Establecimiento de una red de sensores IoT, para el seguimiento de procesos naturales y adaptación al cambio global en el Parque Nacional de Sierra de las Nieves (2914/2022). IP: Víctor Rodríguez Galiano. Investigadores UGR: Jesús Rodrigo Comino y Jesús Fernández Gálvez.
Introduction
The Sierra de las Nieves (SN), recently declared a National Park, has emerged as an area of exceptional biogeographic and ecological interest. Its rich biodiversity, resulting from the convergence of alpine, subtropical, and North African floral elements, and the presence of endemic species such as the Spanish fir (Abies pinsapo), make it a unique natural laboratory. This 36-month project aims to deepen our understanding of the biological dynamics of the SN through the application of innovative remote sensing techniques and the creation of a long-term monitoring network.
Objectives
- Detailed characterization: Generate a detailed and accurate characterization of the Sierra de las Nieves ecosystems through the integration of data from various remote sensors (drones, Sentinel-2 and PRISMA satellites), enabling the identification of spatial and temporal patterns in the distribution of vegetation, soil, and ecological processes.
- Development of a monitoring network: Implement a monitoring network based on proximal remote sensing (phenocams, hemispherical cameras, soil sensors, and meteorological stations) to obtain high-frequency time series of key biophysical variables, such as phenology, aboveground biomass, and soil moisture.
Methodology
The project will be based on the combination of different remote sensing techniques:
- Aerial remote sensing: Use of drones to obtain high spatial and spectral resolution hyperspectral images in pilot plots, allowing a detailed characterization of vegetation and soil at a local scale.
- Satellite remote sensing: Use of multispectral images from Sentinel-2 and hyperspectral images from PRISMA to map vegetation cover and phenological changes at the scale of the national park and its buffer zone.
- Proximal remote sensing: Installation of a network of sensors in the field to measure key biophysical variables and validate products obtained from remote sensing.
Innovation
The main innovation of this project lies in the integration of different remote sensors and analysis techniques to obtain a holistic view of the Sierra de las Nieves ecosystems. Additionally, the implementation of a monitoring network based on phenocams and hemispherical cameras will allow the study of the phenology of the Spanish fir and other taxa of interest with unprecedented temporal resolution.
Impact
The results of this project will have a significant impact on the management of the Sierra de las Nieves National Park,providing crucial information for decision-making in conservation and restoration. Furthermore, the data obtained will contribute to the advancement of scientific knowledge in the field of ecology and remote sensing, and will serve as a reference for other similar studies in protected areas.
Collaboration
This project involves a consortium of prestigious Andalusian institutions, ensuring a multidisciplinary approach and the complementarity of knowledge and resources. This proposal involves collaboration between various Andalusian institutions: the University of Seville (US); the University of Granada (UGR); the Geological and Mining Institute of Spain (CSIC/IGME); and the Sierra de las Nieves National Park. Additionally, the SN will become a pilot area for the validation of satellite phenology products developed by NASA, in the context of the CEOS LPV group, of which the proposal’s PI is co-chair for phenology products.
Conclusions
The Sierra de las Nieves will become a national and international reference in the study of mountain ecosystems using advanced remote sensing technologies. This project represents a step forward in understanding the dynamics of these fragile ecosystems and in developing tools for their sustainable management.
————————————–
Introducción
La Sierra de las Nieves (SN), recientemente declarada Parque Nacional, se ha erigido como un enclave de excepcional interés biogeográfico y ecológico. Su rica biodiversidad, resultado de la convergencia de elementos florísticos alpinos,subtropicales y norteafricanos, y la presencia de endemismos como el pinsapo (Abies pinsapo), la convierten en un laboratorio natural inigualable. Este proyecto, con una duración de 36 meses, tiene como objetivo principal profundizar en el conocimiento de la dinámica biológica de la SN mediante la aplicación de técnicas de teledetección innovadoras y la creación de una red de monitorización a largo plazo.
Objetivos
- Caracterización detallada: Generar una caracterización detallada y precisa de los ecosistemas de la Sierra de las Nieves a través de la integración de datos provenientes de diferentes sensores remotos (drones, satélites Sentinel-2 y PRISMA), permitiendo así identificar patrones espaciales y temporales en la distribución de la vegetación, el suelo y los procesos ecológicos.
- Desarrollo de una red de monitorización: Implementar una red de monitorización basada en teledetección de proximidad (phenocams, cámaras hemisféricas, sensores de suelo y estaciones meteorológicas) para obtener series temporales de alta frecuencia de variables biofísicas clave, como la fenología, la biomasa aérea y la humedad del suelo.
Metodología
El proyecto se basará en la combinación de diferentes técnicas de teledetección:
- Teledetección aérea: Empleo de drones para obtener imágenes hiperespectrales de alta resolución espacial y espectral en parcelas piloto, permitiendo una caracterización detallada de la vegetación y el suelo a escala local.
- Teledetección satelital: Utilización de imágenes multiespectrales de Sentinel-2 e hiperespectrales de PRISMA para mapear la cobertura vegetal y los cambios fenológicos a escala del parque nacional y su zona de amortiguamiento.
- Teledetección de proximidad: Instalación de una red de sensores en el terreno para medir variables biofísicas clave y validar los productos obtenidos a partir de la teledetección remota.
Innovación
La principal innovación de este proyecto reside en la integración de diferentes sensores remotos y técnicas de análisis para obtener una visión holística de los ecosistemas de la Sierra de las Nieves. Además, la implementación de una red de monitorización basada en phenocams y cámaras hemisféricas permitirá estudiar la fenología del pinsapo y otros taxones de interés con una resolución temporal sin precedentes.
Impacto
Los resultados de este proyecto tendrán un impacto significativo en la gestión del Parque Nacional de la Sierra de las Nieves, proporcionando información crucial para la toma de decisiones en materia de conservación y restauración.Asimismo, los datos obtenidos contribuirán al avance del conocimiento científico en el campo de la ecología y la teledetección, y servirán como referencia para otros estudios similares en áreas protegidas.
Colaboración
Este proyecto cuenta con la participación de un consorcio de instituciones andaluzas de reconocido prestigio, lo que garantiza un enfoque multidisciplinario y la complementariedad de los conocimientos y recursos. Esta propuesta supone la colaboración entre diversas instituciones andaluzas: la Universidad de Sevilla (US); la Universidad de Granada (UGR); el Instituto Geológico y Minero de España (CSIC/IGME); y el Parque Nacional de SN.
Además, la SN pasaría a ser un área piloto para la validación de productos satelitales de fenología desarrollados por NASA, en el contexto del grupo CEOS LPV, del cual el IP de la propuesta es co-chair para productos de fenología.
Conclusiones
La Sierra de las Nieves se convertirá en un referente a nivel nacional e internacional en el estudio de los ecosistemas de montaña mediante el uso de tecnologías de teledetección avanzadas. Este proyecto representa un paso adelante en la comprensión de la dinámica de estos ecosistemas frágiles y en el desarrollo de herramientas para su gestión sostenible.