ESTUDIO MULTITEMPORAL DEL NOR- NOR-ORIENTE DEL ECUADOR
ESTUDIO MULTITEMPORAL DEL             NOR-ORIENTE DEL ECUADOR                         MEMORIA TÉCNICAESTUDIO MULTITEMPORAL...
AGRADECIMIENTOSLa verificación en campo en las zonas correspondientes al Territorio de la Nacionalidad Cofán se pudorealiz...
RESUMENEl objetivo de este proyecto fue realizar un estudio multitemporal de cobertura vegetal y uso del sueloentre los añ...
modelo de selección discreta (logit) para estimar la probabilidad de que un píxel2 sea convertido a usosagrícolas en funci...
CONTENIDO1. INTRODUCCIÓN                                                                                               92....
5.7.1 Unidades puras                                                                                      28   5.7.2 Veget...
Anexo 3: Mapa de MegaProyectos                                                                               77Anexo 4: Ma...
1. INTRODUCCIÓNLa Compañía Geoplades Cia. Ltda., remitiéndose a los términos del contrato firmado con The NatureConservanc...
Figura 2 Sistema nacional de áreas protegidas2. METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTOSDiagnóstico, evaluación y validación de inform...
Suelo. Los elementos a ser revisados verificados o actualizados fueron únicamente aquellos que pudierande alguna manera se...
Todas estas ediciones cumplen con los parámetros y estándares internacionales de edición cartográfica parala escala 1:50.0...
elemento gráfico. Para el posterior enlace con los elementos gráficos, las bases de datos alfanuméricasposeen el mismo ide...
Figura 4 Estructura de la Geodatabase para el proyecto3.7 Elaboración del Mapa Base FinalComo último paso se procedió a la...
4. ELABORACIÓN DEL MAPA DE MICROCUENCAS Y MEGAPROYECTOSEstos mapas fueron preparados utilizando información base a escala ...
confunde con el témino “Land Use” (uso del suelo), que incorpora componentes funcionales, noestrictamente físicos y, por t...
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5.6.1 Verificación de campo y ajuste de la clasificaciónLa verificación se realizó de forma estratificada, con énfasis en ...
A partir de estos puntos de muestreo se efectuó la relación entre los dos sets de información, quecorresponde a la imagen ...
Este estadístico indica la probabilidad de que un píxel de referencia sea correctamente clasificado. Es unamedida del erro...
5.6.35.6.3 Edición mapa finalLa edición final de la cartografía temática se realizó de acuerdo a las normas internacionale...
Figura 6 Leyenda temática utilizada en los mapas de ecosistemas y cobertura vegetal y ocupación del sueloFigura 6.a Leyend...
Figura 6.b Leyenda temática para el mapa de cobertura vegetalEstudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo...
5.7 Caracterización de la cobertura vegetal y uso del sueloEs necesario indicar que la cobertura vegetal no es constante e...
Arbustal montano de los Andes del NorteEn este tipo de vegetación su cobertura está parcialmente totalmente deforestada. L...
Estudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030   30Producto Co...
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4. estudio-multitemporal-al-nororiente-ecuatoriano

  1. 1. ESTUDIO MULTITEMPORAL DEL NOR- NOR-ORIENTE DEL ECUADOR
  2. 2. ESTUDIO MULTITEMPORAL DEL NOR-ORIENTE DEL ECUADOR MEMORIA TÉCNICAESTUDIO MULTITEMPORAL DE LA COBERTURA VEGETAL Y USO DEL SUELO EN PROYECCIÓN LOS AÑOS 1990 - 2008 Y PROYECCIÓN AL 2030 PRESENTADO A: CONSERVANCY THE NATURE CONSERVANCY PRESENTADO POR: LTDA. GEOPLADES CIA. LTDA GeoPlaDes. Dir. El Mercurio E10-65 y La Razón. Teléfonos: (593 02) 2269615 – 2243378 Contacto: ualvarez@geoplades.com.ec www.geoplades.com.ec Quito-Ecuador ABRIL DE 2009Estudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 2Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  3. 3. AGRADECIMIENTOSLa verificación en campo en las zonas correspondientes al Territorio de la Nacionalidad Cofán se pudorealizar gracias a la colaboración de la Federación Indígena de la Nacionalidad Cofán del Ecuador –FEINCE y de las siguientes personas:William LucitanteCésar LucitanteJosé HernándezMarcos QuenamáÁngela Descance GEOPLADESEQUIPO TÉCNICO DE GEOPLADESGeógrafos • Ing. Cristina Arias • Ing. Manuel Peralvo • Lorena Rosas • Lizzette Hermosa • Ing. Paola SoriaCartógrafos • Crtg. Gonzalo Pinos • Crtg. Ulises ÁlvarezBotánicos • Dr. Edwin Narváez • Bilog. William Defas • Bilog. Diego ReyesEstudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 3Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  4. 4. RESUMENEl objetivo de este proyecto fue realizar un estudio multitemporal de cobertura vegetal y uso del sueloentre los años 1990 y 2008 y escenarios al 2030 en el Territorio Cofán y las zonas de influencia a escala1:50000 en conjunto con la Federación Indígena de Nacionalidad Cofán. Con el transcurso del desarrollode la consultoría, la importancia de la zona se fue ampliando hasta cubrir el nor-oriente Ecuatoriano. Así elárea de estudio abarca las provincias del Carchi, Imbabura, Pichincha en la Sierra y Sucumbíos, Napo yOrellana en la Amazonía. .La metodología desarrollada se basó en uso de los sensores remotos, esta valiosa metodología es utilizadapara identificar, describir, cuantificar y monitorear los cambios de la cobertura vegetal, los avances de lafrontera agrícola y los patrones de comportamiento de estas unidades espaciales, por actividades yalteraciones antropogénicas o cambios climáticos, así como la descripción de escenarios tendenciales.Este análisis comenzó con una fase de recopilación, diagnóstico y validación de información secundariagenerada por varias instituciones públicas y privadas, nacionales y extranjeras.Una vez realizado el diagnóstico y validación de información como fase previa, se procedió a la elaboraciónde Mapa base, el cual representa toda la información planimétrica, altimétrica y toponímica quecaracteriza a nuestra área de estudio. Esta información fue obtenida mediante digitalización de cartastopográficas oficiales del Instituto Geográfico Militar. El área de estudio está cubierta en su totalidad con 80cartas topográficas las cuales cubren un área de aproximada de 4’105.067 hectáreas.Mediante el uso de procesos basados en el análisis digital de imágenes y sensores remotos se procedió ageoreferenciar, tratar y clasificar imágenes satelitales Landsat de los años 1988, 1989 y 1991 para obtener elMapa de Cobertura Vegetal y Ocupación del Suelo y el Mapa de Ecosistemas para el año referencial de1990. De la misma manera se clasificaron 23 imágenes ASTER para obtener los mapas correspondientes alaño 2008. Estos trabajos fueron complementados con la verificación en campo efectuada en el primertrimestre del año 2009. El esquema de clasificación utilizado en los mapas de ecosistemas corresponde alpropuesto por Nature Serve, el cual maneja el criterio de ecoregiones.Estos mapas fueron utilizados como insumos para la generación de un mapa de análisis multitemporal y unde mapa de escenarios tendeciales al año 2030.Como resultado de este análisis se concluyó que en el periodo aproximado de veinte años se ha perdidoaproximadamente 250000 hectáreas de bosque primario1 debido a la expansión de la frontera agropecuariay otras actividades extractivas.Por otra parte se hace notoria la importancia de las zonas establecidas como territorios de la nacionalidadCofán, esta investigación permite constatar la importancia de los planes de manejo para la conservación.El incremento de las clases de ocupación antrópica como cultivos de ciclo corto, anuales y perennes ypastos plantados ha sido de 314075,9 hectáreas; en el año 2008 se reportaba un total de 913179 hectáreas,mientras que en la década de los 90´s se reporta 599103 hectáreas.El objetivo de análisis de proyección al año 2030 fue determinar áreas con mayor susceptibilidad a serafectadas por procesos de conversión de ecosistemas naturales en el Norte del Ecuador en el período 2008 -2030. La metodología consiste en la implementación de un modelo empírico que caracterice los procesos deconversión de la vegetación natural observados en el período aproximado de veinte años. Se utilizó un1 Excluyendo otras formaciones vegetales naturalesEstudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 4Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  5. 5. modelo de selección discreta (logit) para estimar la probabilidad de que un píxel2 sea convertido a usosagrícolas en función de un conjunto de variables independientes. La variable dependiente corresponde a lasáreas de vegetación natural que experimentaron conversión a usos agrícolas o pecuarios en el período 1990– 2008. La variable se generó utilizando los mapas de uso y cobertura del suelo elaborados en fases previas.Se utilizaron un total de diez variables independientes para estimar los modelos de conversión.El escenario de conversión de ecosistemas naturales construido sobre la base de las trayectorias observadasidentifica algunas áreas de potencial importancia en términos de manejo del territorio.En la sierra se observan patrones dispersos de conversión potencial, con áreas más coherentes en el valle deTabacundo, el área periurbana de Ibarra, y el valle del Chota. En las vertientes orientales, las zonas deconversión están asociadas a los ejes viales que unen la sierra con la Amazonía, con un área importanteidentificada alrededor de La Bonita. En la Amazonía, se observa que la mayoría de remanentes devegetación ubicados en el triángulo formado por Nueva Loja, Shushufindi y Puerto Francisco de Orellanaserían potencialmente convertidos. Adicionalmente, un frente extenso de deforestación se puede observaren el extremo Noroccidental de la subregión asociado al eje entre Nueva Loja y Lumbaqui, el cual seprolonga hacia la cuenca alta del río Aguarico. En conclusión, el escenario muestra una consolidación de lamatriz de intervención en la sierra y la llanura amazónica, junto con una expansión hacia arriba de las áreasde intervención en las vertientes orientales de los Andes.2 El análisis se desarrollo mediante el uso de datos tipo rasterEstudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 5Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  6. 6. CONTENIDO1. INTRODUCCIÓN 92. METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTOS PROCEDIMIENTOS 103. ELABORACIÓN DEL MAPA BASE MAPA 113.1 Edición cartográfica 113.2 Estandarización y sistematización 123.3 Estructuración para formato SIG 123.4 Creación de los elementos clasificados según su topología 123.5 Creación de las Bases de Datos espacial 123.6 Elaboración de la Simbología Convencional 133.7 Elaboración del Mapa Base Final 144. ELABORACIÓN DEL MAPA DE MICROCUENCAS Y MEGAPROYECTOS MICROCUENCAS 155. ELABORACIÓN DE LOS MAPAS DE ECOSISTEMAS, COBERTURA VEGETAL Y LOS ECOSISTEMAS, VEGETALOCUPACIÓN DEL SUELO DE LOS AÑOS 1990 Y 2008 155.1 Metodología 155.2 Recopilación de Información Secundaria 16 Imágenes5.3 Procesamiento Digital de Imágenes 16 5.3.1 Corrección Geométrica (Rectificación) 18 5.3.2 Corrección radiométrica: Corrección Atmosférica y corrección de bandeamiento 195.4 Clasificación supervisada y visual de imágenes satelitales 19 5.4.1 Definición digital de categorías (Áreas de entrenamiento) 19 5.4.2 Agrupación de los píxeles de la imagen por categorías (fase de asignación) 21 5.4.3 Filtraje 215.5 Elaboración del mapa preliminar 215.6 Elaboración del mapa final 21 5.6.1 Verificación de campo y ajuste de la clasificación 22 5.6.2. Análisis de la precisión de la clasificación supervisada de imágenes 22 5.6.3 Edición mapa final 255.7 Caracterización de la cobertura vegetal y uso del suelo 28Estudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 6Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  7. 7. 5.7.1 Unidades puras 28 5.7.2 Vegetación antropogénica 416. ELABORACIÓN DEL MAPA MULTITEMPORAL PARA LOS AÑOS 1990 Y 2008 49 MAPA PARA 20086.1 Metodología 506.2 Resultados 527. ELABORACIÓN DE LA PROYECCIÓN DE COBERTURA VEGETAL Y OCUPACIÓN COBERTURADEL SUELO AL AÑO 2030, PROCESOS DE CONVERSIÓN DE ECOSISTEMAS 2030, CONVERSIÓNNATURALES 547.1 Introducción 547.2 Métodos 55 7.2.1 Área de estudio 55 7.2.2 Metodología de modelamiento 56 7.2.3 Pre-procesamiento 577.3. Resultados y discusión 61 7.3.1 Modelo de conversión de ecosistemas naturales 61 7.3.2 Conclusiones y recomendaciones 64 SISTEMATIZACIÓN ESTRUCTURACIÓN8. LEVANTAMIENTO, SISTEMATIZACIÓN Y ESTRUCTURACIÓN DE DATOS GOBIERNOSRECOPILADOS EN GOBIERNOS PROVINCIALES, MUNICIPIOS Y OTRASINSTITTUCIONES 648.1 Recopilación de Información Existente 658.2 Inventario de Información 668.3 Evaluación de la Información Existente 66 8.3.1 Análisis de la información existente 68 8.3.2 Calificación y selección de información 68 8.3.3 Diagnóstico de la información existente 69 8.3.4 Sistematización de la Información 698.4 Resultados 699. FASE DE APOYO TÉCNICO A MIEMBROS DE LA FEINCE TÉCNICO LA 71BIBLIOGRAFÍA 73Anexo 1: Mapa Base (Cartas topográficas, Nevado Cayambe) 75Anexo 2: Mapa de Microcuencas 76Estudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 7Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  8. 8. Anexo 3: Mapa de MegaProyectos 77Anexo 4: Mapa de cobertura vegetal y uso, año 1990 78Anexo 5: Mapa de cobertura vegetal y uso actual, año 2008 79Anexo 6: Mapa de Ecosistemas año 1990 80Anexo 7: Mapa de Ecosistemas año 2008 81Anexo 8: Mapa Multitemporal para los años 1990 y 2008 82 paraAnexo 9: Mapa de escenarios para el año 2030 (Mapa de conversión de áreas) 83Anexo 10: Matriz de evaluación 84 entreganAnexo 11: Cartas de las instituciones que entregan información 85Anexo 12: Matriz de análisis multitemporal 86Estudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 8Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  9. 9. 1. INTRODUCCIÓNLa Compañía Geoplades Cia. Ltda., remitiéndose a los términos del contrato firmado con The NatureConservancy TNC, para la elaboración del Estudio Multitemporal de la cobertura vegetal y uso del sueloen los años 1990 - 2008 y proyección al 2030 en el Nor-Oriente del Ecuador, presenta la metodologíautilizada para el desarrollo de este estudio.Este trabajo se basó en la percepción remota y análisis cartográfico con el uso de Sistemas de InformaciónGeográfica.En el ámbito mundial una de las metodologías modernas y de más uso es la utilización de los sensoresremotos, esta valiosa metodología es utilizada para identificar, describir, cuantificar y monitorear loscambios de la cobertura vegetal, los avances de la frontera agrícola y los patrones de comportamiento deestas unidades espaciales, por actividades y alteraciones antropogénicas o cambios climáticos, así como ladescripción de escenarios tendenciales.Ubicación del área de estudio.El área de estudio se encuentra ubicada al nororiente del territorio ecuatoriano y abarca las provincias delCarchi, Imbabura, Pichincha en la Sierra y Sucumbíos, Napo y Orellana en la Amazonía, la zona de estudiose caracteriza por poseer varios ecosistemas frágiles de ahí la importancia del presente estudio.Esta zona gran cantidad de especies de flora y fauna haciendo de este espacio un lugar de visita obligadapor turistas nacionales y extranjeros, ya que en esta zona se encuentran siete (7) regiones consideradasdentro del sistema nacional de áreas protegidas. Figura 1 Ubicación del área de estudioEstudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 9Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  10. 10. Figura 2 Sistema nacional de áreas protegidas2. METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTOSDiagnóstico, evaluación y validación de información. El diagnóstico, evaluación y validación contempla la realización de un estudio previo de los documentos analógicos o digitales que permitan un conocimiento puntual de la zona de interés o área de estudio. La caracterización geográfica del área de estudio permite definir puntualmente: • Tipo de información Alfanumérica Raster Vector • Escala • Formato • Año de edición • Institución responsable • ActualidadEl conocimiento específico de ciertas características de la información permite agilitar los procesos deedición, estructuración y enlace de datos topológicos que finalmente formarán parte de los metadatos encada una de las coberturas generadas en el proceso.En esta fase se revisó información generada y difundida por el IGM. Esc: 1: 50000 para el proyecto CartaNacional por ser este el único organismo Nacional que genera oficialmente este tipo de documento.Cabe mencionar que en lo referente a fechas de toma de fotografía, edición y actualidad de la mismanuestra propuesta de actualización radica en que los datos que podrían ser de utilidad en el documento basefinal, fueron actualizados en las salidas de campo previo la obtención del Mapa de Cobertura y Uso delEstudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 10Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  11. 11. Suelo. Los elementos a ser revisados verificados o actualizados fueron únicamente aquellos que pudierande alguna manera ser determinantes para el análisis: infraestructuras como vías, pozos petroleros, etc.3. ELABORACIÓN DEL MAPA BASEUna vez realizado el diagnóstico y validación de información como fase previa, se procedió a la elaboraciónde Mapa base, en el que representa toda la información topográfica, planimétrica, altimétrica y toponímicaque caracteriza a nuestra área de estudio.Esta actividad está constituida por 2 procesos específicos: la edición cartográfica propiamente dicha y laestandarización y sistematización de la misma.Las cartas topográficas utilizadas en este proyecto, elaboradas y difundidas por el Instituto GeográficoMilitar, escala 1:50 000, se muestran a continuación en la Figura 3: Figura 3 Cartas topográficas a escala 1:50 000 utilizadas en este estudio: 3.Las especificaciones técnicas utilizadas para la elaboración del mapa son:Proyección: UTMDatum Horizontal: WGS84Datum Vertical: Nivel Medio del Mar, Estación Mareográfica de La Libertad.Zona: 18 Sur3.1 Edición cartográficaLa información fue generada a través de la digitalización en pantalla de cartas topográficas del InstitutoGeográfico Militar utilizando las herramientas del software Microstation. La edición cartográfica consisteen la corrección de problemas comunes de los procesos de levantamiento de información: incorporación deelementos omitidos por error, corrección de elementos ingresados varias veces, corrección de elementosque no llegan a empatarse con los elementos que deberían (undershoots) o que sobre pasan de loselementos con los que deberían intersecarse (overshoots), edición de empalmes, entre otras correcciones.Estudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 11Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  12. 12. Todas estas ediciones cumplen con los parámetros y estándares internacionales de edición cartográfica parala escala 1:50.000.3.2 Estandarización y sistematizaciónToda la información digitalizada fue procesada para que cumpla con los parámetros de precisión,condiciones geométricas, densidad de elementos, información alfanumérica asociada, necesarios paraingresar al Sistema de modo que puede ser utilizada para la generación de los modelamientos SIGposteriores.3.3 Estructuración para formato SIG3.3La estructuración para formato SIG contempla también de dos procesos: la estructuración para Sistemas deInformación Geográfica y la vinculación de la información alfanuméricaEstructuración para Sistemas de Información Geográfica: Es la validación de todos los elementos gráficos yalfanuméricos de cada una de las coberturas y la generación de topología de las mismas.Vinculación de la información alfanumérica: La información alfanumérica ingresada es aquella que facilitala descripción de los diversos rasgos geográficos del área de estudio y aporta a la obtención de capastemáticas de la zona y que permite realizar cálculos para los modelamientos SIG. El proceso de validación,es la relación que existe entre las diferentes capas temáticas (parte gráfica) y la información alfanumérica,obteniéndose una relación directa entre cada uno de los rasgos geográficos con los atributos, descripciones,características y otros elementos obtenidos de la información alfanumérica.La capas de información a ser entregadas al TNC y que formarán parte del documento final y fueronestructuradas en el Software ArcGIS y complementadas con una Metadata propios en cada una de lascoberturas para lo que se utilizará también el Software ArcGIS 9.2. Los datos se encuentran estructuradosen una geodatabase que cumple con los estándares manejados por TNC.3.4 Creación de los elementos clasificados según su topologíaLa creación de topología consistió en la validación de todos los elementos gráficos levantados en un sistemaCAD (en este caso MicroStation) y llevados a un GIS donde se reconoce cada elemento como una unidad;es decir, que, por ejemplo, un centro poblado fue capturado como un conjunto de líneas que marca superímetro, pero al crear topología, los elementos adyacentes son reconocidos como tales y se conforma unpolígono en base a estas líneas.La creación de topología es el elemento que distingue a un GIS de un CAD; los diferentes tipos deelementos poseen características topológicas diferentes, de tal modo que los puntos son reconocidos contopología de puntos, las líneas con topología de líneas y los conjuntos de líneas adyacentes y que formanunidades cerradas son creados con topología de polígonos.El momento de la creación de topología se asignó identificador a cada unidad para su posterior enlace conla base de datos.3.5 Creación de las Bases de Datos espacialLa creación de las Bases de Datos contempló la incorporación de toda la información alfanumérica queconsta dentro de las cartas topográficas como (nombres de poblaciones, sitios, formas de relieveimportantes, entre otros) dentro de una base de datos que posteriormente pueda ser relacionada con cadaEstudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 12Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  13. 13. elemento gráfico. Para el posterior enlace con los elementos gráficos, las bases de datos alfanuméricasposeen el mismo identificador que fue asignado en la creación de topología.Se hizo uso de la relación entre los identificadores asignados a los elementos gráficos en la creación detopología y los que constan dentro de las bases de datos alfanuméricas (enlaces de las bases de datos), comopor ejemplo No. de punto en los datos de coordenadas, código identificador del tipo de vía, nombres de ríoscota elevación en curvas de nivel etc.A continuación se construyó la Base de datos espacial. La base de datos espacial (spatial database) es unsistema administrador de bases de datos que maneja datos existentes en un espacio o datos espaciales. Elespacio establece un marco de referencia para definir la localización y relación entre objetos. El quenormalmente se utiliza es el espacio físico que es un dominio manipulable, perceptible y que sirve dereferencia. La construcción de una base de datos geográfica implica un proceso de abstracción para pasar dela complejidad del mundo real a una representación simplificada que pueda ser procesada por el lenguaje delas computadoras actuales.Un modelo de datos geográfico es una abstracción del mundo real que emplea un conjunto de objetos dato,para soportar el despliegue de mapas, consultas, edición y análisis. Los datos geográficos, presentan lainformación en representaciones subjetivas a través de mapas y símbolos, que representan la geografíacomo formas geométricas, redes, superficies, ubicaciones e imágenes, a los cuales se les asignan susrespectivos atributos que los definen y describen.Un dato espacial es una variable asociada a una localización del espacio. Normalmente se utilizan datosvectoriales, los cuales pueden ser expresados mediante tres tipos de objetos espaciales: punto, línea ypolígono. Sin embargo, las bases de datos espaciales, o geodatabases, también permiten el ingreso da datostipo raster, cad, etc. El acceso a la Geodatabase puede realizarse a través de los menús estándares deArcCatalog, ArcMap y ArcToolbox. Su estructura puede verse a en la figura 4.El siguiente paso consistió en la edición de los Metadatos de cada una de las coberturas, este proceso sellevó a cabo bajo la norma de la Federal Geographic Data Comite (FGDC).La geodatabase contiene además información a escala 1:250 000, difundida en el Almanaque ElectrónicoEcuatoriano (AEE), publicado por la Alianza Jatún Sacha/CDC en el año 2002.3.6 Elaboración de la Simbología ConvencionalLa leyenda cartográfica de simbología convencional ha sido elaborada, considerando parámetros, tipoutilizados por el IGM. Para escalas 1: 50000, los elementos cartográficos que se representan en estedocumento y como se puede observar en la Figura 5, describen: Sitios de importancia, red vial, redhidrográfica y accidentes altimétricos.Estudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 13Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  14. 14. Figura 4 Estructura de la Geodatabase para el proyecto3.7 Elaboración del Mapa Base FinalComo último paso se procedió a la edición cartográfica final, que consistió en incorporar elementos propiosde un mapa (título, ubicación, leyenda, norte, escala, fuentes, etiquetas, entre otros). Figura 5. Simbología Convencional El mapa base está concebido para ser preparado cada vez, en función de la carta topográfica que se requiera imprimir o estudiar. El View del Layout correspondiente3 a este mapa, comprende 15º de longitud y 10º de latitud, tal como una carta topográfica a escala 1:50000.Referencia: • Anexo 1 en este documento • Cartas topográficas en el archivo digital en formato .mxd3 Referencia: CartasTopográficas. mxdEstudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 14Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  15. 15. 4. ELABORACIÓN DEL MAPA DE MICROCUENCAS Y MEGAPROYECTOSEstos mapas fueron preparados utilizando información base a escala 1:250 000 e información temáticaentregada por TNC en el caso del Mapa de Megaproyectos e información de Microcuencas Hidrográficasdel Almanaque Electrónico Ecuatoriano, esta cobertura requería edición de los elementos gráficos, por loque fue ajustada a escala 1:250000 utilizando la información base antes mencionada.En el mapa de “Megaproyectos” se puede apreciar las amenazas antrópicas de la zona, como sonconcesiones petroleras, mineras, proyectos hidroeléctricos, etc.Estos elementos forman parte de la geodatabase temática y cuentan con sus respectivos metadatos bajo lanorma de la Federal Geographic Data Comite (FGDC).Referencia: • Anexo 2 y 3 en este documento • Mapa de Microcuencas y Mapa de Megaproyectos en el archivo digital en formato . mxd. MAPAS5. ELABORACIÓN DE LOS MAPAS DE ECOSISTEMAS, COBERTURA VEGETAL Y OCUPACIÓN DELSUELO DE LOS AÑOS 1990 Y 20085.1 MetodologíaPara este análisis se utilizaron los fundamentos de la teledetección. Conocida comúnmente comopercepción remota, la teledetección es la técnica que permite obtener información sobre un objeto,superficie o fenómeno a través del análisis de los datos adquiridos por un instrumento que no está encontacto con él. Se basa en que cada objeto, área o fenómeno emite un espectro electromagnéticoespecífico, en función de su propia naturaleza y de las radiaciones que recibe. La reflectancia de eseespectro electromagnético se denomina firma espectral, la cual hace distinguible a ese objeto, superficie ofenómeno de los demás.Se emplearon imágenes satelitales ASTER y Landsat; las cuales tienen la característica de poseer diferentesbandas espectrales, y por lo cual se pueden realizar diferentes combinaciones entre ellas y visualizar demejor manera los diferentes tipos de vegetación y otros parámetros importantes como el estado de lavegetación, composición de suelos, características de las rocas, humedad relativa y determinación debiomasa. Si bien existe presencia de nubes en las imágenes tratadas, debido a la calidad de las mismas, estosvacíos de información han sido complementados con salidas a la zona de estudio.Las imágenes Landsat se utilizaron para la generación del mapa de cobertura vegetal de año 1990, mientrasque las Imágenes ASTER se utilizaron para la elaboración del Mapa de cobertura vegetal del año 2008.Es importante mencionar que en este análisis se ha estudiado la ocupación del suelo. Los estudios sobreocupación del suelo están basados en la caracterización sistemática de la cobertura de la superficie terrestre,a partir de los patrones de información que proporcionan imágenes aéreas o de satélite.Especialmente decisiva ha sido la Teledetección, gracias a la cual se dispone de un importante suministro desofisticadas imágenes y del desarrollo de potentes técnicas para su interpretación. El término, derivado delinglés “Land Cover” , se refiere a la representación de aquello que puede “identificarse” o “detectarse”(manual o automáticamente) en la superficie terrestre a partir de una fuente de datos homogénea,generalmente una imagen de satélite o una fotografía, y para un nivel de detalle dado. Aunque a veces seEstudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 15Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  16. 16. confunde con el témino “Land Use” (uso del suelo), que incorpora componentes funcionales, noestrictamente físicos y, por tanto, indetectables por un sensor e inapreciables por un intérprete, como sontenencia de la tierra y sistemas productivos; lo que no forma parte de esta consultoría. Por esta razón alproducto generado se lo denominará mapa de cobertura vegetal y ocupación del suelo en contraposicióncon el mal empleado término: mapa de cobertura vegetal y uso.Así, por ejemplo, en los productos de ocupación del suelo no encontraremos parques naturales, sino áreascon vegetación natural o cultivos. Por otro lado, ante una determinada zona urbana, se distinguirá unaestructura compacta o de baja densidad, pero no encontraremos referencia alguna a si se trata de un árearesidencial o un barrio de negocios de la ciudad. En el caso de la ocupación del suelo con pastos no se podrádeterminar si se trata de zonas con uso ganadero, ovino o terrenos abandonados.Para la obtención del mapa de cobertura vegetal y ocupación del suelo se realizaron las siguientesactividades:5.2 Recopilación de Información SecundariaEsta fase del estudio consistió obtención y análisis de información que pudiera servir de apoyo para laelaboración del mapa. La información secundaria utilizada para el presente trabajo se enlista acontinuación: Mapa de cobertura vegetal obtenida del Almanaque Electrónico Ecuatoriano (AEE) Mapa de formaciones vegetales de NatureServe editado por Carmen Josse. Información cartográfica base editada por Geoplades45.3 Procesamiento Digital de ImágenesThe Nature Conservancy proporcionó a GeoPlaDes 23 imágenes ASTER de la zona de estudio y 3 imágenesLandsat. Las cuales se enlistan a continuación:Imágenes Aster:5 • 2007jan29_limite.tif • 2008aug27c_limite.tif • 2007feb07s_limite.tif • 2007feb07n_limite.tif • 2007feb05s_limite.tif • 2003sep15c_limite.tif • 2003sep15n_limite.tif • 2003sep15s_limite.tif • 2005may24n_limite.tif • 2005may24s_limite.tif • 2005nov23c_limite.tif • 2007feb05n_limite.tif • 2003nov18s_limite.tif4 Ver el apartado 3 de este documento5 Las fechas de toma se especifican en el nombre de las imágenes.Estudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 16Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  17. 17. • 2007feb05c_limite.tif • 2008jan25_limite.tif • 2003nov18n_limite.tif • 2005nov23s_limite.tif • 2008aug27s_limite.tif • 2003nov18c_limite.tif • 2005nov23n_limite.tif • 2008aug27n_limite.tif • 2004jul08_limite.tif • 2007jan29_limite.tifImágenes Landsat: • TM_07August1989_Limite.tif • TM_15October1991_Limite.tif • TM_23April1988_Limite.tifLas especificaciones de las imágenes satelitales utilizadas para la interpretación de la cobertura vegetal y usoactual del suelo del área de estudio fueron las siguientes:Tabla 1. Características de las imágenes satelitales disponiblesCaracterísticas de la imagen ASTER Características de la imagen LandsatImagen Geocodificada Imagen GeocodificadaBandas Multiespectrales Bandas MultiespectralesBand 1: Verde Visible (0.52 µm a 0.60 µm) Band 3: Rojo (0,63 µm a 0,69 µm)Band 2: Rojo Visible (0.63 µm a 0.69 µm) Band 4: Infrarojo cercano (0,76 µm a 0,9 µm)Band 3: Infrarojo cerano (0.76 µm a 0.86 µm) Band 5: Infrarojo medio(1.55 µm a 1.75 µm)Band 4: Infrarojo medio (1.6 µm a 1.7 µm)Band 5: Infrarojo medio (2.145 µm a 2.185 µm)Resolución espacial: 15 metros Resolución espacial: 30 metrosTipo de dato: 8-bits Tipo de dato: 8-bitsA continuación se enlistan la utilidad para cada una de las bandas en función del ancho de banda yresolución espectral del sensor ASTER: • Banda 2: (0,63 a 0,69 micrones - rojo -) Es una banda de absorción de clorofila, muy útil para la clasificación de la cubierta vegetal. También sirve en la diferenciación de las distintas rocas y para detectar limonita. • Banda 3: (0,76 a 0,86 micrones - infrarrojo cercano -) Es útil para determinar el contenido de biomasa, para la delimitación de cuerpos de agua y para la clasificación de las rocas. • Banda 4: (1,60 a 1,70 micrones - infrarrojo medio -) Indicativa del contenido de humedad de la vegetación y del suelo. También sirve para discriminar entre nieve y nube.Cada generación de sensores muestra mejoras en la adquisición de los datos y en la calidad de la imagenrespecto a las generaciones anteriores. Sin embargo, todavía existen algunas anomalías que son inherentes aEstudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 17Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  18. 18. los sensores y que pueden ser corregidas aplicando fórmulas matemáticas derivadas de las distorsiones(Lillesand y Kiefer 1979).Generalmente, hay dos tipos de corrección de datos: radiométrica y geométrica.La corrección radiométrica considera las variaciones en las intensidades del píxel (números digitales que noson causadas por el objeto o la escena que está siendo escaneada). Estas variaciones incluyen: • Diferencia de sensibilidad o mal funcionamiento de los detectores • Efectos topográficos • Efectos atmosféricosLa corrección geométrica considera errores en las posiciones relativas de los píxeles. Estos errores sonincluidos por: • Geometría de visión del sensor • Variaciones del terreno5.3.1 Corrección Geométrica (Rectificación) CorrecciónEl proceso de rectificación consiste en la transformación matemática de coordenadas, desde un sistema deimagen (número de fila y columna) a un sistema de coordenadas reales del terreno. El principio se basa enidentificar puntos dentro de los dos sistemas y, determinar de esta manera, un modelo matemático quepermita realizar la transformación de todos los puntos del raster. Para este estudio se identificaronalrededor de 45 puntos de control adecuadamente distribuidos dentro de cada una de las imágenes. Una vezdefinido el modelo matemático de transformación, se calcularon las coordenadas cartográficas de todos lospíxeles de la misma. Todas las imágenes fueron rectificadas utilizando modelos matemáticos cuyosresiduales (en X y Y) fueron menores al error medio cuadrático de 10 m.El error medio cuadrático (RMS) corresponde a la Norma ISO TC-211, utilizada por el InstitutoPanamericano de Geografía e Historia (IPGH) cuya fórmula es: 0,2 mm x Em 0,2 x 50000 = 10 000 m = 10 mEste proceso fue complementado con la reasignación de los valores espectrales, que en este caso, fuerealizado mediante el método “vecino más cercano” 6 para minimizar el cambio de la resolución espectralde los píxeles.La corrección geométrica utilizada corresponde al sistema de proyección Transverse Mercator, dando lugara una imagen georreferenciada6 Cuando se realiza la corrección geométrica (rectificación), la imagen realmente cambia de “forma”: sufreestiramientos y rotaciones que se reflejan en el cambio de los valores espectrales originales de cada píxelrespecto a su posición espacial. El método del “vecino más cercano” corrige este cambio utilizando el valororiginal del píxel más cercano al que estamos analizando y asigna este valor al píxel de la imagenrectificada.ERDAS Inc. 2000. ERDAS Field Guide. Atlanta. GeorgiaEstudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 18Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  19. 19. La corrección geométrica se hizo mediante el método de ajuste de bloques (ajustes simultáneos), basado encriterios de la fotogrametría. Se utilizó este método para asegurar un correcto ajuste de las imágenesLandsat y ASTER. Mediante esta metodología se pretende que las imágenes queden “amarradas” entre sí,minimizando así, los errores en las zonas adyacentes entre imágenes.5.3.2 Corrección radiométrica: Corrección Atmosférica y corrección de bandeamientoLa corrección atmosférica sirvió para eliminar el efecto de la dispersión de la radiación electromagnéticaoriginada por parte de los gases y partículas en suspensión de la atmósfera, para que las variaciones en losmodelos fueran independientes de las condiciones atmosféricas.Este procedimiento se realizó de acuerdo a las recomendaciones que ofrece el United States GeologicalSurvey USGS, sobre la plataforma ERDAS IMAGINE 8.4, con la herramienta Radiometric Enhancementcon el método Haze Reduction.Tres imágenes ASTER utilizadas presentan problemas del sensor, en este caso bandeamiento7. Para atenuareste problema se utilizaron las herramientas del Interpreter, presentes en el programa ERDAS 8.4.Específicamente las herramientas del Análisis de Fourier.Posteriormente se aplico a las imágenes un filtro de paso bajo con la finalidad de atenuar los componentesde alta frecuencia de la imagen y permitir el paso de aquellos de baja frecuencia.5.4 Clasificación supervisada y visual de imágenes satelitalesLa clasificación implica categorizar una imagen multibanda en términos estadísticos, esto supone reducir laescala de medida de una variable continua (niveles digitales), a una escala nominal o categórica. La imagenmultibanda se convierte en otra imagen en donde los números digitales que definen cada píxel no tienenrelación con la radiancia detectada, sino se trata de una etiqueta que identifica la categoría asignada a esepíxel (Chuvieco, 1996).Se trabajó combinando la clasificación digital de imágenes en el programa Erdas 8.4 y una clasificaciónvisual.Se utilizó la combinación de bandas 4,3,2; para las imágenes ASTER y la combinación 5,4,3 en el caso de lasimágenes Landsat para una clasificación visual. Esta combinación de bandas nos permitió identificar lavegetación antrópica en colores rojos y discriminar zonas con suelo desnudo y áreas de expansión urbana,además es posible identificar formaciones de bosques y su estado de intervención.Se decidió realizar una clasificación visual, ya que esta técnica nos permitió no solamente estudiar larespuesta espectral de los píxeles, sino también la forma, textura y patrones.5.4.1 Definición digital de categorías (Áreas de entrenamiento)7Cuando el sensor proporciona lecturas mayores o menores que los otros detectores para la misma bandasobre la misma cubierta del terreno. ERDAS Inc. 2000. ERDAS Field Guide. Atlanta. GeorgiaEstudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 19Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  20. 20. Normalmente, la clasificación se realiza con un conjunto de clases predefinidas en mente. Tal conjunto esllamado esquema de clasificación (o sistema de clasificación). El propósito de este esquema es proporcionaruna estructura para organizar y categorizar la información que puede extraerse de los datos (Jensen 1983).El esquema de clasificación utilizado para la elaboración de los mapas de cobertura vegetal se basóúnicamente en su fisonomía, es decir su estructura. Por tal motivo se dividió la cobertura vegetal naturalen: Bosque Vegetación herbácea Vegetación arbustivaEn cuanto a las unidades correspondientes a ocupación del suelo se clasificaron en: Cultivos de ciclo corto, anuales y perennes Pastos plantados Invernaderos Zonas urbanas y de expansión urbana Suelo desnudoPara la elaboración del mapa de ecosistemas analizó la propuesta de clasificación de formaciones vegetaleseditadas por Carmen Josse para NatureServe para la parte continental del territorio ecuatoriano. Estapropuesta se basa en el concepto de eco regiones.Los sistemas ecológicos terrestres, para esta propuesta, se definen como grupos de comunidades vegetalesque tienden a co-ocurrir en el paisaje debido a su relación con factores comunes y determinantes comoprocesos ecologicos, sustratos y/o gradientes ambientales.Los factores comunes y determinantes, mencionados anteriormente, los cuales establecen las comunidadesvegetales considerados en este análisis son: Elevación Geoformas Bioclimas VegetaciónPor otro lado, método de clasificación proporciona elementos para la planificación de la conservación, yaque estas unidades representan lo mejor posible diferentes conjuntos de biota, por este motivo el criterio decomposición florística juega también un rol determinante en este enfoque.Después de determinar el sistema de clasificación, se procedió a determinar áreas de entrenamiento, parauna clasificación digital, el método consiste en establecer numerosas “clases” o firmas espectrales, lasmismas que contienen píxeles con un comportamiento espectral similar, a continuación éstas se agruparonhasta obtener el número de “clases” acorde con las exigencias del nivel de detalle y escala del estudio; paraeste estudio se obtuvieron 60 firmas espectrales aproximadamente para cada imagen, sin embargo hay quemencionar que en las imágenes correspondientes región sierra se debió tomar un número mayor de firmas.Estudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 20Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  21. 21. Una vez que se realizó la fase de entrenamiento se procedió a obtener el signature, el cual agrupa lasdiferentes firmas espectrales previamente definidas en el paso anterior.Además de la clasificación digital se realizó una combinación con una digitalización visual, en unidades quepresentaban una importante confusión en la clasificación digital.5.4.2 Agrupación de los píxeles de la imagen por categorías (fase de asignación) imaLa selección de muestras se realizó con el método de “Polígonos definidos por el usuario”. Este método sebasa en el reconocimiento de patrones en la respuesta espectral de los píxeles, posteriormente se dibuja unpolígono (AOI) el cual se usa para crear la firma.Después que las firmas son definidas, se ordenan los píxeles de la imagen en clases basadas en las firmaspara uso de una regla de decisión de clasificación. La regla de decisión es un algoritmo matemático que,usando los datos contenidos en la firma, realiza el ordenamiento real de los píxeles en distintos valores declase.Para llevar a cabo la clasificación supervisada bajo la plataforma ERDAS IMAGINE 8.4 , se utilizó la reglade decisión paramétrica de espacio característico (feature space), considerando la forma de toma de datosen la fase de entrenamiento.En el caso de la zonas en las que se decidió optar por una clasificación visual se uso el programa ArcView3.2 y las herramientas de la extensión Image Analyst. Se usaron las opciones de las herramientas “Find likeareas” y la herramienta Seed tool para una clasificación con más detalle en zonas con gran cantidad decategorías.El seed radius o radio en el cual se toma la muestra fue de 5 píxeles, este radio determina el número depíxeles usados para calcular el rango de valores digitales que serán usados para construir el polígono.5.4.3 FiltrajeCon el fin de evitar el efecto “sal y pimienta”8, se procedió a suavizar la matriz de valores, homogenizandovalores considerados como “zumbido”, “ruido” o “factores de interferencia”. El filtro aplicado fue un kernelde 7*7, adecuado para la escala del producto final.5.5 Elaboración del mapa preliminar ElaboraciónUna vez que se contaba con la información de cobertura vegetal y uso actual del suelo de la zona seprocedió a elaborar el mapa prelimar el cual permitió a los técnicos de GeoPlaDes realizar una visitaprogramada a la zona, para afinar y confirmar las unidades cartográficas obtenidas.5.6 Elaboración del mapa final8 Se llama efecto “sal y pimienta” cuando, después de una clasificación digital, existen píxeles sueltosdentro de zonas homogéneas. De acuerdo a la escala de salida que se desee, se aplican diferentes tamaños dekernels (matriz de píxeles) para minimizar este efecto.ERDAS Inc. 2000. ERDAS Field Guide. Atlanta. GeorgiaEstudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 21Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  22. 22. 5.6.1 Verificación de campo y ajuste de la clasificaciónLa verificación se realizó de forma estratificada, con énfasis en aquellas unidades cartográficas, donde larespuesta espectral de las clases no permitió su completa identificación y con menor detalle en aquellasunidades que no presentaban confusión espectral.Las salidas de campo se realizaron en tres etapas, dividiendo a la zona de estudio en sierra y amazonía.Para las salidas de verificación se desarrollaron desde el 16 de enero hasta 10 de febrero del año 2009.La información colectada se hizo a partir de una identificación visual a lo largo de los transectos, donde seestimaron los siguientes parámetros: estructura, altura, cobertura, especies dominantes y composiciónflorística.Para el ajuste de la clasificación se asignó nuevas áreas de entrenamiento a las categorías con confusiónespectral utilizando la técnica de la clasificación supervisada. Posteriormente, se procedió a la aplicación defiltros de generalización.Cabe señalar que los mapas generados pasaron por un filtro de revisión y análisis por parte de los miembrosde la FEINCE, quienes en un taller organizado en Lago Agrio el 26 de marzo de 2009, aportaron conobservaciones las cuales enriquecieron los mapas elaborados por GeoPlaDes.5.6.2. Análisis de la precisión de la clasificación supervisada de imágenes .6.2.La evaluación de la exactitud temática en los trabajos de teledetección y fotointerpretación, suele hacerseen forma de matriz de error, también denominada tabla de contingencia o matriz de confusión. Elordenamiento de esta matriz suele ser tal que las clases reales (verdad terreno) aparecen en columnas,mientras que las unidades cartografiadas (unidades del mapa) aparecen en las filas de la matriz. La tabla asíformada nos presenta una visión general de las asignaciones, tanto de las correctas (elementos de ladiagonal) como de las migraciones o fugas (elementos fuera de la diagonal). De esta forma se recogen losdenominados errores de omisión y de comisión. Los errores de comisión lo forman los elementos que noperteneciendo a una clase aparecen en ella, mientras que los de omisión están formados por los elementosque perteneciendo a esa clase no aparecen en ella por estar incorrectamente incluidos en otra. Estos erroresse denominan también como errores del usuario y del productor, respectivamente.Las imágenes de salida mostraron una buena aproximación temática, situación que sirvió para diferenciarvarios estratos vegetales y la sedimentación en los cuerpos de agua.La evaluación de la precisión se efectuó comparando dos fuentes de información: i) el mapa derivado de laclasificación digital, y ii) la información de referencia que comprende la interpretación de las fotografíasaéreas de pequeño formato, asumiendo esta información como “verdad terrestre”. Este análisis se realizóconsiderando que la región interandina presentó mayor cantidad de clasis y mayor confusión espectralentre clases.Para la realización de esta etapa se ubicaron, sobre el área acotada en donde se realizó la clasificación,puntos de muestreo denominados píxeles de referencia (Jensen, 1996).Para seleccionar el número de píxeles de referencia, se debe tener en cuenta el tamaño de la superficie amuestrear y la cantidad de categorías, en este sentido Congalton (1991) aconseja un umbral de 50 píxelespor cada clase temática, así se extrajeron 300 píxeles de referencia distribuidos completamente al azar en lasáreas de confusión espectral.Estudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 22Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  23. 23. A partir de estos puntos de muestreo se efectuó la relación entre los dos sets de información, quecorresponde a la imagen clasificada y la información de referencia, generando una matriz de confusión.Esta matriz se conforma de filas y columnas en donde se ubican los valores que expresan el número depíxeles de referencia asignados a una categoría particular, en relación con la verdadera categoría verificadacon la información auxiliar. Figura 6 Imagen Satelital vs. Fotografía aérea de la ciudad de San Gabriel, Provincia del Carchi 6. Imagen satelital Aster, combinación 4,3,2 Fotografía aérea, pancromáticoLos puntos de muestreo fueron extraídos principalmente en la región sierra, y a partir de este análisis losresultados pueden extrapolarse a otras zonas de análisis.La información resultante de la matriz de confusión se evaluó utilizando diferentes mediciones de laprecisión. Estos se detallan a continuación:Precisión del productor: se calculó realizando la división entre el número total de píxeles clasificadoscorrectamente en una categoría y el número total de píxeles de esa categoría, según la fórmula: Xii PP % = × 100 X +iDonde:PP%: es la precisión del productor en porcentaje.X+i: los totales marginales de la columna i.Xii: es el valor de la diagonal de dicha columna.Estudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 23Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  24. 24. Este estadístico indica la probabilidad de que un píxel de referencia sea correctamente clasificado. Es unamedida del error de omisión (Jensen, 1996) que se produce cuando un píxel posee en el terreno unacobertura determinada y no es asignado en el mapa a esa clase.Precisión del usuario: El cálculo se efectuó dividiendo el número total de píxeles correctos en una categoríapor el número total de píxeles que son efectivamente pertenecientes a esa categoría, utilizando la siguientefórmula: Xii PU % = × 100 Xi +Donde:PU%: es la precisión del usuario en porcentaje.Xi+: totales marginales de la fila i.Xii: la diagonal de dicha fila.Esta medida muestra la probabilidad de que un píxel clasificado en el mapa verdaderamente represente esacategoría en el terreno (Story y Congalton, 1986). La desviación producida se denomina error de comisión.Tabla 2. Matriz de confusión para la clasificación de imágenes satelitales Datos de referencia en el terreno Cultivos P E Bosque Pasto Vegetación Vegetación Vegetación Clasificación de ciclo Total Usuario Comisión natural natural plantado riparia arbustiva herbácea corto % %Bosque 109 3 2 1 7 0 122 89,34 10,66naturalPasto plantado 5 20 2 0 8 1 36 55,56 44,44Cultivos de 4 5 13 0 4 1 27 48,15 51,85ciclo cortoVegetación 0 2 0 23 2 5 32 71,88 28,13ripariaVegetación 2 0 2 0 68 0 72 94,44 5,56arbustivaVegetación 3 1 0 2 0 20 26 76,92 23,08herbáceaTotal 123 31 19 26 89 27 315P Productor % 88,62 64,52 68,42 88,46 76,40 74,07E Omisión % 11,38 35,48 31,58 11,54 23,60 25,93Se aprecia en la tabla que la precisión de la clasificación para la cobertura de bosque natural muestravalores elevados tanto en la precisión del productor como en el usuario. Esto podría indicar que esta claselogra clasificarse sin grave riesgo de confusión con otro tipo de cobertura vegetal.Las bajas precisiones para las clases de ocupación del suelo de cultivos de ciclo corto y su asociación conpastos plantados indican confusiones mutuas; lo que no representa un problema para este análisis, ya que,en cuanto a la temática que aborda este análisis no representa un error ya que ambos son usos antrópicos.Esta matriz demuestra que la metodología usada es adecuada para determinar vegetación natural.Estudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 24Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  25. 25. 5.6.35.6.3 Edición mapa finalLa edición final de la cartografía temática se realizó de acuerdo a las normas internacionales de color yachurado para las distintas clases de cobertura y uso de la tierra.Se prepararon dos (2) mapas correspondientes a la cobertura vegetal y ocupación del suelo de los años 1990y 2008 y dos (2) mapas de ecosistemas correspondientes los mismos años.Estudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 25Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  26. 26. Figura 6 Leyenda temática utilizada en los mapas de ecosistemas y cobertura vegetal y ocupación del sueloFigura 6.a Leyenda temática para el mapa de ecosistemasEstudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 26Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  27. 27. Figura 6.b Leyenda temática para el mapa de cobertura vegetalEstudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 27Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  28. 28. 5.7 Caracterización de la cobertura vegetal y uso del sueloEs necesario indicar que la cobertura vegetal no es constante en el tiempo, ya que depende de la épocacuando se realice el estudio; la interpretación de ésta depende de si el análisis es efectuado en temporadaseca o lluviosa, en la fase del ciclo productivo que se encuentre, la presencia de fenómenos climáticos y elgrado de intervención humana a la fecha del estudio.En términos generales, dentro del Mapa de Cobertura Vegetal y Uso del Suelo del territorio del proyectodel TNC, se presentaron dos grupos principales de unidades; las primeras consideradas “Unidades Puras” lacuales representaban a tipos de vegetación con una proporción de más del ochenta por ciento de una solaclase de vegetación (80%) dentro de ellas; y las unidades con tipos de “Vegetación Asociada”.5.7.1 Unidades purasSon consideradas como unidades puras, aquellas donde más del 80% de la superficie de la unidad estácubierta por un solo tipo de vegetaciónAfloramientos rocososEste tipo de formación abarca una superficie de 3617,8 hectáreas. Comprende los alrededores de losnevados presentes en la zona (Antisana y Cayambe) y su vegetación comprende helechos pertenecientes algénero Elaphoglossum y varias especies de líquenes. Fotografía 1. Nevado Cayambe Fuente: www.pichincha.gov.ecEstudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 28Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  29. 29. Arbustal montano de los Andes del NorteEn este tipo de vegetación su cobertura está parcialmente totalmente deforestada. La vegetación nativageneralmente forma matorrales y sus remanentes se pueden encontrar en barrancos o quebradas conpendientes pronunciadas y otros sitios pocos accesibles.Entre las especies más frecuentes encontramos: Oreopanax ecuadorensis, O confusus, (Araliaceae), Juglansneotropica (Juglandaceae), Blakea oldemanii, Miconia crocea, Brachyotum ledifolium, (Melastomataceae),Calceolaria crenata, C. adenanthera (Scrophularaceae) y Buddleja sp. (Buddlejaceae)Este tipo de formación natural cubre un territorio de 13.162 hectáreas y se la puede localizar en los alredores de Mira.Arbustales y frailejones altimontanos paramunosEl frailejón es una planta que pertenece al género Espeletia (Asteraceae). Este es muy diverso en lospáramos de Colombia y Venezuela. Avanza en forma continúa hasta la provincia del Carchi en el Ecuador yse ubica entre los 3200 y 4000 m de altitud. Se caracterizan por estar densamente poblados; lo que da unaapariencia visual de ser los dominantes en la formación vegetal. Está representada por la especie Espeletiapycnophylla enci. Angelensis, pero dominada por Calamagrostis ssp.Las especies vegetales más importantes que se encuentran en este tipo de formación son: Azorellapedunculata (Apiaceae.); Espeletia pycnophylla enci. Angelensis (Asteraceae), Calamagrostis ssp., Agrostissp., enciana sedifolia, Gentianella serastioides, Culcitium canescensTienen una extensión de 1189,12 hectáreas y se concentran en la Reserva Ecológica el Ángel, EstaciónBiológica Guandera. Fotografía 2. Frailejones, Reserva Ecológica El ÁngelEstudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 29Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
  30. 30. Estudio Multitemporal de la Cobertura Vegetal y Uso del Suelo en los años 1990 – 2008 y Proyección al 2030 30Producto Contrato The Nature Conservancy - NTA 0216 09
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