Telede ección: Humedales y Espacios P o egidos. XVI Cong eso de la Asociación Española de Telede ección.
(Eds. J. Bus aman e, R. Díaz-Delgado, D. A agonés, I. A án y D. Ga cía). pp. 153-156. Se illa 21-23 oc ub e 2015
h p://ocs.ebd.csic.es/index.php/AET/2015/schedCon /p esen a ions 153
Con ol de la de o es ación de la Ma a A lán ica median e CLASli e
Juan Jo ge(1) y An onio Ca los Fe ei a J .(2)
(1) Depa amen de Física Aplicada, Escola Poli ècnica Supe io d’Enginye ia de Man esa, Uni e si a Poli ècnica de
Ca alunya, A da. Bases de Man esa, 61-73, 08242 Man esa, España. Email: [email p o ec ed]du
(2) Uni e sidade Es adual de Campinas. Email: an [email protected]
Resumen: La Ma a A lán ica es un bioma b asileño a p o ege . Pa a el su de la mic o egión P esiden e P uden e (Es ado
de Sao Paulo, B asil), se plan ea on inicia i as de desa ollo u al que con emplaban la e o es ación. La de ección de és a
se ha a ado de lle a a cabo median e la aplicación de la ecnología semi-au omá ica CLASli e, desa ollada en la
Ca negie Ins i u ion o Science. Se han podido de ec a cambios en la cubie a o es al de la zona, a ni el de pé dida de
bosque, pe o no el aumen o ne o de supe icie boscosa, ob enida a pa i de una clasi icación supe isada. También se
han compa ado los esul ados ob enidos con los co espondien es a la base de da os Global Fo es Change (GFCD, de la
Uni e sidad de Ma yland), sob ees imando es os úl imos la supe icie de o es ada.
Palab as cla e: de o es ación, Ma a A lán ica, CLASli e, GFCD, Pon al do Pa anapanema
Con ol o de o es a ion in he A lan ic Fo es by CLASli e
Abs ac : The A lan ic o es is a B azilian biome ha needs o be p o ec ed. Some u al de elopmen ini ia i es o he
sou h o he P esiden e P uden e mic o- egion (S a e o Sao Paulo, B azil) we e con empla ed, including e o es a ion.
We ha e a emp ed o de ec e o es a ion by applying he semi-au oma ic CLASli e echnology, de eloped a Ca negie
Ins i u ion o Science. I was possible o de ec changes in o es co e in he a ea, a he le el o o es loss, bu no he
ne inc ease in o es a ea ob ained om a supe ised classi ica ion. We also compa ed he CLASli e esul s wi h hose
om he Global Fo es Change Da abase (GFCD, Uni e si y o Ma yland), which o e es ima e he de o es ed a ea.
Keywo ds: de o es a ion, A lan ic o es , CLASli e, GFCD, Pon al do Pa anapanema
1. INTRODUCCIÓN
La his o ia de la ocupación de la egión del Pon al do
Pa anapanema (PdP), zona su de la mic o egión
P esiden e P uden e (Es ado de Sao Paulo, B asil), ha
es ado en uel a en un p oceso con lic i o de ocupación
de ie as de dominio público, g andes audes en el
dominio de i ula idad (“g ilagem”), p ác icas iolen as,
alas de bosques indisc iminadas, p ác icas ag ícolas
poco in e esadas en la conse ación de los ecu sos
na u ales, y desobediencia a la legislación ambien al,
jun o a un p oceso acele ado de u banización (Fe nandes
y Ramalho, 2001).
Todos es os p ocesos al e a on el paisaje, educiendo los
bosques a simples islas de ege ación na u al, sal o la
ese a na u al Mo o do Diabo. En 2004 y 2008 se
ap oba on sendos p og amas de desa ollo u al bajo el
pa adigma de la sos enibilidad, con medidas
encaminadas a la ecupe ación ambien al, con emplando
la e o es ación, en e o as acciones. Es as medidas se
ienen que hace compa ibles con el c ecimien o del
sec o p oduc i o de la elabo ación de alcohol a pa i de
la caña de azúca .
El seguimien o de es a ocupación de la ie a, incluido el
deseado p oceso de e o es ación, se puede ealiza
median e imágenes sa eli ales. F ei as y Spa o ek (2006)
se basa on en imágenes CBERS-2 pa a con ecciona un
mapa de la si uación del Pon al, dis inguiendo en e á eas
cul i adas con caña de azúca , á eas u banas,
asen amien os u ales, á eas e des y la ese a es a al
Mo o do Diabo. La igu a 1 mues a una adap ación de
las unidades del paisaje ob enidos po dichos au o es con
obje o de pode se compa adas al inal. Los
asen amien os u ales son un conjun o de incas
independien es, o pa celas, en egadas a amilias pa a su
explo ación, con á eas y espacios comunes e incluso de
p ese ación ambien al (Fe ei a J ., 2015).
O as dos mues as del uso de la elede ección en es a
zona son los abajos de Rudo e al. (2010), que aplican
las imágenes Landsa a la ca og a ía de la caña de
azúca , y de Fe ei a J . e al. (2014) que han de ec ado
cambios en la supe icie o es al. La a iedad de sis emas
de elede ección ac ualmen e exis en es pe mi e hace
hoy día un seguimien o de los bosques a di e en es
escalas espacial y empo al, y es imonia un p og eso
sos enible (Kim e al., 2014).
Figu a 1. Unidades de paisaje p esen es en el Pon al do
Pa anapanema a pa i de in o mación CBERS-2.
La de o es ación, en endida como emoción de bosques,
es ácilmen e obse ada desde el espacio, mien as que
cuando los bosques pe manecen como bosques pe o
h p://ocs.ebd.csic.es/index.php/AET/2015/schedCon /p esen a ions 154
pe diendo biomasa y cobe u a del dosel, lo que
llama emos pe u bación, es mucho más di ícil de
obse a .
Recien emen e han is o la luz en elede ección dos
nue as me odologías pa a el seguimien o de los bosques
(CLASli e y GFCD), y es án pensadas pa a se aplicadas
po pe sonal poco expe o. Lui y Coones (2015)
p esen an una compa ación in e esan e de ambas
écnicas. Aho a bien, los esul ados deben se analizados
con cuidado ya que hay unos aspec os c í icos en el
moni o eo de bosques que pueden pasa desape cibidos.
Po ejemplo, más del 30% de odos los e en os de
de o es ación son de un amaño meno de 25 ha y se
p oducen en zonas geog á icas de 20 a 30 eces mayo es
que aquéllos, y más del 90% de odos los e en os de
pe u bación son meno es a 1 ha.
El Sis ema de Análisis Landsa de Ca negie –li e
(CLASli e) es un paque e de so wa e pa a moni o eo de
bosques, que o ece iden i icación semi-au oma izada de
la de o es ación y deg adación de bosques a pa i de
imágenes de sa éli e (Asne e al., 2009).
El segundo p oduc o eme gen e pa a conoce la
ex ensión y los cambios (pé didas y ganancias) del
bosque es el Global Fo es Change da ase (GFCD). Se
a a de una base de da os a escala global, con píxeles de
30 m pa a el in e alo 2000-2012 (Hansen e al., 2013),
ob enida a pa i del análisis espec al de 654.178 escenas
Landsa en la época de c ecimien o de la ege ación, y la
compa ación con p oduc os de o os senso es. Debe
queda cla o que ninguna de es as dos ecnologías es
óp ima pa a o as aplicaciones.
2. MATERIAL Y MÉTODOS
2.1. Zona de es udio
El Pon al do Pa anapanema se si úa al sudoes e del es ado
de Sao Paulo (B asil), en la mic o egión P esiden e
P uden e; limi a al oes e con el ío Pa aná y el Es ado de
Ma o G osso do Sul, y al sud con el ío Pa anapanema y
el es ado de Pa aná (Figu a 2). Sus ca ac e ís icas socio-
económicas son las siguien es: iene una ex ensión
e i o ial de 18,441 km2; es á o mado po 32 municipios
con una población conjun a po encima de los 570.000
habi an es, unos 55.000 en la zona u al, con unos 12.300
ag icul o es y ce ca de 6.000 amilias en asen amien os
u ales. Las p incipales ac i idades ag opecua ias se
basan en el ganado acuno (ca ne y leche), la caña de
azúca , hue os, soja, maíz, maní, papa dulce y goma.
En cuan o a la ca ac e ización geo ísica de la zona, cabe
e e i que la egión del Pon al es pa e de la cuenca
sedimen a ia del Pa aná, con un p edominio de ocas
sedimen a ias del Mesozoico y ambién del Cenozoico.
La o mación geológica p edominan e es a enisca-Caiuá.
El suelo p edominan e es la osol, de i ado de ocas
sedimen a ias y muy suscep ible a la e osión, con
p esencia de iachuelos y queb adas, bajo en e ilidad
na u al, bas an e pe meable y de d enaje excesi o. La
egión se encuen a en el clima Zona opical (Cwa-
meso e mal en la clasi icación de Koppen), con dos
es aciones bien de inidas (in ie nos secos y e anos
calu osos).
La ege ación o iginal de bosque semicaduci olio "Ma a
A lán ica de in e io " ha pasado de unas 247.000
hec á eas a an sólo 46.000 hec á eas en la ac ualidad
(12.000 ha en agmen os o es ales y 34.000 en la
ese a del Mo o do Diabo).
Figu a 2. Pon al do Pa anapanema.
2.2. Imágenes del sa éli e Landsa
La ecnología CLASli e es á diseñada especialmen e pa a
imágenes de la se ie Landsa , aunque puede u iliza o os
ipos de imagen (SPOT, ASTER). La esolución espacial
de 30 m se conside a adecuada pa a la ca ac e ización de
las pau as del paisaje (Townsend e al., 2009). Dada la
acilidad de dispone sin cos e de imágenes Landsa , a
a és del a chi o del U.S. Geological Su ey, se han
desca gado las escenas que igu an en la abla 1, ya que
el Pon al do Pa anapanema se si úa en el cen o de un
mosaico o mado po cua o escenas. Se han elegido
escenas con echas muy p óximas (la misma pa a el
mismo pa h), y odas ellas en una época de escasa
p esencia de nubes (y poca p ecipi ación).
Al aplica la écnica CLASli e se ha p ocedido escena a
escena y inalmen e se ha cons uido el mosaico con los
esul ados.
Tabla 1. Escenas Landsa u ilizadas (L5: Landsa 5 TM,
L7: Landsa 7 ETM+, L8: Landsa 8 OLI+TIRS).
Pa h
223
222
Row
075
L7: 12 Mayo 2000
L8: 22 Ab il 2013
L5: 13 Mayo 2000
L8: 1 Mayo 2013
076
2.3. Mé odo de clasi icación CLASli e
Son cua o las unciones cla es de CLASli e: (1)
calib ación de imágenes b u as a e lec ancia apa en e de
h p://ocs.ebd.csic.es/index.php/AET/2015/schedCon /p esen a ions 155
la supe icie; (2) análisis espec al de los da os de
e lec ancia, median e la aplicación el modelo
“Au oma ed Mon e Ca lo Unmixing” (Au oMCU), pa a
de e mina la cobe u a accional de suelo desnudo de
ege ación, de ege ación o osin é icamen e ac i a y de
ege ación o osin é icamen e no ac i a; (3) clasi icación
de los da os de cobe u a accional en un mapa de
cubie a boscosa (supe icie ocupada con más del 10%
po copas de á boles y con un á ea de más de 0,5 ha), y
en un mapa de pe u bación (disminución di usa del dosel
del bosque), y (4) de ección de cambios con da os
mul i empo ales de la cubie a accional y, inalmen e,
elabo ación del mapa de de o es ación y pe u bación del
bosque.
Se ha p ocedido a segui los cua o pasos an e io es,
man eniendo po de ec o los alo es umb ales que se
u ilizan en algunos casos pa a la oma de decisiones.
3. RESULTADOS
La igu a 3 mues a los p oduc os in e medios de i ados
de cada uno de los cua o pasos de CLASli e, pa a un
ozo del mosaico de las dos escenas más occiden ales
co espondien es a 2013, en donde se obse a una pa e
de la ese a na u al Pa que do Diabo. Se ep esen an los
mapas en also colo RGB de las bandas 5, 4 y 3,
espec i amen e, (a) de la imagen b u a y (b) del mapa de
e lec ancias. También se mues a un also colo RGB
co espondien e a (c) las es p ime as bandas del mapa
de cubie as accional que se ob iene, es deci , suelo
desnudo (S), ege ación o osin é icamen e ac i a (PV) y
ege ación no ac i a (NPV), espec i amen e, y en cua o
luga , (d) la cubie a o es al en g ises.
Sob e es a écnica cabe señala que en los p ocesos
in e medios se aplican co ecciones adiomé ica y
a mos é ica de o ma au omá ica. Pa a ello, después de
ag upa odas las bandas, se p ocede a una co ección po
neblina aplicando el mé odo de Ca lo o (1999). Pa a la
co ección a mos é ica se aplica el modelo 6S de
ans e encia adia i a (Ve mo e e al., 1997),
conside ando los alo es medios medidos en el mes de la
imagen p ocesada. También se elabo a una másca a de
nubes y cue pos de agua; pa a ello se conside an unos
alo es umb ales po de ec o combinando la banda
é mica, las bandas b u as, las bandas de adiancia y las
de e lec ancia.
3.1. Mé odo de clasi icación GFCD
De la base de da os Global Fo es Change se ha
desca gado el a chi o as e KJ2122, y de él se ha
enmasca ado la zona co espondien e al PdP. De los sie e
a chi os disponibles, sólo se ha u ilizado el
co espondien e a la pé dida de la cubie a o es al 2000-
2013, pa a compa a lo con los da os elabo ados median e
CLASli e.
3.2. Mé odo de clasi icación supe isada
Se ha ealizado una clasi icación supe isada po el
c i e io de máxima simili ud, disc iminando la supe icie
o es al del es o de cubie as, más pa a compa a la
endencia a la de o es ación que a ene un análisis
cuan i a i o po meno izado.
(a) Imagen Landsa b u a.
(b) P oduc o de e lec ancias.
(c) P oduc o mapa accional de cubie as.
(d) P oduc o cubie a o es al.
Figu a 3. P oduc os in e medios de la cadena de pasos
de CLASLi e. Combinación RGB de las bandas 5, 4 y 3
(a) de la imagen b u a, (b) del mapa de e lec ancias.
(c) de las capas S, PV y NPV de la cubie a accional y
(d) cubie a o es al.
Una ez elabo ado el p oduc o de cambios po
de o es ación aplicando CLASli e pa a el pe íodo 2000-
2013 en la zona del Pon al, se obse an en él cambios
muy educidos, y p ác icamen e sólo en la zona o ien al,
h p://ocs.ebd.csic.es/index.php/AET/2015/schedCon /p esen a ions 156
casi siemp e en o ma lineal, que pueden in e p e a se
como ala gamien o de islas de bosque exis en e
(obse able isualmen e en el aso colo ), es deci , como
e o es ación.
El p oduc o GFCD mues a muchas más pé didas de
bosque que CLASli e, como se obse a en el de alle de
ambos p oduc os equi alen es en la igu a 4.
La clasi icación supe isada ha mos ado que en el
pe iodo 2000-2013 hubo un aumen o del 0.65% en la
supe icie con ege ación.
Figu a 4. Pé dida (en neg o) de bosque de la misma
á ea según CLASli e (a iba) y GFCD (abajo).
4. DISCUSIÓN
Las écnicas CLASli e y GFCD son sencillas de aplica
pa a conoce las a iaciones de la cubie a o es al
amazónica, pe o los mapas que p opo cionan equie en
de un análisis po meno izado pa a de ec a e o es ación,
y así e i ica el éxi o o no de los planes de desa ollo
u al, equi iendo un abajo adicional.
Tal ez se ha p e endido aba ca una zona muy ex ensa
en es e abajo, que con el uso de o os senso es de mejo
esolución espacial no ha ía más que apo a mucho más
uido a los esul ados.
La conside ación adicional de algunos indicado es de la
agmen ación del paisaje pod ía mejo a la clasi icación
que se ob iene median e las écnicas p esen adas.
5. BIBLIOGRAFÍA
Asne , G.P., Knapp, D.E., Balaji, A. & Páez-Acos a, G,
2009. Au oma ed mapping o opical de o es a ion
and o es deg ada ion: CLASli e. Jou nal o Applied
Remo e Sensing, 3, 033543.
Ca lo o, M.J., 1999. Reducing he e ec s o space-
a ying, wa eleng h-dependen sca e ing in
mul ispec al image y. In . J. Remo e Sensing, 20:17,
3333-3344.
Fe nandes, B.M. & Ramalho, C.B., 2001. Lu a pela e a
e desen ol imen o u al no Pon al do Pa anapanema
(SP). Es udos a anados, 15:43.
Fe ei a J ., A.C., Ca mo, M.S. do & Jo ge, J., 2014. Uso
de senso iamen o emo o em acompanhamen o de
p oje os de ecupe ação ambien al no Pon al do
Pa anapanema-SP, B asil. In Memo ias del XVI
Simposio In e nacional SELPER 2014, SP-1.
Fe ei a, J . & A.C., 2015. Abo dagem Te i o ial nas
Ações e Polí icas de Desen ol imen o do Pon al do
Pa anapanema-SP. (Tese de Dou o ado), FEAGRI-
UNICAMP.
F ei as, F. L. M. & Spa o ek, G., 2006. A aliação dos
e ei os da en ada da cana-de-açúca em á eas de
assen amen os da egião do Pon al do
Pa anapanema – SP. Depa amen o de Solos e
Nu ião de Plan as, ESALQ/USP, B asil.
Hansen, M.C., Po apo , P., Moo e, R., Hanche , M.
Tu ubano a, S., Tyuka ina, A., Thau, D., S ehman,
S.V., Goe z, S.J., Lo eland, T.R., e al., 2013. High-
esolu ion global maps o 21s -cen u y o es co e
change. Science, 342, 850-853.
Kim, D., Sex on, J.O., Noojipady, P., Huang, C., Anand,
A., Channan, S., Feng, M. 6 Townshend, J.R., 2014.
Remo e Sensing o En i onmen Global, Landsa -
based o es -co e change om 1990 o 2000.
Remo e Sens. En i on.; 155, 178-193.
Lui, G.V. & Coomes, D.A., 2015. A compa ison o no el
op ical emo e sensing-based Technologies o
o es -co e /change moni o ing. Remo e Sensing, 7,
2781-2807.
Rudo , B.F.T., Aguia , D.A., Sil a, W.F., Sugawa a,
L.M., Adami, M. & Mo ei a, M. A., 2010. S uides on
he apid expansion o suga cane o e anol
p oduc ion in São Paulo s a e (B azil) using Landsa
da a. Remo e Sensing, 2, 4:1057-1076.
Townsend, P.A., Lookkingbill, T.R., Kingdon, C.C. &
Ga dne , R.H., 2009. Spa ial pa e n analysis o
moni o ing p o ec ed a eas. Remo e Sens. En i on.;
113: 1410-1420.
Ve mo e, E.F., Tan é, D., Deuzé, J.L., He man, M., and
Mo c e e, J.J., 1997. Second Simula ion o he
Sa elli e Signal in he Sola Spec um, 6S: an
o e iew. IEEE T. Geosci. Remo e, 35, 675–686.