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Overview of M-REDD+ LiDAR Initiative and
Potential Applications in Mexico
Dr.	Alicia	Peduzzi	
Dr.	Wayne	Walker		
23	–	25	de	Mayo	2016	Ÿ		Merida	Mexico	
	
Drs.	Wayne	Walker,	
Manolo	Canto,	&	
Alessandro	Baccini	
		
1-2	de	Agosto	2016	Ÿ	Guadalajara	Mexico
Overview
•  LiDAR Initiative timeline
•  Accomplishments to date
•  Applications in 2016
•  Looking to the future
2
Initiative timeline
3
Initiative Background
Timeline for Airborne LiDAR Acquisition
•  July 2013 – CartoData awarded acquisition contract
•  December 2013 – LiDAR acquisitions begin over Jalisco
•  January 2014 - May 2015
Ø  Delays due to weather and ground access (Oaxaca/Chihuahua)
Ø  Cancellation of Michoacán
Ø  Sporadic data delivery
•  June 2015 – Data delivery (Oaxaca 3) completed
•  May 2016 – Data sharing platform opened to the public
4
Accomplishments to date
5
Accomplishments to date
•  Acquisition completed on time following input from a
broad range of government, academic, and NGO
stakeholders.
6
Accomplishments to date:
1,685 km2 Cartodata
7
Accomplishments to date:
1,685 km2 Cartodata
2,422 km2 G-LiHT
4,107 km2
1000s of Field Plots
8
Accomplishments to date
•  Acquisition completed on time following input from a
broad range of government and academic stakeholders
•  Data sharing platform designed and implemented
9
Accomplishments to date
10	
hLp://www.ereddplus.com/whrc/LiDAR/index.html
Accomplishments to date
11	
hLp://www.ereddplus.com/whrc/LiDAR/index.html
Accomplishments to date:
1,685 km2 Cartodata
2,422 km2 G-LiHT
4,107 km2
1000s of Field Plots
12
Accomplishments to date
hLp://gliht.gsfc.nasa.gov/
Accomplishments to date
•  Acquisition completed on time following input from a
broad range of government and academic stakeholders
•  Data sharing platform designed and implemented
•  Raw data and derivative products made available
14
Accomplishments to date
15	
hLp://www.ereddplus.com/whrc/LiDAR/index.html
Accomplishments to date
16	
hLp://www.ereddplus.com/whrc/LiDAR/index.html
Accomplishments to date
Digital Terrain Model (DTM) + DTM Hillshade
17
Accomplishments to date
Digital Surface Model (DSM) + DSM Hillshade
18
Accomplishments to date
Digital
Orthophoto
19
Accomplishments to date
DTM Hillshade
20
Accomplishments to date
DSM Hillshade
21
Accomplishments to date
Canopy Height
Model (CHM)
22
Accomplishments to date
Airborne LiDAR: 3-D Digital Pointillism
225,000,000 points
23
Accomplishments to date
Airborne LiDAR: Terrain
2587
2141
Elevation (m)
225,000,000 points
24
Accomplishments to date
Airborne LiDAR: Canopy Height
225,000,000 points
40
0
Height (m)
25
Accomplishments to date
Airborne LiDAR: Canopy Height
200,000 points
23
0
Height (m)
26
Accomplishments to date
27
Ortho DSM CHM Biomass
28
Orthophoto Digital
Surface Model
Canopy
Height Model
Aboveground
Biomass
29
Accomplishments to date
30
Accomplishments to date
•  Acquisition completed on time following input from a
broad range of government and academic stakeholders
•  Data sharing platform designed and developed
•  Raw data and derivative products made available
•  Introductory LiDAR training workshops held in Durango
and Merida in collaboration with USFS
31
Accomplishments to date
~	20	ParWcipants,	~	13	OrganizaWons	
	
CICY,	CITRO-UV,	COLPOS,	CONFORMO,	
INECOL,	INEGI,	PRONATURA	Yucatán,	
SMAAS,	TNC,	UABC,	UJED,	UVG,	UZACHI	
32
Accomplishments to date
~	25	ParWcipants	
Affiliates	of	Mayan	Forest	Watch	and		
M-REDD+	Chiapas	partners	including	
government,	academic,	and	NGO	
parWcipants
Accomplishments to date
•  Acquisition completed on time following input from a
broad range of government and academic stakeholders
•  Data sharing platform designed and developed
•  Raw data and derivative products made available
•  Introductory training workshops held in Durango and
Merida in collaboration with USFS
•  Design and distribution of fact sheets and infographics
34
35	
La iniciativa para la adquisición de datos con sensores LiDAR ae-
rotransportados de la Alianza México REDD+, se puso en marcha
con el objetivo de demostrar el potencial que ofrece la tecnología
LiDAR para contribuir a la evolución del Sistema Nacional de Mo-
nitoreo Forestal en México, así como en el monitoreo de la vasta
diversidad biológica y ecológica en México.
¿Qué es LiDAR aerotransportado?
LiDAR es un acrónimo del inglés para Light Detection and Ran-
ging, una tecnología de sensores remotos utilizada para producir
mapas detallados y precisos de la superficie de la Tierra. Una ae-
ronave de ala fija, equipada con un escáner láser, un receptor GPS
especializado, y una unidad de medición de movimiento inercial
(IMU), componen la base de un sistema LiDAR aerotransportado.
El sistema funciona usando un haz de luz láser pulsante, en la
banda del infrarrojo cercano, para medir distancias entre la aero-
nave y los objetos en la superficie de la Tierra.
La información de la distancia, en combinación con otros datos
registrados por el sistema, se utiliza para generar una serie de
puntos tridimensionales de alta densidad (conocido como una
nube de puntos), que representa la superficie y características
del terreno.
Nube de puntos sobre una parte de la Península de Yucatán. Los colores corresponden a la altura por encima de la
superficie con los azules que representan la tierra y rojos representan las partes superiores de los objetos más altos
(por ejemplo, árboles).
La iniciativa LiDAR aerotransportado
de la Alianza México REDD+
ficha informativa
Componentes de un sistema LiDAR Aéreo.
Fuente: ASPRS
2
Contenido: Wayne S. Walker, traducción: Carol Franco y José Manuel Canto, diseño: Rosalba Becerra
Esta publicación ha sido posible gracias al generoso apoyo del pueblo estadounidense a través de la Agencia de los
Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (usaid) bajo los términos de su Acuerdo de Cooperación Número
aid-523-A-11-00001 (m-redd+) implementado por el beneficiario principal, The Nature Conservancy, y sus colabo-
radores, Rainforest Alliance, Woods Hole Research Center y Espacios Naturales y Desarrollo Sustentable, A.C. Los
contenidos y opiniones expresadas en este documento pertenecen al autor y no reflejan necesariamente las opiniones
de la usaid, el Gobierno de los Estados Unidos de América, tnc o sus colaboradores.
www.alianza-mredd.org
AlianzaMREDD
AlianzaMREDD
alianzamredd
¿Cuándo y dónde se recogieron los datos LiDAR?
Entre diciembre de 2013 y mayo de 2015, la Alianza México
REDD+ adquirió aproximadamente 1,700 km2
de datos obtenidos
mediante un sensor LiDAR aerotransportado, a lo largo de ocho
regiones prioritarias en los estados de Yucatán, Campeche, Chia-
pas, Oaxaca, Michoacán, Jalisco y Chihuahua.
CartoData, una empresa mexicana de servicios geoespaciales, fue
contratada por The Nature Conservancy para conducir la adqui-
sición de datos LiDAR aerotransportado. El centro de investiga-
ción WHRC (Woods Hole Research Center) fue responsable de la
planificación de todos los vuelos, así como del post-procesamien-
to de datos y la entrega.
¿Dónde se puede tener acceso a los datos LiDAR?
Los datos de la adquisición LiDAR aerotransportado se encuen-
tran disponibles en la Plataforma de Datos Espaciales Compar-
tidos, en la siguiente liga: http://www.ereddplus.com/whrc/
LiDAR/index.html
El sitio contiene los modelos digitales de superficie (DSM), mo-
delos digitales del terreno (DTM) y los datos crudos de las nubes
de puntos (LAS). En el futuro estarán disponibles en el portal
algunos productos derivados de estos datos, incluidas las estima-
ciones de la biomasa aérea. En última instancia, el objetivo de la
Plataforma de Datos Espaciales Compartidos consiste en conso-
lidar todas las adquisiciones de LiDAR aerotransportado de Méxi-
co, incluidos los datos del sistema aéreo de imágenes de la NASA,
conocido como G-LiHT.
Las aplicaciones de datos LiDAR aerotransportado en México
Considerando todas las fuentes de datos disponibles (CartoData,
G-LiHT, etc.), datos de LiDAR aerotransportado ha sido adquirido
a lo largo de más de 4.000 km2
de bosques, proporcionando una
muestra robusta y representativa de la diversidad de los ecosiste-
mas forestales de México. Estos datos constituyen una importan-
te referencia con potencial para enriquecer el Sistema Nacional
de Monitoreo Forestal en México. Este acervo de datos represen-
ta un valioso recurso para investigadores mexicanos y gestores
territoriales interesados en mejorar el entendimiento sobre la
estructura del bosque y su relación con temas tan diversos como
la biodiversidad, la silvicultura, la hidrología, la arqueología y la
geomorfología.
Página de la Plataforma de Datos Espaciales Compartidos de la Alianza México REDD+.
Accomplishments to date
36
Applications in 2016
37
LiDAR Data Integration: What is the State of the Art?
Sparse Field Measurements Large Area “Wall-to-Wall” Mapping
Model
Data Gap
Airborne LiDAR = Gap-Filler
Model Model
Accomplishments to date
38
Accomplishments to date
39
70,000,000 points
Activities in 2016
40
Looking to the future
41
Looking to the future
ü  Improve upon existing forest measurement
protocols, especially for canopy height, canopy
cover, and aboveground biomass estimation
ü  Extrapolate measurements to unsampled locations
ü  Conduct forest structure and biodiversity studies
ü  Improve emission factor estimates for REDD+
ü  Evaluate logging/degradation impacts
ü  Explore biomass change/net emissions estimation
Potential applications of LiDAR in Mexico
42
Looking to the future
43	
Muchas Gracias!
wwalker@whrc.org
www.whrc.org

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Aplicaciones LiDAR México 2016-futuro

  • 1. Overview of M-REDD+ LiDAR Initiative and Potential Applications in Mexico Dr. Alicia Peduzzi Dr. Wayne Walker 23 – 25 de Mayo 2016 Ÿ Merida Mexico Drs. Wayne Walker, Manolo Canto, & Alessandro Baccini 1-2 de Agosto 2016 Ÿ Guadalajara Mexico
  • 2. Overview •  LiDAR Initiative timeline •  Accomplishments to date •  Applications in 2016 •  Looking to the future 2
  • 4. Initiative Background Timeline for Airborne LiDAR Acquisition •  July 2013 – CartoData awarded acquisition contract •  December 2013 – LiDAR acquisitions begin over Jalisco •  January 2014 - May 2015 Ø  Delays due to weather and ground access (Oaxaca/Chihuahua) Ø  Cancellation of Michoacán Ø  Sporadic data delivery •  June 2015 – Data delivery (Oaxaca 3) completed •  May 2016 – Data sharing platform opened to the public 4
  • 6. Accomplishments to date •  Acquisition completed on time following input from a broad range of government, academic, and NGO stakeholders. 6
  • 8. Accomplishments to date: 1,685 km2 Cartodata 2,422 km2 G-LiHT 4,107 km2 1000s of Field Plots 8
  • 9. Accomplishments to date •  Acquisition completed on time following input from a broad range of government and academic stakeholders •  Data sharing platform designed and implemented 9
  • 12. Accomplishments to date: 1,685 km2 Cartodata 2,422 km2 G-LiHT 4,107 km2 1000s of Field Plots 12
  • 14. Accomplishments to date •  Acquisition completed on time following input from a broad range of government and academic stakeholders •  Data sharing platform designed and implemented •  Raw data and derivative products made available 14
  • 17. Accomplishments to date Digital Terrain Model (DTM) + DTM Hillshade 17
  • 18. Accomplishments to date Digital Surface Model (DSM) + DSM Hillshade 18
  • 22. Accomplishments to date Canopy Height Model (CHM) 22
  • 23. Accomplishments to date Airborne LiDAR: 3-D Digital Pointillism 225,000,000 points 23
  • 24. Accomplishments to date Airborne LiDAR: Terrain 2587 2141 Elevation (m) 225,000,000 points 24
  • 25. Accomplishments to date Airborne LiDAR: Canopy Height 225,000,000 points 40 0 Height (m) 25
  • 26. Accomplishments to date Airborne LiDAR: Canopy Height 200,000 points 23 0 Height (m) 26
  • 28. Ortho DSM CHM Biomass 28
  • 29. Orthophoto Digital Surface Model Canopy Height Model Aboveground Biomass 29
  • 31. Accomplishments to date •  Acquisition completed on time following input from a broad range of government and academic stakeholders •  Data sharing platform designed and developed •  Raw data and derivative products made available •  Introductory LiDAR training workshops held in Durango and Merida in collaboration with USFS 31
  • 34. Accomplishments to date •  Acquisition completed on time following input from a broad range of government and academic stakeholders •  Data sharing platform designed and developed •  Raw data and derivative products made available •  Introductory training workshops held in Durango and Merida in collaboration with USFS •  Design and distribution of fact sheets and infographics 34
  • 35. 35 La iniciativa para la adquisición de datos con sensores LiDAR ae- rotransportados de la Alianza México REDD+, se puso en marcha con el objetivo de demostrar el potencial que ofrece la tecnología LiDAR para contribuir a la evolución del Sistema Nacional de Mo- nitoreo Forestal en México, así como en el monitoreo de la vasta diversidad biológica y ecológica en México. ¿Qué es LiDAR aerotransportado? LiDAR es un acrónimo del inglés para Light Detection and Ran- ging, una tecnología de sensores remotos utilizada para producir mapas detallados y precisos de la superficie de la Tierra. Una ae- ronave de ala fija, equipada con un escáner láser, un receptor GPS especializado, y una unidad de medición de movimiento inercial (IMU), componen la base de un sistema LiDAR aerotransportado. El sistema funciona usando un haz de luz láser pulsante, en la banda del infrarrojo cercano, para medir distancias entre la aero- nave y los objetos en la superficie de la Tierra. La información de la distancia, en combinación con otros datos registrados por el sistema, se utiliza para generar una serie de puntos tridimensionales de alta densidad (conocido como una nube de puntos), que representa la superficie y características del terreno. Nube de puntos sobre una parte de la Península de Yucatán. Los colores corresponden a la altura por encima de la superficie con los azules que representan la tierra y rojos representan las partes superiores de los objetos más altos (por ejemplo, árboles). La iniciativa LiDAR aerotransportado de la Alianza México REDD+ ficha informativa Componentes de un sistema LiDAR Aéreo. Fuente: ASPRS 2 Contenido: Wayne S. Walker, traducción: Carol Franco y José Manuel Canto, diseño: Rosalba Becerra Esta publicación ha sido posible gracias al generoso apoyo del pueblo estadounidense a través de la Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (usaid) bajo los términos de su Acuerdo de Cooperación Número aid-523-A-11-00001 (m-redd+) implementado por el beneficiario principal, The Nature Conservancy, y sus colabo- radores, Rainforest Alliance, Woods Hole Research Center y Espacios Naturales y Desarrollo Sustentable, A.C. Los contenidos y opiniones expresadas en este documento pertenecen al autor y no reflejan necesariamente las opiniones de la usaid, el Gobierno de los Estados Unidos de América, tnc o sus colaboradores. www.alianza-mredd.org AlianzaMREDD AlianzaMREDD alianzamredd ¿Cuándo y dónde se recogieron los datos LiDAR? Entre diciembre de 2013 y mayo de 2015, la Alianza México REDD+ adquirió aproximadamente 1,700 km2 de datos obtenidos mediante un sensor LiDAR aerotransportado, a lo largo de ocho regiones prioritarias en los estados de Yucatán, Campeche, Chia- pas, Oaxaca, Michoacán, Jalisco y Chihuahua. CartoData, una empresa mexicana de servicios geoespaciales, fue contratada por The Nature Conservancy para conducir la adqui- sición de datos LiDAR aerotransportado. El centro de investiga- ción WHRC (Woods Hole Research Center) fue responsable de la planificación de todos los vuelos, así como del post-procesamien- to de datos y la entrega. ¿Dónde se puede tener acceso a los datos LiDAR? Los datos de la adquisición LiDAR aerotransportado se encuen- tran disponibles en la Plataforma de Datos Espaciales Compar- tidos, en la siguiente liga: http://www.ereddplus.com/whrc/ LiDAR/index.html El sitio contiene los modelos digitales de superficie (DSM), mo- delos digitales del terreno (DTM) y los datos crudos de las nubes de puntos (LAS). En el futuro estarán disponibles en el portal algunos productos derivados de estos datos, incluidas las estima- ciones de la biomasa aérea. En última instancia, el objetivo de la Plataforma de Datos Espaciales Compartidos consiste en conso- lidar todas las adquisiciones de LiDAR aerotransportado de Méxi- co, incluidos los datos del sistema aéreo de imágenes de la NASA, conocido como G-LiHT. Las aplicaciones de datos LiDAR aerotransportado en México Considerando todas las fuentes de datos disponibles (CartoData, G-LiHT, etc.), datos de LiDAR aerotransportado ha sido adquirido a lo largo de más de 4.000 km2 de bosques, proporcionando una muestra robusta y representativa de la diversidad de los ecosiste- mas forestales de México. Estos datos constituyen una importan- te referencia con potencial para enriquecer el Sistema Nacional de Monitoreo Forestal en México. Este acervo de datos represen- ta un valioso recurso para investigadores mexicanos y gestores territoriales interesados en mejorar el entendimiento sobre la estructura del bosque y su relación con temas tan diversos como la biodiversidad, la silvicultura, la hidrología, la arqueología y la geomorfología. Página de la Plataforma de Datos Espaciales Compartidos de la Alianza México REDD+.
  • 38. LiDAR Data Integration: What is the State of the Art? Sparse Field Measurements Large Area “Wall-to-Wall” Mapping Model Data Gap Airborne LiDAR = Gap-Filler Model Model Accomplishments to date 38
  • 41. Looking to the future 41
  • 42. Looking to the future ü  Improve upon existing forest measurement protocols, especially for canopy height, canopy cover, and aboveground biomass estimation ü  Extrapolate measurements to unsampled locations ü  Conduct forest structure and biodiversity studies ü  Improve emission factor estimates for REDD+ ü  Evaluate logging/degradation impacts ü  Explore biomass change/net emissions estimation Potential applications of LiDAR in Mexico 42
  • 43. Looking to the future 43 Muchas Gracias! wwalker@whrc.org www.whrc.org