El uso de los SIG y la teledetección n en los estudios urbano territoriales Método y Casos inostroza@technotope.org Dr. Luis Inostroza Institute of Photogrammetry and Remote Sensing Technische Universitat Dresden Presentación Introducción: Los SIG y la Teledetección, algunos conceptos básicos Casos Usos del territorio Isla de calor Análisis de un humedal 1
1º PARTE GIS componentes 2
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Teledetección The relative brightness in different portions of the spectrum identify different types of ground cover. 60 50 Satellite (Landsat TM) data measure for pixels that are 28.5 meters on each side reflectance in different frequency bands % Reflectance 40 30 20 10 0 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 Agricultural Soil Wavelength Bare Soil (micrometers) Aged Concrete Fresh Concrete Water Grass Dry Vegetation Sand Asphalt 4
OCDE estadísticas oficiales ±200 hab/ha http://www.oecd.org/centrodemexico/4lugarqueocupalaciudaddemexicoendensidaddepoblacionenlaocde.htm 5
11,47 hab/ha! Inostroza 2010 2º PARTE 1er Ejemplo Usos del Territorio 6
Uso del territorio? 23.3% Inostroza 2015 COVERTURA 76.7% Ganadería 2 000 000 1 800 000 Ovejas 1 600 000 1 400 000 1 200 000 1 000 000 800 000 600 000 400 000 200 000-1883 1885 1888 1893 1897 1900 1906 350% 300% % variacion ovejas % crecimiento ciudad 250% 200% 150% 100% 50% 0% -50% 1885 1888 1893 1897 1900 1906 1918 1920 1928 1931 1936 1955 1965 1975 1985 1997 2007 Inostroza 2012 7
Pozos petroleros Inostroza 2012 Turismo 4 600 000 4 500 000 4 400 000 4 300 000 Atractivos turísticos maritimos centroide turístico maritimo Punta Arenas Puerto Natales Atractivos turísticos continentales centroide turístico continental Porvenir 4 200 000 4 100 000 4 000 000 3 900 000 3 800 000 3 700 000 0 100 000 200 000 300 000 400 000 500 000 600 000 700 000 Inostroza 2012 8
Turismo Inostroza 2012 Explotación forestal Inostroza 2015 9
Minería Inostroza 2015 Usos directos 16% 5% Nature Range land Turism (all) Aquaculture 24% 52% 48 % en uso Urbano turístico Agroresidencial Industrial Urbano Turismo escénico Ecoturismo Áreas protegidas privadas Minas exploración Minas explotación Ganadero petrolero Ganadero turístico Ganadero forestal Ganadero Forestal Acuicultura 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 18% Inostroza 2015 10
2do ejemplo Vulnerabilidad a la isla de calor urbano Isla de calor urbano (UHI) El fenómeno de alteración de las temperaturas en las zonas urbanas en comparación con las zonas rurales El efecto UHI describe la influencia de las superficies artificiales en los patrones de temperatura en las zonas urbanas en comparación con las zonas circundantes (Oke, 1982) La temperatura varía a través del tejido urbano: Debido a diferencias en las propiedades térmicas de las superficies de radiación (superficies impermeables) Disminución de la tasa de evapotranspiración en el medio urbano (disminución de la cobertura vegetal) (Streutker 2002) Existe una alta correlación entre la distribución espacial de la isla de calor urbano y la morfología de los tejidos urbanos Correlación fuerte entre la cobertura del suelo/uso y mayores/menores temperaturas en las ciudades 11
Paris perfil UHI Función de vulnerabilidad (IPCC) La vulnerabilidad (V) puede ser considerada como una función de la capacidad de adaptación (CA) y de los impactos (I) Los impactos se expresan por dos componentes: sensibilidad (S) y exposición (E) 12
Vc = f (I, CA), donde o I = f (E, S) Vc = Ec + Sc - CAc Santiago de Chile Inostroza 2014 13
Calculo de la temperatura de superficie (LST) 1.- Calculo de radiancia espectral: Lλ = ((LMAXλ - LMINλ)/(QCALMAX-QCALMIN)) * (QCAL-QCALMIN) + LMINλ 2.- Calculo de temperatura al sensor: 3.- Transformación desde grados Kelvin a grados Celsius Inostroza 2014 Áreas verdes y Temperatura superficial Inostroza 2014 14
Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) Inostroza 2014 Exposición Inostroza 2014 15
Índice de sensibilidad Inostroza 2014 Dataset name Data description Relation with vulnerability 1 Net population density Inhabitants per hectare Direct 2010 2 Projected population growth Change in population (2000-2020) Direct 2020 3 Elderly population % inh above 60 years old Direct 2002 4 Very young population % inh below 5 years old Direct 2002 5 Handicapped population % inh handicapped Direct 2002 6 Family structure % single inh Direct 2002 7 Access to basic services % households with water provision within the house Inverse 2002 8 Education level % inh with higher education Inverse 2002 9 Average income per household USD/per household Inverse 2006 10 Extremely poor population (indigence) 11 Unemployment rate 12 Listado de indicadores usados para analizar la sensibilidad al calor en Santiago Historical loss due to disasters related to hydro-meteorological events 13 Housing Index % extremely poor inh Direct 2006 % inh without a permanent employment Number of inhabitants affected by hydro-meteorological events Percentage of solid materials divided by the percentage of light materials per commune Direct 2002 Direct 2013 Inverse 2002 Year data represe nts Data source Instituto Nacional de Estadística de Chile (Censo de Población y Vivienda 2002). Inostroza et al. 2010. Instituto Nacional de Estadística de Chile (Censo de Población y Vivienda 2002). Instituto Nacional de Estadística de Chile (Censo de Población y Vivienda 2002). Instituto Nacional de Estadística de Chile (Censo de Población y Vivienda 2002). Instituto Nacional de Estadística de Chile (Censo de Población y Vivienda 2002). Instituto Nacional de Estadística de Chile (Censo de Población y Vivienda 2002). Instituto Nacional de Estadística de Chile (Censo de Población y Vivienda 2002). Instituto Nacional de Estadística de Chile (Censo de Población y Vivienda 2002). MIDEPLAN. 2006. División Social. Departamento de Información Social. Encuesta CASEN 2006. Source: http://observatorio.gorerm.cl/tmp/obj_232 271/20_ATLAS_GORE_2009.pdf MIDEPLAN. 2006. División Social. Departamento de Información Social. Encuesta CASEN 2006. Source: http://observatorio.gorerm.cl/tmp/obj_232 271/20_ATLAS_GORE_2009.pdf Instituto Nacional de Estadística de Chile (Censo de Población y Vivienda 2002). Disaster Information Management System of the United Nations Office for Disaster Risk Reduction / http://www.desinventar.net) Modified from Instituto Nacional de Estadística de Chile (Censo de Población y Vivienda 2002). 16
Matriz de correlación Correlation matrix analysis performed for the 13 original variables characterizing sensitivity to heat waves. Correlation matrix analysis performed for the 7 original variables characterizing adaptive capacity to heat waves. Análisis de componentes principales (PCA) 2,00 Scree Plot of %_elderly_60;...; %_indigence 1,75 1,50 Eigenvalue 1,25 1,00 0,75 0,50 1 2 3 4 5 Component Number Outlier Plot of %_elderly_60,..., %_indigence 6 5 Mahalanobis Distance 4 3 2 3,531 1 0 0 10 20 30 40 Inostroza 2014 Observation 17
Capacidad de adaptación Inostroza 2014 Inostroza 2014 18
Índice de vulnerabilidad Inostroza 2014 3er ejemplo Análisis de un Humedal urbano 19
Inostroza 2009 20
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Nesting species Inostroza 2009 Vegetation Inostroza 2009 28
Geomorphology Inostroza 2009 Main roads Inostroza 2009 29
Property Inostroza 2009 Degree of anthropogenic changes Inostroza 2009 30
Land use Inostroza 2009 1964 2007 Inostroza 2009 31
Plan regulador Urbano Inostroza 2009 Fuente: Arnold y Gibbons, 1996 32
Febrero Octubre 33
Trabajo en desarrollo, por favor no citar sin consultar - Direct input nutrients from the urban environment - Warmer conditions due to UHI Inostroza 2016 forthcoming EARTH EXPLORER http://earthexplorer.usgs.gov/ OPENSTREET MAP http://download.geofabrik.de/ LINCOLN http://www.lincolninst.edu/subcenters/atlas-urban-expansion/gisdata.aspx Poblacion http://www.censo2010.indec.gov.ar/preliminares/cuadro_24.asp Datos socio-economicos http://sedac.ciesin.columbia.edu/data/sets/browse?facets=theme:land-use Limites administrativos http://www.gadm.org/download Otras bases de datos globales http://www.naturalearthdata.com/downloads/ http://landcover.usgs.gov/landcoverdata.php#sa Poblacion urbana http://www.citypopulation.de/ 34
QGIS (Quantum GIS) Open source http://www.qgisforum.org/qgis-tutorial Thank you! All questions are welcomed! 35
Referencias Inostroza, L. (2009). Humedal Urbano en Punta Arenas: Sustentabilidad del Proyecto Parque Ecologico Humedal Tres Puentes. Revista Urbano, 20, 13 24. Inostroza, L., Baur, R., & Csaplovics, E. (2010). Urban Sprawl and Fragmentation in Latin America: A Comparison with European Cities. The myth of the diffuse Latin American city (pp. 1 47). Inostroza, L. (2012). Patagonia, Antropización de un Territorio Natural. CIUR, (83), 86. Retrieved from http://polired.upm.es/index.php/ciur/article/viewfile/1842/1842 Inostroza, L. (2015). El mito de pristinidad y los usos efectivos del territorio de la región de Magallanes, Patagonia Chilena : Forestal, minería y acuicultura. Estudios Geográficos, LXXVI(Enero-Junio), 141 175. doi:10.3989/estgeogr.201505 Inostroza, L., & Csaplovics, E. (2014). Measuring Climate Change Adaptation in Latin-America. Spatial indexes for exposure, sensitivity and adaptive capacity to urban heat islands in Lima and Santiago de Chile Luis (p. 99). Santiago de Chile. 36