Descripción del conjunto de datos
El proyecto CCI BIOMASS ofrece estimaciones espacialmente explícitas de la biomasa sobre el suelo (AGB) para cinco épocas y las desviaciones estándar (SD) relacionadas como productos cartográficos independientes, además del cambio AGB sobre una base anual y decenal. El producto AGB se compone de conjuntos de datos globales con estimaciones de AGB (unidad: toneladas/ha = Mg/ha). AGB se entiende como la masa, expresada en peso seco al horno, de las partes leñosas (tallo, corteza, ramas y ramitas) de todos los árboles vivos, excluyendo los tocones y las raíces. El producto AGB SD es una capa de datos separada que provee la SD por píxel de las estimaciones de AGB en Mg/ha.
Los productos de datos suministrados actualmente por el proyecto (año 4, Versión 4.0) se componen de cinco mapas de AGB y AGB SD con base en datos de Observación de la Tierra obtenidos en 2010, 2017, 2018, 2019 y 2020, respectivamente. La resolución espacial de los productos cartográficos es de 100 m. El cambio AGB es la diferencia entre los mapas AGB para dos años consecutivos (por ejemplo, 2020-2019) o para una década (2020-2010), junto con una estimación de su SD y un mapa de indicador de calidad, que detalla la fiabilidad de la estimación del cambio AGB.
Uso
Como resultado de nuestra investigación de los tres conjuntos de datos AGB y los cambios asociados, se pide a los usuarios que tengan presente los siguientes comentarios:
- Los mapas de cambio de AGB y AGB no están enmascarados para los bosques. Se sugiere a los usuarios que deseen obtener estadísticas para terrenos forestales que apliquen un conjunto de datos propio de bosque/no bosque a los productos de datos CCI BIOMASS.
- Un píxel con un valor igual a 0 indica que el AGB es igual a 0 Mg/ha.
- Los valores de AGB y de cambio de AGB son representativos del área del píxel, esto es, no consideran la cubierta forestal parcial o total dentro del área del píxel. El stock de biomasa en un píxel se obtiene a partir del valor AGB multiplicado por el área del píxel (NOTA: el área del píxel cambia con la latitud).
- AGB se refiere a la biomasa seca VIVA por encima del suelo. Ahora bien, dado que AGB se deriva de observaciones de retrodispersión de radar, que son sensibles a la densidad de la madera, es posible que valores superiores a 0 Mg ha-1 se presenten en correspondencia de madera muerta en pie.
- Los matorrales/pastizales no se consideran en principio. Todas las estimaciones de AGB se obtuvieron con un modelo de recuperación adaptado para relacionar la retrodispersión del radar con la biomasa de la vegetación leñosa.
- La biomasa del sotobosque y los bejucos no se tiene en cuenta porque se supone que los datos de teledetección usados para estimar la biomasa no contienen suficiente señal dispersa de las capas por debajo del dosel superior.
- Debe evitarse el uso de las estimaciones de AGB de píxeles individuales de resolución completa.
- Los mapas tienen un alcance global y, por consiguiente, pueden estar sesgados a nivel regional. Se aconseja a los usuarios que pretendan adoptar el producto de datos CCI BIOMASS para estudios nacionales o subnacionales que verifiquen la calidad del producto CCI comparándolo con datos locales (por ejemplo, del propio estudio de campo, Inventario Forestal Nacional, conjuntos de datos aéreos, etc.).
- Los conjuntos de datos CCI BIOMASS no se han contrastado con otros conjuntos de datos CCI.
- El AGB de cada mapa anual corresponde a un valor promedio de ese año. En consecuencia, el valor de AGB que corresponde a zonas que se han visto afectadas por cambios dentro de un año determinado, puede no ser representativo de AGB ni antes ni después del cambio.
- Los mapas anuales de 2017, 2018, 2019 y 2020 son igualmente fiables y sustituyen cualquier publicación anterior.
- El conjunto de datos de 2010 es una versión mejorada de versiones anteriores y del conjunto de datos GlobBiomass AGB (http://globbiomass.org), que queda sustituido.
- El conjunto de datos de 2010 puede presentar AGB > 0 en contraste con AGB = 0 en años más recientes en correspondencia de zonas no forestales. Esto se debe a la menor calidad de los datos EO usados para estimar AGB en 2010. Se sugiere a los usuarios enmascarar las zonas no forestales para evitar una interpretación incorrecta de las tendencias temporales.
- Pueden presentarse fluctuaciones de los valores de AGB de un año a otro entre 2017 y 2020 en correspondencia de paisajes mixtos, tierras de cultivo y tierras áridas debido a la variabilidad interanual del número de observaciones de radar.
- No se han analizado las tendencias en las series temporales de los mapas de AGB, por lo que puede ser necesario investigarlas de forma crítica, en particular al comparar 2010 con años más recientes debido al diferente conjunto de observaciones EO.
Mapas de cambios AGB
- Los mapas de cambio AGB no se proporcionan en sí mismos. Los usuarios interesados en un mapa de cambio AGB entre dos años necesitan descargar los mapas AGB para los dos años de su interés y calcular la diferencia
- Para los intervalos anuales y decenales 2010 vs. 2020, el CCI BIOMASS CRDP provee la desviación estándar del valor de cambio y un indicador de calidad para interpretar la fiabilidad del valor de cambio. Para otras combinaciones de años, póngase en contacto con el responsable de los datos por correo electrónico (santoro@gamma-rs.ch).
- Los mapas de cambio AGB deben interpretarse con cuidado. Se sugiere muy especialmente usar la capa de indicadores de calidad para entender la fiabilidad de los valores de cambio AGB. Los valores de cambio AGB en correspondencia de píxeles etiquetados como "cambio improbable" pueden ser poco realistas. Los valores de cambio AGB en correspondencia de píxeles etiquetados como "ganancia" o "pérdida" son realistas aunque también se debe considerar la capa de desviación estándar del mapa de cambio AGB.
- Sea extremadamente cauteloso cuando use los mapas CCI BIOMASS para evaluar los cambios AGB. Aconsejamos enfáticamente validar los cambios antes de seguir analizando los datos.
Metodología
Los requisitos de cobertura global en cada una de las cinco épocas, el acceso abierto a los datos y la sensibilidad de las observaciones a los parámetros estructurales de los bosques limitaron el conjunto útil de observaciones de teledetección a las imágenes adquiridas por SAR en banda C (Envisat ASAR para 2010 y Sentinel-1 para 2017-2020) y en banda L (ALOS-1 PALSAR-1 para 2010 y ALOS-2 PALSAR-2 para 2017-2020). En un principio, se aplicaron algoritmos separados (que comparten la misma base teórica) a los conjuntos de datos de banda C y banda L. Con cada algoritmo, llamado BIOMASAR, se obtuvo un mapa global de AGB. El algoritmo BIOMASAR invierte un modelo semi empírico que relaciona la retrodispersión del bosque con la densidad y altura del dosel; estos son reemplazados por dos alometrías que relacionan la densidad del dosel con la altura (Basado en métricas de altura LiDAR espaciales) y la altura del dosel con AGB (Basado en métricas de altura LiDAR espaciales y estadísticas globales de AGB producidas por los Inventarios Forestales Nacionales). A priori, el modelo consta de tres parámetros desconocidos, que corresponden a componentes específicos de retrodispersión (suelo, dosel) y a propiedades de retrodispersión del bosque. Para estimarlos, se usan conjuntos de datos auxiliares que describen la densidad del dosel, la transmisividad de las microondas, la biomasa máxima, etc. Una descripción minuciosa de estas capas de datos está disponible en el ATBD del proyecto BIOMASA DE CCI. Nótese que la fase de entrenamiento del modelo no requiere observaciones sobre el terreno, como los datos de las parcelas de AGB.
Resultados de la validación a 0,1° en intervalos distintos de AGB. El tamaño de los intervalos depende del número de parcelas dentro del intervalo. Las barras de error indican los cuantiles 25 y 75 del valor del mapa.
Comparación entre los resultados de la validación de 2020 a 0,1° y los resultados del mapa en otras épocas.
Incertidumbre y precisión
La validación del mapa BiomassCCI 2020 hizo uso de una herramienta específica (plot2map) que permitió la comparación con un amplio conjunto de datos de mediciones del tamaño de los árboles sobre el terreno recogidas en parcelas de investigación de tamaño pequeño (con una media de 0,15 ha; n > 70.549) y medio (0,9 - 3 ha; n > 462) a grande (> 6 ha; n > 20) (niveles 1-3 respectivamente), con ajustes realizados para las discrepancias temporales y fracciones parciales del bosque. La comparación con las parcelas de los niveles 1 y 2 arrojó que, globalmente, el mapa Biomasa de CCI en su resolución original de 1 ha, tendía a predecir ligeramente por encima de 300 Mg ha-1 y por debajo de esa cifra. Estas diferencias se debieron en parte al error de muestreo dentro del píxel que se presentó porque el AGB de parcelas pequeñas individuales puede diferenciarse significativamente de la media de la población en el píxel. La adición espacial de los datos de las parcelas y los mapas en celdas de 0,1° (un nivel de adición apropiado para la mayor parte de modeladores climáticos) mejoró notablemente la concordancia. En general, entre 50 Mg ha-1 y 400 Mg ha-1, las diferencias medias entre el AGB cartografiado y el de referencia se encontraron dentro del 20% a nivel de celda de 0,1°. A continuación se muestra la validación a 0,1° del BiomassCCI 2020 y su comparación con la validación de los mapas CCI anteriores. La validación de los productos de 2010, 2017 y 2018 se puede consultar en el proyecto PVIR.
Mantenimiento del conjunto de datos
Se continuarán publicando productos anuales (2019, 2021, 2022) y se estudiará la factibilidad de los productos de años anteriores (2005/7 y 2015/16). Se han realizado mapas de cambio para 2010-18 y 2017-18, que continuarán desarrollándose y perfeccionándose.
Características técnicas
Resolución espacial: correspondiente a casi 100 m en el Ecuador
Cobertura geográfica: Global
Cobertura temporal: 2010, 2017, 2018, 2020
Frecuencia de actualización: Anual
Formato: GeoTIFF
Política de datos: Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY-4.0)
Orientación asociada o manual de usuario
El manual del producto aún no está disponible (octubre de 2021), pero lo estará en:https://climate.esa.int/en/projects/biomass/
El informe de validación aún no está disponible (octubre de 2021), pero lo estará en:https://climate.esa.int/en/projects/biomass/
Enlace del conjunto de datos de 2010, 2017 y 2018 disponible desde (2020 aún no está disponible; octubre de 2021):
https://climate.esa.int/en/odp/#/project/biomass
Contacto para consultas
Maurizio Santoro
GAMMA RS
Suiza
Email: santoro@gamma-rs.ch
