revista teledetecciones

TELEDETECCIÓN

Imagen Quickbird, Sector el Dorado, Quito Ecuador

Créditos

DIRECTOR EJECUTIVO DEL CLIRSEN:

Tcrn. Ing. Ramiro Pazmiño O.

COORDINADORES:

Ing. Edgar PeñaherreraIng. Augusto GonzálezLic. Cecilia Sevilla M.

COLABORADORES:

Tcrn. Ing. Ramiro Pazmiño O.Ing. Lola JiménezIng. Fernanda MulloIng. Roberto SánchezIng. Edgar PeñaherreraIng. Sandra GonzálezIng. Gabriela ChicaizaIng. Enrique LascanoIng. Augusto GonzálezIng. Julio MorenoIng. Soledá AndradeIng. Janina OlmedoIng. Jorge Coloma

Instituto Oceanográfico de la Armada (INOCAR)

InjGeoGIS,Rusia

Cuerpo de Ingenieros del Ejército (CEE)

Instituto Geográfico Militar (IGM)

Instituto Panamericano de Geografía e Historia (IPGH)

Empresa Metropolitana de Alcantarillado de Agua Potable (EMAAP-Q)

PREPARACIÓN Y REVISIÓN:

Lic. Cecilia de la TorreSr. Gonzalo Baquero

Edición - Diciembre 2007.

DISEÑO, DIAGRAMACIÓN E IMPRESIÓN:@Potatoes GRUPO [email protected](593 2)2455085

Los artículos publicados son de exclusiva responsabilidad de los autores y pueden ser reproducidos citando la fuente.

Índice

Presente yFuturo del CLIRSEN6

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17

23

29

Proyecto Sistema de Información Georeferenciada de Recursos

Naturales y el Ambiente “SIGRENA”

Degradación de los Recursos Naturales y su Impacto en el Ambiente. Estudio de Caso:

Cuenca Alta yMediadel Río Napo

La Teledeteccióny el Ecosistema Manglar

en el Ecuador

Cartografía Planimétrica y Temática de las

Islas Galápagos - Ecuador

Editorial

Presentación

4

5

Imagen Aerotransportada - Ciudad de Guayaquil

Imagen satelital LANDSAT - Islas Galápagos

37

43

52

56

64

Adaptacion del Sistema SAC-Cde Argentina en la Estación

Cotopaxi y Descripción de las Imágenes a receptarse

Caracterización Espectral del Cultivo de Caña de Azúcar

en Ecuador

El Catastro como Herramienta de Planificación en la Gestión

Territorial Rural del Ecuador

70

Identificación de los Impactos de las Actividades Antrópicas

Ejercidas sobre los Suelos de la Zona Rural del Cantón Baños

de Agua Santa,Provincia de Tungurahua

76 La Agricultura Orgánica:Una Alternativa para el Futuro

Geo-Información para la Prevención y Mitigación de Desastres: Reactivación del

Volcán Tungurahua

El Calentamiento Global: Áreas Susceptibles de la CuencaAlta y Media del Río Napo

Georeferenciación de Imágenes Satelitales y Sistemas deLíneas de Base

Nuevos tipos de Superficies Espaciales Determinadas (Geosuperficies), Obtenidas sobre la base del Procesamiento de datos del Levantamiento Aéreo por Láser y su empleo durante la Decodificación y Creación de Planos y Mapas Topográficos

Apoyo del CLIRSEN al Cuerpo de Ingenieros del Ejército en Emergencia Vial

Estructura Interna delFormato TIFF

Ochenta Años de Vida del Instituto Panamericano de Geografía e Historia I.P.G.H

Cámara Multiespectral Aerotransportada: un Sensor Alternativo para el Desarrollo de la Teledetección en el Ecuador

Sistemas de Alerta Temprana para la Previsión de Inundaciones

81

86

90

93

97

103

107

5

Las acciones y actividades humanas e institucionales van enriqueciéndose a medida que se ponen a prueba y se verifica su confiabilidad y oportunidad, llegando, en su madurez, a la etapa de consolidación y mejoramiento continuo para un eficiente servicio a la comunidad.

Con el aparecimiento de las primeras muestras de la observación permanente de la superficie terrestre desde el espacio, materializadas desde los años 60 en sorprendentes imágenes obtenidas primeramente por satélites dedicados a las aplicaciones meteorológicas y a partir de julio de 1972, con el primer satélite tecnológico de recursos terrestres puesto en órbita por la National Aeronautic and Space Administration - NASA de Estados Unidos de América, especialistas de todo el mundo reorientaron las metodologías para lograr el conocimiento y monitoreo sistemático de los elementos que cubren la Tierra, así como realizar el seguimiento de los fenómenos que en ella ocurren, con significativo ahorro de tiempo y recursos.

En este ambiente, gente visionaria concibe la idea de crear el Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos – CLIRSEN, como un organismo ecuatoriano que investigue y desarrolle la nueva tecnología y que, adaptándola a nuestro medio, complemente y apoye la labor de las instancias de planificación y ejecución de proyectos de desarrollo en el País.

Desde su creación, el 19 de diciembre de 1977, asumió con responsabilidad las funciones asignadas en su Ley de Creación, investigando y aplicando las técnicas de la Teledetección y los Sistemas de Información Geográfica en el estudio integral de los recursos naturales y el ambiente, así como difundiendo los avances que vertiginosamente se han dado en estos temas.

Hecho importante en la trayectoria del CLIRSEN fue la designación por parte del Gobierno Nacional para que a partir del año 1982, sea la institución responsable de la transformación y operación de la antigua estación rastreadora Minitrack de la NASA, a estación de captura directa de datos e información satelitales, ratificando a este Centro como el ente nacional oficial para el desarrollo de las aplicaciones de las ciencias espaciales en el segmento terrestre.

Su labor ha sido reconocida nacional e internacionalmente, mereciendo ser calificado como Centro de Investigación Científica, idóneo para ejecutar proyectos con fondos internacionales; Consultor Internacional y últimamente como Subcentro de Capacitación, como parte del Centro Regional de Enseñanza de Ciencia y Tecnología del Espacio para América Latina y el Caribe – CRECTEALC, de las Naciones Unidas.

Al cumplir 30 años de vida institucional, CLIRSEN reafirma su vocación de servicio al desarrollo integral del Ecuador, con base en el cumplimiento de las funciones asignadas en su Ley de Creación y la destreza adquirida en el aprovechamiento de los adelantos científicos experimentados en Teledetección y Sistemas de Información Geográfica para aplicarlos a la nueva concepción holística en el estudio, manejo y explotación de los recursos naturales y su estrecha relación con el deterioro del ambiente.

Quito, diciembre de 2007.

Editorial

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PresentaciónLos cambios cada vez más impactantes que se experimentan sobre todo el orbe, como los climáticos, consecuencia de las alteraciones ambientales y el desarrollo industrial unidireccional, hacen pensar en la necesidad de desarrollar nuevas metodologías de investigación, a la vez que buscar la integración de esfuerzos nacionales e internacionales para diseñar estrategias de cooperación regional, técnica y financiera, que persigan disminuir los efectos que no reconocen fronteras y aumentan la vulnerabilidad inclusive en sitios considerados, hasta hoy, como seguros, poniendo en duda el atributo de renovable para recursos fundamentales como el agua, aire, etc.

El CLIRSEN, desde su creación hace 30 años, ha acumulado una gran experiencia en las aplicaciones de la Teledetección y Sistemas de Información Geográfica, cuyos resultados orientados al manejo sustentable de los recursos naturales, la protección del ambiente y el ordenamiento territorial, han venido siendo difundidos oportunamente a través de cursos; reuniones técnicas; entrevistas en radio y televisión; y, publicaciones de prensa y revistas especializadas.

Una de las publicaciones oficiales que periódicamente pone en circulación este Centro para presentar a investigadores, especialistas y a la comunidad de usuarios en general, sus trabajos, metodologías y resultados, es la revista TELEDETECCIÓN, que constituye una muestra importante de la capacidad operativa y técnica de una de las pocas instituciones públicas al servicio del Estado, que genera información primaria fundamental real, oportuna y estadística, para la planificación y la ejecución de proyectos de desarrollo integral del País, asociada a nuestra competencia nacional obligatoria.

Los artículos que se presentan en esta revista, son el reflejo de la labor institucional, consecuencia de una investigación muy original por los planteamientos metodológicos, combinando el análisis conceptual y la experiencia de nuestra larga trayectoria. Se confronta o pone a prueba, la información con los resultados de la investigación integradora para alcanzar el cumplimiento de objetivos francamente exitosos. Producto de la cada vez más amplia cooperación interinstitucional, esta revista incluye trabajos y experiencias de instituciones nacionales como: Instituto Oceanográfico de la Armada, INOCAR; Empresa Metropolitana de Alcantarillado y Agua Potable de Quito, EMAAP-Q; Cuerpo de Ingenieros del Ejército, CEE; Instituto Geográfico Militar, IGM; Instituto Panamericano de Geografía e Historia, IPGH; Escuela Superior Politécnica del Ejército, ESPE; y, de la empresa internacional rusa INJGEO.

Con motivo de la conmemoración del trigésimo aniversario de creación, pongo a vuestra consideración este esfuerzo encaminado a contribuir con el desarrollo técnico y científico del Ecuador, conocer la realidad de los recursos naturales y el ambiente y conseguir el intercambio de opiniones con miras a lograr acuerdos en la generación, manejo, intercambio y difusión de información útil para el país y la región.

Tcrn. Ing. Ramiro Pazmiño OrellanaDirector Ejecutivo del CLIRSEN

Diciembre de 2007

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Resumen

El avance de la tecnología actual, el mundo aceleradamente cambiante y fundamentalmente el deterioro y explotación de los recursos naturales, identificando los principales problemas ambientales del país, relacionados a los componentes: aire, agua, suelo, biodiversidad, desastres naturales, ha llevado a CLIRSEN a emprender una revisión del plan estratégico, que permitirá, continuar o redireccionar nuestra visión, para transformarnos, con liderazgo y tecnología, en un Centro de información y datos, con capacidad y respuesta acorde a las necesidades del país y como un referente para la región.

La gestión institucional, se enmarca en líneas de acción, dirigidas a fomentar el trabajo mancomunado de quienes hacemos esta Institución, buscando la más estrecha relación y cooperación interinstitucional y del extranjero, para que los esfuerzos conjuntos aporten eficientemente al desarrollo del Ecuador y la satisfacción ágil y oportuna de sus requerimientos.

Breve Reseña Histórica

En el año 1957, el Ecuador tuvo la oportunidad de iniciar su participación en las actividades espaciales, como pocos países en Sud-América. La National Aeronautic and Space Administration (NASA) de los Estados Unidos de América, instaló en nuestro país en lo que es actualmente la Estación Cotopaxi, la infraestructura tecnológica para seguimiento de satélites, Minitrack, un referente en Latinoamérica.

Los Estados Unidos necesitaban un sitio estratégicamente ubicado de acuerdo a consideraciones geográficas definidas, que

permita materializar un centro de seguimiento de misiones espaciales y de satélites colocados en órbita, con fines de conocer nuestro planeta desde el espacio, recuperando datos globales sobre las condiciones de la superficie terrestre, atmósfera, océanos, etc.

Se destacan dos eventos de importante consideración que marcaron la continuidad del Ecuador en el desarrollo de la temática espacial y sus aplicaciones, una fue, la creación del CLIRSEN mediante Decreto Ejecutivo en 1977, frente a la necesidad del país de contar con una institución técnica que asuma la responsabilidad del uso de la teledetección para realizar el inventario de recursos naturales y, la otra, el traspaso de la antigua estación MINITRACK por parte de la NASA al Gobierno del Ecuador en 1982, en donde precisamente, se asignó la responsabilidad del manejo de la Estación, al ente técnico afín a la temática de uso de la información de los sensores remotos y desarrollo de aplicaciones con imágenes satelitales (figura 1).

Se asumió el compromiso de presentar un proyecto de transformación de estación de rastreo a captura directa para la recepción, grabación y procesamiento de datos; esto

Presente y Futuro

del CLIRSEN

TCRN. ING. EDGAR RAMIRO PAZMIÑO O.DIRECCIÓN EJECUTIVA. CENTRO DE LEVANTAMIENTOS

INTEGRADOS DE RECURSOS NATURALES POR SENSORES REMOTOS

[email protected] – [email protected]

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permitió que a partir de la década de los noventa, pudiésemos contar con una antena moderna que permite recibir imágenes satelitales que cubren 25 países americanos, desde el Sur de México hasta el norte de Chile.

Enmarcados en las políticas de representantes de entidades del gobierno central, que conforman su directorio, la Secretaria Nacional de Planificación y Desarrollo, SENPLADES, con la responsabilidad de generar productos y resultados útiles para los niveles de planificación y toma de decisiones, así como de soporte fundamental para la programación y ejecución de proyectos.

El CLIRSEN, adquirió la responsabilidad de ser un ente de apoyo a la Planificación, Desarrollo y Seguridad Nacionales, sin dejar de lado la orientación dentro de sus planes, al soporte a Fuerzas Armadas, en cuanto a capacitación, asesoría técnica y desarrollo de aplicaciones en materia del uso y explotación de las ciencias espaciales.

Presente

Desde inicios de la operación de la Estación Cotopaxi, el Gobierno cubría, a través de la asignación fiscal, el costo para el pago del acceso a las frecuencias de los satélites SPOT (Francia) y LANDSAT (Estados Unidos), para recibir, procesar, grabar y archivar datos; esta asignación se suspendió en el año 2000 por restricciones gubernamentales que obligaban a CLIRSEN a comercializar las imágenes para cubrir los costos de operación. En razón de que los compromisos y obligaciones con las agencias operadoras de sistemas satelitales no presentaban beneficios económicos para el país y tampoco se podía garantizar la venta

de imágenes en la región latinoamericana de acuerdo a los condicionamientos establecidos por estas agencias, se operó únicamente con aquellas cuyos acuerdos no representaban pagos por la recepción de la señal.

Al momento, la Estación Cotopaxi opera únicamente con el satélite ERS 2 de la Agencia Espacial Europea en base a un Acuerdo de Entendimiento suscrito entre las dos Instituciones.

En el período comprendido entre los años 1989 y 2003, la Estación Cotopaxi operada por CLIRSEN recibió, procesó y grabó una importante cantidad de imágenes de sensores ópticos de satélites de observación terrestre que cubre 25 países de América Latina y el Caribe y que constituye un valioso archivo para los estudios y monitoreo de cambios ambientales y evaluación multitemporal de los efectos de desastres naturales o antropogénicos.

Actualmente se realiza la transferencia del archivo histórico de datos almacenados en cartuchos AMPEX DCRSi a cartuchos DLT, utilizando las capacidades del sistema MDPS. Este gran banco de información y datos satelitales de los 25 países de la región, se encuentra disponible a través de la página WEB de CLIRSEN, como parte del sistema SIGRENA (Sistema de Información Georeferenciada de Recursos Naturales y Ambiente).

Por su localización e infraestructura tecnológica, el área de la Estación Cotopaxi ha sido escogida por diferentes instituciones nacionales para la instalación de equipos e instrumentos con fines de investigación:

- El Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI), instaló una estación meteorológica para el monitoreo constante

Figura 1. Antena de reflector pa-rabólico de 10 metros de diámetro. La capacidad de recepción instalada está en la banda X (8025 a 8400 MHz.).

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de las condiciones climáticas en esta zona y como parte de su red nacional.

- Mediante un convenio con el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional, se procedió a la instalación de una estación repetidora, a través de la cual, se enruta las señales de las estaciones que monitorean el volcán Cotopaxi y el volcán Tungurahua, hacia las instalaciones del Instituto en Quito para su análisis y procesamiento.

La atención de emergencias, más que una obligación es una satisfacción, por ello, no hemos escatimado esfuerzos y recursos, para realizar estudios de impacto ambiental, como por ejemplo el derivado de la erupción del volcán Tungurahua o la evaluación del impacto ambiental ocasionado por el derrame de petróleo en el área protegida Cuyabeno, estudios efectuados mediante el uso de imágenes multiespectrales de alta resolución, disponibles en el CLIRSEN. Adicionalmente, el Centro tiene una participación activa en talleres de medio ambiente y riesgos naturales a nivel nacional y de la Comunidad Andina.

A partir de lo anterior, consideramos que CLIRSEN debe constituirse en el brazo técnico del Estado, en cuanto a la atención de emergencias, al generar y mantener información muy importante, a fin de consolidar una verdadera política nacional para la gestión del riesgo.

En otro ámbito, conjuntamente con el IGM, estamos impulsando para que el Consejo Nacional de Geoinformática, CONAGE, organismo legalmente instituido, consiga estandarizar y homogeneizar los datos, que permitirán ordenar la generación, producción, interpretación, difusión e intercambio de información geoespacial, mediante una IDE (Infraestructura de Datos Espaciales) ecuatoriana, que servirá para el fortalecimiento del Sistema Nacional de Estadísticas - SNE.

En el campo de los recursos naturales y compartiendo la gran preocupación mundial de que la fuente de vida de mayor importancia para la humanidad en un futuro cercano, la constituye el agua, cobra vital importancia el estudio de cuencas hidrográficas orientado hacia un manejo sustentable, es por ello que destacamos nuestra metodología de estudio integral de cuencas con un enfoque paisajístico.

La capacitación y transferencia tecnológica, es motivo de especial atención por parte de CLIRSEN. En nuestro Centro de Capacitación

en Percepción Remota - CENPER, se actualiza permanentemente la programación anual de cursos regulares o especiales; se destaca el Taller Internacional “Geotecnologías aplicadas a la Gestión del Riesgo”, dictado como nodo CRECTEALC (Centro Regional de Enseñanza de Ciencia y Tecnología del Espacio para América Latina y el Caribe) de las Naciones Unidas.

La gestión institucional, se enmarca en líneas de acción dirigidas a fomentar el trabajo mancomunado de quienes hacemos este Centro, buscando la más estrecha relación y cooperación interinstitucional en el país y el extranjero, para que los esfuerzos conjuntos aporten eficientemente al desarrollo del Ecuador y de la Región mediante la satisfacción ágil y oportuna de sus necesidades.

Visión de futuro

CLIRSEN, entidad nacional rectora de la Teledetección, líder en la utilización de la ciencia y tecnología espacial para el desarrollo de aplicaciones en estudios de recursos naturales y ambiente, seguirá desplegando todo su potencial, a fin de conseguir para el Ecuador mejores y mayores prestaciones tecnológicas, sin la duplicación de esfuerzos y gracias al reconocimiento nacional e internacional de sus capacidades.

Durante el mes de julio de 2006, en Quito se desarrolló la V Conferencia Espacial de las Américas, VCEA, en la cual el Ecuador, a través de Cancillería, asumió el compromiso de presidir la Secretaría Pro-Tempore por 3 años, constituyéndose en oportunidad única para consolidar el apoyo de la comunidad tecnológica internacional en temas espaciales para el Ecuador, América Latina y El Caribe.

Basado en la necesidad de modernizar la Estación Cotopaxi y fundamentalmente compartir la información satelital con los países de la Región, dentro de las resoluciones de la VCEA, se aceptó la propuesta de CLIRSEN, respaldada por Brasil y Argentina, para constituir una alianza estratégica entre las estaciones terrenas de Cotopaxi, Cuiaba y Córdoba, a fin de conformar una Red Sud-Americana de Estaciones Receptoras de Datos Satelitales, posibilitar la cobertura completa de la región y la provisión oportuna de información espacial, así como la conformación de un archivo histórico de imágenes digitales accesible a todos los países (figura 2).

En el mes de Abril de 2007, se firmó un convenio de cooperación con la CONAE (Comisión

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Nacional de Actividades Espaciales) de Argentina, consecuencia de lo cual, el 21 y 22 de Octubre de 2007, el Secretario General y un especialista del CONAE, visitaron la Estación Cotopaxi para evaluar nuestra capacidad tecnológica, a fin de materializar la adaptación para recibir la señal del Satélite SAC-C Argentino. En los próximos meses, estaremos en capacidad de procesar las imágenes de este satélite, con el compromiso de ponerlas a disposición de los países del área de cubrimiento de la antena de la Estación Cotopaxi, asumiendo las políticas de entrega libre de información.

Por su parte, el Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales INPE de Brasil, está dispuesto a cubrir los costos de adaptación en la Estación Cotopaxi para recibir imágenes del satélite CBERS, acogiendo la política del INPE de liberación de información en la WEB, con la intención de que todos los estados miembros de la Organización del Tratado de Cooperación Amazónica OTCA, tengan libre acceso a las imágenes de este satélite. Está próxima la visita de técnicos para evaluar esta conversión.

Dentro de su política de puertas abiertas, CLIRSEN pone a disposición del país, sus instalaciones en la Estación Cotopaxi con fines de investigación científica en el extenso campo de las ciencias y tecnologías espaciales. Como parte de esta política, se materializó con la Escuela Politécnica del Ejército ESPE un Centro de Investigaciones Espaciales - CIE, mediante la firma de un convenio que permitirá apoyar la solución de problemas

tecnológicos en beneficio del país, invitando a todos los centros de educación superior e instituciones que se dedican a la investigación en áreas relacionadas, a formar un frente común, a fin de alcanzar el desarrollo en este campo como un objetivo nacional (figura 3).

Como primeras actividades del CIE, está la instalación de una Estación de Monitoreo Continuo para el sistema de posicionamiento global y el análisis de la posibilidad para el establecimiento de un punto absoluto de gravedad, pues se ha determinado que la Estación Cotopaxi presenta uno de los valores más bajos en el mundo (977073.87 MGal).

Nuestro esfuerzo está orientado a brindar el mejor servicio al país y la vanguardia en la aplicación de la Teledetección y los Sistemas de Información Geográfica para el estudio integral de los recursos naturales y el ambiente, con miras al ordenamiento territorial, mediante la utilización de tecnología de punta. Con la finalidad de privilegiar la transmisión de datos e información, así como la transferencia de tecnología, se está implementando un moderno sistema de voz, datos y video conferencia, a través de una Red privada de banda ancha, que permitirá el enlace permanente y fluido entre la Estación Cotopaxi, nuestra matriz en Quito, la Unidad Coordinadora del Litoral en Guayaquil y centros de investigación y capacitación internacionales como el CRECTEALC.

Figura 2. Red Sud-Americana de Estaciones Terrenas.

FUENTE: Presentación Ana Medico, XIII Simpósio

Brasileiro de Sensoramiento Remoto, Flo-rianópolis, SC, Brasil, 24 de abril de 2007

Figura 3. Vista aérea de las instalaciones de suministro de energía eléctrica, bodegas, talleres y las instalaciones del Centro de Investigaciones Espaciales.

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Proyecto Sistema de

Información Georeferenciada

de Recursos Naturales y

el Ambiente “SIGRENA”

ING. LOLA JIMÉNEZ CALDERÓNCLIRSEN

[email protected]

Resumen

El SIGRENA (Sistema de Información Georeferenciada de Recursos Naturales y el Ambiente), es el principal proyecto del CLIRSEN que resume la experiencia técnico científica de este Centro y de las instituciones con las que ha trabajado desde su creación. Es un sistema interactivo de información espacial orientado a cumplir la primera función del CLIRSEN asignada en su Ley de Creación que es la de Formar el Inventario de los Recursos Naturales del País. Por sus características, es de carácter permanente que se constituye en la principal fuente de información para satisfacer los más variados requerimientos de información en los procesos de planificación y ejecución de planes y proyectos para el desarrollo nacional, regional o local.

Recoge, organiza, estandariza, actualiza, extrae estadísticas y difunde los resultados de los estudios y más trabajos ejecutados por el CLIRSEN como actividad propia o en convenio con otras instituciones, así como las imágenes y otros productos de sensores remotos disponibles. Su proyección es consolidarse como un Nodo principal de una Infraestructura de Datos IDE, Nacional y Latinoamericana.

Antecedentes

Uno de los mayores limitantes estructurales que presenta el país para su desarrollo, es la baja productividad en todos los sectores de la economía, como consecuencia entre otras, de la falta de tecnología. Así mismo la falta de coordinación interinstitucional ha llevado por muchos años a una duplicación de esfuerzos en el desarrollo y ejecución de estudios y proyectos, muchos de los cuales han sido financiados con fondos internacionales, naturalmente con cargo a la deuda externa, lo que se traduce en un

mayor endeudamiento asociado con un mayor empobrecimiento del país.

Estas deficiencias no siempre han podido “visualizarse” o delimitarse espacialmente, de modo tal que se facilite la implementación de políticas de planificación territorial, tendientes a conocer las potencialidades y limitaciones

Inventarios - Mapa de manglares, camaroneras y áreas salinas.

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de recursos biofísicos, socioeconómicos y culturales y evitar ejecución de proyectos duplicados y por consecuencia asignación de fondos por partida doble.

Desde los inicios de las actividades desarrolladas por el Centro se ha generado información geoespacial de gran valor, no sólo por el alto nivel de los técnicos que han participado en estas actividades, sino por la connotación que tiene ésta información a nivel nacional y es precisamente por la importancia con la que el Gobierno Nacional asume las actividades que desarrolla el CLIRSEN que, destina una asignación presupuestaria para el desarrollo de proyectos tendientes a hacer del Centro una institución de servicio al país y que finalmente se verán consolidados junto con la información proporcionada por instituciones generadoras de geoinformación dentro del proyecto SIGRENA.

Justificativos

Con la Ley de creación del CLIRSEN, se definió una institución que mediante técnicas de Teledetección y Sistemas de Información Geográfica contribuya al desarrollo sustentable del país. Con este objetivo se tomo la decisión acertada de iniciar con un proyecto que administre la información geoespacial con que cuenta el centro y a su vez permita mostrar a las instituciones públicas, privadas, universidades, ong’s y a la ciudadanía en general en el marco de la Ley de Transparencia y acceso a la información pública, información relevante sobre recursos naturales y el ambiente.

Objetivos

General

Poner a disposición del país, de manera permanente, los datos, registros e información

de sensores remotos, como sustento para la ejecución de estudios y proyectos de desarrollo e interés nacional, así como toda la información sobre recursos naturales y el ambiente, generada y/o recopilada por el CLIRSEN.

Específicos

• Coordinar con SENPLADES las prioridades de entrega de la información de sensores remotos de archivo, a todas las entidades o instituciones gubernamentales que así lo requieran.

• Programar la adquisición y procesamiento de nueva información satelital, en base a los requerimientos y necesidades específicas que los organismos de planificación y desarrollo del estado hayan determinado.

• Establecer los mecanismos de coordinación con todas las entidades públicas, para la entrega o intercambio de información procesada y sistematizada. Así como con instituciones o iniciativas internacionales que requieran información de recursos naturales del Ecuador.

• Ser un nodo institucional de información de la Infraestructura de Datos Geoespaciales del Ecuador “IEDG”, así como también alimentar la misma Infraestructura con información acorde a nuestra competencia.

• Brindar el asesoramiento técnico para el uso adecuado de la geoinformación.

Políticas

La política institucional establecida para compartir y liberar la información está enmarcada en la Ley de creación del Centro, dentro de la cual se establece como una de las funciones principales:

• Formar el inventario nacional de los recursos naturales tanto renovables como no renovables del país.

Imágenes – Imagen del satélite Landsat 5, año 1999, Ciudad de Quito.

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Imágenes – Imagen del satélite Quick Bird del año 2005, sector Aeropuerto de Quito.

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Imágenes – Imagen del satélite Ikonos del año 2006, Península de Santa Elena.

Para cumplir con esta finalidad el CLIRSEN realizará:

1. Recopilación de la información que sobre recursos naturales posean las diferentes instituciones públicas o privadas del país.

2. Análisis y evaluación de la información.

3. Implementación de un banco de datos con información nacional de recursos naturales a diferentes niveles de investigación.

4. Participación con otros organismos mediante acuerdos o convenios para efectuar levantamientos utilizando técnicas de teledetección.

5. Actualización periódica y permanente del inventario de los recursos naturales del país.

Para la relación interinstitucional el CLIRSEN propone como política de acción, la participación conjunta mediante alianzas estratégicas, con la suscripción de Acuerdos con entidades internacionales, Convenios con instituciones nacionales y Contratos con cualquier usuario o cliente.

Resultados

En el proyecto SIGRENA dentro de la elaboración del inventario de recursos naturales y recopilación de información de otras instituciones se cuenta

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Póster informativo del proyecto “Estudio de Impacto Ambiental causado por la erupción del Volcán Tungurahua del 14 de julio, 16 y 17 de agosto.

ALCANCE: Generar información que sirva como base para la toma de decisiones de los principales actores generadores de producción agrícola, ganadera y turística.

OBJETIVO: Evaluar y analizar los impactos ambientales sobre los medios físico, biótico, socioeconómico y ambiental, causados por la erupción del volcán Tungurahua del 14 de julio y 16-17 de agosto del 2006.

CARACTERIZACIÓN GEOGRÁFICANivel Regional: Sierra EcuatorianaPaís: EcuadorGrandes Paisajes: Diversidad de pisos ecogeográficosAltura absoluta: entre 2.000 y 3240 m.s.n.m.

SÍNTESIS METODOLÓGICA

RESUMEN

La metodología de trabajo se fundamentó en la explotación de productos de sensores remotos y en el procesamiento de datos e información obtenidos en el campo. La secuencia metodológica se basóen el cumplimiento de las siguiente frases: Recopilación de InformaciónElaboración de un mapa de unidades de tierrasObtención de datos de campoElaboración de un mapa de isolíneas de acumulación de piroclastosToma de imágenes multiespectrales aerotransportadasEvaluación de Impactos Ambientales

Sistema de Información Georeferenciada de Recursos Naturales y el Ambiente

EVALUACIÓN DE IMPACTOS AMBIENTALES CAUSADOS POR LAS ERUPCIONES DEL VOLCÁN TUNGURAHUA 14 DE JULIO, 16,17

AGOSTO

FECHA DE EJECUCIÓN DEL PROYECTO: Agosto del 2006

ModeradoSeveroSeveroImpacto visual

SeveroInterrupción de la armonía paisajística

PAISAJE

BajoCambios en los hábitos de consumo

ModeradoModeradoAfectación psicológica

ModeradoAfectación a las actividades productivas

ModeradoSeveroModeradoPérdida de producción ganadera

ModeradoModeradoSeveroPérdida de producción de cultivos

BajoBajoMigración

ModeradoModeradoSeveroAfectación a la salud

ModeradoModeradoAfectación a la propiedad

SOCIOECONÓMICO

SeveroAlteración de hábitat y migración de especies

SeveroModeradoPérdida de especies

FLORA-FAUNA

ModeradoSeveroSeveroAfectación a la calidad SUELO

ModeradoModeradoSeveroBajoAfectación a la calidad AIRE

ModeradoAfectación a la calidad

ModeradoSeveroTaponamiento de cauces

AGUA

AMBIENTALES ZONA 4ZONA 3ZONA 2 ZONA 1IMPACTOS AMBIENTALES

COMPONENTES

ModeradoSeveroSeveroImpacto visual

SeveroInterrupción de la armonía paisajística

PAISAJE

BajoCambios en los hábitos de consumo

ModeradoModeradoAfectación psicológica

ModeradoAfectación a las actividades productivas

ModeradoSeveroModeradoPérdida de producción ganadera

ModeradoModeradoSeveroPérdida de producción de cultivos

BajoBajoMigración

ModeradoModeradoSeveroAfectación a la salud

ModeradoModeradoAfectación a la propiedad

SOCIOECONÓMICO

SeveroAlteración de hábitat y migración de especies

SeveroModeradoPérdida de especies

FLORA-FAUNA

ModeradoSeveroSeveroAfectación a la calidad SUELO

ModeradoModeradoSeveroBajoAfectación a la calidad AIRE

ModeradoAfectación a la calidad

ModeradoSeveroTaponamiento de cauces

AGUA

AMBIENTALES ZONA 4ZONA 3ZONA 2 ZONA 1IMPACTOS AMBIENTALES

COMPONENTES

con:

• Inventario de camaroneras, manglares y áreas salinas del Ecuador Continental, al año 2000, escala 1: 250.000.

• Inventario Forestal Nacional al año 2002, escala 1:250.000.

• Amenazas Naturales por movimientos en masa, inundaciones, actividad volcánica y sísmica, escala 1:250.000, al año 2000.

• Cobertura y uso de suelo a nivel nacional, escala 1:250.000, al año 2000.

• Inventario de tipos de suelo, escala 1:250.000, al año 1999.

• Aptitud agrícola, escala 1:250.000, al año 1999.• Concesiones mineras, escala 1:250.000, al

año 2000.

• Infraestructura para explotación de la actividad petrolífera, escala 1:250.000, al año 2000.

• Cuencas hidrográficas del Ecuador, escala 1:250.000, al año 2001.

En cuanto a información Satelital e imágenes de la cámara multiespectral aerotransportada, el CLIRSEN a través del proyecto SIGRENA cuenta con el inventario de:

• Imágenes de satélite SPOT 2, 4 y 5 desde 1992 hasta 2007.

• Imágenes de satélite ASTER desde el año 2000 hasta 2007.

• Imágenes de satélite IKONOS desde el año 2002 hasta el 2007.

• Imágenes de satélite QUICKBIRD desde el año 2004 hasta el 2007.

• Imágenes de satélite EROS-A desde el año 2005 hasta el 2007.

• Imágenes de satélite IRS desde 1999 hasta el año 2002.

• Imágenes de sensor aerotransportado desde el año 2005 hasta el 2007.

• Cobertura a nivel nacional de imágenes de satélite landsat 5 y 7. desde 1989 hasta el 2003 y a partir de 2003 hasta la presente fecha con error de bandeamiento.

En cuanto a proyectos ejecutados se han recopilado alrededor de 80 proyectos realizados en estos treinta años de trayectoria técnica tecnológica del Centro.

El CLIRSEN preocupado por hacer efectiva la promoción y difusión de la información generada por el Centro y otras instituciones relacionadas con la temática de recursos naturales ha implementado un geoportal, disponible a través de la página web institucional, mediante el cual se pone a disposición de los diferentes usuarios de geoinformación, las memorias técnicas de los proyectos ejecutados, la disponibilidad de imágenes de satélite y aeroportadas e información temática que se ha venido generando con el objetivo de seguir formando el inventario de recursos naturales.

Referencias Bibliográficas

CLIRSEN, Geomática aplicada a la Gestión Ambiental y el Desarrollo Social del Ecuador y Latinoamérica, CLIRSEN Informativo General, vol. 4, p. 8, diciembre 2004.

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Imágenes – Imagen de sensor aerotransportado del año 2006, Panamericana Norte de Quito.

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Degradación de los Recursos Naturales y su Impacto en el Ambiente. Estudio

de Caso: Cuenca Alta y Media del

Río Napo

Gabriela Chicaiza M.CLIRSEN

gabriela.chicaiza @clirsen.com

Resumen

El desarrollo y ambiente no pueden ser manejados por separado, sino más bien de manera sustentable y que no solo satisfagan las necesidades actuales sino también las futuras; tomando en cuenta este preámbulo, la geo información generada para la Cuenca Alta y Media del Río Napo, ha sido enfocada de manera holística lo cual permite integrar la información temática en una base espacial concebida para convertirse en una herramienta para la planificación territorial y una pauta para la generación de información integrada en todas las cuencas hidrográficas de la amazonía.

Introducción

La compleja problemática, que en los últimos años y a nivel de país, se está sintiendo debido a los efectos e impactos del uso intensivo de los recursos naturales ocasionada por la presión que ejerce el hombre sobre el ambiente, y la desordenada ocupación del territorio, están afectando significativamente al equilibrio en los ecosistemas naturales y sus consecuencias trascienden en la pérdida paulatina de la riqueza florística y faunística, la aparición de rasgos erosivos y movimientos en masa, cambios climáticos, problemas sociales y económicos y, fundamentalmente la disminución del agua, siendo este uno de los recursos potencialmente amenazados.

Los problemas de la agricultura intensiva y extensiva que se localizan en zonas no adecuadas; el desarrollo e intensificación de las actividades ganaderas en territorios con aptitud forestal; el sobrepastoreo en laderas escarpadas y en ecosistemas frágiles; sumada a la deforestación de los bosques de montaña

y húmedos tropicales continúan avanzando sin que exista información histórica temática, integrada y geoferenciada que permita espacializar y cuantificar zonas degradadas que sean el fundamento para plantear estrategias de una gestión adecuada.

Tomando en cuenta que la degradación de los recursos naturales y su interacción con la elevada vulnerabilidad socioambiental y biofísica en las cuencas hidrográficas, están estrechamente vinculadas con la problemática ambiental que vive nuestro país, por qué no contar con herramientas dirigidas a los actores directos como son la comunidad, organizaciones locales, instituciones gubernamentales y no gubernamentales, que permitan plantear estrategias que conduzcan a una gestión integral de cuencas hidrográficas y el uso de este espacio territorial como unidad básica de planificación, manejo y gestión de los recursos naturales y del ambiente. En este contexto el CLIRSEN, preocupado por la problemática ambiental ha desarrollado el proyecto Degradación de los Recursos Naturales y su Impacto en el Ambiente. Estudio de caso: Cuenca Alta y Media del Río Napo, con la finalidad de dar a la comunidad una excelente herramienta para la toma de decisiones, encaminada a la gestión del territorio; la información generada en el proyecto servirá además como línea base ambiental para diversos proyectos que se lleven acabo, ya que esta se encuentra sustentada, en una base de datos gráfica y alfanumérica bajo un enfoque de ecología del paisaje, es decir, se basa en el conocimiento de la estructura, dinámica y funcionamiento de los ecosistemas, primando siempre la interrelación e interdependencia que existe entre los factores endogenéticos y exogenéticos.

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Gráfico 1: Cuenca Alta y Media del Río Napo, con relación al Sistema Hidrográfico del Río Amazonas y al Ecuador.

Objetivo

El objetivo del proyecto fue conocer y espacializar la Degradación de los Recursos Naturales y su Impacto en el Ambiente, al interior de los territorios de la Cuenca Alta y Media del Río Napo, sobre la base de la generación de información temática primaria y la utilización de información secundaria, relacionada con las variables físicas, bióticas, socioeconómicas y ambientales.

Área de estudio

La superficie total de la cuenca hidrográfica, es de 20.172 Km2 y forma parte del gran Sistema Hidrográfico del Río Amazonas, con la característica fundamental de que en estos territorios se forman los primeros riachuelos, cuyas aguas fluyen hacia el Amazonas y posteriormente al Atlántico.

Al interior de la cuenca se hallan las provincias de Napo, Orellana con una superficie del 59,44% y 27,85% respectivamente; y las provincias de Pastaza, Sucumbíos, Pichincha y Cotopaxi representan el 12,71 % de la superficie total de la cuenca (gráfico 1).

Metodología

La metodología utilizada durante el desarrollo del proyecto, indicada en el Gráfico 2 la misma que, se basó en la interpretación de imágenes RADAR-SAR, satelitales, fotografías aéreas y trabajos de campo, lo que permitió efectuar un análisis integrado de los componentes: físico, biótico y socioeconómico. Para obtener las unidades de paisaje que fueron la base de la determinación espacial de la degradación en la cuenca, los procesos se dividieron en fases las cuales a continuación se describen:

En la primera y segunda fase, se recopiló la cartografía base y temática, imágenes RADAR-SAR, imágenes satelitales, datos socioeconómicos entre otros, para luego preparar dicha información: digitalizar, validar y homogeneizar.

Para el análisis del componente físico, fue necesario realizar un reconocimiento de la zona de estudio que nos permitió tener una idea general de los componentes que interactúan en la cuenca, con lo cual se procedió a la generación de información geomorfológica, geológica y de suelos, sobre la base de trabajos de interpretación integrada de productos de sensores remotos. Una vez realizado este proceso, las unidades interpretadas sirvieron como base para la generación de información relacionada con la capacidad y uso de las tierras, finalizando así la tercera fase.

Los componentes biótico y socioeconómico fueron analizados en una cuarta y quinta fase lográndose integrar la información relacionada con áreas protegidas, y áreas naturales sin estatus legal, y con la información socioeconómica sobre la base de la generación del uso actual del suelo tomando en cuenta datos del Censo Agropecuario así como del SIISE, INFOPLAN e INEC.

En el Gráfico 3 se puede observar un ejemplo de las unidades de paisaje que fueron generadas en base a la conjugación de información física, biótica y socioeconómica, enfocada de manera holística y además, sumada al conocimiento de la degradación de los recursos naturales provocada por las actividades antropogénicas, se logró así identificar los impactos ambientales.

Resultados

Los resultados en el estudio nos permitieron determinar áreas con diferente grado de degradación, tomando como referencia los paisajes y las unidades de paisaje de la cuenca.

La información generada está contenida en los siguientes mapas:

Mapa Base: contiene información del relieve generado en base a un modelo digital del terreno del STRM; infraestructura vial, petrolera; red hídrica, centros poblados.

Mapa Paisajes: donde se identifican los 5 paisajes en la cuenca: sierra alta y fría, vertientes exteriores de la cordillera oriental, subandino, piedemonte andino, llanura amazónica.

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Gráfico 2: Modelo Metodológico: donde se detallan los diversos componentes del estudio y su respectivo enlace.

Gráfico 3: Ejemplo de las unidades de paisaje.

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Gráfico 4: Degradación de los Recursos Naturales.

Mapa Climático: detalle de los elementos meteorológicos: precipitación, temperatura heliofanía; clasificación climática propuesta por Pierre Pourrut.

Mapa de Capacidad y Uso de la Tierra: utilizando el Sistema Norteamericano de Clasificación de tierras de las 8 clases propuesto por la USAD, con modificaciones realizadas por el IGAC de Colombia.

Mapa de Áreas Naturales con y sin estatus legal: Información referente a Sistema Natural de Áreas Protegidas y la cobertura vegetal que mantiene todavía su estado natural y no tiene estatus legal.Mapa Territorios al Interior de la Cuenca: división político – administrativa de los territorios al interior de la cuenca.

Mapa PEA: Población Económicamente Activa al interior de la cuenca según su rama de actividad.

Mapa Degradación de los Recursos Naturales: especialización de los diferentes grados de degradación encontrados al interior de la cuenca (gráfico 4).

Indicadores ambientales

El desarrollo sustentable, la planificación y ordenamiento territorial, requieren para el proceso de toma de decisiones, información temática confiable, actualizada y traducida a indicadores ambientales. La geo información del proyecto, justamente se enmarca en esta necesidad, toda vez que en estos tiempos cuando se habla y desarrollan eventos relacionados con el calentamiento global, propuestas de un nuevo ordenamiento territorial, descentralización, entre otros temas, amerita disponer de bases firmes para construir verdaderos procesos de toma de decisiones. Bajo esta óptica, se han generado los siguientes indicadores ambientales:

En el cuadro No. 1 se tiene una síntesis de Degradación de Recursos Naturales

Degradación de recursos naturales:

- Sierra alta y fría.

946,7 = 0,31%309.928,3

DRN saf =

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Cuadro No. 1 - Síntesis de Degradación de Recursos Naturales

GRADO DE DEGRADACIÓN DE LOS RECURSOS Y SUPERFICIE (Ha)PAISAJE

SUPERFICIE TOTAL(Ha) * MUY

SIGNIFICATIVASIGNIFICATIVA MEDIANAM.

SIGNIFICATIVAPOCO SIGNIFICATIVA

TOTAL DEGRADACIÓNPOR PAISAJE (Ha)

SIERRA ALTA Y FRÍA

309.928,3 643,4 129,3 72,7 101,3 946,7

VERT. EXT. CORDILLERA

387.911,4 23.891,1 10.536,9 10.347,6 - 44.775,7

SUBANDINA 478.585,0 16.682,4 55.456,4 23.438,1 4.738,1 100.315.0

PIEDEMONTE ANDINO

56.759,9 3.608,5 18.195,7 8.804,7 2.556,2 33.165,1

LLANURA AMAZÓNICA

733.652,0 19.532,5 63.576,1 18.483,8 109.061,5 210.653,9

TOTAL DEGRADADO 64.357,9 147.894,4 61.146,9 116.457,1 389.856,3

*No incluye el área correspondiente a glaciares, ríos, lagunas y centros poblados

- Vertientes exteriores de la cordillera oriental. DRN vec =11,54 %

- Subandino DRN s =20,96 %- Piedemonte andino DRN pa =58,43 %- Llanura amazónica DRN lla = 28,71 %

El resultado de la división del total de áreas degradadas en la cuenca, sobre la sumatoria de las superficies de los sistemas natural y antropogénico, representa el indicador de la degradación de los recursos naturales al interior de la cuenca.

Impactos ambientales

La transformación de los territorios al interior de la cuenca, especialmente en aquellos relacionados con la conversión de la cobertura natural a pastizales o áreas agrícolas, cuya capacidad está relacionada con la conservación y en general, la utilización de ecosistemas frágiles, está causando efectos e impactos ambientales, que repercuten en el descenso de la potencialidad de los recursos naturales y la generación de problemas ambientales.

El origen de los impactos, está ligado con: el sobrepastoreo, pie de vaca, excretas de ganado, derrames de petróleo, movimientos en masa, uso de agroquímicos y en general, con la degradación de los recursos naturales, lo que está generando los siguientes impactos ambientales que en su mayor parte son de tipo ex post:

- Cambio de las características del suelo- Desestabilización de terrenos- Pérdida y erosión del suelo- Alteración del paisaje- Interrupción de actividades económicas- Contaminación y alteración de la calidad del

agua.- Contaminación del aire- Pérdida de productividad- Generación de fuentes de trabajo- Afectación a la salud- Fragmentación de hábitat, afectación a la

fauna.

Conclusiones

Del presente trabajo se concluye que:

Las Unidades de paisaje generadas son una excelente herramienta para la toma de decisiones, por su capacidad funcional en cuanto a poder plantear preguntas rápidas y precisas de la información, destacando la realización de consultas, tanto de forma gráfica y alfanumérica, de las variables e indicadores analizados en la cuenca; además, de la facilidad que tienen estás unidades para ser complementadas y actualizadas en función de las necesidades que se presenten en futuro.

La importancia que tiene la cuenca no solo por las formas de asociación o interrelación de los diferentes recursos al interior de su territorio (agua, suelo, flora, fauna, etc.) sino también por los bienes y servicios ambientales que aún no han sido valorados y en otros casos, recursos que están siendo sobreutilizados, permite que el estudio sea un soporte para los futuros monitoreos ambientales.

389.309,7 = 19,30 %2‘017.273,87

DRN ch =

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La información obtenida debe ser orientada no sólo al conocimiento de la degradación al interior de la cuenca sino también, a la gestión integrada de la misma con la participación de todos los actores, es decir la comunidad, gobiernos locales y provinciales, gobierno central y otras instituciones nacionales e internacionales, que permita plantear estrategias y políticas de ordenamiento territorial y además que la información generada trascienda de la capacitación a la sensibilización a todo nivel.

Uno de los temas que preocupan a la comunidad en general es el Cambio Climático, tema que en nuestro país es relacionado fundamentalmente con la regresión de los casquetes glaciares, y otros factores que inciden en el proceso por ello, el estudio podría ayudar a determinar los ecosistemas más sensibles al Cambio Climático.

La Cuenca Alta y Media del Río Napo al ser parte del Sistema Hidrográfico del Río Amazonas, es de vital importancia porque la mayor parte de las aguas nacen de las zonas andinas por lo cual, la geo información generada en el proyecto constituye un aporte importante para los estudios que se desarrollen en la amazonia, que conlleven al mantenimiento de la integridad ecológica de sus ecosistemas.

El nuevo proyecto Manta Manaos, trae consigo un sin número de impactos positivos y negativos que modificarán el entorno, para lo cual el proyecto debería ser considerado como línea base para los estudios relacionados con la temática antes indicada, con el fin de asegurar la sustentabilidad del proyecto.

Finalmente, todas las acciones que se realicen en beneficio de un ordenamiento adecuado del territorio, deberán tomar en cuenta que los aspectos ambientales junto con los aspectos políticos, económicos, sociales y tecnológicos, tienen que estar encaminados a un solo objetivo.

Bibliografía

• CLIRSEN, Informe: “Degradación de los Recursos Naturales y su Impacto en el Ambiente. Estudio de caso: Cuenca Alta y Media del Río Napo”, Octubre 2007, Quito - Ecuador.

• CAAM. 1996. Plan Ambiental Ecuatoriano. Políticas y Estrategias. Quito-Ecuador.

• Eros R., 1970. “Manual de Hidrología”, Centro de estudios hidrográficos. Madrid.

• IGM, Fotografías aéreas escala 1:60.000, Proyecto Carta Nacional.

• López, F. 1999. La Gestión Integral de las Cuencas Hidrográficas, Documento de trabajo. Quito-Ecuador.

• MENA V., G. Medina y R. Hofstede (Eds). 2001. Los Páramos del Ecuador. Particularidades, Problemas y Perspectivas. Abya-Yala/Proyecto Páramo. Quito-Ecuador.

• Plaza, O. y Sepúlveda, S. 1996. Desarrollo

Sostenible Metodología para el Diagnóstico Microregional. BMZ / GTZ: Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura. San José.

• Sarmiento, F. 2000. Diccionario de ecología. Paisajes, conservación y desarrollo sustentable para América Latina.

Páginas web visitadas

• h t t p : / / w w w. rc f a - c f a n . o rg / s p a n i s h/s.issues.12-8.html

• http://www.manabiprimero.com/

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La Teledetección y el Ecosistema

Manglar en el Ecuador

ING. FOR. ROBERTO SÁNCHEZ GUERRERO MSc

[email protected]

Resumen

En el año de 1986 con acuerdo ministerial 498 se declara al manglar como bosque protector, y el 13 de julio de 1994 con decreto ejecutivo 1907 se establece una veda de manglares y prohibición de ampliación y construcción de nuevas piscinas camaroneras.

El ecosistema manglar a través del tiempo a estado y se encuentra en constante amenaza no solo por el interés del suelo para dedicarlo a otros usos, sino también por el exceso de consumo de los productos que el ecosistema provee, a más del deterioro de los servicios ambientales, de donde las instituciones del estado, las organizaciones no gubernamentales y la sociedad civil en general, tienen en la geomática aplicada a la gestión ambiental y desarrollo social, una excelente herramienta para una planificación de un desarrollo sustentable.

La identificación de estos cambios son posibles llegar a determinarlos, gracias a la visión espacial y las características espectrales y temporalidad que nos ofrece la información satelital, reforzada con el trabajo de campo, y la aplicación correcta de los Sistemas de Información Geográfica.

El manglar

El término manglar, generalmente se refiere a un complejo de humedales influenciado por la marea, el cual consiste de bosques de manglar, playones mareales y otros habitats asociados dentro de la zona intermareal de latitudes tropicales y subtropicales ( Tornslinson,1986)

Las zonas costeras por su propia naturaleza, desde tiempos históricos se han constituido en una parte importante del desarrollo de los pueblos, dándose en los últimos días mayor

importancia no solo a su ubicación geopolítica de la región, sino también el valor económico, social y ecológico de sus recursos costeros.

Una de las formas de medir las interacciones y el flujo de energía dentro de un ecosistema es la productividad. Los manglares se hallan entre los sistemas más productivos del mundo, teniéndose registros de cerca de 10g/m2/día, de materia orgánica que corresponde a 37 toneladas métricas por hectárea por año. Entre el 20 y 40 por ciento de la productividad neta del manglar se convierte en hojas, flores, frutos y estípulas, conocido como hojarascas.

En el Ecuador, uno de los recursos costeros, es el ecosistema “manglar”, el mismo que comprende un conjunto de aspectos que tienen características, florísticas, faunísticas y fisiográficas propias, debido a la interacción tierra-océano-atmósfera, por lo que los manglares constituyen una formación biológica especial, el mismo que se desarrolla dentro de condiciones ambientales especiales de clima y suelo.

La distribución del manglar se encuentra controladas por cuatro factores: clima, salinidad del agua, fluctuaciones de mareas y suelo; de acuerdo con las condiciones climáticas los manglares se desarrollan donde la precipitación es mayor que la evapotranspiración, como es el caso de la provincia de Esmeraldas en su parte norte, en el sector central y sur del litoral ecuatoriano, debido a su aridez, el manglar se encuentra sujeto a zonas inundadas por las mareas, notándose acumulación de sales en áreas conocidas como áreas salinas ( mal denominadas salitrales).

En el país el recurso manglar fue explotado para satisfacer múltiples necesidades de carácter social y económico, tales como la explotación de pilotes de mangle para la construcción,

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extracción de taninos para las curtiembres de cuero, a partir de la corteza de los árboles de mangle, obtención de carbón vegetal, como fuente de energía para las cocinas caseras y comerciales, captura y pesca de especies pelágicas y bentónicas de interés alimenticio, industrial y comercial.

En 1966 se inicia en el Ecuador en forma rudimentaria la cría en cautiverio de crustáceos del género Penneus, conocido como “camarón”, pero frente a la alta demanda internacional del producto y a la alta y lucrativa rentabilidad del negocio, estos cultivos se fueron poco a poco tecnificando y extendiendo con la formación de piscinas, las que se conocen como piscinas camaroneras, que con la construcción de su infraestructura comenzaron a ocupar las áreas salinas, el matorral y áreas agropecuarias para después con la tala de los árboles del manglar en forma indiscriminada y hasta cierto punto de una manera irresponsable basado en el desconocimiento del daño inferido al ambiente, bajo un equivocado concepto de desarrollo económico, sin un claro conocimiento de manejo sustentable del recurso, trayendo consigo, para ciertos sectores de la costa ecuatoriana, conflictos sociales y el consecuente deterioro del ecosistema.

La teledetección en laidentificación del manglar

El CLIRSEN, una institución del estado ecuatoriano, inicia en 1984 el estudio de la distribución espacial del manglar dentro de un área piloto de una extensión de 8.556, 25 ha. la que se encontraba ubicada en el sector de Machala – Pto. Bolívar, en la provincia de El Oro, estudio que se lo realiza mediante el procesamiento y análisis de imágenes satelitales y fotografías aéreas, con la finalidad de comprobar la bondad de teledetección, permitiéndole con esta primera experiencia, realizar en colaboración con otras instituciones del estado, la continuidad de varios estudios relacionados con el análisis multitemporal sobre los manglares, camaroneras y áreas salinas.

En el año de 1999 dentro de un marco conceptual técnico se identificó la necesidad de tener una información actualizada sobre el recurso manglar y frente al desarrollo de nuevas herramientas como son los Sistemas de Información Geográfica, y ante la factibilidad de poseer la información satelital actualizada directamente en el país, por la estación Cotopaxi de CLIRSEN, las autoridades del sector

gubernamental por intermedio del Ministerio del Ambiente, a través del Proyecto de Asistencia Técnica para la Gestión Ambiental (PATRA), establecieron con CLIRSEN, un contrato de prestación de servicio de consultoría, para la actualización del estudio multitemporal de los manglares, camaroneras y áreas salinas del Ecuador continental a 1999, utilizando técnicas de procesamiento y análisis digital de imágenes de satélite.

El punto de referencia del estudio se realiza con los datos obtenidos sobre las superficies de coberturas del ecosistema manglar en 1995, trabajo realizado por CLIRSEN para el Instituto Ecuatoriano Forestal y de Áreas Naturales y Vida Silvestre (INEFAN), hoy con una nueva estructura legal bajo dependencia del Ministerio del Ambiente, comparando la información de 1995 con la información resultante de la interpretación de las imágenes satelitales obtenidas en 1999. Es el inicio de una etapa en formato digital bajo una estructura vectorial para la información sobre manglares obtenida desde las imágenes satelitales.

El 7 de mayo de 2007, el Programa de Manejo de Recursos Costeros-PMRC, organismo involucrado en la administración, manejo y conservación del manglar, como componente principal de los recursos costeros, con financiamiento del Banco Interamericano de Desarrollo BID, identifica la necesidad de realizar el trabajo “Actualización del Estudio Multitemporal de Manglares, Camaroneras y Áreas Salinas en la Costa Continental al año 2006”, este trabajo lo viene desarrollando CLIRSEN, cuyos resultados serán entregados a fines del año 2007.

El árbol oculta al bosque, esta frase es un gran acierto, por lo que la información satelital presenta la ventaja de una visión sinóptica del espacio terrestre, que en asocio con la respuesta espectral propia del manglar permite identificar objetivamente e integral la cobertura, es por tal razón que las características Espectrales, Espaciales y Multitemporalidad de la información satelital contribuyen al análisis geoespacial del manglar.

Aspecto metodológico

La evolución de la información satelital en el aspecto de resolución espacial, permite definir con mayor detalle las áreas de manglar, camaroneras y áreas salinas, aspectos que combinados con herramientas de Sistemas de Información Geográfica, constituyen un reto tecnológico.

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Para la actualización de la información sobre los manglares en el Ecuador Continental al año 2006, se fundamentó en la información temática generada en 1999, cuyos datos comparativos de tipos cobertura se tienen en el cuadro 1, para lo cual las imágenes seleccionadas fueron georeferenciadas a los mapas temáticos anteriormente señalados.

Las imágenes satelitales empleadas en el estudio son de los sistemas Spot con resolución de 5 metros y tres bandas, Terra (Aster) con resolución de 15 metros con tres bandas y 30 metros con cuatro bandas, Landsat con 15 metros en la banda pancromática y 30 metros con seis bandas, e imágenes Ikonos con 4 metros y cuatro bandas.

Cuadro 1

Fuente: CLIRSEN - PATRA (1999)

COBERTURA ENTRE 1995 – 1999 (EN HA)

COBERTURA 1995 1999

MANGLA RES 146.938,62 149.556,23

CAMARONERAS 178.071,84 175.253,50

ÁREAS SALINAS 5.109,47 4.531,08

Considerando que la información temática generada en años anteriores, se la realizó con información satelital con resolución espacial de 30 metros, para una representación cartográfica 1:25.000, se efectuó un reformateo de los píxeles de las imágenes Spot e Ikonos a 10 metros, Aster y Landsat a 15 metros. El método de interpretación seleccionado fue el de carácter visual interdependiente sobre la pantalla del computador, para lo cual las imágenes fueron tratadas digitalmente, mejorando su aspecto visual aplicando realces radiométricos a cada banda, para posteriormente obtener una combinación en color compuesto combinando una banda en el visible y dos en el infrarrojo. El aspecto de interpretación interdependiente no solo se lo efectuó relacionado con los mapas temáticos obtenidos en 1999, sino también relacionando la información de varias imágenes satelitales obtenida de un mismo sector, en diferentes fechas.

Para mejorar la información espacial de las imágenes Landsat, se aplico un sinergismo entre la banda pancromática con resolución de 15 metros y dos bandas multiespectrales de resolución original de 30 metros.

El producto final es en formato vector, empleando el software ArcGis, y para el procesamiento digital de Imágenes el software ERDAS.

En la imagen 1 se puede observar una imagen Aster en color compuesto empleando una combinación de color con las bandas dos en el visible y una en el infrarrojo. El manglar se observa en color rojo, resaltándose las piscinas camaroneras, esto corresponde a la zona de Pedernales.

En la imagen 2 se presenta una imagen satelital Ikonos, donde se aprecian las divisiones de las piscinas camaroneras, esto es por la alta resolución espacial.

Imagen 1 Imagen ASTER – Zona de Pedernales.

MANGLAR

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Imagen 2 Imagen Ikonos – Zona de Pedernales.

PISCINAS CAMARONERAS

La imagen 3, presenta la interpretación visual sobrepuesta sobre una imagen Ikonos.

La información satelital Landsat 7, que posee una excelente geometría, se la puede observar

en la imagen 4, la misma que corresponde al modo pancromático, con una resolución de 15 metros, lamentablemente los sensores de este satélite se encuentran actualmente con fallas en su funcionamiento.

Imagen 3 Imagen Ikonos – Zona de Pedernales.

MANGLAR


Imagen 4 Imagen Satelital Landsat – Zona de Pedernales.

MANGLAR


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Un producto del procesamiento digital de imágenes se presenta en la imagen 5, mediante la fusión de imágenes, aprovechando la resolución espacial de 15 metros del pancromático del Landsat 7 y la característica multiespectral (un visible y un infrarrojo), lo que se conoce como sinergismo.

Imagen 5 Imagen Satelital Landsat – Zona de Pedernales.


Imagen 6 Imagen Satelital Landsat – Índice de vegetación normalizado.


Uno de los procesos de análisis digital de imágenes, para obtener una mejor respuesta de la vegetación es el índice de vegetación normalizado (B4 – B3)/ (B4 + B3), cuyos resultados se lo puede evidenciar en la imagen 6, en donde la vegetación contrasta con las áreas de las piscinas camaroneras.

Imagen 7 Imagen Satelital Spot – Zona Golfo de Guayaquil.

MANGLAR

ÁREAS SALINAS


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En el Golfo de Guayaquil (imagen 7) se observa una imagen satelital Spot, en la que la resolución espacial geoprocesada inicial es de 5 metros, puede observarse el contraste entre el manglar (color rojo), las piscinas camaroneras con sus muros (color negro) y las áreas salinas en color celeste; esto es una demostración clara de la respuesta espectral del manglar y el agua.

Los diferentes procesamientos digitales orientados a mejorar la calidad de las imágenes satelitales, son un aporte importante en el

proceso de interpretación, el mismo que se lo efectuó directamente sobre la pantalla del computador, organizando la información por capas las mismas que son compatibles con un Sistema de Información Geográfica, obteniéndose información en formato digital con sus respectivos metadatos.

En la imagen 8, se presenta el producto final, plasmado en una hoja temática a una escala 1:25.000

Imagen 8 Carta temática sobre manglares, camaroneras y áreas salinas al año 2006.

Referencias

• CLIRSEN – PATRA Estudio Multitemporal de manglares, camaroneras y áreas salinas del Ecuador Continental a 1999 con base a información satelitaría- Quito - Ecuador, 1999.

• CLIRSEN – DINAC, Inventario de Manglares del Ecuador Continental, Quito - Ecuador, 1991.

• ERDAS, Field Guide, Atlanta U.S.A-, 1991.

• Sánchez R., La Geomática aplicada en la identificación de manglares y piscinas camaroneras, caso de estudio: Golfo de Guayaquil, República del Ecuador, Quito - Ecuador 2002.

• Tornlinson, P.B. The Botany of mangroves, University Pres, Cambridge. 1986.

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Cartografía Planimétrica y

Temáticade las Islas

Galápagos - Ecuador

LINO VERDUGA MOREIRAPREPARACIÓN Y ENTREGA DE INFORMACIÓN. CENTRO

DE LEVANTAMIENTOS INTEGRADOS DE RECURSOS NATURALES POR SENSORES REMOTOS.

[email protected]

ROBERTO SÁNCHEZ GUERREROCENTRO DE CAPACITACIÓN. CENTRO DE

LEVANTAMIENTOS INTEGRADOS DE RECURSOS NATURALES POR SENSORES REMOTOS.

[email protected]

AUGUSTO GONZÁLEZ ARTIEDAGEOMÁTICA. CENTRO DE LEVANTAMIENTOS

INTEGRADOS DE RECURSOS NATURALES POR SENSORES REMOTOS.

[email protected]

EDGAR PEÑAHERRERA HIDALGOPLANIFICACIÓN. CENTRO DE LEVANTAMIENTOS INTEGRADOS DE RECURSOS NATURALES POR

SENSORES REMOTOS.edgar.peñ[email protected]

Resumen

Conscientes de la falta de información actualizada, The Nature Conservancy - TNC y el Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos - CLIRSEN, con la colaboración de otras instituciones, llevaron adelante el desarrollo del Proyecto Galápagos, cuyos principales resultados fueron: la generación de cartografía planimétrica en escala 1 : 50.000, cartografía temática sobre cobertura vegetal y uso del suelo a la misma escala y cartografía temática sobre especies vegetales invasoras, a escala 1 : 25.000, con el cubrimiento total del archipiélago para el caso de los dos primeros productos y sobre cinco islas para el tema de las especies invasoras.

El proyecto fue ejecutado con base en la georeferenciación, tratamiento digital e interpretación de imágenes satelitales QUICKBIRD, SPOT, ASTER, EROS, LANDSAT e imágenes multiespectrales aerotransportadas del Sistema CLIRSEN, con el apoyo de puntos de control GPS y el modelo digital del terreno de la Misión Topográfica de Radar SRTM.

Introducción

El mantenimiento del equilibrio “natural” de las Galápagos constituye para el Ecuador una de las obligaciones morales no solo por su contribución al mundo científico, sino por sus propios intereses derivados de la trascendencia universal de este patrimonio.

Sin embargo, pese a la gran importancia científica de las islas Galápagos, se ha notado una deficiencia estructural en las principales organizaciones gubernamentales y no gubernamentales que realizan trabajos de investigación y otras actividades, para usar herramientas tecnológicas actuales que ayuden a resolver problemas relacionados con el uso, manejo y conservación de este importante ambiente ecológico.

En los últimos tiempos se han realizado varios ensayos de mapeamiento y cartografía temática de las islas Galápagos, estos mapas son bastantes imprecisos y a escalas pequeñas, por lo que estas inconsistencias han constituido limitantes para visualizar y espacializar la valiosa información generada sobre las islas Galápagos con una mayor precisión y exactitud.

Objetivo general

Elaborar la cartografía planimétrica y temática de las Islas Galápagos.

Objetivos específicos

• Elaborar la cartografía básica planimétrica de las Islas Galápagos, con una superficie aproximada de 8.000 kilómetros cuadrados, a escala 1:50.000.

• Elaborar la cartografía temática de cobertura vegetal de las Islas Galápagos, a escala

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1:50.000, de acuerdo a la leyenda coordinada con TNC.

• Elaborar la cartografía de especies invasoras en las áreas húmedas definidas por el Parque Nacional Galápagos, de las principales islas del Archipiélago de Galápagos (Isabela, Santiago, Santa Cruz, Santa María y San Cristóbal), en una superficie de 25.000 hectáreas, a escala 1:25.000.

• Obtener la validación del Instituto Geográfico Militar (IGM) de la cartografía elaborada.

Área de estudio

Las Islas Galápagos se encuentran localizadas a casi mil kilómetros de distancia del continente. Con un alto grado de vegetación y fauna endémicas, constituyen uno de los paraísos naturales del planeta. Es uno de los Parques Nacionales más apetecidos del mundo. Esta conformado por trece islas principales y numerosos islotes (figura 1).

Están enmarcadas dentro de las siguientes coordenadas:

Latitud : 1º N a 2º S Longitud: 89º W a 92ºW

Elaboración de mapas

Mapa planimétrico

Para la obtención de este producto, se adquirieron imágenes de diferentes satélites disponibles en el mercado, procurando el cubrimiento total de las islas y seleccionando aquellas con la menor cobertura de nubes, así como buena resolución espacial y espectral.

Las imágenes satelitales seleccionadas fueron las siguientes:

- SPOT 5, de 5 y 20 m. de resolución espacial, con 2 bandas en el visible, 1 en el infrarrojo cercano, 1 en el infrarrojo medio y 1 pancromática (figura 2).

- ASTER, de 15 m. de resolución espacial con 2 bandas visibles, 1 en infrarrojo cercano y 6 en infrarrojo medio. Estas últimas con 30 m. de resolución espacial.

- EROS, de 1,8 m. de resolución espacial y solamente en banda pancromática.

- QUICKBIRD, de 2,4 m. de resolución espacial, con 3 bandas en el visible y 1 en el infrarrojo cercano.

- LANDSAT, de 30 m. de resolución espacial, con 1 banda visible, 1 infrarroja cercana y 1 infrarroja media.

Las imágenes seleccionadas y adquiridas, fueron georeferenciadas y rectificadas a la proyección Universal Transversa de Mercator, elipsoide WGS84, datum WGS84, zona 15 sur.

Con este fin, se adquirieron puntos GPS en campo, puntos que se encuentran bien distribuidos de manera homogénea dentro del área de estudio y que son identificables en las imágenes, estos puntos se seleccionaron en los contactos donde había un fuerte contraste, como es entre playas, manglares, lavas, etc.

A partir de las imágenes georeferenciadas y la elaboración de mosaicos, se procedió a digitalizar las coberturas que conforman el mapa base (perfil costero, islas, infraestructura), teniendo en cuenta las especificaciones técnicas para la escala 1:50.000.

Adicionalmente, se generaron curvas de nivel con intervalos de 40 m, tomando como fuente

Figura 1. Ubicación de las Islas Galápagos con respecto al territorio continental ecuatoriano.

Figura 2. Mosaico de imágenes: a la izquierda con imágenes SPOT (vegetación en rojo) y a la derecha con imágenes LANDSAT (vegetación en verde).

31

el modelo digital del terreno de la Misión de Radar Topográfico del Transbordador Espacial de la NASA, conocida en inglés como SRTM.

De conformidad con el formato del Instituto Geográfico Militar para la escala 1:50.000, la cartografía planimétrica base, se representó en 54 cartas de 15’ por 10’, con la correspondiente información marginal.

En esta actividad colaboraron las siguientes instituciones: Instituto Geográfico Militar, Instituto Oceanográfico de la Armada y Parque Nacional Galápagos.

Mapa de cobertura vegetaly uso del suelo, escala 1:50.000.

El mapa sobre cobertura vegetal y uso del suelo para las islas Galápagos, se realizó empleando información satelital cuya representación gráfica final tiene una escala de 1:50.000, realizándose previamente la definición de criterios para la clasificación de la vegetación natural, que permitió establecer una leyenda de carácter temático que se presenta en el Cuadro 1.

#* #*

*

" "

!4 !4!4 !4

!. !.

o oo o

\ \

o oo o

l ll l

l ll l

qp qpo o

o o

TIPO SUBTIPO

MANGLAR Manglar Ma

Arbórea seca abierta de Palo Santo BsaP

Arbórea seca cerrada de Palo Santo BscP

Arbórea seca mixta: P. Santo, Pegapega, Matazarno Bsm

Arbórea de transición: Guayabillo, Lechoso, U. Gato Bt

Arbórea húmeda de Lechoso BhL

Arbustiva seca en Litoral de Monte Salado AslM

Arbustiva seca mixta: Lechoso, Tuna, Chala AsMi

Arbustiva seca abierta de Muyuyo AsaM

Arbustiva seca abierta de Algarrobo AsaAr

Arbustiva seca abierta de Chala AsaC

Arbustiva seca abierta de Palo Verde AsaP VEGETACIÓN

Arbustiva seca cerrada de Muyuyo AscM NATURAL

Arbustiva seca cerrada de Algarrobo AscAr

Arbustiva seca cerrada de Chala AscC

Arbustiva húmeda de Helecho Arbóreo AhH

Arbustiva húmeda de Chala AhCh

Herbácea litoral mixta: Suculentas y pastos Hlm

Herbácea seca abierta Hsa

Herbácea seca cerrada Hsc

Herbácea húmeda Hh

Vegetación pionera sobre playas y dunas Ppd

Vegetación pionera sobre tufa y escoria Pte

Vegetación pionera sobre ceniza volcánica Pcv

Vegetación pionera sobre lava Pl

Vegetación invasora de Guayaba EiG

Vegetación invasora de Poma Rosa EiPr

ESPECIES Vegetación invasora de Cascarilla EiCa VEGETACIÓN

INVASORAS Vegetación invasora de Cedro EiCe INVASORA

Vegetación invasora de Pastos EiPa

Vegetación invasora de Mora EiM

Vegetación invasora mixta Eim

Área con Cultivos Gc

Área con Pastos Gp

Área con Asociaciones Agrícolas Ga

AFLORAMIENTOS Lava reciente Rr

ROCOSOS Lava antigua Ra

SUELOS Suelos erosionados Se

DESNUDOS Playas Sp

Lagunas Cl

Humedales Ch

Urbana Iu

Portuaria Ip

Aeroportuaria Ia

Otros Io

INFRAESTRUCTURA RASGOS CULTURALES

AGROPECUARIO

ERIALES

AGUACUERPOS DE

AGUA

ARBUSTIVA

HERBÁCEA

PIONERA

CULTIVADA

COBERTURA

CÓDIGO USO

ARBÓREA

# #* *

Cuadro 1. Leyenda para la elaboración del mapa de Cobertura Vegetal y Uso del Suelo.

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En este proceso participaron instituciones comprometidas con la conservación de los recursos naturales, como el Ministerio del Ambiente a través del Parque Nacional Galápagos, el Ministerio de Agricultura y Ganadería a través de SIGAGRO, la Fundación Charles Darwin, la Fundación ECOCIENCIA, The Nature Conservancy (TNC) y el Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos (CLIRSEN).

Las imágenes satelitales empleadas correspon-den a: SPOT con 5 y 20 m. de resolución espa-cial, ASTER con 15 m.; y, para sectores puntua-les debido a la presencia de nubes, como en la Isla Isabela, imágenes LANDSAT cuyo tamaño de píxel fue reformateado a 20 metros.

El método para determinar la cobertura vegetal y uso del suelo, se basa en una interpretación interdependiente, a partir de una clasificación no supervisada en la que se incluye, a más de las bandas originales de las imágenes satelitales empleadas, un índice de vegetación

normalizada, para posteriormente relacionar con un análisis visual de las imágenes satelitales realzadas en varias composiciones de color, e identificar su respectiva codificación en concordancia con la leyenda previamente establecida y el reconocimiento de campo respectivo.

El producto final corresponde a una clasificación sobre Cobertura vegetal y uso del suelo, representado gráficamente en 17 sectores de islas, y 54 hojas a escala 1:50.000 estableciéndose como resultados relevantes, que para la superficie total de las islas Galápagos se tiene que el 76,50% se encuentra dominado por una vegetación natural, el 2,47% por vegetación invasora (compuesto por: guayaba, mora, pomarrosa y quinina), el 1,74% es dedicado a la actividad agropecuaria, el 19,13% corresponde a superficies desprovistas de vegetación, el 0,06% a cuerpos de agua, y el 0,10 % se encuentra bajo el uso de manifestaciones físicas del ser humano (rasgos culturales).

TIPO DE COBERTURA HA % USO HA %MANGLAR 2.145,89 0,27ARBÓREA 207.699,85 25,96ARBUSTIVA 120.398,33 15,05HERBÁCEA 130.269,47 16,28PIONERA 151.451,79 18,93

VEGETACIÓN NATURAL

611.965,3 3 76,50

ESPECIES INVASORAS 19.752,09 2,47 VEGETACIÓN INVASORA

19.752,05 2,47

CULTIVADA 13.985,05 1,75 AGROPECUARIO 13.985,05 1,74AFLORAMIENTOS ROCOSOS

152.802,99 19,10

SUELOS DESNUDOS 208,41 0,03

ERIALES 153.011,40 19,13

AGUA 477,93 0,06 CUERPOS DE AGUA 477,93 0,06INFRAESTRUCTURA 783,49 0,10 RASGOS

CULTURALES 783,49 0,10

Cuadro 2. Cobertura Vegetal y Uso del Suelo de las Islas Galápagos.

Por cada sector correspondiente a cada isla principal, se obtienen resultados a nivel más detallado definiéndose subtipos de vegetación natural, caracterizados por las especies vegetales dominantes en la unidad y para cada uso se tiene una desagregación por tipo de cobertura.

Como un ejemplo de la presentación final de las 54 cartas de cobertura vegetal, en la Figura 4 se muestra la correspondiente a las islas Santa Cruz, Baltra, Santa Fe y Pinzón.

Figura 3. Carta de Cobertura Vegetal y Uso del Suelo de las Islas Santa Cruz, Baltra, Santa Fe y Pinzón.

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Mapa de especiesvegetales invasoras,escala 1:25.000.

En los últimos años, en el archipiélago de Galápagos, especialmente en sus islas habitadas, se ha evidenciado una seria amenaza en el ecosistema, debido a la agresiva presencia de especies vegetales invasoras que están poniendo en verdadero peligro el equilibrio ecológico en su biodiversidad.

A partir de la introducción de algunas especies vegetales desde el continente, el desarrollo y crecimiento de éstas se ha hecho incontrolable, hasta el punto de considerarse insuficientes los esfuerzos para conseguir su erradicación. Las especies que mayores problemas causan son arbóreas, leñosas, trepadoras y pastos. Muchas de estas especies han invadido el Parque Nacional, pero se comportan igual de agresivas dentro de las zonas agrícolas.

Con estas premisas, CLIRSEN conjuntamente con The Nature Conservancy y con la colaboración de la Universidad de Carolina del Norte de Estados Unidos, Estación Charles Darwin y Parque Nacional Galápagos, ejecutaron este proyecto con la finalidad de que sus resultados contribuyan al control de la amenaza de las especies invasoras vegetales que, por su importancia, se centraron en el estudio de: mora, guayaba, cascarilla y pomarrosa.

El trabajo realizado está fundamentado en el uso de imágenes satelitales y aeroportadas de gran resolución (Quickbird, SPOT y Sistema CLIRSEN), datos espectrales adquiridos con un espectroradiómetro de campo, y procesamientos digitales con fines de clasificación de las especies.Las áreas críticas para el estudio de las especies vegetales invasoras en las Islas Galápagos, fueron proporcionadas tanto por el Parque Nacional Galápagos, como por la Estación Charles Darwin. A partir de esta información se seleccionaron las áreas de muestreo

identificables en las imágenes satelitales, en las cuales se transfirieron los puntos para la adquisición de datos de campo: medidas radiométricas, medidas para el índice de área foliar y puntos GPS.

En la Figura 4 se presentan los gráficos donde se aprecia la distribución de las áreas seleccionadas en dos de las cinco islas (Santa Cruz e Isabela).

Con la finalidad de que las imágenes a utilizarse sean lo más actuales posibles, con la mejor resolución espacial y que la cobertura de nubes sea mínima, se seleccionaron imágenes Quickbird de las áreas correspondientes a las islas Santa Cruz, San Cristóbal, Santiago e Isabela (norte), mientras que para Santa María e Isabela (sur), se obtuvieron imágenes SPOT.

Las imágenes seleccionadas y adquiridas, fueron tratadas para disminuir la influencia atmosférica en la respuesta espectral. De esta manera, las imágenes originales Quickbird se convirtieron a imágenes de reflectancia, mediante la aplicación de coeficientes de calibración y el método Dark Object Substraction (DOS). El objetivo del método es remover el aporte de la atmósfera y obtener la reflectancia más aproximada a la real de la superficie terrestre; este procedimiento estuvo a cargo de la Universidad de Carolina del Norte.

En cuanto a las imágenes SPOT, solamente se realizó la corrección de dispersión atmosférica primaria que consiste en trasladar a cero el valor digital mínimo registrado por el sensor para cada banda espectral.

Paralelamente, se obtuvieron medidas radiométricas “in situ”, tanto de las especies invasoras como de su entorno para establecer la posibilidad de discriminación. Para el trabajo de campo se contó con un espectroradiómetro proporcionado por la Universidad de Carolina del Norte, de banda corrida, que cubría longitudes de onda desde 325 a 1075 nanómetros, compatible con la resolución espectral de las imágenes utilizadas.

Figura 4. Distribución de las áreas críticas en las islas Santa Cruz e Isabela.

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En razón de que la presencia de nubes y sus sombras interfieren en las clasificaciones, primeramente se elaboró una máscara que elimine su influencia en las imágenes. Donde los límites de nubes y sombras no están definidos, como en el caso de la neblina, la construcción de la máscara es aproximada, quedando la posibilidad de errores de clasificación por esta causa.

Disponiéndose de las imágenes y de las medidas radiométricas “in situ”, se analizaron las alternativas para la correlación espectral entre las muestras de campo y la reflectancia de las imágenes satelitales.

Luego de realizar pruebas en las que se incluyeron la ubicación de los puntos de campo en las imágenes, clasificaciones supervisadas y clasificaciones no supervisadas, se optó por un método que partiendo de una clasificación no supervisada, con un número de clases que supere las esperadas en cada sector, se busque el mejor ajuste con los patrones obtenidos en campo.

Adicionalmente, se observó que el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI), ayuda a discriminar las zonas de vegetación vigorosa de las que carecen de ella, lo que se evidencia estadísticamente en los histogramas con la formación de picos fácilmente separables, como se puede apreciar en la Figura 5, por lo que este índice se agregó como una banda adicional en todo el proceso.

Los resultados de la caracterización espectral de las 4 especies vegetales invasoras estudiadas y su distribución espacial en las zonas seleccionadas de las cinco islas, se presentaron en 6 hojas en formato “raster” y no en “vector” como el resto de productos, debido a que en la mayoría de los casos no constituyen formaciones puras y consolidadas, sino que su identificación se realiza a nivel de píxel en las imágenes utilizadas.

La distribución espacial de las especies vegetales invasoras encontradas en el área seleccionada de la Isla San Cristóbal, se presenta en la Figura 6, como una muestra de los resultados entregados en el proyecto.

En este gráfico se puede observar que en una imagen blanco y negro del área de estudio de la Isla San Cristóbal, se ha superpuesto la cobertura de las especies invasoras identificadas en dicha área con los colores que se indican en la leyenda.

Con la finalidad de visualizar la correspondencia entre las medidas radiométricas tomadas en el campo, con las obtenidas de los histogramas de las clases resultantes del procesamiento digital de las imágenes y que fueron asignadas a las especies vegetales invasoras, se presentan los gráficos que se describen a continuación.

La Figura 7 muestra las curvas que representan la capacidad de la mora y la pomarrosa para reflejar la energía que viene del sol (reflectancia), en las longitudes de onda correspondientes al azul, verde, rojo e infrarrojo cercano (NIR). Estas medidas fueron obtenidas en el campo mediante el espectroradiómetro proporcionado por la Universidad de Carolina del Norte.

ISLA SANTA CRUZ

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

0,00

0,06

0,12

0,18

0,24

0,30

0,36

0,42

0,49

0,55

0,61

0,67

0,73

0,79

0,85

0,91

NDVI

Frec

uenc

ia

Figura 5. Histograma del Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada de la Isla Santa Cruz.

Figura 6. Representación espacial de las especies identificadas en la Isla San Cristóbal.

MEDIDAS RADIOMÉTRICAS OBTENIDAS EN LA ISLA SAN CRISTÓBAL

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

AZUL VERDE ROJO NIR

Bandas similares a imagen QuickBird

Ref

lect

anci

a Mora

Mora

Pomarosa

Figura 7. Medidas radiométricas obtenidas en la Isla San Cristóbal.

35

La Figura 8 presenta las curvas de la reflectancia de las especies vegetales invasoras identificadas en la Isla San Cristóbal, las mismas que fueron obtenidas de las imágenes satelitales clasificadas. En este gráfico, a más de las longitudes de onda anotadas en la figura anterior, se incluye el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI), por ser de utilidad para la clasificación de imágenes, como se explicó anteriormente.

Conclusiones.

Del mapa planimétrico.

El producto entregado cumple con las especificaciones técnicas exigidas para la escala 1:50.000 y se encuentra en proceso de validación por parte del Instituto Geográfico Militar.

Del mapa de coberturavegetal y uso del suelo.

La leyenda de cobertura vegetal y uso de suelo fue elaborado en base a consenso principalmente entre representantes del Parque Nacional Galápagos, Estación Científica Charles Darwin, The Nature Conservancy y CLIRSEN como principales actores del proyecto. Sin embargo, se recibieron también sugerencias de otras instituciones como: SIGAGRO, Ecociencia, MAG y MAE. Las variables que se tomaron en cuenta para la caracterización de la cobertura vegetal fueron: fisonómico, ambiental, estratificación, fisiográfico y biótico.

La leyenda de cobertura y uso esta elaborada en base a la vegetación natural, poniendo énfasis en las especies dominantes de cada uno de los estratos y categorías encontradas en las islas e incluidas en la leyenda. La codificación de las diferentes unidades se determinó de acuerdo

al nombre del subtipo de la cobertura vegetal natural, utilizando las primeras letras de los nombres y empleando letras mayúsculas y minúsculas para evitar confusiones. Cuando las primeras letras de los nombres se repetían se realizaron los cambios más adecuados al caso.

La clasificación digital no supervisada, en función a las bandas originales de las imágenes satelitales empleadas, más la generación de un índice de vegetación normalizada, en combinación con una interpretación visual interdependiente, dio excelentes resultados; en algunos casos, se incorporaron más detalles que no estaban muy claros en algunas islas. Los manglares, algunas lagunas, humedales y monte salado se interpretaron visualmente ya que por el tamaño de las unidades no fueron detectados por el computador. Las zonas agropecuarias de las islas pobladas se reinterpretaron visualmente a fin de definir mejor la variación existente en las mismas.

Los resultados de cobertura vegetal y uso del suelo se presentan en cuadros que resumen los datos de los cientos de unidades existentes en las islas, esta representación se efectúa del mosaico de cobertura vegetal y uso del suelo de todo el archipiélago. Posteriormente se presenta información de todas las islas principales en las que se incluyen islas pequeñas, islotes y rocas adyacentes a las mismas con los dos cuadros descritos anteriormente, lo que permite tener una visión completa, para análisis y estudios posteriores.

Del mapa deespecies invasoras.

La discriminación espectral de especies vegetales invasoras es aplicable para aquellas que conforman colonias o grupos puros en superficies de terreno mayores a 30 píxeles reconocibles en la imagen y que se encuentren expuestos directamente a la iluminación solar.

En la realidad, las diferentes especies no se encuentran puras, lo cual contamina las muestras espectrales y provocan asociaciones confusas en los procesos digitales de clasificación.

Las medidas radiométricas obtenidas en el campo, mediante el espectroradiómetro, al no corresponder a la fecha de toma de las imágenes y a la posición y estado vegetativo de las muestras cuya energía reflejada captan los sensores del satélite, se han considerado como referencia para la selección de las clases resultantes de las clasificaciones.

ESPECIES IDENTIFICADAS EN LA ISLA SAN CRISTÓBAL

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

AZUL VERDE ROJO NIR NDVI

Bandas imagen QuickBird y NDVI

Ref

lect

anci

a Mora

Guayaba

Pomarosa

Figura 8. Curvas de las especies de la isla San Cristóbal obtenidas del procesamiento de imágenes QuickBird.

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En el caso de la mora, esta planta forma arbustos y normalmente está asociada o bajo cubierta de especies arbóreas o mezcladas con pastos, motivo por el cual resulta difícil su caracterización espectral, lo que no ha permitido su separabilidad individual en las clasificaciones digitales, presentándose espacialmente como una asociación con pasto.

La presentación de los resultados de la distribución espacial de las cuatro especies seleccionadas, se lo hace en modo “raster” y no “vector”, por cuanto no constituyen formaciones puras y consolidadas y su identificación espectral en las imágenes se lo realiza a nivel de píxel.

Las diferentes características climatológicas dentro del archipiélago, y mas aún dentro de las mismas islas, fue un limitante para que la extrapolación de la firma espectral de una misma especie, se aplique a todo el territorio estudiado.

El presente trabajo investigativo puede considerarse como una línea base para estudios de verificación y actualización, apoyado en un trabajo de campo mucho más detallado y al uso de productos de otros sensores remotos con mejores resoluciones espaciales y espectrales.

La persistente cobertura de nubes ha impedido disponerse de imágenes actualizadas y de variada procedencia.

Bibliografía.

• Espinoza, José. Agricultura Por Sitio Específico En Cultivos Tropicales. , Inpofos, Casilla 17 17 – 980, Quito, Ecuador.

• Manual de Cultivo y Riego para la caña de azúcar, elaborado por el Gerente de Operaciones y Superintendente de campo para el ISC.

• Bartolucci, Luis. Procesamiento digital de datos multiespectrales de percepción remota. LARS Purdue University West Lafayette, Indiana USA, 1983.

• Bariou, R; Lecamus,D´LE; Heaff,F. Réponse Spectrale des végétaux, en Dossiers de Teledetection. Centre Regional de Teledection. Universite de Rennes 2-Haute Bretagne, 1988.

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Geo-Información para la Prevención

y Mitigación de Desastres:

Reactivación del Volcán Tungurahua

SANDRA GONZÁLEZCLIRSEN

[email protected]

Resumen

El estudio de riesgos y desastres se ha llevado a cabo en el Ecuador sin existir una base territorial en la cual integrarlos. Ante la ocurrencia del fenómeno volcánico en el Tungurahua, CLIRSEN se planteó como objetivo crear una base de datos gráfica y alfanumérica que permita construir una optimizada gestión del riesgo y, más concretamente, del territorio. El estudio se fundamenta en los conceptos de ecología de paisaje, que identifica unidades en las que su génesis, uso, suelo, cobertura vegetal, entre otros, son homogéneos. Este enfoque permite tener coherencia entre los distintos aspectos temáticos, y se consiguió gracias a la interpretación de fotografías aéreas, actualizado con una imagen SPOT de 2005. Una de las aplicaciones posibles para esta información permitió evaluar los impactos ambientales ocurridos debido a tres diferentes eventos eruptivos del Volcán Tungurahua durante el 2006 y 2007.

Antecedentes

Existen varios esfuerzos tendientes a estudiar, analizar y documentar los riesgos y

desastres que suceden en el país. El caso de la reactivación del Volcán Tungurahua no ha sido la excepción. Sin embargo, constituyen trabajos de valiosos resultados que no es posible articular o integrar sobre una base que permita su análisis. CLIRSEN, ante este evento natural, se ha planteado el objetivo de generar una base territorial de información gráfica y alfanumérica actualizada de la zona afectada, para ser utilizada con diversos fines, pero principalmente con miras a constituirse en una herramienta para la Gestión tanto del Riesgo como Territorial, básicos para el bienestar humano y la conservación del ambiente.

Zona de estudio

Se seleccionó la zona de mayor afectación por las constantes erupciones: flancos occidentales del Volcán Tungurahua, faldas orientales del extinto Volcán Igualata y parte de los cauces de los Ríos Puela y Chambo (Ver Ilustración 1). Entre los principales asentamientos humanos constan: Cusúa, Bilbao, Chontapamba y Yuibú, los más afectados, y Pillate, Cotaló, Manzano, Puela, entre otros.

www.eecs.harvard.edu/~werner/projects/volcano/

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Ilustración 1: Zona de Estudio Descripción: Se puede observar delimitado en

línea roja la zona de estudio sobre un Ortofotomosaico. A la derecha se encuentran los flancos occidentales del Volcán Tungurahua, y a la izquierda del Río Chambo, las faldas orientales del Volcán Igualata.

Fuente: Fotografía IGM, información vectorial CLIRSEN.

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El enfoque deecología de paisaje

Se definió trabajar según los conceptos de ecología de paisaje, a escala 1:25000. Este enfoque dicta que una unidad debe tener una génesis similar (litología, geomorfología), un mismo uso, y por ende, compartir características como: tipo de suelo, clima, cobertura vegetal, entre otras. Ejemplos lo constituyen: un coluvio aluvial con cultivos de ciclo corto, las faldas de un edificio volcánico que conserven una misma pendiente, un circo glaciar cubierto por pajonal.

En nuestro país, la información temática ha sido generada por diversas instituciones con distintas metodologías, enfoques propios, y sin la posibilidad de integrarse en una base común. Es por ello que al analizarlas en conjunto generan una serie de inconsistencias, generalmente identificadas por la existencia de un sinnúmero de unidades pequeñas y fragmentadas, que no reflejan el carácter habitual de variabilidad gradual que se da en la naturaleza (Ver Ilustración 2). El límite entre dos tipos de suelo, por ejemplo, no puede darse de manera abrupta al interior de un valle. Por el contrario, este cambio obedece a las formas del relieve, al clima predominante, e incluso a la vegetación que sustente. Problemas como este son solucionados gracias al criterio holístico que refuerza la ecología de paisaje.

La identificación de las unidades de paisaje se realizó mediante la interpretación de fotografías aéreas correspondientes al Proyecto Carta Nacional del Instituto Geográfico Militar - IGM, escala 1:60.000, captadas el 25 de octubre de 2000, actualizando esta información con una imagen SPOT (K640 – J353), correspondiente al 20 de enero de 2005, con una resolución espacial de 10 metros.

Los atributos delimitadores que se utilizaron fueron: las formas de relieve, desnivel relativo, forma de las cimas y vertientes, pendiente de las laderas, uso del suelo y vegetación. Como atributos caracterizadores se utilizaron: los suelos, infraestructura vial, poblacional y de apoyo a la producción. Uno de los productos obtenidos de la base de datos, lo constituye el Mapa del Uso Actual de las Tierras y Vegetación.

Parte importante lo constituye la visita a campo de la zona de estudio para determinar puntos de observación y análisis del paisaje, sin dejar de lado al ser humano.

Una de las aplicaciones posibles para esta base de datos, lo constituyen los tres proyectos realizados por CLIRSEN para la evaluación

y seguimiento de los impactos ambientales causados por las erupciones del 14 de Julio y 16-17 de Agosto de 2006, y Marzo de 2007 del Volcán Tungurahua. Gracias a esta información se pudieron evaluar la severidad de los impactos, y el grado de afectación según el uso preexistente en la zona. Dicha información fue socializada hacia los principales actores en este tema: Defensa Civil, SEMPLADES, Instituto Geofísico, Municipalidades de la zona, entre otros.

Ilustración 2: El enfoque de ecología de paisaje en la generación de información temática.

Descripción: Obsérvese la diferencia entre la información generada por separado, y aquella que obedece a los principios de la ecología de paisaje.

Problemas de inconsistencia en la información. Al compararlas los límites no coinciden, generando múltiples unidades que no existen en la realidad.

Cuando la información se genera de manera integrada muestra coherencia entre temas.

Fuente: CONACYT, La Importancia de Estándares en una INDE, El Salvador.

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El papel de lageo-informaciónen la gestión del riesgo

Siendo el riesgo el resultado entre la amenaza, la vulnerabilidad y la capacidad de respuesta, es importante reducir estas variables con el fin de arribar a una eficiente gestión del mismo. Los desastres obedecen no a hechos fortuitos y casuales, sino a un incorrecto manejo de estos componentes. Estudios que documentan las amenazas existen y son detallados, científicos. Sin embargo, la vulnerabilidad ha sido muy poco estudiada en nuestro medio, y menos aún manejada, a pesar de ser el componente más favorable de disminuir. Los procesos inadecuados de desarrollo, manifestados mediante una desenfrenada urbanización y la continua degradación ambiental, conllevan a una elevada vulnerabilidad, caracterizada por una incorrecta localización de las actividades antropogénicas. Ejemplos existen en cantidad (deslizamientos en la Vía Calacalí – La Independencia, inundaciones en Chone, el desastre en la Josefina) sin embargo, en la propia zona es notorio cómo los puentes localizados en las faldas occidentales del Volcán han debido ser reconstruidos más de una vez, sin existir

una verdadera solución hasta el momento.

Al existir una base espacial que provea de información actualizada, integrada y consistente, los diversos tipos de amenazas y la vulnerabilidad pueden ser documentados: fenómenos volcánicos, movimientos en masa, inundaciones, se pueden estudiar, pudiendo arribar finalmente a la consolidación de un Plan de Prevención, Mitigación y/o Contingencia.

Bajo este enfoque, el proyecto aquí explicado pretende sentar una base territorial sobre la cual articular y planificar esfuerzos para la gestión del riesgo. Gracias a la información generada se pueden conocer las principales características de cada Unidad de Paisaje, como son su uso, pendiente, relieve, vegetación e infraestructura (ver Ilustración 3). Esta información permite, por ejemplo, ubicar las áreas agrícolas y ganaderas afectadas hacia las cuales encaminar fertilizantes o heno; determinar la presencia de tomas de agua, para prever la provisión de este recurso, o definir el mejor trazado de una vía para evitar que sea destruida por torrentes piroclásticos. Además, nueva información que se obtenga puede ir complementando la base de datos y recientes eventos eruptivos pueden mapearse y documentarse.

Ilustración 3: Base de datos gráfica y alfanumérica.

Descripción: En línea celeste se ha seleccionado una unidad cuya información se ob-serva en el cuadro situado a la de-recha. En el centro de la ilustración aparece el Volcán Tungurahua, en pleno evento eruptivo.

Fuente: Imagen Spot 5, tomada el 15 de Enero de 2005 e información generada en CLIRSEN.

41

De la geo-informacióna la ordenación del territorio

La potencialidad más importante de una base de datos gráfica y alfanumérica de estas características es la posibilidad de construir procesos de Ordenación del Territorio. Por ejemplo, el Plan de Uso de las Tierras, uno de sus insumos técnicos más importantes, se fundamenta en el uso adecuado de los recursos de acuerdo a su vocación o capacidad de uso, proveniente del procesamiento de las variables incluidas en la base de datos generada. Una vez que se consigue esta Ordenación se puede llegar al siguiente escalón, que es la Planificación Territorial, y de ella, al objetivo último, el Desarrollo Sustentable. En este aspecto se conjugan todas las variables territoriales, socioeconómicas y ambientales. La vulnerabilidad, la amenaza, y el riesgo son importantes componentes que se deben tener en cuenta.

En la Ilustración 4 se muestra un mapa, producto del proyecto de “Evaluación de Impactos Ambientales Causados por la Erupción del Volcán Tungurahua del 16-17 de Agosto de 2006”. En él

se conjugan el uso de las tierras y vegetación, y la acumulación de piroclastos, definidos por isolíneas. Mediante este producto se pueden establecer zonas de mayor o menor afectación cuyos usos, en un proceso de Ordenación Territorial, deberán enfocarse a anular, reducir o mitigar los impactos que se puedan esperar de las erupciones. De manera similar se obtuvo un mapa para la erupción de Marzo de 2007, en el cual el área de estudio fue de nivel regional. Ambos productos constituyen ejemplos del potencial de la información generada, que se encuentra lista para ser utilizada o actualizada con diferentes fines, uno de los más importantes, la Ordenación del Territorio.

Ilustración 4: Mapa de uso actual de las tierras y vegetación e isolíneas de afectación por productos piroclásticos – Erupción del 16-17 de Agosto de 2006.

Descripción: En este mapa se conjugan una zonificación de acuerdo al tipo de piroclasto y su espesor; y el uso de las tierras y vegetación con el fin de conocer la afectación que se producirá en la zona de estudio.

Fuente: CLIRSEN

42

Ilustración 5: Mapa de uso actual de las tierras y vegetación e isolíneas de afectación por productos piroclásticos – Erupción de Marzo de 2007.

Descripción: Este producto, similar al de la anterior ilustración, indica de manera regional la afectación que produjo la erupción que tuvo lugar en Marzo de 2007.

Fuente: CLIRSEN

43

El Calentamiento Global: Áreas

Susceptibles de la Cuenca Alta

y Media del Río Napo

FERNANDA MULLO L.CLIRSEN

[email protected]

Resumen

El calentamiento global es uno de los principales problemas que está afectando a toda la humanidad, las concentraciones de los gases de efecto invernadero son alarmantes, provocando un aumento paulatino en la temperatura que a su vez induce a eventos extremos: lluvias intensas (inundaciones), sequías, olas de calor, plagas y enfermedades, etc. que afectan a los componentes social, económico y ambiental.

Se habla de zonas más susceptibles a los efectos del calentamiento global, entre ellas los países andinos - Ecuador, en donde los impactos serán considerables, afectando a ecosistemas como: páramo, bosque altoandino, bosque nublado y tropical, entre otros, motivo por el cual CLIRSEN desarrolló el tema: El Calentamiento Global: Áreas Susceptibles de la Cuenca Alta y Media del Río Napo, analizando y utilizando la información generada en el proyecto “Degradación de los recursos naturales y su impacto en el ambiente. Estudio de caso: Cuenca alta y media del río Napo”, el mismo que contribuye y fortalece la investigación científica, sirviendo de base para el manejo integrado de esta cuenca y en este caso coadyuva a identificar las áreas más susceptibles al calentamiento global.

Introducción

El modelo económico actual, basado en el desarrollo occidental y las tendencias geopolíticas han operado como si los recursos naturales fuesen ilimitados, llevando a un desequilibrio de los ecosistemas, sin tomar en cuenta la capacidad de los mismos para regenerarse y poniendo en peligro la sostenibilidad del planeta entero.

Un efecto de este comportamiento es el calentamiento global, el cual se ha visto acelerado por el aumento excesivo de las

emisiones de gases de efecto invernadero (Dióxido de Carbono, Metano, Óxido Nítrico, Clorofluorocarbonos, Ozono, otros), los mismos que provienen de algunas actividades que el hombre realiza, entre las cuales están: la actividad industrial, el transporte (consumo de energía proveniente de combustibles fósiles), ganadería, deforestación, construcción, entre otras que contribuyen a acelerar este proceso, modificando las propiedades físicas y químicas del aire, agua, suelo, etc.

Entre algunos de los impactos por el calentamiento global están: afectación a las zonas costeras, aumento del tiempo de crecimiento de los cultivos, derretimiento de los glaciares continentales y locales, agotamiento del agua dulce, incidencia de plagas y enfermedades. Además, existe incertidumbre sobre el comportamiento de la variable clima, pero se estima que debido al calentamiento global habrá aumentos de temperatura entre 2º y 6º C. y variación en los períodos de precipitaciones.

Por otro lado, estudios recientes señalan que durante los últimos 50 años se ha incrementado la frecuencia de eventos extremos: lluvias intensas, tormentas, inundaciones, sequías, olas de calor, entre otros. (Magrin, 2007)

Por este motivo, el calentamiento global es considerado como el principal problema que afecta a toda la humanidad y además, traerá consecuencias graves sobre los componentes sociales, económicos y ambientales.

Se habla de que el sustento e incluso la supervivencia de comunidades enteras, estarán en peligro en muchas partes del mundo y especialmente en los países andinos y latinoamericanos, existiendo ecosistemas más susceptibles, a saber: corales, arrecifes, costas bajas, manglares, humedales salitrosos,

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regiones de montaña, páramo, bosques altoandinos, bosques amazónicos, entre otros.

Es así que, en nuestro país los efectos ocasionados por el calentamiento global ya son evidentes,…investigaciones realizadas por el INAMHI, sustentadas en aproximadamente 50 estaciones meteorológicas señalan un incremento de la temperatura media y valores extremos en magnitudes que, en varios puntos del país, oscilan alrededor de 1º C. Estos datos guardan una relación directa con la tendencia a nivel global e inclusive parecería que supera el aumento de temperatura a nivel mundial. Por otro lado, los períodos de precipitación en el país son variables, con una leve tendencia a la disminución1.

Por esta razón, CLIRSEN como organismo técnico – científico, conciente de esta problemática ambiental mundial, ha generado información importante que coadyuva con el conocimiento del estado actual de los ecosistemas, sus recursos naturales y las actividades socioeconómicas que en estos se realizan, información que sirve de base para el análisis y desarrollo de temas concernientes a esta problemática; se trata del proyecto “Degradación de los recursos naturales y su impacto en el ambiente. Estudio de caso: Cuenca alta y media del río Napo”, realizado con el fin de contribuir y fortalecer la investigación científica bajo un enfoque de Ecología del Paisaje, en donde se estudia los elementos que conforman el paisaje de manera integrada y sistemática, de tal forma que se toma en cuenta la dinámica y funcionamiento de los elementos físicos, bióticos y socioeconómicos, incluyendo al hombre y sus actividades como elementos del paisaje.

Bajo esta perspectiva, se analiza los efectos por el calentamiento global en la Cuenca alta y media del Río Napo, pues éstos serán severos y se sumarán a los problemas ambientales que actualmente ya existen en la cuenca, afectando tanto a los sistemas naturales (ecosistemas: páramo, bosque nublado, bosque húmedo tropical), como a los sistemas antrópicos (áreas agro productivas), toda vez que, el recurso agua irá escaseando, las tierras se tornarán más secas, disminuirá las fertilidad de los suelos, se intensificará la erosión hídrica, habrá una mayor presión sobre los ecosistemas naturales, incrementarán los niveles de pobreza e inequidad y se acentuará la migración rural, entre otros problemas.

Objetivo

- Utilizar y analizar la información generada en el proyecto “Degradación de los recursos naturales y su impacto en el ambiente. Estudio de caso: Cuenca alta y media del río Napo” para determinar y espacializar las áreas susceptibles al calentamiento global al interior de Cuenca Alta y Media del Río Napo.

Área de estudio

La Cuenca Alta y Media del Río Napo se encuentra localizada en la parte nororiental del Ecuador, abarca territorio de las provincias de Napo, Orellana, Pastaza y Sucumbíos principalmente, sumando una superficie total de 20.172 Km2.

Además, esta cuenca pertenece al gran Sistema Hidrográfico del Río Amazonas y en su interior tiene la presencia de las vertientes exteriores de la Cordillera Oriental de los Andes, donde existen humedales y nacen pequeños riachuelos, quebradas y ríos que confluyen hacia el Río Coca, Napo y finalmente llegan al Río Amazonas. Ver Gráfico 1.

Cabe destacar que esta zona es de gran importancia al momento de analizar e identificar las áreas susceptibles al calentamiento global en la Región Amazónica.

1 Cáceres, Luis. Prioridades sobre cambio climático en el Ecuador. Comité Nacional sobre el Clima, GEF – PNUD, Ministerio del Ambiente. Quito, 2001.

Océano Pacífico

Zona de Estudio

ISLASGALÁPAGOS

PASTAZA

MANABINAPO

GUAYAS

LOJA

ORELLANA

SUCUMBIOS

MORONASANTIAGO

PICHINCHA

AZUAY

ESMERALDAS

LOSRIOS

EL ORO

COTOPAXI

ZAMORACHINCHIPE

CARCHI

CHIMBORAZO

BOLIVAR

CAÑAR

IMBABURA

TUNGURAHUA

COLOMBIA

PERU

Océano Pacífico

Zona de Estudio

ISLASGALÁPAGOS

PASTAZA

MANABINAPO

GUAYAS

LOJA

ORELLANA

SUCUMBIOS

MORONASANTIAGO

PICHINCHA

AZUAY

ESMERALDAS

LOSRIOS

EL ORO

COTOPAXI

ZAMORACHINCHIPE

CARCHI

CHIMBORAZO

BOLIVAR

CAÑAR

IMBABURA

TUNGURAHUA

COLOMBIA

PERU

Gráfico 1. Ubicación de la Cuenca alta y media del Río Napo en el Sistema Hidrográfico del Río Amazonas y a nivel Nacional.

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Metodología

La metodología de trabajo se basa en el uso y análisis de la información generada en el proyecto “Degradación de los recursos naturales y su impacto en el ambiente. Estudio de caso: Cuenca alta y media del río Napo”, tomando en cuenta los paisajes identificados al interior de la misma y dentro de éstos los sistemas natural (áreas poco intervenidas por el hombre: ecosistema de páramo, bosque nublado y bosque húmedo tropical) y sistema antrópico (áreas intervenidas por el hombre: agro productivas); además, se recopiló importante información sobre los efectos del calentamiento global, con la finalidad de analizar conjuntamente la información y de obtener otro producto: Áreas Susceptibles al Calentamiento Global en la Cuenca alta y media del Río Napo. Ver Gráfico 2.

Resultados

El proyecto antes nombrado, se enmarca dentro de las 21 propuestas para América Latina y el mundo, declaradas por Clima Latino, entre las que se determinó la necesidad urgente de “definir un modelo que garantice el desarrollo integral del ser humano en armonía con la naturaleza; fortalecer la investigación científica y diseñar sistemas de seguimiento de los efectos del cambio climático sobre la biodiversidad, páramos, bosques altoandinos, amazónicos, bosques secos y arrecifes de coral; desarrollar estrategias para manejar de forma integral el uso del agua desde la fuente, consumo, disposición final y reutilización; trabajar sobre indicadores de sostenibilidad económica, social y ambiental”.

Al analizar los posibles impactos debido al calentamiento global sobre cada uno de los paisajes (Sierra Alta y Fría, Vertientes Exteriores de la Cordillera Oriental, Subandino, Llanura Amazónica y Piedemonte Andino) y sus sistemas (natural y antrópico) al interior de la Cuenca alta y media del Río Napo (ver Gráfico 3), con el fin de determinar las áreas susceptibles a este fenómeno, se obtuvo lo siguiente:

Paisaje: sierra alta y fría

Este paisaje ubicado en la parte occidental de la cuenca, cubre una superficie de 3.309 Km2, y al estar ubicado aproximadamente sobre los 3.200 m.s.n.m., está conformado en gran parte por el ecosistema de páramo, cuya función principal es la de producir y regular las fuentes hídricas (esponja reguladora), prestando un importante servicio ambiental a las comunidades rurales y urbanas.

Este ecosistema del que dependen directa o indirectamente millones de personas en el país por su importancia ecológica, social y económica, es considerado como un ecosistema estratégico pero a la vez frágil, debido a que el frío es intenso la recuperación de la vegetación es lenta, a esto se suman las características de los suelos que son de origen volcánico, de color negro, tienen gran cantidad de materia orgánica, altas tasas de retención de agua y gran permeabilidad, que vuelven a los mismos muy suaves y fáciles de perturbar.

Al ser un ecosistema frágil, vulnerable a un desequilibrio ecológico a causa de las actividades antrópicas (fragmentación) y naturales, se prevé un impacto potencial en el

Gráfico 2. Concepción general de la metodología de trabajo.

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Gráfico 3. Paisajes y Sistemas de la Cuenca alta y media del Río Napo.

Fuente: SRTM, resolución 90 m. Concepción y diseño: Mullo, F.

ecosistema paramero debido al calentamiento global. Es por esta razón, que este ecosistema, se estima como área susceptible a dicho fenómeno, en donde las consecuencias se podrán observar en todos lo niveles tróficos, se prevé además, que el aumento de temperatura en estos ecosistemas tenga graves efectos sobre la distribución y la diversidad de la fauna, restringiendo los hábitat fríos y húmedos a elevaciones aún mayores, lo que causará que se reduzcan en área y que las especies sean amenazadas con la extinción (Brown, 2003).

El calentamiento global, también inducido por las actividades antrópicas perturbarán las dinámicas naturales de sucesión vegetal, sin dejar que la vida asociada a los mismos se pueda adaptar a los abruptos cambios. El incremento de la temperatura disminuirá la extensión de los ecosistemas de páramo (avance de la frontera agrícola en búsqueda de tierras), generando una pérdida en su capacidad de captación, almacenamiento y regulación hídrica, poniendo en peligro el abastecimiento hídrico de la población urbana (consumo) y rural (riego).

Por otro lado, existe el peligro de pérdida de la diversidad de flora en este ecosistema, la misma que ayuda y es de gran importancia dentro del ciclo hidrológico (de acuerdo a su fisonomía, atrapan una mayor o menor cantidad de agua, especialmente cuando se trata de humedad atmosférica - rocío), también algunas especies de flora han sido usadas tradicionalmente como medicina natural.

Para la mitigación del efecto del aumento de concentración de CO2 (reducción de emisión y fijación), el páramo puede jugar un papel importante. El ecosistema paramero es un gran reservorio para carbono y al conservarlo se evita más emisión de este elemento a la atmósfera. El páramo incluye grandes áreas abiertas (sin bosques) con relativamente baja productividad agrícola que por esta razón se presta para hacer actividades de forestación a gran escala, con el objetivo de fijar CO2 atmosférico2.

Para este paisaje, en el proyecto “Degradación de los recursos naturales y su impacto en el ambiente. Estudio de caso: Cuenca alta y

2 Medina, G., P. Mena & C. Josse (Eds.). El Páramo como espacio de mitigación de carbono atmosférico. Serie Páramo 1. GTP/Abya Yala. Quito, 1999.

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media del río Napo”, fueron identificadas zonas donde la intervención del hombre a llegado a un grado de degradación muy significativa, significativa y medianamente significativa, sumando una superficie de 845, 4 Ha. (0,26%) de la superficie total del paisaje Sierra Alta y Fría, información muy importante que permite conocer el estado actual de este paisaje y tomar medidas correctivas que eviten continuar con las actividades que lo degradan, evitando que se sumen mayores impactos en este ecosistema debido al calentamiento global (fotografías 1 - 2).

Además, en este ecosistema se encuentran los volcanes Cayambe, Antisana y Cotopaxi, los mismos que a una altura que sobrepasa los 4.500 m.s.n.m. aproximadamente, presentan casquetes glaciares, estos casquetes son alimentados por nieve y granizadas que se acumulan, éstas se forman a partir de la humedad proveniente de la evapotranspiración en las partes bajas de la cuenca (paisaje: Llanura Amazónica), y es transportada hacia las partes altas (paisaje: Sierra Alta y Fría) por medio de los vientos alisios, para más tarde generar humedad, precipitaciones y neviscas que los alimentan.

Estudios y monitoreos realizados sobre el retroceso de los glaciares en los Andes Centrales, señalan que los casquetes glaciares son muy sensibles y buenos indicadores de la variabilidad climática.

El retroceso de los glaciares se ha acelerado en las últimas décadas del siglo XX, es evidente que, el cambio climático en los Andes tropicales ha afectado a muchos glaciares de pequeño tamaño, los cuales están desapareciendo; pero además, se han visto afectados los de tamaño considerable (ej.: Cotopaxi y Antisana - Ecuador).

Por otro lado, investigaciones realizadas señalan que el retroceso se debe a balances de masa fuertemente deficitarios (variabilidad interanual), entre otros procesos que favorecen al derretimiento de los glaciares, como el albedo (blancura del glaciar – reflectancia), proceso de ablación en la superficie glaciar (temperatura atmosférica), fusión máxima (coincide con la temporada de precipitaciones) y los flujos radioactivos (Francou, Bernard – IRD, GREATICE).

Mediciones efectuadas en el glaciar 15 alpha del Antisana indican una disminución paulatina de la longitud del glaciar. Por encima de los 4.555 m.s.n.m., la cobertura de los glaciares ha disminuido de un 70% a un 54% durante un período comprendido entre los años 1956 y 1998. (Cáceres, 2001). Mientras que, en el Cotopaxi la superficie total del glaciar para el

año 1976 fue estimada en 21,2 Km2 y para el año 1997 fue de 14,6 Km2, lo que evidencia el rápido decrecimiento de las masas de hielo en este volcán. (INAMHI, IRD, IG-EPN, INGEOMINAS, 2004).

Todavía no se tienen suficientes datos para documentar el impacto del retroceso glaciar sobre los recursos hídricos, pero se estima que habrá una disminución drástica de este recurso.

Las características de este ecosistema, ligadas a la protección de los suelos para evitar la erosión hídrica y eólica, evitar la formación de torrentes y de otra parte, actuar como un sumidero de captación de carbono y actualmente enfrentar al calentamiento global, ha sido la causa principal para que instituciones encargadas de proteger el ambiente hayan creado áreas protegidas, cuya finalidad es preservar y conservar los bienes y servicios que brindan; una parte del territorio de este paisaje, pertenece a la Reserva Ecológica Cayambe Coca, la Reserva Ecológica Antisana, el Parque Nacional Cotopaxi y el Parque Nacional Llanganates.

Paisajes:Vertientes Exterioresde la Cordillera Orientaly Subandino

Se encuentran en la parte occidental y centro norte de la cuenca respectivamente, cubren una superficie de 8.940 Km2, entre un rango altitudinal que va desde los 600 a 3.200 m.s.n.m. En las parte más altas este paisaje limita con el páramo, pero la vegetación que le corresponde se caracteriza por matorrales asociados con bosques enanos de diferentes especies, mientras que en las cotas más bajas domina un bosque siempre verde de montaña

Fotografía 1. Fragmentación del ecosistema de páramo provocada por las actividades antrópicas – construcción de vías, Páramo de Papallacta.

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con una amplia diversidad de flora, donde son representativos los bosques nublados con una variedad de epífitas, orquídeas, anturios, bromelias, helechos arbóreos, etc. Además, la madera de los bosques de montaña puede ser utilizada para la construcción y leña, proporciona fibras vegetales, materias químicas, plantas medicinales, ornamentales y comestibles; provee hábitat y refugio para fauna y constituye un banco genético animal y vegetal, además de ofrecer alternativas para el turismo.

Al ser este un ecosistema de alta montaña, el calentamiento global afectará principalmente a los servicios ambientales que brinda el bosque nublado, los mismos que están relacionados con el mantenimiento del equilibrio de los ecosistemas, almacenando, reciclando y distribuyendo nutrientes, regulando los procesos hidrológicos, edáficos, biológicos y geomorfológicos; en este último caso, el calentamiento global puede traer eventos extremos relacionados con lluvias intensas, provocando erosión de los suelos, principalmente de aquellos ubicados en zonas de fuertes pendientes (erosión hídrica) y con esto la ocurrencia de movimientos en masa (deslizamientos, derrumbes, deslaves), taponamiento de drenajes y la posterior inundación de las tierras bajas (valles y terrazas aluviales).

Por otro lado, a pesar de que este paisaje presenta un relieve de fuertes pendientes, existen actividades relacionadas con la agro producción (agricultura y ganadería), para este sistema antrópico el calentamiento global traerá efectos sobre los períodos de crecimiento de los cultivos, una baja en la productividad, aparecimiento de nuevas plagas y enfermedades, poniendo en riesgo la seguridad alimentaria del agricultor de subsistencia, con esto se acentuarán los problemas de migración, abandono de las áreas rurales y mayor pobreza e inequidad. (Magrin, 2007)

En el proyecto realizado en la Cuenca alta y media del Río Napo, se han identificado las zonas con mayor degradación en el sistema antropogénico del paisaje Vertientes Exteriores de la Cordillera Oriental, las cuales deben ser manejadas para evitar mayores afectaciones por el calentamiento global. Esta zona corresponde a una franja que se encuentra a los dos lados de la vía de comunicación entre Papallacta – Baeza, donde las actividades humanas han transformado el paisaje, implantado prácticas agropecuarias intensivas que están provocando una sobreutilización de las tierras, que conlleva a un proceso de erosión, desprendimientos continuos de materiales, entre otros. Las áreas que están con una degradación muy significativa, significativa y medianamente significativa, corresponden a 44.229 Ha. (11,47 %) del total del área de este paisaje.

Fotografía 2. Ecosistema de páramo conservado.

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De igual manera en el paisaje Subandino, se han identificado las zonas con mayor degradación. Estas zonas con un grado de degradación muy significativa, significativa y medianamente significativa, donde las actividades antrópicas han modificado el paisaje natural, convirtiéndolo a pastos para su uso en prácticas pecuarias principalmente, se encuentran ubicadas en la parte sur de este paisaje, a lo largo de la vía que va desde Sarayacu hasta Tena y sus alrededores, ocupando 95.576,9 Ha. (19,87 %) del total del área de este paisaje (fotografías 3 - 4).

Paisajes:Llanura amazónicay Piedemonte Andino

Paisajes que se encuentran localizados en la parte oriental y suroriental de la cuenca, presentan una superficie de 7.923 Km2, se caracterizan por presentar temperaturas altas, pluviosidad constante y humedad elevada.

La temperatura y precipitación desempeñan un rol importante en la formación de suelos, lo que ha determinado que la mayor parte de los bosques húmedos tropicales se desarrollen sobre suelos no aptos para una agricultura sostenida. El calentamiento global afectará a este paisaje, ya que se halla compuesto por un ecosistema muy complejo (bosque húmedo tropical), tiene una vegetación exuberante, y biodiversidad en flora y fauna que guardan una delicada estructura de interacción que los torna frágiles a las perturbaciones causadas por el hombre.

Además, advierten los científicos que esta zona se verá perturbada por el aumento de temperatura media anual, que podrá elevarse entre 3 y 7º C. en los próximos años. Con ello, una mayor evapotranspiración que pondrá en riesgo la biodiversidad regional, se verán afectados también los suelos (sequías), y debido a la degradación de las partes altas de esta cuenca, se producirá mayor arrastre de sedimentos y probablemente inundaciones en las partes más bajas de estos paisajes.

Científicos de la ONU han realizado estudios que aseguran que el calentamiento global amenaza con la existencia del bosque húmedo tropical, calificándolo como muy sensible al incremento de temperatura; la construcción de carreteras, uso indiscriminado de los recursos naturales, actividades petroleras (contaminación del agua, aire, suelo), entre otras que han alterado el equilibrio ecológico de este ecosistema, amenaza con la desaparición de este bosque y con ello también desaparecerían muchas especies de animales y plantas que viven en el.

Un problema constante presente en el bosque húmedo tropical, que no permitiría mitigar y enfrentar los impactos debido al calentamiento global, es la deforestación, en donde se estima que de continuar con las tendencias actuales, la superficie de bosque disminuiría en un 18,6% para el año 2010, y en un 37,1% para el año 2030; en tanto que las áreas naturales disminuirían en un 10,4% para el año 2010 y en un 20,7% para el año 2030 (Cáceres, 2001), lo que afectará en su capacidad de captación de CO2 y proceso de transformación de este en Oxígeno para el planeta.

En el sistema antrópico, las áreas con mayor degradación debido al uso intensivo de los recursos naturales, son ya evidentes, presentando cambios en las características del suelo y erosión, desestabilización de

Fotografía 3. Degradación de los suelos: ocurrencia de pie de vaca - Cosanga.

Fotografía 4. Ecosistema de bosque nublado conservado.

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terrenos, alteración del paisaje, contaminación y alteración de la calidad del agua, fragmentación de los ecosistemas, entre otros que transforman el paisaje Llanura Amazónica y Piedemonte Andino, a los cuales se debe dar una especial atención para evitar mayores impactos debido al calentamiento global. Estas áreas han sido identificadas en el proyecto de la Cuenca alta y media del Río Napo, el mismo que señala que existe un grado de degradación muy significativa, significativa y medianamente significativa en 101.592,4 Ha. que significa el 13,84% del total de la superficie del paisaje Llanura Amazónica; mientras que en el paisaje Piedemonte Andino, estas áreas corresponden a 30.608,9 Ha. (53,93%) de la superficie (fotografías 5 - 6).

Con todos estos problemas, el impacto debido al calentamiento global será principalmente

en la población amazónica y su economía; además, los problemas de salud se agudizarán e incrementarán los niveles de pobreza existentes.

Para espacializar y visualizar las áreas susceptibles al calentamiento global en la Cuenca alta y media del Río Napo, se realizó un mapa que identifica dichas áreas. (Ver Gráfico No. 4).

Conclusiones

• Las áreas susceptibles al calentamiento global en la Cuenca Alta y Media del Río Napo lo constituyen el sistema natural (ecosistemas: páramo, bosque nublado, bosque húmedo tropical) y el sistema antrópico (áreas agro productivas), donde los impactos se sumarán a los problemas con los que ya cuentan estos sistemas, agravando los procesos de degradación de los recursos naturales y afectando a los componentes social y económico.

• Un problema importante que traerá el calentamiento global a la Cuenca Alta y Media del Río Napo, estará relacionado con el aumento de temperatura, trayendo graves consecuencias sobre los sistemas naturales, relacionadas con el equilibrio y alteración del ciclo hidrológico, afectación a los procesos ecológicos, su dinámica y funcionamiento.

• Es indispensable contar con estudios técnicos e información integrada como el caso de esta cuenca, que permite conocer el estado de conservación o degradación de los ecosistemas, el potencial de recursos naturales presentes, las actividades socioeconómicas que allí se están realizando y el impacto que estas ocasionan, facilitando identificar las áreas más susceptibles al calentamiento global y la posterior toma de decisiones para enfrentar y mitigar sus efectos.

• Es importante tomar en cuenta los elementos físicos, bióticos y socioeconómicos de manera integrada, como se llevó a cabo en el proyecto realizado en la Cuenca Alta y Media del Río Napo, de esta manera se puede comprender ampliamente la crisis ambiental global desde lo local.

• El proyecto “Degradación de los recursos naturales y su impacto en el ambiente. Estudio de caso: Cuenca alta y media del río Napo”, es fundamental para la toma de decisiones en diferentes campos, es así que facilitó el desarrollo de este tema para la determinación de las áreas más susceptibles al calentamiento global.

Fotografía 5. Degradación del hábitat: implantación de pastos en detrimento del bosque húmedo.

Fotografía 6. Ecosistema de bosque húmedo tropical conservado.

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Gráfico No.4 Áreas susceptibles al calentamiento global de la Cuenca alta y media del Río Napo

Fuente: SRTM, resolución 90 m Concepción y diseño: Mullo, F.

Bibliografía

• Medina, G., P. Mena & C. Josse (Eds.). El Páramo como espacio de mitigación de carbono atmosférico. Serie Páramo 1. GTP/Abya Yala. Quito, 1999.

• Mena, V., P., G. Medina y R. Hofstede (Eds.). Los Páramos del Ecuador. Particularidades, Problemas y Perspectivas. Abya Yala/Proyecto Páramo. Quito, 2001.

• Mena, V., P., y Ortiz D. Páramo y Bosques Andinos. Abya Yala/Proyecto Páramo. Quito, 2003.

• Cáceres, Luis. Prioridades sobre cambio climático en el Ecuador. Comité Nacional sobre el Clima, GEF – PNUD, Ministerio del Ambiente. Quito, 2001.

• Comité Nacional sobre el Clima, Ministerio del Ambiente. Vulnerabilidad – Adaptación y Mitigación al Cambio Climático. Quito, 2001.

• INAMHI, IRD, IG – EPN, INGEOMINAS. Determinación del Volumen del Casquete de Hielo del Volcán Cotopaxi. Quito, 2004.

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Adaptación del Sistema SAC-C de

Argentina en la Estación Cotopaxi y Descripción de

las Imágenes a receptarse

ENRIQUE LASCANO HERRERADEPARTAMENTO ESTACION COTOPAXI. CLIRSEN

[email protected]

Resumen

Para la captura de imágenes del satélite argentino SAC-C en los sistemas de la Estación Cotopaxi del Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos CLIRSEN, es necesario realizar algunas adaptaciones en la etapa final del frente de radio frecuencia del sistema de Adquisición de Datos. La señal de radio de bajada desde el satélite necesita ser demodulada y los datos recuperados, para luego introducirlos en una computadora que los procesará y generará las imágenes captadas por los sensores del satélite. Considerando que la banda de frecuencia del LNA de la antena de la Estación Cotopaxi es compatible con la frecuencia de bajada de la señal del SAC-C, será necesario únicamente trabajar en el demodulador existente, incluir un sincronizador de bits, y las computadoras que permitan almacenar y recuperar las imágenes recibidas, las mismas que por sus características constituirán valiosas fuentes de geoinformación para el desarrollo de proyectos especiales.

Introducción

La configuración del Sistema de Adquisición de Datos de la Estación Cotopaxi del CLIRSEN, está fundamentalmente dedicada para recibir señales de radio provenientes de satélites para observación de la Tierra en la banda X (8.020 a 8.400 MHz.).

El frente de radio frecuencia recibe la señal desde la antena hacia el convertidor de bajada en banda X que es transformada a la Frecuencia Intermedia de 375 MHz. A través de un panel de distribución, esta se distribuye a dos demoduladores con capacidad QPSK y UQPSK de donde se extrae los trenes de datos

para los sincronizadores de bits de cada una de las misiones que se estén operando. Los datos sincronizados son enviados a medios de almacenamiento para su posterior formateo y recuperación de las imágenes.

La configuración instalada en la Estación Cotopaxi, permite ser adaptada, con pequeñas modificaciones, para recibir imágenes de diferentes satélites de observación de la tierra, adicionales a los que fue inicialmente diseñada.

Descripción del sistema

Todo el frente de radio frecuencia instalado en la Estación Cotopaxi del CLIRSEN, está conformado por los siguientes componentes principales:

• Reflector parabólico de 10 metros de diámetro y sub reflector hiperbólico,

• Electrónica de RF,• Dos amplificadores de bajo ruido en banda

X, para seguimiento y datos,• Convertidores a frecuencia intermedia,• Panel de distribución IF,• Demoduladores QPSK / UQPSK• Sincronizadores de bits.

El sistema deadquisición de datos

La Figura 1, muestra toda la cadena de equipos involucrados en la recepción y recuperación de los datos de las imágenes satelitales, no se indica la que utiliza la señal de radiofrecuencia para realizar el autoseguimiento de la trayectoria del satélite.

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El Modulador

Los demoduladores instalados son del tipo QPSK/UQPSK, los mismos que comparan la fase de la señal recibida desde el convertidor de bajada a FI, con la fase de la señal generada por un oscilador local, proporcionando dos señales BPSK en cuadraturas denominadas I y Q.

Los Sincronizadores de Bits

Luego de la etapa de demodulación de la señal recibida a través del convertidor de bajada, el tren de datos es sincronizado con otra de referencia con característica exclusiva para cada uno de los satélites con los que opera la estación.

Características de laseñal del SAC-C

Las características de la señal del satélite SAC-C se describen a continuación:

• RF de bajada: Frecuencia: 8.386MHz.• Modulación: BPSK.• Tasa Modo Memoria Almacenada: 7.547x10E6.• Tasa Modo Tiempo Real: 6.606x10E6.

Esquema propuesto

La característica de los demoduladores QPSK / UQPSK instalados en el frente de radio frecuencia de la Estación Cotopaxi, permite que uno de ellos sea dedicado para su uso en la recepción de imágenes SAC-C, en virtud de que se utilizaría uno de los canales (I o Q) para demodular la señal BPSK proveniente del convertidor de bajada.

El uso de esta alternativa permite que se elimine la posibilidad de introducir en la cadena de recepción, un demodulador compatible con la Frecuencia Intermedia (IF) del sistema instalado en la Estación Cotopaxi. De esta manera será necesaria únicamente la inclusión de un sincronizador de bits para la tasa de datos características del SAC-C, un amplificador de video para la salida I o Q seleccionada, para luego, este tren de datos, correspondiente a las imágenes SAC-C, pueda ser introducido en computadoras de uso general para su almacenamiento y archivo.

En la Figura 2, se muestra el esquema en bloques de la propuesta de adaptación del frente de radio frecuencia de la Estación Cotopaxi para la recepción de imágenes SAC-C, en el que se ha incluido las computadoras de ingestión y procesamiento de datos.

Figura 1. Cadena para recep-ción de imágenes sa-telitales en la Estación Cotopaxi.

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Ingestión y procesamiento

Para la etapa de ingestión y procesamiento de datos se necesitarán computadoras de uso general que cumplan con los requerimientos listados a continuación:

PC de Ingestión:

• Procesador: PENTIUM 150MHz.• Memoria 64MB, tipo DIMM.• Disco Rígido 4GB.• Placa ingestión desarrollada por CONAE sobre

slot ISA. El formato de entrada de datos es TTL y la velocidad de esta es hasta 10MBPS.

PC de Procesamiento:

• Procesador Intel(R) Pentium(R) 4 CPU 2.40GHz.

• 80GB de disco• RAM 2GB

Información recibida

El satélite SAC-C tiene a bordo 9 instrumentos entre los que se encuentran 3 sensores que proveerá de información al área cubierta por la Estación Cotopaxi, estos sensores son:

• MMRS.- cámara multiespectral de resolución media.

• HRTC.- cámara pancromática de alta resolución.

• HSTC.- cámara de alta sensibilidad

Las imágenes recibidas por los sensores antes mencionados presentan las características que se detallan en el Cuadro 1:

SENSOR BARRIDO RESOLUCIÓN ESPACIAL RESOLUCIÓN ESPECTRAL RESOLUCIÓN

TEMPORAL

B1 480 – 500 nm

B2 540 – 560 nm

B3 630 – 690 nm

B4 795 – 835 nm

MMRS 360 Km 175 m

B5 1550 – 1700 nm

16 días

HRTC 90 Km 35 m Pancromática 400 – 9 00 nm 16 días

HSTC 700 km 300 m Pancromática 450 – 850 nm 16 días

Cuadro 1: Características de los sensores del satélite SAC-C cuya señal será recibida en la Estación Cotopaxi de CLIRSEN.

Figura 2. Esquema propuesto

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Cuadro 2: Aplicaciones de las imágenes de los sensores del satélite SAC-C.

SENSOR APLICACIONES

MMRS ? Monitoreo de actividades agropecuarias, pesqueras y forestales.

? Estudios de clima, hidrología y oceanografía ? Estudios de actualización cartográfica ? Inventario de recursos naturales ? Planificación territoria l regional

HRTC ? Estudios que requieran información espacial para gestión de emergencias.

? Vigilancia del ambiente y recursos naturales ? Estudios de actualización cartográfica ? Planificación territorial zonal

HSTC ? Intensidad luminosa de áreas pobladas ? Estudios de tormentas eléctricas ? Estudios fuegos en zonas forestales ? Evaluación y dinámica de auroras polares

Aplicaciones de la información Las principales aplicaciones de las imágenes captadas por estos sensores se indican en el Cuadro 2:

Conclusión Generalmente al adaptar el frente de radio frecuencia de un sistema, para capturar la señal de un nuevo satélite, es necesario partir del demodulador, en vista de que tiene que ser compatible con la frecuencia intermedia del mismo. Para el caso del SAC-C, debido al tipo de modulación que utiliza su señal de datos, y aprovechando las características del equipo instalado, solamente se requerirá del sincronizador de bits al que se deberá modificar a través de un amplificador de video, reduciendo de esta manera la inclusión de equipo especializado y la reducción de las inversiones requeridas.

Las imágenes provenientes de los sensores MMRS, HRTC y HSTC del satélite argentino

SAC-C que serán recibidas en la Estación Cotopaxi del CLIRSEN, a través de la adaptación propuesta, podrán ser usadas en diferentes estudios tanto continentales, como marítimos, aportando con datos actuales para el desarrollo de aplicaciones relacionadas con las áreas de agricultura, ambiente, hidrología, forestal, oceanografía, geología, entre otras; y, estudios específicos entre los que se pueden nombrar: desertización, forestación, contaminación, inventario de recursos, planificación territorial, expansión urbana, y salud.

Referencias

• Scientific Atlanta, Technical Manual Ecuador Remote Sensing Data Acquisition System, 1989.

• Leonardo Comes, Ecuador Ground Station, SAC-C RF System, X band downlink, CONAE, 2007.

• Leonardo Comes, Características SAC-C GS, CONAE, 2007.

• Sitio Web de la CONAE http://www.conae.gov.ar/

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Caracterización Espectral del

Cultivo de Caña de Azúcar en

Ecuador

AUGUSTO GONZÁLEZ ARTIEDAGEOMÁTICA. [email protected]

EDGAR PEÑAHERRERA HIDALGOPLANIFICACIÓN. CLIRSEN

Edgar.Peñ[email protected]

CRISTINA CRUZ HERBOSOCONSULTORA PARTICULAR

[email protected]

Resumen

Bajo conceptos de Agricultura de Precisión, sustentado en datos de sensores remotos, sistemas de información geográfica y GPS, se realizó un estudio en uno de los más importantes ingenios azucareros del Ecuador, con el propósito de a mostrar que puede alcanzarse un incremento de la productividad del cultivo de la caña de azúcar, si se tienen elementos técnicos disponibles, para la detección temprana de anomalías dentro del ciclo del cultivo.

Se propuso el análisis combinado de parámetros agronómicos determinantes en el crecimiento y rendimiento del cultivo como son el suelo, la fertilización y el riego, y la toma de imágenes multiespectrales aeroportadas de gran resolución, que facilitaron la detección en tiempo casi real de probables cambios en el desarrollo fenológico del cultivo.

A través del análisis radiométrico “in situ”, con medidas tomadas con un espectro radiómetro de campo, se estableció el comportamiento espectral de la caña en cada una de sus etapas de desarrollo, datos que se correlacionaron con los datos espectrales de las imágenes. En base a procesamiento digital, espacialmente se determinaron las posibles anomalías que al final del ciclo de crecimiento son los que determinan un menor rendimiento al esperado, y por lo tanto la posibilidad de corregir las deficiencias dentro de los lotes, para minimizar los factores no controlables que inciden en la producción.

Este artículo sólo menciona los resultados de la caracterización espectral del cultivo de la caña, y no la correlación con los datos agronómicos.

Introducción

La utilización de información obtenida por sensores satelitales de alta resolución como SPOT, IKONOS o QUICK BIRD, para la identificación

de cultivos en base a su caracterización espectral, ha sido demostrada con éxito en todo el mundo. Por otro lado el desarrollo de modelos agro climáticos, requerimientos agro ecológicos, datos de suelos y fertilidad, facilitan el análisis integral para determinar volúmenes de producción y productividad.

Científicamente, está probado que los datos de las imágenes satelitales constituyen una valiosa herramienta para la caracterización espectral de los cultivos a nivel de finca, facilitando la detección de anomalías tanto en los suelos, como en los propios cultivos, como podrían ser deficiencias hídricas, falta de nutrientes, o despoblación; información que al ser determinada en tiempo oportuno, podría ayudar a la corrección de estas distorsiones.

Sin embargo el Ecuador al estar ubicado geográficamente dentro del frente intertropical, está sujeto de manera permanente a una cobertura nubosa que ha constituido un limitante para la adquisición oportuna de imágenes satelitales ópticas. Por ello, para estudios de alta precisión espacial, y temporal, como el presente, se adoptó el uso de productos de mayor detalle que para el efecto fueron los generados por el Sistema de Adquisición de Datos Aerotransportados de CLIRSEN, SADMA, el cual constituye una fuente alternativa confiable de datos multiespectrales en tiempo real y alta resolución que salvan los limitantes antes mencionados.

Justificativos

El cultivo de la caña de azúcar constituye en el Ecuador una de las principales actividades de la economía nacional, abasteciendo al mercado local de un producto básico alimentario para la población, al tiempo de generar una importante fuente de trabajo e ingreso de divisas.

57

En este marco la utilización de todo estudio basado en tecnología e investigación, está plenamente justificado, especialmente si se busca el mejoramiento de la productividad, y la obtención de información anticipada sobre volúmenes de producción, vital para la adopción de políticas de comercialización y mercadeo.

Con estas premisas, la utilización del sistema de adquisición de datos multiespectrales STORAENSO – CLIRSEN en aeronaves de baja altura, se justifica por que al tiempo de minimizar la cobertura de nubes, se alcanza una mayor resolución espacial, ideal para los estudios de agricultura de precisión.

Hipótesis

Demostrar que a partir del procesamiento digital de imágenes multiespectrales aeroportadas (Índices de Vegetación) se pueden detectar anomalías o limitaciones dentro de las parcelas de experimentación, que puedan relacionarse con deficiencias hídricas, tipos de suelos, niveles de fertilidad, malezas, o despoblación, en cada una de las fases de crecimiento del cultivo.

Objetivos

General

Buscar el mejoramiento de la producción de caña de azúcar en el Ingenio San Carlos, durante el período 2004-2005, mediante el establecimiento de un Sistema de Información para el manejo de una plantación industrial, basada en el análisis y procesamiento de imágenes multiespectrales aeroportadas (cámara Duncan TECH MS-4100) y su correlación con datos agronómicos, climáticos y de manejo.

Específicos

• Efectuar el seguimiento del cultivo de caña de azúcar en sus distintas fases fenológicas de producción.

• Obtener la caracterización espectral del cultivo de caña de azúcar, utilizando radiometría de campo e interpretación de imágenes multiespectrales.

• Estimar probables rendimientos de la caña de azúcar y establecer la predicción de la cosecha.

• Incorporar al Sistema de Información Geográfica – SIG del cultivo de la caña de

azúcar que tiene implementado el Ingenio San Carlos, los resultados, datos y productos obtenidos en este proyecto.

Materiales, equipos y datos

En el presente estudio se utilizó la siguiente información.

• Cartografía planimétrica actualizada escala 1:10.000 proporcionada por el Ingenio.

• Bases de datos agronómicos proporcionados por el Ingenio.

• Información en tiempo real proveniente de la cámara multiespectral MS-4100.

• Software: ENSOMOSAIC, ERDAS, ARCVIEW• Radiómetro de campo EXOTECH• GPS

Procedimientos

• Selección de parcelas demostrativas• Adquisición de imágenes multiespectrales• Generación de ortoimágenes y mosaicos

semicontrolados.• Análisis digital de imágenes• Toma de datos radiométricos “in situ”

Resultados alcanzados

• Caracterización espectral de la caña de azúcar.

• Realces y clasificaciones digitales• Determinación de anomalías• Mosaicos semicontrolados • Sistema de Información con las siguientes

bases de datos:

- Características físico químicas de los suelos de las parcelas experimentales y condiciones de clima y riego.

- Sistemas de manejo

- Curvas espectrales para cada fase fenológica.

Generalidades

Ubicación del área de estudio

El área de estudio se encuentra ubicada en el Ingenio San Carlos, cantón Marcelino Maridueña, Provincia del Guayas, zona de inmensa riqueza agrícola de varios productos de exportación, tales como banano, cacao, frutales y por

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supuesto caña de azúcar. Está enmarcada dentro de las siguientes coordenadas:

2° 16’ de latitud S y 79° 25’ de longitud W

Altitud media de 35 metros sobre el nivel del mar (figura 1).

Fisiografía y suelos

De topografía plana o casi plana con un rango de pendientes entre 1 a 5 grados de acuerdo a la clasificación adoptada para los levantamientos morfopedológicos del país, la zona del ingenio presenta suelos con texturas variables entre arenosos y franco arcillosos, todos ellos profundos, clasificados como Ustipsamments y Fluventic Eutropepts de acuerdo al Soil Taxonomy USDA 19751.

Clima

El promedio anual de temperatura es de 25.1°C, con una máxima de 34°C y una mínima de 18°C. La precipitación promedio anual es de 1800 mm. con una humedad relativa de 80%. El promedio anual de luminosidad es de 710 horas luz.

Materiales y procedimientos

Selección de parcelas demostrativas

Para este estudio fueron seleccionadas 2 parcelas demostrativas ubicadas en los lotes identificados con los números 010901 y 031503 de acuerdo a la codificación establecida en el ingenio.

Los lotes son las unidades mínimas de manejo y producción dentro de la planta industrial, en los que se ha planteado determinar las condiciones de variabilidad en textura de suelo, drenaje y fertilidad, como parámetros agronómicos principales.

Estos lotes han sido claramente definidos en las imágenes multiespectrales y dentro de ellas se encuentran las parcelas testigo en las que se realizan las medidas radiométricas de campo.

En las figuras 2 y 3, se pueden apreciar las composiciones de color de imágenes aeroportadas. Se visualizan en tonos de rojo la vegetación vigorosa, en verde la vegetación escasa y en azul, las áreas sin vegetación, o suelos en preparación para el cultivo, así como carreteros e infraestructura física.

En la parcela demostrativa No. 1, se ha sembrado la especie de caña Ragnar, a 30 días de la siembra en la diapositiva del lado izquierdo y a 90 días en la diapositiva del lado derecho.

En la parcela demostrativa No. 2 se puede apreciar la ubicación del lote 031502 en el cual la variedad sembrada es la Puerto Rico, con la caña de 90 y 150 días. Obsérvese que el desarrollo del cultivo a los 150 días es pleno, reflejándose en el color rojo intenso en la imagen.

Figura 1: Ubicación del área de estudio

1 PRONAREG-ORSTOM

Figura 2. Parcela demostrativa 1.

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Fases fenológicas

El cultivo de la caña de azúcar tiene tres grandes fases o etapas de desarrollo: germinación, crecimiento y maduración.

La germinación a partir de la siembra es cubierta en un período de 90 días con un requerimiento en agua de 360 mm.

El crecimiento o etapa del desarrollo vegetativo pleno, requiere más o menos de 150 días y la mayor disposición de agua, estimado en 1050 mm.

La maduración es la última fase fenológica del cultivo, tomando un tiempo estimado de 60 días para su plenitud, en esta fase, el proceso fisiológico por el que la producción de materia verde de la planta se reduce para dar paso a la acumulación de carbohidratos en forma de sacarosa en las células de parénquima del tallo. La maduración de la caña está dada por una serie de factores muy relacionados entre sí: Variedad, Factores Ambientales, Suelo, Malezas, Nutrientes y Riego.

Después de los 8 meses de edad la caña de azúcar comienza acumular sacarosa (caña de 12 meses), la reducción de humedad de la caña ayuda a aumentar la concentración de la sacarosa en la planta , la humedad en la vaina debe ser reducida hasta 75 – 73% para la cosecha.

El presente reporte, corresponde a la fase inicial del estudio de caracterización de la caña en el Ecuador, con las fases fenológicas iniciales hasta los 150 días de un total de 12 meses. La investigación completa contempla seis muestreos y sus respectivos análisis.

Requerimientos del cultivo

Climáticos: Para que la caña de azúcar complete satisfactoriamente las distintas fases: germinación, crecimiento y maduración, debe contar con condiciones climáticas favorables. Los principales factores que intervienen son:

Temperatura: La temperatura óptima está entre 27 grados y 33 grados.

Precipitación: En promedio se requieren de 1200 a 1500 mm anuales, distribuidos de la mejor manera posible durante el período vegetativo de tal forma que durante esta etapa siempre se disponga de agua suficiente.

Radiación: la radiación solar es la principal fuente de energía de las plantas. Estas utilizan determinadas longitudes de onda dentro del sector visible (entre 400 y 700 mm.), en el que se desarrollan todos los procesos que corresponden al ámbito de radiación fotosintética activa, de esta manera se lleva a cabo el proceso de la fotosíntesis y otras reacciones metabólicas. Cuanta mayor radiación exista, mayor será la eficiencia fotosintética, aspecto muy relacionado con la producción y acumulación de carbohidratos.

Edáficos: El cultivo de la caña puede desarrollarse en una amplia diversidad de suelos: desde los arcillosos pesados hasta los completamente orgánicos, sin embargo, unos presentan mejores características que otros para que se desarrolle favorablemente la caña.

Es aconsejable que la textura sea franco arcilloso, franco arenoso o limoso, con buena estructura y capacidad de retención de humedad, pero a la vez friable, con un horizonte profundo, sin problemas de drenaje y salinidad, características que deben permanecer al menos en los primeros 50 cm. del suelo, donde se localiza la mayor cantidad de raíces. El nivel freático debe estar ubicado preferentemente en profundidades mayores de 75 cm.

Los suelos arcillosos pesados son una barrera para la penetración de raíces y en ocasiones presenta problemas de aeración, son más serias las limitaciones físicas que las nutricionales. Sin embargo es preferible que los suelos sean fértiles que no muestren problemas serios de deficiencias o desbalances minerales; sin embargo, si se presentan niveles de fertilidad bajos, pero las características físicas son buenas, los inconvenientes pueden solucionarse adicionando los nutrientes requeridos. El pH debe oscilar entre 5.5 y 8.0. Para facilitar las

Figura 3. Parcela demostrativa 2.

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prácticas de cultivo, deben evitarse aquellos suelos que contienen piedras, troncos o algún otro tipo de obstáculo.

Adquisición deimágenes multiespectralesaeroportadas

Para el desarrollo de esta investigación se están utilizando imágenes digitales obtenidas del sistema alternativo de percepción remota, denominado ENSOMOSAIC, el mismo que sigue los siguientes procesos:

Planificación de vuelos

La planificación de vuelos se realiza previamente a la toma de imágenes, con la ayuda del software Ensomosaic y las extensiones compatibles con ArcView 3.2. Se generan las líneas de vuelo y además un archivo ext *.nca en el que se registran datos importantes para el vuelo como la altura, velocidad, traslapes, número de imágenes y líneas, coordenadas geográficas de entrada y salida de cada línea, etc., datos que pueden ser transferidos a una cartografía básica referencial como se muestra en la figura 4.

Toma de Imágenes

La toma de imágenes se realizó en una avioneta tipo Cessna 172, en la cual se instaló el sistema que consta de: cámara fija digital con lente de abertura ancho y equipos de grabación de imágenes, sistema GPS diseñado especialmente para la navegación del avión y para la toma de las imágenes, computadora portátil para navegar el avión y para controlar la toma de imágenes y computadora portátil para controlar la cámara y para almacenamiento de las imágenes durante el vuelo (figura 5).

Procesamiento yGeneración de Mosaicos

Una vez obtenidos los datos, se realizó un preprocesamiento que consistió en la preparación y organización de los mismos así como del archivo de coordenadas. Con la utilización del software Ensomosaic, se procedió a buscar puntos homólogos para enlazar las imágenes de una forma rápida, complementándose con puntos de control de precisión, para obtener finalmente los mosaicos semicontrolados (figura 6 - 7).

Figura 4: Planificación del Vuelo

Figura 5: Aeronave y sistema de grabación

Figura 6: Software de Procesamiento de Mosaicos.

Figura 7: Mosaico Semicontrolado del Ingenio San Carlos.

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Medidas radiométricas

Simultáneamente en este estudio, se realizaron medidas radiométricas IN-SITU, del cultivo de la caña en las parcelas demostrativas, en los períodos antes indicados.

Marco referencial

Todos los cuerpos de la tierra tienen la capacidad de reflejar o emitir cierta cantidad de energía, la misma que puede ser captada por los sensores montados en el presente caso, en la cámara multiespectral DUNCAN, del Sistema STORAENSO - CLIRSEN.

Esta característica física hace que los elementos fundamentales de la superficie terrestre como el suelo, el agua y la vegetación, tengan una identificación espectral propia, inherente a sus propiedades físico-químicas (figura 8).

ESTA CUÁLIDAD CONOCIDA DE PROCESOS DE ANALISIS DIGITAL, llegar a La cualidad conocida como firma espectral, es la que sirve mediante la aplicación de procesos de análisis digital, llegar a la identificación, separación y clasificación de los cuerpos terrestres.; el comportamiento espectral de los elementos de la tierra, mantiene una estrecha correlación con la longitud de onda, característica que ha permitido a los investigadores la adopción y definición de patrones o curvas espectrales, que definen con exactitud el comportamiento del suelo, agua y la vegetación.

Para el caso específico de ésta, se ha comprobado que la posibilidad de reconocer e identificar cultivos, a través de la energía por ellos reflejada en las longitudes de onda que corresponden al espectro visible e infrarrojo,

está en directa relación con su estado de crecimiento y desarrollo (fases fenológicas).

La respuesta espectral de la vegetación está relacionada con las siguientes características:• constitución celular de los vegetales•• rol de los pigmentos•• contenido de humedad

Descripción de la estructura de losvegetales (figura 9).

A.- Cutícula: película que reviste el tallo y las hojas de las plantas como espejo cuando es cerosa. la cutícula asegura la función de protección y juega un rol mas o menos importante en la reflectancia (ausencia de cloroplastos) que son los granos que aseguran la fotosíntesis en los vegetales verdes.

B.- Epidermis superior: sitio de las estomas. aberturas naturales que aseguran los cambios con el medio exterior (respiración, excreción).

C.- Parénquima de empalizada: conformada por células paralelepípedas de la cara superior de las hojas. aquí se encuentran la mayoría de cloroplastos en las zonas de pequeños espacios intercelulares y la presencia de granos de almidón y varios cristales que aumentan la absorción de la energía.

D.- Parénquima lagunoso (mesófila) células redondeadas no ordenadas con grandes espacios llenos de aire o líquidos.

E.- Estomas y epidermis inferior formada por células que permiten la respiración de la hoja.Figura 8. Respuestas espectrales de los

elementos de la superficie terrestre.

Figura 9: Constitución celular de los vegetales

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Rol de los pigmentos

En las longitudes de onda del espectro visible (0.4- 0.7 um.) de longitud de onda) la pigmentación de la vegetación domina las respuestas de las plantas, la clorofila es importante a pesar que otros pigmentos como la antocianina pueden tener significación en esta parte del espectro.

En el infrarrojo cercano (0.7- 1.1 um.) la reflectancia alcanza valores notables debido a que las hojas verdes absorben poca energía en esta región.

En el infrarrojo medio (1.7- 3.6 um.) la respuesta espectral esta dominada por el agua de las células de las plantas y el alto contenido de humedad de las hojas verdes, que dan valores altos de absorción y por consiguiente menores valores de reflectancia.

Características de losradiómetros de campo utilizados

Para establecer la caracterización espectral del cultivo de la caña de azúcar en las bandas más utilizadas por los sistemas de teledetección de alta resolución y de última generación, se utilizaron 2 radiómetros de campo modelo EXOTECH 100AX M+T, equipados, el uno, para obtener datos de la energía reflejada y el otro, de la energía incidente, lo que nos permiten obtener curvas de reflectancia como la presentada anteriormente.

Los sensores y filtros están calibrados para simular las 4 primeras bandas del sistema TM del satélite LANDSAT 5:

Canal A: 455 – 515 nanómetros de longitud de onda.

Canal B: 530 – 597 nanómetros de longitud de onda.



Las lecturas directas de los radiómetros son en voltios (0-5) que, multiplicados por los coeficientes de calibración para las cuatro ganancias disponibles ( X1, X5, X25, y X125), nos entrega valores de energía en watts/cm2.

El porcentaje de la energía reflejada con respecto al incidente, representa la reflectancia utilizada para la caracterización del cultivo de la caña de azúcar, con una precisión de alrededor del 5%.

- Medidas IN SITU y obtención de curvas espectrales.

Las medidas radiométricas se realizaron el día 17 de septiembre y el 23 de noviembre de 2004, en los lotes seleccionados para el monitoreo del cultivo de la caña, dentro del Ingenio San Carlos, calculándose la reflectancia mediante el procedimiento antes descrito y obteniéndose las curvas que se presentan a continuación.

El lote No. 010901 con la variedad de caña sembrada RAGNAR con edades de 30 y 90 días, y el lote No. 031502 con la variedad Puerto Rico con edades de 90 y 150 días.

Los valores de reflectancia se obtuvieron del promedio de al menos dos medidas realizadas en la misma muestra.

El gráfico que se presenta a continuación, se muestran las parcelas demostrativas y las correspondientes curvas espectrales.

1. PIGMENTOS DE LA HOJA2. ESTRUCTURA DE LA HOJA3. CONTENIDO DE AGUA DE LA HOJA

Figura 10: Firma Espectral de la Vegetación Sana.

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Discusión de resultados

LOTE 010901

Caña variedad Ragnar: en septiembre 30 días de edad y en noviembre 90 días.

A la edad de 30 días, la exposición del suelo es mayor que a los 90 días, por lo que se puede apreciar fácilmente que en este lote, la curva de noviembre se asemeja a la de septiembre del lote anterior, mientras que la curva correspondiente a septiembre, a la edad de 30 días, por la gran influencia del suelo, los valores en las bandas del verde y sobre todo en el rojo, se incrementan sensiblemente a la vez que disminuye el valor del infrarrojo cercano, tendiendo a tomar la forma de la curva típica del suelo, siempre creciente.

LOTE: 031502

Caña variedad Puerto Rico: en septiembre 90 días de edad y en noviembre 150 días.

La caña en la edad de 90 días deja pequeños espacios entre las plantas, por lo que la respuesta espectral es una típica de la vegetación con alguna influencia del suelo, mientras que

a la edad de 150 días, el follaje cubre casi completamente el lote de estudio.

Analizando las curvas de los valores digitales obtenidos mediante la cámara multiespectral en las bandas correspondientes a verde, rojo e infrarrojo cercano, podemos ver que en noviembre, la caña, a la edad de 150 días, tiene la característica de una curva típica de vegetación, con valor bajo en el verde, más bajo en el rojo y alto en el infrarrojo cercano, con poca o ninguna influencia del suelo, a diferencia de la curva correspondiente a septiembre que, a pesar de tener la forma de la vegetación, la influencia del suelo hace que suban los valores del verde y rojo y baje el valor del infrarrojo cercano, haciéndose más plana.

Conclusiones

El método empleado para la caracterización espectral del cultivo de la caña de azúcar, a partir de la interpretación de imágenes multiespectrales de alta resolución, adquiridas durante el ciclo del cultivo, demostró ser una valiosa herramienta que podría utilizarse de manera indirecta en la estimación de rendimientos y por lo tanto en la predicción de cosechas.

Este estudio quedo trunco al no completarse la toma de imágenes por motivos logísticos, y tampoco pudo establecerse la correlación entre las anomalías espaciales detectadas en las imágenes, con las características agronómicas de los suelos, por no disponer de los datos del Ingenio.

Bibliografía

• Espinoza, J., Agricultura por Sitio Específico en Cultivos Tropicales, Quito, Ecuador, Inpofos, s/a.

• ISC, Gerente de Operaciones y Superintendente de Campo, Manual de Cultivo y Riego para la caña de azúcar.

• Bartolucc L. Procesamiento digital de datos multiespectrales de percepción remota, West Lafayette, Indiana, USA, LARS Purdue University, 1983.

• Bariou, R. ; Lecamus, D, Réponse Spectrale des végétaux en Dossiers de Teledetection. Centre Regional de Teledection. Universite de Rennes, Haute Bretagne, 1988.

• Ensomosaic, Manuales y documentos del Sistema.

Figura 11: Valores Digitales de las Imágenes del Lote 010901.

Figura 12: Valores Digitales de las Imágenes del Lote 031502

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El Catastro como Herramienta de

Planificación en la Gestión Territorial Rural del Ecuador

VÍCTOR JULIO MORENO IZQUIERDOSECCIÓN CATASTROS. CLIRSEN

[email protected]

ALFONSO ALMEIDA MIRANDASECCIÓN CATASTROS. CLIRSEN

[email protected]

CAMILO QUIROGA CALUCHOSECCIÓN CATASTROS. CLIRSEN

[email protected]

WILFRIDO GARCÉS CORTÉSCONSULTOR INDEPENDIENTE

Resumen

En 13 de diciembre de 2005, en el CLIRSEN, mediante aprobación en Sesión del Directorio, máxima autoridad del Centro, se crea la Sección Catastros, la misma que se constituye en la unidad técnica de soporte institucional, que ofrece asistencia técnica a los gobiernos seccionales del país, para la formulación e implementación de Sistemas Catastrales Multifinalitarios Rurales, así como para crear bases de datos gráficas y alfanuméricas consistentes, que faciliten la gestión municipal. Función principal de esta sección es implementar una metodología catastral rural para generar estudios de valoración de la tierra y de las construcciones, cartografía catastral confiable y actualizada, automatizando todos los procesos y desarrollando Sistemas de Información Catastral.

Introducción

En el Ecuador, el Ordenamiento Territorial está orientado hacia la proyección espacial de políticas sociales, económicas, ambientales y culturales en el marco de la división política y administrativa del país. Existen innumerables sistemas utilizados para lograr el ordenamiento territorial, de los cuales los más importantes son: El sistema jurídico que es el conjunto de leyes, decretos, normas u ordenanzas emitidos por las entidades del gobierno central y seccional. El sistema técnico, referido a las herramientas de organización, que concluyen en planes y programas de planificación; y, el Sistema Social, que apoya la participación ciudadana mediante consultas, parlamentos y cabildos.

Estos elementos perduran en el tiempo, mediante el control, monitoreo y actualización del catastro, como un instrumento de planificación territorial,

orientado a los municipios que a su vez, promueven el desarrollo cantonal, integrando todas sus potencialidades y reconociendo las limitaciones territoriales, que permita el óptimo manejo y explotación de sus recursos naturales, atendiendo las necesidades sociales.

Conceptualizaciones Catastro es el inventario actualizado de objetos espaciales y legales de un municipio, basados en la determinación de sus límites. Los objetos espaciales identificados junto con sus datos descriptivos deben mostrar para cada uno de ellos su naturaleza, tamaño y valor, mientras que los objetos legales deben ser identificados sistemáticamente en base a una legislación y registros oficiales. La sumatoria de estos dos elementos constituyen los objetivos que pretende un catastro integral. Un catastro rústico (o rural predial) es una de las herramientas socioeconómicas más adecuadas con las que puede contar un país, especialmente si se encuentra en vías de desarrollo. Conocer su territorio, en las vertientes cartográfica, valorativa, social, agraria y jurídica, permitirá a las autoridades tomar decisiones acordes con la realidad comprobable y no sobre la base de apreciaciones erróneas.

Sistema catastral multifinalitario

El sistema desarrollado por CLIRSEN e implementado en varios municipios es una solución informática para llevar adelante la gestión de los cabildos. El sistema no altera la estructura propia de estas instituciones, sino que apoya los procedimientos existentes. En caso de que la Municipalidad requiera la asesoría en estos procedimientos, CLIRSEN,

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apoyaría su gestión en función de la realidad del mismo, con la intervención de un equipo multidisciplinario conformado por especialistas en Teledetección, ingenieros geógrafos, ingenieros agrónomos, ingenieros de sistemas, arquitectos, abogados y especialistas en SIG, que otorgaría como resultado un Sistema Multifinalitario, considerando la premisa de que:

Sólo quien posee la información adecuada puede actuar con autonomía y planificar su territorio.

En el cuadro 1 se muestra los procedimientos consolidados por CLIRSEN, según los lineamientos antes descritos.

ETAPA DESCRIPCIÓN

1CARTOGRAFÍA BÁSICA ACTUALIZADA, GENERACIÓN DE ORTOFOTOS U ORTOIMÁGENES

2 PROMOCIÓN Y DIFUSIÓN DEL CATASTRO3 RECOPILACIÓN Y ESTRUCTURACIÓN DE LA BASE LEGAL4 GENERACIÓN DE DOCUMENTOS PARA LA INTERVENCIÓN PREDIAL5 INTERVENCIÓN PREDIAL6 ESTRUCTURACIÓN DE LAS BASES DE DATOS7 VALORACIÓN DE LA TIERRA, DE LAS CONSTRUCCIONES Y OTROS ELEMENTOS8 SISTEMA CATASTRAL RURAL MULTIFINALITARIO

Cuadro 1. Procedimientos consolidados por CLIRSEN en la elaboración de un proyecto catastral.

Cartografía básicaactualizada, generaciónde ortofotos u ortoimágenes

Es el insumo técnico imprescindible para configurar el sistema, que da soporte a la información territorial, que expresa las características de configuración y morfología de los componentes y unidades espaciales, para la planificación, administración y control del territorio.

Esta etapa se diseña y elabora según las especificaciones técnicas propuestas por el Instituto Geográfico Militar, que lidera la cartografía en el Ecuador. Los elementos más relevantes de las áreas de estudio en el mapa base incluyen las áreas pobladas, red vial, drenaje, accidentes culturales, interpretadas mediante el uso de fotografías aéreas actualizadas a color o imágenes de alta resolución espacial y radiométrica, según los parámetros y especificaciones técnicas requeridas para los fines cartográficos a escalas grandes.

Para la generación de las ortofotos, se pueden adquirir los puntos de control en el IGM, o tomar nuevos puntos de control de campo con la ayuda de equipos geodésicos; estos puntos deben ser correctamente distribuidos en las fotos o en las imágenes. El Sistema de Referencia Horizontal a utilizar, es el Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas (SIRGAS – ITRF 94), compatible con el sistema de posicionamiento por satélite GPS. En la construcción de las ortofotos u ortoimágenes se recomienda utilizar Erdas 8.6 o ILWIS 3.2, con

la función Georef Ortho Photo. Con las ortofotos u ortoimágenes, cartografía básica (ríos, vías, curvas de nivel), registros oficiales, se procede a delimitar con precisión el límite parroquial, zonal y sectorial, estos dos últimos observando que sean zonas de iguales características, los cuales serán redefinidos con la ayuda del levantamiento predial. Los límites provinciales, parroquiales, zonales y sectoriales, y la codificación de los mismos, se constituirán más adelante en lo que conoceremos como la clave catastral.

Promoción y difusióndel catastro

Son estrategias que ayudan a obtener resultados positivos, a través de las campañas publicitarias eficaces disponibles en el mercado local de medios de comunicación, interrelacionadas entre los principales actores que son Municipio, Población y Entidad Consultora, demostrando los beneficios de la ejecución del Proyecto Sistema Catastral Rural, estableciendo cronogramas de reuniones informativas periódicas con líderes y dirigentes, con énfasis en los meses iniciales de la intervención predial.

Recopilación yestructuración de la base legal

La gestión tributaria y dentro de ésta, la elaboración y mantenimiento de los catastros de las propiedades inmuebles tanto urbana como rural, es una labor compleja que requiere un basto conocimiento y el dominio que se debe

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tener de las normas legales y reglamentarias de diverso nivel y jerarquía, información que no se encuentra recopilada en un solo documento, lo que conduce a innumerables equivocaciones en el manejo de un asunto tan importante para los municipios del país.

Es por lo indicado, que las municipalidades del país deben poseer un documento ágil de consulta que le permita ejecutar sus actividades impositivas y recaudadoras de tributos producto del catastro, de una manera adecuada y así la Administración Tributaria Municipal conozca sus facultades legales, reglamentarias, determinadoras, resolutivas, recaudadoras y sancionadoras que son de su competencia.

En síntesis, los procedimientos de la recopilación y estructuración de la base legal del catastro son: revisión y análisis de: obras sobre catastros, obligaciones contractuales,

legislación aplicable al catastro, utilización de las normas legales y reglamentarias vigentes y actualizadas que son aplicables al catastro y elaboración de ordenanzas para la aplicación del catastro actualizado.

Generación dedocumentos parala intervención predial

En concordancia con las características del Sistema Catastral desarrollado, método y procedimientos de valuación propuestos, se incorporan los documentos habilitantes del catastro que son: Carnés de identificación de todos los participantes del catastro, tarjetas de intervención predial del propietario, sobres, índice de propietarios, fotomapas, mapas bases e índices de zonas y sectores.

Figura 1. Procesos que se cumplen en la Eta-pa de Intervención Predial.

Intervención predial (figuras 1 -2 - 3)

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Figura 2. Procesos que se cumplen en la Supervisión de Intervención Predial.

Estructuración de lasbases de datos

Valoración de laTierra, de las ConstruccionesY otros elementos

El CLIRSEN, apoyando el mandato de la Ley Orgánica de Régimen Municipal, ofrece a los cantones a nivel nacional, la elaboración de la cartografía temática requerida para la clasificación agrológica y valoración masiva de las tierras rurales. Según la Ley, el valor de la propiedad en el ámbito rural contempla el precio unitario de las tierras, obtenido mediante procesos de comparación en zonas similares u homogéneas, con la venta de parcelas o solares, multiplicado por la superficie de la parcela o solar, según la calidad del suelo y los factores contemplados en la ley como la accesibilidad al riego, las vías de acceso y los aspectos geométricos de los predios. Para el efecto, el CLIRSEN ha perfeccionado un sistema de clasificación agrológica y valoración masiva, según el análisis espacial de los factores de las tierras, en el sistema de información geográfica, que permite la cartografía temática a escala. 1:25.000 o más pequeña de los siguientes componentes:

Componente 1.- Zonas homogéneas físicas o similares.- Elaboración de la cartografía temática que determina las zonas naturales con características similares u homogéneas, según las condiciones climáticas, geomorfológicas, de suelos, uso actual de las tierras, capacidad de uso y los conflictos de uso de las tierras, apoyando así al diagnóstico de los recursos naturales y al ordenamiento territorial (figura 4).

Componente 2.- Clasificación agrológica de las tierras.- Elaboración de mapas temáticos que aportan información para el uso de un sistema paramétrico que define el puntaje de las clases agrológicas de las tierras, como son los mapas de clima, pendientes y relieves, y suelos. Las características de las unidades investigadas incluyen la distribución de:

Figura 3. Procesos realizados en la Etapa de Estructuración de las Bases de Datos.

Figura 4. Proceso cartográfico para la definición de las zonas homogéneas físicas.

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profundidad efectiva del suelo, profundidad de la capa arable, textura de la capa arable, apreciación textural del perfil, distribución de la pedregosidad o rocosidad, drenaje natural, profundidad de la napa freática, pH, fertilidad de los suelos, toxicidad por aluminio, erosión hídrica, erosión eólica, susceptibilidad a la erosión geológica, heladas, vientos, frecuencia de inundaciones y áreas con contaminación de los suelos (figura 5).

Componente 3.- Zonas geoeconómicas.- Definición cartográfica de las zonas que gozan de infraestructuras propias del desarrollo regional, que se relacionan con los factores que regulan el precio de los predios, que expresan: Las disponibilidades de riego según la distribución de las áreas regables y regadas por los sistemas de riego, gravedad, aspersión o por goteo; la influencia de las carreteras y vías de acceso según las condiciones topográficas de accesividad a las mismas, la influencia de las ciudades y poblaciones y las disponibilidades de servicios públicos, y, la inserción de los factores que moderan el precio de los predios como son la capacidad de uso o vocación de las tierras y el mapa de tamaño de los predios, que son individualizados por el relevamiento de sus linderos a esc. 1:5.000, mediante ortofotos e instrumental de precisión como estación total y GPS´s (figura 6).

Componente 4.- Investigación del precio de las tierras.- La determinación del mercado de tierras, se realiza por investigación directa mediante encuestas distribuidas en las zonas homogéneas según la demanda de tierras, asumiendo que está ligada con la distribución del No. de viviendas/km2. El valor de las encuestas una vez evaluadas por zonas homogéneas físicas y la distribución de las disponibilidades de servicios públicos definidas en la zonificación geoeconómica, se aplica a cada porción de terreno según la calidad del suelo mediante el puntaje de las clases agrológicas de las tierras.

Componente 5.- Mapa de valor de los predios.- Según dispone la Ley de Régimen Municipal, el resultado final que proporciona la cartografía temática elaborada por el CLIRSEN, consolida el Mapa de Valor de los Predios, que define el valor de las propiedades por zonas homogéneas, según los factores geoeconómicos que moderan el precio de los predios que se regulan según la vocación de las tierras para usos agropecuarios y forestal y por el tamaño de los predios, comparativamente con otras zonas, de manera que, la tributación recaudada por los municipios cumpla con los objetivos de ser equitativa respecto a la calidad del suelo y justa respecto al tamaño de los predios (figura 7).

Figura 5. Parámetros utilizados para la clasificación agro-lógica de las tierras.

Figura 6. Proceso cartográfico para la defini-ción de las zonas geoeconómicas.

Figura 7. Proceso metodológico para obtener el valor de la tierra.

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Con respecto a la valoración de las construcciones, para CLIRSEN la presente propuesta es el resultado de haber probado y experimentado varios contenidos metodológicos y su aplicación a la presente no reviste ningún inconveniente para el manejo técnico, por su objetividad y sencillez. En el desarrollo de la metodología se establecieron cuantificaciones volumétricas y económicas de ejecución de obra de muchos Sistemas Constructivos, llegando a obtener una re1ación a 1 m2 de construcción para luego efectuar identidades y similitudes que nos permitan realizar generalizaciones que sean aplicables a las CARACTERISTICAS y ELEMENTOS de las diferentes Tipologías Constructivas. Una vez obtenido esta relación a m2, realizamos el diseño con sus respectivos detalles de los diferentes elementos de la construcción. Determinamos las cantidades de obra por rubros ocultos de la construcción (replanteo, limpieza de obra, excavación de plintos y cimientos, desalojo de materiales y cadenas). Elaboramos tablas de cálculo para la valoración de las construcciones en los sectores rurales. Investigamos los precios del mercado y realizamos cuadros de costos de los diferentes rubros de los materiales de la construcción. Finalmente se realiza una investigación del costo por transporte. Con estos elementos establecemos las variables que determinan el valor de la construcción en los sectores rurales, definición de tipologías constructivas,

determinación de costos unitarios según las tipologías constructivas antes definidas, factores de depreciación al valor de la construcción por los elementos de la estructura y estado de conservación. Finalmente se procede con el cálculo de valoración de construcciones, por el MÉTODO DE REPOSICIÓN.

Sistema catastral rural multifinalitario

La propuesta del sistema catastral de CLIRSEN es una solución informática para ayudar a la gestión municipal, el mismo que optimiza los procedimientos existentes. Está desarrollado sobre sistemas de información geográfica que permiten integrar, manejar y sistematizar los diferentes componentes alfanuméricos y cartográficos, sintetizándose en los siguientes subsistemas que se observan en la figura 8.

Referencias bibliográficas

1.- Sistema Catastral del Cantón Ambato. 2007. CLIRSEN.

2.- Sistema Catastral del Cantón Santa Isabel. 2007. CLIRSEN.

Figura 8. Subsistemas del Sistema Catastral Rural.

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Identificación de los Impactos de las

Actividades Antrópicas Ejercidas sobre los

Suelos de la Zona Rural del Cantón Baños de

Agua Santa, Provincia de Tungurahua1

VÍCTOR JULIO MORENO IZQUIERDOSECCIÓN CATASTROS. CLIRSEN

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Resumen

La misión institucional del CLIRSEN, es la de realizar el inventario de recursos naturales del país. Por este motivo, auspició el desarrollo del estudio: Identificación de los impactos de las actividades antrópicas ejercidas sobre los suelos de la zona rural del cantón Baños de Agua Santa, para saber como se está utilizando el recurso suelo y determinar los mecanismos para mantener a largo plazo el potencial de utilización del mismo y los recursos que lo contienen, valiéndose de tecnologías como la Percepción Remota y los Sistemas de Información Geográfica. Los objetivos específicos fueron: a) Realizar un diagnóstico actualizado del área de estudio, mediante la generación o compilación de los siguientes mapas a escala 1:50.000: De suelos, de pendientes y de clima; b) Generar un mapa 1:50.000 de condiciones de explotación rural; c) Obtener el mapa de zonificación de tierras rurales, en base al mapa de pendientes, suelo, clima y de explotación rural; d) Realizar el mapa de uso actual y cobertura vegetal, mediante la interpretación visual de imágenes satelitales; e) Generar mediante el cruzamiento del mapa de zonificación de tierras y del mapa de uso actual y cobertura vegetal, el mapa de impactos antrópicos sobre los suelos de la zona rural del Cantón Baños; y, f) Proponer el plan de manejo de los suelos de la zona rural del cantón, plasmado en un mapa 1:50.000.

Introducción

El uso inadecuado del suelo es una fuente muy importante de contaminación. El descuido del

hombre en controlar la erosión es, por ejemplo, una fuente potencial de contaminación de ríos, lagos, sin contar con la pérdida misma del suelo. El manejo inadecuado de los insumos agrícolas, la baja calidad de las aguas de riego, la disposición poco disciplinada de los residuos de la agricultura, la industria y las ciudades pueden resultar en la acumulación de substancias en el suelo que pueden ser tóxicas para las plantas. Estas substancias pueden potencialmente entrar en la cadena alimenticia. Debido a estas relaciones, y dada su importancia en el ecosistema, el suelo ocupa un papel preponderante en el control de la calidad del ambiente. Este control dependerá mucho de la manera como se manejen las reservas edáficas (SOCIEDAD ECUATORIANA DE LA CIENCIA DEL SUELO, 1999).

El Cantón Baños tiene una superficie aproximada de 108.044 hectáreas, y está ubicado en el sur oriente de la provincia del Tungurahua, entre las coordenadas 1°07´ y 1º31’ de latitud sur; y entre los meridianos 78°28’ y 78º06’ de longitud occidental. Limita al norte con la provincia del Napo, al sur con la provincia del Chimborazo y Morona Santiago; al este, la provincia del Pastaza; y, al oeste, los cantones de Patate y Pelileo. El Cantón Baños está conformado por: 1 parroquia urbana y 4 parroquias rurales. Según el INEC (VI Censo de población y Vivienda 2001) la población económicamente activa (PEA) del área rural del cantón Baños de Agua Santa la integran un total de 2.596 personas de las cuales 1.748 individuos se dedican a actividades de agricultura, ganadería, caza y silvicultura.

1 El presente trabajo es el resumen de la Tesis auspiciada y realizada en CLIRSEN, presentada como requisito parcial para la obtención del grado de Magíster en Sistemas de Gestión Ambiental en la Escuela Politécnica del Ejército (2007), realizada por el Ing. Agr. V. Julio Moreno I., Especialista Geomático, funcionario de CLIRSEN y la Dra. Magdalena Díaz de López, estudiantes de dicha Maestría.

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Metodología

1.- Se delimitó el área de estudio, para lo cual se utilizaron los mapas topográficos del IGM y las imágenes satelitales geocodificadas; importante en esta etapa fue también delimitar las áreas que legalmente son de reserva o parques nacionales, para que dichas áreas no sean parte de la investigación, ya que según la Ley Forestal y de Conservación de Áreas Naturales y de Vida Silvestre, Título II, Capítulos del I al III, artículos del 69 al 78, éstas constituyen áreas intangibles ajenas a proyectos de desarrollo, reduciéndose el área de estudio a 49.956 ha, aproximadamente.

2.- Se procedió a determinar las necesidades específicas en cuanto a parámetros tanto del suelo, del clima, como de la pendiente; se ubicaron las fuentes de datos en las diferentes instituciones generadoras de esta información, luego de lo cual se procedió a su adquisición.

3.- Los datos recopilados fueron evaluados, verificados y validados de acuerdo con las siguientes categorías: Datos de sensores remotos (imágenes satelitales), datos cartográficos (mapas topográficos y mapas temáticos) y datos climáticos (reportes, series y tablas disponibles principalmente en el INAMHI).

4.- Considerando que el punto fundamental es tener una buena base cartográfica sobre la cual volcar toda la información que se generó, fue necesario la estandarización de los datos cartográficos. Esto está relacionado principalmente con la obtención de los mapas bases, los cuales deben contener la toponimia, información vial e hidrográfica y demás detalles actualizados. En la elaboración de este mapa se siguen los formatos actualmente utilizados por el IGM en la Ley de Cartografía Nacional.

5.- Se elaboró la cartografía básica escala 1:50.000, teniendo en cuenta que toda la información que se genere debe ingresar en un SIG, por lo que fue necesario realizar los siguientes pasos previos: Selección de mapas topográficos, digitalización, elaboración de la tabla de atributos, actualización, elaboración del mapa base preliminar y elaboración del mapa base definitivo.

6.- Dentro de la elaboración de la cartografía temática escala 1:50.000, el mapa de pendientes se generó en base a la utilización de un modelo digital del terreno y trabajo de

campo. El mapa de suelos, se elaboró con base en las cartas de suelos escala 1:50.000 publicadas por PRONAREG/ORSTOM. El mapa de zonas climáticas, se lo realizó con los valores promedios anuales de precipitación (mm) y temperatura (ºC) del período comprendido entre los años 1981 y 2000 (tomados de los anuarios meteorológicos del INAMHI), de las estaciones dentro y fuera (zona de influencia) del área de estudio, obteniéndose las isolíneas de temperatura o isotermas y de precipitación o isoyetas, las cuales se cruzaron para obtener el mapa de zonas climáticas, siguiendo los lineamientos del mapa Bioclimático del Ecuador elaborado por Cañadas. En el mapa de Condiciones de Explotación Rural se espacializa, con ayuda de la imagen satelital, las zonas antrópicas y las naturales para definir los elementos relacionados con las actividades que realiza el hombre en el sector rural, como es el caso de la infraestructura de apoyo a la producción donde se incluyen las vías de comunicación, canales de riego y elementos que están relacionados con las labores agropecuarias como son la mano de obra y salubridad. Estos datos fueron investigados en varias instituciones como el Centro de Salud Pública de Baños, para obtener datos de salubridad. El mapa de cobertura y uso de la tierra, se elaboró mediante la interpretación visual de imágenes satelitales actualizadas, separando los diferentes tipos de cobertura y uso que existen en la zona.

7.- Una vez completado el diagnóstico biofísico que comprende la información de pendientes, de suelos, de clima y de explotación rural, se elaboró el mapa de zonificación de tierras, el cual clasifica a éstas de acuerdo a su potencialidad, en ocho clases agrológicas (Sistema Americano, USDA). Las cuatro primeras clases son aptas para la agricultura con diferente grado de tecnología, la clase quinta es apta para pastos o ganadería, la clase sexta es apta para explotación forestal, la séptima también para bosques pero con fines de protección y la clase octava debe mantener la vegetación natural como áreas de reserva, parques naturales o bosques protectores. Todo el proceso anterior se lo realizó mediante el Sistema de Información Geográfica ArcGis 8.3. El modelo a emplearse es una función matemática en que cada uno de los componentes que interaccionan tales como: suelo, clima, pendientes, condiciones de explotación rural, se les da valores o pesos hasta completar un valor de 100. Los valores o pesos dados a cada uno de los componentes del modelo están en función de su importancia.

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8.- Como siguiente paso se realizó el primer mapa integrado preliminar (mapa de impactos antrópicos sobre los suelos), el cual se obtuvo mediante el cruzamiento entre el mapa de zonificación de tierras y el de cobertura y uso de la tierra, producto del cual se elaboró la matriz de impactos antrópicos, que califica las áreas con o sin degradación del recurso suelo, buscando definir la intensidad (cualitativa) del impacto y la principal actividad impactante.

9.- Finalmente, se elaboró el mapa de plan de manejo de los suelos de la zona rural del cantón Baños, en escala 1:50.000, en base a los resultados obtenidos en el mapa de zonificación de tierras.

Resultados

Del mapa de suelos y de pendientes, se puede concluir que la mayor parte de los suelos son inceptisoles, suelos poco desarrollados, básicamente por estar sobre relieves con pendientes fuertes, ocupando 48.328,19 ha (96,78% del área de estudio), siguiéndole los entisoles, suelos menos desarrollados que los inceptisoles, con 845,58 ha (1,69%). Así mismo en el área de estudio predominan los relieves con pendientes mayores al 70% ocupando un 37,10% del área total del estudio (18.527,95 ha), en segundo lugar se encuentran los relieves con pendientes entre 25 a 50% con un 28,60% (14.283,49 ha); quedando en tercer lugar los relieves con pendientes entre 50 al 70% con 12.203,36 ha (24,44%).

Del mapa de Clima, se puede concluir que en la región oriental del área de estudio, dominan principalmente dos tipos de regiones climáticas la sub tropical lluviosa con un 20,75% del área total de estudio y la región temperada muy lluviosa con 10,53%. En la parte central del cantón domina el clima temperado lluvioso, 28,07% y en la parte occidental domina dos tipos de clima, el temperado muy húmedo (12,90%), y el temperado húmedo (9,31%).

Del mapa de condiciones de explotación rural se puede concluir que en el área de estudio, se tiene un 5,62% con un ecosistema antrópico con buenas condiciones de explotación rural; un 19,85%, con un ecosistema antrópico pero con bajas condiciones de explotación rural por el tipo de riego, el mal estado de las vías y por el déficit de la mano de obra. Ocupando la mayor parte del área de estudio con 62,21%, se tiene un ecosistema natural donde prácticamente las condiciones de explotación rural son nulas. También se determinó un 11,51% con un

ecosistema en transición, en donde no existe riego pero si la existencia de vías aunque en regular o mal estado.

Del mapa de zonificación de tierras rurales se puede concluir que el 3,09% son aptas para cultivos de tipo semipermanente y permanente (clases III, IV); el 1,09% son tierras aptas para pastos (clase V) es decir para actividades ganaderas; el 56,14% son tierras con vocación forestal, aptas para la forestación o reforestación (clases VI y VII); y, finalmente el 38,15% son tierras con ninguna vocación agropecuaria ni forestal (clase VIII), sólo sirven para ser protegidas y/o conservadas.

Del mapa de uso y cobertura del suelo se determina que 36.461,33 ha (73,01 %) corresponde a vegetación natural, con predominancia de Bosques, es decir, formaciones arbóreas densas siempre verdes; 11.325,2 ha (22,68 %) corresponde a áreas dedicadas a la actividad agropecuaria, debido a que su cobertura son áreas dominadas por pastos cultivados con áreas pequeñas de cultivos y algunos relictos de bosques; 954,7 ha (1,91 %) corresponden a suelos erosionados sin ningún uso; y 452,67 ha (0,91 %) de áreas con lahares, producto de la erupción del 16 de agosto de 2006 del Volcán Tungurahua.

Del mapa de impactos antrópicos se determinó que 39.554,24 ha (79,2 %), resultaron áreas con ningún impacto negativo antrópico sobre los suelos, ya que la oferta natural del mismo no entra en conflicto por la demanda dada por el uso de las tierras; 14 ha (0,03 %), resultaron áreas con impacto negativo antrópico de actividades agrícolas sobre suelos sin ninguna vocación agrícola, pecuaria ni forestal; 7.287,20 ha (14,59 %) resultaron ser áreas con impacto negativo por actividades pecuarias (ganaderas) sobre suelos con vocación estrictamente forestal; 1.989,86 ha (3,98 %) resultaron áreas con impacto negativo de actividades pecuarias (ganaderas) sobre suelos sin ninguna vocación forestal, pecuaria ni agrícola (figura 1).

Del mapa de propuestas de uso y manejo de los suelos del área rural del Cantón Baños de Agua Santa (figura 2), se determina que se debe utilizar 1.545,70 ha. de tierras para cultivos de tipo semipermanente y permanente (clases III, IV), es decir 3,09% del área de estudio; 541 ha. (1,09%) de tierras para pastos (clase V) es decir para actividades ganaderas; 28.026,70 ha. (56,14%) de tierras para la forestación o reforestación (clases VI y VII); y finalmente 19.060,32 ha. (38,15%) para que sean protegidas y/o conservadas debido a que son tierras que no tienen ninguna vocación agropecuaria ni

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forestal (clase VIII). Así mismo se propone manejar estas tierras en base a prácticas de

conservación de suelos y agua según la clase agrológica, de acuerdo al cuadro 1 2.

Figura 1. Mapa de Impactos Antrópicos del Cantón Baños de Agua Santa. 2007.

Figura 2. Mapa de propuestas de uso y manejo de los suelos del área rural del Cantón Baños de Agua Santa. 2007.

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CLASES AGROLÓGICASNo. Descripción de las prácticas UnidadI II III IV V VI VII

1 Canal de guardia m X X X X X

2 Acequias de ladera m X X X

3 Terrazas de huerto m X X X

4 Terrazas de desviación m X X X

5 Muros de piedra m X X X X

6 Vía de agua empastada m X X X X

7 Camino de acceso y drenaje m X X X X X

8 Cortinas rompevientos m X X X X X

9 Surcos en contornos en pastizales m X

10 Establecimiento de cercas m X X X X X X

11 Canal de desviación m X X X

12 Estanque de agua m³ X X X X X X

13 Represa de agua m³ X X X X X X

14 Diques en contorno (melgas) m X X

15 Canal de infiltración m X X X X X

16 Terraza de banco m X X X

17 Terraza individual unidad X X

18 No labranza ha X X X X X X

19 Labranza mínima ha X X X X X X

20 Labranza profunda ha X X X

21 Roturación profunda ha X X X

22 Labranzas superficiales (reducidas) ha X X X X

23 Labranza en contorno ha X X X

24 Siembra en contorno ha X X X X

25 Barreras vivas m X X X X

26 Barreras muertas m X X X X

27 Rotación de cultivos ha X X X X

28 Cultivos intercalados ha X X X X X

29 Cultivos en fajas ha X X X X

30 Apartos para pastoreo en ratación ha X

31 Cobertura muerta (mulching) m X X X X

32 Cultivo de cobertura ha X X X X

33 Barbecho mejorado ha X X X

34 Sistemas agroforestales ha X X X X

35 Enmiendas orgánicas animales ha X X X X X X

36 Compost m³ X X X X X

37 Abono verde ha X X X X X X

38 Fertilización y enmiendas minerales kg/ha X X X X X X

39 Control de cárcavas ha X X

40 Control de deslizamiento ha X X

41 Control de inundación ha X X X X

42 Desaguadero lateral m X X X X X

43 Aprovechamiento de manantial unidad X X X X X X

44 Sistema de riego m X X X X X

45 Ubicación de bebederos unidad X

Cuadro 1. Propuestas de uso y manejo de las tierras en base a prácticas de conservación de suelos y agua según la clase agrológica. 2007.

2 Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA Y GANADERÍA y MINISTERIO DE RECURSOS NATURALES ENERGÍA Y MINAS, SAN JOSÉ (C.R.). 1991. Metodología para la determinación de la capacidad de uso de las tierras de Costa Rica. San José, SEPSA. p. 39 – 47.

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Conclusiones

• La metodología utilizada en el estudio llega a definir y elaborar en forma georeferenciada, una zonificación de las clases de tierras, la misma que ha sido concebida y utilizada para realizar los trabajos de valoraciones “in situ”. Cuando el sistema es aplicado a un nivel espacial mayor, tal como en el presente caso, a un cantón, la metodología presenta algunas restricciones ya que en superficies extensas, no se pueden efectuar mediciones específicas y puntuales que permitan caracterizar cada uno de los puntos del espacio territorial tal como se lo hace a nivel de predio. Así también la asignación de puntajes en rangos amplios hace que la aplicación de la valoración sea muy subjetiva, ya que ella puede variar de acuerdo a la subjetividad del especialista-evaluador.

• La aplicación de las prácticas de conservación de suelos y agua según la clase agrológica dependerá del uso que le de a la tierra cada propietario y del estado de degradación que se encuentre su suelo, así como también, de la capacidad de gestión privada o comunitaria y financiera para la aplicación de las mismas.

Recomendaciones

• Probar métodos cuantitativos para clasificación de tierras, como por ejemplo, el EPIC (The Erosion Productivity Impact Calculator Model) que evalúa la tierra teniendo como variables la hidrología, el crecimiento del cultivo, la parte física y química del suelo, erosión, manejo del cultivo, valorando la tierra en función a su potencial productivo (www.brc.tamus.edu/epic).

Bibliografía

1. APUNTE, W. 1999. Avaluación Predial y Catastro Rural. Doc. UNVFCAGRO.1. Universidad Central el Ecuador. Facultad de Ciencias Agrícolas.

2. BANCO NACIONAL DE DATOS METEOROLÓGICOS. 1964-2002. Anuarios Meteorológicos. Quito-Ecuador.

3. CAÑADAS, L. 1983. Mapa Bioclimático y Ecológico del Ecuador. Quito-Ecuador.

4. INAMHI. Anuarios Meteorológicos de 1981-1999. Quito-Ecuador.

5. INEC. 2001. VI Censo de Población y Vivienda. Cantón Baños. Quito-Ecuador.

6. REGISTRO OFICIAL 282 de 25 Septiembre de 1989. Decreto Ejecutivo No. 913.

7. SOCIEDAD ECUATORIANA DE LA CIENCIA DEL SUELO, QUITO (EC.). 1999. Notas sobre sostenibilidad. Sociedad Ecuatoriana de la Ciencia del Suelo. Boletín Informativo. No.20. p. 9-11.

8. SOIL CONSERVATION SERVICE, WASHINGTON (USA). s.f. Manual de conservación de suelos. Washington, Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de Norteamérica. p. 31-101.

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La Agricultura Orgánica:

Una Alternativa para el Futuro

MARÍA SOLEDAD ANDRADE S.ESTUDIOS TEMÁTICOS. CLIRSEN

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Introducción

En las últimas décadas es muy común escuchar temas relacionados con el ambiente, su conservación y recuperación, obviamente dentro de este enfoque también se suele tocar temas muy importantes como vivir en un ambiente sano y alimentarse sano, y es aquí donde el desarrollo de una agricultura eficiente y sustentable, una población saludable y la conservación de los fundamentos de la vida, exigen favorecer la opción de una agricultura que fomente prácticas y técnicas amigables con el medio ambiente, donde los agroquímicos sintéticos, todos tóxicos en mayor o menor grado, sean excluidos definitivamente.

Este tipo de agricultura de la cual se habla y que requiere un inmediato fomento en el sector agrícola de nuestro país, es la agricultura orgánica, que comprende uno de los varios enfoques de la agricultura sostenible. Esta nueva corriente agrícola ha empezado a surgir con más fuerza en la actualidad y se basa en la forma de producir agrícolamente, guiándose por los procesos biológicos de los ecosistemas naturales ( en los que se desarrolla y con los cuales) guarda relaciones armónicas; es decir hace hincapié en la utilización de prácticas de gestión y producción, fomentando y mejorando la salud del agro ecosistema y en particular la biodiversidad, los ciclos biológicos y la actividad biológica del suelo; prescindiendo del empleo de productos de síntesis química para el mejoramiento de la calidad de los suelos y el tratamiento de plagas y enfermedades de los cultivos; además está conduciendo al planteamiento de nuevos enfoques en materia de investigación y desarrollo para la agricultura.

Por qué es importante la agricultura orgánica

La mayor comprensión que el mundo ha ido alcanzando en estos últimos años, con respecto a la problemática agrícola convencional, es que, sus efectos se han presentado principalmente a nivel ecológico, por ejemplo el uso masivo de variedades agrícolas y especies forestales de alto rendimiento, ha hecho posible la uniformización de los cultivos y/o plantaciones, con graves consecuencias, tales como: la erosión de los recursos genéticos por la pérdida de las variedades locales y de la biodiversidad, disminución en el contenido nutricional de las variedades comerciales y mayor resistencia de malezas, insectos, plagas y enfermedades que encontraron condiciones para su reproducción y expansión.

Después de que el hombre como especie humana ha sobrevivido al boom de la revolución verde tan acentuada e intensificada no solo en países como el nuestro sino también en los países de mayor desarrollo que de hecho es donde la agricultura química o convencional tiene sus orígenes; y si, haber sobrevivido, es la expresión, ya que en las últimas décadas la agricultura se ha sustentado solo por el uso intensivo de insumos químicos, los que en su mayoría son de alta toxicidad, y que han demostrado en forma fehaciente que suelos, aguas, animales, personas, alimentos, incluida la leche materna, han sido contaminados de manera importante por dichos productos. Lo preocupante es que cada productor, ante esta falta de fiscalización, es dueño de aplicar, para una misma plaga, un abanico de alternativas químicas con distinto grado de toxicidad; es decir, puede elegir entre aplicar un producto menos tóxico o una bomba tóxica, la diferencia

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para nuestros agricultores es mínima. Siendo el agricultor ecuatoriano en la mayoría de los casos, un gran economista en materia de costos, toma la opción por el producto de mayor toxicidad, el que siempre será el de menor precio.

Lamentablemente, aún se constata en países como el nuestro, que el monitoreo y fiscalización que se realiza por instituciones públicas sobre los residuos químicos presentes en frutas y hortalizas que se destinan al consumo interno, es insuficiente.

Hoy por hoy se intenta buscar y dar soluciones volviendo nuestra vista a la agricultura orgánica como una gran e importante alternativa de producción, cimentada en el concepto de la sostenibilidad de los ecosistemas productivos (agrícolas y forestales), basada en el respeto al entorno, el uso racional de los recursos naturales para producir alimentos sanos de la máxima calidad y en cantidad suficiente, utilizando como modelo a la misma naturaleza, apoyándose en los conocimientos científicos y técnicos vigentes. El desarrollo de la agricultura orgánica busca la recuperación permanente de los recursos naturales afectados, para el beneficio de la humanidad.

Además se orienta a proporcionar un medio ambiente limpio y balanceado, potenciar la capacidad productiva y fertilidad natural de los suelos, optimizar el reciclaje de los nutrientes, el control natural de plagas y enfermedades.

Por ello, es preciso promover e implementar las técnicas y prácticas de la agricultura orgánica, en beneficio de la salud humana, animal, y protección del medio ambiente en general (fotografía 1).

Ecuador hacia una agricultura sustentable economicamente apetecible

Esta forma de trabajar con la naturaleza ha tomado fuerza en los últimos años en nuestro país, poniendo especial énfasis en la producción orgánica; se han desarrollado varios cultivos especialmente de frutas y hortalizas, como: banano, orito, café, cacao fino de aroma, palma africana, caña de azúcar y plantas medicinales y aromáticas, inclusive el sector florícola, que debido al creciente interés de los mercados mundiales para exigir flores limpias, hoy en día está propiciando el manejo orgánico de tan importante rubro económico buscando alternativas de producción no contaminantes y en lo posible no químicas, de esta manera la producción florícola será de alta calidad y rentabilidad, pero esta vez por el empleo de tecnologías amigables con el ambiente. Una de las alternativas que se propone para este caso y en general para cualquier producción orgánica es el mantenimiento de la vida en el suelo como una condición fundamental.

En el Ecuador, según informaciones proporcionadas por certificadoras orgánicas, y publicadas por la CORPEI en septiembre del 2004 (Estrella L. CORPEI. Agricultura orgánica Ecuador.2004), la superficie bajo producción orgánica en el 2002 fue de 16.000 ha, para el 2003 fue de 21.000 ha, mientras que en el 2004 la superficie se incrementó a 31.793 ha, con estos antecedentes se estima que para el 2007 habrán sobrepasado las 50.000 ha. Entre los principales productos que el Ecuador exporta en su mayoría a los mercados europeos, como ya se mencionó anteriormente tenemos banano café, cacao y plantas medicinales, que están siendo comercializado con éxito a nivel internacional, éstas últimas tienen un gran potencial para ser exportadas, ya que al tratarse de un país tan diverso como el nuestro, Ecuador tiene la capacidad de ofertar más de 150 plantas entre nativas e introducidas (CORPEI., 2004), así como productos con valor agregado tales como aceites esenciales, infusiones aromáticas, condimentos medicinales, cosméticos y fitofármacos. La demanda de los productos orgánicos es tan elevada que ha abierto nuevos mercados en las industrias europeas tal es el caso del banano orgánico producido por la Asociación de pequeños agricultores del Guabo en la Provincia de El Oro, por citar alguno, cuya producción es destinada no solo para consumo sino también para puré, a las industrias europeas para la elaboración de papillas infantiles. Estas crecientes demandas se deben a que como

Fotografía 1: Prácticas para agricultura orgánica

Fuente: Seminario Taller de Agricultura Orgánica. 2007. Otavalo

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es de esperarse ningún país puede satisfacer la demanda de una variedad de alimentos orgánicos producidos dentro de sus fronteras durante todo el año.

La agricultura orgánica en nuestro país, es todavía una pequeña rama de la actividad económica, pero está adquiriendo creciente importancia en el sector agrícola, independientemente de su desarrollo. El gobierno del Ecuador estima en sus objetivos planteados en el Registro oficial del Ministerio de Agricultura y Ganadería (MAG), que se espera alcanzar un 10% de la superficie agrícola con producción orgánica hasta el 2010, sin embargo según las fuentes de mercados esto no es probable que se alcance en el cronograma previsto, pero si se prevé que la producción de frutas y hortalizas orgánicas seguirá creciendo, por tales razones el Ecuador tiene grandes oportunidades para involucrarse profundamente en el negocio de la Agricultura orgánica y generar ingresos significativos para el país.

Si bien es cierto la producción orgánica en el país esta iniciando, ya existen pequeños proyectos que están generando resultados positivos, como es el caso de la producción orgánica de hortalizas en la Sierra norte y centro del país, donde su principal objetivo es generar y validar tecnologías de producción de hortalizas a campo abierto y bajo invernadero, para pequeños y medianos productores de los valles y laderas de estas localidades y sobre todo mejorar la productividad y la calidad de la producción hortícola, así lo consideran los programas de servicios agropecuarios que trabajan conjuntamente con universidades y organizaciones campesinas.

Oportunidades y limitaciones

Como es de conocimiento general, los productos agrícolas producidos orgánicamente

se sobreponen en un 20% en valor económico a los productos idénticos pero producidos convencionalmente, esta gran diferencia permite que la competencia de la agricultura orgánica sea mayor sobre la convencional, lo que conlleva a generar una gran rentabilidad tanto en los mercados locales como nacionales (fotografía 2).

Otra de las alternativas más esperanzadoras que ofrece la agricultura orgánica hoy en día es que reduce significativamente la distancia entre los agricultores y los consumidores. Este nuevo sistema también incluye la agricultura por suscripción o la agricultura apoyada por la comunidad, en la cual los ciudadanos locales contratan directamente con los agricultores para que cultiven ciertos alimentos orgánicos para ellos, con el único objetivo de asegurar la alimentación sana de la familia y la población local, contribuyendo al mejoramiento de la calidad de vida de éstos individuos.

La mayoría de expertos están de acuerdo y coinciden en que la agricultura orgánica requiere una aportación de mano de obra considerable, debido a la diversificación de cultivos que se manejan en las granjas, convirtiéndose en una excelente alternativa no solo para dar ocupación a una buena parte de gente desempleada y de esta forma contribuir a la estabilización del empleo, sino también, siempre que las condiciones sean las adecuadas contribuir a la seguridad alimentaria local y a aumentar los ingresos familiares.

Pero iniciar produciendo orgánicamente no es tan sencillo como parece y más cuando nuestros agricultores se han acostumbrado a ver resultados positivos en cuanto al alto rendimiento de diferentes variedades de cultivos, todo esto logrado gracias a la aplicación de insumos sintéticos, lograr ese cambio de lo químico a lo orgánico no se da de la noche a la mañana, ni en cuestión de meses

Fotografía 2: Cultivos orgánicos

Fuente: Seminario Taller de Agricultura Orgánica. 2007. Otavalo

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sino hasta pueden transcurrir años antes de que el ecosistema se restablezca lo suficiente como para permitir la producción orgánica. Los agricultores entonces sufrirán necesariamente cierta pérdida de rendimiento al renunciar a los insumos sintéticos y convertir su actividad a la producción orgánica.

Ya que antes de restablecerse una actividad biológica suficiente como la proliferación de poblaciones de insectos beneficiosos, la fijación de nitrógeno de las leguminosas, etc., es común que se presenten problemas de plagas y de fertilidad.

Según expertos en la materia una de las estrategias para sobrevivir el difícil período de transición consiste en introducir la producción orgánica en la granja por partes, de manera que no peligre toda la operación., sin embargo lo más recomendable para esta transición es que debe darse por etapas, no es una agricultura de recetas, sino más bien una agricultura que se desarrolla a partir de un entendimiento cabal de la naturaleza,a continuación se detallan etapas considerando la experiencia de agricultores que han incursionado en la producción limpia.

1. Etapa del aumento de la eficiencia

Reducción del consumo de recursos escasos y rebaja de los costos de producción.

• Manejo de fertilizantes

• Monitoreo de plagas

• Implementación de estrategias manejo integrado de plagas.

• Implementación de prácticas conservacionistas

2. Etapa de sustitución de insumos

Eliminación del uso de agroquímicos, para sustituirlos por compuestos de base orgánica o biológica como fertilizantes orgánicos, bioestimulantes, bioplaguicidas, etc. elaborados en lo posible en la propia finca.

3. Etapa de rediseño de lossistemas de producción

Considerar al suelo como un sistema que demanda de manera permanente el estímulo bioquímico y/o energético proveniente de la materia orgánica.

Establecimiento de sistemas productivos diversificados: (agrícolas, forestales, agroforestales y agropecuarios.

a. Establecimiento de rotaciones de cultivosb. Integración de la ganadería con agricultura c. Reciclado de residuos agropecuarios.

Sin embargo, hoy en día los agricultores que están incursionando en esta nueva corriente siguen afrontando enormes incertidumbres, ya sea por la falta de información que a la hora de la puesta en marcha representa un gran obstáculo para la conversión a la agricultora orgánica, debido a que estos no se encuentran debidamente capacitados, el poco o casi nada apoyo institucional que reciben las organizaciones campesinas o los pequeños agricultores a lo largo de los procesos de producción, postproducción y comercialización; el régimen de tenencia de la tierra es también decisivo para la adopción de la agricultura orgánica y no ofrece ninguna garantía de obtenerse los beneficios de la producción orgánica, si es que el acceso a ésta no está definida; por último la falta de políticas agrarias coherentes, de formación profesional,

Fotografía 3: Impactos de la agricultura orgánica

Fuente: Seminario Taller de Agricultura Orgánica. 2007. Otavalo.

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de incentivos, de experiencia son todavía obstáculos que superar.

Impactos

Por último los impactos de la agricultura orgánica no solo se ven reflejados en ingresos económicos sino también en todo lo concerniente a la parte social y ambiental del entorno donde ésta es practicada; el valor económico no debe ser la única motivación de nuestros agricultores sino también y la más importante, la conservación de los recursos naturales, mediante la creación de sistemas agrícolas estables altamente diversificados, donde interactúen tierra, animales y plantas, se conserve los nutrientes naturales y los ciclos de energía y se potencialice la diversidad biológica, además la aportación o efecto más significativo corresponde a la conservación del suelo y el agua que contribuye a la lucha contra la erosión, la compactación, la salinización y otras formas de degradación; la rotación de los cultivos, el abono orgánico mejoran la estructura del suelo y estimulan la proliferación de una vigorosa población de microorganismos. Los cultivos mixtos aseguran una cobertura más continua del suelo y por consiguiente no permite que el suelo quede totalmente expuesto a la fuerza erosiva de la lluvia, el viento y el sol, la integración de la cultura con los agroecosistemas, es otro aspecto positivo que se basa en el rescate del conocimiento ancestral, campesino e indígena como en los aportes realizados por la ciencia y la tecnología en un esfuerzo de síntesis en el diálogo de saberes (fotografía 3).

Podríamos pasar horas hablando de los incontables beneficios de la agricultura orgánica pero es también importante el cambio de actitud que debemos tener desde hoy con nuestra actual realidad agroproductiva, debemos aprender a aceptar los cambios y en el diario convivir conducirnos con actitudes positivas y continuar con convicción aplicando nuevos modelos que son los únicos que pueden lanzarnos hacia una alta productividad y entender definitivamente que todo desarrollo tecnológico, utilización de insumos para la producción agropecuaria, desarrollo de productos, utilización de recursos naturales, deberán estar contemplados en las pautas que caractericen el respeto al medio ambiente, no sólo desde el punto de vista legal sino también de la “ética ecológica” como

compromiso universal que caracterizará a los nuevos agricultores ecuatorianos.

Es imperativo que el gobierno y la empresa privada revaloren la condición estratégica que tiene la agricultura en el desarrollo económico de nuestro país, por lo tanto Siendo la Agricultura la principal actividad de los ecuatorianos, la puesta en práctica de un Plan Nacional de Desarrollo Productivo Agropecuario, basado en los principios de la producción agroecológica, permitiría al país:

1. Manejar adecuadamente sus recursos naturales agroproductivos, protegiendo la salud y el ambiente.

2. Abaratar los costos de producción

3. Obtener una producción diversificada de calidad para abastecer los mercados locales e internacionales.

4. Ingresos significativos, dado los precios diferenciados que tienen los productos limpios.

5. Creación de fuentes de trabajo.

“El día que el Ecuador, se decida a implementar una Agricultura de Calidad, ese día creará ocupación para la mayoría de sus ciudadanos y se pondrá en el camino que lo conduzca al desarrollo”. (Suquilanda M. 2007. Curso de agricultura orgánica.)

Bibliografía

• CAMAREN. 2007. Seminario Taller de Agricultura Orgánica. Otavalo.

• CAMAREN. 2007. Seminario Taller de Principios de la Agricultura Orgánica. Otavalo.

• Servicio de Información Agropecuaria del Ministerio de Agricultura y Ganadería del Ecuador. 2001. La Producción orgánica de cultivos en el Ecuador. Quito.

• FAO. Enfoques de la Agricultura orgánica, Revista Agricultura. vol. 21, Pág. Web, 1999.

Estrella L. CORPEI. Agricultura Orgánica Ecuador.2004.

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Cámara Multiespectral

Aerotransportada: un Sensor

Alternativo para el Desarrollo de la

Teledetección en el Ecuador

JANINA OLMEDO PAREDESESTACIÓN COTOPAXI.CLIRSEN

[email protected]

Resumen

La Teledetección satelital en el Ecuador ha constituido, desde sus inicios, una importante herramienta para el desarrollo de estudios de monitoreo, diagnóstico, e inventario de los recursos naturales del país, sin embargo, el incremento de las necesidades de información de los usuarios, en cuanto al aumento de las resoluciones espacial y temporal, ha llevado a CLIRSEN al desarrollo de técnicas de Teledetección aerotransportada que generen productos libres de nubes que cubran estas necesidades.

Introducción

“La teledetección o lo que es lo mismo la percepción remota es la ciencia de adquirir y procesar información de la superficie terrestre desde sensores instalados en plataformas espaciales, gracias a la interacción de la energía electromagnética que existe entre el sensor y la tierra”, Chuvieco, 1996.

“La percepción remota es la colección de información de un objeto sin estar en contacto físico con el objeto. Aeroplanos, aviones y satélites son las plataformas más comunes desde donde las observaciones remotas son realizadas. El término percepción remota es restrictivo a métodos que emplean energía electromagnética como medio de detección y medición de las características de un objeto”, Sabins, 1978. Del análisis de estos dos conceptos de Teledetección se deriva que la Teledetección abarca todo tipo de plataforma y sensores diseñados para adquirir información de la

superficie de la Tierra sin tener contacto con ella, lo cual incluye: aviones, avionetas, helicópteros, globos, satélites, entre otros.

El inicio de la Teledetección se marcó con el uso de cámaras fotográficas montadas sobre aeronaves, cuyos productos pudieron ser analizados visualmente para generar los más diversos estudios sobre los recursos naturales. Con el avance de la tecnología, estas cámaras fueron perfeccionadas en diversos campos, por un lado se crearon cámaras más precisas en cuanto a la definición de elementos (cámaras métricas) y por otro lado sensores más extensos en cuanto al almacenamiento de información sobre el comportamiento espectral de los elementos (sensores multiespectrales e hiperespectrales).

Los sensores multiespectrales han sido comúnmente utilizados para el desarrollo de estudios específicos sobre los recursos naturales, éstos se refieren a instrumentos que logran dividir las respuestas de un elemento en cuanto a la cantidad de radiación que emite en determinadas bandas del espectro electromagnético, las mismas que serán cuantificadas y almacenadas en matrices que posteriormente formarán una imagen. Éstos sensores fueron montados sobre plataformas satelitales, las cuales ofrecían varias ventajas, una de ellas es que su altura aseguraban la adquisición de grandes áreas, y otra es la relativa estabilidad ya que no se ven expuestas a la influencia de fuertes corrientes de vientos, debido a esta combinación es que los productos de los sensores multiespectrales se conocen comúnmente con el nombre de “imágenes satelitales”. Figura 1.

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Figura 1: Imagen del sector de Quito producida por el sensor TM montado sobre el satélite LANDSAT.

Al incrementarse las necesidades de información en cuanto a resolución espacial (mayor detalle en la forma de los elementos sobre la Tierra) y temporal (información adquirida con mayor frecuencia), se diseñaron sensores multiespectrales más compactos que pudieran ser montados sobre plataformas aéreas (aviones, avionetas y helicópteros) que al controlar la altura de vuelo sobre la superficie de la Tierra se pueda a la vez determinar la escala de las imágenes adquiridas. Al producto adquirido por estos sensores sobre dichas plataformas se lo conoce como “imagen aerotransportada”.

Desarrollo

Descripción del sistemamultiespectral aerotransportadode CLIRSEN

En el Ecuador, las necesidades de los usuarios de información multiespectral a detalle y de mayor frecuencia, fomentaron el interés de CLIRSEN de adquirir un sistema alternativo de percepción remota.

Es así que en el año 2005, CLIRSEN adquiere un sistema de toma aerotransportado el cual ha captado más de 5000 imágenes del territorio ecuatoriano, repartido en 52 mosaicos

semicontrolados.El sistema en mención es conocido con el nombre de SADMA - Sistema de adquisición de datos multiespectrales aerotransportado, el mismo que esta constituido por los siguientes elementos:

1. Cámara Multiespectral

Se trata de cámara de marca DUNCANTECH modelo MS4100, que tiene la capacidad de registrar imágenes mediante tres canales espectrales, usando tres diferentes modos de toma, que se detallan a continuación:

• RGB.- registra respuestas espectrales en las bandas: azul, verde y rojo del espectro electromagnético. Esta combinación

Figura 2: Modo de toma RGB

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proporciona al usuario una combinación de colores real de los elementos de la superficie. Los límites de las bandas se muestran en el Figura 2 a continuación.

• CIR.- registra las respuestas espectrales de los elementos en las bandas: verde, rojo e infrarrojo cercano. La combinación de colores de estas imágenes es conocida como falso color, los niveles registrados en la banda del infrarrojo proporciona información adicional sobre la cobertura vegetal que entre otras cosas, permite determinar el estado de la misma. La Figura 3 muestra los límites espectrales de las bandas en mención.

• 4 Bandas.- registra las respuestas espectrales de los elementos en las bandas: azul, verde, rojo e infrarrojo cercano. Éste modo de toma es una combinación de los dos anteriores lo cual permite combinar sus ventajas, con la única consideración de que las respuestas espectrales en la banda del azul y verde serán completadas de forma estadística ya que las dos comparten un sólo canal en este modo de toma. En el Cuadro 1 se puede apreciar los valores numéricos de los límites de las bandas del espectro electromagnético que pueden ser captadas por este sensor en cualquiera de sus modos de toma.

2. Computadores Portátiles para la adquisición de información

El sistema esta constituido por dos computadores portátiles de marca HP, uno de ellos utilizado para controlar la toma de imágenes mediante el software DT y para almacenar las imágenes adquiridas; el otro encargado de monitorear el seguimiento del plan de vuelo mediante el uso del software NAVCAM.

3. Sistema GPS y conversorde energía.

Este sistema integra dos componentes, el de conversión de la energía recibida a la energía utilizada por la cámara, computadores y GPS, y el equipo de posicionamiento global el cual esta constituido por el receptor GPS Garmin 15 H/L y su antena externa. El equipo de posicionamiento global genera información tanto para el computador de toma como para el computador de control de vuelo.

4. Aeronaves

Las 4 regiones naturales del Ecuador: Costa, Sierra, Oriente y Galápagos, por presentar diferentes condiciones climáticas, necesitan de distintas aeronaves para la captura de datos, por ello, CLIRSEN ha establecido alianzas estratégicas con diferentes operadores aéreos entre los que se pueden citar: Escuela de Aviación del Ejército, Grupo Aéreo 44 Pastaza, Base Aérea Quito, Parque Nacional Galápagos, Alas del Socorro y ENDECOTS, las mismas que proporcionan la plataforma necesaria para cada misión de adquisición de datos.

5. Sistema de procesamiento

El sistema de procesamiento esta conformado por 3 estaciones de trabajo de procesamiento con 3 computadores de última tecnología y una estación de edición gráfica que por sus capacidades de procesamiento de información y almacenamiento constituye un servidor de edición, archivo y distribución de toda la información generada por el SADMA.

Descripción de lasresoluciones alcanzadas.

Como se mencionó en numeral 1 de título anterior, la cámara multiespectral aerotransportada cuenta con tres canales para realizar la adquisición de las imágenes, cada uno de ellos almacena las

Figura 3: Modo de toma CIR

BANDAS NOMBRE LIMITES

Banda 1 Infrarrojo cercano 750 – 850 nm.

Banda 2 Rojo 580 – 650 nm.

Banda 3 Verde 500 – 560 nm.

Banda 4 Azul 400 – 500 nm.

Cuadro 1: Límites de las bandas del espectro electromagnético captadas por el sensor.

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respuestas espectrales de los elementos en una matriz de 1920 x 1080 píxeles, el resultado es 6.2 millones de píxeles de información por cada imagen adquirida. Es necesario aclarar que una sola imagen no es suficiente para cubrir con el área máxima de toma, en el cuadro 2 se muestra la extensión abarcada por cada imagen según la altura de vuelo.

La resolución espacial de las imágenes adquiridas, depende directamente de la altura de vuelo, la misma que será especificada dependiendo de las necesidades de información del usuario. De manera general se indica la relación entre la altura de vuelo, la resolución espacial de la imagen y el área abarcada en el Cuadro 2 a continuación.

Productos generados

Los productos generados por el SADMA se indican a continuación:

1. Imágenes multiespectralesreferenciadas individuales

Constituyen cada una de las imágenes captadas en el área de toma, las cuales tienen un traslado horizontal de 40% y vertical del 50%, lo cual asegura la visión estereoscópica para toda la superficie. Figura 4.

2. Mosaicos semicontrolados

Son el resultado de combinar todas las imágenes adquiridas en un solo producto. A manera de ejemplo se puede nombrar que para cubrir 5000 Has. de un área de estudio con una resolución de 50 cm. se necesita combinar aproximadamente 800 imágenes. La ubicación y orientación de las imágenes es producto del procesamiento de la información adquirida por el GPS navegador a bordo, sin embargo, la precisión geométrica de estos mosaicos puede ser mejorada adicionando una misión de toma de puntos GPS en campo para

ser utilizados como puntos de control durante el procesamiento del mosaico.

Muestra de mosaicossemicontrolados generados

A continuación se presentan algunas de las imágenes captadas por el SADMA en el Ecuador (figuras 5 - 6 - 7).

Aplicaciones de los productos

Entre las principales aplicaciones de los productos generados por SADMA se pueden citar:

• Agricultura de precisión: identificación de cultivos, detectar plagas y enfermedades, correlacionar los rendimientos específicos de los cultivos con el ambiente, determinar el desequilibrio hídrico de la plantación.

• Actualización de cartografía básica: actualización de ríos, vías, e infraestructura en escalas grandes para sitios específicos.

• Monitoreo de recursos costeros: definición de la densidad de camaroneras, evaluación del recurso manglar en las costas, monitoreo de especies costeras específicas.

ALTURA RESOLUCIÓN HAS x IMAGEN

300 0.18 6.75

500 0.30 5.30

800 0.48 13.40

1000 0.60 21.00

1200 0.72 30.20

1600 0.96 53.80

Cuadro 2: Relación entre la altura de vuelo y la resolución espacial.

Figura 4: Muestra del traslapo horizontal entre dos imágenes referenciadas individuales. Modo de toma CIR.

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• Monitoreo de actividades portuarias

• Urbanismo: estudios de expansión urbana, análisis de vialidad, densidad de infraestructuras.

• Catastros

Conclusiones

• El Sistema de Adquisición de Datos Multiespectrales Aerotransportados – SADMA constituye una alternativa ideal para los usuarios que necesitan geoinformación de

alta resolución espacial y temporal.

• La resolución espacial máxima alcanzada por los productos del SADMA permiten el desarrollo de estudios a detalle sobre los recursos naturales del Ecuador.

• La posibilidad de volar en el momento que el cliente lo necesite es una de las ventajas más grandes que tiene el sistema.

• La posibilidad de contar con visión estereoscópica en toda el área de toma, posibilita a los usuarios a realizar análisis tridimensionales.

Figura 5: Parte del mosaico semicontrolado del sector de Portoviejo en la provincia de Manabí. Modo de toma RGB.

Figura 6: Parte del mosaico semicontrolado del sector de Guayaquil. Modo de toma CIR.

Figura 7: Parte del mosaico semicontrolado del sector de Churute en la provincia del Guayas. Modo de toma CIR.

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Sistemas de Alerta Temprana para la Previsión de Inundaciones

CARLOS GUTIÉRREZINSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGÍA E

HIDROLOGÍA. [email protected]

EDMUNDO GÓNGORAINSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGÍA E

HIDROLOGÍA. [email protected]

JORGE COLOMA VERACLIRSEN

[email protected]

Resumen

La inclusión de los pronósticos hidrológicos en los sistemas de información sobre inundaciones, son productos valiosos para salvar y prevenir la pérdida de vidas humanas, así como reducir los perjuicios económicos. El objetivo del Sistema de Alerta Temprana – SAT, es comunicar con antelación la ocurrencia de fenómenos extremos como las inundaciones, para lo cual se requiere de Estudios Hidrológicos, referentes al comportamiento de los caudales máximos que se desbordan de los ríos, inundando grandes zonas habitadas y de cultivos; además se requieren Mapas de Peligros por Inundaciones a escala adecuada, que permitan realizar una planificación en base a la delimitación de zonas de alto peligro y seguras para la población. El SAT se complementará con la difusión de boletines de alerta, que permitirán a las autoridades locales y regionales tomar decisiones para la prevención de desastres y reducción del riesgo de afectación.

Introducción

Las inundaciones rurales y las urbanas se presentan con mucho más frecuencia en el litoral ecuatoriano. En el caso de las inundaciones rurales los principales afectados son un sinnúmero de pequeñas comunidades aisladas que muchas veces no tienen apoyo de las autoridades. Esto se debe fundamentalmente al incremento de la vulnerabilidad y de la amenaza (precipitación) que conlleva en relación directa al incremento del Riesgo al que la población, servicios e infraestructura están expuestos.

De acuerdo a DESINVENTAR, en el Ecuador, un 40% de las inundaciones reportadas en diarios de comunicación masiva a nivel nacional entre 1970 y 2004, corresponden a zonas rurales con afectación a tierras agrícolas y pequeñas

poblaciones dispersas y un 33% son urbanas y se deben en un 40% a desbordamiento de ríos que atraviesan las ciudades y un 60% a problemas del alcantarillado.

Objetivos

Objetivo general

Implementar un Sistema de Alerta Temprana – SAT que permita generar información en tiempo real, que integre datos hidrológicos, meteorológicos, modelos digitales del terreno, imágenes satelitales de superficie, previsiones meteorológicas de áreas cultivadas, de áreas inundables, de infraestructura urbana y vial, resultados de modelos meteorológicos e hidrológicos y que sirva para la prevención de inundaciones.

Objetivos específicos

Conformar una base de datos mínima e integrada sobre información cartográfica, topográfica, meteorológica, hidrológica, de imágenes satelitales, y de otra información temática necesaria para implementar el Sistema de Información concerniente a inundaciones.

Realizar el estudio hidrológico que permita conocer las características hidrológicas y meteorológicas de las subcuencas de estudio.

Elaborar el Mapa de Peligros por Inundaciones que permita realizar una buena planificación y tomar decisiones para prevención y mitigación de desastres por inundaciones.

Implementar un sistema de Alerta Temprana para prevenir a la población involucrada en el área de proyecto.

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Área de estudio

Según datos históricos, la provincia de Manabí es la segunda provincia que más desastres por inundaciones han soportado en el período 1970-2002, provocando decadencia de las condiciones de vida de la población.

De acuerdo al INFOPLAN (2004), en la provincia de Manabí, el 73% de sus habitantes se encuentran bajo la línea de pobreza, producto de la ocurrencia de desastres naturales, principalmente por las inundaciones. En esta provincia se seleccionó, como área prioritaria de estudio, la Cuenca Alta del Río Chone, conformada por las Subcuencas de los Ríos Grande, Mosquito y Garrapata, en las cuales se ha podido observar áreas de inundación que sobrepasaron los dos metros de altura, afectando tanto a viviendas como a cultivos localizados en ambas márgenes de los ríos antes indicados.

Requerimientos Para la ejecución del proyecto se utilizaron diferentes tipos de materiales y equipos, siendo entre otros los siguientes:

Datos digitales

Imágenes LANDSAT TM 7, IRS 1D y ASTER, Cartografía Básica a escala 1:50.000 de la Cuenca Alta del Río Chone, que incluye la red vial, red hidrográfica y toponimia para la ubicación en campo (I.G.M.), Límite de la Cuenca Alta del Río Chone escala 1:50.000 (CLIRSEN), Mapa de Cobertura y Uso del Suelo de la Cuenca alta del Río Chone en escala 1.50.000 (CLIRSEN), Mapa de Suelos de la Cuenca Alta del Río Chone escala 1.200.000 (PRONAREG), Mapa de Pendientes de la Cuenca Alta del Río Chone escala 1:50.000 (CLIRSEN), Mapa de Áreas Potencialmente Expuestas a Inundaciones escala 1:250.000 (MAG-IICA-CLIRSEN), Datos Multiespectrales Aerotransportados escala 1:10.000 (CLIRSEN).

Datos analógicos

Carta topográfica 1: 50.000: de la Cuenca Alta del Río Chone y las Subcuencas de los Ríos Grande, Mosquito y Garrapata. (IGM), Inventario de Eventos Hidrológicos (DESINVENTAR), Anuarios Hidrológicos y Meteorológicos (INAMHI), Parámetros Físico-Morfométricos, Precipitaciones Máximas Diarias, Histograma de Tormenta, Frecuencia Hidrológica, Caudales Máximos para Tr 10, 25 y 100 años, Hidrogamas de Crecidas (INAMHI), Mapa de Suelos escala 1:200.00 (PRONAREG).

SoftwareERDAS Imagine versión 8.6 para el procesamiento digital de las imágenes satelitales, ArcGis 9.2 y Arc Map 8.3, Visual Basic 6.0 y Map Objects 1.0, para manipulación de la información y análisis de los datos incorporados en la aplicación SIG.

HardwareMicro-computador PC con procesador Pentium, Plotter de inyección Hewlett Packard Design Jet 5500PS para impresión de las imágenes, cartografía básica y mapas temáticos, así como una Impresora de documentos.

MetodologíaEl proyecto consta de dos fases, las cuales son complementarias y consecutivas, ya que la información que se ha procesado en la primera fase, es necesaria para la ejecución de la segunda.

Fase I

Análisis y determinación de fechas de eventos históricos.

Con respecto a los datos históricos de eventos hidrológicos que han causado inundaciones en La Cuenca Alta del Río Chone, (Subcuencas de los Ríos Grande, Mosquito y Garrapata) desde 1970 al 2005, éstos fueron analizados detalladamente, tales como: fechas, magnitudes, caudales pico, duraciones, TR 10, 25 y 100 años, para ligarlos con las imágenes satelitales existentes, a fin de delimitar las áreas afectadas por la inundación.

Determinación de sitios para estaciones y perfiles transversales.

Para determinar áreas expuestas a posibles inundaciones, el INAMHI requiere de la implementación de una red manual y automática de medición de niveles de agua en ríos y áreas inundables (previamente establecidas), las mismas que fueron determinadas en campaña de campo, obteniéndose tres sitios para estaciones hidrológicas, tres para estaciones meteorológicas y dieciocho sitios para levantamiento de perfiles transversales, para determinar las cotas de inundación a través de modelos hidráulicos como el HEC-RAS.

Elaboración de la cartografíabase, temática y SIG

La elaboración cartográfica que se viene desarrollando en el presente trabajo, se basa en la ejecución de: Procesamiento y georeferenciación

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de imágenes satelitales, elaboración de mapas temáticos, trabajos de campo y creación de un sistema de información geográfica.

Procesamiento de las imágenes

Las imágenes satelitales LANDSAT, IRS y ASTER, fueron utilizadas en la determinación preliminar de áreas inundadas. A estas imágenes se les realizaron los siguientes procesos:

Mejoramiento de imágenes.

Los mejoramientos en las imágenes se los realiza para poder realzar la discriminación visual de los diferentes patrones presentes en ellas. Dependiendo del objetivo que uno persiga, se trata de disponer mejor los datos para el análisis visual de manera que sean más evidentes los objetos de interés.

Realces

Las técnicas de realce de contraste tienen por objetivo mejorar la calidad de las imágenes sobre los criterios “subjetivos” del ojo humano. Es normalmente utilizada como una etapa de procesamiento para el sistema de reconocimiento de patrones.

Mapa base

Compilada toda la información cartográfica existente en el Instituto Geográfico Militar y la georeferenciación de las imágenes, se estandarizó la información, llevándola toda al sistema de proyección WGS 84, para luego elaborar la cartografía base a escala 1:50.000 en formato digital, la misma que consta de: vías, ríos, infraestructuras, ciudades y poblados,.

Mapa de áreasinundadas

Mediante la interpretación visual digital en pantalla de las imágenes históricas LANDSAT, IRS, ASTER con la ayuda del ARCGIS 9.2, se determinaron las áreas inundadas localizadas en la Cuenca Alta del Río Chone, principalmente en las partes bajas de las subcuencas de los Ríos Grande y Mosquito, ya sea estas por precipitación o desborde de ríos, generando una cobertura con su respectiva base de datos.

De igual modo, mediante la combinación de los análisis hidrometeorológicos con el mapeo de áreas históricamente inundadas, obtenemos

mapas de inundaciones asociados a eventos y estos a su vez asociados a un período de retorno.

Mapa de cobertura y uso

Con la variada información recopilada del área de estudio, se preparó el mapa de cobertura y uso del suelo a escala 1:50.000, tanto de la Cuenca Alta del Río Chone, como de las Subcuencas de los Ríos Grande, Mosquito, y Garrapata, así como de las áreas potencialmente expuestas a inundaciones, a partir del trabajo realizado en el Convenio MAG – IICA –CLIRSEN.

Una vez obtenido el mapa de cobertura y uso del suelo, se procedió a reclasificar las unidades de acuerdo a la curva de escorrentía para usos selectos de tierra agrícola suburbana y urbana, obteniéndose el mapa compuesto por cuatro clases, siendo estas: Bosques, Cultivos, Pastizales y Residencial.

Mapa de suelos

Mediante la compilación de trabajos de suelos a escala 1:200.000 (PRONAREG), se preparó toda la información que cubre la Cuenca Alta del Río Chone, obteniéndose el mapa de suelos a escala 1:200.000, tanto de la cuenca, como de las subcuencas de los Ríos Grande, Mosquito, y Garrapata, así como del área potencialmente expuesta a inundación, a partir del trabajo realizado en el Convenio MAG – IICA –CLIRSEN.

El mapa de suelos fue reclasificado de acuerdo al rango de condición de humedad antecedente para cada clase, obteniéndose el mapa con tres clases: Suelos Arcillosos, Suelos Limo – Arcillosos y Áreas residenciales.

SIG de Inundaciones

Uno de los principales objetivos del presente trabajo, es el de crear el “Sistema de Información Geográfica de Alerta Temprana Cuenca Alta del Río Chone” SIGATCCH, el mismo que está compuesto por un conjunto de aplicaciones y servicios, que permitirá una mejor gestión de las zonas inundadas, gracias a la utilización de cartografía digital; con este sistema se garantiza tanto la edición y el mantenimiento de la información, como la explotación de los datos mediante programas específicos, los mismos que sirven como instrumentos para la planificación de las medidas que se deban tomar en posibles ocurrencias de este tipo de fenómenos.

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Resultados Este sistema permitirá almacenar, manipular, consultar, actualizar y emitir reportes de la información, el mismo que consta de una base de datos que integra la información gráfica y alfanumérica, reproduce y presenta, en mapas de diferente escala y en tiempo real (con pequeñas variaciones en tiempo), el desarrollo de las inundaciones.

Fase II

Identificadas las zonas históricamente inundadas más los perfiles transversales levantados en campo en la primera fase, se correrán los modelos hidrológicos e hidráulicos que permitirán conocer los niveles de inundación producidos por el desbordamiento de los ríos.

Emisión de pronósticos climáticos

La metodología de pronóstico del INAMHI, está basada en modelos globales de circulación atmosférica, con imágenes de los satélites GOES 7 y Polar en las bandas Infrarroja, de vapor y visible, de las cuales se estiman los volúmenes de agua disponible en cada nube.

Para la zona de estudio, el INAMHI en la actualidad provee pronósticos climáticos con un grado de confianza de hasta el 70 %, por lo que se debe desarrollar una metodología de pronóstico basada en modelos locales y en el incremento de equipamiento en las redes sinópticas.Modelación hidrológica

Obtenida la información de rangos de precipitaciones esperadas, se generarán mapas de inundación, basados en el análisis y resultados de la primera fase así como la aplicación de modelos hidrológicos como HEC-HMS, HEC1 1, HYMO, que permitirán la generación de hidrogramas de crecida, asociados a las alturas de precipitación pronosticadas.

Para la temporada lluviosa, el CLIRSEN proveerá de imágenes satelitales, para identificar zonas y grados de humedad, que permitan definir parámetros hidrológicos como números de curva, pérdidas por infiltración, condiciones de humedad antecedente, etc.

Modelación hidráulica

Para la realización de la modelación hidráulica se utilizarán modelos que permitan definir las cotas y áreas de inundación en función de los

caudales y parámetros hidrológicos e hidráulicos del los cauces, en este caso se utilizará el modelo hidrológico – hidráulico HYMO y el modelo hidráulico HEC RAS.

La cartografía base sobre la cual se presentarán los mapas será obtenida a partir de imágenes de satélite de alta resolución o multiespectrales aerotransportadas, en la cual se identificará: infraestructura, poblados y tipos de cultivos, que puedan ser afectados por inundaciones. Estas imágenes serán obtenidas por CLIRSEN.

Emisión de boletines de alerta

Como producto tangible de esta fase, será la publicación de boletines para las autoridades y actores involucrados en el área de estudio, los mismos que serán oficiales y estarán basados y sustentados en la información base y la información elaborada derivada de ésta.

Las autoridades tomadoras de decisiones, deben transmitir esta información sobre la base de un trabajo profesional previo de difusión del proyecto y concienciación del grado de riesgo bajo el cual los pobladores viven, para de esta manera asegurar el éxito del proyecto.

También se implementará un servidor Web, en el que se publiquen todas las metodologías, datos, pronósticos climáticos que llevaron a emitir cada uno de los boletines.

Resultados esperados

Implantación de un sistema de información sobre inundaciones, el cual será un programa con actualización de datos en tiempo real, que será instalado en las oficinas del INAMHI, Defensa Civil, y Comité de Emergencia Cantonal.

Generación de mapas de áreas inundadas (bajo la situación presente) e inundables (bajo previsiones meteorológicas) de corto y mediano plazos.

Integración de la información espacial y las previsiones de corto y mediano plazos para generar, a nivel de pronóstico y/o escenarios, mapas de inundación que sirvan a los tomadores de decisiones para la gestión del riesgo y además, para las tareas de manejo de desastres.

Reducción del riesgo de exposición de la población ante la ocurrencia de un desastre antrópico-natural.

90

Georeferenciación de ImágenesSatelitales y Sistemas de

Líneas de Base

Introducción

Dada la necesidad de tener una cartografía actualizada para el trazado de líneas de base, el INOCAR adquirió, a través del CLIRSEN, imágenes satelitales de gran parte de la costa continental y de las Islas Galápagos.

Las imágenes adquiridas para la costa continental son aeroportadas multiespectrales de 1 m. de resolución espacial (sector de la provincia de Esmeraldas e Isla de la Plata), e IKONOS multiespectrales de 4 m. de resolución espacial.

Dichas imágenes han sido georeferenciadas usando puntos de control tomados en campo con equipos DGPS de las marcas Trimble y Ashtech con precisión de centímetros.

Las imágenes del sector de Galápagos son de los sensores remotos: SPOT 5 de resolución espacial de 5 m. (imágenes multiespectrales), EROS de resolución espacial de 1.8 m (imágenes pancromáticas), y ASTER de resolución espacial de 15 m. (multiespectrales).

Las imágenes satelitales del Archipiélago de Colón fueron georeferenciadas usando puntos de control tomados en campo con Sistemas de Posicionamiento Global de precisión submétrica.

Dichas imágenes, ya georeferenciadas, están siendo utilizadas para la determinación de las coordenadas del sistema de líneas de base que se encuentran promulgadas por el decreto ejecutivo 959 de 1971.

ProcedimientosGeoreferenciación de imágenes

La georeferenciación se la realizó utilizando el software ERDAS, que es uno de los software más confiables en Teledetección y cuya licencia posee el INOCAR.

Se utilizó el módulo Viewer, el mismo que permite desplegar una imagen y georeferenciarla a partir de una información geográfica preexistente, que en este caso serían los puntos de control tomados en campo.

El procedimiento para georeferenciación de imágenes:

1. Aplicación del comando para realizar la corrección geométrica, y en el cuadro de diálogos se escogía el ingreso de puntos de control por medio de una vista existente.

2. Selección del método de corrección polinomial, originalmente de primer orden, para luego ajustarlo a segundo o tercer orden dependiendo de los puntos de control que se tuviesen del área.

3. Selección de la proyección, para el caso de todas las imágenes de la Costa Continental ecuatoriana se escogió el UTM con zona 17, con datum y elipsoide WGS84.

4. Luego teniendo dos “Viewer” abiertos se determinaba los puntos correspondientes

INOCARINSTITUTO OCEANOGRÁFICO DE LA ARMADA

91

entre la imagen y la información tomada de campo en las campañas de noviembre y diciembre del 2006 y de algunos caminamientos de años anteriores.

5. Observación de la distribución de los puntos y así como el Error Medio Cuadrático (RMS), para que sea menor a 2.5 según lo estipulado en el contrato 136-2006.

6. Ejecución de la corrección geométrica utilizando el método de vecino más cercano (neighborhood) con un tamaño de píxel de salida de: 4m en las imágenes IKONOS, de 0.7 m en las aeroportadas y 0.6 m en la Quickbird.

Vectorización de línea de costa

Una vez georeferenciadas las imágenes se procedió a la vectorización de la línea de costa, siguiendo la línea de pleamar que en algunos casos era muy fácil de identificar en las imágenes satelitales.

La vectorización se la realizó a una escala general de 1:10000, sin embargo en sitios donde la costa es muy sinuosa se realizaron aproximaciones de hasta 1:2500, con el fin de identificar, lo mejor posible, la morfología costera.

Se vectorizó la línea de costa utilizando todas las imágenes georeferenciadas existentes en la Unidad CONVEMAR, incluidas las que ya habían sido georeferenciadas a finales del 2006.

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Productos Obtenidos

• 16 imágenes IKONOS

• 1 imagen Quickbird y

• 17 imágenes aeroportadas.

• 8 imágenes Spot.

• 3 imágenes Eros

• 3 imágenes Aster

• Línea de costa sectorizada en formato Shape de Arc View.

Conclusión

Debido a la morfología de la Costa ecuatorial y de las Islas Galápagos es imposible acceder a obtener puntos de control en áreas donde existen puntos conspicuos por lo fue necesario adquirir imágenes para georeferenciarlas con la finalidad de determinar las coordenadas del sistema de líneas de base que se encuentran descritas en el Decreto ejecutivo 959 de 1971.

Por lo que la posición más adecuada fue en la ubicación de los puntos de referencia para el trazado del Sistema de Líneas de Base del Ecuador y a partir de ellas se han generado borradores de cartas, a escalas pequeñas y mapas académicos con los límites de las zonas marítimas que determina la CONVEMAR.

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Nuevos tipos de Superficies Espaciales Determinadas

(Geosuperficies), Obtenidas sobre la base del

Procesamiento de datos del Levantamiento Aéreo por

Láser y su empleo durante la Decodificación y Creación de Planos y Mapas Topográficos

E.S. BoykoJefe del Departamento de Procesamiento

de Datos de TelesondeoSRL “InjGeoGIS”, Rusia

350038, ciudad de Krasnodar, calle Golovatogo, 585Tel. + 7 (861) 259-40-99 Secretaria 279-23-06

Fax +7 (861) [email protected] [email protected]

http://www.injgeo.ru

Resumen

En este artículo se define el concepto de geosuperficie de trama, como una imagen específica espacial del terreno, creada utilizando los datos obtenidos mediante la exploración aérea por láser. También se exponen ejemplos de geosuperficies, se detallan sus variedades y las ventajas de su uso en la decodificación de los elementos del terreno. Se explican los diferentes puntos de vista en el uso de las geosuperficies durante la elaboración de planos y mapas topográficos.

Actualmente, tanto en Rusia como en el resto del mundo, se vienen desarrollando activamente los levantamientos aéreos mediante el escaneo por láser. Esto sucede gracias a la aparición de medios instrumentales y de programación que hacen posible la disminución de los trabajos geodésicos de campo. La rapidez de la realización de las tomas y el alto grado de exactitud de los datos que con ellas se obtienen, garantizan la efectividad económica del método.

La esencia del método consiste en la obtención de un modelo espacial determinado del sitio explorado que se compone de puntos reflejados del barrido del láser y que describen tanto la superficie de la tierra, como todos los objetos que en ella se encuentran.

Los puntos reflejados por el láser (PRL) contienen la información de la posición en el plano, la altura absoluta, la intensidad de la reflexión de los objetos del lugar, el momento de ejecución del levantamiento y otras características. Mediante el software para el tratamiento de datos obtenidos mediante el telesondeo aéreo por láser, creamos una imagen espacial particular del terreno, utilizando la clasificación por color de los puntos, de acuerdo a alguno de los parámetros antes mencionados. Las imágenes así obtenidas, llamémoslas geosuperficies, se traducen al formato de trama y son usadas como base para la creación de los mapas topográficos a la par que los ortoplanos. La exactitud de las geosuperficies prácticamente coincide con la de los PRL. Las imprecisiones y errores pueden aparecer cuando se utiliza

Figura 1. Geosuperficies de trama de relieve (izq.), intensidad (centro), vegetación y otros objetos (der.).

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la interpolación de los píxeles, cuyo umbral o barrera se establece durante la creación de estas imágenes, lo que a su vez nos permite conocer de antemano la magnitud del error de interpolación y tenerlo en cuenta.

Durante el tratamiento de los PRL, una de las tareas fundamentales a resolver, es su clasificación de acuerdo al objeto de que éstos provengan. En primer orden se clasifican los que corresponden a la tierra, a los objetos creados por el hombre y a la vegetación. Para la creación de la geosuperficie, se utilizan las distintas clasificaciones de los PRL.

Otro momento importante en la confección de una geosuperficie es la selección de la escala de colores. Para cada tipo de imagen, la escala se toma de forma tal que corresponda al tipo de superficie a producir.Analicemos tres tipos de geosuperficies: Clasificación por color de acuerdo a la intensidad del reflejo, clasificación por color de acuerdo a la altura absoluta y de acuerdo a la altura relativa de los objetos en la superficie terrestre (fig. 1)

Cualquier objeto que se encuentre en la superficie de la tierra posee una característica de reflexión propia, debido a lo cual nosotros obtenemos las diferentes intensidades de reflexión de la señal. La clasificación por colores nos permite diferenciar visualmente los objetos que poseen diferentes propiedades reflexivas, y en consecuencia poder reconocerlos y vectorizarlos. Señalando una u otra clase de PRL, se logra obtener la imagen de las intensidades de las diferentes superficies: tierra, vegetación, red de viales, así como también una nube general de puntos. Durante la clasificación por colores, usamos la escala de matices grises y obtenemos una imagen que nos recuerda los levantamientos aéreos fotográficos en blanco y negro. El uso de una paleta de colores más amplia; como nos ha demostrado la práctica, disminuye las propiedades de desciframiento de las geosuperficies de este tipo. Durante la elaboración de la imagen de trama, se selecciona un algoritmo de barrido de la superficie de acuerdo a la intensidad mínima, máxima o media.

Las imágenes de trama que se obtienen de esta forma utilizando idénticas escalas y en los mismos puntos, se diferencian por su tono, lo que nos permite distinguir los contornos de los diferentes objetos. Por ejemplo, si seleccionamos el algoritmo de análisis de la superficie según la intensidad máxima, se resaltan los elementos hidrográficos.

En la forma clásica de elaboración de mapas y planos, el material fundamental primario a

utilizar lo constituye, además de las mediciones geodésicas, los levantamientos fotográficos aéreos o cósmicos y las ortofotos de ellos resultantes. Mediante estos datos se construye la componente de contornos de los mapas y planos y la elaboración del modelo digital del relieve (MDR). El método de escaneo por láser, permite la obtención del MDR mientras se clasifica la nube de puntos reflejados, resultantes de rastreo por láser, sin embargo la cuestión de la decodificación de los demás elementos se mantiene vigente. Por esa razón, conjuntamente con el uso del escáner láser (LIDAR), generalmente, se utiliza una cámara fotográfica digital que permite obtener un levantamiento fotográfico aéreo con la calidad necesaria. El uso paralelo de ambos equipos trae consigo la constante búsqueda de soluciones viables entre la calidad de los materiales del levantamiento por láser, el fotográfico y la velocidad de realización de los trabajos. La calidad y la capacidad operacional en la realización de los trabajos dependen de algunos ajustes del LIDAR y de los parámetros para el levantamiento fotográfico aéreo que se decidan en la etapa de los trabajos preparatorios. Debido a esto es la importancia de la toma de una decisión correcta en la selección de los parámetros a adoptar en el levantamiento, tanto para el LIDAR, como para la cámara fotográfica aérea.

Además, la utilización del método de escaneo por láser nos da la posibilidad de poder realizar trabajos nocturnos; es decir, sin levantamientos fotográficos aéreos. En caso de trabajos de extremada urgencia, en lugares vírgenes y poco poblados, el autor permite que se carezca de los levantamientos aéreos fotográficos previos de la zona a ser analizada. Vale hacer notar, que en este caso y como ocurre en el método tradicional, se hacen necesarios patrones de decodificación, pero ya para ser usados con las geosuperficies.

Las intensidades de las imágenes de las geosuperficies que se utilizan para el trabajo, permiten acelerar y precisar el proceso de reconocimiento de los elementos de la zona analizada, ya que los diferentes elementos naturales, se reconocen mejor mediante las tramas de las geosuperficies. Para las zonas que poseen una vegetación tupida (como es el caso de la zona amazónica), la detección de pequeños elementos de la hidrografía del lugar, se hace bastante difícil, debido a que las cimas de los árboles cubren los contornos de los elementos fluviales. En caso de utilizarse como base las geosuperficies de trama, el problema desaparece (fig. 2). Similar situación tiene lugar durante la decodificación de las redes viales.

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Fig. 2. Reflejo de los elementos hidrográficos en la imagen fotográfica de la intensidad de reflejo (arriba) y en la de la trama de la geosuperficie (abajo).

La creación de una geosuperficie según la altura absoluta (fig.3) es mejor realizarla en calidad de material auxiliar en la formación de horizontales mediante el MDR. Durante la formación de una geosuperficie de trama con divisiones por altura absoluta, nosotros trabajamos con todos los puntos de clasificación de la tierra y obtenemos una imagen de rastro del modelo del relieve con un paso de cambio dado, de las zonas de color de acuerdo a la escala de colores utilizada. Por ejemplo, en el caso de creación de planos con escalas 1:2000 y 1:5000 con un corte del relieve de 0,5 metros, se seleccionan las escalas con un paso 0,5 metros y 0,25 metros (para las semi horizontales en un terreno plano). Los colores y los matices se seleccionan de forma tal, que se puedan interpretar las fronteras entre los intervalos vecinos altos. Para trabajar con comodidad con este tipo de imágenes, es preferible que la paleta de colores no contenga demasiados colores brillantes ni contrastes con cambios bruscos. Una solución con colores de esta forma, trae consigo un cansancio

visual excesivo de operador, disminución de la velocidad y calidad del trabajo. Se debe tener en cuenta que durante la creación de una imagen de trama, ocurre el proceso de interpolación de píxeles, es decir, el llenado de los valores de píxeles carentes de información o vacíos, con los valores de los píxeles circundantes.

El umbral de esta interpolación se define y depende de la resolución del trama producido y de la densidad del levantamiento; es decir, de la cantidad de puntos de reflexión de la clasificación tierra del láser, obtenidos por cada m2. La utilización de este tipo de imagen resulta muy cómoda, tanto para una evaluación

visual del carácter del relieve, como durante el trabajo de redacción de los MDR, sobre todo, cuando aparecen cuestiones discutibles sobre la situación de una u otra horizontal después del proceso de alineamiento y tendido del relieve.Uno de los tipos de imágenes de trama lo constituyen las geosuperficies construidas en base a las alturas relativas de los objetos. Para su creación se utilizan dos clases: puntos de la superficie terrestre y otros objetos. Las geosuperficies de altura relativa de los objetos, en esencia, pueden competir con los modelos estéreo de los levantamientos aéreos fotográficos, ya que permiten juzgar sobre la altura relativa de los objetos en la superficie de la tierra. Estas imágenes se pueden generar de forma tal, que resalten las características de los elementos del lugar para así facilitar el proceso de desciframiento.

En el ejemplo expuesto (fig. 4) se utilizó una escala que resalta los distintos tipos característicos de vegetación (hierbas de hasta 1m, arbustos de hasta 4m, árboles de hasta 10m. y mayores de 12m.). La graduación de la escala se puede cambiar fácilmente en dependencia

Fig. 3. Geosuperficie de trama, construida según las alturas absolutas de la superficie de la tierra, en calidad de apoyo al fragmento del mapa topográfico.

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de las condiciones específicas de las zonas donde se llevan a cabo los trabajos.

Podemos citar el ejemplo siguiente: durante el mapeo de regiones con predominio de vegetación de arbustos y bosques de similar configuración, cambiando la graduación de la escala, logramos resaltar los elementos de la vegetación de poca altura que serían imposibles de determinar usando el método estéreo topográfico.

Los colores en este tipo de geosuperficies, desde nuestro punto de vista, deben ser elegidos de la siguiente forma: En primer lugar, de forma tal que permitan diferenciar correctamente los elementos con graduaciones mezcladas con respecto a la altura. En segundo lugar, el color debe ser portador de un significado determinado, como por ejemplo, el color verde claro puede representar elementos con una altura relativa de 1 a 4 metros, que en

el bosque, generalmente corresponde a la verdasca y al bosque joven. En tercer lugar, la imagen no debe ser lo suficientemente brillante, que pueda traer consigo el cansancio visual excesivo del personal que se ocupa de su decodificación y procesamiento y que por consecuencia, disminuiría la calidad del trabajo. Con geosuperficies de este tipo, no solo se logra decodificar correctamente la vegetación del lugar, sino también las redes de comunicación, eléctricas, poliductos, torres y demás instalaciones, productos de la actividad humana (fig. 5).

Dentro de las especificidades de la construcción y tratamiento de cada geosuperficie, podemos destacar: determinación de los valores de umbral, selección del valor de resolución óptimo y de los mecanismos de interpolación durante la formación de la imagen de trama y selección de las escalas de colores.

Como resultado final, obtenemos nuevos materiales de partida para la construcción de los mapas y planos topográficos que permiten, al ser utilizados en el proceso productivo, lograr mejorar la velocidad de creación de los mapas y planos y aumentar su autenticidad y exactitud. Un factor fundamental de esta influencia, por una parte, es el aumento del volumen informativo primario con respecto al usado en el mapeo por el método clásico y por otra, la especialización de estos materiales.

No obstante, en vista de la novedad del método, todavía se necesita de profundas, planificadas y multilaterales investigaciones en la esfera del procesamiento de los datos del sondeo por láser, así como dirigir el trabajo hacia el desarrollo de métodos y documentos guías, cuestión que paralelamente ocupa al colectivo de profesionales creadores de la S.R.L. “InjGeoGIS”.

Fig.4. Geosuperficie de trama, construida sobre la base de las alturas relativas de los objetos de los territorios no modificados por la mano del hombre.

Fig.5 Geosuperficie de trama, construida sobre la base de la altura de los elementos en un territorio urbanizado.

97

Apoyo del CLIRSEN al Cuerpo

de Ingenieros del Ejército en

Emergencia Vial

Antecedentes

El Cuerpo de Ingenieros del Ejército (C.E.E.), con el fin de cumplir los objetivos que le ha solicitado el Gobierno Nacional a través del Señor Presidente y el Ministerio de Transporte y Obras Públicas, y con el fin de promover el desarrollo socioeconómico del país y a través de la emergencia vial, requiere contar con el apoyo de instituciones altamente técnicas y con visión de país.

Una de esas instituciones que colabora con el C.E.E. es el Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos CLIRSEN, entidad técnico-científica encargada de generar información primaria y actualizada de los recursos naturales y ambiente, sobre la base de la utilización de imágenes satelitales y aeroportadas, bajo un enfoque geosistémico.

Los primeros meses del año en curso, el CLIRSEN colaboró con su asesoría técnica en el proyecto de construcción de la “Ciudad Alfaro”, ubicada en las vertientes bajas y orientales del

Cerro Montecristi, cantón del mismo nombre y Provincia de Manabí (Ver Gráfico 1). Justamente, en este artículo se presenta como estudio de caso la “Evaluación paisajística con enfoque a Peligro Relativo de Movimientos en Masa”, tomando como área de estudio la Ciudad de Montecristi y sus alrededores.

En este contexto, la información sobre peligros naturales constituye uno de los principales componentes, dentro de la planificación y ordenamiento territorial, dado que, éstos, pueden afectar negativamente a las actividades humanas, interfiriendo, restringiendo o limitando la capacidad de uso de los suelos en el área urbana o las tierras en las zonas rurales (gráfico 1).

Objetivo

- Evaluar y documentar el paisaje de los sectores aledaños a la Ciudad de Montecristi, con un enfoque a peligros de movimientos en masa, sobre la base de la utilización de productos de sensores remotos y datos obtenidos en campo.

Materiales y metodologíade trabajo

Los materiales utilizados durante la ejecución del estudio, fueron: fotografías aéreas escala 1:60.000, mapas geomorfológico y geológico, imágenes Landsat y la hoja topográfica escala 1:50.000 de Montecristi.

El objetivo planteado se llegó a concretar, con base al cumplimiento de las siguientes fases:

- Fotointerpretación integrada- Elaboración de una ortofoto y digitalización en

pantalla.

Gráfico 1. Localización del área de estudio a nivel provincial y cantonal.

CEE

98

- Elaboración del mapa de unidades de paisaje - Elaboración del mapa de peligro relativo de

movimientos en masa.

Resultados obtenidos

MAPA DE UNIDADES DE PAISAJE

Sobre la base de una interpretación integrada, efectuada sobre fotografías aéreas pancromáticas, se llegó a identificar y delimitar 13 unidades del paisaje, siempre buscando la relación entre los elementos: roca, relieve, suelos, vegetación, uso del suelo y los procesos ecológicos que se desarrollan en cada unidad paisajística, mismas que serán la base para elaborar el mapa de peligro relativo de movimientos en masa. Las unidades identificadas y cartografiadas, se indican a continuación y, se presentan en el Mapa 1.

- Horst de Montecristi con sustrato volcánico, cubierto con vegetación seca a semi-húmeda (Kp.)

- Colinas medias a altas, rocas sedimentarias y vegetación seca (SM).

- Colinas bajas a muy bajas, rocas sedimentarias, procesos culturales (T).

- Mesas sobre areniscas conchíferas, actividades antropogénicas (Tz).

- Coluviones muy antiguos, bajos, actividades antropogénicas (C1).

- Coluviones antiguos, medios a altos, proceso de actividades antropogénicas (C2).

- Cono de deyección, áreas intervenidas (Cd).- Glacis de erosión, áreas intervenidas (G).- Valle aluvial, plano a ondulado, actividades

antropogénicas (V).- Pequeños coluviones, sobre el Horst de

Montecristi (C).- Pequeños coluviones, sobre rocas sedimentarias

(Cs). - Coluvio-aluviales, sobre el Horst de Montecristi

(Ca).- Coluvio-aluviales, sobre rocas sedimentarias

(Cas).

Peligro relativo demovimientos en masa

Factores asociados con losmovimientos en masa

- Pendiente de laderas: Este factor está ligado con el tipo de relieve y se refiere al grado de inclinación que presentan las laderas de los relieves colinados, expresado en porcentaje.

- Litología: La susceptibilidad de los diferentes espacios geográficos, en gran medida están íntimamente relacionados con las rocas

aflorantes y especialmente con el grado de fracturación, dureza, meteorización y regolita.

- Suelos: Los desprendimientos de la capa edáfica que genera deslizamientos superficiales, están directamente relacionados con la textura y profundidad, principalmente.

- Cobertura vegetal: En gran medida, los movimientos en masa dependen del uso del suelo y de la cobertura natural y, específicamente de su fisonomía, es decir, si se trata de una cobertura arbórea, arbustiva o herbácea.

Mecanismos de disparo

- Lluvias excepcionales: Durante el Fenómeno de El Niño 82–83 se produjeron lluvias excepcionales que correspondieron a períodos de retorno que superaron significativamente los 100 años para los totales anuales registrados; así, la estación Portoviejo durante el año de 1983, registró una precipitación de 2.204 mm., cuando la normal es de 492,6 mm. (Corporación Andina de Fomento, 2.000)

El evento del fenómeno de El Niño 97–98, ha sido el más fuerte del siglo; las lluvias fueron de larga duración con efectos devastadores que afectaron a los ámbitos social, económico y ambiental. Los valores de lluvias acumuladas del período mencionado, superan a los normales correspondientes al período 1964–1998; la estación Portoviejo, registró una precipitación acumulada (durante los 19 meses que duró el evento), de 2.888 mm. (Corporación Andina de Fomento, 2000).

- Sismicidad: Con base a información generada por la Defensa Civil y específicamente al estudio: Zonificación de Peligros Sismogeotécnicos y Fenómenos Hidrometeorológicos en la Ciudad de Bahía de Caráquez (1999), se señalan los siguientes eventos:

… “El 16 de enero de 1956, se produjo un sismo cuyos mayores efectos se presentaron en la provincia de Manabí, en especial en Manta, Charapotó y en Bahía de Caráquez con una magnitud de VII. Este sismo de magnitud 7.2, provocó el deslizamiento del talud de la carretera a la entrada de Bahía, además de grietas grandes en las laderas”.… “El sismo del 19 de Mayo de 1964, con epicentro en la provincia de Manabí, tuvo una magnitud de 5.7, con una intensidad de VII en Bahía. Este sismo deslizó hacia la playa, parte del cerro adyacente al barrio San Roque, además de resquebrajar el pavimento de las calles y agrietar los terrenos”.

…”Finalmente, el sismo del 4 de agosto de 1998, con epicentro entre Canoa y San Vicente y una

99

magnitud 7.1 (Ms), tuvo una intensidad de VIII en la escala MKS en Bahía de Caráquez. Este sismo produjo principalmente fisuras, grietas en el borde de los caminos y en las zonas erosionadas e inestables, además de pequeños deslizamientos en las partes altas de las laderas”.

Variables, indicadores y pesos

Las variables con sus respectivos indicadores y pesos utilizados para determinar las áreas más susceptibles a movimientos en masa, fueron:

- La pendiente de laderas, expresada en porcentaje.

- La litología y formaciones superficiales- Los suelos, en función de su textura- La cobertura vegetal, en función de la

fisonomía.

Matriz de tabulación

Calificada cada una de las unidades del paisaje, de acuerdo al peso asignado para indicador de la pendiente, litología y formaciones superficiales, suelos y cobertura vegetal, se construye una matriz de tabulación, que arroja como resultado una sumatoria total y la obtención de un índice de susceptibilidad a movimientos en masa.

Rangos de susceptibilidad

Enmarcados en el análisis efectuado y bajo las condiciones naturales del área de estudio, se ha determinado los siguientes rangos de susceptibilidad de cada unidad de paisaje.

Rango Descripción 5 a 7 Poco o nada susceptibles 7.1 a 9 Moderadamente susceptibles 9,1 a 11 Susceptibles 11,1 a 13 Muy susceptibles

Bajo un escenario de generación de lluvias torrenciales ligadas con el Fenómeno de El Niño, existiría la amenaza de generación de movimientos en masa, con la posible afectación al espacio construido. Si se construye otro escenario, donde además, de las lluvias excepcionales y de larga duración, se suma un evento sísmico (escenario ocurrido en agosto de 1998, que afectó a la Ciudad de Bahía de Caráquez y sus alrededores), la peligrosidad aumentaría significativamente.

En función de lo citado y con base a una recodificación de las áreas que presentan diferente grado de susceptibilidad a

movimientos en masa, se ha generado el Mapa 2, que contiene y describe las áreas con peligro relativo a los mencionados fenómenos.

Descripción de las áreas bajo peligro relativo de movimientos en masa

- Mayor Peligro: Corresponden a las unidades paisajísticas del Cerro Montecristi y los relieves colinados altos cuyo sustrato rocoso está compuesto por rocas volcánicas, areniscas, conglomerados y arcillas; las vertientes presentan pendientes dominantes mayores a 70%, donde existen suelos poco desarrollados (Cerro de Montecristi), con una vegetación arbustiva y herbácea, mientras que sobre los relieves colinados, los suelos son arcillosos moderadamente profundos a profundos con vegetación arbustiva y herbácea; localmente existen pastos y cultivos de ciclo corto.

Las claras evidencias de que estas unidades presentan un mayor peligro, son las cicatrices de despegue y los coluviones que se han formado en sus vertientes.

- Moderado Peligro: En el Cerro Montecristi, corresponde a depósitos coluviales sobre rocas volcánicas, dominan las pendientes de 40 - 70%, los suelos son poco desarrollados, presencia de cobertura vegetal herbácea y arbustiva; en la parte centro oriental, las unidades están compuestas por depósitos coluviales sobre rocas sedimentarias, dominan las pendientes de 25 - 40%, suelos poco desarrollados, la vegetación es arbustiva y herbácea, hay presencia de pastos y cultivos; al sur oriental se encuentran las unidades compuestas por areniscas, conglomerados, arcillas, las pendientes que dominan son menores a 25%, suelos arcillosos moderadamente profundos a profundos, la vegetación es arbustiva y herbácea.

- Poco Peligro: Las unidades del centro norte están constituidas por areniscas conchíferas, donde dominan las pendientes de 25 - 40%, suelos limo-arcillosos, moderadamente profundos, vegetación herbácea, presencia de pastos y cultivos de ciclo corto; en el centro del área, corresponden a depósitos coluviales antiguos, pendientes entre 25 - 40%, suelos arcillosos moderadamente profundos, cobertura vegetal arbustiva y herbácea; en la parte sur oriental del área de estudio la unidad está constituida por arcillas y lutitas, con pendientes menores al 25%, suelos arcillosos moderadamente profundos y cuya vegetación es herbácea, presencia de pastos y cultivos de ciclo corto.

- Sin Peligro: Corresponde a las zonas situadas principalmente en el centro, noroeste, noreste y centro sur del área analizada, en las mismas

100

que dominan las pendientes menores a 12 %; morfológicamente, corresponden a valles aluviales, coluvio aluviales, cono de deyección, glacis de erosión y superficies de mesas de la formación Cuaternaria Tablazo. Los suelos que dominan son arcillosos moderadamente profundos y suelos de textura variable, la cobertura vegetal se caracteriza por una comunidad herbácea, arbustiva, presencia de pastos y cultivos de ciclo corto.

Conclusiones

- Del análisis efectuado en la Evaluación Paisajística y datos de campo, el Horst de Montecristi, es vulnerable a remociones en masa, debido a las características litológicas relacionadas con el alto grado de meteorización y fracturamiento de las rocas; a las condiciones morfológicas, morfométricas y morfodinámicas; a la cobertura vegetal que ha sido alterada; y a los suelos superficiales desarrollados sobre los materiales volcánicos.

- Dadas las condiciones anotadas y, actuando como mecanismos de disparo: los sismos y las lluvias torrenciales, especialmente las que ocurren con el advenimiento del Fenómeno de El Niño; o, debido al aumento del peso de la masa (alta saturación), pueden generarse derrumbes, deslizamientos o deslaves.

- Las áreas localizadas en el piedemonte del Cerro

Montecristi, especialmente aquellas ubicadas en la parte oriental (bajo la falla geológica), pueden ser receptoras de los materiales provenientes de las laderas escarpadas del citado cerro.

- El territorio transformado en el sector de Centinela, debido a la construcción de bermas y escarpes para la estabilización de un antiguo coluvión, a más de romper el equilibrio entre los factores endogenéticos y exogenéticos, causa un impacto visual negativo con una manifestación a largo plazo y, una acentuación de procesos erosivos y posiblemente movimientos en masa (en los escarpes), especialmente cuando se produzcan lluvias torrenciales.

Bibliografía

• CLIRSEN, 2000. Imagen Landsat 7 TM, Archivo de Administración Geomática.

• Ex-Dirección General de Geología y Minas, 1971. Mapa Geológico de Montecristi, escala 1:100.000.

• Ex-PRONAREG, 1979. Carta Geomorfológica de Portoviejo, escala 1:200.000.

• I.G.M., 1964. Carta Topográfica de Montecristi, escala 1:50.000.

• I.G.M., 2000. Fotografías Aéreas, escala 1:60.000, Proyecto Carta Nacional.

103

Estructura Interna del

Formato TIFF

Lic. Ing. Luis Alberto GarzónINSTITUTO GEOGRÁFICO MILITARDEPARTAMENTO CARTOGRÁFICO

[email protected] - [email protected]

Introducción

La información obtenida por sensores remotos y destinada al uso cartográfico es almacenada en diferentes formatos de archivos gráficos. El formato TIFF es uno de los más utilizados debido a su confiabilidad y a la posibilidad de almacenar información anexa tal como los datos de georeferencia.

En general este formato es uno de los tantos que existen en el mercado y su importancia radica en su uso en los sistemas de análisis de imágenes y en los Sistemas de Información Geográfica.

Para su mejor aprovechamiento y para la solución e implementación de aplicaciones de software es necesario conocer su estructura interna, la misma que se presenta en este artículo.

El formato tiff

El formato TIFF (tag-based file format) está diseñado para el almacenamiento de imágenes raster producidas por escáner, cámaras digitales, programas de manipulación de imágenes, y otras fuentes.

La primera versión fue publicada en 1986 por Aldus Corporation y aquí se describe la versión 6.0.

La marca TIFF está registrada por Aldus Corporation y es dueña del Copyright de las especificaciones aquí comentadas, que pueden ser utilizadas sin fines comerciales.

Este formato tiene la capacidad de almacenar información de imágenes de dos colores (blanco y negro puros), escala de grises, paletas de color e imágenes a todo color, incluso varias imágenes en el mismo archivo; incluye una gran variedad de esquemas de compresión para mejorar la velocidad de transferencia y de aprovechamiento del espacio. No requiere de características especiales de software ni de hardware para ser desplegada, es portable sin interesar el sistema operativo, el sistema de archivos o procesadores.

La principal ventaja, de este formato, es su extraordinaria capacidad de incluir cantidades ilimitadas de información privada con propósitos particulares.

Esta información es almacenada en los tags (etiquetas) 32768 y mayores para evitar conflictos con los tags propios del formato y se recomienda su uso para evitar problemas de compatibilidad.

Estructura

Un archivo TIFF es una secuencia de bytes (8 bits=1 byte) numerados desde 0 a N. La longitud o tamaño máximo es de 2**32 bytes ( 4 294 967 296 bytes).

Siempre inicia con 8 bytes que configuran la cabecera del archivo (image file header) que apunta al directorio de archivo de imagen ( image file directory – IFD)

Cada IFD contiene los directorios con la información de la imagen y las direcciones a los datos de la imagen.

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La cabecera delarchivo (image file header)

Tiene una longitud de 8 bytes con la siguiente información:

(“H” se agrega a valores hexadecimales.)

Byte 0-1

II 4949H

Es el indicador del formato LITTLE-ENDIAN en el cual el primer byte es el menos significante y avanza hacia el más significante. LSB/MSB

MM 4D4DH

Es el indicador del formato BIG-ENDIAN y determina que el primer byte es el más significante y avanza hacia el menos significante. MSB/LSB

Por ejemplo para almacenar el número decimal 14358 se utilizan dos bytes:

56 x 256 = 14336 en el Byte más significante se almacena 56 (MSB)

22 en el Byte menos significante se almacena 22 (LSB)

Luego se suma 14336+22 = 14358, el orden de almacenamiento de los bytes está determinado por el formato.

Cabecera

0 Formato de orden de Bytes

2 42

4-7 Desplazamiento hasta el primer directorio IFD

IFDA N Número de punteros a los directorios

A+2 Directorio 0

A+14 Directorio 1

A+26 Directorio 2

A +2+N*12 Offset al siguiente IFD

DIRECTORIO

X Tag

X+2 TipoX+4 Contador

X+8 Offset a los datos

datos

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Byte 2-3

Se almacena “42”, número arbitrario que indica que el archivo es TIFF

Byte 4-7

El offset o desplazamiento hasta el directorio de archivos de imagen IFD por lo general 0 porque la información está a continuación de la cabecera.

Cada IFD tiene 12 Bytes:

Byte 0-1 El Tag que identifica el campo

Byte 2-3 El tipo de campo (BYTE, ASCII, SHORT, LONG, RATIONAL y otros)

Byte 4-7 El número de valores de acuerdo al tipo

Byte 8-11 El offset o desplazamiento a los datos de la imagen que podría, incluso no ser el inicio sino cualquier punto.

Ejemplo de Tag para imágenes blanco y negro puro:

Tag=262 (106H)

Tipo= SHORT

Valores: 0=Blanco es cero o 1=Negro es cero

Ejemplo de Tag para el número de Filas y columnas

Tag= 257 (101H)

Tipo= SHORT o LONG

Valores= número de filas

Tag = 256 (100H)

Tipo= Tipo= SHORT o LONG

Valores= número de columnas.

Existen Tags definidos para cada característica de la imagen tales como el método de compresión, la resolución, el color o profundidad del bit y se pueden definir tags propios del cliente después de la dirección 32768 con la información particular que se requiera.

Conclusiones

El Formato TIFF presenta una estructura sencilla que permite un acceso fácil a los datos que se pueden aprovechar en el desarrollo de aplicaciones informáticas.

Bibliografía

• ALDUS Corporation. Seattle 1992 . Aldus Developers Desk. (Para obtener una copia de la especificación llamar al (206) 628 6593. Seattle, WA, USA 121 pag.

• Chadwick I MAPPING THE ATARI. 1985. Compute Books. Ian Chadwick 270 pag.

• Pascual J. PROGRAMACIÓN AVANZADA EN WINDOWS 2000. 2000. McGraw-Hill, Jorge Pascual, Francisco Charte, Miguel Segarra, Ángel de Antonio, José A. Clavijo 732 pag.

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Ochenta Años de Vida del Instituto

Panamericano de Geografia e Historia I.P.G.H

INSTITUTO PANAMERICANO DE GEOGRAFÍA E HISTORIA

SECCIÓN NACIONAL DEL ECUADORTeléfonos: 02-2224663/02-2525378; Casilla Postal:

17.01.3898, e-mail: [email protected]

Hace 80 años en el marco de la Sexta Conferencia Americana, realizada del 16 de Enero al 20 de Febrero de 1928 en la Habana, en el acápite de cooperación intelectual se incluyó como primer punto el “Establecimiento de un Instituto Geográfico Panamericano que sirva de centro de coordinación, distribución y divulgación de los estudios geográficos de América, para facilitar el estudio de las cuestiones de fronteras entre las naciones americanas”. Presentándose dos proyectos para su creación uno Mexicano y otro por parte de Cuba. La principal diferencia entre uno y otro era la de que el mexicano ideaba un Instituto pequeño, austero y más de coordinación, mientras el proyecto Cubano planteaba un Instituto grande entre otros aspectos con un personal técnico numeroso, procedente de todas las repúblicas americanas. La comisión encargada de este acápite, luego de los análisis y discusiones respectivas decidieron aprobar la propuesta mexicana con algunas modificaciones importantes como en el Art. 5, que establecería como una función del Instituto el estudio de las fronteras, en donde se proponía una redacción diferente. “Hará estudios el (Instituto) tendientes al esclarecimiento de las cuestiones de fronteras, siempre que lo soliciten todos los países directamente involucrados en dichas cuestiones”, y quizá la más importante ya que cambiaba la naturaleza del Instituto, al convertirlo en Instituto de Geografía e Historia, ampliaba notablemente su ámbito de acción. La justificación fundamental era la de que para tratar asuntos de frontera era necesario contar con estudios de documentos históricos.

Una vez creado el IPGH, se delegó a la Unión Panamericana (Organismo predecesor de la OEA) para que decidiera la sede del nuevo organismo, la misma que decidió que sea México DF., a pedido oficial de este país.

Mediante acuerdo suscrito el 12 de Enero de 1949, el IPGH, pasa a ser un Organismo Especializado

de la Organización de Estados Americanos (OEA), con los siguientes objetivos:

a) Fomentar, coordinar y difundir los estudios de Cartografía, Geografía, Historia y Geofísica, y los relativos a las ciencias afines para América. Para lo cual se organizan cuatro comisiones, una para cada ciencia o campo de actividad.

b) Promover y realizar estudios, trabajos y capacitaciones en esas disciplinas.

c) Promover la cooperación entre los Institutos de sus disciplinas en América y con las Organizaciones Internacionales afines.

Las actividades y proyectos que desarrolla el Instituto se conjugan en tres programas que cumplen los fines ya señalados:

a) Dirección y administración,b) Publicaciones,c) Asistencia Técnica.

Solamente los Estados Americanos pueden ser miembros del IPGH. Existen también la Categoría de Observador Permanente, actualmente España, Francia, Israel y Jamaica, tienen esta calidad.

Los Estamentos Panamericanos del IPGH son los siguientes:

1. Asamblea General (cada 4 años)2. Consejo Directivo (cada año)3. Secretaría General (México)4. Comisiones Técnicas de:

• Cartografía (Santiago-Chile)• Geografía (Aguascalientes-México)• Historia (Sao Paulo-Brasil)• Geofísica (Colorado-USA)

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De las secciones nacionales

Por resolución y disposición estatutaria, en cada Estado Miembro funciona una Sección Nacional cuyos componentes son nombrados por cada gobierno, el mismo que asignará el presupuesto anual para su funcionamiento. Cuenta con su Presidente, Vicepresidente, Miembros Nacionales, Principales y Alternos de Cartografía, Geografía, Historia y Geofísica, y más de 60 miembros de Comités y Grupos de Trabajo, de tal modo que el capital humano del Instituto está constituido por numerosos científicos e investigadores en sus campos de acción.

En el caso de Ecuador, el Reglamento Interno de la Sección Nacional, aprobado por Decreto Supremo No.1751 firmado el 11 de Agosto de 1977, establece que su Presidente Nato es el Director del Instituto Geográfico Militar, quien junto a los miembros nacionales de las Comisiones y sus Alternos, más el Secretario Técnico, conforman el “Consejo Directivo”, estamento que dictará las

políticas de acción, planes y proyectos para la Sección Nacional. Constituye el nexo de unión entre los investigadores y estudiosos de las cuatro ciencias de su competencia, así como con el IPGH Panamericano, para coordinar y apoyar proyectos y estudios, cuya ejecución y publicación pueden ser financiadas por el Instituto.

El sostenimiento económico del IPGH se hará mediante el aporte de cuotas anuales de los Estados Miembros, las mismas que serán calculadas de acuerdo con la escala de contribuciones que utiliza la Secretaría General de la Organización de los Estados Americanos; basándose en un Presupuesto Anual preparado por la Secretaría General analizado y aprobado por los Estados Miembros y las Autoridades del Instituto que debe estar orientado principalmente hacia la asistencia técnica traducida principalmente en el apoyo financiero a proyectos que presentan los países miembros, becas para estudios de especialización, publicación de estudios e investigaciones y el funcionamiento administrativo.

SalveFacchaLa mayor reservade agua potable

SalveFacchaLa mayor reservade agua potable

La capital de los ecuatorianos y Patrimonio Histórico de la Humanidad se halla en plena expansión urbanística debido al crecimiento poblacional y territorial del Distrito, por ello la Municipalidad de Quito y la EMAAP-Q ejecutan proyectos de infraestructura, encaminados a mejorar las condiciones de vida de la ciudadanía. La planificación estratégica y visionaria ha permitido disponer de agua suficiente para atender las necesidades de los quiteños.

Uno de los principales proyectos que merecieron la atención de la actual administración municipal, al inicio de su gestión, fue la construcción de la Presa Salve Faccha, con lo cual se incrementaron los caudales de agua potable a vastos sectores del norte de Quito y otras zonas que por muchos años habían sufrido un constante desabastecimiento y un deterioro de las condiciones de salubridad.

El Proyecto Papallacta construido en 1990, efectúa la captación y el tratamiento de 3 mil litros por segundo, caudal que es conducido mediante un sistema de bombeo hasta la Planta de Bellavista en la ciudad de Quito. La EMAAP-Q, ha implementado en los últimos años, importantes proyectos que garantizan la cantidad y calidad del agua potable a los habitantes del Distrito: como la modernización de la Planta de Bellavista y optimización del Sistema Papallacta.

Actualmente La Presa Salve Faccha, es una importante reserva para situaciones de emergencia como la ocurrida durante la erupción del volcán Reventador y el derrame de petróleo en la laguna de Papallacta, que afectó la provisión de agua proveniente de otras fuentes.

El reto de construir la más importante obra de agua potable en el país, en medio de una compleja geología y condiciones climáticas duras, puso de

manifiesto la capacidad técnica y organizativa del Municipio de Quito y la EMAAP-Q con resultados altamente satisfactorios.

Con el propósito de incrementar el caudal, se mantenga una reserva para las épocas de estiaje, se produzca una generación de 15 Mw de energía y, que al mismo tiempo utilice las obras ya construidas del proyecto original, la EMAAP-Q diseñó y ejecutó el proyecto a gravedad denominado Optimización del Sistema Papallacta.

El ahorro de energía en el Sistema Papallacta que abastece a la ciudad con el 50% del agua potable se lo estima en 2,5 millones de dólares anuales.

Los componentes del Proyecto Optimización del Sistema Papallacta, incluida la presa Salve Faccha; están en funcionamiento progresivamente desde enero de 1998.

Ubicación dela presa Salve FacchaConsiderando que la Presa Salve Faccha se encuentra dentro de la Reserva Ecológica Cayambe-Coca, la EMAAP-Q elaboró un estudio minucioso de impactos ambientales, el mismo que fue aprobado por el Ministerio de Ambiente, que regula y norma la construcción del proyecto.

La construcción de la Presa Salve Faccha empezó en noviembre de 2000, y concluyó en marzo del 2002.

Esta Presa tiene una altura de 44 metros y la longitud de la corona de 199m, con una capacidad de almacenamiento de 12´500.000m3 de agua. La estructura de toma trabaja sumergida para una capacidad máxima de 1.450 lts/seg, incrementando en 1000 lts/seg el caudal del Sistema Papallacta en condiciones normales. Gracias a esta obra Quito no hasufrido desabastecimiento de agua potable a pesar dehaberse presentado contingencias como la erupción del volcán Reventador en noviembre de 2002 y el derrame de petróleo en los ríos Sucus y Tambo, contaminando la laguna de Papallacta en abril del 2003.

Estación recuperadora(Palugillo)La Central Hidroeléctrica Recuperadora, instalada en el tramo a gravedad, tiene una potencia máxima de 14,7 Mw y su finalidad es recuperar parte de la energía que se requiere en el sistema de bombeo, además comercializar los excedentes en el mercado eléctrico mayorista.

Estación de bombeode Papallacta

Funciona con equipos e infraestructura que se manejande manera automatizada, desde el Centro de Control Bellavista, mediante un sistema SCADA que permite monitorear y visualizar al día los parámetros hidráulicos, eléctricos, mecánicos, estado de los equipos, optimizando el proceso de abastecimiento de agua a la ciudad de Quito.

Uno de los principales proyectos fue la construcción dela Presa Salve Faccha, la misma que incrementó los caudales de agua potable a vastos sectores del norte de la ciudad de Quito y otras zonas que por muchos años han sufrido un constante desabastecimiento y un deterioro de las condiciones de salubridad.

La Presa Salve Faccha utilizó las aguas del Río Cunuyacu, para crear un embalse de regulación y reserva de 10.500.000 m3 e incrementar en mil l/seg el caudal del Sistema Papallacta.

El reto de construir la más importante obra de agua potable en el país, a 3.900 m.s.n.m, en medio de una compleja geología y condiciones climáticas rigurosas,

ha puesto de manifiesto la capacidad técnica yorganizativa del Distrito Metropolitano de Quito y de la EMAAP-Q, con resultados altamante satisfactorios.

Control y mitigaciónde impactos ambientales

En el contrato de ejecución de la obra se crearon los rubros necesarios que han permitido el control y mitigación de los impactos ambientales; además, se elaboró un documento con especificaciones técnicas muy estrictas, las mismas que se aplicaron en la construcción de la obra

Zonas de influenciade la Presa Salve Faccha

La presa Salve Faccha dota de agua potable a las siguientes parroquias del Distrito Metropolitano de Quito: Nayón, Zámbiza, Llano Chico, Pomasqui, San Antonio, Calderón, Pifo, Puembo, Yaruquí, Checa, El Quinche, Tababela, Cumbayá, Tumbaco, Guayllabamba,incluida la zona del nuevo Aeropuerto de Quito.

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