me mori assel per 2011

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  • XIX Reunin Nacional SELPER- Mxico

    Morelia, Michoacn, Mxico Octubre de 2011

    Extensos en presentacin oral y pster

  • XIX Reunin Nacional SELPER- Mxico. Memorias

    Primera Edicin 15 de abril 2012

    Recurso electrnico, formato PDF

    Compiladores

    Dr. Jean-Franois Mas

    M.G. Gabriela Cuevas Garca

    Compilacin y Diseo

    I.S.C. Raquel Gonzlez Garca

    Imagen

    M. C. Antonio Navarrete Pacheco

    D.R. Universidad Nacional Autonma de Mxico (UNAM)

    Ciudad Universitaria, Delegacin Coyoacn

    C.P. 04510. Distrito Federal, Mxico.

    Centro de Investigaciones en Geografa Ambiental (CIGA)

    Campus Morelia de la UNAM

    Antigua carretera a Ptzcuaro 8701

    Col. Ex Hacienda de San Jos de la Huerta

    C.P. 58190, Morelia, Michoacn, Mxico

    www.ciga.unam.mx/

    ISBN: 978-607-02-3172-8

  • Prefacio

    La Sociedad Latinoamericana de Percepcin Remota y Sistemas de Informacin Espacial (SELPER), es una

    sociedad internacional conformada por captulos nacionales pertenecientes a distintos pases de Amrica Latina

    y captulos especiales conformados por pases de alto desarrollo tecnolgico. Este ao, el Centro de

    Investigaciones en Geografia Ambiental (CIGA) de la Universidad Nacional Autnoma de Mxico (UNAM)

    Campus Morelia tiene el agrado de ser sede de la XIX Reunin SELPER, captulo Mxico.

    Las presentes memorias son el resultado de la recepcin de ms de cien trabajos de diferentes instituciones del

    pas y del extranjero, los cuales fueron revisados por los especialistas que conforman el Comit Cientfico, a

    quienes agradecemos su valiosa colaboracin, siendo el contenido de los trabajos responsabilidad de cada uno de

    los autores.

    Durante la semana del 3 al 7 de octubre de 2011, especialistas renombrados impartieron cuatro curso-talleres,

    tres conferencias magistrales y ms de cien presentaciones de trabajos relacionados con la percepcin remota y

    los sistemas de informacin geogrfica. Son notables las contribuciones de especialistas de instituciones

    educativas y de gobierno, de organizaciones no gubernamentales y del sector privado as como la importante

    participacin de estudiantes en el evento, por lo cual estamos seguros que este evento contribuy de manera

    significativa al uso cada vez ms difundido de las tecnologas geo-espaciales.

    Abril de 2012

    Dr Jean-Franois Mas

    CIGA-UNAM

    Coordinador General

  • Comit cientfico Dr. Alcntara Concepcin, Universidad Autnoma de Quertaro, Mxico.

    Dr. Amador Garca, Universidad Michoacana San Nicols de Hidalgo, Mxico.

    Dr. Aguirre Gmez, Instituto de Geografa, UNAM, Mxico.

    M. en C. Backhoff Pohls, Instituto Mexicano del Transporte, Mxico.

    Dr. Bautista, CIGA, UNAM, Mxico.

    Dr. Berlanga Robles, CIAD/Unidad Mazatln, Mxico.

    Dra. Camacho Olmedo, Universidad de Granada, Espaa.

    Dr. Castillo Santiago, ECOSUR, Mxico.

    Dra. Chaves, Universida de Estadual de Feria de Santana, Brasil.

    Dr. Colditz, CONABIO, Mxico.

    Dr. Couturier, Instituto de Geografa, UNAM.

    Dra. Escalante Espinosa, Facultad de Ciencias, UNAM, Mxico.

    Dra. Espaa Boquera, Universidad Michoacana San Nicols de Hidalgo, Mxico.

    Dr. Flamenco Sandoval, Universidad de Guanajuato, Mxico.

    Dr. Flores Romero, Universidad Michoacana San Nicols de Hidalgo, Mxico.

    Dr. Fuentes Junco, CIECO, UNAM.

    Dra. Galindo Mendoza, Universidad de San Luis Potos, Mxico.

    Dr. Hinojosa Corona, CICESE, Mxico.

    Dr. Lira Chvez, Instituto de Geofsica, UNAM, Mxico.

    Dr. Lpez Blanco, Instituto de Geografa, UNAM, Mxico.

    Dra. Lpez Granados, Universidad Michoacana San Nicols de Hidalgo, Mxico.

    Dr. Madrigal Uribe, Universidad Autnoma del Estado de Mxico, Mxico.

    Dra. Mendona, Universidade Federal de Santa Catarina, Brasil.

    M. en C. Origel Gutirrez, AGROASEMEX, S.A., Mxico.

    Dr. Ortega Rodrguez, Universidad Michoacana San Nicols de Hidalgo, Mxico.

    Dr. Paegelow, Universit Toulouse-Le Mirail, Francia.

    Dra. Prez Vega, Universidad de Guanajuato, Mxico.

    Dra. Quintano, Escuela de Ingenieras Industriales, Universidad de Valladolid, Espaa.

    Dr. Rocha, Universidade Estadual de Feria de Santana, Brasil.

    Dr. Romero Aravena, Universidad de Chile, Chile.

    Dra. Santos Cerquera, Instituto de Geografa, UNAM, Mxico.

    Dr. Soares Filho, Universidade Federal de Minas Gerais, Brasil

    Dra. Taud, Centro de Innovacin y Desarrollo Tecnolgico en Cmputo, IPN, Mxico.

    Dr. Torres Rodrguez, CICESE, Mxico.

    Dr. Valenzuela, International Institute for Aerospace Survey and Earth Sciences, Holanda.

    Dr. Vega, CIGA, UNAM, Mxico.

    Comit organizador Dr. Jean Franois Mas, CIGA, UNAM, Mxico, Coordinador General.

    M. en C. Gabriela Cuevas, CIGA, UNAM, Mxico.

    M. en C. Michelle Farfn, CIGA, UNAM, Mxico.

    I.S.C. Raquel Gonzlez Garca, CIGA, UNAM, Mxico.

    M. en C. Alejandra Larrazbal, CIGA, UNAM, Mxico.

    Dr. Manuel Mendoza, CIGA, UNAM, Mxico.

    M. en C. Luis Miguel Morales Manilla, CIGA, UNAM, Mxico.

    M. en C. Jos Antonio Navarrete Pacheco, CIGA, UNAM, Mxico.

    Dra. Isabel Ramrez, CIGA, UNAM, Mxico.

  • Contenido

    DOCENCIA ............................................................................................................................................................. 1

    La quinta reestructuracin de la especialidad en Cartografa Automatizada, Teledeteccin y Sistemas de

    Informacin Geogrfica de la Facultad de Geografa de la UAEM ......................................................................... 2

    TCNICAS DE PROCESAMIENTO ...................................................................................................................... 9

    Actualizacin de modelos digitales de elevacin de alta resolucin mediante especificaciones de canal hidrulico

    ................................................................................................................................................................................ 10

    Relaciones temporales entre series de tiempo del ndice de rea foliar e ndices de vegetacin y su uso para

    mejorar la resolucin espacial ................................................................................................................................ 15

    Anlisis de errores en el cambio de resolucin de series de tiempo de 250m a 1km de datos MODIS ................. 22

    Evolving artifitial neural networks for binary and multi-class classification problems ......................................... 30

    Mtodo hbrido para la deteccin de cambios en la cubierta de suelo en reas naturales protegidas..................... 36

    Anlisis de separatibilidad espectral de cultivos agrcolas en imgenes del sensor Landsat TM para la regin de

    Cuauhtmoc, Chihuahua, Mxico .......................................................................................................................... 43

    Incorporacin de datos auxiliares en la clasificacin de imgenes satelitales ........................................................ 49

    Evaluacin de calidad de modelos digitales de elevacin (DEMs) para la modelacin hidrolgica, mediante la

    estimacin de errores medios cuadrticos y su comparacin con la red superficial de drenaje ............................. 53

    DISEO DE SISTEMAS ....................................................................................................................................... 61

    Modelo de utilizacin de una propuesta de algoritmos para anlisis geomtricos en SIG ..................................... 62

    OCEANOGRAFA ................................................................................................................................................. 71

    Anlisis de la fenomenologa superficial de mesoescala en el sistema de la corriente de California (1981-2005)72

    Anlisis espacio-temporal de la temperatura superficial del mar en el Pacfico sur mexicano usando imgenes

    satelitales ................................................................................................................................................................ 78

    Impacto de los fenmenos "El Nio" y "La Nia" en la produccin pesquera nacional ........................................ 85

    Dinmica de mesoescala en la Baha de La Paz y Sur del Golfo de California en las 4 estaciones del 2009 ........ 92

    Estudio multisensorial de la dinmica superficial en el Sur del Golfo de Mxico bajo condiciones

    meteorolgicas adversas (Septiembre-Octubre 1999) .......................................................................................... 101

    MODELADO ESPACIAL ................................................................................................................................... 109

    Base de datos geoespacial de mamferos terrestres de Amrica del Norte: una aproximacin a sus patrones

    biogeogrficos y conservacin ............................................................................................................................. 110

    Escenarios de cambio de cobertura y uso del suelo en el corredor biolgico Mesoamericano-Mxico............... 114

    Las regiones agroecolgicas de Mxico ............................................................................................................... 122

    Evaluation of two approaches of land use/cover change modeling and their implications for the assessment of

    biodiversity loss in a deciduous tropical forest .................................................................................................... 127

  • Spatial modeling of fuelwood extraction dynamics: a case study for Honduras .................................................. 132

    Predictive and explanatory factors of LUCC in the Grijalva-Usumacinta basin .................................................. 138

    INCENDIOS FORESTALES ............................................................................................................................... 148

    Evaluacin de reas afectadas por incendios forestales en Mxico ...................................................................... 149

    Estimacin de la distribucin espacial de los combustibles forestales presentes en Sierra de Quila, Jalisco ...... 154

    Aplicacin de tcnicas de percepcin remota en la identificacin de reas quemadas para la evaluacin de la

    respuesta de diferentes ecosistemas forestales a los incendios forestales ............................................................ 159

    Establecimiento de reas de respuesta homognea para la estimacin de cargas de combustibles forestales ..... 167

    Metodologa para la estimacin de la severidad del fuego por medio de teledeteccin: Municipio de Ocampo,

    Coahuila ................................................................................................................................................................ 172

    PLANEACIN URBANO-REGIONAL Y TRANSPORTE .............................................................................. 176

    Identificacin de zonas prioritarias de atencin por parmetros sociales y reas verdes en el rea Metropolitana

    de Monterrey ........................................................................................................................................................ 177

    Metodologa para la localizacin y ubicacin de las casillas electorales 2011, en el Estado de Mxico ............. 184

    Zonificacin primaria de uso de suelo en dos municipalidades de la Regin Cinega, Michoacn, Mxico ...... 191

    Aplicacin de imgenes de stalite del sensor SPOT para el estudio del sector transporte en el pas ................. 197

    SANIDAD VEGETAL Y CONTAMINACIN .................................................................................................. 205

    SCOPE: plataforma informtica epidemiolgica fitosanitaria en Mxico ........................................................... 206

    Distribucin espacial de Cr, Pb, Cu de origen de actividad minera en suelos y sedimentos en el Parque Natural

    Sierra Nanchititla .................................................................................................................................................. 211

    Evaluacin del estado de salud de la vegetacin de manglar en el Sistema Lagunar Santa Mara-La Reforma,

    Sinaloa, a partir de imgenes Landsat TM 5 ........................................................................................................ 217

    USO Y CUBIERTAS DEL SUELO: INVENTARIO Y ANLISIS DE CAMBIO ........................................... 221

    Distribucin potencial y aprovechamiento forestal de los bosques templados en el municipio de Zinapcuaro,

    Michoacn, Mxico .............................................................................................................................................. 222

    Generacin de informacin de uso del suelo y vegetacin escala 1:50,000, Sistema de Informacin de la

    Cobertura de la Tierra (SICT) .............................................................................................................................. 231

    Anlisis de la evolucin espacio-temporal del NDVI sobre reas vegetadas y zonas de riesgo de erosin en el

    Pirideo Central Espaol ........................................................................................................................................ 239

    Lugares a visitar en el Valle de Mexicali: los sitios recomendados por los habitantes ........................................ 248

    Comprehensive MRV system for tropical peatlands ............................................................................................ 254

    Propuesta metodolgica para espacializar la distribucin de los capitales de carbono areos ............................. 259

    Propiedad de la tierra y cambio de uso del suelo, estudio de caso para el municipio de Tanctaro ..................... 265

    La presin de uso de la tierra en la Reserva de la Bisfera Zicuirn-Infiernillo .................................................. 271

    Analysis of land cover transition for a study area in central Kalimantan, Indonesia, 2000 - 2004 ...................... 277

  • El turismo como principal factor de cambio de uso de suelo en el municipio de Valle de Bravo: periodo 1980-

    2010 ...................................................................................................................................................................... 282

    El crecimiento irregular de la mancha urbana provocado por huertas y polgonos agrcolas dentro de la ciudad

    .............................................................................................................................................................................. 287

    Anlisis bioclimtico y estudio de la vegetacin del transecto Pico de Tanctaro-Valle de

    Apatzingn, Michoacn, Mxico ......................................................................................................................... 293

    Cambios de uso del suelo y cubierta vegetal en el centro de Chihuahua: Una comparacin preliminar entre

    menonitas y mestizos en la regin de Cuauhtmoc .............................................................................................. 302

    CLIMA Y RIESGO AMBIENTAL ..................................................................................................................... 307

    Distribucin espacial del transporte urbano particular y generacin de gases efecto invernadero: la Ciudad de

    Mexicali ................................................................................................................................................................ 308

    Riesgo municipal por poca de lluvias y ciclones tropicales ............................................................................... 312

    Gestin de informacin sobre el virus de la Influenza tipo A (H1N1) en Costa Rica .......................................... 319

    Riesgo por temperaturas mximas extremas en el Valle de Mexicali .................................................................. 329

    Evidencias del efecto de isla de calor en Morelia , Michoacn, Mxico .......................................................... 333

    Identificacin de amenazas de sequas en regiones agropecuarias del Estado de Puebla, Mxico. ..................... 337

    Aplicacin de un Sistema de Informacin Geogrfica para la determinacin del riesgo por flujos de derrubios

    ............................................................................................................................................................................. .340

    SENSORES ACTIVOS ........................................................................................................................................ 348

    Aplicacin de sensores activos en el Sur del Golfo de Mxico ............................................................................ 349

    GEOLOGA E HIDROLOGA ............................................................................................................................ 357

    Sistema de Informacin Hidrolgica para la cuenca del Ro Mayo, Sonora. ....................................................... 358

    Calidad del agua y contexto social como base para la planeacin y gestin en cuencas periurbanas. El caso del

    Ro Chiquito, Morelia, Michoacn. ...................................................................................................................... 362

    Implementacin de un sistema de informacin geogrfica para el balance hdrico mensual en 15 cuencas

    hidrogrficas de Costa Rica .................................................................................................................................. 365

    Localizacin de zonas potenciales de regarga del acufero de la Ciudad de Mxico ........................................... 372

    Anlisis de los cuerpos de agua en el estado de Chihuahua, Mxico: una perspectiva geoestadstica ................ 380

    Caracterizacin geomorfolgica del Cerro El Len, San Felipe, Guanajuato: cuantificacin del gasto de agua de

    manantial y su probable uso agrcola ................................................................................................................... 385

    Cambios de la cubierta vegetal y los usos del suelo en una cuenca endorreica de la regin central de Chihuahua

    en el periodo 1993-2010. Una zonificacin desde la perspectiva hidrofuncional ................................................ 390

    CARTOGRAFA HISTRICA ........................................................................................................................... 399

    La representacin cartogrfica de las Californias. Un recorrido a travs del tiempo ........................................... 400

  • 1

    DOCENCIA

  • LA QUINTA REESTRUCTURACIN DE LA ESPECIALIDAD EN

    CARTOGRAFA AUTOMATIZADA, TELEDETECCIN Y SISTEMAS DE

    INFORMACIN GEOGRFICA DE LA FACULTAD DE GEOGRAFA DE

    LA UAEM

    Noel Bonfilio PINEDA JAIMES a

    , Delfino MADRIGAL URIBEa

    , Lidia Alejandra GONZLEZ

    BECERRILa, Sandra Lucia HERNNDEZ ZETINA

    a

    a Facultad de Geografa, Universidad Autnoma del Estado de Mxico.

    Cerro de Coatepec s/n Ciudad Universitaria, Toluca, Mxico.

    [email protected]

    RESUMEN

    La Especialidad en Cartografa Automatizada, Teledeteccin y Sistemas de Informacin Geogrfica

    (ECATSIG), fue creada en 1991 en la Facultad de Geografa de la Universidad Autnoma del Estado de Mxico

    (UAEM), durante veinte aos se han realizado cinco reestructuraciones de su plan de estudios. Este trabajo tiene

    como objetivo principal presentar las caractersticas de la ltima reestructuracin, aprobada por el Consejo

    Universitario de la UAEM en diciembre de 2010. El programa se encuentra reconocido como consolidado por el

    Padrn Nacional de Posgrados de Calidad del CONACYT desde el 2006 y en junio de este ao fue renovado

    este reconocimiento hasta el 2015. La Quinta Reestructuracin tiene como propsito bsico, formar especialistas

    en el manejo de geotecnologas, que sean capaces de liderar proyectos de alta calidad que permitan aportar

    soluciones prcticas a problemticas concretas del sector empresarial, gubernamental y acadmico. Con el fin de

    poder desahogar los objetivos y las nuevas demandas del mercado laboral y los avances geotecnolgicos, las

    unidades de aprendizaje fueron modificadas, de modo que se incorporaron asignaturas como la adquisicin de

    bases de datos, el desarrollo de innovaciones y aplicaciones geotecnolgicas, la geoestadstica, la modelacin

    espacial en ambiente SIG y la gestin de proyectos geotecnolgicos.

    Palabras clave: Especialidad, Cartografa Automatizada, Teledeteccin, SIG, Geotecnologas.

    1 INTRODUCCIN

    Las actuales condiciones del mercado de la

    informacin geogrfica imponen la existencia de

    expertos en el manejo de tecnologas como la

    Cartografa Automatizada, la Teledeteccin y los

    Sistemas de Informacin Geogrfica, versados en

    mltiples tareas relacionadas con el manejo del

    espacio y con la toma de decisiones para la solucin

    de distintas problemticas ambientales,

    socioeconmicas y de geomarketing, dadas las

    caractersticas de la globalizacin.

    Esta exigencia de expertos impacta en una

    demanda activa y creciente hacia las universidades y

    las instituciones de educacin superior, en la

    implementacin de cursos y posgrados con

    orientacin profesional, que actualicen y especialicen

    a muchos de los empleados e investigadores de

    empresas, dependencias gubernamentales y centros de

    investigacin, lo cual en suma implica un

    acercamiento permanente de las universidades con las

    demandas del mercado laboral.

    En la presente Reestructuracin de la Especialidad

    en Cartografa Automatizada, Teledeteccin y

    Sistemas de Informacin Geogrfica, se modifican

    algunos de los procesos curriculares con el fin de

    adecuarlos a estas necesidades, a los procesos de

    innovacin curricular, a la evolucin del hardware y el

    software en estas tecnologas y a la aparicin de

    nuevos conocimientos generados en otras

    universidades y centros de aplicacin, en todos los

    mbitos profesionales.

    Se han tomado en consideracin lineamientos

    institucionales internos y externos requeridos para el

    seguimiento y acreditacin de la Especialidad. Por un

    lado, se han realizado las reestructuraciones y adendas

    de acuerdo a las demandas, necesidades y

    requerimientos de empleadores, egresados y

    profesores, los planes institucionales de desarrollo y la

    reglamentacin de Estudios Avanzados de la UAEM

  • 3

    vigente; as como la actualizacin de contenidos de las

    unidades de aprendizaje, de acuerdo con las

    innovaciones geotecnolgicas actuales. Por otro, se ha

    participado en el Programa de Fortalecimiento del

    Programa Educativo de Posgrado (ProPEP) desde

    2004, adems se tiene el reconocimiento y

    acreditacin por el Padrn Nacional de Posgrados de

    Calidad (PNPC) del CONACYT desde el ao 2006, el

    cual fue renovado recientemente hasta el ao 2015.

    As tambin, el programa hace congruentes sus

    contenidos con los objetivos del actual Plan de

    Desarrollo Institucional 2009-2013 de la presente

    administracin de la UAEM, as como de sus ejes

    rectores y los planteados en el Plan de Desarrollo de la

    Facultad de Geografa 2008-2012 (UAEM, 2008), al

    igual que con los objetivos, necesidades y demandas

    de todos los sectores gubernamentales, empresariales,

    sociales y polticos de la sociedad en Mxico.

    2 FUNDAMENTACIN ACADMICA

    2.1 JUSTIFICACIN EDUCATIVA Y

    DISCIPLINARIA

    El programa tiene dos dcadas de impartirse en la

    Facultad de Geografa de la UAEM. En este perodo

    han egresado del programa 15 generaciones de

    expertos en estas geotecnologas, procedentes de

    diversos sectores acadmicos, gubernamentales y

    empresariales del pas.

    En Mxico un gran nmero de instituciones

    gubernamentales tanto del mbito federal, estatal,

    municipal o delegacional y empresas de la iniciativa

    privada, realizan diversos procesos de produccin y

    manejo de informacin georeferenciada y aunque hay

    avances importantes, muchas de estas instituciones los

    continan realizando de forma tradicional, con

    tecnologa ya obsoleta o sin una metodologa clara de

    trabajo, lo que asegura disponibilidad de espacio en el

    mercado laboral para los egresados de este programa.

    Las opciones afines a la produccin y manejo de la

    informacin georeferenciada en el subsistema de

    educacin superior a nivel de posgrado son limitadas.

    Dentro del catlogo de carreras de la ANUIES, se

    incluyen algunas Universidades Nacionales con estas

    posibilidades, entre las que destacan: la Universidad

    Veracruzana, la Universidad Autnoma de Baja

    California, el Instituto Campechano, el Instituto

    Politcnico Nacional, la Universidad Nacional

    Autnoma de Mxico, la Universidad Jurez de

    Durango, la Universidad de San Luis Potos y el

    Instituto Tecnolgico de Sonora, entre otras ms.

    A pesar de las nuevas ofertas, el programa sigue

    teniendo un atractivo particular para muchos

    aspirantes a nivel nacional, debido sobre todo a su

    nfasis y orientacin particular hacia los avances

    geotecnolgicos y su aplicacin a la solucin de

    problemas concretos del mbito profesional.

    Por otra parte, las bases terico-metodolgicas que

    conforman el programa requieren de un permanente

    enriquecimiento y reconceptualizacin, dado el

    acelerado proceso de desarrollo tecnolgico a nivel de

    software que se ha experimentado en el mercado, lo

    que impacta la forma de abordar los proyectos SIG y

    la manera de obtener los resultados. Incluso, estas

    nuevas ofertas en Mxico, muchas veces van

    adelantadas a las demandas emergentes de los planes,

    programas y polticas de desarrollo econmico y

    social, lo cual no significa, que las instituciones

    pertenecientes al sistema educativo renuncien a

    desarrollar los conocimientos y habilidades en la

    fuerza laboral actual y futura en funcin de este

    impulso que experimenta la tecnologa a nivel

    mundial.

    Se considera que el programa educativo que aqu

    se presenta significa una opcin singular y viable de

    educacin superior a nivel de posgrado para la

    profundizacin del conocimiento, dirigida a una masa

    de estudiantes con nivel de licenciatura que requieren

    continuar sus estudios dentro del sistema

    universitario, as como suplir la falta de opcin de

    actualizacin dentro del sistema de enseanza para

    aquellos egresados que laboran en instituciones

    gubernamentales o de la iniciativa privada y cuyas

    funciones se relacionen con estas geotecnologas.

    2.2 MARCO CONCEPTUAL

    Dado el carcter tcnico de la Especialidad, el

    trasfondo cientfico es proporcionado por el mismo

    estudiante a travs de su experiencia profesional en un

    campo especfico del conocimiento (biologa,

    economa, administracin, geologa, sociologa y

    otras), aplicado a la resolucin de problemas de

    carcter espacial, bajo la tutora de los profesores de

    tiempo completo, adems de aplicar las tecnologas

    ms adecuadas a los objetivos concretos de carcter

    personal o institucional con los que se identifica el

    alumno, plasmando los resultados en un proyecto

    terminal. De esa manera, pueden medirse con mayor

    precisin los niveles de eficiencia del aprendizaje del

    alumno y evaluarse la eficacia de la aplicacin de una

    o todas las tecnologas aprendidas.

  • 4

    Es por ello que la conceptualizacin de las diversas

    temticas que se abordan dentro del plan de estudios,

    llevan en su mayora una connotacin de proyecto,

    con las ventajas que este mtodo de aprendizaje

    ofrece, de forma tal que el alumno pueda desarrollar

    sus conocimientos y habilidades en la planificacin,

    desarrollo y presentacin de proyectos que involucran

    el uso y/o implementacin de tecnologas de

    informacin geogrfica.

    2.2.1 Cartografa Automatizada

    Actualmente se trabaja con nuevas tcnicas y

    herramientas como: el ciberespacio, la

    cybercartografa, la realidad virtual y la realidad

    artificial tridimensional (Buzai, 2010). Ya se

    encuentran en el mercado las pantallas de video de

    alta resolucin tridimensional, ortofotos digitales,

    atlas multimedia, entre otros (Taylor, 1991). Los

    usuarios de los mapas actuales, estn exigiendo que

    incorporen a sus sistemas, la arquitectura del espacio,

    es decir, su organizacin, formas de uso y maneras de

    representarlo y simularlo, en otras palabras, estn

    abogando por todo un nuevo proceso del quehacer

    cartogrfico que apoyara su gestin de toma de

    decisiones, sobre el manejo de los recursos naturales y

    socioeconmicos. Uno de los ejemplos ms

    representativo de esa interaccin virtual entre usuario

    y ambiente multimedia es Google Earth y Google

    Maps.

    2.2.2 Teledeteccin

    La teledeteccin espacial est evolucionando a pasos

    agigantados ya que en la actualidad, existen satlites

    comerciales de muy alta resolucin, que son herederos

    directos de los satlites espas norteamericanos. Estos nuevos satlites, estn revolucionando el mundo

    de los sensores remotos y sus aplicaciones, mejorando

    la calidad de las aplicaciones actuales y ampliando

    enormemente su campo de utilizacin.

    De la misma manera han aparecido plataformas

    con alta resolucin espectral (hiperespectrales), donde

    los sensores poseen hasta cerca de 382 bandas (Sensor

    HSI), lo que les permite detectar elementos muy

    concretos, como un metal o un elemento qumico

    determinado, una especie de planta o animal en

    particular, permitiendo investigaciones que no pueden

    realizar con las bandas multiespectrales tradicionales.

    Avances similares se han observado en las imgenes

    de radar y las imgenes meteorolgicas donde las

    posibilidades de aplicacin se han reproducido en

    muchas reas temticas (Atkinson y Tate, 1999).

    Por otro lado, los procedimientos matemticos y

    estadsticos han evolucionado de tal manera que han

    sido tambin incluidos en las plataformas de software

    para dar una mayor gama de tratamientos al usuario,

    abarcando desde autmatas celulares, sistemas

    neuronales, series complejas de tiempo y

    clasificaciones hiperespectrales, hasta procesos de

    transformacin especial de ltima generacin

    (Lillesand y Kiefer 2004; Borengasser et al., 2008).

    2.2.3 Sistemas de Informacin Geogrfica

    Gran parte de las definiciones de los SIG, se agrupan

    en dos grandes vertientes: en trminos tecnolgicos y

    desde una perspectiva de organizacin; pero

    estrictamente hablando, los SIG, incluyen tanto los

    sistemas manuales o conceptuales como los basados

    en computadoras. Ya en la prctica, sin embargo, la

    gran mayora de estos sistemas estn basados en

    equipos de cmputo (Maguire et. al 1991).

    Sin embargo, muchos autores actuales hacen un

    mayor nfasis en el anlisis espacial como punto de

    partida para el diseo y estructuracin de un SIG

    (Demers 2005; Maguire et al, 2005; Obermeyer y

    Pinto, 2008), ya que independientemente de su

    estructura como plataforma y la estructura de las bases

    de datos, son el diseo conceptual y los conocimientos

    geogrficos estructurados de manera sistmica, los

    que le dan sentido al mismo. Finalmente todo esto

    conforma lo que se ha concebido como la

    modelizacin espacial o modelizacin geogrfica.

    2.3 OBJETO DE ESTUDIO

    El alumno de la Especialidad debe estar capacitado en

    el uso, aplicacin y gestin de las aplicaciones

    geotecnolgicas para la solucin de problemas

    ambientales, sociales, econmicos, mercadotcnicos y

    comerciales, en algunos casos ligados a su fuente de

    trabajo o su campo profesional actual, optimizando

    sus capacidades dentro de estas tecnologas.

    El objeto de estudio de la Especialidad est

    sustentado en el conocimiento, actualizacin y el

    gestin de las Tecnologas de la Informacin

    Geogrfica, as como a la cartografa temtica, el

    diseo y procesamiento de bases de datos, el anlisis

    digital de imgenes de satlite, el manejo de bases de

    datos geogrficas y a la estructura de Sistemas de

    Informacin Geogrfica.

    2.4 NATURALEZA DEL PROGRAMA

    El programa tiene una orientacin profesional, una

    modalidad presencial y es flexible en los talleres de

    aplicacin optativos, tiene un enfoque

  • 5

    interdisciplinario ya que intenta proporcionar un

    panorama global de todas las geotecnologas y la

    forma como stas se ligan para generar nueva

    informacin geogrfica

    En la actual reestructuracin se plantea un

    seminario de innovaciones geotecnolgicas, que

    permita dar soporte al proceso de enseanza y

    aprendizaje a travs del uso intensivo de las TIC, y

    con apoyo de la infraestructura en cmputo y

    telecomunicaciones con que cuenta actualmente la

    UAEM. Este planteamiento va acorde al proyecto

    actual de Universidad Digital, que se especifica en el

    Plan Rector de Desarrollo Institucional de la actual

    administracin 2009-2013 (UAEM, 2009).

    2.5 OBJETIVOS DEL PROGRAMA

    El objetivo general del programa es formar

    especialistas en Tecnologas de la Informacin

    Geogrfica, capaces de proponer, desarrollar y liderar

    proyectos que contengan aplicaciones especializadas

    de Cartografa Automatizada, Teledeteccin y

    Sistemas de Informacin Geogrfica para la solucin

    de problemas concretos de carcter ambiental,

    tecnolgico y socio-econmico.

    Adems los objetivos especficos son los

    siguientes: a) proporcionar a los alumnos una visin

    integral del conocimiento y aplicacin de

    geotecnologas y de la diversidad de sistemas y

    plataformas de hardware y software ligadas a ellas,

    como elementos para ser lder de proyectos con el

    propsito de producir, procesar y analizar la

    informacin territorial; b) desarrollar la capacidad en

    los educandos, para preparar y desarrollar proyectos

    tcnicos de alta calidad, que respondan a necesidades

    concretas del mercado laboral en diversas

    instituciones privadas, gubernamentales y acadmicas;

    c) generar soluciones prcticas y concretas a diversas

    problemticas temticas, eslabonando y procesando

    sistemas cartogrficos complejos, clasificando

    informacin de sensores remotos y diseando rutas

    crticas dentro de los sistemas de informacin

    geogrfica y d) conocer e integrar bases de datos

    georeferenciadas, as como su administracin y

    explotacin en diferentes ambientes y aplicaciones a

    travs de la seleccin, filtrado, generacin de reportes,

    anlisis estadstico y espacial.

    2.6 REAS DEL PLAN DE ESTUDIOS

    El plan de estudios est conformado por tres reas del

    conocimiento que permitirn preparar a profesionales

    para utilizar las nuevas tecnologas de la informacin

    geogrfica. Estas reas que fundamentan el plan de

    estudios son:

    2.6.1 rea bsica

    Una de las fortalezas del programa es su apertura

    hacia profesionistas provenientes de diversas

    disciplinas, a los que se requieren ciertas habilidades y

    destrezas, especialmente de pensamiento complejo y

    anlisis, as como manejo de equipo de cmputo,

    pero no se les exige una formacin previa en el

    manejo de las tecnologas de la informacin

    geogrfica. Por ello, las unidades de aprendizaje del

    rea bsica son en su mayora terico prcticas y son

    ricas en el desarrollo de ejercicios previamente

    diseados por los docentes, guiados paso a paso en los

    laboratorios de Cartografa Automatizada. A travs de

    estas unidades de aprendizaje se propone que el

    estudiante adquiera tanto los fundamentos como las

    habilidades bsicas para adquirir, sistematizar,

    organizar y representar la informacin geogrfica bajo

    un enfoque de planificacin estratgica. Estas

    incluyen el diseo, manipulacin y consulta de

    informacin en bases de datos relacionales, as como

    los fundamentos de programacin.

    2.6.2 rea metodolgica

    El rea metodolgica ofrece cursos de nivel avanzado

    para el manejo de la informacin espacial, proveyendo

    de tcnicas y mtodos para dominar la adquisicin,

    anlisis, representacin y documentacin de la

    informacin espacialmente referida. Hace nfasis en

    las herramientas de teledeteccin, estadstica espacial,

    anlisis y modelacin espacial y dirige la

    programacin especficamente hacia los sistemas de

    informacin geogrfica. Se proponen que el

    especialista conozca y domine diversos software que

    le permitan realizar eficientemente y con una actitud

    crtica las tareas frecuentemente demandadas en el

    manejo de la informacin espacialmente referida para

    el mbito laboral.

    2.6.3 rea de aplicaciones

    Siendo el propsito del programa que el egresado

    pueda liderar proyectos de aplicacin de las

    Tecnologas de la Informacin Geoespacial, en el rea

    de aplicaciones se otorga al Especialista un abanico de

    talleres para elegir el que sea ms acorde con sus

    necesidades laborales y de desarrollo del proyecto

    final. As mismo, y para estar al da con los ltimos

    avances de la tecnologa, ofrece un seminario de

    innovaciones geotecnolgicas, que aprovecha las

    posibilidades de intercambio acadmico y de

  • 6

    educacin a distancia, para poner al estudiante en

    contacto con los expertos en desarrollos avanzados y

    altamente especializados de las tecnologas de la

    informacin espacial. En esta rea tambin se

    contempla la culminacin del proyecto terminal y una

    materia especficamente dirigida a la gerencia de

    proyectos geotecnolgicos y formacin humana

    2.7 ESTRUCTURA CURRICULAR

    Considerando el variado perfil de los aspirantes al

    programa, se realiza un curso de induccin de cuatro

    semanas y 52 horas de duracin, en el cual se pretende

    homogenizar al aspirante en temticas como

    cartografa, computacin y programacin.

    La estructura de las unidades de aprendizaje se han

    adecuado a tres reas del conocimiento; en el rea

    bsica, se adquieren las bases tericas, los conceptos

    fundamentales y las habilidades bsicas de la

    Cartografa Automatizada, la Teledeteccin y los

    Sistemas de Informacin Geogrfica: Posteriormente,

    en el rea metodolgica se adquiere un dominio pleno

    de tcnicas y mtodos para adquirir, analizar,

    representar y documentar la informacin

    espacialmente referida. Estos conocimientos y

    habilidades se integran en el rea de aplicaciones en

    un proyecto tcnico plasmado en un proyecto

    terminal, el cual se enriquece con los talleres y

    seminarios del rea de aplicaciones y se enmarca en

    las lneas de aplicacin innovadora del conocimiento.

    3 REQUISITOS ACADMICOS

    3.1 PERFIL Y REQUISITOS DE INGRESO

    Se otorga prioridad a los candidatos que en sus reas

    de trabajo estn relacionados con el uso, diseo o

    anlisis de la cartografa automatizada, la

    teledeteccin y los sistemas de informacin geogrfica

    y que tengan la necesidad o posibilidad de automatizar

    sus procesos. Esto resulta importante, ya que de esta

    forma se contar con alumnos que usen estas

    tecnologas y que trabajen en el diseo y gestin de

    propuestas tcnicometodolgicas en sus mbitos laborales o profesionales. Es deseable que los

    aspirantes tengan experiencia en procesadores de

    textos, hojas de clculo y grficos, conocimientos

    bsicos de matemticas, clculo y estadstica, as

    como de cartografa y edicin cartogrfica.

    El perfil del egresado de la Especialidad en

    Cartografa Automatizada, Teledeteccin y Sistemas

    de Informacin Geogrfica estar orientado a liderar y

    gestionar proyectos de aplicacin de las Tecnologas

    de la Informacin Geoespacial. Para lograr lo anterior,

    se fundamentar principalmente en las reas bsica,

    metodolgica y de aplicaciones de las tecnologas que

    conforman a la Cartografa Automatizada, la

    Teledeteccin y los Sistemas de Informacin

    Geogrfica.

    4 ESTRUCTURA

    4.1 VINCULACIN

    En el mbito de la Universidad Autnoma del Estado

    de Mxico, la Especialidad en Cartografa

    Automatizada, Teledeteccin y Sistemas de

    Informacin Geogrfica, representa una oportunidad

    para todas las Facultades y Centros de Investigacin

    que requieren representar cartogrficamente y analizar

    la distribucin espacio temporal de los fenmenos

    naturales y sociales.

    La constante demanda de productos cartogrficos

    de mayor precisin y oportunos en las diferentes

    etapas de investigacin y de la toma de decisiones,

    hacen que disciplinas como las agrcolas, polticas,

    sociologa, antropologa, planeacin, economa,

    turismo, arquitectura, entre otras, se interesen en el

    manejo automatizado de datos geogrficos

    referenciados.

    Lo anterior es derivado del impacto que tiene la

    automatizacin de la informacin espacial y su

    integracin, manipulacin y anlisis a travs de los

    Sistemas de Informacin Geogrfica, as como el uso

    de otras tecnologas como la Teledeteccin, para la

    generacin de nueva informacin territorial. Esto

    repercute tambin en la exigencia de estndares de

    calidad cada vez ms altos e inmediatos.

    Entre todas las opciones de posgrado que se

    ofrecen dentro de la UAEM, es esta Especialidad, uno

    de los pocos posgrados que tiene las caractersticas

    que pueden responder a estas demandas y as cumplir

    con los requerimientos de los investigadores de esta

    institucin.

    El programa se encuentra insertado dentro de la

    DES de Ciencias Naturales y Exactas, junto con las

    Facultades de Ciencias y de Qumica, compartiendo

    tambin el programa de Investigacin, Maestra y

    Doctorado en Ciencias Ambientales, a travs del

    intercambio de cursos y de profesores. Por otro lado,

    es importante sealar que este programa de posgrado

    cuenta con una relacin estrecha en cuanto a

    intercambio de profesores e investigadores con el

    Centro Interamericano de Recursos del Agua (CIRA),

    dependiente de la Facultad de Ingeniera, as como

    con el Instituto de Investigaciones de Ciencias

  • 7

    Agropecuarias y Rurales (ICAR), a travs de diversos

    proyectos de investigacin.

    Tomando como base los diferentes diagnsticos

    llevados a cabo en las evaluaciones de la

    Especialidad, se detect que muchas instituciones del

    mbito federal, estatal, municipal y privado, realizan

    trabajos geogrficos y cartogrficos relacionados con

    el desarrollo urbano, agropecuario, industrial,

    comercial y de servicios; as como el manejo de

    recursos naturales y ecolgicos en general, la

    planeacin, mantenimiento de las comunicaciones y

    transporte, servicios de informacin estadstica,

    gestin de catastro y otros trabajos en general.

    Tambin se pudo distinguir que muchas de esas

    instituciones adquieren software de Sistemas de

    Informacin Geogrfica y lo utilizan slo para

    actualizacin cartogrfica, debido a la falta de

    capacitacin del personal responsable de esos

    proyectos.

    Esto aumenta la demanda de capacitacin en estas

    geotecnologas, lo que resalta la importancia de esta

    Especialidad. La presente reestructuracin de la

    Especialidad, pretende seguir cubriendo los criterios

    conceptuales, metodolgicos y aplicados de estas

    disciplinas, concebidas como universo de

    automatizacin y manejo de los datos geogrficos y de

    la produccin de cartografa. Se considera adems que

    puede responder al inters de un gran nmero de

    especialistas de muy variadas disciplinas tanto del

    pas como de otras naciones.

    En cuanto a instituciones pblicas, la Facultad de

    Geografa tiene firmados convenios de colaboracin

    con diversas instituciones como la Direccin Regional

    Centro Sur del INEGI, el Instituto de Informacin

    Geogrfica y Catastral del Estado de Mxico

    (IGECEM), con quien la Facultad renov un convenio

    de colaboracin en mayo de 2010, el Instituto de

    Profesionalizacin de los Servidores Pblicos del

    Poder Ejecutivo del Gobierno del Estado de Mxico,

    la Secretara de Desarrollo Social (SEDESOL), la

    Organizacin Regional Silvcola y Agropecuaria

    Biosfera Sur, A.C., la Direccin General de Personal de Secretara de Administracin, la

    Secretara del Medio Ambiente del Gobierno del

    Estado, y la Agencia de Seguridad Estatal todos ellos

    dependientes del Gobierno del Estado de Mxico.

    Asimismo, se tienen firmadas diversas cartas de

    intencin con algunas instituciones acadmicas

    mexicanas y extranjeras como la Universidad

    Autnoma de Zacatecas, la Universidad Autnoma de

    Nicaragua-Len y la Universidad de Alcal en

    Espaa.

    De igual forma, se ha tenido participacin y

    colaboracin acadmica en estos rubros con el

    Instituto de Geografa de la UNAM. As tambin, el

    incremento de las actividades de investigacin,

    permite por un lado una mayor vinculacin con otras

    instituciones acadmicas similares a travs de redes

    como la Red de Usuarios IDRISI a nivel de

    Latinoamrica, promovida por la Universidad de

    Clark (USA) y de la que forma parte la UAEM, el

    convenio actual con la Universidad del Norte de

    Texas y el intercambio con especializaciones similares

    en el Departamento de Geografa de esta Universidad.

    Por otro lado, tambin permite un mayor nexo con

    las empresas de hardware y software en las reas de

    cartografa automatizada, teledeteccin y Sistemas de

    Informacin Geogrfica, como GTT, AUTODESK,

    ESRI, IDRISI, BENTLEY, NATQ y otras con

    representacin activa en Mxico, as como tambin

    con dependencias dedicadas a la cartografa como

    INEGI, IGECEM, CONABIO, CONACYT, etc., cuyo

    intercambio en capacitacin, adelantos y personal ha

    sido en lo general altamente dinmica.

    4.2 INFRAESTRUCTURA Y EQUIPO

    El programa de Especialidad en Cartografa

    Automatizada, Teledeteccin y Sistemas de

    Informacin Geogrfica, ha continuado con una

    poltica de adquisicin y mantenimiento de

    infraestructura y equipo de manera anual, la cual ha

    sido soportada por las autoridades administrativas de

    la Universidad y de la propia Facultad de Geografa.

    En los ltimos aos la Facultad de Geografa ha

    hecho un esfuerzo considerable para adquirir

    infraestructura y equipo de cmputo a travs de

    recursos PIFI 3.1, 3.2, PEF, 2008, 2009 y ordinario,

    para fortalecer los diversos programas acadmicos que

    ofrece. Actualmente se cuenta con un Taller de

    Cartografa Automatizada exclusivo para la

    Especialidad, pero adems hay cuatro Talleres

    adicionales que apoyan al programa.

    REFERENCIAS

    Atkinson, P.M. and N. Tate 1999. Advances in Remote

    Sensing and GIS Analysis. Wiley and Sons Inc. U.S.A.

    Borengasser, M., W. Hungate and R.L. Watkins 2008.

    Hyperespectral Remote Sensing. Bocca Ratn, Florida,

    SRC. U.S.A.

    Buzai, G. 2010. Geografa y Sistemas de Informacin

    Geogrfica. Universidad de Lujn, Argentina.

  • 8

    Demers, M.N. 2005. Fundamentals of Geographic

    Information Systems. Wiley and Sons Inc..U.S.A.

    Lillesand T.M. and R.W. Kiefer 2004. Remote Sensing and

    Image Interpretation. (fourth edition) John Wiley and

    Sons Inc. U.S.A.

    Maguire, D. J., Goodchild y Rhind D. W. 1991.

    Geographic Information System: Principeles y

    Application. U.S.A. Logman.

    Maguire, D.J., M. Batty and M.F. Goodchild 2005. GIS,

    Spatial Analysis and Modeling. ESRI Press, Redlands,

    California. U.S.A.

    Obermayer, N.J. and J.K. Pinto 2008. Managing,

    Geographic Information Systems. Guilfor Press,

    London, England

    Taylor.D.R.F. 1991. Una Base Conceptual de la Cartografa. En Revista del INEGI, Geografa. Nmero 6. Vol. V. Agosto 1993.

    U.A.E.M. (2008). Plan de Desarrollo de la Facultad de

    Geografa 2008-2012. Toluca, Mxico.

    U.A.E.M. (2009). Plan Rector de Desarrollo Institucional

    2009-2013. Toluca, Mxico.

  • 9

    TCNICAS DE

    PROCESAMIENTO

  • 10

    ACTUALIZACIN DE MODELOS DIGITALES DE ELEVACIN DE

    ALTA RESOLUCIN MEDIANTE ESPECIFICACIONES DE CANAL

    HIDRULICO

    Hugo Luis ROJAS VILLALOBOSa

    a Profesor- Investigador, Universidad Autnoma de Ciudad Jurez. Ciudad Cuauhtmoc, Chih. E-mail:

    [email protected]

    RESUMEN

    Debido al cambio climtico, los patrones de las lluvias en el mundo han cambiado drsticamente, lugares donde

    llova poco, hoy han visto aumentadas sus tasas de precipitacin, y as donde las precipitaciones eran abundantes

    se han reducido considerablemente. En el caso de Ciudad Jurez, Chihuahua, las precipitaciones tienen

    caractersticas muy particulares en donde se destacan por ser errticas, escasas, torrenciales, puntuales y de gran

    intensidad. Los modelos digitales de elevacin (MDE) de gran precisin en zonas urbanas, hoy en da ya son

    indispensables para generar modelos hidrulicos y simulacin de inundaciones. La tecnologa ms avanzada en

    topografa digital proviene de instrumentos como LIDAR que permiten construir MDE de gran exactitud, pero

    existe el inconveniente de su alto precio. En este caso, se desarrolla una metodologa para actualizar MDE de

    alta resolucin mediante especificacin de diseo de canal hidrulico, utilizando hoja electrnica de clculo, la

    extensin Hec-GeoRAS y ArcGIS. El diseo del canal hidrulico del Dren 2A, que permitir la canalizacin de las precipitaciones de la Sierra de Jurez, es procesado mediante segmentos de lnea

    transversales que representan el fondo y las paredes del canal, asignndoles valores de altura sobre el nivel

    medio del mar, las cuales son interpoladas hasta obtener un MDE exclusivamente del canal con resolucin de 25

    centmetros que es insertado en el modelo general. Este procedimiento puede ser usado para la actualizacin de

    MDE de alta precisin debido a cambios antropognicos que puedan modificar el cauce de canales, ros,

    escorrentas o edificios.

    Palabras clave: MDE, LIDAR, topografa, actualizacin.

    1 INTRODUCCIN

    A partir de los eventos de cambio climtico, los

    patrones de las precipitaciones a nivel mundial han

    cambiado drsticamente, haciendo que en lugares

    determinados haya sequias por aos y en otros lugares

    las precipitaciones sean ms recurrentes, torrenciales

    y con efectos destructivos en los centros urbanos

    (Cordero, 2000). Para mitigar los efectos de estos

    eventos meteorolgicos, los estudios de hidrologa

    urbana, para el diseo preciso de infraestructura

    hidrulica, se han apoyado en la ms moderna

    tecnologa para levantamiento topogrfico: LIDAR

    (Rahman et al., 2007). Esta tecnologa utiliza un laser

    instalado en un avin, el cual recorre la zona de

    estudio, obteniendo datos de precisin altimtrica con

    un error de menor a 5 cm en el eje Z y con 4 puntos de

    rebote por metro cuadrado, haciendo que los modelos

    topogrficos sean muy detallados (Optech, 2011).

    LIDAR tiene una gran precisin, pero tambin el

    costo es muy alto ($ 4,000.00 pesos por km2 con

    restitucin fotogramtrica) si se requiere de una

    actualizacin peridica por parte de las autoridades

    municipales (Gtt Imaging, 2011). Existen otras

    tecnologas como los modelos digitales de elevacin

    (MDE) obtenidos mediante imgenes en pares

    estereoscpicos de imgenes de satlite como lo es

    Ikonos (con resolucin de 1m el pixel), que genera un MDE con precisin horizontal de dos metros y tres

    metros en el eje vertical (Satellite Imaging

    Corporation, 2011). La plataforma Worldview 2 toma imgenes satelitales con resolucin de 46 cms

    (Digital Globe, 2011), por lo que se pueden generar

    MDE con un RMSE de 30 cm si tomamos como valor

    real las altitudes de LIDAR (Mitchell, 2010).

    Ninguna de las plataformas anteriores son aptas para

    la actualizacin de datos basados en LIDAR. Aunque

    la informacin de LIDAR es ms precisa, no est

    exenta de tener errores dentro de los modelos

    topogrficos generados en gabinete.

    El gobierno municipal de Ciudad Jurez,

    Chihuahua, adquiri (2008) un paquete de

    levantamiento topogrfico con LIDAR y

    fotogrametra de gran precisin de toda la ciudad y se

  • 11

    encontraron errores importantes para ser considerados

    corregibles. La fotogrametra muestra una seccin del

    dren 2A el cual se aprecia la infraestructura de

    puentes, y la vegetacin en el lecho del dren, la cual

    obstaculiza el flujo de agua (Figura 1). El modelo

    digital de elevacin utilizado para los estudios

    hidrolgicos, tiene una resolucin de 25 cm el pixel y

    confirma las anomalas existentes a lo largo del dren,

    confundindose la vegetacin con el modelo

    topogrfico y que no permite generar modelos de

    inundacin adecuadamente (Figura 2).

    Figura 1. Imagen area de obstculos en dren 2A en

    Ciudad Jurez, Chih.

    Figura 2. Modelo de sombras generado a partir de un

    Modelo Digital de Elevacin con resolucin de 25cm el

    pixel.

    2 OBJETIVO

    El objetivo del presente trabajo es la correccin o

    modificacin del modelo digital del terreno, mediante

    las especificaciones de diseo de canal, las cuales se

    convierten en un MDE especial para el canal, y

    actualizar el MDE original para que pueda servir en

    modelacin hidrolgica.

    3 METODOLOGA

    Los insumos y programas requeridos para el

    procesamiento son los siguientes:

    El modelo digital de elevacin.

    Las especificaciones de canal.

    El eje del canal en formato SHP.

    Una licencia de ArcGIS 9.x de ESRI.

    Extensin 3D Analyst de ESRI.

    La versin de Hec-GeoRAS para ArcGIS 9.x.

    Excel de Microsoft Office.

    Las especificaciones del canal se muestran en la

    Tabla 1.

    Tabla 1. Especificaciones de diseo de canal del

    dren 2A.

    Tramo Desde

    km+mts

    Hasta

    km+mts

    Seccin

    (bxh)

    Pendiente

    mts x m

    1a 0+000 0+600 6m x 3m -0.003

    1b 0+600 1+200 6m x 3m -0.014

    1c 1+200 2+115 6m x 3m -0.003

    2a 2+115 2+360 9m x 4m -0.003

    2b 2+360 5+360 9m x 4m -0.0013

    3 5+360 Hasta

    finalizar 13m x 4.2m -0.00275

    Adicionalmente, la estructura hidrulica tiene una

    barda de contencin adicional de un metro y medio a

    la profundidad del canal. El punto 0+000 tiene una

    cota 1,132.833 metros sobre el nivel medio del mar

    (msnmm) que est basado en la topografa de LIDAR.

    3.1 GENERACIN DE SECCIONES

    TRANSVERSALES

    Se utiliza como base el eje central del canal, al cual se

    le generan lneas transversales mediante la extensin

    Hec-GeoRas que se instala en ArcGis (Figura 3) en formato shapefile. En este caso, se generaron lneas

    transversales a cada 5 metros con una longitud de 100

    m.

    Vegetacin en lecho del dren

    Infraestructura

    Vegetacin en lecho del dren

    Infraestructura

  • 12

    Figura 3. Generacin de lneas transversales al eje central

    del canal.

    La base de datos de las lneas transversales es

    modificada agregndole bsicamente dos campos, uno

    que almacenar la altura a la base del canal y la otra a

    la altura de la barda de contencin (altura de base,

    ms profundidad de canal, ms altura de barda). En la

    hoja electrnica de clculo, se llenan los campos de

    acuerdo a las especificaciones del diseo, tomando en

    cuenta que la separacin de cada lnea transversal es a

    cada 5 metros. La lnea en 0+000 tendr como altura

    1,132.833 msnmm, las lneas subsecuentes irn

    decreciendo de acuerdo a la pendiente y a la

    transversal anterior (en este caso 0+000). Este clculo

    se almacena en el campo de altura de canal

    (AlturaBase). La altura hasta la barda del canal, se

    calcula tomando AlturaBase y sumndole la

    profundidad del canal, segn el tramo que se trate,

    mas la altura de la barda, y el resultado se almacena

    en el campo AlturaTotB.

    Figura 4. Clculo de alturas en msnmm a la base y a la

    barda de contencin.

    3.2 GENERACIN DE MDE DEL CANAL

    Mediante la utilera TopoToRaster de la extensin 3D

    Analyst, las lneas transversales son convertidas en

    dos MDEs con resolucin del pixel de 25 cms., uno

    que representa la base del canal, y otro que representa

    la altura hasta la barda de contencin, usando los

    datos de las columnas AlturaBase y AlturaTotB. Este

    proceso genera dos MDE rectangulares, respetando

    los lmites mnimos y mximos en las coordenadas X

    y Y. Para generar el MDE exclusivo del canal, se

    generan dos reas de influencia (buffer) a partir del eje

    central. El primero es con respecto a la base del canal,

    por lo que se toman los datos del ancho del diseo. El

    otro es con respecto a la barda de contencin, por lo

    que el buffer debe ser ms ancho que el de la base.

    Para esta investigacin, el ancho del canal hasta la

    parte exterior de la barda fue de 75 cm, esto con el fin

    de que haya continuidad en los pixeles y no se diluyan

    cuando se combine en el momento de la

    actualizacin.

    Los MDE fueron cortados geomtricamente por los

    buffers generados, obteniendo dos MDE, uno con los

    datos de altura hasta la base y el otro con datos de

    altura hasta la parte superior de la barda (Figura 5).

    Figura 5. MDE de fondo de canal y barda sobrepuestos en

    fotografa area.

    3.3 ACTUALIZACIN DE MODELO

    DIGITAL DE ELEVACIN.

    Con la herramienta "Mosaico a un nuevo raster", se

    actualiza el MDE original. Para este procedimiento, se

    debe tener especial cuidado en varios parmetros de la

    utilera. El orden de los MDE en el que aparecen en el

    listado es muy importante, ya que es el que define

    cul de ellos ser el ltimo valor que contenga el

    raster final, de acuerdo a la opcin "Mosaic Method".

    Esta opcin tiene dos formas de obtener el valor final

    en el proceso, "Last" toma los valores del ltimo

    raster para generar el nuevo. "First" utiliza los valores

    del primer raster para generar el raster final. El tipo de

    Secciones

    transversales

    Eje central del

    canal

  • 13

    pixel debe ser el que nos pueda permitir almacenar los

    datos de altura incluyendo decimales (Figura 6).

    Figura 6. Parmetros de utilera "Mosaico a nuevo raster"

    4 RESULTADOS.

    Esta metodologa al utilizar especificaciones de diseo

    de canal, anclados a puntos LIDAR, permite la

    actualizacin de datos topogrficos que corresponden

    lo ms aproximadamente posible con la realidad,

    minimizando las posibilidades de tener errores en su

    trazado. El MDE resultante (Figura 7 y Figura 8),

    muestra el gran detalle de resolucin y resalta las

    modificaciones en el terreno, generando una nueva

    base de datos topogrfica de gran calidad. El rea de

    estudio corresponde a una seccin de 534 metros en

    forma diagonal en la cual se genera el MDE a 25

    centmetros el pixel de resolucin, para los modelos

    del lecho de canal y la altura de la barda. Este proceso

    requiere de una gran cantidad de recursos en memoria

    RAM, ya que el sistema genera un MDE rectangular

    con los datos mximos y mnimos en X y Y que

    delimita la seccin a reparar. Estos parmetros son

    convertidos a columnas y renglones con datos de

    altitud que componen a los MDE. Si bien, los modelos

    no ocupan mucho espacio en almacenamiento, el

    proceso que los genera, si, por lo que se tiene que

    subdividir en secciones el canal para repararlo por

    tramos. Si no se hace este proceso, el programa no lo

    podr realizar y enviar un mensaje de error al

    usuario.

    Figura 7. MDE reparado donde se muestra el canal dren

    2A.

    Figura 8. Modelo de sombras generado por el DEM ya

    reparado.

    5 CONCLUSIONES.

    Esta metodologa de actualizacin de MDE, son de

    gran utilidad para modelacin hidrolgica, simulacin

    de inundaciones, y con ello el mejor planeamiento de

    rutas de evacuacin. Las diferencias en el terreno en

    el DEM, generan resultados errneos (

    Figura 9), ya que hacen que las escorrentas se desven

    a zonas habitadas (Figura 10), por lo que se pueden

    tomar malas decisiones basadas en bases de datos

    faltas de calidad. Al actualizar las bases de datos

    topogrficas, los modelos hidrolgicos generan datos

    muy cercanos a la realidad, por lo que ya son aptos

    para generar simulaciones de inundaciones (Figura 11

    y Figura 12).

    Orden de listado de rasters

    en el mosaico

    Tipo de pixel

    Mtodo de

    mosaico

  • 14

    Figura 9. Modelo de inundacin con topografa de canal

    errnea sobre modelo digital de sombras.

    Figura 10. Modelo de inundacin con topografa de canal

    errnea sobre fotografa area.

    Figura 11. Modelo de inundacin con topografa de canal

    corregida sobre modelo digital de sombras.

    Figura 12. Modelo de inundacin con topografa de canal

    corregida sobre fotografa area.

    REFERENCIAS

    Cordero, V. 2000. Breve diagnstico de las reas ms

    expuestas a fenmenos naturales y sus caractersticas.

    Unidad ejecutora sectorial del subprograma de

    prevencin de desastres. Secretariado Tcnico de la

    Presidencia. Repblica Dominicana.

    Rahman, A. Zulkarnain, M. and Alkema, D. 2007. Digital

    Surface Model (DSM) Construction and Flood Hazard

    Simulation for Development Plans in Naga City,

    Philippines. Universiti Teknologi Malaysia.

    http://eprints.utm.my/1078/ (accesado el 25 de Jul. 2011)

    Optech. 2011. GEMINI: Summary Specification Sheet.

    Canada. http://www.optech.ca/pdf/ALTM_Gemini_SpecSheet_110309_Web.p

    df (accesado 02 Sep. 2011).

    GTT Imaging. 2011. Adquisicin de ortofotos, modelo

    digital urbano y planos digitales (Sistema LIDAR) por

    levantamiento con laser aerotransportado y

    levantamiento aerofotogramtrico digital para el

    municipio de Chihuahua. Guadalajara, Mex.

    Satellite Imaging Corporation. 2011. Ikonos Stereo Satellite

    Imagery. http://www.satimagingcorp.com/svc/ikonos-stereo-

    satellite-images.html (Accesado 05 Sep. 2011).

    Digital Globe. 2011. WorldView-2.

    http://www.digitalglobe.com/index.php/88/WorldView-2(accesado

    05 Sep. 2011).

    Mitchell, G. 2010. PhotoSat WorldView-2 Stereo Satellite

    DEM Comparison to a LiDAR DEM in Southeast

    California. Digital Globe. http://www.digitalglobe.com/downloads/case_studies/Case_Study_W

    V2_LIDAR_Comparison.pdf (Accesado 05 Sep. 2011).

  • 15

    RELACIONES TEMPORALES ENTRE SERIES DE TIEMPO DEL NDICE

    DE REA FOLIAR E NDICES DE VEGETACIN Y SU USO PARA

    MEJORAR LA RESOLUCIN ESPACIAL

    Rene R. COLDITZa, Ricardo M. LLAMAS

    a

    a Comisin nacional para el conocimiento y uso de la biodiversidad (Conabio), Avenida Liga Perifrico-

    Insurgentes Sur 4903, Col. Parques del Pedregal, Del. Tlapan, 14010, Mxico D.F.

    [email protected], Tel: +52-55-50045020, FAX: +52-55-50044931

    RESUMEN

    Modelos regionales a globales de deteccin de cambio de la vegetacin, de hidrologa y ecologa requieren

    informacin sobre el estado de vegetacin usando variables biofsicas. Un parmetro clave es el ndice de rea

    foliar (LAI) que se puede derivar a travs de imgenes satelitales. Existen cadenas de procesamiento operacional

    que proveen el LAI a intervalos de 8 a 10 das, sin embargo a una resolucin gruesa de 1km. En un proyecto se

    explora las posibilidades de mejorar la resolucin de estos productos mediante series de tiempo de ndices de

    vegetacin (VI) que tiene una resolucin ms alta. En este estudio se investiga el prerrequisito para hacer estas

    relaciones, la correspondencia temporal entre el LAI y los VI. Usando datos MODIS se emplea el ndice de

    vegetacin de diferencia normalizada (NDVI) y el ndice de vegetacin mejorado (EVI) y dos formas de generar

    las series de tiempo. Los resultados muestran la mejor correspondencia temporal entre el LAI y EVI para las

    series filtradas por pxeles de baja calidad de que 81% del rea de estudio tiene un desfase de +/-1 compuesto

    para el coeficiente de correlacin ms alto. Para los mismos datos 99.5% del rea de estudio indica un ndice de

    correlacin significativa (5% nivel de significancia). reas con mayor desfase y menor correlacin se encuentra

    en las zonas montaosas relacionadas a los biomas de bosques de latifoliadas perennifolio.

    Palabras clave: Correlacin cruzada temporal, Series de tiempo, ndice de vegetacin, ndice de rea foliar,

    MODIS, Mxico central

    1 INTRODUCCIN

    Variables biofsicas como el ndice del rea foliar

    (LAI, en seguida se usan las siglas en ingls para

    todas las abreviaciones) estiman la productividad

    primaria de la vegetacin. El LAI est definido como

    el rea total de la superficie superior de las hojas por

    rea de unidad de terreno que se encuentre

    directamente debajo de la planta. El LAI es utilizado

    en muchos modelos regionales y globales de cambio

    como de hidrologa y ecologa (Sellers et al 1997),

    para el monitoreo de la agricultura (Duveiller et al.

    2011a), y por su importancia tambin forma parte de

    las 13 variables terrestres esenciales para monitorear

    el cambio climtico (GTOS 2009).

    El LAI se puede estimar directo en el terreno con

    mtodos destructivos, mediante fotografa hemisfrica

    o la transmisividad, o con datos satelitales (Zheng y

    Moskal 2009). Para el ltimo, existen dos productos

    importantes que derivan el LAI a nivel global desde

    los aos 1999 y 2000 usando simulaciones de modelos

    de transferencia de radiacin. El proyecto

    CYCLOPES usa imgenes de SPOT VEGETACION

    para obtener el LAI a una resolucin 1/112 en

    compuestos de 10 das (Baret et al. 2007). El producto

    MOD15 emplea imgenes MODIS para estimar el

    LAI a 1km en intervalos de 8 das (Myneni et al.

    2002).

    Aunque estos productos son muy tiles, en

    particular la resolucin espacial gruesa no permite su

    aplicacin para estudios regionales o locales. Existen

    diferentes mtodos para obtener una resolucin ms

    alta. En muchos estudios se emplean bandas pticas

    espectrales y modelos de transferencia de radiacin

    para mejorar el LAI (Duveiller et al. 2011b). Datos de

    radar, en particular de las ondas ms largas presenta

    ms opciones (Zheng y Moskal 2009). Otra forma de

    mejorar la resolucin espacial del LAI es a travs de

    series de tiempo de ndices de vegetacin (VI) que ya

    estn disponibles a una resolucin ms alta. Un

    prerrequisito para establecer estas relaciones es una

    alta coincidencia de las series LAI y VI en su

    comportamiento temporal. En este estudio se analiza

    en detalle las series y se investiga el desfase temporal

    a lo largo de un ao mediante correlaciones cruzadas

    temporales para cada pixel entre series de LAI y VI

  • 16

    con diferentes ndices y calidades.El rea de estudio

    es una zona amplia en el centro del pas que

    representa todos los biomas (Figura 1).

    Figura 1. rea de estudio en el centro de Mxico con los 6

    biomas dominantes del pas. El nmero en la leyenda es la

    proporcin del rea.

    2 DATOS Y PREPROCESAMIENTO

    Se utilizaron datos del sensor MODIS abordo del

    satlite Terra que cubre todo el globo cada 1 o 2 das.

    El instrumento MODIS cuenta con 36 bandas

    espectrales en un rango que cubre desde el visible

    hasta el infrarrojo trmico que tiene una resolucin

    espacial entre 250m y 1km al nadir (Justice et al.

    2002). Entre los productos disponibles estn los

    ndices de vegetacin (MOD13) y variables biofsicas

    (MOD15). Del primero se utilizaron el ndice de

    vegetacin de diferencia normalizada (NDVI) y el

    ndice de vegetacin mejorado (EVI), ambos a una

    resolucin de 1km y disponible a intervalos de 16 das

    (Huete et al. 2002). El ndice de rea foliar (LAI) se

    extrajeron del producto MOD15 (Myneni et al. 2002,

    Knyazikhin et al. 1998). Para el anlisis espacial se

    utiliz el mapa de biomas del producto MOD12Q1

    (Friedl et al 2010).

    Se descargaron desde el Land Process Distributed

    Active Archive Center (LP DAAC) de la NASA los

    datos para el tile h08v06 y ao 2009. Para la

    transformacin a la proyeccin cnica conforme de

    Lambert (LCC) y el corte espacial al rea de estudio

    se utiliz el programa MODIS Reprojection Tool

    (MRT) usando el pixel ms cercano para el

    remuestreo. Las series de tiempo se generaron con el

    programa Time Series Generator (TiSeG; Colditz et

    al. 2008) que analiza la calidad de cada pixel de los

    productos MODIS. Para cada producto, LAI, NDVI y

    EVI, se produjeron dos series de tiempo, el simple

    apilamiento del ndice sin considerar la calidad de

    pixel (layerstack, LS) y la evaluacin de calidad de

    cada pixel y la interpolacin temporal de datos

    invlidos (quality assessment, QA). Adicionalmente

    se interpolaron las series de NDVI y EVI a intervalos

    de 8 das para tener correspondencia con la serie del

    LAI.

    3 MTODO

    Como mtodo para la correspondencia en el

    comportamiento de series LAI contra NDVI y EVI se

    utiliz el coeficiente de correlacin r. Se modific la

    ecuacin comn desfasando una serie en tiempo,

    tambin conocido como correlacin cruzada temporal.

    (1)

    Ecuacin 1 desfasa la serie x por l intervalos para

    la correlacin con la serie y. Asumiendo el carcter

    cclico de una serie de tiempo anual, esto permite que

    no se reduzca el nmero de muestras n con l, entonces

    no se modifica el clculo de los promedios y de las

    deviaciones estndar. La significancia del r se estim

    con una prueba-t.

    (2)

    El valor de prueba-t se compara contra la

    distribucin t con n-2 grados de libertad y un nivel de

    significancia /2 (dos colas).

    4 RESULTADOS Y DISCUSIN

    Se analizan las firmas temporales del promedio de

    cada bioma para un anlisis cualitativo de la

    coincidencia entre LAI y los VI. Posteriormente se

    muestran los resultados de la correlacin temporal

    cruzada en forma temporal y espacial. Por ltimo se

    analiza la significancia del coeficiente de correlacin.

    4.1 FIRMAS TEMPORALES DE BIOMAS

    Figura 2 muestra los perfiles temporales de las series

    de tiempo con valores promedio para cada bioma que

    permite un anlisis cualitativo tanto entre la

    correspondencia de los ndices como entre las

    calidades de cada serie. Con respecto a las series hay

  • 17

    Figura 2. Firmas temporales de los promedios para cada bioma. Se muestra las series de tiempo con layerstack (LS) y

    anlisis de calidad (QA) para los ndices LAI, NDVI, y EVI.

    tres grupos de biomas: (1) bajos valores absolutos

    con baja amplitud (pastizal/agricultura cereal, arbustivos, agricultura de hoja ancha), (2) altos valores con baja amplitud (bosques latifoliadas perennifolio), y (3) alta amplitud (sabana, bosques de latifoliadas caducifolio). El primer grupo (bajos valores, baja amplitud) generalmente

    muestra una buena coincidencia entre las firmas de los

    ndices. El caso contrario es el de los bosques latifoliadas perennifolio donde en particular la coincidencia entre LAI y NDVI es muy baja. El tercer

    grupo (alta amplitud) indica los mismos patrones con

    menos relacin del LAI con NDVI que EVI.

    De los VI, el EVI siempre muestra valores

    absolutos menores y generalmente tambin una menor

    amplitud que el NDVI. Esto tiene implicaciones para

    los biomas de alta amplitud o valor donde el NDVI

    pueda presentar saturacin, es decir, un aumento del

    LAI no corresponde a un aumento de forma adecuada

    para el NDVI.

    Tambin es evidente que las series LS tienen ms

    ruido que series analizadas por la calidad. Este ruido

    se aumenta con valores absolutos ms altos y es

    particularmente obvio para el bioma bosques latifoliadas perennifolio. La interpolacin de las series QA permite obtener una firma temporal

    esperada para los biomas, donde nicamente el LAI

    de bosques latifoliadas perennifolio todava indica un alto nivel de ruido.

    4.2 CORRELACIN TEMPORAL CRUZADA

    Figura 3a expresa el porcentaje acumulativo del rea

    de estudio del coeficiente de correlacin ms alto para

    el desfase temporal l (ecuacion1). Por ejemplo, se

    obtuvo para un l de +1 la mayor correlacin entre el

    EVI y LAI con series LS (45% del rea de estudio).

    Esto significa que se debe desfasar el EVI con +1 (8

    das adelantado) o el LAI con -1 para tener la mayor

    correlacin entre ellos. Sin embargo, en Figura 3b se

    observa que no solo el rea sino tambin la curva del

    promedio del coeficiente de correlacin ms alto tiene

    la cima en el desfase +1 para EVI-LAI LS. En la

    Figura 3a se observa que para el desfase +/-1

    compuesto (diferencia entre desfase +1 y -2) se

    obtuvieron las correlaciones ms altas entre EVI y

    LAI con series QA para 81% del rea de estudio. Es

    interesante notar que la serie NDVI-LAI LS termina

    en segundo lugar con 77% del rea total, las otras

    series llegan a 72% del rea. Se observa en la Figura

    3b que las series QA muestra mayores correlaciones

    para menores l que tambin se refleja en el porcentaje

    del rea.

    El desfase para el coeficiente de correlacin ms

    alto esta mostrado espacialmente en Figura 4. Las

    reas en blanco identifican pixeles para los que no se

    puede hacer una correlacin debido a un insuficiente

  • 18

    nmero de muestras del LAI; estas son zonas urbanas,

    agua, o reas sin vegetacin aparente para las que no

    se obtiene un LAI. En la figura no solo se observa que

    el desfase menor se obtuvo para la correlacin de

    EVI-LAI con series QA sino tambin que los valores

    extremos del desfase son menores para esta

    correlacin. Espacialmente se manifiesta que los

    desfases ms altos estn en las zonas montaosas de la

    Sierra Madre Occidental y Sierra Madre Oriental. Con

    el NDVI tambin se obtienen desfases ms altos para

    las zonas de arbustivos en el noreste del rea de

    estudio.

    Figura 3. Proporcin del rea total (A) y promedio (B) para el coeficiente de correlacin cruzada temporal ms alto. Se

    muestran los efectos del desfase temporal para correlaciones entre los VI (EVI o NDVI) con LAI para series de tiempo

    apiladas (LS) o analizadas por la calidad (QA). Un desfase de 1 corresponde a 8 das.

    Figura 4. Desfase del coeficiente de correlacin ms alto. Un desfase de 1 corresponde a 8 das. Blanco muestra reas

    donde no se obtuvo una correlacin debido a la falta de datos.

  • 19

    4.3 SIGNIFICANCIA DEL COEFICIENTE

    DE CORRELACIN

    Figura 5 presenta el coeficiente de correlacin ms

    alto independientemente del desfase. La correlacin

    entre el EVI y LAI con series de QA muestra mejores

    resultados en general que tambin son mayores para

    zonas con menos correspondencia como las regiones

    montaosas. Tambin se observan los mismos

    patrones espaciales que en la Figura 4, lo que implica

    que zonas con mayor desfase tambin tiene menor

    correlacin.

    Tabla 1 muestra la proporcin del rea de estudio

    con coeficientes de correlacin elevados (ecuacin 2)

    a un nivel de significancia () de 5%. Por ejemplo, la correlacin entre el EVI y LAI usando la serie QA se

    presenta en todos los biomas menos en bosques de latifoliadas perennifolio, con coeficientes significantes para ms que 99% del rea. Se observa

    de forma sumaria que las series QA tienen mayor rea

    con correlaciones significativas que LS. Tambin es

    notorio que las diferencias entre el EVI y NDVI no

    son muy altas, por ejemplo el rea total de

    coeficientes significantes para series QA es de 99.5%

    para el EVI y 99.31% para el NDVI. A primera vista

    parece ser lo contrario en Figura 5 en donde

    claramente se demuestra una mejor correlacin para el

    EVI. Sin embargo, con 46 muestras y de 5% un

    coeficiente ms alto de 0.2907 representa una

    correlacin significativa. nicamente el bioma de

    bosques latifoliadas perennifolio indica, como en anlisis anteriores, un rea substancialmente menor de

    coeficientes significativos. Adems los efectos de

    saturacin en zonas con alta densidad nubosa y relieve

    abrupto, en donde el nmero de compuestos

    disponibles es menor, complica las correlaciones en

    las reas donde est localizado este bioma.

    Tabla 1. Proporcin del rea con coeficientes de

    correlacin significantes a de 5%.

    Bioma EVI - LAI NDVI - LAI

    LS QA LS QA

    Pastizal/agri. cereal 99.75 99.91 99.47 99.74

    Arbustivos 99.52 99.70 99.03 99.36

    Agri. de hoja ancha 97.38 99.58 97.47 99.40

    Sabana 98.60 99.68 98.78 99.58

    Bosques latif. perenn. 80.62 94.94 85.11 94.61

    Bosques latif. caduc. 97.29 99.40 97.16 99.23

    Total 98.07 99.50 98.13 99.31

    Figura 5. Valor del coeficiente de correlacin ms alto. Blanco muestra reas donde no se obtuvo una correlacin debido a

    la falta de datos.

  • 20

    5 CONCLUSIONES

    En este estudio se investig la coincidencia temporal

    entre series de tiempo de LAI y diferentes VI que es

    un prerrequisito para el proyecto de mejoramiento de

    resolucin espacial de productos LAI. Se mostr en

    forma cualitativa y cuantitativa que las series de

    tiempo coinciden. Sin embargo, existen diferencias

    entre los VI y las calidades de series usadas. Los

    mejores resultados se obtuvieron entre el LAI y EVI y

    la serie filtrada e interpolada por datos de baja calidad

    (QA). Dentro de un desfase +/-1 compuesto se obtuvo

    el coeficiente de correlacin ms alto para 81% de

    rea de estudio. En este anlisis se debe considerar

    que los ndices de vegetacin en su forma original

    tiene un intervalo de 16 das. Adicionalmente este

    ndice lleva un identificador de la fecha de la toma de

    cada pixel dentro de este intervalo que no se

    consideraron en este estudio. En este sentido, la

    correspondencia temporal entre LAI y VI se podra

    aumentar con una interpolacin ms adecuada. El

    LAI, al contrario es un promedio por el intervalo de 8

    das, es decir, la fecha exacta de estimacin no est

    conocida. Esto significa que la incertidumbre en la

    correspondencia temporal se aumenta a desfases de

    +/-2 compuestos.

    El breve anlisis sobre la significancia del

    coeficiente de correlacin ms alto mostr que para la

    gran mayora del rea de estudio se puede obtener

    coeficientes estadsticamente significativos.

    Correlaciones no significativas solo se obtuvieron

    para el bioma bosques de latifoliadas perennifolio debido a varios factores como la saturacin de los VI

    y su ubicacin en reas montaosas con alta

    nubosidad y relieve muy heterogneo. Visualmente

    tambin se identifican bajos coeficientes para la zona

    costera del Golfo de Mxico, probablemente

    relacionado a la alta humedad en esta zona. Los

    perfiles con poca amplitud, principalmente de

    arbustivos, pueden ser la razn para los bajos pero significativos coeficientes de correlacin en el noreste

    del rea de estudio.

    En resumen, los pequeos desfases y altos

    coeficientes significativos de correlacin permiten

    establecer relaciones entre el LAI y VI,

    principalmente con EVI, y con series a las que se

    aplica el anlisis de calidad de los pxeles sin

    determinar ajustes temporales entre las series.

    REFERENCIAS

    Baret, F., Hagolle, O., Geiger, B., Bicheron, P., Miras, B.,

    Huc, M., Berthelot, B., Nio, F., Weiss, M., Samain, O.,

    Roujean, J.L. and Leroy, M. 2007. LAI, fAPAR and

    fCover CYCLOPES global products derived from

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    Remote Sensing of Environment. 110: 305-316.

    Colditz, R.R., Conrad, C., Wehrmann, T., Schmidt, M. and

    Dech, S. 2008. TiSeG A flexible software tool for time series generation of MODIS data utilizing the

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    ANLISIS DE ERRORES EN EL CAMBIO DE RESOLUCIN DE SERIES

    DE TIEMPO DE 250M A 1KM DE DATOS MODIS

    Ricardo M. LLAMASa, Ren R. COLDITZ

    a

    aComisin nacional para el conocimiento y uso de la biodiversidad (Conabio), Avenida Liga Perifrico-

    Insurgentes Sur 4903, Col. Parques del Pedregal, Del. Tlapan, 14010, Mxico D.F.

    [email protected], Tel: +52-55-50044987

    RESUMEN

    El estudio de la vegetacin mediante distintos ndices permite el monitoreo de las variables para la generacin de

    modelos de monitoreo de cambio climtico. El ndice de rea foliar (LAI) forma parte de las 13 variables

    climticas esenciales y aun cuando este parmetro se puede obtener derivado del sensor MODIS entre otros, con

    una resolucin temporal de 8 das, la resolucin espacial original de 1 km puede resultar limitada para estudios

    en zonas con gran diversidad de cobertura terrestre. El LAI a una escala ms fina se puede obtener derivado de

    funciones de regresin utilizando series de tiempo de ndices de vegetacin (VI), como el ndice de vegetacin

    mejorado (EVI) y el ndice de vegetacin de diferencia normalizada (NDVI) con una resolucin espacial y

    temporal de 250 m y 16 das respectivamente. Sin embrago debido a la funcin de extensin de puntos (PSF) que

    se presenta entre los IV de con resoluciones diferentes, es necesario evaluar la relacin entre las series de tiempo

    de resoluciones de 1 km y 250 m para la generacin de modelos ms exactos. El propsito, es hallar los

    parmetros de extensin por celda en la que se produce la menor diferencia entre valores de imgenes originales

    de 1 km y las de 250 m con cambio de resolucin a 1 km. El anlisis en las imgenes con cambio de resolucin

    de parmetros como la media aritmtica, busca describir el comportamiento de estos indicadores de

    incertidumbre. Los resultados de este estudio pretenden finalmente aportar elementos para analizar el

    comportamiento de la correlacin entre VI y LAI en la regin centro norte de Mxico mediante imgenes con la

    misma resolucin espacial y temporal.

    Palabras clave: Cambio de resolucin, Anlis