Sistema de detección de incendios forestales utilizando imágenes satelitales en conjunto con un algoritmo de reconocimiento de patrones

Abstract

RESUMEN: México es un país lleno de diversidad de todo tipo, en su fauna, en su cultura, su religión, y también por su flora, tanto así que la CONANP (Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas) en 2018 indicó que, de todos los países megadiversos en el mundo México ocupa el 5° lugar después de Brasil, Colombia, China e Indonesia. Basándose en esta afirmación se puede discernir la enorme importancia de los ecosistemas en este país, sin embargo, los métodos que usualmente se utilizan como las torres de observación, avisos por teléfono, etc. Pueden no ser los más eficientes en esta época de innovación tecnológica, esfuerzos por parte de las autoridades mexicanas para implementar sistemas de satélites para la detección de incendios en el pasado no han rendido los frutos esperados y se ha dejado en desuso dependiendo de empresas extranjeras para el monitoreo de los ecosistemas propensos a quemarse, el motivo de este trabajo es proponer un sistema de detección temprana de incendios para llegar a controlar de una manera eficiente los incendios que no fueron iniciados de manera consciente o que se salieron de control. Proyectos con el uso de vehículos no tripulados como los mostrados en “An Unmanned Aircraft System for Automatic Forest Fire Monitoring and Measure ment” de “Journal of Intelligent & Robotic Systems” proponen varias maneras de cómo optimizar el combate a los incendios forestales utilizando objetos cercanos a la tierra, todo esto en conjunción con arreglos satelitales ya que los UAV´s (vehículos no tripulados) pueden ser los mediadores entre la visión espacial y la terrestre. Sin embargo, para que pudieran cubrir la misma área que un satélite se necesitaría de muchas unidades y una cierta autonomía por lo que crear un buen sistema de detección por satélite sigue siendo necesario. El primer capítulo comprende el Estado del Arte, en este apartado se hace una revisión de las tecnologías existentes para la detección de incendios, sistemas que van desde la incorporación de sensores en animales, hasta la ubicación de incendios con satélites artificiales y algoritmos de procesamiento de imágenes, el cual es el tema de interés en este trabajo. Al final del capítulo se menciona un par de sistemas comerciales disponibles. Posteriormente en el capítulo 2 se habla sobre la información teórica que se tiene sobre los incendios forestales (tipos, cifras de los últimos años en el mundo y México, así como su impacto), los ecosistemas y su clasificación de acuerdo con su respuesta al fuego. Seguido de, se aborda el marco teórico técnico, comenzando con la definición de satélite, la clasificación de estos de estos según su órbita y la información referente a una estación terrena típica. El siguiente apartado contiene las generalidades del procesamiento digital de imágenes (fusión y operaciones con imágenes), después se mencionan las redes neuronales artificiales (que son la base del algoritmo a desarrollar), así como el software para el programa encargado de procesar las imágenes (que en este caso se trata de MATLAB). Finalmente se introducen los métodos de detección y los antecedentes de los sistemas vía satelital implementados en México.