Construcción de mapas de variables biofísicas de la Reserva de la Biósfera Mariposa Monarca a partir de datos satelitales y datos de campo para el año 2007

Abstract

The Monarch Butterfly Biosphere Reserve (MBBR) is one of the most important natural reserve of México, however, despite efforts at conservation and rescue, the forest is in a state of deterioration. The biophysical variables such as the leaf area index (LAI), the fraction of absorbed photosynthetically active radiation (fAPAR) and chlorophyll content (Chlorophyll) in leaves of the plants, are especially interesting to evaluate the state of an ecosystem. The objective of this study was to obtain maps of these biophysical variables to the vegetation cover of Monarch Butterfly Biosphere Reserve in the summer 2007. We obtained the field data for the variables of the LAI and fAPAR (hemispheric photographs, analyzed with CAN-EYE) and chlorophyll (extraction in DMSO), between July and September 2007, in 62 sample sites of 20 m x 20 m, inside the reserve. A value of zero was considered for all of the biophysical variables for bare soil and approximate values for clear sites. The radiometric data associated with each sampling points, were obtained from a mosaic built on the SPOT base image of August 2007, in which the pixels non-available were replaced by the corresponding ones of the images of July, June and May 2007, previously adjusted to the values of the SPOT image of August. To represent the values of bare soil and clear, extra pixels were taken, completing a data base of 77 points. For each variable 45 linear models were adjusted and validated between field and radiometric. The model that presented greater corcondance index between measured and estimated values and reasonable values of adjustment and validation errors was chosen as the transfer function.

La Reserva de la Biosfera Mariposa Monarca (RBMM) es una de las reservas naturales más importantes de México; sin embargo, a pesar de los intentos de conservación y rescate, el bosque se encuentra en un estado lamentable de deterioro. Las variables biofísicas como el índice de área foliar (LAI), la fracción de radiación fotosintéticamente activa absorbida (fAPAR) y el contenido de clorofila (Clorofila) en las hojas de las plantas, son especialmente interesantes para evaluar el estado de un ecosistema. El objetivo de este trabajo fue obtener los mapas de estas variables biofísicas para la cubierta vegetal de la Reserva de la Biosfera de la Mariposa Monarca en el verano 2007. Se obtuvieron los datos de campo correspondientes a las variables del LAI y fAPAR (fotografías hemisféricas, analizadas con CAN-EYE) y Clorofila (extracciones en DMSO), entre Julio y septiembre de 2007, en 62 sitios de muestreo de 20 m x 20 m, al interior de la reserva. Se consideró un valor de cero para todas las variables biofísicas en suelo desnudo y valores aproximados para los claros. Los datos radiométricos asociados a cada punto de muestreo, se obtuvieron de un mosaico construido tomando como base una imagen SPOT de agosto 2007, en la que se sustituyeron los pixeles no disponibles por los correspondientes en imágenes de Julio, junio o mayo 2007, previamente ajustadas a los valores de agosto. Para representar los valores de suelo y claros, se tomaron pixeles adicionales, completando una base de datos de 77 puntos. Para cada variable, se ajustaron y validaron 45 modelos lineales entre los datos de campo y los radiométricos, entre los que se eligió, como función de transferencia, el de mayor índice de concordancia entre valores medidos y estimados, con errores de ajuste y validación razonables.