Metodología. Descripción técnica

Transcripción

1 Metodología Descripción técnica El principio científico que opera bajo esta propuesta técnica consiste en la comparación temporal de los estados de la vegetación en las diferentes áreas naturales protegidas del estado de México, pudiendo determinar a diferentes escalas varios aspectos de este cambio. La primera escala nos ayuda a diferenciar los cambios que esta tenga conforme a un histórico comparativo, en el cual se puede determinar a nivel de pixel, si existe un cambio favorable o desfavorable del estado de la vegetación, esto comparado con las condiciones preponderantes de la misma en años anteriores. Análisis Satelital (Imágenes MODIS) Las Imágenes MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) son imágenes tomadas por los satélites terra-1 y aqua-1, con una resolución espacial de 250, 500 y 1000 mts., con una resolución espectral de 36 bandas y una resolución temporal de 1 día, las cuales pueden ser adquiridas diario debido a que la CONABIO cuenta con una antena especializada para la obtención de estas imágenes. Estas imágenes son obtenidas diariamente por el área de sensores remotos de la CONABIO, posteriormente procesadas y puestas a disposición vía sitio FTP para acceso del público en general, este proceso lleva aproximadamente 2-3 días durante los cuales son calibradas y rectificadas. Una vez recibidas las imágenes por parte de Pronatura, deben ser sujetas a los siguientes procesos: 1. Obtención de la imagen: Dentro del sitio FTP de CONABIO, las diferentes bandas están separadas en archivos de acuerdo a su longitud de onda y su resolución, por lo cuan es necesario transferir vía FTP dos archivos de interés para el proyecto, los cuales son las imágenes correspondientes a las longitudes de onda Rojo e Infrarrojo cercano (Ejemplo: t1.modis_cal_250_b1.tar y t1.modis_cal_250_b2.tar) 2. Importación: Los archivos están recibidos están comprimidos por lo cual comprimidos, por lo cual deben ser descomprimidos en directorio separados indicando la fecha de toma así como la banda a la que pertenecen, para lo cual se utiliza un software llamado WINRAR. Las imágenes descompactadas se encuentran en formato little-endian (Anexo Nº 1), por lo cual no pueden ser leídas directamente por el software utilizado para su procesamiento (ERDAS), estas imágenes deben de ser importadas al formato nativo de ERDAS el cual es IMG, de tal manera que puedan ser leídas por este. 3. Documentación Éstas imágenes recién importadas, deben ser debidamente documentadas dentro de ERDAS (Anexo Nº 2) ya que debido al formato en el que vienen, los encabezados de las mismas los cuales proporcionan datos tales como la fecha de toma, la proyección en la que se encuentran, los limites geográficos de la imagen, la resolución, el tamaño de píxel, etc. deben ser introducidos para que esta tenga validez geográfica dentro del software.

2 4. Reproyección Las imágenes originales vienen con la siguiente proyección: Proyección: Cónica Conforme de Lambert Datum Horizontal: Norteamericano de 1927 Esferoid: Clarke er. Paralelo base: do. Paralelo base: Meridiano central: Latitud de origen de la proyección: 0 0 Falso Este (Metros): Falso Norte (Metros): 0 Proyección que no será utilizada para este proceso esta proyección cónica se utiliza para visualizar grandes áreas tales como la superficie completa de la republica Mexicana, sin embargo debido a el tamaño de nuestra área de estudio requerimos una proyección que nos proporciones mayor exactitud a menor escala. Esta proyección es la UTM y la zona de nuestro interés es la Z14 (Anexo No 3) Por lo anterior las imágenes deben de sufrir un proceso de reproyección dentro de ERDAS, el cual consiste en en cambiar las imágenes de la proyección CCL a UTM. 5. Recorte Debido a que las imágenes MODIS tienen una cobertura muy amplia es necesario recortarlos conforme al área de interés, que en este caso consiste en los límites geográficos del Estado de México. Este recorte debe de hacerse en las dos imágenes, una para la banda infrarroja y otra para la banda roja. Este proceso es esencial, debido a que una imagen MODIS completa, pesa aproximadamente 1.1 gb, lo cual es una gran cantidad de información y los procesos se vuelven muy largos. Este recorte se realiza con un rectángulo elaborado en Arc view (archivo SHAPE) a partir de las coordenadas extremas del estado de México. 6. Análisis NDVI El análisis NDVI o índice de verdor, considera a dos bandas en especial, la correspondiente al color Rojo y a banda del infrarrojo cercano Y lo que nos indica es un radio de comparación entre una longitud de onda que se absorbida por la clorofila de las plantas y una que es reflejada por estas, los valores van de -1, a +1 indicándonos de esta manera que tan sana se encuentra la vegetación en esta área. Cuando existen cambios en la vegetación debido a factores especiales, tales como deforestación, sequía, plagas, cambio de uso de suelo, estos indicies disminuyen y entonces haciendo un comparativo temporal podemos determinar que hay problemas en esta área en particular. Para poder realizar este análisis, se realizan promedios de NDVI mensuales los cuales son comparados estadísticamente con otras promedios de años anteriores para la misma área durante el mismo mes de tal manera que podemos comparar las condiciones actuales vs las condiciones anteriores, lo cual nos da la capacidad de: 1) Determinar si hay problemas en un área 2) Evaluar acciones de reforestación en áreas anteriormente deforestadas.

3 7. Comparativo Los resultados del Análisis NDVI deben ser comparados contra históricos de la misma área y durante el mismo periodo de tiempo, ya que las condiciones climáticas afectan grandemente las condiciones de verdor de la vegetación, durante la época de lluvias o época de sequías. Estos comparativo se realiza contra promedios del mismo mes efectuados durante varios años, considerando su el valor medio de NDVI, así como la desviación estándar presentada durante este período. De esta manera se determinan los pixeles que presenten una desviación en cuanto a su NDVI (generalmente valores por debajo de el promedio histórico) los cuales serán considerados para la siguiente etapa que es la etapa de revisión in situ Comparacion temporal de los valores de vegetacion Valor Reflectancia Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Mes Promedio Valor Monitoreo Escala municipal Los cambios de Uso de suelo, deforestación, invasiones, incendios anteriores, crecimiento de poblaciones aledañas, etc. NO pueden ser determinados utilizando las imagenes MODIS, debido a la resolución de estas. Cuando por un periodo de 4 a 6 meses se determine que hay problemas en un mismo sitio, ademas de la visita in situ será necesario adquirir una imagen de satelite de mayor resolución que permita realizar un analisis mas profundo de la problemática que aqueja esta area, determinar superficies afectadas, superficies en riesgo, cambios a areas adyacentes. La secretaría de medio ambiente, mediante solicitud puede conseguir imágenes SPOT que nos permitan realizar estos análisis a menor escala tan importantes Las imágenes SPOT son imágenes obtenidas por el Satélite para la Observación de la Tierra de origen Francés (Anexo Nº 6), las cuales poseen una resolución espacial de 10 mts y una resolución espectral de 4 bandas. Las imágenes SPOT nos dan la capacidad de poder observar y discriminar mediante métodos de Clasificación supervisada, foto-identificación y foto-interpretación los diferentes procesos que pueden estar ocurriendo en el área de estudio, identificando si el área esta siendo afectada por el cambio del uso del suelo, la deforestación, efecto de incendios, etc.

4 Mediante el uso de este insumo podemos determinar cuales son los procesos que están afectando esta área, la superficie perdida de vegetación, y desarrollar una estrategia de acción para frenar este deterioro o revertir sus efectos. Revisión In situ Una vez concluido el análisis contaremos con un listado de puntos en donde hay diferencias de NDVI por lo cual es necesario obtener las coordenadas de estos sitios y programar visitas ya que la resolución de la imagen de satélite nos permite determinar que hay problemas sin embargo la escala 1 a 1 es la que nos especificara que tipo de problemas son los que se encuentra. Se debe realizar una agenda de visitas de tal manera que se optimicen tiempos y recursos, así como contar con el apoyo de la CEPANAF y de loas personas encargadas de las ANPS, para que visiten estos sitios y realicen un levantamiento considerando los siguientes aspectos: Descripción del sitio Orografia Pendientes Exposición Pedregosidad Vegetación actual Problemática Presencia/ausencia de Ganado Tipo de Ganado Presencia/ausencia de árboles muertos Enfermedad presente Presencia/ausencia de Tala clandestina Tipo de tala Presencia/ausencia de Incendio forestal Condiciones de la vegetación después del incendio

5 Propuestas Propuesta conforme a la situación observada in situ de las posibles soluciones a la problemática registrada. Todos estos aspectos estarán considerados dentro de un reporte que deberá ser levantado por los encargados de las ANPs o bien por la CEPANAF y el cual será integrado al reporte mensual de las condiciones de las ANPs del Edo. de México. Las acciones a considerar, serán notificadas a los actores involucrados y se deberá dar seguimiento estricto a estas acciones. Taller de Expertos. Para elaborar un manual de acciones puntuales fue necesario realizar un taller de Amenazas al cual asistieron expertos en diversos aspectos de las áreas protegidas del Estado de México, los cuales están familiarizados con la problemática de cada una de las áreas, tanto de manera actual como histórica. Durante dicho taller se determinaron las amenazas actuales que afectan a las AP así como las causas subyacentes, las cuales son las situaciones que originan estas amenazas, de tal manera que a cada amenaza exista la posibilidad de presentar acciones que soluciones de manera permanente la problemática presente. Este listado se realiza de manera general para todas las AP y en específico para cada Área Natural, de tal manera que se pueda determinar la problemática por área y las acciones necesarias para darle seguimiento en específico. Otro de los elementos importantes que se analizaron durante este taller es un mapeo de actores que intervinieron de manera directa o indirecta en las AP las funciones que estos tienen y su vinculación con las acciones necesarias para solucionar la problemática.. El resultado de este taller fue un documento de memorias y resultados del taller, así como todos los cuadros y análisis realizados durante este. A partir de esto deberá elaborarse una publicación que presente la problemática, las causas y los actores involucrados que deberá servir como documento rector junto con los programas de manejo de las AP para guiarlas a través del tiempo hacia un mejor estado de salud e integridad ecológica. Visualización de la información. Se diseñó la página de consulta de información por internet para el seguimiento del monitoreo, de forma dinámica, que servirá como herramienta al interior de la Secretaría. La página para la visualización de la información generada del monitoreo, contiene entre otros: página home de recepción con acceso a diferentes áreas que desarrollen cada tema en especifico, introducción del proyecto, justificación, objetivos, metas y beneficios, vínculos a diferentes áreas también a desarrollar y resultados (resultados del monitoreo diario y mensual)histórico de monitoreos de meses anteriores, acceso a imágenes procesadas y resultados, acceso a archivos fuentes de las imágenes de satélite, shapes files y metadatos correspondientes; asimismo la descripción detallada de metodologías y algoritmos usados, resultados del taller con expertos para identificar amenazas y estrategias de acción, entre otros). Capacitación. Se capacitó al personal de la Secretaría del Medio Ambiente en los siguientes temas:

6 1.La luz Características de la luz Espectro luminoso Longitudes de onda Comportamiento ondular de la luz La atmósfera Difracción de la luz Absorción de la luz Reflexión Refracción 2. Información vectorial Shapefile Recortes Área de interés (AOI) 3. Imágenes de satélite Tipos de satélites Formatos Información raster Importación Exportación Manejo de software especializado 4. Procesamiento básico Georreferenciación Recorte de imágenes Mejoramiento espacial Mejoramiento espectral Uso de algoritmos NDVI, SAVI, etc. Procesamiento Algebra de raster s 5. Procesamiento en lotes Procesamiento de información en lotes.