Ayuda cobertura de lirio en la presa Endhó
La cobertura de lirio de la presa Endhó se determinó mediante una app de Google Earth Engine.
🌿 Ayuda: ¿Qué muestra esta aplicación?
Esta herramienta utiliza imágenes satelitales del programa Sentinel-2 para analizar la superficie del agua y detectar la presencia de lirio acuático en la Presa Endhó, ubicada en el estado de Hidalgo, México.
📌 ¿Qué hace exactamente?
- Seleccionas una fecha disponible en el calendario.
- El sistema busca la imagen satelital correspondiente con menos del 10% de nubosidad.
- Se calcula el índice MNDWI (Índice Diferenciado Normalizado del Agua Modificado) para distinguir:
- Agua libre (💧): zonas sin vegetación flotante.
- Lirio acuático (🌱): vegetación flotante detectada entre ciertos rangos del MNDWI.
- Se calcula el área total de la presa cubierta por agua y por lirio.
- Se muestran los porcentajes de cobertura.
📊 ¿Qué significan los resultados?
- Área total de agua (km²): Todo lo que el satélite detectó como agua dentro de la presa.
- Agua libre (km²): Parte del agua sin vegetación flotante.
- Lirio acuático (km²): Zonas con cobertura de lirio estimadas con dos métodos.
- Porcentajes: Cuánto representa el lirio respecto al total de la superficie acuática.
🔍 ¿Para qué sirve?
El crecimiento descontrolado del lirio acuático puede afectar la biodiversidad, el oxígeno del agua, la navegación y la operación de la presa. Esta herramienta ayuda a monitorear su avance.
💧 ¿Qué es el MNDWI?
El MNDWI (Modified Normalized Difference Water Index, por sus siglas en inglés) es un índice satelital diseñado para resaltar la presencia de agua en imágenes ópticas. Fue propuesto por Xu (2006) como una mejora del NDWI tradicional de McFeeters (1996), para una mejor detección en entornos urbanos y zonas con vegetación flotante como el lirio acuático.
📐 ¿Cómo se calcula?
La fórmula del MNDWI es la siguiente:
En Sentinel-2, esto equivale a:
- B3: Banda Verde (Green), resolución de 10 m.
- B11: Banda de Infrarrojo de Onda Corta 1 (SWIR1), resolución de 20 m (re-muestreada a 10 m).
🔎 ¿Qué significan los valores?
- MNDWI > 0: Alta probabilidad de que haya agua libre (sin vegetación).
- MNDWI entre -0.20 y 0.0: Puede haber vegetación flotante, como lirio acuático.
- MNDWI < -0.2: Áreas sin agua, con vegetación densa o suelo seco.
🌱 ¿Cómo se usa en esta app?
En esta aplicación:
- Se calcula el MNDWI sobre la Presa Endhó para la fecha seleccionada.
- Se crean máscaras (zonas destacadas) según los rangos de MNDWI:
MNDWI > 0: Agua libre (💧)MNDWI entre -0.20 y 0.0: Lirio acuático (🌱)
- Estas zonas se visualizan en el mapa y se calcula su área y porcentaje.
La diferencia entre:
🌱 Lirio (MNDWI) (km²)🌱 Lirio usando área total presa (km²)
es que ambos estiman la superficie cubierta por lirio acuático, pero usan métodos distintos para calcularla:
✅ Lirio (MNDWI) (km²)
Esta cifra proviene directamente de la máscara de MNDWI, es decir:
- Se detectan píxeles con valores entre -0.20 y 0.0 en el índice MNDWI, lo cual indica posibles zonas de lirio.
- Luego se calcula cuántos metros cuadrados ocupan esos píxeles de forma directa.
Es un cálculo más específico, basado solo en los píxeles que cumplen con ese rango de reflectancia, si hay zonas difíciles de detectar como lirio acuático no serán consideradas, por lo tanto, el área considerada como lirio será menor que el método que calcula el área como diferencia.
✅ Lirio usando área total presa (km²)
Esta cifra se calcula de forma indirecta, usando esta fórmula:
- Se toma el área total del polígono de la presa (
area_total_km2) - Se resta el área de agua libre (píxeles con MNDWI > 0)
- Lo que queda se asume como cobertura de lirio u otros objetos que no reflejan como agua limpia.
Es una estimación más amplia (y a veces menos precisa), porque puede incluir vegetación flotante densa, lodo, o incluso sombras, no solo lirio. Asume que todo lo que no detectó como agua es lirio, lo cual sobreestima el lirio.
Para identificar las zonas de lirio que no es capaz de reconocer el índice MNDWI deshabilita la capa Sentinel-2 RGB, se mostrarán las zonas rojas de la presa Endhó que no son consideradas. El segundo método detecta fácilmente el agua (MNDWI >0), entonces asuma que el resto es lirio, la diferencia entre ambos métodos es la zona roja.
🎯 ¿Cuál usar?
| Método | Ventaja | Desventaja | Ideal para… |
|---|---|---|---|
| MNDWI directo | Más preciso para lirio real | Puede subestimar si el valor cae fuera del rango definido | Análisis técnico detallado, certeza sobre área de lirio. |
| Área total – agua libre | Más rápido y general | Puede incluir errores (zonas no acuáticas) | Visión general o monitoreo rápido asume que lo que no es agua es lirio |
📚 Referencia científica
Xu, H. (2006). Modification of normalised difference water index (NDWI) to enhance open water features in remotely sensed imagery. International Journal of Remote Sensing, 27(14), 3025–3033.
https://doi.org/10.1080/01431160600589179