QGIS

English version

Plugin de QGIS

El plugin MonitorEO calcula series temporales, mapas, tendencias y comparaciones de las variables de MonitorEO desde un panel de QGIS, sobre áreas protegidas, ecorregiones, la vista del mapa o tus propias capas. Los mapas llegan como capas GeoTIFF con valores que se consultan con Identificar objetos (Identify Features).

Las opciones (variables, regiones, métricas, filtros, tendencias) se explican en Conceptos.

Instalación

1. Descarga monitoreo_qgis-<versión>.zip de la última release (en Assets).
2. En QGIS: Complementos > Administrar e instalar complementos > Instalar a partir de ZIP, elige el zip y pulsa Instalar complemento.
3. Aparece el botón MonitorEO en la barra de herramientas (y en el menú Web). Abre el panel.
4. Ya puedes calcular: con el campo Project vacío, MonitorEO usa su cuenta compartida, sin iniciar sesión. Para calcular con tu cuenta de Earth Engine (y exportar a Google Drive), pulsa Authenticate…, inicia sesión con tu cuenta de Google en la página que se abre (una vez por ordenador; no hace falta terminal ni earthengine authenticate) y escribe tu proyecto en Project.

El zip lleva dentro el paquete monitoreo y la librería de Earth Engine: no hay que instalar nada más. Funciona en QGIS 4.0.3 o posterior, en Windows, macOS y Linux (en QGIS 3, las versiones del plugin hasta la 0.3.3). Para actualizar, instala el zip de la nueva versión encima.

El panel

De arriba abajo:

• Google Earth Engine: el proyecto de Google Cloud (vacío: la cuenta compartida de MonitorEO), Connect y Authenticate…, y la barra de tus EECU gastados este mes (con la cuenta compartida, tus research EECUs), con el nivel de tu proyecto y Check (ver Conceptos).
• Region: sobre qué se calcula.
• Variable: variable y sensor, periodo, otro periodo para comparar, temporada y filtros por píxel.
• Time series: paso, métricas y la lista de Series calculadas.
• Trends (Mann-Kendall and Sen): tabla de la región o mapa por píxel.
• Map: la variable resumida en el tiempo como capa.
• Export to Google Drive: mapas y series grandes.
• About MonitorEO: descripción, agradecimientos y enlaces.

Cada opción tiene a su derecha un botón ⓘ: al pulsarlo, explica la opción en pocas líneas, con un enlace a su sección de este manual. El de Variable describe además la variable elegida: unidad, píxel, fechas y qué filtros se le pueden aplicar.

Los cálculos van en tareas de QGIS (barra de estado, abajo): QGIS no se bloquea mientras tanto y se pueden lanzar varios a la vez. Los avisos salen en la barra de mensajes, sobre el mapa, y quedan en el panel Mensajes de registro de QGIS (Log Messages).

Tutorial: el NDVI del Parque Nacional de Sierra Nevada

1. Conectar

Con el campo Project vacío, MonitorEO calcula con su cuenta compartida: no hay que hacer nada más (Connect lo comprueba). Para usar tu cuenta, escribe el identificador de tu proyecto de Earth Engine en Project y pulsa Connect; la primera vez en el ordenador, pulsa antes Authenticate… e inicia sesión con tu cuenta de Google en el navegador (ver Primeros pasos). El proyecto se recuerda para la próxima vez.

La barra de debajo dice qué parte de tus EECU de este mes has gastado; se actualiza después de cada cálculo. Con la cuenta compartida son tus research EECUs (25 EECU-h al mes, solo para investigación): si te queda menos del 10 %, la barra de mensajes pide pasar a tu cuenta, y cuando los gastas la cuenta compartida no calcula para ti hasta el mes siguiente. Con tu proyecto, elige su nivel en la lista (Community si no lo sabes).

2. Elegir la región

En Region hay cuatro opciones:

Opción	Qué usa
Layer (selected features or all)	Una capa de polígonos del proyecto: las entidades seleccionadas o, si no hay, todas. Name es el campo con el nombre de cada polígono; cada uno da su propia serie.
Map extent	El rectángulo que se ve en el mapa
Protected area (WDPA)	Escribe parte del nombre, pulsa Search y elige el área en Area
Ecoregion at the center of the map	La ecorregión de RESOLVE 2017 del centro de la vista

Para el tutorial: Protected area (WDPA), escribe Sierra Nevada, Search, y en Area elige Sierra Nevada · Parque Nacional · ESP · 859 km² (WDPA 389011). Fíjate en la figura: el mismo nombre tiene también un parque natural, una ZEC y una ZEPA, con límites distintos.

3. Elegir la variable y el periodo

• Variable: NDVI · Sentinel-2 · 10 m · S2_SR_HARMONIZED. Cada entrada dice el sensor, el píxel y la colección.
• Period: del 2023-06-01 al 2023-08-31 (el verano de 2023).
• Season: con la casilla only y dos fechas MM-DD, solo esos días de cada año (útil en periodos de varios años).
• Remove pixels with: clouds, water, snow y aerosols, marcados por defecto. Con el NDSI desmarca snow y con el NDWI, water: son lo que miden. La última casilla quita las nubes de Sentinel-2 con Cloud Score+; sin marcar, con la clasificación de escena (SCL) de Sentinel-2.

4. Añadir el mapa

En el grupo Map: Metric Median, Temporal aggregation Whole period y Add the layer to the map.

Al terminar (alrededor de un minuto) aparece una capa con la mediana del NDVI de cada píxel, con la rampa de colores de MonitorEO (estirada entre los percentiles 5 y 95), y el mapa se centra en la región. Es un GeoTIFF temporal con los valores: activa Identificar objetos (Identify Features) y pulsa en el mapa para ver el NDVI de un píxel (aquí, 0,65).

• El mapa va a la resolución de los datos mientras la región tenga menos de 4 millones de píxeles; si no, con píxeles 2, 3... veces mayores (el parque, a 10 m, tendría 24 millones: se descarga a 30 m). Para la resolución completa, Export to Google Drive.
• Temporal aggregation: Whole period (la métrica de todas las imágenes), Each year, then between years o Each month, then between years (la métrica de cada año o mes y después la Metric between years). P. ej. la mediana de los máximos anuales: Metric Maximum, Each year, then between years, Metric between years Median.

5. Calcular la serie temporal

En Time series: Step Monthly, Metric of each step Mean (de las imágenes de cada mes, en cada píxel) y Statistic of the region Mean (de los píxeles de la región). Cambia el periodo a 2022-01-01 – 2023-12-31 y pulsa Compute the time series.

Se abre una ventana con la gráfica, la tabla (con las imágenes y los píxeles válidos de cada valor) y los botones Save CSV… y Save chart…. Cada serie calculada queda en la lista Series: elige una y pulsa Show para abrir su ventana otra vez.

Pasos: Monthly, Annual, 16 days o Daily (days with images). Con una capa de varios polígonos, hay una línea por polígono.

El mapa de cada fecha: en la ventana de la serie, Map of ofrece el mapa de todo el periodo y el de cada fecha de la serie: cada mes, año o bloque de 16 días según el Step (con el paso diario, cada mes), con la Metric of each step. Elige uno y pulsa Add to the map. Llega como GeoTIFF con valores, en un grupo de capas con el nombre de la serie, y todos los mapas de la serie se pintan con los colores del primero para poder compararlos. Los de cada fecha llevan sus días en el Controlador temporal (Temporal Controller) de QGIS: con varias fechas añadidas, el controlador las muestra una tras otra, como una animación.

6. Tendencias

¿Ha cambiado la vegetación del parque en los últimos 20 años, y en qué meses? Para series largas conviene MODIS (desde 2000): elige EVI · Modis · 250 m · MOD13Q1 o el NDVI, periodo 2005-01-01 – 2024-12-31.

En Trends (Mann-Kendall and Sen): Parts of the year Months, Metric of each year Mean y Trend table of the region. La ventana muestra, para cada mes, sus valores de cada año con la recta de Sen, y la tabla con la tendencia de cada mes: años con datos, τ de Kendall, Z, p-valor, si es significativa (p < 0,05), pendiente de Sen por año y valor inicial.

En el ejemplo, el EVI sube en casi todos los meses, pero solo de forma significativa en agosto y septiembre.

Trend map: elige la Part of the year of the map (un mes, un bloque de 16 días o el año), marca si quieres only pixels with a significant trend (p < 0.05) y pulsa Trend map. Se añade un GeoTIFF con seis bandas por píxel: pendiente de Sen (la que se pinta, de rojo, descenso, a verde, aumento), τ, Z, p-valor, valor inicial y número de años. Identificar objetos da las seis.

También desde la ventana de las tendencias: Map of ofrece la tendencia anual (la de los valores de cada año) y, con Parts of the year Months o 16 days, la de cada mes o bloque. Marca si quieres Significant pixels only (p < 0.05) y pulsa Add to the map: se añade el mismo GeoTIFF de seis bandas, en un grupo con el nombre de las tendencias y con los colores de su primer mapa, para comparar los meses entre sí.

Cómo se calculan y cómo leerlas: Conceptos.

7. Comparar dos periodos

Marca Compare with: other period y elige sus fechas. El Period de arriba es el de referencia. Por ejemplo, referencia 2005-01-01 – 2009-12-31 y otro periodo 2020-01-01 – 2024-12-31. Con la casilla marcada:

• Compute the time series compara los dos periodos: la media de cada mes (o 16 días, o año, según el Step) en cada periodo, en azul la referencia y en rojo el otro, con la tabla de valores y diferencias.
• Add the layer to the map añade la diferencia (otro − referencia) de la métrica del mapa, con las bandas difference, reference y other.

8. Exportar a Google Drive

Para regiones grandes a resolución completa o series muy largas: Resolution (vacía, la de los datos), Drive folder y Map (GeoTIFF) o Series (CSV). El panel sigue la tarea de Earth Engine y avisa al terminar. Si tienes Google Drive para escritorio, el GeoTIFF se carga en el proyecto en cuanto se sincroniza. Exportar necesita tu cuenta y tu proyecto: con la cuenta compartida de MonitorEO no se puede, porque los ficheros van al Drive de la cuenta que calcula.

Consejos

• Empieza pequeño: un año y paso mensual. Los periodos largos con Sentinel-2 sobre áreas grandes tardan minutos.
• Repetir es rápido: Earth Engine guarda en caché lo ya calculado.
• Varias regiones a la vez: selecciona varios polígonos de una capa y elige su campo de nombre.
• Comprueba Píxeles e Imágenes en la tabla: un mes con pocos píxeles válidos (nubes, nieve) es poco fiable.
• Los mapas se guardan en una carpeta temporal del sistema: para conservarlos, botón derecho sobre la capa > Exportar > Guardar como….

Si algo falla: Problemas frecuentes.