PROYECTO

Análisis Multitemporal de la Reserva Biológica Itabo en la Ecorregión del Bosque Atlántico del Alto Paraná del Paraguay con imágenes satelitales Landsat 8 bajo la metodología Corine Land Cover.

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Certificado

PROYECTO DEL CURSO

Ecología del paisaje y conservación

REALIZADO POR

Karina Elizabeth Ruiz Diaz Sanabria

Introducción:

El análisis multitemporal nos ayuda a detectar cambios significativos entre dos fechas y dos años de diferencia lo que nos arroja datos como por ejemplo ha evolucionado el medio natural o que tanto avanzó la mano humana en la zona. En la reserva Biológica Itabo que se encuentra en la ecorregión del bosque atlántico del alto Paraná de Paraguay es importante estos tipos de análisis ya que esta reserva como otras áreas protegidas del Paraguay se encuentran rodeadas de grandes extensiones de agricultura y también con altas probabilidades de incendios, lo que facilita estos análisis es saber la evolución de estos actos y que se puede hacer para mejorar el lugar ya sea con corredores biológicos o tal vez limitando zonas.

En este proyecto se identificó la zona de estudio y se realizó un análisis temporal de dos años del 2014 y 2024 respectivamente, también se analizó y se interpretó las métricas a través del patch analyst y el patch analyst es una herramienta, compatible con ArcGIS, que permite cuantificar la estructura de los paisajes a través de un conjunto de métricas (basada en FRAGSTATS). Se Realizó a través del paisaje y a través de sus clases.

Los resultados de estos análisis aportan información clave para la toma de decisiones ya sea para implementar medidas de conservación o de otros actos que mejoren positivamente la dinámica de la zona.

Antecedentes:

Se realizó dos planes de manejo el plan de Manejo 2009-2014 elaborado por la consultora Ingeniería y Proyectos Ambientales Zavala-Sienra y el plan de manejo 2017-2021.

Este plan de manejo es diferente al anterior porque incluye las actualizaciones de las listas de especies y de la información sobre el contexto socioeconómico de la zona de amortiguamiento, la adecuación de programas y acciones a la nueva misión y visión de la Reserva, los resultados de un nuevo análisis de amenazas de conservación (PCS), y la elaboración de mapas de las reservas según la nueva delimitación topográfica. Este proceso fue realizado por el equipo de técnicos y guardias forestales de Áreas Protegidas de la Itaipu Binacional Margen Derecha con el apoyo del proyecto Paraguay Biodiversidad.

Sé realizaron varios estudios como el tipo de suelo, Precipitación en el Área de Embalse, la flora y fauna presente, sus comunidades naturales, comunidades indígenas y muchos otros más.

La zona es vital ya que en ella vive una biodiversidad única que se debe de proteger y conservar.

Descripción del Área de estudio:

Localizada en la margen derecha del Río Paraná, en el Departamento del Alto Paraná, Distrito de Mbaracayu, a 74 Km de la Ciudad de Hernandarias, perteneciente a la Ecorregión Alto Paraná. Tiene una superficie de 18. 293hectáreas. Debe su nombre al Rio Itabo que atraviesa la Reserva. Fue creada en el año 1984. Se llega a la misma por la Supercarretera que une Hernandarias con Saltos del Guairá, accediendo en Troncal 1 - Santa Fe del Paraná, o Troncal 2 – Distrito Mbaracayú, o a través del cruce San Alberto hasta el Silo Agro J.A.S.A., desde donde se avanza 9 km en camino de tierra.

La coordenada geográfica de ubicación de la sede es: 730316.27E 7225291.30N (UTM, Zona 21). La Reserva Natural Itabo está cubierta por la Carta Nacional Hojas Nº 5970-1 y 5971 - 2 de la Dirección de Servicio Geográfico Militar (DISERGEMIL).

Figura 1: Vista de la reserva biológica de itabo. Fuente: Itaipu Binacional.

Objetivos del proyecto:

  • Obtener imágenes satelitales landsat 8 con un nivel de nubosidad menor al 30% donde se visualice la reserva biológica Itabo.
  • Realizar el análisis multitemporal y la metodología Corine land cover en las coberturas.
  • Visualizar el deterioro de las coberturas naturales a través de sus áreas en hectáreas y través de la herramienta Patch Analyst.

Procedimiento:

Figura 2 Diagrama de flujo. Fuente: Elaboración propia.

1-Busqueda de información:

Se realizó una búsqueda minuciosa de la metodología de corine land cover, también de la elección de la zona de estudio y de la paginas para adquirir los datos correspondientes.

2-Descarga de imágenes satelitales:

Figura 3: Diagrama. Fuente: Elaboración propia.

Se realizó la descarga del sitio web glovis-usgs, previamente es necesario tener una cuenta en dicho sitio, se aplica los filtros que son el tipo de satélite, la nubosidad y el mes, al aplicar, buscar nuestra zona de estudio correcta e ir visualizando cual es el mejor para realizar nuestros análisis.Los elegidos fueron: 2024 en la fecha del 06 de enero y el 2014 10 de enero.                                                             

Figura 4: Descarga de las imágenes Fuente: Glovis usgs.
Figura 5: Descarga de las imágenes Fuente: Glovis usgs.

3-Procesamiento de las imágenes satelitales:

Se descargo las 11 bandas del satélite landsat 8 pero se utilizaron las bandas 4,5 y 6 ya que con estas bandas podemos visualizar mejor los cursos de aguas y la vegetación.

Se seleccionan las bandas y se realiza un mosaico y luego colocamos en este orden:

Red:5             Banda 2-5; banda 3-6; banda 4-1.

Verde:6 

Azul:4

Luego generamos un área de estudio siempre trabajando en una escala 1:100.000 y se realiza en New-feature class, nombrar el área y realizar en forma de polígono y colocando el sistema de coordenadas:

Figura 6: Sistema de coordenadas de la zona de estudio. Fuente: Arcgis 10.8

Es importante tener en cuenta siempre las coordenadas correctas. Luego de tener la zona de estudio, se realiza el corte correspondiente, este proceso se realiza de la misma forma para el otro año teniendo como resultados los dos cortes correspondientes a cada año.

Figura 7: El proceso de mejora de la imagen. Fuente: Arcgis 10.8

Como se visualiza se selecciona las bandas a trabajar nos dirigimos a image análisis y realizamos la combinación y luego en simbología y colocamos las bandas adecuadas. Y es el mismo proceso con el otro año.

Luego cortamos con nuestra área ya creada, nos dirigimos a arctoolbox, Data management tools, raster, raster proccesing y clip y tenemos los cortes correspondientes.

Figura 8: corte de la zona del 2024. Fuente: Arcgis 10.8

 

Figura 9: corte de la zona del 2014. Fuente: Arcgis 10.8

4-Realizacion de la clasificación supervisada y la metodología corine land cover.

Luego se realizó la clasificación supervisada, primero se identifico la firma espectral de los elementos, creando un feature class de puntos y con el sistema de coordenadas, luego cada punto será de acuerdo a las coberturas con la metodología corine land cover.

Se realizá para cada año una vez hecho nuestras firmas espectrales, nos vamos a arctoolbox, spatial analyst tools, multivariate, y create signatures y generamos un archivo gsg para cada año.

Luego realizamos nuestra clasificación supervisada, arctoolbox, spatial analyst tools, multivariate, y en máximum likelihood classification para cada año, luego se convierte en shp. Luego reclasificamos y dejamos en 6 clases como ya estaba anteriormente.

Luego nos dirigimos a conversión tools, from raster y ráster a polígono.

Luego realizamos el proceso dissolve y colocamos una celda nueva para renombrar cada cobertura de acuerdo a la metodología correspondiente.

Nivel 1Nivel 2Nivel 3
Superficies ArtificialesZonas UrbanasTejido Urbano discontinuo-112
Zonas AgrícolasZonas Agrícolas heterogéneas

Mosaico de cultivos-242

Terrenos principalmente agrícolas, pero con importantes espacios de vegetación natural y semi-natural-243

Zonas forestales con vegetación natural y espacios abiertosBosquesBosques de frondosas-311
Zonas húmedasZonas húmedas continentalesTurberas y prados turbosos-412
Superficie de aguaAguas continentalesCursos de agua-511

Figura 10: Metodología corine land cover. Fuente: Elaboración propia.

Figura 11: Clasificación sup 2024 fuente: Arcgis 10.8.
Figura 12: Clasificación sup 2014 fuente: Arcgis 10.8.

5-Calcular las áreas en Hectáreas:

Este es un proceso rápido y fácil una vez que tenemos las clasificaciones, añadimos una columna nueva que se llamara área_Ha luego en calcular geometría y colocamos de acuerdo a nuestro sistema de coordenadas luego en hectáreas y se repite los pasos para el siguiente año, luego en el apartado de resultados se visualizaran los datos obtenidos.

6-Utilización de la herramienta patch analyst:

Esta herramienta se debe de descargar e instalar en arcgis para su utilización, una vez realizado nuestras clasificaciones hay que tener en cuenta que debemos de trabajar en shp o si no dará error.

Figura 13: Herramienta Patch Analyst fuente: Arcgis 10.8

Nos vamos a spatial statistics, ahí añadimos nuestros archivos y será por paisaje y por clases y los resultados se verán más adelante.

7-Elaboracion de los mapas.

En este apartado solo queda ordenar todos nuestros componentes gráficos y archivos correspondientes que se podrá ver en el apartado de resultados.

Resultados:

Figura14: Datos sobre las hectáreas del 2014, fuente: Elaboración propia.

 

Figura15: Datos sobre las hectáreas del 2024, fuente: Elaboración propia

Podemos notar una disminución en hectáreas en los bosques frondosos, turberas, zona urbana, en los terrenos agrícolas, pero con importantes espacios de vegetación, y aumento el mosaico de cultivos y los cursos de aguas.

A que podemos llegar con esto, primeramente, se nota el deterioro de las zonas de bosques pero lo que es interesante es la disminución de los espacios agrícolas con espacios naturales ya que había zona natural pero ahora se vuelven ya totalmente un mosaico de cultivos, el aumento de los cursos de agua puede ser por la época y también que esta dentro del limite de la reserva por lo que no sufre tanto daño, también se nota gran deterioro en las tuberas y los prados frondosos.

Pacth Analyst: Paisaje 2024vs2014:

Figura 16: Métricas del 2024 y 2014. Fuente: Elaboración propia.

Podemos visualizar que el SDI se mantuvo mas o menos estables en los años 

En cuanto al SEI se puede ver que se mantuvo casi igual es decir que está un poco antropizado, pero también tiene zonas naturales.

En cuanto a las medidas de forma se puede observar que se va alejando del 1 por ende es mas antropizado. También se nota que se fragmento más.

En cuanto a clases:

Figura 17 Métricas del 2024 y 2014 en cuanto a clases, fuente: Elaboración propia.

Mapas:

Figura18: mapa sobre el análisis multitemporal 2014 y 2024 y cantidad de hectáreas por cobertura, fuente: Elaboración propia

 

Figura19: mapa sobre el análisis multitemporal 2014 y 2024 y cantidad de hectáreas por cobertura, fuente: Elaboración propia
Figura20: mapa sobre el análisis multitemporal y la utilización de la herramienta pacth analyst 2024, fuente: Elaboración propia

 

Figura21: mapa sobre el análisis multitemporal y utilización de la herramienta patch analyst 2014 fuente: Elaboración propia.

Conclusiones:

Se pudo realizar el análisis multitemporal de los años 2014 y 2024 de la reserva ecológica itabo y se llegó a una conclusión de que hubo un deterioro de sus coberturas naturales en esos 10 años, se pudo visualizar a través de sus imágenes y en calculando las hectáreas correspondientes también la herramienta pacth analyst nos ayudo a ver como con los años se fragmento mas y que de apoco se aleja de lo natural, también lo que se obtuvo da peso con lo teórico ya que la zona sufre una agricultura extensiva y también sufre incendios por lo que estos motivos sean las causas de la disminución de las coberturas.

Recomendaciones:

  • Primeramente, lo que recomendaría es buscar alternativas de imágenes satelitales con mejor resolución y exactitud, pero tener mejores resultados.
  • Ya que en la zona también existen otras reservas se podría realizar un estudio o análisis de conectarlas a través de un corredor biológico con la idea de que los alrededores queden más protegidos porque como se puede ver la zona es prácticamente una zona de mosaico de cultivos.
  • También trabajar con múltiples disciplinas desde el punto de vista de un biólogo, ecólogo, ingeniero forestal, ambiental y agrónomo los que nos generara una amplia variedad de soluciones y puntos de vista.

Referencias bibliográficas:

REALIZADO POR

Karina Elizabeth Ruiz Diaz Sanabria

Paraguay

PROYECTO DEL CURSO

Ecología del paisaje y conservación

Nicole Franco