MODULO 1: Evaluación de la Pérdida de Zonas con Mayor Productividad Vegetal por Expansión Urbana

 

Desarrollado por: Hugo Romero A. y Alexis Vásquez F.
E-mail: hromero@uchile.cl / alexvasq@uchile.cl

  1. Antecedentes
  2. Experiencia Práctica
  3. Materiales y Métodos
  4. Guía Práctica Alumnos
  5. Guía Práctica Profesor
  6. Actividades despues de la experiencia

 


1 Antecedentes


Eastman, J.R. 1995 IDRISI for windows, Clark University, Worcester, M.A.

Romero, H. y Ordenes, F., 2002, Pérdida de servicios ambientales y crecimiento de la ciudad de Santiago: Criterios para la Evaluación Ambiental Estratégica. Ponencia presentada al VII Congreso Internacional de Ciencias de la Tierra, Santiago de Chile, 21-25 de octubre de 2002 (distribuida en CD).

Romero, H., A. Vásquez y Ordenes F. Ordenamiento Territorial y Desarrollo Sustentable a Escala Regional, Ciudad de Santiago y Ciudades Intermedias en Chile.  En: Figueroa, E. y Simonetti, J. 2003. Globalización y Biodiversidad: Oportunidades y Desafíos Para la Sociedad Chilena”, Vicerrectoría de Investigación y Desarrollo de la Universidad de Chile. Santiago Chile: Editorial Universitaria, p. 167-224.

Romero, H., F. Ordenes y A. Vásquez. 2002. Ecología de Paisajes y Sustentabilidad Ambiental de las Ciudades Intermedias. Anales de la Sociedad Chilena de Ciencias Geográficas, 2002: 85-102.

Romero, H., Toledo X., A. Vásquez y Ordenes F. 2001. Ecología Urbana y Sustentabilidad Ambiental de las Ciudades Intermedias Chilenas. CIPMA. Revista Ambiente y Desarrollo, Vol. XVII-N°4 Diciembre 2001, 45-51 p. (PDF)

Sukkop, H.  (1991). Nature in Cities; Development of Flora and Fauna in Urban Areas. Ediciones MOPT, 222 p.


2 Experiencia Práctica

  • Que los alumnos conozcan y sepan manipular información cartográfica en formato digital e imágenes satelitales de tal forma que puedan obtener información de carácter ambiental.
  • Lograr un acercamiento básico a los software empleados para tal efecto.
  • Reconocer los servicios ambientales de los sectores con mayor productividad vegetal y su relación con los procesos de urbanización.



3. Materiales y Métodos

Materiales
  • Imágenes de Satelite Landsat TM años 1989 – 2003
  • Coberturas temáticas digitales: hidrografía, red vial, etc.
  • Software Idrisi 32
  • Software Arc View 3.2

Métodos

  • Consiste principalmente en el manejo de las imágenes de satélite en ambiente computacional.
  • En base a una imagen falso color se determinara el área urbana para cada año, obteniendo así el aumento en superficie del casco urbano en el periodo y los patrones o ejes que ha seguido.
  • Se calculara un índice de vegetación para el área de estudio en cada periodo, específicamente el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI). Este índice permite establecer la productividad vegetal de cada sector del territorio.
  • Finalmente se establecerá mediante procesos gráficos y matemáticos la diferencia entre ambas imágenes de NDVI (1989 – 2003), al interior del área de variación de la mancha urbana, logrando reconocer los sectores en que ha habido una mayor disminución de la productividad vegetal debido al aumento de la superficie urbana.



4. Guía de trabajo para los alumnos

Delimitación del Área urbana.

Esta se realizara en el programa arc view 3.2, dibujando un polígono sobre la imagen satelital falso color del año 1989 y del año 2003.

Calculo del Índice Normalizado de Diferencias Vegetacionales (NDVI)

Se utilizara el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)), derivado de la reflectividad medida en las regiones roja e infrarroja cercana del espectro electromagnético, con el fin de  describir la cantidad relativa de biomasa verde (de áreas próximas).

Este índice tiene una alta correlación con la productividad vegetal y actividad de la clorofila, permitiendo identificar bastante bien los espacios con vegetación. Este índice entrega valores posibles que van desde 1 en los espacios de mayor productividad vegetal hasta -1 en los espacios donde la presencia de vegetación es escasa o nula.

Dicho proceso se realiza en el programa Idrisi32 utilizando el comando VEGINDEX  o con IMAGE CALCULATOR combinando las bandas de la siguiente manera:

NDVI = (B4 – B3)/(B4 + B3)


Determinación de zonas con mayor productividad vegetal.

Con el objetivo de establecer los sectores con mayor productividad vegetal para ambos años considerados y observar su evolución espacial, se debe realizar una clasificación digital de la imagen de NDVI en tres o cinco categorías, según las características del área de estudio.


Utilizando el comando el comando RECLASS, en el programa Idrisi32, establezca el número de intervalos iguales (3 o 5) en que clasificara la imagen, la clase superior (3 o 5) es la que agrupa los píxeles con valores más altos de NDVI, formándose así las zonas de mayor productividad vegetal.



Diferencia entre las imágenes de NDVI

Previamente a esto se deben llevar los valores de las imágenes a valores de 0 a 255 con el comando STRECH.


Luego utilizando IMAGE CALCULATOR se realiza la resta aritmética de ambas imágenes. Mediante la utilización del comando RECLASS  se establecerán tres categorías principales correspondientes a los sectores donde las pérdidas han sido mayores, sectores donde se han mantenido los niveles de productividad vegetal y a los lugares que han aumentado la productividad vegetal.


Cuantificación de las variaciones

Se calculara el área ocupada por cada una de las tres categorías antes establecidas para lograr cuantificar las perdidas o aumentos de áreas que presten servicios ambientales valiosos para el medioambiente urbano. Además se establecerá si las zonas con mayor productividad vegetal han disminuido o aumentado en los sectores urbanizados, caracterizando el ritmo y configuración espacial del proceso.


En ambos casos de utilizaran los comandos AREA y HISTO.



5. Guía de trabajo para el profesor

De la sala de computación

El horario del modulo estará asociado al horario del curso Geografía Integrada II Diagnostico y Análisis Ambiental, este curso cuenta con un horario destinado a SIG para el que se reserva la sala de computación al comienzo del periodo académico (marzo incluso enero) con el profesor Fernando Pino quien es el encargado de coordinar los requerimientos de las salas de computación por parte de geografía y hacerlos llegar a Ernesto López encargado de esta tarea a nivel de Facultad.

Sin embargo, es aconsejable confirmar esto en la Unidad de Computación de la facultad junto con cerciorarse de que los computadores en la sala dispuesta cuentan con los software requeridos para la experiencia.

 

De los materiales

Los software a utilizar están disponibles en la sala de computación dell 1.

Las imágenes de satélite serán proporcionadas por el Laboratorio de Medio Ambiente del Departamento de Geografía, la referencia directa es el profesor Hugo Romero A., estas imágenes están disponibles para: Región Metropolitana, V Región, VII y VIII Región.

 

De los prerrequisitos para los alumnos

Para que la experiencia práctica pueda ser desarrollada de buena forma y en el tiempo correspondiente los alumnos deben ya tener experiencia y conocimiento de Sistemas de Información Geográfica.




6. Propuesta para actividades después de la experiencia

Se recomida que los alumnos contesten una guía que los haga reflexionar de los aspectos importantes de la experiencia práctica, alunas de las preguntas que puede contener son:

Del crecimiento del casco urbano
  • ¿se ha experimentado un aumento en el periodo de estudio?
  • ¿el crecimiento ha sido por acreción o por salto de rana? ¿cuáles son las consecuencias ambientales de cada tipo?
  • ¿observa alguna relación de las zonas con mayor crecimiento urbano y las vías de transporte, áreas agrícolas e industriales?

    De las zonas con mayor productividad vegetal

  • ¿ a que tipo de uso de suelo asocian?
  • ¿han crecido o disminuido?
  • ¿se identifican zonas donde predominen uno u otro de estos procesos?
  • ¿esto tiene una relación con el nivel socio económico ,expresado en el tipo de estructura y tamaño urbano, que se observa?
  • ¿qué implicancias ambientales cree usted que tiene la evolución observada?
Plantee posibles solucionen para la dicotomía entre crecimiento urbano y perdida de servicios ambientales de los territorios, tales como los brindados por la vegetación.