Método alternativo para la elaboración de cartografía consistente de ocupación y uso del suelo, orientado a estudios de dinámica territorial
Fecha
2018
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Editor
Universidad Rey Juan Carlos
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Resumen
Los recursos que sustentan la existencia de nuestro planeta son finitos, frágiles y
No-renovables. Entre éstos, el suelo y su cubierta de ocupación son especialmente
importantes como base del asentamiento de los ecosistemas, sustento del medio
ambiente y desarrollo de actividades humanas.
La compleja red de interacciones de los sistemas socio-ecológicos
acoplados ha generado la degradación de los ecosistemas naturales con
implicaciones graves, destacando la pérdida mundial de la mitad de la cubierta
forestal y la devastación irreversible del 30% de los ecosistemas. En México se observan transformaciones dramáticas del paisaje y cambios mayores que la
media mundial, con pérdidas del 0.3% anuales de la superficie vegetal natural
transformada principalmente hacia fines agrícolas, urbanos e infraestructura
asociada.
La evaluación de la transformación del paisaje bajo marcos teóricos de la
Geomática y en base a análisis de cambios de ocupación y uso del suelo, resultan
una herramienta útil que busca conocer sitios específicos transformados, valorar
las magnitudes de los cambios ocurridos, saber causas y proyectar posibles
escenarios futuros para evaluar sus implicaciones. El análisis de la dinámica de
ocupación requiere de datos geográficos oportunos y confiables que organizados,
procesados y analizados bajo las metodologías adecuadas representan una base
consistente para la evaluación, planeación y gestión de recursos territoriales.
Ante la probable imprecisión, discontinuidad temporal y escala espacial
insuficiente de los datos oficiales del corredor minero Filos-Bermejal en la zona
central del Estado de Guerrero, en México, la presente tesis plantea un método
alternativo basado en técnicas de detección de cambios y clasificación
supervisada a imágenes satelitales para generar cartografía consistente orientada
al análisis de la dinámica de ocupación y uso del suelo durante el periodo de 1989
a 2016.
La metodología del trabajo considera: a) El uso de imágenes Landsat de
cinco fechas durante el periodo de estudio. b) La aplicación del modelo de
corrección topográfica SCS+C, mejorado a través de una propuesta de
clasificación de pendientes de la zona de estudio en el cálculo del parámetro
moderador. c) El uso de imágenes transformadas de: Índices de Vegetación de
Diferencia Normaliza (NDVI), Índices de Brillo-Verdor-Humedad (Tasselled
Cap-TC) y Componentes Principales (CP) en el desarrollo de un análisis de
detección de cambios mediante métodos No-supervisados y definición
automática de umbrales de cambio. d) La generación de cartografía de ocupación y uso del suelo mediante un método que combina técnicas de detección de
cambios con técnicas de clasificación supervisada aplicada a zonas dinámicas de
cambio. e) Un análisis comparativo de la consistencia de la cartografía de
ocupación y uso del suelo generada, a partir de información de ciertos periodos
(de prueba). f) El desarrollo de un análisis de la dinámica de ocupación y uso del
suelo del periodo del estudio, para la zona de estudio en tiempo pasado y
presente, identificando las cubiertas que registran mayores y menores índices de
transición, las zonas que presentan una mayor y menor dinámica de cambio y
explorando algunos de los factores que intervienen para facilitar o condicionar la
transición de cubiertas.
De acuerdo a los resultados, se observó que incluir al modelo de
corrección topográfica SCS+C diferentes parámetros de corrección generados en
función de las pendientes, mejora la aplicación de la corrección convencional, ya
que los valores de reflectancia se normalizan según sea necesario considerando
la pendiente y la cantidad de luz/sombra que cada pixel reporta.
El método propuesto para la detección de cambios, limita la
participación humana, agregando objetividad y rapidez al proceso. El mapa final
de cambios es resultado de una combinación de distintos métodos Nosupervisados,
distintos tipos de información contenida en las imágenes
analizadas y distintos métodos de definición automática de umbrales.
El método alternativo de generación de cartografía de ocupación y
uso del suelo vía detección de cambios, es adecuado en el contexto de estudios
espacio-temporales. Una ventaja importante es la oportunidad de prescindir de
información de verdad terreno para todas las fechas del estudio, además de
generar una cartografía coherente, confiable y uniforme.
Se observa que a pesar de que el método de clasificación
convencional pueda reportar buenos resultados en procesos temporales independientes, pueden generar diferencias en la definición de límites de
categorías que probablemente no correspondan a cambios de cubiertas, sino a
diferencias en el análisis, interpretación y designación de la categoría por parte
del algoritmo clasificador. La introducción de la detección de cambios como una
condicionante para aplicar o no el método de clasificación supervisada, en cierta
medida es un proceso de control que da una mayor certeza sobre las posibles
zonas de cambio de cubiertas.
Estudios como el presente pueden sentar bases de otros análisis orientados
al monitoreo de la transformación del espacio y sus implicaciones, así como la
creación de los escenarios futuros de ocupación y uso del suelo que de alguna
manera pueden servir como soporte a tomadores de decisiones para el diseño e
implementación de planes y políticas de ordenamiento y gestión territorial.
Descripción
Tesis Doctoral leída en la Universidad Rey Juan Carlos de Madrid en 2018. Directores de la Tesis: Raúl Romero Calcerrada y Carlos J. Novillo Camacho
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