Generación de inventario de emisiones en quemas forestales y agrícolas

Abstract

Los inventarios de emisiones tienen como objetivo principal el estimar la cantidad de emisiones generadas por distintas fuentes en una zona y rango de tiempo específico. Actualmente en Chile, el registro de emisiones tiene una frecuencia anual y por comuna, la cual es baja dado los recursos satelitales que se encuentran hoy en día. Las quemas son una gran fuente de emisión de gases de efecto invernadero. Estos gases afectan de forma tanto mundial como local. Aquellos seres vivos que son expuestos frecuentemente a estos gases pueden desarrollar enfermedades respiratorias no transmisibles. Es por esto que es importante mantener un registro de alta resolución, pudiendo identificar zonas en donde las seres vivos son expuestos de forma recurrente a las emisiones, y así tomar acciones de forma rápida. En este trabajo se propone la generación de un inventario de emisiones para el territorio chileno con una alta resolución temporal. La base del proyecto realizado está en la utilizaciónde imágenes satelitales y modelos de Machine Learning, con el fin de identificar zonas quemadas y, en conjunto de datos de vegetación, calcular sus emisiones. Con este fin, primero se hace un estudio del estado del arte de inventarios de emisiones en el mundo, tomando uno de ellos como método para el cálculo de emisiones. Luego, se seleccionan y descargan imágenes satelitales aptas para identificar áreas quemadas, las cuales tienen referencia temporal y espacial. En conjunto, se obtiene una base de datos de clasificación de uso de suelo para Chile de alta resolución espacial. El método propuesto toma como entrada las imágenes satelitales, luego a través de un modelo de Machine Learning se estima el área quemada en ésta, entregando una estimación de probabilidad de zona quemada a cada píxel. A partir de esta probabilidad se estima el área quemada en la imagen y, tomando en cuenta su clasificación de uso de suelo, se calculan las emisiones de 15 gases y partículas diferentes. Este método se utiliza sobre las imágenes recolectadas del territorio chileno, creando un registro histórico de alta frecuencia temporal y espacial de emisiones. Finalmente, con el fin de facilitar el uso del modelo y la visualización del registro histórico, se genera una interfaz de usuario. El método desarrollado es capaz de entregar, de forma casi instantánea, la estimación de área quemada, y con ella la estimación de emisiones de 15 diferentes gases y partículas. Esta metodología, al ser utilizada para la generación de un registro, gracias a los recursos satelitales actuales, puede permitir mantener un registro diario, con una resolución espacial de hasta 10 metros. El método propuesto presenta una posible solución a la baja resolucióndel registro actual.