Spatio-temporal changes for natural resources conservation and illegal logging monitoring using Breaks for Additive Season and Trend (BFAST) algorithm in Costa Rica | Cambios espacio-temporales para la conservación de recursos naturales y el monitoreo de la tala ilegal mediante el algoritmo Quiebres por temporada y tendencia aditiva (BFAST) en Costa Rica

English. Introduction: Costa Rica is committed to addressing environmental issues by involving a range of strategies and policies, with goals of sustainability and conservation. Nonetheless, addressing many challenges remains necessary, with the prominent issue of illegal activities, such as logging and land use change. Objective: To evaluate the direct detection capacity of tree cover losses caused by logging within the various land uses of the landscape, and their relationship with physical variables of the environment such as slope and proximity to the road network using remote sensing techniques. Methods: Tree cover losses were detected using time series analysis of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) from Landsat and Sentinel images (S2) through the Breaks for Additive Season and Trend (BFAST) algorithm in The Golfo Dulce Forest Reserve (RFGD) and the Amistosa Biological Corridor (CBA). Selected sites where logging was detected were physically visited in the field and inspected using Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). The results were analyzed through confusion matrices to determine the algorithms accuracy to detect illegal logging. Results: The study highlighted a significant relationship between NDVI change and logging activities on the ground. In areas with major NDVI changes (less than -500), the model accuracy was greater than 75 %. In addition, there is a significant relationship between logged areas and slope, and distance to roads. Conclusions: The proposed methodological approach allows identifying forest cover logging activities in space and time. It could be adopted and complement field operations to improve monitoring of illegal logging.

Spanish; Castilian. Introducción: Costa Rica es un país comprometido en tratar temas ambientales, involucrando estrategias y políticas con objetivos de sostenibilidad y conservación. Sin embargo, aún se requiere trabajar en soluciones a varios problemas, entre los que se destacan actividades ilegales como la tala y el cambio de uso de suelo. Objetivo: Evaluar la capacidad de detección directa de las pérdidas de cobertura arbórea dentro de los diversos usos de suelo de un paisaje debido a la tala, y su relación con variables físicas del entorno como pendiente y proximidad a la red vial mediante técnicas de teledetección. Métodos: Las pérdidas de cobertura arbórea se detectaron mediante series temporales del Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI) en imágenes Landsat y Sentinel a través del algoritmo Breaks for Additive Season and Trend (BFAST) en la Reserva Forestal Golfo Dulce (RFGD) y el Corredor Biológico Amistosa (CBA). Los sitios seleccionados donde se detectó tala fueron visitados físicamente en el campo e inspeccionados utilizando vehículos aéreos no tripulados (UAVs). Los resultados se analizaron mediante matrices de confusión para determinar la precisión del algoritmo en detectar la tala ilegal. Resultados: El estudio resaltó que existe una relación entre el cambio de NDVI detectado y la existencia de tala en campo. En las áreas con cambios en el NDVI inferiores a -500 se obtuvo una precisión global superior al 75 % de modelo. Además, existe una relación entre las áreas taladas y la pendiente del terreno, así como su distancia a las vías de acceso. Conclusiones: La metodología propuesta permite identificar actividad de tala de la cobertura forestal en espacio y tiempo. Adoptar esta metodología e integrarla en las labores de monitoreo dentro de las instituciones gubernamentales permitirá un seguimiento más eficiente de la tala ilegal.