El documento presenta una revisión de diferentes estudios realizados para cuantificar la superficie de andenes en el Perú. Se indica que las estimaciones varían considerablemente debido a las distintas metodologías empleadas y al uso de tecnologías que han ido mejorando. El documento propone desarrollar una metodología basada en la interpretación visual de imágenes satelitales de alta resolución y el uso de SIG para mapear con mayor precisión la extensión de los andenes en el país.
Plachetka andeneria popular y urbana: Lésperienza del recupero di oltre - 100...
Aporte a la construccion de una propuesta metodologica para la caracterización e inventario de sistemas de terrazas y andenes
1. A Mejía M.; A. Mejía R.; A. Arata; F. Camiloaga
Aquilino Mejía Marcacuzco, Ingeniero Agrónomo, Centro de Estudios y Promoción del Desarrollo
Adolfo Mejía Ríos, Ingeniero Forestal, Centro de Estudios y Promoción del Desarrollo.
Atilio Arata Pozzuoli, Ingeniero Agrónomo, Magister Scientiae en Innovaciones Agrarias, Centro de Estudios y Promoción del Desarrollo.
Fernando Camiloaga Jiménez, Ingeniero Agrícola. Centro de Estudios y Promoción del Desarrollo.
A Mejía M.; A. Mejía R.; A. Arata; F. Camiloaga
CENTRO DE ESTUDIO Y PROMOCION DE DESARROLLO SOCIAL (DESCO)
2. En las últimas décadas se han realizado
esfuerzos para determinar el área de
andenes y terrazas existentes en Perú y
otros países. Estos han seguido
distintos protocolos. La tecnología y sus
avances han marcado el hito principal
para el desarrollo de estos trabajos. Sin
embargo a pesar del tiempo transcurrido
y los trabajos realizados en muchas
zonas no se tiene datos precisos sobre
su extensión total.
3. ¿QUÈ NIVEL DE DETALLE QUEREMOS
NUESTRA INFORMACIÒN?.
ES DECIR QUE TAN
PRECISOS QUEREMOS
SER…. Y QUE ERROR ES
TOLERABLE…
4. Masson (1984) señala la existencia de una extensión aproximada de
un millón de hectáreas de andenes, de los cuales aproximadamente
el 10% está en uso permanente, 20% en uso temporal y el 70% en
abandono. De la misma forma, en 1996, el Instituto Nacional de
Recursos Naturales (Inrena) indica que en el Perú existen 256,945
hectáreas de andenes; esta cifra según este trabajo seria de hasta a
un millón de hectáreas si se incluyen las terrazas de formación lenta.
Diversas experiencias de la ONG Desco en la Evaluación,
caracterización y rehabilitación de andenes en el Valle del Colca
(Arequipa) y Moquegua (Paucar del Sara Sara).
Tesis para optar el grado de Ingeniero Forestal: Propuesta
metodológica para la cartografía de los bosques del genero Polylepis
usando Geomántica (UNALM, 2012).
Por su parte en el último trabajo realizado por el consorcio Desco –
Copeme –Fovida en el 2012 (por encargo de Agrorural), en el
“Inventario y caracterización de andenerías en 11 Regiones del Perú”
estima la existencia de 340,741 ha. Las diferencias encontradas en
estas estimaciones aluden directamente a diversas metodologías en
los cuales el uso de la tecnología ha jugado un papel.
7. • La región Arequipa cuenta con
la una superficie de relictos
con un total de 63 602,1 ha.
• Para Lima se tiene un
estimado de 26 764,56 ha.
Figura : Mapa de Distribución de bosques de
Polylepis en el departamento de Lima
8. Figura 26: Mapa de Distribución de bosques de Polylepis en el departamento de Arequipa
La validación muestra una predicción correcta promedio de presencia/ausencia
en 93 %, dando un valor de Kappa de 0,85, mostrando una alta exactitud de la
predicción, según la clasificación de Chuvieco (1990).
9. • Los resultados difieren con las estimaciones de la ONERN para los años 80, donde se
propuso en promedio solo 12 000 ha para el departamento de Arequipa y Lima solo
con 8 850 ha.
• En particular para Arequipa se tienen diferentes estimaciones, como las 15 325,37 ha
de acuerdo con los datos proporcionados por CONAM (2004), que según manifiestan
también estos representarían el 15.33 % del total nacional. O también AUTOCOLCA
(2005) que refiere en promedio solo 10 000 ha para la región.
• Tomando como referencia los datos obtenidos para Lima y Arequipa. Se puede
suponer que las estimaciones documentadas hoy en día para el resto de departamentos
serían mucho mayores.
• Tales como las ofrecidas por los mapas forestales de 1995 y 2000 (elaborados por
INRENA), los cuales manifiestan una superficie nacional de 93 700 ha y 35 486 ha
respetivamente; O también con los datos ofrecido por la ONERN en 9 departamentos
con un acumulado de 42 250 ha.
10. “…… Hasta Hoy se dispone de información detallada sobre
los andenes de Puno, Tacna, Moquegua, Arequipa y Lima…
Se carece aun información sobre la superficie de los
departamentos de Ancash, La libertad Cajamarca,
Amazonas, Huánuco, Pasco, Junín y Ayacucho…”
Fuente: Masson Meiss Luis, Contribución al Conocimiento de los Andenes“ Debate Agrario/ 19. CEPES.
11. Nivel de
Inventarios
Descripción
Material de Teledetección
Necesario (Resolución
espacial)
Mapa Base de Trabajo
(Escala)
Error de Muestreo y
Tolerancia
Permisible
Reconocimiento
Evaluación rapida del potencial de una determinada
superficie, con el fin de clasificar "a priori" respecto a
cierta actividad en especifico. Nor requiere de datos
cuantitativos precisos sino de ordenes de magnitud,
tampoco es importante el error estadistico.
de 30 m o más de 1:100 000 a 1:250 000 Mas del 20%
Exploratorio
Se realiza para obtener información de suelos en áreas
muy extensas a un nivel apropiado para planeamiento
de uso de la tierra e interpretación a un alto nivel de
generalización. La información proporcionada debe
servir para tomar una decisión sobre el uso o forma
mas apropiada de aprovechar el área, pudiéndose
utilizar los datos para la elaboración de planes de
manejo.
de 10 a 30 m de 1:50 000 a 1:100 000 No Mayor al 20%
Semidetallado
Se realiza para estudios extensivo de los suelso que no
requiera conocimiento preciso de sus caracteristicas,
distribución y variabilidad; Se ajusta a estudios de pre-
factibilidad
de 1m a 5 m 1:25 000 o mayor Hasta 15%
Detallado
Se realiza para estudios intensivos de los suelos que
requieren información precisa de las carcateristicas,
distribución y variabilidad; y se ajusta a estudios de
factibilidad
Menor de 1m 1:10 000 o mayor No Mayor al 10%
Muy Detallado
Se realiza para estudios muy intensivos, que requieran
informacion muy detallada de las caracteristicas,
distribución y su variabilidad. Generalmente son
realizados en pequeñas areas y para resolver
problemas especificos
Menor de 0.5 m 1: 5 000 o Mayor No Mayor al 5 %
Fuente: Reglamento para la Ejecución de Levantamiento de Suelos DS N° 013-2010-AG; Inventarios Forestales en Bosques Secos (CATIE, 1994); Fundamentos de Teledetección Espacial
(Chuvieco, E. 1994); Inventarios Forestales en Bosques Tropicales (Malleux, J. 1982).
12. Demasiado Error en la cuantificación Final…..
NO ES LO MISMO DECIR: 100 000 ha de andenes con +- 20 000 ha de error
QUE DECIR: 100 000 ha de andenes con +- 5 000 ha de error
14. La teledetección espacial es aquella técnica que permite adquirir imágenes de la
superficie terrestre desde sensores instalados en plataformas espaciales,
suponiendo que entre la tierra y el sensor existe una interacción energética, ya sea
por reflexión de las energías solar o de un haz energético artificial, ya por emisión
propia (Malleux 2003).
Las imágenes de percepción remota representan una herramienta de primer orden,
pues tienen diferentes usos y aplicaciones en la actividad forestal. Su importancia
fue reconocida desde que las primeras fotografías aéreas fueron tomadas y ahora
mucho más que las imágenes satelitales están más disponibles (Malleux 2003).
De acuerdo con Novo (1988), la interpretación visual, en el contexto de las técnicas
de percepción remota, es el conjunto de conocimientos y procedimientos
ejecutados por un individuo con el fin de extraer información de una imagen
ópticamente procesada, teniendo como instrumento básico de análisis, sus ojos.
Además, según Malleux (2003), esta fase es antecedida por un proceso de
elaboración mental, en el cual el individuo relaciona el objeto discriminado y
desconocido con un conjunto de informaciones conocidas, otorgándole un
significado temático. Los parámetros evaluados dependen de las características de
la imagen satelital.
La interpretación visual, si bien es más laboriosa, es un procedimiento que
representa con alta fidelidad la capacidad y experiencia del intérprete, con relación
a su conocimiento o “background” referente al área del estudio, sin embargo
cuenta con la desventaja del no uso o aprovechamiento de todas las posibilidades
de combinaciones de bandas realzadas o colores que permitan resaltar ciertos
rasgos o característicos de la vegetación, suelo, agua, etc. (Malleux 2003).
15. Fuente: Interface Google Earth, Imagen Quickbird 2013
Distrito de Coporaque (Arequipa) – Valle del Colca.
16. El SIG funciona como una base de datos con información
geográfica (datos alfanuméricos) que se encuentra asociada
por un identificador común a los objetos gráficos de un
mapa digital. De esta forma, señalando un objeto se conocen
sus atributos e, inversamente, preguntando por un registro
de la base de datos se puede saber su localización en la
cartografía.
17. I. Fase Preliminar
Incluye una recopilación de información cartográfica y bibliográfica, con énfasis en estudios puntuales
que determinen la ubicación geográfica de sistemas de andenerías. Esta revisión, es realizada con el
objetivo de generar un entrenamiento preliminar a la interpretación visual, reconociendo el color y textura
específicos a los sistemas de andenería presentes en las diferentes imágenes satelitales de alta
resolución.
II. Fase de Interpretación y Modelamiento.
Definido los patrones en la primera fase, se procedió a la digitalización en pantalla mediante
interpretación visual de todos los andenes detectables. Para este apartado se detectan como factores
determinantes: la definición de la escala de trabajo y la disponibilidad de imágenes satelitales de alta
resolución.
En la búsqueda de la precisión (menor error), siempre se tratara de realizar la escala más detalla. Pero ello
puedo ocasionar que el esfuerzo y los recursos se incrementen, en especial por el tema de manejo del
tiempo. Una selección adecuada de la escala deberá estar acorde a las necesidades y limitantes del
evaluador, se toma como guía los parámetros de escalas definidos en inventarios de bosques tropicales y
estudios de suelos (DS N° 013-2010-AG; CATIE 1994; Malleux 1982)
Una alternativa para la adquisición de imágenes, son las de alta resolución de uso libre y más frecuente,
entre ellas Google Earth y el INPE Brasil. Que han sido utilizados anteriormente para clasificar nuevos
fragmentos de ecosistemas de características similares a los andenes. Demostrando la confiabilidad en el
uso y manejo de este tipo de información en la localización de habitad y superficie de unidades que son
imperceptibles o muy difíciles de analizar con imágenes de baja a media resolución (Benham et al. 2011).
III. Fase de Análisis
En esta fase se realiza una superposición de la digitalización visual obtenida, con bases de datos de
altitud y/o modelos de elevación (ASTER-GDEM) y climática (WORLDCLIM), de tal manera se pueda
extraer información con la cual tomar decisiones. En esta etapa es necesario realizar una validación en
campo mediante geoestadistica, se propone de manera sencilla el uso del índice de Kappa de Cohen
(Landis y Koch 1977, Manel et al. 2001).
18. Definir Objetivos.
Ámbito de Estudio (Departamento de
ICA).
Revisión bibliográfica.
Generar áreas de entrenamiento para la
interpretación visual (Colores, formas y
texturas de las terrazas y andenerías en
imágenes satelitales).
23. La representación de objetos a su tamaño natural no es posible
cuando éstos son muy grandes o cuando son muy pequeños. En el
primer caso, porque requerirían formatos de dimensiones poco
manejables y en el segundo, porque faltaría claridad en la definición
de los mismos.
Esta problemática la resuelve la ESCALA, aplicando la ampliación o
reducción necesarias en cada caso para que los objetos queden
claramente representados en el plano del dibujo.
Se define la ESCALA como la relación entre la dimensión dibujada
respecto de su dimensión real, esto es:
E = dibujo / realidad
Si el numerador de esta fracción es mayor que el denominador, se
trata de una escala de ampliación, y será de reducción en caso
contrario. La escala 1:1corresponde a un objeto dibujado a su tamaño
real (escala natural).
30. Se puede deducir que este es uno de los problemas principales por los que estudios anteriores no pudieron digitalizar
estos bosques con mayor precisión, sobre todo cuando utilizaron imágenes Landsat, teniendo que recurrir a métodos
como lo son clasificación supervisada y no supervisada, tal como lo menciona Benham et al. (2011).
31. Tal como refiere Doroujani (2008), se debe a que es la ubicación y extensión de los relictos, los criterios más importantes
a determinar en su cartografía. Por ello se toma tanto cuidado en regístralos de forma visual en campo como mapearlos
de manera directa. Con esto se demuestra, que en imágenes de menor resolución (mayor tamaño de pixel) la cartografía
de estos relictos se vuelve más complicada. En cambio en imágenes de Google Earth de mayor resolución es posible
observar hasta árboles individuales
Fuente: Google Earth
40. Zonas con disponibilidad de
Imágenes Satelitales de Alta
Resolución (Menores a 1 m)
Fuente: Interface Google Earth
Zonas con escases de
Imágenes Satelitales de Alta
Resolución
ESCALA 1: 15 000
41. Zonas con disponibilidad de Imágenes Satelitales de Alta
Resolución CBERS 2B (2.5 m) (Fuente: INPE-Brazil,
http://www.inpe.br/) - ESCALA 1: 15 000
42. Zonas con disponibilidad
de Imágenes Satelitales
de Alta Resolución
CBERS 2B (2.5 m)
(Fuente: INPE-Brazil)
Zonas con escases de
Imágenes Satelitales
de Alta Resolución
ESCALA 1: 25 000
ESCALA 1: 25 000
44. Bajo la metodología propuesta,
se realizó un inventario de los
sistemas de andenerías de la
región ICA. La superficie
encontrada fue de 2,161.69 ha,
de los cuales el 66 % se
encuentra en uso y el 33 % en
abandono
FASE DE ANALISIS
45. Superficie de Andenes en la Región ICA (ha)
Provincia Distrito Abandono En Uso TOTAL
CHINCHA
ALTO LARAN - 1.33 1.33
CHAVIN 150.61 406.68 557.29
SAN JUAN DE
YANAC 312.41 257.67 570.09
SAN PEDRO DE
HUACARPANA 52.27 370.20 422.46
ICA
SAN JOSE DE LOS
MOLINOS - 2.60 2.60
YAUCA DEL
ROSARIO 53.41 226.99 280.40
NAZCA
EL INGENIO 0.76 - 0.76
NAZCA 1.59 1.84 3.43
VISTA ALEGRE 2.35 2.56 4.91
PALPA TIBILLO 22.71 118.73 141.44
PISCO HUANCANO 137.27 39.71 176.98
TOTAL 733.38 1,428.31 2,161.69
Fuente: Elaboración Propia.
49. En esta etapa es necesario realizar una validación en campo
mediante geoestadistica, se propone de manera sencilla el
uso del índice de Kappa de Cohen (Landis y Koch 1977,
Manel et al. 2001).
Teniendo en cuenta el uso de imágenes de alta resolución y
una escala de trabajo detallada, la validación para el
resultado final muestra una predicción correcta promedio de
presencia/ausencia en 91 % de los sitios predeterminados y
verificados, dando un valor de Kappa de 0,83, mostrando
una alta exactitud de la predicción, esto último según la
clasificación de Chuvieco (1990).
50. Definición de Objetivos y Área de Estudio
Antes de la ejecución de esta metodología, es necesario definir claramente los objetivos,
prioridades y el ámbito de estudio. Ello dará al investigador mejores pautas para el desarrollo de
su trabajo, utilizando adecuadamente los recursos ya sean económicos, de tiempo, como
humanos.
Recolección de Información
Para esta etapa es importante, la revisión exhaustiva de toda fuente información bibliográfica,
principalmente enfocada en la generación de una base de datos de registros y/o presencias de la
ubicación de Terrazas Y Andenerías, los cuales puedan ser determinados espacialmente
mediante algún sistema cartográfico, los cuales puedan servir como áreas de entrenamiento.
Interpretación Visual
En esta etapa se hace uso de la interpretación visual de imágenes satelitales de alta resolución,
estas pueden ser de diferentes fuentes, se prefiere aquellas presentes, en la interface del
Google Earth, por ser de libre acceso y ser de alta resolución. Se prioriza el uso de este tipo de
imágenes, debido a que solo en ellas es posible distinguir este tipo de bosques, sobre todo las
terrazas y andenes mas “pequeños” o menores a 1 ha, lo cual es un criterio muy importante,
teniendo en cuenta que hoy en día la fragmentación de estos sistemas, es el principal problema
de su desaparición y de su estado actual. Recomendando evitar el uso de clasificaciones
supervisadas y no supervisadas.
Validación
Una vez obtenidas las capas digitalizadas, ya se de las etapas de interpretación visual. Se hace
necesaria la evaluación de las mismas, con el objetivo de determinar la precisión de la
información obtenida con respecto a la realidad, para ello se recomienda utilizar el estadístico de
Kappa, además de complementarlo con visitas de campo y registros fotográficos.
Análisis Final
Una vez obtenida la precisión de la informaciòn. Se pueden extraer de las misma, información
tematica pero presentada de diferentes formas en gráficos, tablas, mapas, etc. Dejando a criterio
del investigador la presentación más adecuada y temática de dichos resultados.
51. Para poder obtener datos más precisos, el inventario e identificación de
sistemas de andenerías, fue realizado a escalas detalladas (promedio 1: 5000 a
1:10000). Específicamente en aquellos sectores donde se tuvo acceso libre a
imágenes satelitales de alta resolución.
Para la tipificación de los andenes en uso se determinó como indicador la
presencia de arbustos y matorrales menor hasta el 25%. Una seña
característica de esta clase vendría ser la presencia de patrones y colores
(tonalidades del tipo verde) que denotan presencia de cultivos agrícolas,
característica principal en su definición como “en uso”.
En la determinación del uso de andenes abandonados, correspondieron a
aquellas zonas que denotaron una mayor presencia de arbustos (mayor al 50
%) ya sea en el mismo terraplén como en el muro (principalmente en el muro);
se percibe además, que el muro no estaba bien conformado, con grandes
signos de estar destruidos y en los cuales es necesario mayor actividades de
recuperación, limpieza y mejoramiento.
Bajo la metodología propuesta, se realizó un inventario de los sistemas de
andenerías de la región ICA. La superficie encontrada fue de 2,161.69 ha, de
los cuales el 66 % se encuentra en uso y el 33 % en abandono (Ver Cuadro 1).
52. La discriminación realizada entre uso o abandono, mediante
interpretación visual en el contexto de percepción remota no debe
ser considerada definitiva, se requiere una verificación en campo
con la participación de los propietarios para su correcta
tipificación, el uso de imágenes satelitales referidas en este tema
solo son indicadores estáticos del uso y no definen por ejemplo
andenes en descanso.
Se pudo comprobar también, que actualmente existe un mosaico
cada vez mayor de alta resolución (2.5 m en promedio) de las
imágenes del satélite Quickbird de DigitalGlobe como también
Imágenes SPOT, entre otras; dentro de la interface de google earth.
También se pueden utilizar imágenes del satélite CBERS-2B,
específicamente la banda pancromática HRC (resolución 2.7 m) del
INPE-Brasil, estos como complemento de la primera. Se debe
aclarar que las fotografías aéreas también cumplen las mismas
funciones, cuando se presentan zonas sin cobertura de satélites.
53. Se plantea alternativas a las metodologías antes utilizadas en la
realización y caracterización de andenes con sistemas de
información geográfica.
El uso alternativo y libre de imágenes satelitales de alta resolución
de diferentes fuentes entre ellas google earth, INPE Brasil, entre
otras. Permite la relativización del costo en los insumos para la
realización de inventarios con mayor accesibilidad y precisión.
54. Benham, P.; Beckman E.; Dubay, S; Flores, L; Johnson, A; Lelevier,
M.; Schmitt, C.; Wright N.; Witt, C. 2011. Satellite imagery reveals
new critical habitat for endangered bird species in the high Andes
of Perú. Endangered Species Research. 13: 145-157.
CATIE (Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza,
CR), 1994. Curso - Inventarios Forestales de Bosques Secos;
Proyecto de protección del bosque latifoliado Nandarola, Turrialba.
68p.
Chuvieco, E. 1990. Fundamentos de teledetección espacial. RIAL.
Madrid, España. 453 p.
Manel, S.; Ceri, H.; Ormerod, S. 2001.Evaluating presence–absence
models in ecology: the need to account for prevalence. Journal
Applied Ecology. 38: 921-931.
Masson, L. 1984. Contribución al Conocimiento de los Andenes.
Debate Agrario/ 19. CEPES. 27.
MINAG (Ministerio de Agricultura, PE). Dirección general de
asuntos ambientales. DS N° 013-2010-AG.
Landis, J.; Koch, G. 1977. The measurements of observer
agreement for categorical data. Biometrics, 33: 159–174.