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ELABORACIÓN DE UN MAPA DE PLANTACIONES FORESTALES (MPF) DE LA REPÚBLICA ARGENTINA DE ACTUALIZACIÓN PERMANENTE



INTRODUCCIÓN
            La dinámica de los bosques cultivados en la República Argentina determina que los inventarios forestales tanto nacionales como provinciales se vean desactualizados rápidamente. En consecuencia, los resultados obtenidos, se encuentran limitados a un período acotado, dificultando la implementación de políticas sectoriales de mediano y largo plazo. Por su parte, el Estado Nacional, las administraciones provinciales como así también las entidades de investigación, inversionistas y productores privados, demandan esta información para la planificación de sus actividades con el fin de lograr sus objetivos particulares. Sobre la base de la experiencia adquirida a partir de la ejecución del primer Inventario Nacional de Plantaciones Forestales (INPF) del año 1998, del empleo de técnicas de teledetección y del uso de los sistemas de información geográfica (SIG) se proyectó la ejecución del Mapa de Plantaciones Forestales (MPF)
OBJETIVOS
  • Identificar las plantaciones forestales existentes en el país y cuantificar su superficie.
  • Disponer anualmente de una cobertura digital de plantaciones forestales que sirvan de base para ejecutar inventarios tanto a nivel nacional como provincial.
  • Actualizar la dinámica de las plantaciones forestales incorporando la información espacial proveniente de la promoción forestal generada por el Área SIG e Inventario Forestal de la Dirección de Producción Forestal (DPF).
  • Poner a disposición del sector forestal y de la comunidad en general la información generada.

METODOLOGÍA

             El MPF se desarrolla teniendo como base la metodología aplicada en el INPF de 1998 y las mejoras realizadas en la “Propuesta de la Metodología para la Actualización del Inventario Nacional de 1998” (SAGPyA, CIEFAP, 2005). Aquel primer inventario produjo una importante base de información y permitió adquirir experiencia en la ejecución de este tipo de tareas. Las fortalezas y debilidades de la metodología utilizada fueron tenidas en cuenta para mejorar la calidad del MPF.
Cabe mencionar que las provincias de Neuquén (2007) y Corrientes (2008) han adoptado esta metodología para realizar sus inventarios forestales provinciales, asimismo, técnicos de dichas provincias han sido capacitados por el Área SIG e Inventario Forestal de la DPF en dicha tarea, en el caso particular del Inventario de la provincia de Corrientes, la primera etapa del mismo fue ejecutada íntegramente por el equipo técnico de esta área.

La metodología consiste en la interpretación visual de imágenes satelitales utilizando en forma auxiliar distintos tipos de información digital complementaria, ya sea generada por el Área SIG e Inventario Forestal o aportada por terceros. Una vez identificadas las plantaciones se procede a su poligonización, digitalizando en pantalla en la escala adecuada. Posteriormente se realiza la asignación de atributos a cada polígono, definido en base a la información disponible y a la inferida a partir de teledetección. Finalmente, se realizan verificaciones a campo a fin de mejorar la calidad de la información generada.

Imágenes satelitales
La ejecución del MPF tiene carácter de relevamiento multisensor, ya que se emplean diferentes tipos de imágenes satelitales: Landsat 5 Thematic Mapper, CBERS - Cámara HRC y visualización de imágenes de alta resolución del servidor Google Earth.
 Las imágenes Landsat son provistas por la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) http://www.conae.gov.ar ,  a partir de un Convenio Marco firmado entre la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentos (SAGPyA) y ese organismo, mientras que las CBERS son obtenidas a través del sitio web oficial del Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais de Brasil (INPE) http://www.inpe.br/
Las imágenes Landsat 5 TM son seleccionadas de acuerdo al path row de interés, según el Sistema Mundial de Referencia (WRS), corregidas geométricamente y ortorrectificadas mediante la inclusión del modelo de elevación de terreno de noventa metros de resolución espacial desarrollado por la NASA Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM) http://glcf.umiacs.umd.edu
El sistema de representación cartográfica utilizado corresponde a la proyección conforme Gauss-Krüger y se adopta el Marco de Referencia Geodésico Nacional denominado POSGAR 94 (Posiciones Geodésicas Argentinas) que materializa en nuestro país el Sistema de Referencia WGS 84, adoptado por el Instituto Geográfico Militar (IGM) en el año 1997, y definido como norma de cumplimiento estricto en el manual de “Definición de estándares técnicos de representación de datos espaciales” (PROSIGA, 2005).
Para la región mesopotámica el proceso de georreferenciación se realiza empleando la base geométrica generada por el Área SIG e Inventario Forestal durante de sus campañas de recolección de puntos de control sobre el terreno. Estas campañas se realizaron sucesivamente en las provincias de Misiones, Corrientes y Entre Ríos, mediante equipos GPS Trimble GeoExplorer 3, y Trimble 4600 LS Surveyor, los cuales permitieron realizar corrección diferencial postproceso (DGPS). Se obtuvieron así precisiones del orden de los 5 a 7 metros en el plano horizontal. Con respecto a la georreferenciación de imágenes para el resto del país, se utilizan como base  las  imágenes Landsat obtenidas del sitio “Global Land Cover Facility” (GLCF), de la Universidad de Maryland http://glcf.umiacs.umd.edu


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Información digital complementaria:

La cartografía digital de base utilizada corresponde a:
  • SIG 250 elaborado por el IGM, cuyas coberturas fueron entregadas a la SAGPyA según Convenio Marco nº 20/03, firmado entre ambos organismos.
  • Cartografía generada por el Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INDEC) entregadas oficialmente a la SAGPyA en el año 2005.
  • Catastros municipales, información digitalizada durante la ejecución del Primer Inventario Nacional (INPF 1998) y de los inventarios provinciales de las provincias del Neuquén (2007) y de Corrientes (2008)
    Asimismo, algunas empresas forestales generan y comparten la información correspondiente a sus plantaciones forestales, tanto en formato gráfico como digital, la misma es analizada y utilizada como información auxiliar.
    También se incorporan a la cartografía las coberturas de plantaciones generadas por el Área SIG en el control y monitoreo de la promoción forestal en el marco de la Ley 25.080. Se cuenta con un SIG que contiene desde aproximadamente el año 2003, la totalidad de las plantaciones que recibieron los beneficios que otorga la ley. Este material favorecerá la continua actualización del MPF y la corrección de posibles errores de digitalización.
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Poligonización

La digitalización de las plantaciones forestales se realiza en base a técnicas de interpretación visual, considerando el tono, la textura y los distintos patrones de reconocimiento del paisaje (Navone et al. 2003) que describen el recurso existente y la historia de uso de los mismos, dentro de la escena de trabajo.
Se utilizan a tal fin, imágenes satelitales ópticas captadas por el sensor Thematic Mapper (TM) del satélite LANDSAT 5, de 30 metros de resolución espacial. Para la discriminación visual de las coberturas se emplea una composición en falso color a partir de las bandas espectrales correspondientes al infrarrojo cercano (NIR- banda 4TM) (0,76- 0,90 mm); infrarrojo cercano de onda corta (SWIR- banda 5 TM) (1,55–1,75mm) y rojo (Red - banda 3 TM) (0,63-0,69mm) en los canales del monitor rojo, verde y azul, respectivamente. Esta combinación es ampliamente utilizada en la interpretación de recursos naturales (Towers et al., 2002).
 A partir de experiencias realizadas en trabajos previos del Área SIG (Clemente et al., 1997), considerando la escala del MPF y la experiencia en reconocimiento de elementos patrones por los técnicos del Área, esta metodología es considerada más eficiente que los métodos de clasificación automáticos y semiautomáticos, en función de los niveles digitales contenidos en los pixeles. Esto se debe a la variabilidad manifestada en cada uno de los ambientes. Consecuentemente, se evitan posibles valores de omisión y comisión con respecto a las categorías propuestas.
Considerando la imagen Landsat 5 TM más actual, cada polígono correspondiente a una plantación es definido de acuerdo a su condición de homogeneidad con respecto al tono, textura y estructura, relacionada al género o especie considerada en cada caso. Este proceso se realiza teniendo en cuenta simultáneamente las coberturas raster, vectoriales y otras fuentes de información complementarias detalladas anteriormente, durante todo el proceso de poligonización e interpretación. Con el fin de establecer criterios objetivos de interpretación se definen, para cada provincia, un anexo de situaciones particulares que sustenten las decisiones.
Las plantaciones identificadas en el primer inventario se vuelven a poligonizar en base a la nueva base geométrica empleada, ya que este producto registró inconvenientes en su georreferenciación.
Por lo tanto, el MPF incluirá la suma de las coberturas de los macizos forestales implantados (polígonos) de cada una de las provincias y las correspondientes a las plantaciones con diseño en cortinas (líneas).
La delimitación de los macizos forestales, realizada en esta primera instancia, será actualizada anualmente, en base a la disponibilidad de nuevas imágenes Landsat 5 TM, al tiempo que se mejorará la delimitación de los cuadros de plantación según la disponibilidad de imágenes de alta resolución provenientes de la cámara pancromática HRC - CBERS 2B y de nuevos sensores y tecnologías al alcance del Área SIG.
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Asignación de atributos

Con el fin de sistematizar la información que se genera y facilitar el proceso de análisis de datos, se construye la siguiente estructura de datos de la cobertura de polígonos:
Para facilitar el proceso durante la digitalización, sólo se activan los siguientes atributos: clase, grupo, género, año de plantación y estado; sin embargo, se etiqueta cada polígono hasta género. Posteriormente a la digitalización de toda la Provincia, se construye la topología y se realiza la edición y control de productos. Luego se activan y completan las tablas de atributos en base a información auxiliar.
Todas las coberturas generadas se integran a un proyecto de trabajo (.apr) del programa ArcView 3.x y, a fin de organizar el proceso, se divide el área de digitalización de acuerdo a la cobertura de imagen Landsat. Para evitar superposición de trabajo se genera un archivo en formato shape (.shp) del área de digitalización para cada imagen, definiendo el siguiente criterio de superposición: norte sobre sur y oeste sobre este, siempre y cuando las áreas de superposición se encuentren libres de nubes.
Cuando las plantaciones sobrepasan los bordes que limitan las áreas de digitalización, se extienden las líneas de digitalización fuera del área para permitir una posterior edición y cierre de polígonos.
Si bien los polígonos se administran en formato shape, se exportan a formato de cobertura ArcInfo para luego generar la topología, asegurando así la integridad de la misma.
Posteriormente, la ejecución de trabajos de campo permitirá ajustar la poligonización y caracterización de la cartografía generada en la etapa anteriormente descripta. Este proceso será realizado por el equipo técnico del área con navegadores satelitales GPS MAP 60 CSX, notebooks para la navegación de los cuadros en tiempo real e información auxiliar.
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ACTUALIZACIÓN
    • Metodología aplicada para la actualización y corrección de las  coberturas forestales del MPF.
    • La metodología para la corrección de las coberturas se centra en dos procesos, de acuerdo al material de referencia utilizado:
    • En base a la información generada en el Área SIG e Inventario Forestal durante el control y monitoreo de la Promoción Forestal en el marco de la Ley 25.080. La cartografía generada en este proceso permitirá identificar errores en la digitalización de las coberturas y posibles errores en la asignación de géneros y demás atributos silviculturales. Al mismo tiempo, permitirá complementar la información existente con la resultante de inspecciones y auditorías a cargo de los inspectores provinciales y de la DPF de la Nación. Finalmente, se corroborará mediante un análisis de discrepancia, la cobertura del MPF con la aportada por las empresas forestales de las distintas regiones del país.
    • El uso de material satelital de alta resolución espacial, brindada por el INPE (Satélite CBERS 2B, instrumento HRC) y las del servidor Google Earth, complementará lo descripto anteriormente.