Esta fase se divide en 3 actividades, que se muestran en las siguientes páginas.
V. Extracción de la información de las variables radiométricas, topográficas y forestales para su relación con los datos de biomasa residual forestal mediante distintas metodologías
En relación con el objetivo operativo IV, esta actividad consiste en ensayar, con las imágenes Landsat, distintos procedimientos de extracción de la información radiométrica y auxiliar, identificando cuál de ellos es el más adecuado para establecer el mejor modelo de estimación, tanto en términos estadísticos como operativos. En cambio, en las imágenes Envisat-ASAR, en función de sus particularidades, solamente se utiliza un método de extracción.
Dada esta peculiaridad con respecto a las imágenes Landsat, esta actividad V no se desarrolla en un apartado específico de la presente tesis, sino que se reparte a lo largo de distintos apartados, integrados todos ellos en el Capítulo 3, en que se aborda el establecimiento de distintos modelos de regresión.
Respecto de las imágenes Landsat, aunque se contó desde un inicio con un total de tres escenas coetáneas con los datos del IFN-2 (julio de 1993, junio de 1994 y agosto de 1994), los ensayos de extracción de la información radiométrica sólo se llevan a cabo con la imagen de junio de 1994. Esto se justifica por la alta auto-correlación existentes entre ellas, ya que recogen información del mismo espacio en un breve periodo de tiempo (13 meses) y siempre en el periodo estival. De esta manera, las imágenes de julio de 1993 y de agosto de 1994 se reservan para la validación, tanto del método de extracción que arroje mejores resultados con la imagen de junio de 1994, como de las relaciones biofísicas encontradas entre la biomasa residual y las variables radiométricas.
Capitulo 1: Antecedentes, objetivos, metodología y área de estudio
De esta manera, teniendo en cuenta que solamente se utiliza en esta actividad la imagen Landsat de junio de 1994, la forma de proceder es la siguiente: utilizando la cartografía puntual de biomasa residual forestal creada en el apartado 2.1, se ensayan procedimientos simples de extracción de la información radiométrica, topográfica y forestal; una vez extraída la información se estudian las correlaciones entre la variable dependiente (biomasa) y las independientes (radiométricas, topográficas o forestales) y se establece un modelo de regresión; si los resultados son susceptibles de ser mejorados, se ensaya otro método más complejo que elimine alguno de los problemas identificados; este procedimiento se repite hasta que se considera que no es posible mejorar el modelo a través de la utilización de otro método de extracción.
VI. Formulación de distintos métodos de estimación de la biomasa residual forestal en la provincia de Teruel
Esta actividad, segunda de la fase 2, se dirige al cumplimiento del objetivo operativo V, por lo que constituye la parte central de esta investigación.
En el caso de las imágenes Landsat, al igual que la actividad V (con la que está íntimamente relacionada), se desarrolla a lo largo del Capítulo 3 de una manera secuencial, utilizándose siempre la imagen de junio de 1994. En primer lugar, se estudian las correlaciones entre la variable dependiente y las independientes obtenidas a partir de la aplicación del mecanismo más simple de extracción de la información. También, debido a la importancia de evitar la formulación de modelos no robustos, son examinadas las auto-correlaciones entre variables independientes. Este segundo análisis se efectúa con el fin de cumplir uno de los requisitos básicos del análisis de regresión: la ausencia de variables independientes altamente correlacionadas (Hair et al., 1999). En función de los resultados obtenidos en el análisis de correlación se formula el modelo de regresión más factible, vigilando el estricto cumplimiento de las reglas básicas que afecten al tipo de regresión seleccionada. La formulación del modelo de regresión lleva implícita la división de la muestra en dos subgrupos, de tal manera que un porcentaje de la muestra se emplea para ajustar el modelo, mientras la segunda se utiliza para validarlo.
El análisis de los resultados finales obtenidos en el primero de los modelos lleva a una fase de reflexión sobre el método de extracción seleccionado, las técnicas estadísticas utilizadas y el grado de satisfacción logrado en relación con el objetivo marco de la presente investigación. Esta fase de reflexión desemboca en la formulación de una nueva aproximación para encontrar un nuevo modelo de regresión modificando algunos
de los criterios y técnicas aplicadas con anterioridad, ya que se conoce mejor todas las variables implicadas en el modelo. Sobre los nuevos resultados obtenidos se abre otro proceso de análisis y reflexión que llevará al enunciado de otro nuevo modelo de estimación.
Se trata pues de un proceso dinámico e interactivo en el que las estrategias a aplicar en el nuevo modelo quedan definidas en función de los resultados anteriores y de las soluciones aportadas por otros autores que han encontrado problemas similares en trabajos análogos sobre estimación de parámetros forestales de inventario, LAI o biomasa.
En el caso de las imágenes Envisat-ASAR este proceso es mucho más sencillo, ya que las peculiaridades de este tipo de imágenes hacen que solamente se cuente con unas pocas parcelas tipo sobre las que poder estudiar cuál es la relación entre la biomasa residual forestal y la información proporcionada por este tipo de imágenes. Se trata, pues, de un análisis meramente exploratorio de tales relaciones, no pudiendo ser utilizados los modelos estimativos que se obtienen, dada la escasa población de la muestra utilizada. Junto a este motivo se añade el de la no coetaneidad de los datos de campo de la biomasa residual (1994) con estos datos radiométricos (2003).
VII. Validación de la metodología y de las relaciones biofísicas encontradas en los modelos de estimación en la dimensión temporal
Esta actividad se relaciona con el objetivo operativo VI y consiste en la utilización de las imágenes Landsat de julio de 1993 y junio de 1994 para validar, en primer lugar, la consistencia de la mejor metodología encontrada para extraer la información radiométrica en este tipo de imágenes y, en segundo, para conocer la estabilidad de las relaciones encontradas entre la biomasa residual forestal y las variables radiométricas obtenidas de la imagen de junio de 1994.
Para ello, se replica el mejor método encontrado en el Capítulo 3, teniendo en cuenta determinadas particularidades de las dos escenas empleadas, que explican que las parcelas del IFN-2 a considerar varíen ligeramente con respecto a la de junio de 1994. Una vez obtenidos los datos, se replica todo el proceso de cálculo de los modelos de regresión (análisis de correlaciones, ajuste de los modelos, validación de los mismos) y se validan las nuevas cartografías de estimación obtenidas utilizando también la misma metodología que en las obtenidas en el Capítulo 3.
Capitulo 1: Antecedentes, objetivos, metodología y área de estudio
El éxito en esta actividad determina la posibilidad de extrapolar la metodología ajustada en el tiempo, haciendo posible la estimación de la biomasa residual en el área de estudio en la actualidad mediante el uso de una imagen Landsat más reciente que las utilizadas para calibrar y validar los modelos de estimación. Esta actividad se desarrolla a lo largo del Capítulo 4.
La figura 1.10 recoge el diagrama de flujos de las distintas actividades contempladas en esta fase metodológica 2.