DETERMINACIÓN DE LA SUPERFICIE DE VEGETACIÓN EN EL OASIS DE SAN PEDRO DE ATACAMA - REGIÓN DE ANTOFAGASTA, MEDIANTE IMÁGENES SATELITALES DE ALTA RESOLUCIÓN Subtitulo de la presentación en una línea
Hugo A. Román Muñoz Enc. Regional RNR SAG Región de Antofagasta Taller SIG, Valdivia 22 – 24 Abril 2014
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INTRODUCCIÓN • “Oasis” es una palabra griega para una tierra verde, fértil y con suministro de agua en el desierto (Webster’s Encyclopedic Unabridged Dictionary of the English Language, 1989; en Potcher et al., 2008). • El Oasis de San Pedro de Atacama (SPA) está ubicado en el extremo norte de la cuenca prealtiplánica del Salar de Atacama, provincia de El Loa a una altitud de 2.460 m.s.n.m. • Superficie Región de Antofagasta: 126.049,1 Km2 (12.604.910 has) • Superficie Provincia de El Loa: 41.999,6 Km2 (4.199.960 has) • Superficie Comuna de San Pedro de Atacama: 23.438,8 Km2 (2.343.880 has) • Población Comuna SPA censo 1992: 2.829 habitantes • Población Comuna SPA censo 2002: 4.969 habitantes urbana + rural (INE , 2007).
• Aumento del 76 % en la población respecto del año 1992 !!!!
• El Oasis de San Pedro de Atacama está constituido por un mosaico de manchas vegetacionales que hasta ahora conservan sus nombres en el idioma originario (Kunza): Catarpe, Quitor, Contituqui (Conde Duque), Solcor, Yaye, Larache, Tchecar, Sequitor, Vilama, Solor, Cucuter, Poconche, Beter, Coyo y Tulor (Ayllus).
• Estos reciben las aguas superficiales y de los deltas subterráneos de los ríos San Pedro y Vilama, que riegan e infiltran una amplia zona, sustentando la vitalidad de estos oasis (Llagostera, 2004).
Ubicación Ayllus en Imagen Combinación Infrarrojo Falso Color RGB 4-3-2
Catarpe Quitor
Vilama
Conde Duque Yaye
Solcor Larache
Tchecar Sequitor Solor
Coyo
Poconche
Tulor
Beter
Cucuter
• El Oasis de SPA tendría una superficie de 1.695 hectáreas distribuidas en sectores separados en forma natural denominados Ayllos, sectores agrícolas bajo riego, los cuales se ubican en un antiguo cono de deyección actualmente inactivo. Corresponde al lugar de mayor superficie agrícola de la Región (IREN - CORFO, 1976). • Esta superficie corresponde al 0,07 % de la Comuna de SPA; 0,04 % de la Provincia de El Loa; y al 0,01 % de la Región de Afta. • De esta superficie en el año 1975 solo se practicaban cultivos anuales en el 56 % (950,45 Has). Alfalfa 700,5 Has + Maíz 146,2 Has + Trigo 103 Has + Cebada 0,75 Has.
• Para el resto 744,55 Has, se indica que corresponde a frutales (perales, higueras, membrillos, vides). • INE Censo Agropecuario 2007: Para la Comuna de SPA se registran 1.692,83 Has como Total de Suelos de Cultivo (Forrajeras 749,65 + Cultivos Anuales y Permanentes 322,48 + En Berbecho y descanso 620,70)
Las imágenes satelitales utilizadas en Estudio IREN - CORFO 1976, corresponden al Landsat 1 lanzado en 1972, Barredor Multiespectral MSS. Metodología de calculo de la superficie vegetacional :
• Posteriormente, en el año 2002 en el marco de la Estrategia Regional y Plan de Acción para la Conservación y Uso Sustentable de la Diversidad Biológica Regional (ERB), el área de los “Ayllus de San Pedro de Atacama” es seleccionada dentro de los 14 Sitios Prioritarios para la Conservación de la Biodiversidad de la Región de Antofagasta. • Esta instancia le asigna una superficie de 11.382 hectáreas a este Sitio Prioritario. • 11.832 – 1.695 = 9.687 hectáreas de diferencia para un mismo lugar ???
Poligono Sitio Prioritario “Ayllus de San Pedro de Atacama” ERB 2002; 11.382 há. Se excluyen Ayllus de Solor, Cucuter y Poconche, y se incluye suelo desnudo que no corresponde a Ayllus.
• San Pedro de Atacama ha experimentado un incremento de la actividad turística en los últimos 20 años y de forma acelerada en los últimos 10 años , convirtiéndose en uno de los tres destinos turísticos más importantes de Chile, siendo el segundo destino más importante en términos del número de visitantes (ARDP, 2008 en Bushell y Salazar, 2009). • De acuerdo a estadísticas disponibles del Servicio Nacional de Turismo SERNATUR, el número de visitantes a San Pedro de Atacama expresado como pernoctación total ha experimentado un aumento sostenido entre el año 2004 y el 2009 lo que se puede observar en gráfico siguiente:
• Nota: Datos de años 2010 a 2013 no fue posible visualizarlos
Población SPA año 2002 < 5.000
Fuente: Estadísticas de Alojamiento Turístico según Comunas SERNATUR
• Los visitantes que llegan a la zona encuentran alojamiento en la variedad de hoteles, hostales, residenciales y campings que se ubican principalmente en el pueblo de San Pedro de Atacama ubicado en medio de uno de los Ayllus que conforman el Oasis (Ayllu de Conde Duque) donde debido al “efecto oasis” encuentran condiciones ambientales mucho más confortables que las que le corresponden al área por latitud y altitud. • Este denominado “efecto oasis” se expresa en un “efecto refrescante” provocado por la vegetación (Givoni, 1991; Kai et al., 1997; Oke, 1987; en Potcher et al., 2008) y en una reducción de la radiación directa y moderación de la velocidad del viento que le otorgan a las zonas de Oasis condiciones ambientales más favorables a las que le corresponderían por la árida zona en que se ubican, las cuales se traducen en condiciones de mayor humedad y tº más templadas que las que se presentan normalmente en un desierto a la altitud de 2.500 m.s.n.m.
• Efecto Oasis = Servicio Ambiental
• De acuerdo a las observaciones realizadas en el marco de la evaluación ambiental de proyectos turísticos que se han sometido al SEIA en el cual participa el SAG, este aumento de la actividad turística ha implicado la generación de al menos las siguientes situaciones: • • • •
Avance urbano, Abandono de la actividad agropecuaria, Extracción de vegetación nativa, y Extracción de agua subterránea desde pozos.
• SEIA no permite evaluar el impacto ambiental que se puede estar provocando en el Oasis de SPA debido al efecto sinérgico de todos los proyectos autorizados. • Además existe un sinnúmero de proyectos de turismo rural que no se someten al SEIA y tampoco IFC (ex-CUS)
MATERIALES Y METODOLOGÍA • Insumos: • Imagen Quick Bird de 05 Febrero de 2005 en WGS 84, Resolución espacial MS 2,4 m; Pan 0,6 m. • Imagen GeoEye-1 de 09 Marzo de 2012 en WGS 84, Resolución espacial MS 1,64 m; Pan 0,5 m.
• Archivo shp de Red Vial 2011 en WGS 84 (MOP – DV) • Puntos de Control tomados con GPS Submétrico SAG • Software ERDAS 2013 • Software Arc GIS 10
2.500 msnm
2.450 msnm
12 Km
2.400 msnm
Curvas de Nivel IGM 1:50.000
Se registraron 24 Puntos de Control en terreno, de acuerdo a Ubicaciones con características singulares y distinguibles en la imagen
Ubicación de Puntos de Control en Imagen
En gabinete, selección de 12 Puntos de Control en la Imagen de acuerdo a distribución representativa en el dominio de la imagen y características más singulares, para proceso de ortorrectificación con software Arc GIS 10 mediante herramienta de Georreferencia
Punto de Control N° 11: By-pass en bifurcación a Valle de la Luna (en vértice SurOeste del bandejón)
La georreferencia se trabajó a escala 1:3.000
Punto de Control N° 20: Camino a Toconao en cruce Gasoducto hacia el Este
En ERDAS se realiza tratamiento de corrección atmosférica con herramienta Raster – Radiometric - Haze Reduction
Corrección Atmosférica con ERDAS 2013
Para la imagen del 2012: po_830724_09.03.2012, también se realiza la corrección atmosférica con ERDAS 2013
En ERDAS se realiza tratamiento para el cálculo del NDVI con herramienta Raster – Clasificación No Supervisada - NDVI
Calculo NDVI en ERDAS
Calculo NDVI en ERDAS
Calculo NDVI en ERDAS: Generación de nueva imagen 2005
Paso de imagen NDVI a shp en ERDAS….faltó pasar a Tema
La imagen NDVI de 2005 generada en ERDAS se trabaja en Arc GIS 10
En imagen NDVI, asignación de clases 1 y 2 sobre pixeles con valores de reflectancia de componentes conocidos para clasificación (Ayllu de Coyo) y discriminación mediante método de máxima verosimilitud
De acuerdo a las cobertura de formaciones vegetacionales de Gajardo; y Luebert y Pliscoff, en el área de estudio se encuentran las siguientes especies de flora y formaciones vegetacionales:
Atriplex atacamensis (Cachiyuyo) Tessaria absinthioides (Brea) Acantholippia sp. (Rica-rica) Prosopis tamarugo (Tamarugo)
Acantholippia sp. (Rica-rica)
Atriplex atacamensis (Cachiyuyo) Prosopis chilensis (Algarrobo)
Prosopis tamarugo (Tamarugo)
Tessaria absinthioides (Brea)
Geoffroea decorticans (Chañar)
Contrastes entre la vegetación y el suelo desnudo para asignación de clases
Vectorización: En Arc GIS se genera polígono con imagen NDVI generada en ERDAS
Elevado N° de polígonos distribuidos en Clase 1 (Vegetación) o 2 (Suelo Desnudo)
Los polígonos son agrupados de acuerdo a las Clases
Resultado: Se obtienen 2 Polígonos (Clase 1 Vegetación; y Clase 2 Suelo desnudo)
Resultado: Se obtienen superficies para los 2 Polígonos (Clase 1 Vegetación; y Clase 2 Suelo desnudo)
Polígono Clase 1 = 2.143 hectáreas de Vegetación
Para la imagen del 2012: po_830724_09.03.2012, se obtiene el NDVI con ERDAS 2013
La imagen NDVI de 2012 generada en ERDAS se intenta trabajar en Arc GIS 10
En ArcGis 10: Raster a polígono imagen 2012
En ERDAS se intenta recortar la imagen 2012
CONCLUSIONES • La superficie obtenida para la vegetación con la imagen Quick Bird 2005 (2.143 Has) resulta mayor en un 26 % a la registrada con imagen Landsat en Estudio IREN – CORFO de 1976.
• Esta diferencia positiva se puede explicar en la mayor resolución espacial de la imagen 2005, que permite registrar la reflectancia de componentes vegetacionales de menor tamaño que forman parte de la vegetación ripariana natural del Oasis de SPA. • Además el Estudio IREN – CORFO 1976 se focaliza solo en áreas con producción agrícola, y aparentemente no incorpora el territorio con vegetación natural ripariana, arbustiva y arbórea, que si es registrado con la imagen 2005. • Pasados más de 30 años, la superficie registrada para cultivos agrícolas según el Censo Agropecuario 2007, es muy similar a la registrado por el Estudio IREN – CORFO de 1976
RECOMENDACIONES • Determinar la superficie de la vegetación mediante una imagen Landsat más actual para comparación de la superficie registrada con imagen Landsat en Estudio IREN – CORFO de 1976.
• Determinar la superficie de vegetación mediante la imagen GeoEye-1 de 2012 para detección de cambios mediante clasificación multi-temporal respecto al año 2005. • Realizar clasificación supervisada para determinación discriminación de distintas clases de vegetación presentes.
y
• Evaluar la pertinencia de aplicar una corrección o realce espacial a las imágenes 2005 y/o 2012 ya que no poseen la misma resolución espacial, con el fin de homogeneizarlas y así eliminar pixeles sin significancia….filtro pasa bajo ???
