Tlamati Sabiduría, Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

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1 Tlamati Sabiduría, Volumen 7 Número Especial 2 (2016) 4 Encuentro de Jóvenes Investigadores CONACYT Acapulco, Guerrero 21, 21 y 23 de septiembre 2016 Memorias Análisis y modelado espacial para la conservación y uso de recursos forestales: Validación de dos mapas de cubierta y uso del suelo de la Región Costa Grande en Guerrero Luis Yahir Rebolledo Palacios 1, Alexander Quevedo Chacón 2 Silvia Guadalupe Martínez Rodríguez 3 Adrián Ghilardi 4,* 1 Universidad Autónoma de Guerrero. Instituto de Investigación Científica, Área Ciencias Naturales. Av. Lázaro Cárdenas s/n. C.U. Zona Sur. C. P Chilpancingo, Guerreo, México. 2 Posgrado en Geografía, Universidad Nacional Autónoma de México, antigua carretera a Pátzcuaro 8701 C. P Morelia, Michoacán, México. 3 Posgrado en Geografía, Facultad de Filosofía y Letras Instituto de Geografía Centro de Investigaciones en Geografía Ambiental (CIGA), Universidad Nacional Autónoma de México, antigua carretera a Pátzcuaro 8701 C. P Morelia, Michoacán, México. 4 Centro de Investigaciones en Geografía Ambiental (CIGA) & Laboratorio Nacional de Análisis y Síntesis Ecológica (LANASE), Escuela Nacional de Estudios Superiores, Universidad Nacional Autónoma de México, antigua carretera a Pátzcuaro 8701 C. P Morelia, Michoacán, México. *Autor para correspondencia: aghilardi@ciga.unam.mx

2 4 Encuentro de Jóvenes Investigadores CONACYT Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016 Resumen La validación de mapas de cobertura y uso del suelo en el estado de Guerrero Región costa grande en un periodo de 3 años se realizo utilizando un método hibrido el cual no emplea solamente la respuesta espectral de las coberturas, ya que ante escenarios complejos se ha demostrado no tener la suficiente eficacia, debido esto se está empleo un algoritmo orientado a objetos el cual segmenta cada una de las imágenes, generando diferentes polígonos una vez segmentada la imagen es posible considerar patrones espaciales en el proceso de clasificación dándonos un total de 100 sitios a verificar con este método. Los programas QGIS y Google Earth fueron los utilizados para la realización de esta clasificación. Palabras Clave: Validación, Fiabilidad, Clasificación. Introducción Los ecosistemas de México han sido altamente impactados por actividades humanas, las cuales alteran sensiblemente su estructura y función (CONABIO, 2009). Una gran parte de la superficie original de bosques y selvas ha sido degradada o deforestada para la agricultura, la ganadería extensiva y la expansión de zonas urbanas (Sánchez Colón et al., 2009). La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura FAO (2010) estima una pérdida global próxima a los 13 millones de hectáreas por año; en México, entre 1976 y 2000 se estimó la pérdida anual de bosque templado en 90,000 ha y 265,000 ha de bosque tropical (Mas et al., 2004). Desde las últimas cuatro décadas se vienen realizado inventarios y estudios para cuantificar los cambios en las coberturas y usos del suelo de la superficie terrestre de México (SEMARNAT, 2009). Entre los estudios más sobresaliente y de mayor impacto para la toma de decisiones a nivel nacional, se encuentran las series cartográficas de uso del suelo y vegetación del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI). De acuerdo a dichas cartas de uso del suelo y vegetación, en los años setenta (Serie I) existía el 75% de la superficie de bosques y el 69% de superficie de selvas en el país, en la última serie disponibles (Serie IV) en 2007 se conservan el 73% de bosques y sólo el 58% de las selvas, que corresponde a una pérdida neta de 23 millones de hectáreas de selva y casi 13 millones de bosque (SEMARNAT, 2013).

3 Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016) Los bosques tropicales secos representan el 42% de los bosques tropicales del mundo (Murphy and Lugo, 1986), y se consideran los más amenazados (Janzen, 1988) por perturbaciones antropógenicas intensivas (Portillo-Quintero and Sánchez-Azofeifa, 2010). Los cambios de uso de suelo relacionados con ganadería extensiva y agricultura (Velázquez et al., 2002, Vieira and Scario, 2006), en América Latina, han sido la causa principal de la deforestación del 66% de los bosques tropicales secos (Quesada et al., 2009). En México, los bosques tropicales secos se les conoce como bosques tropicales caducifolios (Rzedowski, 2006) o selva baja caducifolia (Miranda and Hernández X, 1963). Al igual que en resto del mundo, las selvas bajas caducifolias son las más perturbadas por ganadería extensiva (Sánchez Velásquez et al., 2002). En 1971 las selvas bajas caducifolias cubrían el 14% de la superficie del país, mientras que en 1992 sólo ocupaban el 8% del territorio nacional (Trejo, 1996). La simulación prospectiva del paisaje es una herramienta de análisis y modelado espacial, basada mayormente en datos y relaciones estadísticas deductivas, con la cual se pueden explorar configuraciones posibles del paisaje a futuro según tendencias pasadas y escenarios alternativos. No es posible predecir paisajes futuros, pero sí prospectar algunas alternativas que sirvan de base cuantitativa para ayudar en la toma de decisiones (Paegelow and Camacho, 2008). Para el caso de las selvas bajas caducifolias en México, este tipo de estudios nos ayuda a comprender mejor la dinámica espacio-temporal de los cambios observados y prospectar alternativas que apoyen en el desarrollo de estrategias de planeación y gestión (Quesada et al., 2009) territorial para el manejo de los ecosistemas. El estado de Guerrero cuenta con una superficie de km² equivalente al 3.3% de la nación. La región costa grande del estado de Guerrero se distingue por su gran potencial de riquezas naturales como lo son litorales, bosques madereros, huertas frutales y tierras fértiles. El presente estudio se realizó con el objetivo de comparar el grado de cambio de la cobertura y el uso del suelo, a través de imágenes SPOT 5 en el lapso en el programa Google Hearth y QGIS, mediante cuadrantes de 50m x 50m dispersados de forma aleatoria en la Región Costa Grande del estado de Guerrero.

4 Materiales y Métodos 4 Encuentro de Jóvenes Investigadores CONACYT Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016 El área de estudio se encuentra en la Región Costa Grande del estado de Guerrero, es una de las siete regiones que conforman el estado, cuenta con una superficie de km². Se ubica en la parte sur, suroeste y oeste del estado que corresponden al 44% del área del estado de Guerrero, (figura, 1). Mediante fotointerpretación de imágenes satelitales en el programa Google Earth en cuadrantes de 50m x 50m (figura, 2) dispersos de forma aleatoria, valorando su elevación sobre el nivel del mar (MSNM), la estructura del dosel y conformación de los estratos, la resolución multiespectral es la siguiente: Verde (0,50-0,59 µm) Rojo (0,61-0,68 µm) Infrarrojo cercano (0,78-0,89 µm) Infrarrojo medio (IRM) (1,58-1,75 µm) atributos: Con esta clasificación se está buscando diferenciar la siguiente clase de 1. Bosque Mesofilo 2. Selva mediana 3. Selva baja 4. Matorral 5. Cuerpos de agua 6. Asentamientos humanos 7. Pastizal 8. Agricultura temporal 9. Bosque encino 10. Bosque pino encino 11. Boque pino 12. Suelo desnudo

5 Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016) Figura, 1 (Zona de estudio) Costa grande GRO. Figura, 2 (Cuadrante)

6 4 Encuentro de Jóvenes Investigadores CONACYT Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016 Evaluación de la fiabilidad de la cobertura y uso de suelo: La fiabilidad de la cobertura y uso del suelo se estima mediante la comparación del mapa clasificado con información de referencia confiable (sitios de verificación); recabada en trabajo de campo o la interpretación de imágenes de satélite de alta resolución espacial. La importancia de evaluar la fiabilidad de la clasificación radica en valorar su grado de ajuste con la realidad (Mas and Couturier, 2011). Para estimar la fiabilidad de las tres clasificaciones se utilizó un método de muestreo aleatorio estratificado, dando por resultado 100 sitios de verificación. Cada estrato correspondió a cada una de las clases del mapa, de esta manera se asegura que las categorías con poca superficie sean muestreadas (Mas et al., 2003). Los sitios de verificación o muestreo fueron comparados con los mapas, para calcular los índices de fiabilidad. evaluado. Tabla 1. Porcentaje de la fiabilidad de los mapas de cobertura y uso del suelo Clases originales Fiabilidad % Bosque Mesofilo Bosque Tropical Primario 78 Bosque Tropical Secundario 78 Matorral 69 Coco Mango Cuerpos de agua Asentamientos humanos Pastizal inducido 90 Agricultura temporal 88 Bosque encino 60 Bosque pino encino 95 Bosque tropical subcaducifolio 76 Boque pino 70 Tular Manglar Manglar con disturbio Suelo desnudo

7 Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016) Resultados Como se observa en la tabla anterior los resultados arrojaron que se obtuvo una mayor fiabilidad en cuanto a la clase de pastizal inducido, exactamente una fiabilidad del 90% con el sistema hibrido utilizado y también buenos resultados con las clases de Bosque tropical primario, Bosque tropical secundario, Matorral, Agricultura temporal, Bosque encino, Bosque pino encino, Bosque tropical subcaducifolio y Bosque pino. Sin embargo también se obtuvieron muy bajos o nulos resultados con el Bosque mesofilo, coco, mango, cuerpos de agua, asentamientos humanos, tular, manglar, manglar con disturbio y suelos desnudos probablemente debido a que estas no se encuentran propiamente cerca de la costa o bien simplemente de manera aleatoria los cuadrantes no lograron regístralos de manera importante por su escases o grado de perturbación humana. Discusión y conclusiones Los resultados obtenidos muestran una clara fiabilidad en gran parte de las clases evaluadas, sin embargo también hubo otras clases que no nos arrojaron los resultados esperados debido a la pobre información que nos arrojaron nuestros cuadrantes. Por lo que para mejorar la fiabilidad de estos es necesario incrementar en mayor medida la cantidad de cuadrantes a evaluar. Como conclusión tenemos que la validación de mapas de cubierta nos arrojo buenos datos en la mayoría de clases existentes dentro de la zona de estudio en especial cuando hablamos de la clase pastizal inducido. Es claro que debido a la climatología de la región la cual es bastante rica en flora y a que esta especie de vegetación se adapta a casi cualquier tipo de condición climática la ha vuelto muy común en la región desde que fue introducida y parece ser que no es gravemente afectada por actividades humanas según la comparación de los mapas de estos últimos años. Agradecimientos Al 3er Verano de la Investigación de la Universidad Autónoma de Guerrero Jóvenes de la UAGro por la Ciencia por la beca otorgada que hizo posible completar con éxito la estancia de investigación que estoy seguro será de gran importancia para mi correcta formación profesional. Al centro de investigación científica multidisciplinaria de la Escuela Nacional de Estudios Superiores Unidad Morelia de la Universidad Nacional Autónoma de México por ofrecerme las instalaciones y el equipo necesario que facilitaron enormemente mi investigación. Al Dr. Adrian Ghilardi, por el apoyo brindado para esta estancia de investigación y del cual aprendí mucho.

8 4 Encuentro de Jóvenes Investigadores CONACYT Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016 Referencias CONABIO. (2009). CAPITAL NATURAL DE MÉXICO: El argumento de que el desarrollo está confrontado con el uso sustentable de los recursos y la conservación de nuestro capital natural es falaz e irresponsable. Responde al desconocimiento de información o a la prevalencia de intereses individuales o de grupo sobre el interés público., México, (Ed) Offset Rebosán, S.A. de C.V., 13-14p. de%20mexico_sintesis.pdf FAO Evaluación de los recursos forestales mundiales In: 163 (ed.). Roma: Food and Agriculture Organization. JANZEN, D. H Tropical dry forests: the most endangered major tropical ecosystem. In: WILSON, E. O. & PETERS, F. M. (eds.) Biodiversity. Washington, DC: National Academy Press. MIRANDA, F. & HERNÁNDEZ X, E Los tipos de vegetación en México y su clasificación. Bol. Soc. Bot., 28, MURPHY, P. G. & LUGO, A. E Ecology of tropical dry forest. Annual Review of Ecology and Systematics, 17, PAEGELOW, M. & CAMACHO, M. T Advances in geomatic simulations for enviromental dynamics. In: PAEGELOW, M. & CAMACHO, M. T. (eds.) Modelling Enviromental Dynamics. Alemania. PORTILLO-QUINTERO, C. A. & SÁNCHEZ-AZOFEIFA, G. A Extent and conservation of tropical dry forests in the Americas. Biological Conservation, 143, Sánchez Colón, S., Flores Martínez, A., Cruz-Leyva, I. A. & Velázquez, A. (2009). Estado y transformación de los ecosistemas terrestes por causas humanas. Capital natural de México, vol. II: Estado de conservación y tendencias de cambio. México: CONABIO.

9 Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016) INEGI. (2010). Antecedentes de la Cartografía. Obtenido de doc/internet/antecedentescartografia.pdf QUESADA, M., SANCHEZ-AZOFEIFA, G. A., ALVAREZ-AÑORVE, M., STONER, K. E., AVILA CABADILLA, L., CALVO-ALVARADO, J., CASTILLO, A., ESPÍRITO-SANTO, M. M., FAGUNDES, M., FERNANDES, G. W., GAMON, J., LOPEZARAIZA-MIKEL, M., LAWRENCE, D., MORELLATO, L. P. C., POWERS, J. S., NEVES, F. D. S., ROSAS-GUERRERO, V., SAYAGO, R. & SANCHEZ-MONTOYA, G Succession and management of tropical dry forests in the Americas: Review and new perspectives. Forest Ecology and Management, 258, RZEDOWSKI, J Vegetación de México. Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad, México. SEMARNAT Informe de la situación del medio ambiente en México, Compendio de Estadísticas Ambientales. México: SEMARNAT. SEMARNAT. (2013). Informe de la Situación del Medio Ambiente en México. Compendio de Estadísticas Ambientales. Indicadores Clave y de Desempeño Ambiental. México: SEMARNAT. Edición TREJO, I Características del medio físico de la selva baja caducifolia en México. Investigaciones Geográficas, VELÁZQUEZ, A., MAS, J. F., REYES DÍAZ GALLEGOS, J., MAYORGA-SAUCEDO, R., ALCÁNTARA, C., CASTRO, R., FERNÁNDEZ, T., BOCCO, G., EZCURRA, E. & PALACIO, J. L Patrones y tasas de cambio de uso del suelo en México. Gaceta ecológica,