Determinacion de la longitud de transecta para el relevamiento fisonomico-estructural de la vegetacion del semiarido para suministrar datos a las ticnicas de percepcion remota orbital.

• Autor: Maldonado, Francisco D.

Resumen

La determinación del tamaño de la transecta es de gran importancia en los proyectos donde se utilizan imágenes, porque generalmente las áreas cubiertas son amplias y el costo del trabajo de campo debe estar equilibrado con el costo total del proyecto. En el presente trabajo fue determinado el tamaño óptimo de transecta para supervisar técnicas de percepción remota. Para esto fue considerada la compleja relación de la vegetación del semiárido con la reflectancia y resolución espacial de las imágenes orbitales TM / Landsat. Se utilizó la información de seis campañas de campo en una amplia región del nordeste brasileño. Ruego de haber determinado qué tipo de cobertura vegetal explica mejor los valores de reflectancia de las imágenes, fue determinada la longitud óptima de la transecta del relevamiento de campo, que permite obtener información confiable, para supervisar las técnicas de percepción remota salelital. En una primera fase se determmó estadísticamente que la cobertura vegetal, total y arbórea, explica mejor los valores de reflectancia en las imágenes del visible. Aunque las correlaciones no son altas, en el rango visible, son consistentes para la detección de cambios. A través de los Gráficos de Pearson-Hartley de Función de potencia del Test F se obtuvo que 45 m sería la longitud mínima de transecta. Este tamaño permitiría obtener información relevante de la vegetación de estepas arbustivas abiertas (Caatingas arbustivas) hasta bosques secos (Caatingas arbóreas). Sobre la base de los resultados obtenidos y el tamaño del píxel de las imágenes se recomienda el muestreo con transectas de 50 m con orientación nortesur. Este tamaño y orientación permitirá obtener información del terreno con 80% de probabilidad de representar el valor de un p?xel TM / Landsat.

Palabras claves: Percepción remota, vegetación, semiárido, relevamiento de campo

Introducción

El objetivo de este trabajo fue determinar la longitud óptima de transecta utilizada en relevamiento de campo para supervisar las Técnicas de Detección de Cambios con Percepción Remota Orbital. Para esto, primero fue necesario determinar la capacidad de la transecta para explicar el comportamiento radiométrico de la vegetación en las imágenes orbitales TM / Landsat.

Numerosos estudios han demostrado la utilidad de las imágenes TM / Landsat para el análisis y el monitoreo de la cobertura vegetal de las tierras del semiárido. Este sistema de instrumentos orbitales está en funcionamiento desde 1984 y tiene garantizada su continuidad por el programa LATI (Landsat Advanced Tecnology Instrument), que en el futuro mantendrá sus definiciones espectrales y su resolución espacial proporcionando una larga serie de datos consistentes y económicos como estiman Bied-Charreton & Cazaux (1989) y Campbell (1996). Muchos autores actualmente muestran opiniones favorables al uso de Landsat TM para el monitoreo ambiental y para el estudio de los procesos de desertificación, entre ellos puede mencionarse a Mulders y Epema (1986), Zonneveld (1989), Barrett & Curtis (1992), Choudhury (1992), Changyao, (1993), Pickup y Chewings (1996), Chen & Elvidge (1998) y Carvalho et al. (2001) entre otros.

La complejidad espectral de la vegetación de los ambientes semiáridos ha limitado la aplicación de datos de las imágenes. Esta dificultad se debe, en parte, a que los índices espectrales de vegetación están basados en valores de reflectancia del infrarrojo, los que no son confiables en ambiente árido, debido a que están relacionados con la existencia, forma y estructura de las hojas, como presenta Colwel, (1974). Otra dificultad es la alta reflectividad de la superficie del suelo que disminuye la sensibilidad de los instrumentos a la vegetación en áreas de cobertura vegetal menores al 30% (Chavez & McKinon, 1994; Brussone & Serpico, 1997).

En ese sentido, el esfuerzo actual de la investigación está orientado al desarrollo de técnicas de percepción remota capaces de minimizar la heterogeneidad del comportamiento espectral de la vegetación, con fines de clasificación y detección de cambios. Asner et al. (2000) muestra que en el ambiente árido la variabilidad del comportamiento radiométrico del paisaje en la faja del visible puede atribuirse en 87% a la cobertura arbustiva y el 12% a la superficie del suelo. Según este autor gran parte del esfuerzo del relevamiento debe ser orientado para obtener datos de la cobertura arbustiva para conseguir resultados satisfactorios del análisis de los datos espectrales. En este trabajo se busca una técnica de relevamiento de campo que permita caracterizar fisonómico-estructuralmente a la vegetación, considerando la estructura vertical (estratificación), estructura horizontal (cobertura) de la vegetación y la superficie del suelo para la correlación con el comportamiento radiométrico en el rango visible. El diseño del relevamiento debe optimizarse para muestrear con buena relación costobeneficio las amplias áreas abarcadas por los proyectos que usan imágenes orbitales.

Material y Método

Área de estudio

El área de estudio es el bioma de la Caatinga, que ocupa el semiárido de la mayor parte del Nordeste de Brasil. Según Velozzo et al. (2001) es el más amenazado de los biomas brasileños debido a los centenares de años de uso inadecuado y no sustentable de los suelos y de recursos naturales.

En la Figura 1 se resaltan las seis unidades muestreadas. Estas se limitan a regiones donde domina la vegetación de la Caatinga (formación arbustiva arbórea caducifolia espinosa o sabana estépica, de acuerdo con IBGE, 1997). Se trata de un complejo vegetacional caracterizado por la presencia dominante de especies leñosas espinosas, de follaje generahnente en caducifolio y hojas pequeñas, con elementos arbóreos raramente mayores a los 14 metros y arbustivos con alturas que pueden alcanzar los 4 metros, con biomasas variables desde el tipo estépico: estepa arbustiva hasta Bosque Seco (Bosque estacional deciduo). Siempre con presencia marcada de cactáceas y bromeliáceas de porte herbáceo a arbóreo. Cabrera y Willink (1973) incluyeron la Caatinga en el dominio chaqueño y Schultz (1995) las llamó de estepas florestadas.

Se realizaron 90 transectas de 50 metros de longitud cada una, localizados con GPS Garmin 12XL con antena externa. El tratamiento de los datos del campo se realizó con el software Trackmaker 11.8 (Ferreira, 2003). Las medidas radiométricas se realizaron en ambiente Spring 6.2 (INPE, 2003) y ERDAS Imagine 8.4, usando seis imágenes Landsat ETM+ en formato digital.

A continuación, en la Figura 2, se presenta el Fluxograma general de la investigación.

[FIGURA 2 OMITIR]

Relevamiento de campo

Para distribuir las muestras en las áreas se utilizó un diseño de muestreo no aleatorio selectivo. Esta técnica es la más apropiada cuando el relevamiento debe ser realizado optimizando la relación costo / beneficio (Cochran, 1977). Así, la distribución de las muestras obedece al principio de estratificación sujeta al criterio de...