PROYECTO

AUTOMATIZACIÓN CON ARCPY PARA LA GENERACIÓN DE MAPAS DE FOCOS DE CALOR POR PAIS EN SUDÁMERICA

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Certificado

PROYECTO DEL CURSO

Programación Python en ArcGIS

REALIZADO POR

Fernando Taboada Estacion

INTRODUCCIÓN

Los incendios forestales representan una de las problemáticas ambientales más críticas en Sudamérica, afectando la biodiversidad, los servicios ecosistémicos, y la salud de las comunidades locales. En los últimos años, el incremento de focos de calor debido a actividades humanas y cambios climáticos ha intensificado la presión sobre los ecosistemas. En este contexto, el monitoreo y análisis de los focos de calor se han convertido en herramientas clave para la gestión ambiental y la toma de decisiones en tiempo real.

Sin embargo, los métodos manuales de análisis y cartografía de estos eventos suelen ser lentos, propensos a errores y poco eficaces para enfrentar la urgencia de la problemática. Esto resalta la necesidad de sistemas automatizados que optimicen la generación de mapas y análisis espaciales. Este proyecto busca abordar esta necesidad mediante la implementación de un proceso automatizado para la creación de mapas temáticos de focos de calor por país en Sudamérica, utilizando la base de datos Queimadas del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (INPE) de Brasil y el módulo Arcpy en Python.

La base de datos Queimadas proporciona datos satelitales confiables y actualizados sobre focos de calor, lo que permite un análisis espacial preciso. A través de Arcpy, un módulo de Python diseñado para la automatización de tareas geoespaciales, se desarrollará un flujo de trabajo estandarizado que permita generar mapas periódicos con eficiencia y consistencia. Este enfoque no solo reducirá el tiempo y esfuerzo necesarios para la elaboración de mapas, sino que también garantizará la calidad y precisión de los productos cartográficos.

ANTECEDENTES

DETECÇÃO DE FOCOS DE CALOR NO ESTADO DA PARAÍBA: UM ESTUDOSOBRE AS QUEIMADASDETECÇÃO DE FOCOS DE CALOR NO ESTADO DA PARAÍBA: UM ESTUDOSOBRE AS QUEIMADAS:

El artículo de Pereira y Silva (2016) se centra en la detección de focos de calor en el estado de Paraíba, Brasil, mediante el uso de la base de datos Queimadas del Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Esta base de datos, alimentada por el sensor MODIS a bordo del satélite AQUA_M-T, fue fundamental para identificar y analizar los focos de calor registrados durante el año 2014, permitiendo evaluar la distribución espacial y temporal de los eventos. Los resultados indicaron que la mesorregión del Sertão presentó la mayor concentración de focos, seguida por Mata, Agreste y Borborema. El estudio destaca que las quemadas son mayormente de origen antrópico, impulsadas por actividades agrícolas y la creación de pastizales, y se ven favorecidas por las condiciones climáticas secas. Se subraya la importancia de la base de datos Queimadas del INPE como herramienta esencial para el monitoreo y planificación de acciones preventivas ante incendios forestales.

DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO

Sudamérica es un subcontinente situado en el hemisferio occidental y mayoritariamente en el hemisferio sur, que forma parte del continente americano. Limita al norte con el Mar Caribe y América Central, al este con el Océano Atlántico, al oeste con el Océano Pacífico y al sur con el Paso de Drake, que lo separa de la Antártida. La región abarca aproximadamente 17.84 millones de km², lo que la convierte en el cuarto continente más grande en superficie terrestre. Está compuesta por 12 países soberanos: Argentina, Bolivia, Brasil, Chile, Colombia, Ecuador, Guyana, Paraguay, Perú, Surinam, Uruguay y Venezuela, además del territorio dependiente de la Guayana Francesa.

El relieve sudamericano es diverso, destacándose la Cordillera de los Andes, que recorre toda la costa occidental desde Venezuela hasta Chile y Argentina, siendo la cadena montañosa más extensa del mundo. En el centro del continente se encuentran la vasta Cuenca del Amazonas, que alberga la selva tropical más grande y biodiversa del planeta, y las extensas llanuras del Gran Chaco y los Llanos del Orinoco. Hacia el sur, la región patagónica presenta un paisaje árido y frío. Sudamérica cuenta con una riqueza natural significativa, incluyendo grandes reservas de agua dulce como el Amazonas y el sistema del río Paraná. Estas características geográficas, junto con los diversos climas que van desde tropical hasta subpolar, influyen directamente en la propagación de incendios forestales, especialmente en regiones como la Amazonía y el Cerrado brasileño.

Mapa Político de Sudamérica - Tamaño completo | Gifex
Figura 01: Mapa de área de estudio

OBJETIVOS

  • Automatizar la generación de mapas temáticos de focos de calor en Sudamérica mediante Arcpy.
  • Optimizar la representación cartográfica a diferentes escalas utilizando plantillas MXD con distintos niveles de grillado.
  • Facilitar el análisis espacial de focos de calor por país para la identificación de patrones y apoyo en la gestión ambiental.

PROCEDIMIENTO

Figura 02: Mapa de flujo
  • Descarga de focos de calor de la página  del  Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales del Brasil (INPE), el cual se obtiene en formato CSV. Siendo la cantidad de 17 747 registros para el mes de diciembre 2024
Figura 03: Archivo csv de los focos de calor para el mes de diciembre del año 2024
  • Creación de 3 plantillas mxd con las cuales se va trabajar para diferentes tamaños de grilla según la escala del DataFrame. Estas plantillas deben tener todo lo necesario a utilizar como elementos cartograficos, leyenda, membrete, etc.
Figura 04: Plantillas mxd
  • Salida en terminal del Script creado
Figura 05: Ejecución del script
  • Visualización de mapas exportados en formato JPG
Figura 06: Mapas generados

RESULTADOS

Se generaron un total de 13 mapas temáticos  correspondientes a los países de Sudamérica, mostrando la distribución espacial de los focos de calor registrados durante el mes de diciembre de 2024. Se estableció un umbral de 350 casos como condición de alerta, considerando como críticos los países con un número superior a este valor. Los resultados evidencian que Brasil presentó la mayor cantidad de focos de calor con un total de 12,075 casos, superando ampliamente el umbral de alerta. En contraste, Surinam registró la menor cantidad con 14 casos, permaneciendo muy por debajo del umbral establecido. Estos mapas permiten una visualización clara y comparativa de la incidencia de focos de calor en la región, facilitando la toma de decisiones en gestión ambiental y prevención de incendios.

Figura 07: Mapas de distribución de focos de calor para cada país de Sudamérica en diciembre del año 2024.

7. CONCLUSIONES

  • El uso de Arcpy permitió la automatización eficiente en la generación de mapas temáticos de focos de calor, asegurando consistencia y reduciendo significativamente el tiempo de procesamiento para los 13 países de Sudamérica analizados.
  • La aplicación de tres plantillas MXD con diferentes niveles de grillado resultó fundamental para adaptar los mapas a distintas escalas, garantizando una representación cartográfica precisa y detallada según el tamaño y distribución de los focos de calor en cada país.
  • Este proyecto demuestra el potencial del uso de herramientas SIG y scripting en Python para el monitoreo ambiental a gran escala, destacando la importancia de la tecnología geoespacial para la gestión y prevención de riesgos ambientales.

8. RECOMENDACIONES

  • Ampliar la variedad de plantillas MXD con niveles de grillado adicionales o personalizables para abordar escalas aún más específicas, lo que facilitaría la representación cartográfica para países con diferentes tamaños y distribuciones geográficas.
  • Integrar todo el proceso, desde la descarga de datos de la plataforma Queimadas INPE hasta la generación y exportación de mapas finales, en un único script de Arcpy para maximizar la eficiencia y reducir la intervención manual.

9. REFERENCIAS

REALIZADO POR

Fernando Taboada Estacion

Perú

PROYECTO DEL CURSO

Programación Python en ArcGIS

Marysol Mendoza