Publications

Year 2020

Identificación de patrones de reflectancia espectral y colorimétricos en madera seca de Peltogyne purpurea Pittier

Hyperspectral and colorimetric patterns were determined from anatomical and physical aspects for the characterization of Peltogyne dry wood Pittier purpurea, from trees of natural forest.

Metodología para la determinación del crecimiento de la mancha urbana en las capitales de la región centroamericana (1975-1995-2014)

The objective of the research is to generate the urban sprawl of cities Central American capitals of the years of study through a methodology with remote sensing and the implementation of various techniques for processing and post-processing of Landsat satellite images; in addition, techniques were used in photointerpretation, classification and digitization with Information Systems Geographic (GIS).

Year 2024

Spatio-temporal changes for natural resources conservation and illegal logging monitoring using Breaks for Additive Season and Trend (BFAST) algorithm in Costa Rica

Biología Tropical, Digital Magazine, 72(1), e58329. Ávila Pérez, I., Lindquist, E., Miller Granados, C., & Henry, M. (2024).

Antillean manatee (Trichechus manatus manatus) occurrence and grazing spots in three protected areas of Costa Rica

Latin American Journal of Aquatic Mammals, 19(1), 82-90. Cubero-Pardo, P., Castro-Azofeifa, C., Quirós Corella, F., Mora Ramírez, S., Vargas Ramírez, E., Bonilla Sánchez, S., & Vargas-Bolaños, C. (2024)

Comparación de herramientas tecnológicas para determinar índices de vegetación en plantaciones de Tectona grandis, Guanacaste, Costa Rica

22nd LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education and Technology (LACCEI 2024) Porras-Granados, Arleth Soto-Montoya, Cassia Arias-Aguilar, Dagoberto Aguilar-Arias, Heileen Romero-Badilla, David

Year 2025

PRIAS : 20 years of trajectory-building research in Earth observations for Costa Rica and the world

The article describes the contributions and challenges of the PRIAS Laboratory in the fields of geomatics and Earth observation. It includes a review and systematization of historical data from the beginning of PRIAS as a program, its transformation into a laboratory, and its progress through 2023. It was published in the proceedings of the International Astronautical Congress organized by the International Astronautical Federation 2024 at the Earth Observation Symposium.

MOCUPP : Monitoring of Change of Use in Productive Landscapes, as a metodology for crop dynamics surveillance based on earth observations.

It describes the use of Earth Observations in the MOCUPP project and the impact on land use change management in productive landscapes. It was published in the proceedings of the International Astronautical Congress organized by the International Astronautical Federation 2024 at the Earth Observation Symposium.

Creative Space: A computational space to let spatial creativity fly from Costa Rica

The article presents the initiative of the PRIAS Laboratory's computational creative space for outreach and education in the field of Earth observation, which was published in the proceedings of the International Astronautical Congress organized by the International Astronautical Federation 2024 at the Space Education and Outreach Symposium.

Year 2023

Modeling of nitrate ion concentration in Costa Rican surface waters

Inappropriate or excessive use of fertilizers mobilizes excess nitrate ions into surface and groundwater through runoff and percolation processes. The impact is a deterioration of ecosystems and water quality. In this research, the concentration of nitrate ions in the surface waters of a territory was modeled under the same land use model, Costa Rica, with 88.2% accuracy. Free access physicochemical data and geographic information were used in the modeling, processed with the Random Forest learn

Informe final de resultados : proyecto conservando la biodiversidad por medio del manejo sostenible de paisajes productivos en Costa Rica

Final report on the results of the Monitoring of Change in Use of Productive Landscapes (MOCUPP) Project, led by the PRIAS Laboratory, CeNAT CONARE

Foreign fishing fleets in the Costa Rican Pacific and their overlap with oceanic protected areas, the fisheries management, and the Thermal Dome

Introduction: Until today, the fishing effort by foreign fleets in the Costa Rican Pacific has not been analyzed. Objective: To determine the spatial distribution of their fishing effort, variables that shape that distribution, and if those fleets interact with management figures and highly fragile ecosystems. Methods: Using fishing effort data from 2012 to 2020, obtained from Global Fishing Watch, an Index of Fishing Effort (IEP) was calculated to apply geospatial and multivariate statistics, a

Modelado de clorofila-a en el río Sierpe con Sentinel-2 y Google Earth Engine

Modeling of chlorophyll-a with satellite data can be achieved by finding a best fit function between spectral bands of reflectance related to its concentration. Google Earth Engine (GEE) is a platform designed for the processing of multispectral satellite databases used for the temporary observation of terrestrial phenomena. This tool was selected to model the chlorophyll-a concentration of the Sierpe River, which is located within the Térraba Sierpe National Wetland (HNTS), Costa Rica. For the

Year 2026

Year 2021

Análisis comparativo de susceptibilidad de erosión y evaluación de incertidumbre en la subcuenca del Río Claro, Costa Rica

La deforestación y la gestión insostenible de los sistemas de producción agrícola y ganadero en áreas montañosas han provocado la degradación de la tierra y una progresiva reducción en la provisión de los servicios ecosistémicos. [Objetivo]: En este artículo se desarrolla un análisis espacial de susceptibilidad de erosión en la subcuenca del río Claro, en el cordón montañoso Fila Cruces, en la región del Pacífico Sur de Costa Rica. [Metodología]: Para ello se aplicaron los métodos de regresión logística y redes neuronales artificiales integrados en un entorno de sistemas de información geográfica (GIS) y empleando herramientas de teledetección. En ambos modelos se consideraron los siguientes factores explicativos: uso del suelo, geomorfología, pendiente, distancia euclidiana a la red de drenaje e índice de vegetación diferencial normalizado (NDVI, en sus siglas en inglés). Los mapas de susceptibilidad de erosión fueron validados independientemente por medio de la función características operativas del receptor (ROC, por sus siglas en inglés). [Resultados]: El modelo de redes neuronales artificiales obtuvo un poder predictivo superior al de regresión logística con base en el valor calculado del área debajo de la curva (AUC, por sus siglas en inglés). Los factores con mayor poder explicativo variaron en función del modelo utilizado [Conclusiones]: Los mapas de susceptibilidad de erosión mostraron una elevada alteración ecológica en términos de la probabilidad de ocurrencia de procesos de erosión, especialmente en la parte alta de la subcuenca, en terrenos ocupados por fincas de ganadería extensiva y elevada pendiente.

Evaluation of four classification algorithms of Landsat-8 and Sentinel-2 satellite images to identify forest cover in highly fragmented regions in Costa Rica

Mapping of land use and forest cover and assessing their changes is essential in the design of strategies to manage and preserve the natural resources of a country, and remote sensing have been extensively used with this purpose. By comparing four classification algorithms and two types of satellite images, the objective of the research was to identify the type of algorithm and satellite image that allows higher global accuracy in the identification of forest cover in highly fragmented landscapes. The study included a treatment arrangement with three factors and six randomly selected blocks within the Huetar Norte Zone in Costa Rica. More accurate results were obtained for classifications based on Sentinel-2 images compared to Landsat-8 images. The best classification algorithms were Maximum Likelihood, Support Vector Machine or Neural Networks, and they yield better results than Minimum Distance Classification. There was no interaction among image type and classification methods, therefore, Sentinel-2 images can be used with any of the three best algorithms, but the best result was the combination of Sentinel-2 and Support Vector Machine. An additional factor included in the study was the image acquisition date. There were significant differences among months during which the image was acquired and an interaction between the classification algorithm and this factor was detected. The best results correspond to images obtained in April, and the lower to September, month that corresponds with the period of higher rainfall in the region studied. The higher global accuracy identifying forest cover is obtained with Sentinel-2 images from the dry season in combination with Maximum Likelihood, Support Vector Machine, and Neural Network image classification methods.

Spatial distribution and correlates for catches of Thunnus albacares (Perciformes: Scombridae) and non-target species by the international purse-seine fleet in the Pacific of Costa Rica

In the Pacific marine ecosystems of Costa Rica, fishing activity by the international purse-seine fleet is important for its wide scope and large impact. Objective: To evaluate the spatial distribution of the catch of yellowfin tuna and non-target species by this fleet, and possible correlates with environmental and fishing variables. Methods: We applied geospatial statistics and multiple regression models to Inter-American Tropical Tuna Commission data, covering from 2002 to 2011. We used a grid the size of the Exclusive Economic Zone (EEZ) with 1 124 cells of 22 x 22 km (unit of analysis), for a total of 11 240 year-cells. Results: The medium tuna (presumably immature for the most part), dolphins, mantas and rays dominated catches within the Thermal Dome (Northeast of the EEZ). Small tuna (all immature), sharks, billfishes, dorado, wahoo, and various small species were caught mostly in the extreme South. Large tuna (mature) was caught specially in the zone center, towards the east of the Submarine Mounts Marine Management Area and the Isla del Coco National Marine Park. Tuna, dorado, dolphins, mantas and rays showed high site fidelity due to their association with geographic and environmental variables, at the time small tuna was associated with sets on floating objects, and big tuna was associated with sets on dolphins. The heterogeneity of non-target species probably hid most correlations. Conclusions: Fishing is affecting the highest trophic levels and an adjusted zoning design is needed to better protect the thermal dome and to take into account susceptibility to the use of purse seines.

Unidades morfotectónicas-volcánicas del sector noroeste del volcán Poás, Costa Rica

La dinámica tectónica y volcánica de Costa Rica responde principalmente a la interacción de las placas del Coco y Caribe. Con base en la relación entre las estructuras geológicas, rangos altitudinales, parámetros morfométricos y formas de relieve, se definieron diez unidades morfotectónicas-volcánicas (UMTV) que caracterizan el relieve resultante de la evolución del edificio volcánico del Volcán Poás en su sector Noroeste. Se elaboró un mapa considerando criterios asociados a elementos y atributos morfotectónicos y morfoestructurales, litoestratigráficos, geomorfológicos y morfométricos. Basados en estudios previos de la zona, así como con la utilización de sensores remotos como tecnología Lidar, imágenes de Radar y fotografías aéreas, se combinaron criterios que incluyeron la identificación e interpretación de estructuras tectónicas o volcánicas, el rango altitudinal, la geología y el origen de las formas de relieve, la pendiente, la sismicidad, lineamientos y la interpretación de patrones de la red hidrográfica. Las UMTV identificadas integran las diferentes estructuras y la geología de la zona, y reconocen la importancia de la actividad neotectónica en la formación y diferenciación del relieve. Las UMTV constituyen un insumo inicial para la evaluación de amenazas naturales, siendo una herramienta funcional en el Ordenamiento Territorial y la Gestión del Riesgo, con gran potencial de replicación en sitios con características similares a la zona de estudio, en ambientes volcánicos y climas tropicales.

Análisis de amenaza de contaminación del agua subterránea en el acuífero de Jacó, Pacífico Central, Costa Rica

En Costa Rica, más del 70 % del abastecimiento público de agua potable proviene de fuentes hídricas subterráneas. En la ciudad costera de Jacó, en el Pacífico Central de Costa Rica, la actividad turística es esencial para el desarrollo económico y el agua subterránea representa una fuente para abastecimiento de turistas y residentes. [Objetivo]: Esta investigación tiene por objetivo caracterizar la amenaza de contaminación del agua subterránea en el acuífero costero de Jacó debido a las actividades humanas, por medio del análisis del uso del suelo, caracterización de las fuentes potencialmente contaminantes y estimación de la población flotante relacionada a la actividad turística. [Metodología]: Para ello, se realizó un inventario de fuentes potencialmente contaminantes mediante la ubicación de actividades humanas, análisis del uso del suelo y estimación de la población flotante relacionada con el turismo. Las fuentes potenciales puntuales, difusas y lineales fueron clasificadas con base en el método Pollutant Origin Surcharge Hydraulically (POSH), en actividades con alto, medio y bajo potencial generador de carga contaminante (amenaza) [Resultados]: Del total de fuentes difusas, el 0.5 % corresponde a actividades con potencial alto, un 14.0 % con potencial medio y un 23.5 % con potencial bajo, así como un 62.0 % con potencial nulo. De 129 actividades puntuales, el 64.3 % se catalogaron con un potencial medio de amenaza debido a que se almacenan y manipulan sustancias químicas potencialmente contaminantes. Aunque las fuentes de amenaza alta son las de menor distribución en el área de estudio, pueden generar mayores impactos negativos al recurso hídrico subterráneo. Estas se ubican principalmente en el casco urbano de la ciudad donde la población flotante llega a más de 12 000 personas en época de vacaciones, por lo que su potencial de carga contaminante podría elevarse en dicho periodo.

To What Extent Are Cattle Ranching Landholders Willing to Restore Ecosystem Services? Constructing a Micro-Scale PES Scheme in Southern Costa Rica

Deforestation and the unsustainable management of agricultural and livestock production systems in tropical mountain areas have caused fragmented and degraded landscapes. Payment for ecosystem services (PES) could be an effective policy instrument with which to reduce deforestation and restore disturbed ecosystems. The national-scale PES program in Costa Rica is recognized as being successful; however, its financial resources have been mostly dedicated to forest protection, and much less to reforestation projects. This paper aims to construct a micro-scale PES scheme by using primary data generated through spatial modeling and socio-economic and stated preference surveys (choice experiment) in southern Costa Rica. The results suggest that, on average, landholders would agree to implement restoration projects on their own private pasturelands if an appropriate holistic place-based approach was applied encompassing biophysical, social, economic, and institutional aspects. Willingness-to-accept values allow payments to be linked to cattle farmers’ estimates of specific ecosystem services (ES) and land opportunity costs. The economic valuation of three ESs (erosion control, water availability, and biodiversity) allows construction of a layered payment scheme, which could encourage the development of a potential partnership between national and local institutions and NGOs as alternative buyers of ESs, reduce transaction costs, and improve household well-being.

Conservando la biodiversidad por medio del manejo sostenible de paisajes productivos en Costa Rica-MOCUPP Piloto Pastos sin árboles ACLAP

El proyecto Conservando la biodiversidad por medio del manejo sostenible de paisajes productivos en Costa Rica es financiado por el Fondo para el Medio Ambiente Mundial (GEF, por sus siglas en inglés), ejecutado por el Ministerio de Ambiente y Energía (MINAE) y apoyado por el Programa de Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD). Este proyecto busca generalizar la conservación de la biodiversidad, la gestión sostenible de la tierra y los objetivos de secuestro de carbono hacia los paisajes de producción y los corredores biológicos interurbanos de Costa Rica. Se espera, además, cumplir con varios compromisos ambientales de la agenda nacional; así mismo, difundir la información que se genere, ya que será de orden público y estará disponible para consulta de cualquier usuario en el servidor del Sistema Nacional de Información Territorial (SNIT). Este proyecto engloba diferentes componentes de desarrollo para llevar a cabo los objetivos planteados. Dentro de estos componentes la ejecución del proyecto Monitoreo de Cambio de Uso de los Paisajes Productivos (MOCUPP) es una de las metas que involucra fuertemente la participación del Laboratorio PRIAS, quien tiene a cargo el desarrollo de la información cartográfica de los cultivos de palma aceitera, piña y el paisaje productivo de pastos sin árboles, tanto a nivel de ubicación de las áreas de cultivo; así como, el análisis de pérdida y ganancia de la cobertura forestal asociada a estos cultivos.

Conservando la biodiversidad por medio del manejo sostenible de paisajes productivos en Costa Rica – MOCUPP Pastos sin árboles Costa Rica

El proyecto Conservando la biodiversidad por medio del manejo sostenible de paisajes productivos en Costa Rica es financiado por el Fondo para el Medio Ambiente Mundial (GEF, por sus siglas en inglés), ejecutado por el Ministerio de Ambiente y Energía (MINAE) y apoyado por el Programa de Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD). Este proyecto busca generalizar la conservación de la biodiversidad, la gestión sostenible de la tierra y los objetivos de secuestro de carbono hacia los paisajes de producción y los corredores biológicos interurbanos de Costa Rica. Se espera, además, cumplir con varios compromisos ambientales de la agenda nacional; así mismo, difundir la información que se genere, ya que será de orden público y estará disponible para consulta de cualquier usuario en el servidor del Sistema Nacional de Información Territorial (SNIT). Este proyecto engloba diferentes componentes de desarrollo para llevar a cabo los objetivos planteados. Dentro de estos componentes la ejecución del proyecto Monitoreo de Cambio de Uso de los Paisajes Productivos (MOCUPP) es una de las metas que involucra fuertemente la participación del Laboratorio PRIAS, quien tiene a cargo la elaboración de la información cartográfica de los cultivos de palma aceitera, piña y el paisaje productivo de pastos sin árboles, tanto a nivel de ubicación de las áreas de cultivo; así como, el análisis de pérdida y ganancia de la cobertura forestal asociada a estos cultivos.

Sistema costarricense de monitoreo de cambio de uso del suelo en paisajes productivos

Tal y como mencionan varias de las personas autoras en este número especial de la Revista Ambientico, los estudios de cambio de usos y coberturas de la tierra permiten identificar las transformaciones de territorio y determinar sus causas. Por tal razón, el sistema de Monitoreo de Cambio de Uso de la Tierra en Paisajes Productivos (MOCUPP) en Costa Rica, se viene desarrollando desde el 2015 con el apoyo de múltiples instituciones lideradas por el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD) a través de su Programa Green Commodities, y apoyado por el Ministerio de Ambiente y Energía (MINAE). Reiteramos la célebre frase del físico y matemático británico William Thomson Kelvin: “lo que no se define no se puede medir; lo que no se mide, no se puede mejorar; lo que no se mejora, se degrada siempre”. Sin duda el MOCUPP es una herramienta crucial para monitorear y tener a mano información actualizada, confiable y usable sobre la cobertura y uso del suelo relacionado con paisajes productivos. Al momento se han desarrollado mapas de cobertura de cultivos de piña, palma aceitera y pastos con menos del 30 % de cobertura de árboles. También se ha utilizado para gestionar la conectividad del paisaje en corredores biológicos y en paisajes urbanos. Siendo el principal ejecutor, el Laboratorio PRIAS en el Centro Nacional de Alta Tecnología (CENAT) del Consejo Nacional de Rectores (CONARE), se está avanzando también en el uso de la herramienta para el monitoreo de otros cultivos como café y banano.

Sistema costarricense de monitoreo de cambio de uso del suelo en paisajes productivos

Tal y como mencionan varias de las personas autoras en este número especial de la Revista Ambientico, los estudios de cambio de usos y coberturas de la tierra permiten identificar las transformaciones de territorio y determinar sus causas. Por tal razón, el sistema de Monitoreo de Cambio de Uso de la Tierra en Paisajes Productivos (MOCUPP) en Costa Rica, se viene desarrollando desde el 2015 con el apoyo de múltiples instituciones lideradas por el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD) a través de su Programa Green Commodities, y apoyado por el Ministerio de Ambiente y Energía (MINAE). Reiteramos la célebre frase del físico y matemático británico William Thomson Kelvin: “lo que no se define no se puede medir; lo que no se mide, no se puede mejorar; lo que no se mejora, se degrada siempre”. Sin duda el MOCUPP es una herramienta crucial para monitorear y tener a mano información actualizada, confiable y usable sobre la cobertura y uso del suelo relacionado con paisajes productivos. Al momento se han desarrollado mapas de cobertura de cultivos de piña, palma aceitera y pastos con menos del 30 % de cobertura de árboles. También se ha utilizado para gestionar la conectividad del paisaje en corredores biológicos y en paisajes urbanos. Siendo el principal ejecutor, el Laboratorio PRIAS en el Centro Nacional de Alta Tecnología (CENAT) del Consejo Nacional de Rectores (CONARE), se está avanzando también en el uso de la herramienta para el monitoreo de otros cultivos como café y banano.

Sistema costarricense de monitoreo de cambio de uso del suelo en paisajes productivos

Tal y como mencionan varias de las personas autoras en este número especial de la Revista Ambientico, los estudios de cambio de usos y coberturas de la tierra permiten identificar las transformaciones de territorio y determinar sus causas. Por tal razón, el sistema de Monitoreo de Cambio de Uso de la Tierra en Paisajes Productivos (MOCUPP) en Costa Rica, se viene desarrollando desde el 2015 con el apoyo de múltiples instituciones lideradas por el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD) a través de su Programa Green Commodities, y apoyado por el Ministerio de Ambiente y Energía (MINAE). Reiteramos la célebre frase del físico y matemático británico William Thomson Kelvin: “lo que no se define no se puede medir; lo que no se mide, no se puede mejorar; lo que no se mejora, se degrada siempre”. Sin duda el MOCUPP es una herramienta crucial para monitorear y tener a mano información actualizada, confiable y usable sobre la cobertura y uso del suelo relacionado con paisajes productivos. Al momento se han desarrollado mapas de cobertura de cultivos de piña, palma aceitera y pastos con menos del 30 % de cobertura de árboles. También se ha utilizado para gestionar la conectividad del paisaje en corredores biológicos y en paisajes urbanos. Siendo el principal ejecutor, el Laboratorio PRIAS en el Centro Nacional de Alta Tecnología (CENAT) del Consejo Nacional de Rectores (CONARE), se está avanzando también en el uso de la herramienta para el monitoreo de otros cultivos como café y banano.

Sistema costarricense de monitoreo de cambio de uso del suelo en paisajes productivos

Tal y como mencionan varias de las personas autoras en este número especial de la Revista Ambientico, los estudios de cambio de usos y coberturas de la tierra permiten identificar las transformaciones de territorio y determinar sus causas. Por tal razón, el sistema de Monitoreo de Cambio de Uso de la Tierra en Paisajes Productivos (MOCUPP) en Costa Rica, se viene desarrollando desde el 2015 con el apoyo de múltiples instituciones lideradas por el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD) a través de su Programa Green Commodities, y apoyado por el Ministerio de Ambiente y Energía (MINAE). Reiteramos la célebre frase del físico y matemático británico William Thomson Kelvin: “lo que no se define no se puede medir; lo que no se mide, no se puede mejorar; lo que no se mejora, se degrada siempre”. Sin duda el MOCUPP es una herramienta crucial para monitorear y tener a mano información actualizada, confiable y usable sobre la cobertura y uso del suelo relacionado con paisajes productivos. Al momento se han desarrollado mapas de cobertura de cultivos de piña, palma aceitera y pastos con menos del 30 % de cobertura de árboles. También se ha utilizado para gestionar la conectividad del paisaje en corredores biológicos y en paisajes urbanos. Siendo el principal ejecutor, el Laboratorio PRIAS en el Centro Nacional de Alta Tecnología (CENAT) del Consejo Nacional de Rectores (CONARE), se está avanzando también en el uso de la herramienta para el monitoreo de otros cultivos como café y banano.