PROYECTO

DETERMINACION DEL CAMBIO DE LA COBERTURA DEL SUELO EN EL MUNICIPIO DE CHOCONTA-CUNDINAMARCA COLOMBIA, ENTRE LOS AÑOS 2020 Y 2024 POR MEDIO DE IMÁGENES SATELITALES LANDSAT 8 COLLECTION 2

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Certificado

PROYECTO DEL CURSO

Teledetección con ArcGIS

REALIZADO POR

Jan Carlos Rodriguez Sanchez

INTRODUCCION

Chocontá, al igual que muchos otros municipios del territorio colombiano, ha experimentado cambios significativos en su cobertura terrestre a lo largo del tiempo. Estos cambios, que se refieren a las transformaciones en la composición y distribución de los diferentes tipos de vegetación, suelo y usos del suelo, son el resultado de una compleja interacción de factores naturales y antrópicos. Dicho lo anterior, a través de las imágenes Landsat 8 de la Nasa, se puede identificar por medio de los sistemas de información geográfica cambios en la cobertura terrestre relacionados con monitoreo de la deforestación y degradación de los bosques, gestión de recursos hídricos, agricultura, cartografía y actualización de datos geográficos.(1) 

Este estudio se centraliza en la determinación de los cambios de la cobertura del municipio de Chocontá Colombia, entre los años 2020 a 2024 a través de imágenes satelitales Landsat 8 y análisis geoespaciales en Arc Gis, para identificar las zonas deterioradas y medir sus cambios conforme pasa el tiempo. Los datos e información que se obtengan a partir de este estudio favorecerán a la interpretación de los cambios de la cobertura del suelo que ha tenido este municipio producto de fenómenos naturales y actividades antrópicas derivadas de la actividad humana.

ANTECEDENTES

Los cambios en la cobertura del suelo en el municipio de Chocontá son el resultado de una compleja interacción de factores históricos, sociales, económicos y ambientales que se han desarrollado a lo largo de varias décadas. Para comprender a profundidad estos cambios, es necesario analizar los antecedentes históricos y los procesos que han moldeado el paisaje de Chocontá.

Antecedentes Históricos

Época prehispánica

Los muiscas, habitantes originarios de la región, utilizaban el territorio de Chocontá para la agricultura, la caza y la recolección. Sus prácticas agrícolas, aunque de bajo impacto ambiental, ya modificaban la cobertura vegetal original.

 

Época colonial

Con la llegada de los españoles, se introdujeron nuevos cultivos, sistemas de producción y patrones de asentamiento. La búsqueda de recursos como la madera y la explotación minera también generaron cambios en la cobertura del suelo.

 

Siglo XX

A mediados del siglo XX, se intensificó la explotación agrícola y forestal, lo que llevó a una deforestación significativa y a la degradación de los suelos. Además, el crecimiento demográfico y la urbanización generaron presiones adicionales sobre los recursos naturales.

AREA DE ESTUDIO

Chocontá, un municipio colombiano ubicado en el departamento de Cundinamarca, es reconocido por su rica historia, su entorno natural y su creciente desarrollo turístico. A continuación, te presentamos algunas de sus características más destacadas:

Ubicación: Se encuentra en la provincia de Almeidas, a unos 75 km de Bogotá. Su posición geográfica le otorga un clima templado y paisajes variados.

Paisaje: Chocontá se caracteriza por sus colinas, valles y montañas, que ofrecen vistas panorámicas y un entorno ideal para actividades al aire libre.

Hidrografía: El municipio cuenta con importantes fuentes hídricas como el río Bogotá y diversas quebradas, que contribuyen a la riqueza natural de la región.

Biodiversidad: Su ubicación geográfica le permite albergar una gran variedad de flora y fauna, especialmente en las zonas rurales y áreas protegidas.

Imagen 1 Mapa del municipio de Chocontá-Cundinamarca

OBJETIVOS 

Objetivo general.

Evaluar los cambios en la cobertura terrestre del municipio de Chocontá a través del análisis de series temporales de imágenes Landsat 8 por medio de los sistemas de información geográfica.

Objetivos específicos.

Seleccionar la zona de estudio y descargar las imágenes landsat 8 de la plataforma USGS.

Identificar los cambios de cobertura del suelo en un tiempo de 4 años.

Crear un time-lapse a partir de 3 imágenes landsat-8 y su correspondiente procesamiento para representar el NDVI entre los años 2020 y 2024.

METODOLOGIA

PROCEDIMIENTO

  1. Se ingresa al USGS, por medio del Paht and Row se escriben los números de acuerdo con la zona que se desea estudiar en este caso fue P:008 y R:056, además como porcentaje de nubosidad se selecciona al 12 %.
  1. 2 En Data sets se selecciona la opción landsat collection 2 level 2, luego landsat 8-9OLI/TIRS C2 L2.
  1. 3 Luego se da clic en results, en la parte izquierda se visualizan las imágenes de satélite LC8, se eligen las que menor nubosidad contengan y por último se descargan.
  1. 4 Se abre el Arc gis, se ingresan las bandas de la 1 a la 11 junto con la respectiva área de estudio, en este caso es el municipio de Chocontá-Cundinamarca, Colombia.
  1. 5 Por medio de la herramienta Analyst Imagen se realiza la composición de bandas.
  1. 6 La nueva composición se debe de exportar con las siguientes características.

 

  1. 7 Ahora se realiza una extracción por mascara, con la nueva composición y la zona de estudio.
  1. 8 Visualizándose de la siguiente manera, además se pretende observar las zonas de cultivo, por lo tanto, el RGB se configura con la escala 6,5,2.
Mapa

Descripción generada automáticamente
  1. 9 Visualizándose de la siguiente manera, además se pretende observar las zonas de cultivo, por lo tanto, el RGB se configura con la escala 6,5,2.
Mapa

Descripción generada automáticamente
  1. 10 A las imágenes satelitales landsat 8, de colección 2, no se les realiza la corrección de radiancia ni reflectancia ya que esto viene incluido dentro del nuevo sensor, por lo tanto, se procede a realizar los puntos de entrenamiento por medio de la herramienta training Sample mánager.
  1. 11 Ahora se realiza la clasificación supervisada interactiva.
Mapa

Descripción generada automáticamente

 

  1. 12 Ahora se convierte el ráster a polígono
  1. 13 Con el nuevo shp se realiza un disolve por medio del campo class name.
  1. 14 Se abre las propiedades de la nueva capa disuelta y se configura la paleta de colores.
Interfaz de usuario gráfica, Aplicación

Descripción generada automáticamente
  1. 15 Visualizándose de la siguiente manera. Este mismo proceso se realizó para las imágenes satelitales del año 2020, 2021 y 2024.
Mapa

Descripción generada automáticamente

RESULTADOS

Los resultados del procesamiento de las imágenes satelitales Landsat 8 para generar la clasificación de coberturas del municipio de Chocontá Cundinamarca fueron los siguientes:

Mapa

Descripción generada automáticamente
Imagen 2 Cambio de cobertura en el municipio de Chocontá Colombia para el año 2020.
Grafica 1 Área en Ha Municipio de Chocontá año 2020
Grafica 2 Porcentaje en Ha Municipio de Chocontá año 2020
Imagen 3 Cambio de cobertura en el municipio de Chocontá Colombia para el año 2021.
Grafica 3 Área en Ha Municipio de Chocontá año 2021.
Grafica 4 Porcentaje en Ha Municipio de Chocontá año 2021. 
Imagen 3 Cambio de cobertura en el municipio de Chocontá Colombia para el año 2024.
Grafica 5 Área en Ha Municipio de Chocontá año 2024..
Grafica 6 Porcentaje en Ha Municipio de Chocontá año 2024.

ANALISIS DE RESULTADOS.

Con base a los resultados obtenidos se establece que las zonas de cultivo para el municipio de Chocontá han crecido para el 2024 un 59% con respecto al 2020 con un 51% lo que representa un aumento de 2202 hectáreas, esto a su vez se ve reflejado en la disminución de los bosques densos ya que a medida que se expande la agricultura en el municipio, los bosques densos disminuyen, siendo así, que para el año 2020 se tenían 8474 ha y para el año 2024 6995 ha de bosques. Además, el aumento de la población ha generado una mayor demanda de tierras para viviendas, agricultura y otras actividades, por consecuencia esto ha llevado a la expansión de la frontera agrícola y urbana. La expansión urbana ha estado concentrada principalmente en el centro del municipio tenido un aumento del 1% entre los años 2020 y 2024, no obstante, a pesar de que la expansión urbana no ha sido significativa sin embargo ha aumentado 6 ha en el último cuatrienio.

Si se sigue con esta tendencia de la expansión de la frontera agrícola, los bosques densos estarían siendo susceptibles de disminuir su extensión, esto a su vez trae consecuencias para los ciclos del agua, nitrógeno, regulación de servicios ecosistémicos, migración de especies endémicas entre otros(2). Además, la agricultura trae consigo degradación de los suelos, ya que las prácticas agrícolas intensivas, la erosión del suelo y la contaminación pueden llevar a la degradación de los suelos, reduciendo su capacidad productiva y aumentando su vulnerabilidad a la desertificación. Es importante tener en cuenta, que la agricultura es una de las principales actividades económicas del municipio como también de Colombia, sin embargo, se debe de orientar y capacitar al campesinado para realizar la transición a procesos de agricultura mas sostenibles con el medio ambiente, por lo tanto, es necesario que entidades gubernamentales tanto locales como nacionales tengan la iniciativa de realizar capacitaciones a esta población en específico para lograr cumplir estas metas en común.

CONCLUSIONES.

  • El análisis de las imágenes Landsat 8 revela una dinámica compleja en la cobertura terrestre del municipio de Chocontá, caracterizada por una transformación gradual pero significativa en las últimas cuatro años. De acuerdo con los resultados obtenidos se puede indicar que:
  • Se evidencia un crecimiento sostenido de las zonas urbanas, principalmente alrededor del casco urbano y en las áreas con mayor conectividad vial. Este proceso ha generado una fragmentación del paisaje y una pérdida de áreas naturales.
  • Los bosques y otras coberturas vegetales naturales han experimentado una reducción considerable, principalmente por la expansión de la frontera agrícola, la tala ilegal y sucesos naturales como los incendios forestales.

 

RECOMENDACIONES

  • Al descargar las imágenes satelitales landsat 8 level 2, es importante tener en cuenta que estas deben de tener la menor cantidad de nubes presente, además cuando se realiza el geoprocesamiento en Arc Gis no se les debe de realizar corrección de reflectancia ni radiancia puesto que ya vienen configuradas por defecto.
  • Las principales ventajas de realizar una clasificación supervisada de imágenes Landsat 8 en ArcGIS son:
  1. Mayor precisión: Al permitir al usuario definir las clases y seleccionar muestras representativas.
  2. Flexibilidad: Adaptable a diferentes contextos y objetivos de investigación.
  3. Integración con otras herramientas: Facilita el análisis posterior de los resultados.
  4. Disponibilidad de herramientas y algoritmos: Ofrece una amplia gama de opciones para la clasificación.
  5. Validación de resultados: Permite evaluar la calidad de la clasificación.

REFERENCIAS

1.        Kogut DP. Bandas Landsat 8: Combinaciones Y Usos En Imágenes [Internet]. Dr. Petro Kogut. 2024. Available from: https://eos.com/es/blog/bandas-landsat-8/

2.        WWF. La producción de alimentos busca combatir la deforestación en Colombia [Internet]. 2024. Available from: https://www.wwf.org.co/?390010/deforestacion-colombia-produccion-alimentos#:~:text=Según datos de la FAO,la pérdida de cobertura forestal.

 

 

REALIZADO POR

Jan Carlos Rodriguez Sanchez

Colombia

PROYECTO DEL CURSO

Teledetección con ArcGIS

Mario Caceres