Universidad Autónoma Chapingo en su Unidad Universitaria Regional Zona Árida por permitirme participar en el posgrado Recursos Naturales y Medio Ambiente en Zonas Áridas. Después de graduarme, participé en un programa de reforestación y conservación de suelos en el municipio de Ahumada, Chihuahua. En el último semestre de mis estudios de maestría participé en una estancia de investigación en la Universidad de Arizona, donde trabajé en el tema "Índice de Vegetación &.
INTRODUCCIÓN GENERAL
Además, las sequías severas y recurrentes provocaron condiciones críticas para la productividad de los pastos, lo que afectó negativamente la economía del sistema vaca-cría (Pinedo et al., 2013). Ha aumentado el crecimiento de la agricultura de regadío a expensas de los pastizales (Gauthier et al., 2003). La evaluación de la fragmentación del hábitat en los ecosistemas áridos y semiáridos de la región norte del estado de Chihuahua debido a actividades antropogénicas con teledetección proporcionará información que permitirá mitigar los impactos humanos y promover el uso sostenible de los recursos naturales.
OBJETIVOS
- Objetivo General
- Objetivos Específicos
HIPÓTESIS
REVISIÓN DE LITERATURA
- Medio Ambiente y Recursos Naturales
- Actividades Antropogénicas y Recursos Naturales
- Fragmentación del Ecosistema
- Percepción Remota
- Antecedentes
- Elementos para la Percepción Remota
- Sensores Remotos
- Landsat
- Percepción Remota para Evaluación de la Cubierta Vegetal
- Cambios en la Cobertura del Suelo
- Métrica del Paisaje
- Índice de Vegetación NDVI
El impacto de las actividades antropogénicas también se manifiesta en los ecosistemas de las zonas áridas y semiáridas. La expansión de la agricultura de regadío a expensas de los pastizales ha aumentado significativamente (Gauthier et al., 2003). La teledetección es un área multidisciplinar que permite la observación, exploración y seguimiento de la superficie terrestre.
Como fuente de energía, los sensores pasivos dependen de los cambios en la gravedad y la radiación emitida por la Tierra. La resolución depende de la configuración de la órbita del satélite y del diseño del sensor. Son útiles para el monitoreo de la vegetación, aplicaciones geológicas, en el estudio de recursos naturales y cultivos (INEGI, 2019).
Teledetección para la evaluación de la cobertura vegetal 1.6.1 Cambios en la cobertura del suelo 1.6.1 Cambios en la cobertura del suelo. Los datos de teledetección han sido una de las principales fuentes para determinar cambios espaciales y temporales en la cobertura del suelo. La detección del uso y cobertura del suelo fue una de las primeras aplicaciones de la teledetección.
Se obtiene una descripción detallada de los cambios, el estado y la estructura de la vegetación utilizando datos de teledetección. Estas decisiones determinarán el monitoreo de la vegetación y el éxito de una aplicación específica de teledetección en la vegetación. El NDVI se ha podido relacionar con las diferentes fases fenológicas de la cubierta vegetal.
LITERATURA CITADA
Aplicación de sensores remotos en el análisis de la fragmentación del paisaje en Cuchillas de la Zarca, México. Consultado en https://www.lifeder.com/activityes-anthropogenicas/. Clasificación de la cobertura terrestre y análisis de detección de cambios utilizando imágenes de teledetección multitemporal y métricas del paisaje. Respuestas divergentes de la cubierta vegetal en los ecosistemas del suroeste de EE. UU. a años secos y húmedos en diferentes elevaciones.
Detecting Climate Effects on Northern Mixed Prairie Vegetation Using NOAA AVHRR 1-km Time Series NDVI Data. 2006) Habitat fragmentation and landscape change: an ecological and conservation synthesis. Consult https://www.nrcan.gc.ca/maps-tools-publications/satellite-imagery-air-photos/remote-sensing-tutorials/fundamentals-remote-sensing-. Archivos Landsat USGS EROS Archive - Landsat Archive - Landsat 7 ETM+ Level-2 Data Products - Surface Reflectance- Recuperado de https://www.usgs.gov/centers/eros/science/usgs-eros- archive-landsat-archives -landsat -7-etm-level-2-data-products-. surface?qt-science_center_objects=0#qt-science_center_objects Valdés, A. Modelos van paisaje en análisis de fragmentación: de la. biogeografía de islas a la approximación de paisaje continuo.
Análisis de la fragmentación del bosque templado mediante sensores remotos de resolución espacial media en Pueblo Nuevo, Durango. Análisis de fragmentación del paisaje de la Reserva de la Biosfera Los Tuxtlas, Veracruz, México.
ARTICULO CIENTÍFICO
INTRODUCCIÓN
Los ecosistemas en zonas áridas y semiáridas se encuentran entre los más extensos a nivel global y se caracterizan por su extrema fragilidad en relación a eventos naturales y/o antropogénicos (Matthew et al., 2020). Las sequías severas y recurrentes han impuesto una situación crítica sobre la vegetación natural y la productividad de los pastizales (Pinedo et al., 2013). Estos procesos inducen un estado de fragmentación que exacerba el progresivo estado de deterioro; El 85% de las propiedades se encuentran descuidadas, el 87,5% tiene problemas de erosión y hay una disminución del 12,8% en la superficie sólo en pastizales medianos (Royo et al., 2005).
Los datos y técnicas de teledetección en combinación con sistemas de información geográfica permiten analizar y clasificar los patrones cambiantes de los hábitats durante un largo período de tiempo (Fichera, Modica & Pollino, 2012). El índice de vegetación NDVI es un parámetro obtenido a partir de los valores de reflectancia de las bandas espectrales roja (R) e infrarroja cercana (NIR) de cada sensor satelital, cuyo rango de variación, normalizado, está entre −1 y +1. La actividad humana en la modificación de los ecosistemas naturales y la ocupación desordenada del territorio con fines de producción urbana o agrícola ha exacerbado el impacto de los fenómenos naturales, provocando desastres con altísimos costos sociales y económicos (Sarukhán et al., 2017).
La evaluación de la fragmentación del hábitat, en ecosistemas áridos y semiáridos de la región norte del estado de Chihuahua, debido a actividades antropogénicas a través de sensores remotos y SIG es vital para mitigar los efectos humanos y promover el uso sostenible de los recursos naturales. Identificar el impacto de los factores antropogénicos en el cambio de uso del suelo y la fragmentación del ecosistema semiárido ubicado en el municipio de Janos, Chihuahua. Calcular la fragmentación de los ecosistemas ubicados en el municipio de Janos, Chihuahua a partir de mapas temáticos de cobertura del suelo.
Las actividades antropogénicas están generando cambios en el uso del suelo y fragmentación de los ecosistemas semiáridos del norte de México.
MATERIALES Y MÉTODOS
- Área de Estudio
- Descarga de Imágenes Satelitales
- Análisis NDVI
- Cálculo de Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada
- Comparación de NDVI
- NDVI y Variables Climatológicas
- Análisis de Cobertura de Uso de Suelo
- Evaluación de Precisión
- Matrices de Confusión
- Análisis del Paisaje
Cálculo del índice de vegetación de diferencia normalizada Los pasos para calcular el NDVI se detallan en la Figura 2. El NDVI se calculó mensualmente para los años 1988 y 2019 con un script en Google Earth Engine (GEE) utilizando 1157 imágenes de USGS Landsat 5 TM Collection 1 TIER 1 y 630 imágenes del USGS Landsat 8 Collection 1 TIER 1 calibradas a la atmósfera superior y Landsat 8. El análisis del cambio de cobertura del suelo se realizó en el municipio de Janos entre 1988 y 2019 para los meses de mayo y agosto/septiembre.
El sistema de clasificación de la cobertura del suelo se basa en cuatro grupos: agricultura, bosques, vegetación desértica y tierras desnudas. Otra razón fue que la firma espectral se confundía entre áreas de terreno baldío y áreas urbanas. La evaluación de la precisión consiste en comparar las imágenes clasificadas con imágenes de referencia, utilizando Google Earth.
Se utilizó un método estratificado para el muestreo de puntos, donde se tomaron aleatoriamente 100 puntos de cada una de las imágenes clasificadas para determinar si el punto estaba en la clasificación correcta. 45 precisión de clasificación de cada mapa para Janos, Chihuahua para los meses de mayo y septiembre/agosto, para los años 1988 y 2019. Se realizó una descripción de la composición y configuración de la cobertura utilizando métricas de clase y paisaje para analizar los parches que fueron adquiridos entre 1988 y 2019, para determinar el porcentaje de fragmentación del área.
Los resultados de las tres mediciones paisajísticas fueron exportados a Excel, donde se calculó el porcentaje de fragmentación que se ha presentado a lo largo del tiempo en el municipio de Janos, Chihuahua.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
- Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada
- Mapas de NDVI
- Diferencias de índices de Vegetación de Diferencia Normalizada
- Mapas de Diferencias
- Diferencias Mayo 2019 - Mayo 1988
- Diferencias Agosto 2019 - Septiembre 1988
- Correlación NDVI y Variables Climáticas
- Clasificación Supervisado de Uso de Suelo
- Mapas Clasificación Supervisada de Uso de Suelo
- Matrices de Confusión
- Graficas Porcentaje de Cambio
- Métricas del Paisaje
En la zona sur del municipio existen áreas con valores mayores a 0,3, que indican una mayor presencia de vegetación. Mientras que en el sur existen zonas forestales que presentan los valores de NDVI más altos. Las áreas agrícolas continúan identificadas, pero en este caso parecen estar un poco más en el centro del municipio en comparación con mayo de 1988 y septiembre de 1988.
Es importante señalar que existen grandes superficies agrícolas en el municipio, especialmente en el centro, norte y noroeste. En la zona forestal del sur de Janos se puede observar degradación de la vegetación, representando valores de NDVI entre 0 y -0,98. El mapa elaborado para la diferencia de NDVI entre agosto de 2019 y septiembre de 1988 (Figura 9) muestra una gran cantidad de áreas con un aumento de NDVI durante el periodo de estudio para gran parte del municipio.
Las áreas clasificadas como bosques mostraron una disminución en el NDVI que se puede ver en rojo. En la Tabla 8 se muestran los coeficientes de variación del tamaño promedio de parche (CVTPP) para cada clase determinada en el municipio. En la temporada de lluvias (agosto/septiembre) se observa un aumento del CVTPP para las clases agrícolas en un 7%, tierra desnuda en un 27% y bosque en un 546%; mientras que la clase de vegetación desértica mostró una disminución del -67% en el CVPTT.
Otra clase que mostró un aumento en porcentaje relativo fue bosque con 72% y 154% para mayo y septiembre respectivamente.
CONCLUSIONES
60 diferencias en el índice para la temporada de mayor precipitación, se observaron aumentos considerados en el índice, hubo una disminución en el índice en las áreas consideradas como bosques alrededor del municipio y fueron pocas las áreas que no mostraron cambios en Janosh. Este fenómeno se capta a través del índice de vegetación NDVI que utiliza las bandas roja e infrarroja del espectro electromagnético. Los resultados obtenidos serán de gran importancia para futuros estudios para comprender la fragmentación que se produce en diferentes áreas.
A través del método utilizado en este trabajo, es posible desarrollar planes de manejo de recursos naturales para mitigar el impacto de las actividades antropogénicas en los hábitats naturales. Lo anterior para aumentar la precisión de algunas clases que afectan los resultados de las estadísticas del paisaje. Será fundamental contar con bases de datos climáticas completas y actualizadas para establecer con mayor certeza la correlación entre índices de vegetación como el NDVI y las variables climáticas.
LITERATURA CITADA
