ANÁLISIS CUANTITATIVO DEL PAISAJE DE LA MICROCUENCA DEL RÍO SANTA ROSA, DEL ÁREA PROTEGIDA “SIERRA DE QUILA”, 

JALISCO, MÉXICO

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARACENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS BIOLOGICAS Y AGROPECUARIAS

II Congreso de Ciencia y Arte del PaisajePuerto Vallarta, Jalisco, México. 13‐17 de Octubre de 2010

Rosaura Ávila CoriaRaymundo Villavicencio GarcíaJosé de Jesús Godinez Herrera

Ana Luisa Santiago Pérez

Es un conjunto de fenómenos naturales y culturales que se manifiestan sobre el  territorio. 

El paisaje 

Espacialmente el paisaje es un mosaico integrado por un conjunto de unidades homogéneas denominados “parches”, entre las cuales se establecen relaciones espaciales como la composición, la estructura y la función.

Introducción

Evaluar diferentes patrones cognitivos del mosaico paisajístico de la vegetación de la microcuenca del río Santa Rosa, del ANP “Sierra de Quila” a través de un mapa de vegetación y otros usos del suelo reclasificado y su respuesta a la aplicación de algunos índices de paisaje.

Objetivo

Ubicación del área de estudio

Materiales y Métodos

(APPFF) “Sierra de Quila”

Altura: 1350 m a 2560 m Sup.: 141 km2 

Clima:  C (w2) (w)(A) C (w1) (w) 

Prec.: 880 mmSuelos: Cambisol,  Feozem, RegosolHidro: Ameca‐Atenguillo, Presa 

LaVega‐Cocula y  ArmeríaCuencas: 19

Mesofilo

MicrocuencaRío Santa Rosa

Sup.: 14.7km2

Altura: 1882 mPend.: 131 grados Cauce:  9.7 km. long.Cob. Ftal: 92% 

Aporte hídrico a: Tecolotlán(aprox. 16,000 habitantes)

Delimitación ANP con microcuencas sobre modelo de elevación del terreno

Ubicación del área de estudio

Mapa de vegetación y uso del suelo del ANP 

Fuente:  Imagen Landsat 7ETM del 22 de enero de 2000Resolución 28 m.Método de clasificación: supervisada (Máxima Probabilidad)Reclasificación: Método jerárquico (MET, información de campo)Precisión: 83% 

Materiales

Técnica de post‐proceso: filtro de mayoría¹ ; Objetivo: homogenizar píxeles clasificados, disminuir el efecto de apariencia “sal y pimienta”

Método

a) Sin filtro b) 3x3 c) 5x5 d) 7x7

El proceso de filtrado consiste en la El proceso de filtrado consiste en la aplicaciaplicacióón a cada uno de los pn a cada uno de los pííxeles de la xeles de la imagen de una matriz de filtrado de tamaimagen de una matriz de filtrado de tamañño o N N xx NN (ventana generalmente de 3x3 o (ventana generalmente de 3x3 o mayor) compuesta por nmayor) compuesta por núúmeros enteros y meros enteros y continuos o categcontinuos o categóóricos que genera un ricos que genera un nuevo valor mediante una funcinuevo valor mediante una funcióón del valor n del valor original y los de los poriginal y los de los pííxeles circundantes. xeles circundantes. 

Los índices de paisaje:

1. Se basan en atributos geométricos de carácter euclidiano y fractal por tipo de   coberturas forestales y otros usos de suelo.

2. La escala de evaluación es a nivel de clases y  a nivel de paisaje.

Método

Patch Analyst 4.0 para ArcGis

Tipo de cobertura Sin filtro % 3x3 % 5x5 % 7x7 %

BPE 734.7 49.8 777.4 52.7 799.0 54.1 816.7 55.3

BEP 10.0 0.7 2.0 0.1 - - - -

BE 112.7 7.6 109.2 7.4 111.6 7.6 113.4 7.7

BA-PE 85.8 5.8 76.4 5.2 65.4 4.4 51.7 3.5

SBC 112.3 7.6 114.0 7.7 111.9 7.6 109.4 7.4

Reg-nat 1.1 0.1 0.1 0.0 - - - -

Agri. 1.7 0.1 0.2 0.0 - - - -

Pas. 22.2 1.5 15.3 1.0 12.5 0.8 10.3 0.7

sv 6.7 0.5 5.1 0.3 2.9 0.2 1.4 0.1

Sombra 17.3 1.2 4.2 0.3 0.4 0.0 - -

Sin datos 371.6 25.2 372.1 25.2 372.4 25.2 373.1 25.3Total 1476.0 100.0 1476.0 100.0 1476.0 100.0 1476.0 100.0

Tipo de cobertura, superficie absoluta y relación porcentual por diferente tamaño de ventana 

Resultados

82, 5.6%

, %

Coberturas vegetales de la microcuenca del río Santa Rosa con reducción en la complejidad del paisaje mediante el uso de un filtro mayoritario; efecto del tamaño de ventana:

Sin filtro

Resultados

Resultados

3x3

Resultados

5x5

Resultados

7x7

Tamaño de ventana

Tipo de cobertura NumP MPS TE MPAR MSI AWMPFD SDI

Sin filtro Paisaje 824.00 1.79 299880.00 1190.31 1.27 1.37 1.44

3x3 Paisaje 193.00 7.65 157080.00 901.71 1.41 1.32 1.32

5x5 Paisaje 74.00 19.95 108136.00 732.20 1.52 1.29 1.26

7x7 Paisaje 40.00 36.90 87808.00 642.96 1.57 1.29 1.22

Cobertura del paisaje, superficie  absoluta y relación porcentual por diferente tamaño de ventana

Abreviatura: NumP: Número de parches; MPS: Tamaño promedio de parches; TE: Longitud total de parches; MPAR: Promedio de la proporción perímetro/área, MSI: Índice promedio de forma de  los parches; AWMPDF:Dimensión fractal promedio de parche; SDI: Índice de diversidad de Shannon

Resultados

Valores cuantitativos del paisaje para las coberturas de bosque de pino‐encino, encino‐pino y encino bajo diferentes patrones cognitivos del mosaico paisajístico

Resultados

Abreviaturas: TLA: Área total del paisaje; NumP: Número de parches; CA: Área total de los parches (ha); MPS: Tamaño promedio de parches (ha); TE: Longitud total de parches; MSI: Índice promedio de forma de los parches; AWMPDF: Dimensión fractal promedio de parche; MPAR: Promedio de la proporción perímetro/área (m/ha)

Bosque de pino - encino Bosque de encino - pino Bosque de encino

Índice Sin filtro 3x3 5x5 7x7 Sin filtro 3x3 5x5 7x7 Sin

filtro 3x3 5x5 7x7

TLA 1476.0 1476.0 1476.0 1476.0 1476.0 1476.0 - - 1476.0 1476.0 1476.0 1476.0NumP 47 21 8 5 70 5 - - 158 32 10 5

CA 734.7 777.4 799.0 816.7 10.0 2.0 - - 112.7 109.2 111.6 113.4

MPS 15.63 37.02 99.87 163.34 0.14 0.41 - - 0.71 3.41 11.16 22.67

TE 86744.0 48608.0 36960.0 33096.0 10640.0 1400.0 - - 51520.0

26768.0

15904.0

11816.0

MSI 1.46 1.52 1.80 1.68 1.18 1.30 - - 1.28 1.43 1.51 1.58

AWMPFD

1.42 1.34 1.30 1.30 1.40 1.37 - - 1.43 1.41 1.36 1.33

MPAR 1094.2 906.6 629.9 953.6 1263.3 904.0 - - 1208.8 970.6 858.6 769.2

Bosque abierto de pino -encino

Selva baja caducifolia Regeneración natural

Índice Sin filtro 3x3 5x5 7x7 Sin filtro 3x3 5x5 7x7 Sin filtro 3x3 5x5 7x7

TLA 1476.0 1476.0 1476.0

1476.0 1476.0 1476.0 1476.0 1476.0 1476.0 1476.0 - -

NumP 212 66 38 22 54 19 6 4 12 1 - -

CA 85.8 76.4 65.4 51.7 112.3 114.0 111.9 109.4 1.1 0.1 - -

MPS 0.40 1.16 1.72 2.35 2.08 6.00 18.65 27.36 0.09 0.08 - -

TE 58856.0 34216.0

23632.0

16016.0 34720.0 21392.0 14952.0

13216.0 1456.0 112.0 - -

MSI 1.31 1.45 1.46 1.49 1.45 1.51 1.74 1.87 1.14 1.13 - -AWMPFD

1.40 1.37 1.35 1.34 1.40 1.36 1.33 1.32 1.41 1.42 - -

MPAR 1114.5 819.1 756.5 671.1 1044.3 821.4 479.6 221.4 1369.1 1428.6 - -

Valores cuantitativos del paisaje para las coberturas bosque abierto de pino encino, selva baja caducifolia y regeneración natural bajo diferentes patrones cognitivos del mosaico paisajístico

a) Sin filtro b) 3x3 c) 5x5 d) 7x7

Forma y tamaño de parches en mapas con una misma resolución. Diferente tamaño de ventana de filtro

0100200300400500600700800900

1000110012001300

Bosque de pino -encino

Bosque deencino - pino

Bosque deencino

Bosque abiertode pino - encino

Selva bajacaducifolia

Perím

etro

/ Á

rea

(m/h

a)

Sin filtro 3x3 5x5 7x7

Distribución de la relación perímetro/área por tipos de vegetación de la microcuenca

Resultados

Tamaño de

ventana

Tipo de cobertura

Sup. Total (ha)

Sup. (ha) 50m dist.

Sup. (%) 50m dist.

Sup. (ha) 100m dist.

Sup. (%) 100m dist.

Sin filtro

BPE 734.7 358.084 48.7 146.282 19.9BE 112.7 10.102 9.0 0.565 0.5SBC 112.4 18.477 16.4 1.104 1.0BA-PE 85.8 0.215 0.3 - -Pas. 22.2 0.179 0.8 - -

3x3

BPE 799.0 575.056 74.0 420.978 52.7BE 109.2 29.989 27.5 6.104 5.6SBC 114.0 44.573 39.1 14.138 12.4Pas. 15.3 2.651 17.3 0.174 1.1BA-PE 76.4 2.709 3.5 - -sv 5.1 0.009 0.2 - -

5x5

BPE 799.0 644.447 80.7 524.095 65.6BE 111.6 52.235 46.8 21.206 19.0SBC 111.9 55.216 49.4 25.442 22.7Pas. 12.5 3.276 26.3 0.585 4.7BA-PE 65.4 5.409 8.3 - -sv 2.9 0.006 0.2 - -

7x7

BPE 816.7 676.379 82.8 568.505 69.6BE 113.4 67.515 59.6 40.921 36.1BA-PE 51.7 6.684 0.1 0.038 0.1SBC 109.5 58.226 53.2 29.290 26.8Pas. 10.3 4.088 39.8 1.033 10.1

Relación absoluta y relativa del área interior (Core area) por tipo de cobertura con diferente distancia de borde (50 y 100 metros)

Resultados

80%

48 %

35 %

30 %

Área núcleo de la cobertura bosque de pino–encino con filtro mayoritario ventana 3x3 para una  distancia de borde de 50 y 100 metros. 

Resultados

Considerando el borde de 50m la superficie fue de144 ha.Mientras que a una distancia de 100m reduce a 105 ha.El promedio de los  parches de la cobertura original fue de 37 ha.

1. El uso de las diferentes matrices expone de manera cuantitativa la difícil tarea de decidir un patrón de escala óptimo sin discriminar la interpretación global o parcial de un determinado paisaje.

2. La preferencia del tamaño de la ventana del filtro podrá ser asignada según:1. La precisión obtenida del resultado de la clasificación de las imágenes2. La extensión del área de trabajo3. Utilizar ventanas grandes darán lugar a reagrupar de manera excesiva píxeles de una 

clases determinada.

3. A pesar de la aplicación del filtro mayoritario (3x3) y haber eliminado píxeles aislados y mejorado la apariencia del mapa, se cuantificó aún un porcentaje considerable de parches muy pequeños sobre todas las coberturas forestales, muchos de éstos se presentan de manera aislada o en grupos de 3 o 4 píxeles, por lo que su forma geométrica de origen podrá influir en los resultados de las métricas promedio.

4. El estudio territorial se fundamentan en un marco conceptual  (Ecología de paisaje) y   metodológico (análisis de parches) propio; los resultados son cuantitativos, y facilitan la valoración de la situación actual, así como a futuro de un Paisaje.