The Nature Conservancy - TNC y el Centro de Levantamientos... Naturales por Sensores Remotos - CLIRSEN, con la colaboración de...

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Cartografía planimétrica y temática de las Islas Galápagos – Ecuador
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 han sido
la generación de cartografía topográfica escala 1 : 50.000, cartografía temática sobre cobertura
vegetal y uso del suelo a la misma escala y cartografía temática sobre especies 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.
Para la georeferenciación se tomaron puntos de control en campo, usando sistemas GPS.
Estos puntos estuvieron distribuidos de manera homogénea dentro de cada una de las islas.
Estos puntos se seleccionaron en los sitios y accidentes geográficos donde había un fuerte
contraste, como es el caso de las playas, manglares, lavas, etc.
El modelo digital del terreno correspondió a los datos de la Misión Topográfica de Radar
adquirida por el Trasbordador Espacial, (SRTM), con el que se generaron las curvas de nivel. A
partir de las imágenes georeferenciadas se actualizó el perfil de las islas, el trazado de la red
vial, la red de drenaje y la actualización de los centros poblados, con sus respectivas bases de
datos. En base a la interpretación digital de imágenes satelitales de los sistemas QUICKBIRD,
SPOT, ASTER, EROS, LANDSAT e imágenes multiespectrales aeroportadas del Sistema
CLIRSEN, con las mejores características de calidad en cuanto a cubrimiento de nubes,
resolución espacial y espectral y actualidad, así como de la toma de datos radiométricos de
campo, medidas en campo del índice de área foliar y toma de datos GPS, se generaron los
mapas de cobertura vegetal y uso del suelo, así como la caracterización espectral de cuatro
especies vegetales invasoras: Guayaba, Mora, Cascarilla y Pomarrosa, distribuidas en cinco de
las principales islas del Archipiélago: Santa Cruz, Santa María (Floreana), Isabela, San
Cristóbal y Santiago.
1.- 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 escala
pequeñas, por lo que estas inconsistencias han sido una de las limitantes para visualizar y
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Cartografía planimétrica y temática de las Islas Galápagos – Ecuador
espacializar la valiosa información generada sobre las islas Galápagos con una mayor
precisión y exactitud. En base al acuerdo con The Nature Conservancy - TNC, en junio de
2005, el Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos CLIRSEN, realizó el presente estudio, el mismo que ha sido ejecutado tomando como fuente
las imágenes satelitales QUICKBIRD, SPOT, EROS, LANDSAT y ASTER y cumpliendo con las
especificaciones técnicas establecidas.
2.- Objetivo General
Elaborar la cartografía planimétrica y temática de las Islas Galápagos.
3.- 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
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
4.- 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. Están enmarcadas dentro de
las siguientes coordenadas:
Latitud : 1° N a 2° S
Longitud: 89° W a 92°W
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Cartografía planimétrica y temática de las Islas Galápagos – Ecuador
5.- Elaboración de Mapas
5.1 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.
- ASTER, de 15 m de resolución espacial con 2 bandas visibles, 1 en infrarrojo cercano y 6
en infrarrojo medio. Estas últimas cos 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.
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Cartografía planimétrica y temática de las Islas Galápagos – Ecuador
Mosaico de imágenes Spot (vegetación en rojo)
Mosaico
de
imágenes
Landsat
(vegetación
verde)
Las
proyección
imágenes
Universal
seleccionadas
yse
adquiridas,
de
Mercator,
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WGS84,
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rectificadas
WGS84,
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15
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Con
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estos
manera
este
puntos
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se
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puntos
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en
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bien
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distribuidos
es
entre
A partir
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las
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especificaciones
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técnicas
el
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base
para
la
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de
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1:50.000.
islas,
se
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Adicionalmente,
modelo
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se
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de
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intervalos
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40
Transbordador
m,
tomando
como
Espacial
fuente
de
la
el
De
cartografía
información
Geográfico
conformidad
planimétrica
Militar,
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con
Instituto
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En
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Oceanográfico
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del
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de
Geográfico
en
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54
Armada
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Parque
15’
para
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Nacional
instituciones:
la
escala
con
Galápagos.
1:50.000,
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Instituto
la
5.2
Mapa
de
Cobertura
Vegetal
ycuya
Uso
del
Suelo,
escala
1:50.000.
El
empleando
realizándose
que
mapa
permitió
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información
establecer
previamente
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Ministerio
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Integrados
este
proceso
de
como
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Naturales
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por
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de
Remotos
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conservación
de
Levantamientos
Galápagos,
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Las
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15
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Isla
de
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Cartografía planimétrica y temática de las Islas Galápagos – Ecuador
interdependiente,
las
normalizada,
realzadas
concordancia
método
bandas
para
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varias
con
determinar
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vegetal
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visual
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de
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de
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una
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gráficamente
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corresponde
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sectores
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dominado
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19,13%
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corresponde
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54
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a
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bajo
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1:50.000
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de
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del
suelo,
Galápagos
es
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Cobertura
Vegetal
ypartir
Uso
del
Suelo
de
las
Galápagos
(En
Hectáreas)
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Cartografía planimétrica y temática de las Islas Galápagos – Ecuador
Porejemplo
detallado
vegetales
cobertura.
cada
sector
definiéndose
dominantes
en
sub
latipos
unidad
de
a cada
yde
vegetación
para
isla
cada
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caracterizados
obtienen
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más
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Un
siguiente.
de lacorrespondiente
presentación
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Fuente
Clirsen
-la
2006
5.2
Mapa
de
Especies
Invasoras,
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En
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continente,
considerarse
mayores
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Sistema
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en
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de
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con
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clasificación
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Distribución
de
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para
estudio
de
especies
invasoras.
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Cartografía planimétrica y temática de las Islas Galápagos – Ecuador
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Cartografía planimétrica y temática de las Islas Galápagos – Ecuador
En la
primeramente
límites
de
causa.
razón
máscara
de
de
nubes
que
se
es
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elaboró
aproximada,
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presencia
una
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quedando
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clasificación
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en
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que
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un
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en
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separables,
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los
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correspondiente.
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ello
radiométricas
área
en
el
obtenidas
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laen
Isla
Se
el
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Cartografía planimétrica y temática de las Islas Galápagos – Ecuador
Representación
espacial
de
las
especies
identificadas
en
lalas
Isla
San
de
en
la
dicha
el Isla
gráfico
área
San
con
Cristóbal,
los
se
colores
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puede
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que
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en
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una.
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como
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de
las
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de
imágenes.
las
las
clases
medidas
asignadas
adelas
Curvas de las medidas radiométricas obtenidas en la Isla San Cristóbal.
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Cartografía planimétrica y temática de las Islas Galápagos – Ecuador
Patrones
de respuesta media en la imagen QUICKBIRD de la Isla San Cristóbal
6.- Conclusiones.
6.1 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.
6.2 Del Mapa de Cobertura Vegetal y Uso del Suelo.
La leyenda de cobertura vegetal y uso de suelo fue elaborada 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 mas adecuados al caso.
La clasificación digital no supervisada, en función a las bandas originales de las imágenes
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Cartografía planimétrica y temática de las Islas Galápagos – Ecuador
satelitales empleadas, mas la generación de un índice de vegetación normalizada, en
combinación con una interpretación visual interdependiente, dio excelentes resultados, en
algunos casos, se incorporaron mas 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 tod 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.
6.3 Del Mapa de Especies 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 pixeles
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. El caso de la mora,
esta planta forma arbustos y normalmente está asociada o bajo cubierta de especies arbóreas
o mezclada 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.
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Cartografía planimétrica y temática de las Islas Galápagos – Ecuador
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 mas 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. 7.- Bibliografía.
ESPINOZA, José, Agricultura Por Sitio Especifico En Cultivos Tropicales, Inpofos, Casilla 17 17
– 980, Quito, Ecuador.
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Fuente:
Lino Verduga, Edgar Peñaherrera, Augusto González, Roberto Sánchez, Basilio Toro.
Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos –
CLIRSEN.
E-mail: clirsen@clirsen.com
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