1cambios de cobertura y uso de suelo (ccus) en...

Revista Latinoamericana el Ambiente y las Ciencias 10(24): 30 - 50 2019

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1Cambios de cobertura y uso de suelo (CCUS) en Toluca de Lerdo, Estado de México.

Coverage/land use changes (LUCC) in Toluca de Lerdo, Estado de México.

1Raúl Camacho Sanabria, 2Miguel Ángel Balderas Plata, 3José Manuel Camacho Sanabria, 4Víctor Manuel Hernández Madrigal.

1Facultad de Química, UAEM. Paseo Colón S/N, 50120, Toluca, Estado de México, México. Tel:

7228749197. Correo electrónico: [email protected]

2Facultad de Geografía, UAEM. Paseo Universidad S/N, 50110, Toluca, Estado de México,

México. Tel: 7222150255. Correo electrónico: [email protected]

3CONACYT – Universidad de Quintana Roo, División de Ciencias e Ingeniería. Boulevard Bahía

S/N, 77019, Chetumal, Quintana Roo, México. Tel: 983 835 0300. Correo electrónico:

[email protected]

4Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Tierra, UMSNH. Avenida Francisco J. Mujica S/N,

58030, Morelia, Michoacán. Tel: 443 322 3500. Correo electrónico: [email protected]

RESUMEN. Desde hace algunas décadas en Toluca de Lerdo el aumento demográfico de

la población, en combinación, con la expansión y desarrollo de actividades secundarias y

terciarias, producen la demanda de nuevos espacios para la implementación de zonas

habitacionales, industriales y comerciales generando CCUS. Por lo anterior, es necesario

analizar los cambios de cobertura y uso de suelo en Toluca de Lerdo, así como

contextualizar los factores, procesos o causas que han contribuido, en gran medida, al

origen y desarrollo de los CCUS en dicho territorio. Dicho análisis se realizó a través de la

clasificación de imágenes de satélite, de la obtención de mapas de uso de suelo y

vegetación y la validación cartográfica. Los resultados obtenidos expresan que, Toluca de

Lerdo en el periodo de 1986 – 2018 presentó un cambio total de 6 760.68 ha (46.37%), de

las cuales 673.19 ha (4.62%) corresponde a los intercambios entre las diferentes categorías

y 6 087.49 ha (41.75%) representan al cambio neto. Ante dichos cambios las coberturas que

contienen las mayores pérdidas son la agricultura con 6 006.87 ha y el bosque con 637.75

ha. Por su parte, las cubiertas que presentaron las mayores ganancias son el equipamiento

Recibido: Marzo, 2019.

Aprobado: Mayo, 2019.


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urbano con 705.18 ha y la zona habitacional con 5 475.84 ha. La pérdida y ganancia de

superficies entre las categorías muestran que en un periodo de 32 años los cambios

ocurridos tienden a la expansión urbana.

ABSTRACT. For some decades in Toluca de Lerdo the demographic increase, in

combination, with the expansion and development of secondary and tertiary activities,

produce the demand for new spaces for the implementation of residential, industrial and

commercial zones generating LUCC. Therefore, it is necessary to analyze the changes in

coverage and land use in Toluca de Lerdo, as well as contextualize the factors, processes or

causes that have contributed, to a large extent, to the origin and development of LUCC in

that territory. This analysis was carried out through the classification of satellite images, the

obtaining of land use/cover maps and the cartographic validation. The obtained results

express that, Toluca de Lerdo in the period of 1986 - 2018 presented a total change of 6

760.68 ha (46.37%), of which 673.19 ha (4.62%) corresponds to the exchanges between the

different categories and 6 087.49 ha (41.75%) represent the net change. In view of these

changes, the coverages containing the greatest losses are agriculture with 6 006.87 ha and

the forest with 637.75 ha. For its part, the roofs that presented the greatest gains are the

urban equipment with 705.18 ha and the housing area with 5 475.84 ha. The loss and gain

of surfaces between the categories show that in a period of 32 years the changes occurred

tend to urban expansión.

Palabras claves: Dinámica de uso del suelo, Evaluación cartográfica, Factores

socioeconómicos, Indicadores de cambio, Índices de Braimoh

Keywords: Land use dynamics, Cartographic evaluation, Socioeconomic factors, Indexes

of changes, Indexes of Braimoh.

INTRODUCCIÓN

El desarrollo de los estudios de cambios de cobertura y uso del suelo está orientado al

seguimiento y cumplimiento de múltiples y diversos propósitos u objetivos, los cuales, a su

vez, determinan el alcance de los mismos. Existen estudios de cambio de uso de suelo y

vegetación con un alcance estrictamente descriptivo, enfocados principalmente a la


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caracterización (identificación, localización y cuantificación) de los cambios ocurridos en

las cubiertas vegetales y usos del suelo (Camacho et al., 2015).

Por su parte, el estudio de la dinámica de uso de suelo y los procesos de cambio, permite

realizar un análisis más completo de los cambios ocurridos en determinado territorio y

dependerá de las características de cada espacio geográfico, de las necesidades, objetivos

planteados, el propósito y el alcance (tiempo y presupuesto) que adquiera cada

investigación (De León et al., 2014; Hansen, 2011)

La dinámica de uso de suelo como los procesos de cambio que ocurren en las distintas

coberturas, difieren entre un espacio geográfico y otro. Ambos acontecimientos son

resultado de múltiples, complejos y diversos factores que influyen, condicionan, o en el

peor de los casos, determinan la ocurrencia y frecuencia de los mismos. Entre los factores,

destacan las actividades antrópicas (socioeconómicas) como las principales acciones o

causas que han contribuido, en gran medida, al origen y desarrollo de los cambios de

cobertura y uso del suelo que tienen lugar en un determinado espacio geográfico,

considerando una dimensión temporal y los impactos que generan a los distintos niveles de

integración biológica (Camacho, 2016).

Es así que, el análisis de los cambios de cobertura y uso del suelo en cualquier territorio

conlleva a comprender cómo interactúan los diversos factores socioeconómicos y biofísicos

que en él se encuentran, para conocer las trayectorias de los distintos procesos de cambio

que existen en determinado territorio (Mas & Flamenco, 2011; Pineda et al., 2011).

Por ejemplo, las zonas urbanas han presentado una expansión exponencial en los últimos

veinte años. La atracción de población (aumento en la oferta de fuerza de trabajo en las

actividades del sector secundario y terciario), la planeación deficiente de los centros

urbanos, la concentración de las actividades económicas (industriales y comerciales) y el

desarrollo económico en las zonas urbanas dio paso a la migración, lo que ha implicado el

crecimiento de las ciudades, provocando el cambio de uso de suelo urbano y la

sobreexplotación de recursos naturales (ONU, 2011; Martínez, 2008).

En la localidad de Toluca de Lerdo la expansión y desarrollo de actividades industriales y

comerciales, en combinación con el alto crecimiento demográfico, producen la demanda de

nuevos espacios para la implementación de zonas industriales, comerciales y

habitacionales, generando cambios de cobertura y uso de suelo, principalmente de índole

urbano. Por lo anterior, el propósito de la presente investigación es, analizar los cambios de

cobertura y uso de suelo en Toluca de Lerdo, así como contextualizar los factores y

procesos que determinan su comportamiento.

METODOLOGÍA


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Área de estudio

Toluca de Lerdo (14 578.76 Ha) se localiza en el municipio de Toluca, Estado de México.

Su ubicación geográfica corresponde a las coordenadas 19° 17´ 32´´ de latitud norte y 99°

39´ 14´´ de longitud oeste, y su altitud oscila entre 2600-2700 msnm. Desde el punto de

vista político-administrativo este territorio colinda, al norte con San Pablo Autopan,

Calixtlahuaca, San Andrés Cuexcontitlán y San Mateo Otzacatipan, al sur con

Cacalomacan, Santiago Tlacotepec y San Felipe Tlalmimilolpan localidades del mismo

municipio de Toluca, al oeste con el municipio de Zinacantepec y al este con los

municipios de Metepec y Lerma (Fig. 1) [INEGI, 2009].

Figura 1. Ubicación geográfica de Toluca de Lerdo en el contexto municipal, estatal y nacional.

Fuente: Elaboración propia con base en INEGI (2017)


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Las condiciones climáticas que representan al área de estudio son homogéneas,

características de un clima “Templado subhúmedo con lluvias en verano, de mayor

humedad (Cwbg)”. La temperatura promedio de esta localidad urbana es 13.5 °C. La

precipitación se media anual es 850 mm (INEGI, 2009).

Materiales

Los insumos utilizados para la elaboración de los mapas de uso del suelo y vegetación de

los años 1986 y 2018 fueron imágenes de satélite de los sensores; a) Landsat Thematic

Mapper (TM) de la época seca-fría, correspondiente a la fecha 23 de febrero de 1986 y; b)

Landsat 8 de la época seca-fría, perteneciente a la fecha 10 de enero de 2018. Estos

insumos fueron obtenidos de la plataforma digital Earth Explorer del Servicio Geológico de

los Estados Unidos (USGS).

Elaboración de mapas de uso de suelo y vegetación de Toluca de Lerdo

Las categorías de análisis de este estudio se relacionan a las diversas coberturas y usos del

suelo que se encuentran distribuidas espacialmente en Toluca de Lerdo. El reconocimiento

de dichas variables en el área de estudio se sustenta en los recorridos de campo

(observación directa) y en Romero (2006), Moscoso (2006) y Pauleit et al., (2005). Las

clases de cobertura y usos del suelo considerados en el trabajo fueron, agricultura y terrenos

en descanso, bosque, cuerpos de agua, equipamiento urbano y asentamientos humanos.

El desarrollo de los mapas de uso de suelo y vegetación de Toluca de Lerdo se

determinaron mediante tres etapas:

a) Diseño e identificación de los sitios de entrenamiento

Mediante la combinación de las bandas (4-3-2) 4 (inflarrojo cercano), 3 (visible rojo) y 2

(visible verde), fue posible identificar las clases de análisis, y sobre ésta se digitalizaron

sitios de entrenamiento (grupos de píxeles representativos por clase). La selección espacial

de los campos de entrenamiento se determinó de forma aleatoria y homogénea, a través de

la interpretación de imágenes de satélite y de recorridos de campo in situ [usando como

complemento un sistema de geoposicionamiento global (GPS)].

La delimitación de dichos sitios se llevó a cabo en base a la regla general de Jensen (1996),

que consistió en elegir el número de bandas utilizadas en la elaboración de los parámetros

de clasificación. Además, para calibrar el clasificador se utilizaron los campos de

entrenamiento y posteriormente, estos se representaron gráficamente obteniendo como

resultado las firmas espectrales para cada una de las clases (García & Mas, 2008).

Se integró un mínimo de 50 campos de entrenamiento para cada una de las categorías, es

decir: a) para el año 1986 se establecieron un total de 380 (76 corresponden a bosque, 50 a

cuerpos de agua, 100 a la agricultura, 50 de equipamiento urbano y 104 a los asentamientos

humanos) y; b) en cuanto al año 2018 se establecieron 450 áreas (70 representan al bosque,


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50 a cuerpos de agua, 100 a la agricultura, 80 de equipamiento urbano y 150 a los

asentamientos humanos).

b) Clasificación

La clasificación supervisada de las imágenes de satélite de los años 1986 y 2018 se realizó

con base en la aplicación del método o algoritmo de máxima verosimilitud (máxima

probabilidad-Max Like). Dicho algoritmo representa los parámetros de clasificación

previamente calculados (determinado como un clasificador calibrado), lo cual, permitió

etiquetar cada píxel de la imagen con una de las categorías establecidas (Lira, 2010). A

partir de la aplicación de este método se generaron los mapas de uso de suelo y vegetación

de los años 1986 y 2018 de Toluca de Lerdo. Los métodos, técnicas y procedimientos

establecidos en las fases metodológicas de preclasificación y clasificación fueron

ejecutados en la aplicación ArcGis 10.2.

c) Validación cartográfica

Los mapas de uso de suelo y vegetación elaborados para los años 1986 y 2018 fueron

sometidos al proceso de evaluación de la confiabilidad temática para conocer su grado de

certeza y fiabilidad (Mas & Couturier, 2011). Lo anterior se fundamenta a partir de las

distintas fases que comprenden al proceso de evaluación cartográfica. Enseguida se

describe cada uno de los procesos.

Diseño del muestreo. Consta de tres etapas: 1) la unidad de muestreo ocupada fue el pixel;

2) el método de muestreo utilizado fue el aleatorio estratificado, el cual permite tener parte

del control sobre la distribución de los sitios de muestreo, garantizando que no se sobre-

muestren las clases con mayor extensión en relación a las de menor extensión (Mas et al.,

2003; Mas & Couturier, 2011) y; 3) el tamaño de la muestra se determinó con base en los

parámetros establecidos por Mas y Couturier (2011), quienes determinan que para obtener

un medio intervalo de confianza de 5% y una fiabilidad global estimada de 80% para un

mapa se deben aplicar por lo menos 250 sitios de validación (50 por categoría).

Evaluación de los sitios de verificación. Se realizó el registro de los puntos de muestreo in

situ, es decir, los sitios de verificación fueron obtenidos mediante los recorridos de campo y

con el uso de un navegador GPS, para posteriormente asociarlos con una categoría de la

leyenda que se localiza en los mapas de uso de suelo y vegetación.

Análisis de los datos. Esta etapa se desarrolló mediante la elaboración de la matriz de

confusión (o de error), que permite comprobar la información de los sitios de verificación

con las clases clasificadas en los mapas. Esta matriz se integra por columnas que

representan las categorías del mapa, donde, las filas muestran las clases de referencia y la

diagonal constituye el número de sitios o puntos de verificación para los cuales hay

correlación entre los datos de referencia y las clases del mapa, mientras los marginales

expresan errores de asignación (Mas et al., 2003; Mas & Couturier, 2011) (Tabla 1).


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Tabla 1. Matriz de confusión o de error

Verdad imagen (Categorías del mapa = j)

Verdad terreno (Clases de referencia= i)

j1 j2 … jq Total

i1 i1 j1 i1 j2 … i1 jq i1+

i2 i2 j1 i2 j2 … i2 jq i2+

… … … … … …

iq iq j1 iq j2 … iq jq iq+

Total + j1 + j2 … + jq ∑i+ ∑+j

Donde:

ij = Representa el número de puntos (superficie) correctamente clasificados de cada categoría o

clase.

i1+ = Es la suma de los puntos (superficie) correspondientes a la clase de referencia i1.

+j1 = Corresponde a la suma de los puntos (superficie) de la categoría del mapa j1.

Ʃ+j o Ʃi+ = Es el total de la suma de los puntos de las clases de referencia (ƩPi+), o bien, el total de

la suma de los puntos correspondientes a las categorías del mapa (ƩP+j).

Los datos obtenidos a partir de la matriz de error o de confusión permitieron determinar y

calcular el intervalo de confianza y los índices de fiabilidad para cada uno de los mapas

(1986 y 2018), considerando una fiabilidad estimada de 80% (Stehman & Czaplewski,

1998) (Tabla 2).

Tabla 2. Ecuaciones para obtener índices de fiabilidad y medio – intervalo de confianza

Indicador Fórmula

Confiabilidad global o exactitud general Pc = (ƩP ij / ƩP+j o Pi+)* 100

Medio – intervalo de confianza B= zα / 2√p(1- p) / n

Error de comisión Ec= (1-(P ij / P +j))* 100

Error de omisión (Eo)= (1-(P ij / P i+))* 100

Confiabilidad del usuario Cu= (P ij / P +j)* 100

Confiabilidad del productor Cp= (P ij / P i+)* 100

Fuente: Elaboración propia con base en Camacho et al., (2015); Mas et al., (2003); Mas y Couturier

(2011).


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Dinámica y procesos de cambio en Toluca de Lerdo

El análisis de la dinámica (espacio-temporal) de los cambios de cobertura y uso de suelo

acontecidos en Toluca de Lerdo se ejecutó mediante el cálculo de los indicadores de

cambio referentes a pérdidas, ganancias, cambios netos, cambio total e intercambios entre

las distintas categorías (Pontius et al., 2004). También se determinaron los índices de

Braimoh (persistencia), los cuales permiten evaluar las características de zonas estables en

correspondencia a las pérdidas, ganancias y cambios netos por cobertura (Braimoh, 2006)

(Tabla 3).

Tabla 3. Indicadores de cambio e índices de persistencia

Indicador Fórmula

Pérdidas Lij = P j+ - P jj

Ganancias Gij = P +j - P jj

Cambio neto Dj = Lij - Gij

Intercambios Sj = 2XMIN(P j+ - P jj, P +j - P jj

Cambio total Cj = Dj + Sj

Índice de ganancia a persistencia Gp = Gij / P jj

Índice de pérdida a persistencia Lp = Lij / P jj

Índice de cambio neto a persistencia np = Gp - Lp

Fuente: Elaboración propia con base en Pontius et al., (2004) y Braimoh (2006)

Tasas anuales de cambio

Se determinaron tasas anuales de cambio para el periodo 1986-2018 en Toluca de Lerdo,

esto a partir de las superficies correspondientes a las coberturas y usos del suelo que se

localizan espacialmente en los mapas de ambos años (1986 y 2018). También se consideró

el área corregida de cada una de las clases de análisis obtenida a través del método de Card

(1982). Dichas tasas de cambio se calcularon con base en la Ecuación 1 determinada por la

FAO (1996):

Ecuación 1. t = (S2 / S1)1/n -1


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Donde:

t = Tasa de cambio (se multiplica por 100 para expresarse en porcentaje)

S1 = Superficie de un tipo dado de cobertura/uso del suelo en el tiempo uno

S2 = Superficie de la misma cobertura/uso del suelo en el tiempo dos

n = Número de años transcurridos entre los dos tiempos

Factores que determinan el cambio de cobertura y uso de suelo en Toluca de Lerdo

La determinación de las variables explicativas, elementos y factores (sociales-económicos-

culturales) que condicionan los cambios de cobertura y uso del suelo, se fundamenta en

trabajo de gabinete (recolección de información estadística) y en recorridos de campo in

situ, lo cual permitió la descripción detallada de las relaciones entre ambiente, sociedad y

economía, para incorporar lo que los participantes plantean de la observación realizada en

dicho territorio (cambios de cobertura y uso de suelo) (Palerm, 2008).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Mapas de cobertura y uso de suelo

Se obtuvieron dos mapas de uso de suelo y vegetación de Toluca de Lerdo de los años 1986

y 2018. Para el año 1986, la leyenda del mapa corresponde a cinco categorías: bosque con

una superficie de 901.03 ha, cuerpos de agua 27.17 ha, agricultura y terrenos en descanso 9

871.94 ha, equipamiento urbano 302.74 ha y zona habitacional con 3 475.88 ha, sumando

un total de 14 578.76 ha (Fig. 2).


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Figura 2. Mapa de uso de suelo y vegetación de Toluca de Lerdo 1986

En cuanto al mapa del año 2018, la leyenda representa cinco categorías: bosque con una

superficie de 476.51 ha, cuerpos de agua con 12.49 ha, agricultura y terrenos en descanso

4223.66 ha, equipamiento urbano 987.25 ha y zona habitacional con 8878.86 ha, sumando

un total de 14 578.76 ha (Fig. 3).

De acuerdo con Mas y Couturier (2011), el desarrollo y validación de los mapas de uso de

suelo y vegetación de Toluca de Lerdo de los años 1986 y 2018 se justifican dado que, son

uno de los principales materiales para el estudio y análisis de los cambios de cobertura y

uso de suelo, además a partir de estos insumos las autoridades y los especialistas en el tema

pueden establecer e implementar políticas públicas para el desarrollo sustentable del

territorio.


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Figura 3. Mapa de uso de suelo y vegetación de Toluca de Lerdo 2018

Validación de mapas de usos de suelo y vegetación

Los mapas de uso de suelo y vegetación de Toluca de Lerdo se evaluaron adecuadamente a

través de la ejecución del método de muestreo aleatorio estratificado (Mas & Couturier,

2011). Pues las ventajas de la implementación de este método fueron que, permitió

optimizar el tiempo destinado en la localización y selección espacial de los sitios de

verificación ejecutados mediante el juicio de experto y que las categorías de mayor

extensión presentadas en los mapas no se sobre-muestrearan con relación a las de menor

extensión (Card, 1982; Congalton et al., 1998).

Las tablas 4 y 5 representan los resultados correspondientes a la validación cartográfica,

presentando los valores obtenidos para los índices de confiabilidad e intervalos de

confianza de los mapas interpretados para los años 1986 y 2018. Para el mapa del año 1986


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(Tabla 4) los resultados muestran que, las clases de equipamiento urbano y cuerpos de agua

presentaron una confiabilidad del usuario de 100%, en contraparte, la agricultura, el bosque

y la zona habitacional expresaron una confiabilidad del usuario de 99% y un error de

comisión de 1%.

Referente a la confiabilidad del productor, las categorías de equipamiento urbano y cuerpos

de agua obtuvieron 100%, mientras que la agricultura y la zona habitacional mostraron una

fiabilidad de 99% (y error de 1%), por último, el bosque presentó un porcentaje de 97% de

confiabilidad (con un error de 3%).

Tabla 4. Coeficientes de los índices de confiabilidad e intervalos de confianza

a) Año 1986

Categorías o clases en porcentaje (%) Confiabilidad

global (%)

Intervalo de

confianza de la

confiabilidad

global (%) Bosque

Cuerpos

de agua

Agricultura y

terrenos en

descanso

Equipamiento

urbano

Zona

habitacional

y viviendas

Confiabilidad

del usuario 99 100 99 100 99

99.0 0.014

Error de

comisión 1 0 1 0 1

Intervalo de

confianza de la

confiabilidad

del usuario

0.61 0 1.83 0 0.73

Confiabilidad

del productor 97 100 99 100 99

Error de

omisión 3 0 1 0 1

Intervalo de

confianza de la

confiabilidad

del productor

0.05 0 0.001 0 0.017

Respecto al mapa del año 2018 (Tabla 5), los porcentajes correspondientes a los índices de

confiabilidad e intervalos de confianza determinan que, las clases de equipamiento urbano,

zona habitacional y cuerpos de agua presentaron una confiabilidad del usuario de 100%,

mientras que la agricultura y el bosque expresaron una confiabilidad del usuario de 98% y

un error de comisión de 2%.


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Con lo que refiere a la confiabilidad del productor, las categorías de equipamiento urbano,

zona habitacional y cuerpos de agua, obtuvieron 100%, la agricultura presentó una

fiabilidad de 99% (y error de 1%), por último el bosque un porcentaje de 98% de

confiabilidad (con un error de 2%)

Tabla 5. Coeficientes de los índices de confiabilidad e intervalos de confianza

b) Año 2018

Categorías o clases en porcentaje (%)

Confiabilidad

global (%)

Intervalo de

confianza de la

confiabilidad

global (%) Bosque

Cuerpos

de agua

Agricultura y

terrenos en

descanso

Equipamiento

urbano

Zona

habitacional

y viviendas

Confiabilidad

del usuario 98 100 99 100 100

99.3 0.154

Error de

comisión 2 0 1 0 0

Intervalo de

confianza de

la

confiabilidad

del usuario

0.43 0 1.08 0 0

Confiabilidad

del productor 98 100 99 100 100

Error de

omisión 2 0 1 0 0

Intervalo de

confianza de

la

confiabilidad

del productor

0.03 0 0.001 0 0

Los mapas de uso de suelo y vegetación de Toluca de Lerdo fueron validados

favorablemente, dado que, al ser uno de los insumos más importantes en el análisis de los

cambios de cobertura y en la implementación de políticas públicas para el desarrollo

sustentable del territorio, es ineludible, evaluar dichos insumos cartográficos previo a la

toma de decisiones (Mas & Couturier, 2011). Los mapas de uso de suelo y vegetación de

los años 1986 y 2018 de Toluca de Lerdo, representan una confiabilidad global mayor a

99%, cifra que excede el porcentaje mínimo permisible para la validación cartográfica que

pertenece a 80% (Franco et al., 2006).


43

Dinámica y procesos de cambio en Toluca de Lerdo

Los cambios de cobertura y uso del suelo pueden abordarse con base en la temática que

dicha investigación pueda adquirir o de acuerdo a las características de la zona, por

ejemplo, estudios asociados a los ambientes rurales como la conversión agrícola,

deforestación tropical y la intensificación de la agricultura (Geist et al., 2006; Camacho et

al., 2017). Por el contrario, el presente estudio se desarrolló desde un eje temático asociado

a la expansión urbana, ya que la dinámica y los cambios ocurridos en las distintas

coberturas que comprende Toluca de Lerdo están relacionados, específicamente, con un

proceso expansión urbana.

La tabla 6 representa los resultados correspondientes a los indicadores de cambio para el

periodo 1986 – 2018, los cuales muestran que 7818.08 ha (53.63%) de la superficie que

comprende Toluca de Lerdo (14 578 ha) se mantiene estable. Por el contrario, 6760.68 ha

(46.37%) mostraron cambios en las diversas coberturas y usos del suelo que determinan a

este espacio geográfico. Mostrando un cambio total en la zona de estudio de 6760.68 ha

(46.37%), de las cuales 673.19 ha (4.62%) corresponde a los intercambios entre las

diferentes categorías y 6087.49 ha (41.75%) representan al cambio neto. En cuanto a los

cambios referentes a pérdidas y ganancias, es evidente que la agricultura y bosque son las

coberturas con mayores pérdidas (6006.87 ha y 637.75 ha, respectivamente). Por su parte,

las cubiertas que presentaron las mayores ganancias en su extensión fueron el equipamiento

urbano y la zona habitacional (705.18 ha y 5475.84 ha, respectivamente). Con base en los

datos expresados, se puede mostrar que la mayor parte de los cambios se relacionan al

cambio neto, asociado principalmente a un proceso de urbanización, ya que entre el

equipamiento urbano y la zona habitacional obtuvieron un cambio neto de 6181.02 ha.

Tabla 6. Indicadores de cambio 1986 – 2018

Bosque Cuerpos

de agua

Agricultura y

terrenos en

descanso

Equipamiento

urbano

Zona

habitacional

y viviendas

Total

Ha/%

Área (ha)

1986 901.03 27.17 9871.94 302.74 3475.88 14578.76

% 6.18 0.19 67.71 2.08 23.84 100.00

Área (ha)

2018 476.51 12.49 4223.66 987.25 8878.86 14578.76

% 3.27 0.09 28.97 6.77 60.90 100.00

Persistencia 263.28 4.65 3865.07 282.06 3403.02 7818.08

% 1.81 0.03 26.51 1.93 23.34 53.63

Pérdidas 637.75 22.52 6006.87 20.68 72.86 6760.68

% 4.37 0.15 41.20 0.14 0.50 46.37


44

Ganancias 213.23 7.84 358.58 705.18 5475.84 6760.68

% 1.46 0.05 2.46 4.84 37.56 46.37

Cambio total 850.98 30.36 17662.02 725.86 5548.71 6760.68

% 5.84 0.21 121.15 4.98 38.06 46.37

Cambio neto 424.52 14.68 5648.28 684.51 5402.98 6087.49

% 2.91 0.10 38.74 4.70 37.06 41.76

Intercambios 426.46 15.68 12013.74 41.35 145.73 673.19

% 2.93 0.11 82.41 0.28 1.00 4.62

Referente a los índices de Braimoh, los resultados asociados a los índices de ganancia -

persistencia y pérdida - persistencia para el periodo 1986 – 2018 representan que, las

coberturas de bosque, cuerpos de agua y agricultura tienden más a perder que a persistir o

ganar superficie, por su parte, las categorías de equipamiento urbano y zona habitacional

tienden más a ganar que a persistir o perder territorio. Además, el índice de cambio neto –

persistencia, indica que las clases de equipamiento urbano y asentamientos humanos son

más susceptibles a ganar que a perder superficie; por el contrario, las cubiertas de bosque,

cuerpos de agua y agricultura presentan valores negativos, lo que significa que son más

propensas a perder que a ganar superficie (Tabla 7).

Tabla 7. Índices de Braimoh 1986 – 2018

Categoría Ganancia/Persistencia Pérdida/Persistencia Cambio

neto/Persistencia

Bosque 0.810 2.422 -1.612

Cuerpos de agua 1.684 4.839 -3.154

Agricultura y terrenos

en descanso 0.093 1.554 -1.461

Equipamiento urbano 2.500 0.073 2.427

Zona habitacional y

viviendas 1.609 0.021 1.588

Tasas anuales de cambio


45

Respecto al periodo 1986 – 2018 en Toluca de Lerdo se registraron tasas anuales de cambio

que representan un proceso de reducción referente a la extensión territorial de ciertas

coberturas y usos del suelo, pues el bosque, los cuerpos de agua y la agricultura mostraron

tasas anuales de cambio de -1.47%, -1.69% y -1.79%, respectivamente. Por el contrario, las

coberturas y usos del suelo que presentan un proceso de expansión en relación a su

superficie son, el equipamiento urbano y los asentamientos humanos que registraron tasas

anuales de cambio de 7.07%, y 4.86%, respectivamente (Tabla 8).

Tabla 8. Superficie y tasas anuales de cambio por categoría y periodo

Cobertura\Año 1986 2018 Tasa

Bosque 898.666598 476.50677 -1.47

Cuerpos de agua 27.17 12.49 -1.69

Agricultura y terrenos en descanso 9876.78174 4223.6551 -1.79

Equipamiento urbano 302.74 987.25 7.07

Zona habitacional y viviendas 3473.40166 8878.86 4.86

Total (hectáreas) 14 578.76 14 578.76

Factores que determinan el cambio de cobertura y uso de suelo

De acuerdo con Mas y Flamengo (2011), los estudios de cambio de uso de suelo y

vegetación son el referente para conocer las trayectorias de los distintos procesos de cambio

que existen en determinado territorio, pues las actividades económicas que practican las

distintas sociedades del mundo juegan un papel importante en la dinámica de uso de suelo.

Como es el caso de Toluca de Lerdo, donde la expansión y desarrollo de actividades

industriales y comerciales, en combinación con el alto crecimiento demográfico, producen

la demanda de nuevos espacios para la implementación de zonas industriales, comerciales y

habitacionales, generando cambios de cobertura y uso de suelo, principalmente, de índole

urbano.

Es así que los cambios de cobertura y uso de suelo en Toluca de Lerdo están condicionados

por diversos factores, entre los que destacan los aspectos demográficos, puesto que dicho

territorio presenta un aumento de población exponencial, ya que en el año 1980 contenía un

total de 199 778 habitantes y para el año 2015 los pobladores aumentaron a 489 333. En

cuanto a la concentración de la población, en el año 1980 se presentó una densidad de 442

habitantes por km2, referente al año 2015 se incrementó a 1930 habitantes por km2 (Tabla

9).


46

Tabla 9. Densidad y total de población en Toluca de Lerdo

Año Población total Densidad

1980 199 778 442

2005 415 125 917

2015 489 333 1930

Fuente: INEGI (1980, 2005, 2015)

Otro de los factores que incide en los cambios de cobertura y uso de suelo en la zona de

estudio es el crecimiento habitacional (incluyendo residencias y fraccionamientos de interés

social), puesto que en el año 1980 el número de viviendas era de 39 628 y para el año 2015

se incrementó a un aproximado de 208 334 hogares (Tabla 10).

Tabla 10. Total de viviendas en Toluca de Lerdo

Año Total de viviendas

1980 39 628

2000 99 767

2015 208 334

Fuente: INEGI (1980, 2000, 2015)

Los procesos de cambio ocurridos en Toluca de Lerdo también se asocian a factores

económicos, pues dicho territorio concentra una gran cantidad de actividades secundarias y

terciarias, presentando para el 2018 un total de 22 897 inmuebles, mismos que siguen

incrementándose, debido a la demanda de nuevos servicios (escolares, financieros,

gubernamentales, hoteleros, entre otros) comercios (centros y plazas comerciales) e

industrias (alimenticia, jabonera, automotriz, entre otras) [INEGI, 2018].

Por lo anterior, es fundamental realizar el estudio de los patrones de distribución de un

determinado espacio geográfico, que requiere de la interrelación de los factores físico-

naturales, ambientales, socioeconómicos y políticos-administrativos, pues de manera

directa e indirecta, influyen, condicionan y determinan la dinámica de un territorio (Juan et

al., 2010). Es así que la dinámica y los procesos de cambio en Toluca de Lerdo, se


47

relacionan meramente a factores socioeconómicos, como el crecimiento y distribución

poblacional (acompañado de la migración), el incremento habitacional (viviendas,

residencial y fraccionamientos) y el desarrollo de las actividades secundarias (industria

alimenticia, jabonera, automotriz) y terciarias (centros-plazas comerciales, servicios

escolares, financieros, gubernamentales, hoteleros, entre otros).

CONCLUSIONES

Para esta investigación, el método de clasificación que se empleó fue el algoritmo de

máxima verosimilitud o también conocido como Max Like (máxima probabilidad), ya que

permitió disminuir los errores cartográficos que se originan en el proceso de clasificación,

obteniendo mayores valores de confiabilidad. Para este estudio los valores de fiabilidad de

los mapas clasificados fueron mayores a 95%.

Con base en los resultados obtenidos en un periodo de 32 años (1986-2018), se observó

que, Toluca de Lerdo adquirió un desarrollo urbano importante y que actualmente, sigue

inmerso en un crecimiento urbano, ya que las categorías que adquirieron mayores

ganancias en cuanto a superficie fueron el equipamiento urbano y la zona habitacional, en

contraparte con la agricultura y el bosque, que son aquellas clases con las mayores

pérdidas. Mostrando principalmente un proceso de expansión urbana

El proceso de urbanización se fundamenta con base en los resultados de dinámica y

procesos de cambio, puesto que durante el mismo periodo (1986-2018), la categoría de

equipamiento urbano en el año 1986 contenía una superficie de 302.74 ha y para el año

2018 incrementó su extensión a 987.25 ha, en cuanto a, la zona habitacional y viviendas en

el primer año su área correspondía a 3473.88 ha y para el segundo año se expandió a

8878.86 ha. En consecuente la cobertura que obtuvo las mayores pérdidas fue la

agricultura, pues paso de contener 9871.94 ha a 4223.66 ha, mostrando evidentemente una

expansión urbana en Toluca de Lerdo.

Con base en los trabajos de gabinete y de campo (recorridos in situ y aplicación de la

observación directa) realizado en Toluca de Lerdo, se puede determinar que en dicho

territorio se generó un proceso de urbanización, fungiendo como principales factores los

aspectos socioeconómicos, en específico, el crecimiento y la distribución poblacional, el

incremento habitacional y el desarrollo de las actividades secundarias y terciarias.

Otro factor que condicionó el desarrollo urbano (cambios de cobertura y uso de suelo) en

Toluca de Lerdo, fue la migración, pues dicho territorio al ofrecer una gran variedad

actividades secundarias y terciarias, en combinación con una amplia oferta de empleos,

provocó la atracción y el incremento demográfico en la zona de estudio.


48

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