por la similitud de los datos con el IFAPA), pero si nos fijamos en su desviación vemos que los valores interpolados del IFAPA apenas varían entre los 158.6 mm de Veta la Palma y los 174.8 mm de Resolimán. Mientras que los sensores de la ICTS varían entre los 65.9 mm de la Torre Eddy del Corte y los 234.5 mm de Vetalengua (vaisalas) y entre los 46.6 mm de Encinillas Bajas y los 266.9 mm de Fuente Duque (youngs). 
Junto con estas estaciones tenemos el dato de la estación manual del Palacio de Doñana que nos da un valor de 153.5 mm muy cercanos a los 166 mm que se obtienen del raster interpolado. Lo cual contrasta bastante con los 103.3 mm y 127 mm del Cercado de Lodos (vaisala y young) que se encuentra prácticamente al lado.

El siguiente gráfico nos muestra las diferencias habidas agrupadas por tipo de sensor. Los vaisala son los que presentan mayor dispersión (sin tener en cuenta los outliers), pero también tienen el doble de datos que los youngs. La mediana se acerca bastante más a la de las estaciones del IFAPA en el caso de los vaisalass que en el de los youngs. Por tanto, parecen funcionar mejor los primeros, aunque con bastantes diferencias con respecto a lo que cabría esperar. Sería cuestión también de repetir este análisis incluyendo más estaciones, tanto del IFAPA como de la AEMET. 


Para terminar con la precipitación, comentar que las lluvias de marzo se repartieron fundamentalmente en 2 períodos, el primero del 7 al 10 y el segundo del 24 al 31. El día que más llovió fue el 31 de marzo en el que varias de las estaciones de la ICTS registraron valores por encima de los 50 mm, dándose el máximo en Vetalengua (vaisala) con 75.29 mm. Ese día ninguna de las estaciones del IFAPA alcanzó los 50 mm, siendo el valor más alto 38.8 mm alcanzados en Sanlúcar de Barrameda. 

Por empezar a dar opiniones personales: 

Creo que sería útil el automatizar este proceso de cruce, y en las estaciones en las que se aprecie una diferencia mayor de XX mm revisar que los sensores estén funcionando bien.  Las condiciones de campo de Doñana, especialmente las de la marisma, son bastante extremas y es fácil que algún fenómeno meteorológico o animal altere los sensores.  
La RIA-IFAPA tiene una API muy buena y sencilla de utilizar (y por empezar también a hacer publicidad, os diré que probablemente la veremos en el próximo curso de Análisis Espacial con Python del Gabinete de Formación). 
No costaría mucho tiempo automatizar el proceso de extracción de datos->interpolación->cruce de puntos ICTS/raster interpolado y activar alguna alarma cuando las desviaciones entre ambas lleguen a un valor determinado. 


    La Inundación

El día 1 de abril hubo imagen Landsat 8 muy chula de la marisma, en la que más o menos se apreciaba la mitad de ella entre distintos bancos de nubes. Me gustaría utilizar esa imagen para explicar como podemos "ver" bajo las nubes utilizando la topografía. Pero creo que eso quedará para otro post, en éste quizás sea más práctico ir directamente a esta imagen Sentinel 2 del día 10, en la que podemos apreciar la marisma en todo su esplendor sin apenas nubosidad (alguna hay para quien se fije bien).  Hubo también una imagen Landsat 9 del 9 de abril, pero con Sentinel 2 tenemos píxeles de 10 (100 m2) o 20 metros (400 m2) frente a los 30 metros de pixel (900 m2) que tenemos con Landsat. Así que para tener una clasificación lo más precisa posible hemos utilizado Sentinel 2. 


Ahora mismo en el LAST estamos en proceso de renovación del Protocolo de Tratamiento de Imágenes Landsat y una vez acabado, empezaremos con el Protocolo de Imágenes Sentinel 2. De momento, tenemos una primera aproximación basada en una metodología similar a la usada con Landsat y "pre-validada" con los mismos datos de campo (¡no estaría de más contar con nuevos!), que nos da la siguiente máscara de inundación (recortada a la marisma del Parque Nacional).


La superficie inundada obtenida en esta imagen nos da un total de 21468 ha inundadas de las 29986 ha que tiene la marisma del Parque Nacional (un 71.6% del total).  Una cifra nada desdeñable, especialmente si la comparamos con el apenas 15% (4593 ha) que había inundado a mediados de marzo, tal y como podemos ver en esta imagen Sentinel 2 del 16 de marzo.



Sobre la inundación en sí hay varias cosas que llaman la atención. Primero se ve la gran cantidad de agua que ha metido el Guadiamar por el Travieso, dejando una inundación en la marisma oriental, especialmente en la margen izquierda del caño Travieso, en toda la zona entre los lucios del Cangrejo y Ánsares, que al menos a mí me parece muy grande en relación a lo que se ve en otras zonas de la marisma. Se ve hay una especie de carril que corta el caño del Nuevo Travieso, pero no creo que ese sea el motivo. 


Otra cosa que llama la atención es la gran cantidad de agua que se ve en Caracoles, se trata de la zona más elevada de la marisma del Parque Nacional y difícilmente se inundaba tanto, ya que el agua llegaba de "abajo a arriba", subiendo por la  marisma de forma contraria a como podría esperarse, siendo de las últimas zonas en llenarse. Se ve que la obra de recuperación del caño funciona muy bien, aunque a mí no deja de parecerme paradójico que el principal aporte de la marisma (el río Guadiamar) no meta nada de agua cuando hay poco caudal y por tanto poca inundación, y sin embargo cuando llueve mucho y hay avenida por Entremuros mete muchísima agua de golpe, pero en una situación en la que ya podría llenarse la marisma de la misma forma que lo hacía antes de la recuperación del Travieso. ¿No sería posible desviar algo de caudal de los canales de aguas mínimas de Entremuros para que en situaciones de poca agua algo fuera a la marisma?
Relacionado con el Guadiamar, y aunque no está dentro de nuestra máscara recortada con la marisma del Parque Nacional, es muy llamativa la escasez de agua dentro del caño Guadiamar, no sé si habrán excavado el cauce y tendrá más volumen de agua en su zona central, pero la extensión superficial es mínima. Especialmente cuando la veamos comparada con la imagen de 2001. 
Otras cosas llamativas son el color cyan que se aprecia al norte de Resolimán(*) (pensamos que puede ser debido a la floración del ranúnculo, pero habría que ir a comprobarlo), y la poca agua que se ve en toda la zona de Marismillas. Realmente no es poca, pero con lo que ha llovido yo hubiese esperado ver más agua en el Lucio del Membrillo y en Vetalengua. De todos modos, las pasadas que comunican los distintos recintos de la marisma ya deben de estar funcionando y es de suponer que se irá llenando con el agua que le llegue de La Rocina y  El Partido por la marisma occidental y por el agua del Guadiamar por la marisma oriental. 

(*) Actualizo para decir que hemos comprobado esa mancha cyan con las fenocams de la ICTS (https://streaming-camaras.ebd.csic.es/  y en la cámara de Resolimán parece que efectivamente es ranúnculo en flor. Por cierto, enhorabuena al equipo ISTIC (Ignacio, Marta, Abel y Joaquín) y a Ricardo (que fue quien las adquirió y peleó porque tuviéramos fenocams en Doñana) por la facilidad de acceso a estas imágenes. Son muy útiles para un montón de aspectos distintos. 



Sobre las lagunas, creo que lo mejor es recurrir a aquello de que una imagen vale más que 1000 palabras. A continuación se muestran algunas imágenes comparando como estaban las lagunas del manto eólico en abril de 2001 y como están las lagunas a fecha de hoy.  De esta comparativa viene el otro título alternativo de "Volvieron las lluvias ¿y el agua?". Porque como se verá a continuación la inundación aún siendo importante, es muy escasa comparada a la que había en 2001. ¿Como puede ser escasa con un 70% de la superficie inundada? Eso lo explica la relación superficie inundada/volumen de agua en la marisma. La topografía (micro-topografía) de la marisma hace que en un primer momento la superficie inundada vaya creciendo muy rápidamente sin apenas variar el volumen de agua, hasta que llegada cierta cota (alrededor de 1.8 m s.n.m. si no recuerdo mal) en la que el agua alcanza el borde de los paciles y ya va aumentando la profundidad de la inundación sin apenas variación en la superficie inundada (como llenar una bañera).  Al final de las imágenes y aprovechando que el servidor EO Browser permite ser embebido en el blog, hay un iframe desde el que podemos comparar la imagen del 2011 con la imagen actual, para que juzguen ustedes mismos. 
Decir que es cierto que en 2001 la precipitación acumulada era muy similar a la actual, aunque se venía de un periodo muy húmedo. Actualmente venimos (y seguimos estando) en un periodo de sequía muy intensa. Eso es parte de la explicación a la diferencia. La otra la pueden ver en la comparativa. Si se fijan un poco van a ver los cambios en el paisaje y como el plástico se lo va comiendo todo. Ese plástico va acompañado de balsas de riego mucho más profundas que las lagunas naturales (sin contar con van renovando el agua varias veces al año). 
Yo la excusa de que ahora llueve menos la usaría al revés, es decir, si ahora llueve menos, ¿cómo es que se permite que cada vez haya más cultivos en regadío? Y no están sólo en el contorno del parque, hay incluso dentro de zonas catalogadas de Parque Natural, tanto cultivos bajo plástico como olivares super intensivos en regadío. 

Al ver la comparativa de las 2 imágenes a mí lo que me da por pensar es que el agua no se ha ido, y que a pesar de la sequía el agua sigue ahí. Lo único es que antes en los años húmedos, se difuminaba en el paisaje a través de miles de lagunas, micro-lagunas y cuerpos de agua efímeros. Y ahora se concentra, da igual la pluviometría del ciclo, en unos cuantos centenares de balsas de riego que alimentan a los berries mientras van desecando el acuífero provocando la inanición de la vegetación natural ("para que haya un rico tiene que haber muchos pobres, cuanto más ricos sean los ricos más pobres serán los pobres". Resulta que con el agua también se cumple, que cosas...). 

General (2024 arriba, 2001 debajo en todas las imágenes)



Santa Olalla y Lucio del Caballero



Abalario



Coto del Rey y Caño Guadiamar



Habría un montón de cosas que comentar de esas imágenes. Pero para variar tenía razón Javier, y tenía que haber partido el post en precipitación e inundación. Yo he querido juntarlo todo y esto empieza a ser demasiado extenso ya. Dejo aquí el iframe con EO Browser con las 2 imágenes y espero que funcione bien. 

En el caso de que no funcionara creo que se podría entrar directamente con este link: https://sentinelshare.page.link/2FoU. Verán que hay 2 escenas y una barra para hacer slide (como opacidad o cortina) para ir cambiando entre una imagen y otra. Les invito a comparar las lagunas naturales y los cuerpos de agua artificiales en las 2 imágenes. También las zonas de cultivo bajo plástico en ambas fechas. 



Ya terminamos, quedan por explicar los títulos "La gran mentira de la teledetección" y "El poema y el kinki del barrio". Que quizás me cuesten el despido o el que me manden a contar garrapatas a una zona de monteblanco esta primavera...

La gran mentira de la teledetección (ligada con el poema):  Es muy difícil hacer una máscara de inundación para la marisma. Se trata de una superficie enormemente cambiante ("mar somero que se seca, llanura salada que se inunda"), que pasa de tener una cobertura de vegetación seca del ciclo anterior (gris o marrón para el satélite) a principios de la inundación en invierno, a tener toda una gama de verdes que "tapan" el agua en primavera. Se mezclan zonas como los lucios sin apenas vegetación a zonas con una vegetación muy densa. Imágenes en las que encontramos el agua limpia y placida a imágenes con mucha turbidez por las avenidas que entran en la marisma cargadas de sedimentos. 
Dicho esto, no es que sea difícil, es que es imposible hacer una máscara perfecta para la marisma. Ni siquiera seríamos capaces de hacer una máscara perfecta si pudiéramos bordearla con un GPS, porque hay multitud de zonas en las que estando parado sobre el terreno no somos capaces de decidir si eso que estamos pisando es suelo húmedo, suelo empapado, suelo encharcado o suelo seco. 
Entonces, y teniendo en cuenta que trabajamos con imágenes que tienen una valor de reflectividad por cada 900 m2  ¿¡cómo es posible dar una máscara de agua con una exactitud de 4 decimales !?
Esta era la discusión que tenía con el amigo David en el coche. Por supuesto que puedes poner unos puntos aleatorios (pseudo aleatorios) sobre la máscara que has hecho y luego clasificarlos y sacar la estadística con 4 o con 40 decimales, pero ¿qué sentido tiene? Tú haces la clasificación y tú evalúas los puntos. Ante varias personas que hagan distintas clasificaciones ¿cómo se evalúa el criterio experto al que se alude y se requiere?
En fin, es un tema que me parece muy interesante y que creo que nos llevará a algún que otro debate en el LAST en los próximos meses. La cosa es que esto viene de un artículo de buenas prácticas a la hora de hacer clasificaciones en teledetección (Olafson et al, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rse.2014.02.015) y que David parece haberse tomado como el libro de las revelaciones y ya no se puede hacer una clasificación sin seguir los mandatos de Olafson. Total, que mientras volvíamos de Huelva en coche hablando sobre esto, mi cabecita de jilguero que cada vez funciona peor, no podía evitar ir saltando de la imagen de David vestido con una túnica blanca, artículo de Olafson en mano izquierda y agitando una campanita en la derecha avisándonos en el hall de la EBD de la llegada del mesías, a los versos de Luis García Montero con los que empezó el post, trastocados para la ocasión:

Ya sé que otros teledetectores
se visten de teledetector,
van a las oficinas del silencio
a administrar los rois y la exactitud global,
calculan con citas indexadas
los intervalos de confianza y las desviaciones estándar,
Será que tienen random points.

Yo me conformo con ver la marisma
y con saber lo que estoy viendo.


Bueno, perdón por la chorrada y/o vergüenza ajena, me gusta poner estas cosillas para recordar que esto son opiniones personales en un "ambiente distendido" y no un informe técnico (y nunca está de más leer unos versos de Luis García Montero. En estos tiempos de esvásticas retorcidas hasta formar estrellas de seis puntas me gustaría recomendar el poema Oración).  
En cualquier caso, las máscaras de agua y los análisis están hechos con toda la rigurosidad de que soy capaz. Y por seguir con las opiniones personales de ambiente distendido (y ya por fin se acaba el post), me gustaría recordar al entrañable Kinki del barrio del que hablamos en el post anterior. No sé si recordarán, que era alguien que llevaba robando en el banco de su barrio toda la vida. Que él lo quería y cuidaba más que nadie, pero que como ahora no le dejaran seguir robando le metía fuego. 
Pues oye, que funcionó. Resulta que han concedido una ayuda cuantiosa para su barrio. La cosa es que él vive en la casa más grande de ese barrio, y además son muchos en su familia. Así que ahora lo que dice es que o le dan más dinero a él o allí no recibe dinero nadie. Y organiza manifestaciones cargando con pancartas que dicen que él y su familia son el corazón del barrio y que llevan 50 años cuidándolo. Estuvo dudando entre 50 años cuidándolo y 50 años amenazando con quemarlo, también pensó si sería más correcto poner el corazón o la bilis del barrio. Pero al final optó por los primeros eslóganes que suenan mejor, los segundos prefiere dejarlos para las declaraciones en los que no duda en dejar claro que o hacen lo que dice o a ver que pasa...

En fin, mi única duda con todo esto es saber cuantos carriles tendría la autopista Huelva-Cádiz que atravesaría las dunas del Parque Nacional si la gestión dependiera de los que montan estos espectáculos por un puñado de euros. 

El corazón de Doñana es la marisma. Y no le pertenece ni a la Junta, ni al CSIC , ni a los habitantes del entorno. Pertenece a todos, o mejor dicho, no le pertenece a nadie. 


** Otra actualización. Este es un post raro, porque se escribió mínimo una semana antes de que se le diera difusión, alguna gente lo ha visto y algunos comentarios/críticas han llegado. Creo que no me va a costar dar explicaciones ante "enemigos", pero sí me agota tener que dar explicaciones ante amigos (sin comillas, eso agota más). Sobre la precipitación y mi sugerencia de cruzar los datos con la IFAPA y/o AEMET, es sólo eso, una sugerencia. Sólo he querido ver la precipitación y he hecho lo que me ha resultado más fácil. Una vez tuve los datos del IFAPA me dio curiosidad contrastarlos con los de las estaciones de la ICTS en la marisma, básicamente porque los 2 años que estuve en el END hacía algo parecido y siempre salía que en las estaciones de la marisma llovía bastante menos. Quería comprobar si seguía pasando con los nuevos sensores, sin más. 
Habrá formas mejores de hacer la comparativa, mejores formas de interpolar la precipitación que el IDW y muchas formas distintas de hacer cosas parecidas. La mía ha sido ésta y me ha parecido interesante comentarlo aquí. Sugerencias e ideas para mejorar bienvenidas sean. 
Gracias otra vez al equipo ISTIC por el mantenimiento y el trabajo de las estaciones de campo. 

Y ya que he editado el post a posteriori casi contra mi voluntad, y ya que estoy dando las gracias, quiero aprovechar para darle las gracias también a Cristina. No sé si se nota más o menos, pero detrás del post hay unas cuantas horas de trabajo, que además se hicieron en fin de semana. Yo le pude dedicar esas horas al post porque Cristina estuvo dedicada a otras tareas más hogareñas y menos científicas/divulgativas... y supongo que así más o menos los últimos 3 años. Gracias por todo, Cris. Y perdón por no haber estado a la altura. 

Bueno, si alguien más quiere decir algo por favor que use los comentarios. Me equivoco muchísimo, así que por favor no dudéis en corregidme y/o en dejadme como el "bocachancla" que soy.  Intentaré aprender y responder si creo que debo.

Eso en cuanto a metodología, datos y mundo "doñanil" en general. Sobre mis opiniones referentes a  temas de "política" (para mí la palabra más fea del castellano y "político" el peor insulto (y la de gente que tenemos alrededor, en todos los ámbitos de la vida, con el gen político-trepa muy desarrollado, verdad?)), para responder me remitiré a las palabras del gran Juan Carlos Aragón cantadas por los Yesterdays ("Ya solo decirte corazón, que si alguno aquí se molesto, po...") "po" eso 😉
















sábado, 28 de enero de 2017

El hidroperiodo en las marismas de Doñana


En este nuevo artículo presentamos un método semi-automático para discriminar áreas inundadas estacionalmente en las marismas del Parque Nacional de Doñana. Usando para ello una larga serie temporal de imágenes Landsat, de los sensores MSS, TM y ETM+, desde 1974 al 2014. En los últimos años, desde el año 2003  en concreto, hemos realizado campañas de campo tomando datos de verdad terreno de manera simultánea con el paso del satélite. Unas veces los datos no eran buenos, otras no había agua, otras el satélite no tomaba la imagen, y otras había nubes; pero “la paciencia es la madre de la ciencia” y al final conseguimos reunir la información suficiente para nuestros análisis.

Trabajo de campo en Doñana. Azolla filiculoides pretende devorar al investigador, que se resiste.


El trabajo ha sido publicado en la revista Remote Sensing y se titula: Long-Term Monitoring of the Flooding Regime and Hydroperiod of Doñana Marshes with Landsat Time Series (1974–2014)

En el trabajo comprobamos que la reflectancia en la banda 5 de los sensores TM y ETM+ (1,55-1,75 micrómetros) es el mejor criterio para distinguir la inundación, ya que el agua es muy poco reflectiva en esta longitud de onda, y permite distinguirla aunque sea una capa muy somera y estando bastante cubierta por vegetación. En MSS usamos la banda 4 (el infrarrojo cercano). No es tan buena, porque cuando hay vegetación la alta reflectividad de ésta en esta banda camufla la baja reflectividad del agua. Pero por desgracia MSS no tenía una banda en el infrarrojo de onda corta.
A la izquierda las zonas inundadas (máscaras de inundaxión) superpuestas para cada fecha en un ciclo anual de ejemplo y a la derecha la estima del hidroperiodo en días de inundación
Con estos procedimientos hemos generado máscaras de inundación para todas las imágenes landsat de Doñana que hemos podido procesar, 391 máscaras de inundación, y hemos reconstruido la dinámica espacial y temporal del agua en las marismas de Doñana en los últimos 40 años. A partir de estos datos calculamos la variable que denominamos hidroperiodo. Es decir cuantos días al año un punto permanece bajo el agua y cuál ha sido su dinámica a lo largo del tiempo. En este artículo nos centramos en el desarrollo de la metodología; pero el análisis de los hidroperiodos a lo largo de estos últimos 40 años presenta resultados muy interesantes. Por una parte ya hemos presentado un análisis del hidroperiodo de las lagunas y el efecto de los niveles de protección. En el artículo actual se analizan de forma somera los patrones espaciales en la marisma.
Precipitación y tendencia del hidroperiodo medio de la marisma de Doñana
Lo que observamos es que, aunque el hidroperiodo medio no ha variado. En el caso de la marisma de Doñana, no podemos hablar de que “Doñana se seque”. Si se observan patrones espaciales claros. La parte noroeste de la marisma tiende a incrementar su hidroperiodo mientras que la parte sureste muestra un desecamiento progresivo.
A la izquierda el hidroperiodo medio de las marimas de Doñana (azul más oscuro más largo) y a la derecha la anomalía del hiroperiodo (diferencia respecto a la media en un ciclo concreto). En rojo hidroperiodos más cortos que la media y en azul más largos
Creemos que la herramienta que hemos desarrollado puede ser útil para monitorizar de manera objetiva el funcionamiento de las marisma de Doñana y evaluar los proyectos de restauración como Doñana 2005 o las acciones de manejo. ¿Qué pensáis?
Os recordamos que todas estas coberturas de inundación están disponibles en nuestro servidor de imágenes de satélite.

Díaz-Delgado, R.; Aragonés, D.; Afán, I.; Bustamante, J. Long-Term Monitoring of the Flooding Regime and Hydroperiod of Doñana Marshes with Landsat Time Series (1974–2014). Remote Sens. 2016, 8, 775.

Esta publicación es un resultado del proyecto ECOPOTENTIAL una  Research and Innovation Action Nº 641762 dentro de la convocatoria Horizon 2020 de la Comisión Europea 

viernes, 20 de marzo de 2015

Nuevos Visores Landsat

Recientemente han salido varias aplicaciones para ver imágenes Landsat online. De momento las nuevas apps se centran en Landsat 8, aunque se anuncia que pronto contarán también con las series anteriores (se están procesando de nuevo todas las Landsat 7 y Landsat 5 y 4 TM por parte del USGS).

Estas nuevas aplicaciones están basadas en la reciente subida a AWS (Amazon Web Services) de mas de un petabyte de imágenes Landsat. En principio, tal como podéis leer aquí, la idea es que se vayan actualizando de tal modo que siempre se pueda ver de cualquier punto del globo la imagen más reciente. De momento como hemos dicho, se trata de Landsat 8 del 2015 más una selección de imágenes del 2013 y 2014 libres de nubes.

Bien, pues vista la base de la subida a AWS vamos a ver ahora los 2 visores (más correcto sería decir aplicaciones porque tienen funcionalidades que van más allá de un mero visor) de los que hablamos en el título del post:

1. Libra

Tal y como dicen en la web de developmentseed (la empresa que lo ha desarrollado junto con el USGS): "The Landsat imagery browser you will love".

Y la verdad es que es digna de amar por su simplicidad de uso y por la cantidad de información que aporta a través de una sola pantalla.



Realmente se trata más de un buscador que de un visor, pero cuenta con la enorme ventaja de que una vez que os posicionéis sobre una escena concreta, estaréis viendo en el panel lateral izquierdo los quicklooks existentes, con lo que de un vistazo podréis ver si las imágenes os servirán o no.

En el panel superior tenemos la opción de filtrar las escenas en función de su cobertura nubosa, del ángulo de incidencia solar y de la fecha. En la imagen puesta arriba como ejemplo, estaríamos viendo todas las escenas disponibles para la península ibérica entre marzo de 2014 y marzo de 2015, cuya cobertura nubosa no exceda del 20% y con un ángulo de incidencia solar de entre 0 y 180º.
Simplemente viendo el número de escenas disponibles y sin conocer la zona, ya podríamos hacernos una idea de la cobertura de nubes que suele haber en ella (mirad por ejemplo el número de escenas disponibles para la cornisa cantábrica y para Andalucía).

Si queremos descargar una escena es tan fácil como pinchar en su quicklook y elegir "Download Bundle", sin necesidad de tener que registrarnos ni crear un usuario. En la última actualización (en realidad esta aplicación no es tan nueva, ya que se lanzó hace un par de meses) nos permiten además descargar bandas por separado, así que si preferimos trabajar solo con ciertas bandas tenemos esa opción.

Otra cosa genial de este proyecto son las landsat-util, se trata de una serie de scripts de python para automatizar la búsqueda y descarga de imágenes, también permite cierto procesado, entre ellos el pansharpening a 15 m de resolución con la banda pancromática.
Lo bueno es que una vez instalado, lo cual es muy sencillo (en el link al repositorio viene todo muy detallado), podremos hacerlo todo desde una ventana de comandos, a través de líneas de código de este estilo:  
landsat search --cloud 4 --start "january 1 2014" --end "january 10 2014" -p 009,045.

La ventaja de que tener los scripts en python es que son fácilmente reutilizables dentro de otros scripts, por ejemplo si abrís este link veréis unas pocas líneas de código con las que podemos buscar escenas y guardar automáticamente los quicklooks de aquellas que cumplan los requisitos de búsqueda:


2. Unlock-Earths-Secrets

Se trata de una aplicación de Esri que a través de un visor web nos permite ver cualquier punto del planeta con la imagen Landsat 8 más reciente. Realmente la base de las imágenes es la misma (AWS), la diferencia es que en este caso tenemos una serie de opciones como son las de jugar con distintas combinaciones de bandas (no sé informa de cual es la combinación, solo de para que está enfocada. En este link de Exelis hay mucha información al respecto por si alguien está interesado), hacer una búsqueda temporal y, como punto fuerte, la posibilidad de picar en cualquier punto de la imagen para conocer su perfil espectral, al tiempo que podemos cargar uno o varios perfiles tipo.
Lo negativo en este caso es que parece que no se pueden descargar las escenas (pero para eso ya acabamos de ver Libra!).



En principio este mismo servicio estará disponible en la familia ArcGIS, aunque aún no le hemos comprobado. En cualquier caso, parece que vivimos buenos tiempos para Landsat en general y Landsat 8 en particular (...esperemos que también para su protocolo, glups...)

Pues nada más, esperamos que os haya parecido interesante y que si no conocíais estos productos empecéis a usarlos.

Saludos!







sábado, 8 de febrero de 2014

Doñana inundada bajo la bruma, 24 Enero 2014

Después de nuestra última publicación sobre la situación de las aguas superficiales en la marisma de Doñana ha seguido lloviendo. Hoy he buscado imágenes de satélite recientes para ver si se podía apreciar la superficie inundada. En teoría, debe haber una imagen de Landsat 8 del 1 de Febrero; pero... no aparece disponible en Glovis. La más reciente es una de Landsat 7 del 24 de Enero y Doñana aparece totalmente cubierta de nubes; pero bueno... parece que se ve algo debajo de la bruma... y la descargo para mirarla con más detalle. Afortunadamente no son nubes densas, y aunque seguramente la imagen tenga poca utilidad desde el punto de vista de un análisis riguroso mediante teledetección, si se aprecia que zonas tienen agua. He realizado una imagen en falso color aprovechando las bandas infrarojas y roja RGB:5,4,3. La zonas con agua se aprecian más oscuras.
Zona norte de la marisma. Se aprecia la inundación de la Rocina, los Sotos y la Madre de las Marismas. Curiosamente la Marisma Gallega y el Caño de Guadiamar parecen tener relativamente poca agua. Se aprecia, bajo el recuadro rojo, una red de arroyos inundada al este del arroyo del Partido. Posiblemente es el efecto en la marisma de las obras de restauración de la red de drenaje sobre el arroyo del partido.

Se aprecia el agua en las Lagunas de Santa Olaya y la Dulce. También en la  vera de la Reserva Biológica y zona del Lucio del Caballero. En algunas zonas se aprecia que la castañuela seca tiene agua por debajo.

Inundación en la zona sur. En general las nubes dificultan una apreciación buena; pero se ve el lucio del Membrillo totalmente inundado y se intuye el agua en los Ánsares.
Se puede intuir el agua en los lucios restaurados de Caracoles

Se aprecia una marisma bastante inundada, aunque seguramente con una capa de agua todavía bastante somera y con algunas zonas poco conectadas.
¿Cuánto ha llovido? Pues hasta el día 24 de Enero la estación agroclimatológica de Almonte había recogido 249 l, y hasta el día de hoy (7 de Febrero) 11 litros más dando un total de 260 l. ¿Qué os parece esto?. Pues para las fechas que estamos os diré que es poco. El año pasado, que tampoco fue largo de agua se habían recogido ya 317 l (57 l o un 22 % más). Si miramos los últimos 5 años veremos que es el más seco de la serie y bastante similar al 2011-2012 (263 l).  La precipitación acumulada hasta el 7 de febrero ha sido: 2012-2013 -> 317 l, 2011-2012 -> 263 l, 2010-2011-> 395 l, 2009-2010 -> 608 l y 2008-2009-> 458 l





viernes, 10 de enero de 2014

Año seco, marisma seca... ¿o no tanto?

Bueno empezamos un nuevo año 2014, aunque desde un punto de vista hidrológico el año de la marisma de Doñana ya empezó en septiembre, que es cuando puede empezar a llover y las cantidades de agua acumuladas en la marisma superan las que se evaporan. ¿Cómo va el año? Pues si te gusta el agua diremos que mal. Si te gustan los inviernos secos y soleados; pues muy bien. Como ya se sabe, nunca llueve a gusto de todos, y este invierno no está lloviendo mucho.  Parece que las borrascas nos dejan un poco de lado y descargan con intensidad en Galicia y Asturias donde ya deben están nadando.

A pesar de que pareció que empezábamos con buen pie, las lluvias de octubre dieron paso a un noviembre y gran parte de diciembre secos. Durante las navidades ha vuelto a llover un poco. ¿Habrá sido esto suficiente? Miremos los datos pues. Landsat 8 adquirió una imagen el 31 de Diciembre, después de las intensas lluvias del 24 y 25. ¿Que aspecto tiene?. Pues, voilà... hay suerte, la imagen tiene  pocas nubes y se ve la marisma.

Imagen Landsat 8 del 31 de diciembre de 2013. Falso color simulando color natural.

No es que haya mucha agua; pero algo se ve. Los arrozales, Veta la Palma, las salinas tienen mucha agua, pero las marismas tan sólo algunos charquitos. Las mayores extensiones inundadas están en el norte, en la zona de la Rocina y Caño de la Madre. Se ve algo de agua en Marilópez, El Lobo, Cerrado Garrido, Lucio del Membrillo y  de Los Ansares (por resaltar los más apreciables). Son las zonas que se ven en tonos azules, más claras u oscuras en función de la turbidez y profundidad del agua.

¿Cuánto ha llovido realmente? Pues para eso miro la estación agroclimática del IFAPA en Almonte. En total la precipitación acumulada han sido 192 l.

Precipitación acumulada en Almonte entre 1 septiembre de 2013 y el 9 de enero de 2014 (192,9 l)  
No es mucha agua. Normalmente hacen falta al menos 100 l para compensar la evaporación y empapar las arcillas. El resto es lo que empieza a acumularse en superficie. Si comparamos con el año pasado vemos que por estas fechas ya se habían acumulado 273 l (un 30% más).

En 2012-2013 Llovió de forma más continuada y sobre todo a finales de octubre y en noviembre. Concluyendo, más bien poca agua, así que disfrutemos del sol, que es lo que tenemos.

lunes, 10 de junio de 2013

Here it is ! Landsat 8

Bueno, pues sí..., aquí esta ya Landsat 8 operativo. La conocida como LDCM (Landsat Data Continuity Mission) esta operando bajo el plan previsto y ya ha empezado a adquirir imágenes. A partir de este momento ha pasado a denominarse Landsat 8 y a ser operado por el USGS
Imagen Landsat 8 sobre Doñana 5 de mayo de 2013, Composición falso color infrarrojo RGB:654
 ¿Por qué era tan esperada? Pués, básicamente, porque en algún momento no estuvo nada claro que las misiones Landsat fueran a tener continuidad. Tras el fracaso de Landsat 6, que se quemó tras el lanzamiento, y el cierto fracaso de Landsat 7 que se averió al poco tiempo y que lleva años trabajando un tanto "tuerto". Debido a un fallo mecánico en un espejo que hace que el sensor no sea capaz de adquirir una imagen completa del terreno bajo "sus pies" --toma unos píxeles sí y otros no-- lo que se conoce como SLC-off (o Scan Line Correction off). Sorprendentemente Landsat 5 lanzado en 1984 se resistía como un jabato a morir. Un satélite lanzado para funcionar durante 5 años ha estado operando 28 años, hasta 2012.  La NASA no parecía tener interés o financiación para continuar con nuevas misiones Landsat, que no son rentables comercialmente. Afortunadamente hubo un importante movimiento en la comunidad teledetectora para apoyar una misión de continuidad de Landsat, de ahí el curioso nombre LDCM. Parecía sorprendente que el mejor registro de imágenes de satélite de más de 30 años de cambios en la superficie terrestre se fuera a abandonar. Me diréis que hay otros satélites. Sí; pero en muchos casos los sensores son lo suficientemente distintos como para que la información no pueda ser comparable directamente.

Después de esta pequeña digresión histórica preguntareis; pero bueno, ¿hay imágenes de Landsat 8 sobre Doñana?. Pues sí, ya las hay, la cadena de producción y distribución del USGS está operativa y tienden a estar disponibles por internet en menos de 24 h (glovis.usgs.gov). Landsat 8 ha adquirido ya tres imágenes, los días 19 de abril y el 5 y 21 de mayo. Hay otra del 6 de junio; pero está casi cubierta de nubes. Todo son buenas noticias sobre todo si tenéis en cuenta que estábamos sin imágenes desde el 17 de octubre de 2012. Landsat 8 está en la misma órbita que Landsat 5 y los sobrevuelos coinciden con los de este satélite. En el calendario que encontraeis abajo del blog hemos actualizado los sobrevuelos de Landsat 8.

¿Qué aporta de nuevo Landsat 8? Bueno; pues Landsat 8 tiene 11 bandas espectrales frente  a las  8 de Landsat 7. Lleva dos sensores llamados OLI y TIRS que reemplazan al ETM+ de Landsat 7). Ya; pero, ¿Qué novedades supone? En la gráfica podéis ver la distribución de las bandas espectrales de Landsat 8. Tiene dos bandas nuevas: la 1 alrededor de ls 400 nm y la 9 en los 1400 nm. Darán información más fina de la atmósfera. Especialmente la 9 da una imagen muy buena de las nubes, aunque sean altas y finas. En en térmico tiene dos bandas, 10 y 11 donde Landsat 7 tenía la banda 6. La banda pancromática, la 8, es más estrecha. Y en general se cambia la numeración de las bandas, y su anchura. La banda 5 de Landsat --alrededor de los 1500 nm, para nosotros importante pues es la que mejor discrimina la inundación-- pasa a llamarse 6 y es sustancialmente más estrecha. Landsat 8 tiene bandas más estrechas en general. Las equivalencias las podéis ver en el gráfico.
En el LAST-EBD estamos de enhorabuena. Dentro del proyecto HYDRA podrémos seguir usando imágenes Landsat para reconstruir la dinámica de inundación de las marismas de Doñana.