cambios observados a finales del siglo pasado en … · busca reconocer la utilidad de esta...
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a. INTRUDUCCION.
Este trabajo se inicia como un estudio
de laboratorio de la materia
Procesamientos de Imágenes del
2014, en la que se entregaron en
clases dos fotos satelitales Landsat
de 1984 y el 2000 de Punta Chame y
periferias, en la vertiente Sureste del
Cerro Campana. El objetivo es
reconocer los cambios ocurridos en
este lapso de tiempo a través del
reconocimiento de las imágenes
satelitales y la utilización de la
combinación de bandas 4-5-3, como
parte del proceso de evaluación
basado en un criterio simple.
Estos cambios están sustentados en
un criterio; el aumento de suelos
deforestados o urbanizados..
En relación a esta región, podemos
indicar que en la parte alta del Cerro
Campana se encuentra el Parque
Cambios observados a finales del siglo pasado en Punta Chame, basados en un criterio simple.
Arq. Rafael Holness-Carrasco1, 1estudiante de la Maestría en Sistema de Información Geográfica de la UTP, Panamá; [email protected]
-RESUMEN
Se ha interpretado la evolución alrededor de Punta Chame ocurridos en 16 años, a través de dos fotos
satelitales. Con ayuda de la combinación de bandas 4-5-3, se observa dichos transformaciones. Con ello se
busca reconocer la utilidad de esta combinación en el análisis de la condiciones de coberturas de suelos y
vegetación, en procesos de evaluación por criterios. Se ha incorporado un ensayo de clasificación no-
supervisada (o automática) con el programa Arcmap para validar las observaciones. Se concluye que en el
periodo de estudio, el manglar de la Bahía de Chame muestra pequeñas alteraciones, manteniendo la
superficie entre ambos fechas, o sea, ±10% del área del estudio (4,265 ha). Sin embargo, un cambio en la
economía de la región, parece ser causante de una fuerte presión en torno a este ecosistema. En este
sentido, se observó una alta urbanización o deforestación que afecta principalmente el Sur-Oeste, en los
corregimientos de Chame, Las Lajas y especialmente Nuevo Gorgona. Como primera aproximación se
calcula que se ha perdido entre el 10% al 16% de bosques y cultivo dentro del área de estudio. Finalmente,
una investigación más amplia podría indicar con mayor propiedad el estado de salud de este ecosistema
costero, principalmente en relación al cambio de la respuesta espectral (posible cambio en índices como el
NDVI) que parece haber entre los dos años. Esto podría considerar este índice un criterio más, pasando de
una evaluación por criterio simple a una evaluación por multi-criterio.
-PALABRAS CLAVES
Punta Chame, manglar, Bahía de Chame, Landsat, Cerro Campana.
Nacional Altos de Campana
(PNAC)[1]. Desde el punto de vista
geológico este cerro es una
extensión de la formación ígnea del
extinto volcán de El Valle de Antón.
El parque protege la cantidad y la
calidad de las aguas de las
cabeceras de los principales ríos de
la región, como son el Río Trinidad y
sus afluentes que desembocan en el
Lago Gatún del Canal de Panamá, y
los ríos dentro del área de estudio, en
la cuenca entre los ríos Antón y
Caimito, tales como Río Hato, Río
Farallón, Río Mata Ahogados, Ríos
Las Lajas, Río Chame, Río Sajalices,
Río Capira y Río Perequeté, quienes
desembocan en la Bahía de Chame y
litorales cercanos.
Un sitio que sobresale es el manglar
de la bahía en cuestión. Este
ecosistema costero es de gran
importancia por los servicios
ambientales que presta, sobresale el
Área de Uso Múltiple de Chame
(AUM CHAME) [2]. El área de estudio
incluyen parcialmente los Distrito de
Capira y Distrito de Chame, y
aproximadamente16 de sus
corregimientos (FIG-01). En la parte
más Norte están los corregimientos
de Capira, Lídice y Villa Rosario en
el Distrito de Capira, al Este está
principalmente el Corregimiento de
Punta Chame, en el distrito del mismo
nombre. Al Sur se localizan los
corregimientos de La Lajas, Nueva
Gorgona, y Chame en el Distrito de
Chame; al Oeste se encuentran
DISTRITO DE CAPIRA Corregimientos
Capira Campana Ollas Arriba Cermeño Lídice Villa Rosario Villa Carmen DISTRITO DE PUNTA CHAME
Corregimientos Bejuco Buenos Aires Cabuya Chicá Líbano Las Lajas Nueva Gorgona Punta Chame San José
FIG-01. Localización del área de estudio, ubicado en la cuenca entre río Antón y río
Caimito, incluye el Distrito de Capira y Chame, y 16 corregimientos especificados en el
recuadro adjunto.
principalmente Chicá y Bueno Aires
en el Distrito de Chame (FIG-01).
b. MATERIALES Y MÉTODOS.
Se utiliza el programa ArcMap para
comparar los cambios ocurridos en
los últimos 16 años en el área de
estudio, cotejando las dos imágenes
del satélite Landsat.
La combinación de bandas sugeridas
para la comparación es la 4-5-3. En
esta combinación, el tipo y condición
de las coberturas son mostradas
como variantes en tono y matices de
los colores chocolates, verdes,
naranjas, celeste y grises [3].
Esta combinación resalta la diferencia
de humedad y es útil en el análisis de
la condiciones de las coberturas de
suelos y vegetación [4].
Generalmente, mientras más húmedo
la cubierta, ésta aparece más oscuro;
porque la humedad absorbe los
infrarrojos (FIG-02).
Posteriormente, se ha añadido un
análisis preliminar de las coberturas
con el uso de herramientas de
análisis espacial del programa
Arcmap.
En este sentido, se ha hecho una
clasificación no-supervisada
(Unsupervised Classification) [5] del
área alrededor del manglar en la
Bahía de Chame y se ha cuantificado
los porcentajes de coberturas más
importantes en ambos años, para
validar las interpretaciones hechas
con el programa.
La combinación de bandas 4-5-3
suele exponer las variaciones en el
infrarrojo de onda corta o SWIR
(Short Wave Infrared), sensible a los
contenidos de agua, para la
vegetación frondosa, así como los
año 1984
año 2000
FIG-02. Areas de estudio capturados por el satélite Landsat en los años 1984 y 2000.
suelos húmedos. El SWIR (banda 5
de Landsat) cuenta con una
absorción de agua muy alta, lo que
permite la detección de capas de
agua muy finas (de menos de 1 cm).
También es sensible a la variación de
óxido ferrico (Fe2O3) contenido en las
rocas y los suelos. En este caso, las
reflexiones más altas representan
mayores contenidos de este material.
En esta combinación de bandas, la
vegetación aparece en tonos de rojo.
Cuando un cultivo tiene un contenido
de humedad relativa baja, la reflexión
de la banda 5 será relativamente
mayor, lo que significa más
contribución de verde y resulta en un
color más naranja.
El color verde comienza a dominar
cuando la vegetación refleja menor el
VNIR (Visible Near Infrared) o la
banda 4, y más el SWIR. Suelos sin
vegetación y áreas urbanas aparecen
en celestes hacia los tonos de grises.
c. RESULTADOS.
Empezando con el área central de
estudio, el corregimiento de Campana
y alrededores, se observa la mancha
roja en ambos años, la cual
representa la alta reflectividad del
infrarrojo cercano (VNIR) del manglar
en el Bahía de Chame.
Aparentemente hay un tono más
rojizo en la imagen de 1984 y más
naranja en el 2000, lo que puede
estar indicando un cambio en el
contenido de humedad (FIG-03).
La extensión de esta mancha no
parece haber cambiado
significativamente entre ambas
fechas. Con la utilización de La tablas
año 1984
año 2000
FIG-03.Imagenes de Landas de Campana y corregimientos en torno al manglar de Chame
de atributos de las imágenes, la
información de pixeles en metros y
herramientas de ArcMap se calcula
que el área es de unos 4,265 ha.
Lo se observa definitivamente es un
cambio en las inmediaciones del
manglar. En 1984 este ecosistema
aparece rodeado por una vegetación
(color verde) que ha ido
desapareciendo, para ser
reemplazado por suelos sin
vegetación o urbanizados, por los
tonos celestes y grises que se
observan. Lo que indica un nivel de
deforestación en torno a este hábitat
(FIG-04).
año 1984
año 2000
FIG-04. Imagenes de Landas de Capira y corregimientos al Norte del área de estudio
año 1984
año 2000
FIG-05. Imágenes de Landas de Corregimiento de Punta Chame y Líbano en el Distrito de
Chame.
En la región más al Norte en el
corregimiento de Capira y
alrededores, la imagen de 1984
captura una nube que parcialmente
cubre esta zona.
Sin embargo, también se deduce un
proceso de deforestación en esta
zona por la disminución de los
colores verdes y naranjas de la
imagen 1984, por los colores acua,
celeste y grises de la imagen 2000
(FIG-04). En el caso de zona Este, la
cual corresponde principalmente al
corregimiento de Punta Chame, la
situación es singular.
Entre los años en observación parece
haber una consolidación de las áreas
urbanizadas, por la intensificación del
color celeste en la imagen del 2000.
Sin embargo, también parece que
mejoró las zonas de manglares, esto
debido al cambio de los tonos verdes
de la imagen de 1984 por tonos
rojizos en la imagen del 2000 (FIG-
05).
Finalmente, en el sector de Oeste
(Sur-Oeste específicamente) del área
de estudio, correspondiente al
corregimiento de Chame y
alrededores.La imagen de 1984
captura una nube que parcialmente
cubre esta zona; sin embargo es
posible observar el proceso más
fuerte de deforestación de toda el
área de estudio.
Esto se evidencia en el cambio de
colores verdes y naranjas de la
imagen de 1984, por los colores
celestes y acuas que son indicativos
de suelos sin vegetación y áreas
urbanizadas. En este sentido, Nueva
Gorgona es un corregimiento que
prácticamente ha sido deforestado en
su totalidad (FIG-06).
d. CONCLUSIONES.
La economía del área de estudio que
solía basarse en la agricultura
artesana y pesca de subsistencia; ha
cambiado
año 1984
año 2000
FIG-06. Imagenes de Landas de Chame y corregimientos al Sur del área de estudios
año 1984
año 2000
FIG-07.Clasificación No-supervisada entre los años 1984 y 2000 usando las imágenes de Landsat
FIG-08.Porcentaje de coberturas calculadas en base a las clasificación de la figura anterior.
a nuevos rubros relacionados con el
turismo y bienes raíces de sol y
playa.
Especialmente, en los últimos años
se ha incrementado estos tipos de
desarrollos con la construcción de
importantes hoteles y otras
facilidades, lo que ha generado una
presión sobre las áreas verdes
alrededor del manglar de la Bahía de
Chame (FIG-07).
Para el año 2000, con ayuda de la
imagen Landsat, se perciben los
resultados de esta transformación.
En términos cuantitativos, el manglar
de la Bahía de Chame parece
conservar su extensión (FIG-08) entre
las dos fechas de estudio (o sea un
±10%), habiendo incluso un pequeña
mejora en el sector Este, en el
corregimiento de Punta Chame y el
corregimiento del Líbano.
Sin embargo las áreas aledañas al
manglar han sufrido una fuerte
deforestación. Cálculos iniciales nos
sugieren que se ha perdido entre un
10% al 16% entre áreas boscosas y
áreas de cultivos/pastos (FIG-08).
Estos cálculos se han realizado con
herramientas de Arcmap y las fotos
satelitales suministradas.
Una línea de investigación futura
podría profundizar estas
interpretaciones, con el uso de otras
herramientas como la Clasificación
Supervisa (Supervised Classification)
para comparar los resultados y el uso
de imágenes o un set de imágenes
que puedan eliminar nubes alrededor
del área de estudio, en menos del 5%
[5].
Adicionalmente con ArcMap se pude
estudiar mejor las firmas espectrales
de los años de interés, para
comprobar que existen variaciones
importantes en la respuesta espectral
del manglar de Chame que pueda
indicar una evolución de la vitalidad
de este ecosistema. Con el índice
NDVI (Normalized Difference
Vegetation Index). Lo cual podría
añadirse como un criterio más;
pasando de una evaluación por
criterio simple a una evaluación por
multi-criterio.
e. AGRADECIMIENTO
Agradecimiento al Centro de
Capacitación en Sistema de
Información Geográfico de la
Facultad de Ingeniería Civil de la
UTP. Así mismo reconocemos el
esfuerzo del grupo de docente de la
maestría en Sistema de Información
Geográfico, con especial
reconocimiento a la coordinadora de
la maestría, la profesora Diana
Laguna.
f. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA
[1] MIDA. Por el cual se modifica el Decreto Nº153 de 28 de junio de 1966, que crea el Parque Nacional Reserva Biológica “Altos de Campana” en la Provincia de Panamá y se dictan otras disposiciones, Gaceta Oficinal Nº18645, Republica de Panamá, 1977.
[2] Consejo Municipal del Distrito de Chame. Por medio del cual se crea el área de uso múltiple (área de manejo Municipal) Manglares en la Jurisdicción de los Corregimientos de SAJALICES, BEJUCO, EL LÍBANO, Y PUNTA CHAME, y se dictan otras medidas. Gaceta Oficinal Nº25907, Republica de Panamá, 2007.
[3] Tomado de http: // gdsc.nlr.nl / gdsc / en / information / earth_observation /band_combinations
[4] E. Chuvieco S. Teledetección Ambiental, 3ra ed., Editorial Ariel. Barcelona, España: Book Print Digital, 2008.
[5] (2014) ArgGIS Resources website Iso Cluster Unsupervised Classification (Spatial Analyst). [Online] http://resources.arcgis.com/ en/help/main/10.2/index.html# //009z000000pn000000
[6] United States Department of Agriculture. Creating Cloud-Free Landsat ETM+ Data Sets in Tropical Landscapes: Cloud and Cloud-Shadow Removal. General Technical Report IITF-GTR-32, February 2007.