Nº. 44 | Diciembre 2015 Revista de la Asociación Española de Teledetección

TELEDETECCIÓNRevista de

ASOCIACIÓN ESPAÑOLA

DE TELEDETECCIÓNA E T

EDITORIAL

EDITORIAL

REVISTA DE TELEDETECCIÓNhttp://polipapers.upv.es/index.php/raet

DirectorLuis Ángel Ruiz FernándezDpto. de Ingeniería Cartográfica, Geodesia y Fotogrametría. Universitat Politècnica de ValènciaCamino de Vera s/n, 46022 – Valencia. Tel.: 963 877 550 (director.revista@aet.org.es)

SecretarioJavier Estornell CremadesDpto. de Ingeniería Cartográfica, Geodesia y Fotogrametría.Escuela Politécnica Superior de GandiaUniversitat Politècnica de ValènciaC/ Paranimf, 1, 46730 – Grau de Gandia (Valencia).Tel.: 962849324 (jaescre@cgf.upv.es)

conSejo De reDacciónMª Amparo Gilabert, Universitat de València, EspañaConsuelo Gonzalo, Universidad Politécnica de Madrid, EspañaChristian Heipke, Leibniz Universität Hannover, AlemaniaMassimo Menenti, Delft University of Technology, Países BajosL. Monika Moskal, University of Washington, EE.UU.Antonio J. Plaza, Universidad de Extremadura, EspañaXavier Pons, Universitat Autònoma de Barcelona, EspañaFrancisco J. Tapiador, Universidad de Castilla La Mancha, EspañaPablo J. Zarco-Tejada, CSIC, España

comité científicoAbel Calle, Universidad de Valladolid, EspañaFernando Camacho, Universidad de Valencia, EspañaEduardo De Miguel, INTA - Instituto Nacional de Técnica

Aeroespacial, EspañaArnon Karnieli, Ben-Gurion University of the Negev, IsraelAgustín Lobo, Institut de Ciències de la Terra “Jaume Almera”.

CSIC, EspañaLuis Morales, Universidad de Chile, ChileIsmael Moya, LMD-CNRS. Ecole Polytechnique, FranciaFrançoise Nerry, LSIIT/TRIO. Louis Pasteur University, FranciaAlbert Olioso, INRA-Avignon, FranciaJean-Louis Roujean, Meteo-France, FranciaAlain Royer, Université de Sherbrooke, CanadáJiancheng Shi, University of California, EE.UU.Wout Verhoef, University of Twente - ITC, Países BajosRaúl Zurita-Milla, University of Twente - ITC, Países Bajos

Esta obra se publica bajo una licencia Creative Commons

eDitorial De la UniverSitat Politècnica De valènciaDepósito Legal: V2341-2015ISSN: 1133-0953eISSN: 1988-8740

MaquetaciónEnrique Mateo, Triskelion disseny editorial

JUNTA DIRECTIVA AEThttp://www.aet.org.es/

PreSiDenteJosé Antonio Sobrino RodríguezUnidad de Cambio Global - Laboratorio de Procesado de Imágenes. Universitat de València. Parc-Cientific. C/ Catedrático José Beltrán n°2 – 46980 Paterna (Valencia).sobrino@uv.es

vicePreSiDente Evangelina Oriol PibernatJubilada de la Agencia Espacial Europea, París (Francia).evaoriolp@gmail.com

SecretarioJuan José Peces MoreraDirector del Instituto Geográfico Nacional en Castilla-La Mancha. Av. de Adolfo Suárez s/n (Antigua ctra. de Ávila), 45005 Toledo.jjpeces@fomento.es

teSoreroAntonio Ruiz VerdúLaboratorio de Procesado de Imágenes. Universitat de València. Parc-Cientific. C/ Catedrático José Beltrán n°2 – 46980 Paterna (Valencia).tesorero@aet.org.es

vocalJuan Carlos Jiménez MuñozUnidad de Cambio Global - Laboratorio de Procesado de Imágenes. Universitat de València. Parc-Cientific. C/ Catedrático José Beltrán n°2 – 46980 Paterna (Valencia).jcjm@uv.es

vocalRicardo Díaz-DelgadoRemote Sensing & GIS Lab (LAST). Estación Biológica de Doñana - CSIC. Américo Vespucio s/n, 41092 - Isla de la Cartuja (Sevilla).rdiaz@ebd.csic.es

vocal Manuel Erena ArrabalGrupo de SIG y Teledetección-SIGyTInstituto Murciano de Investigación y Desarrollo Agrario y Alimentario (IMIDA)30150 La Alberca (Murcia)manuel.erena@carm.es

vocalLuis Ángel Ruiz FernándezGrupo de Cartografía GeoAmbiental y Teledetección (CGAT). Universitat Politècnica de València.Camino de Vera s/n - 46022 Valencia laruiz@cgf.upv.es

Imagen de portada: Distribución de la temperatura de la superficie terrestre en cuatro días diferentes de 2008 en la zona urbana de Bahía Blanca (Argentina). (Fuente: Ferrelli et al.)

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Sumarioii Consejo de Redacción y Junta Directiva de la AET

v Editorial

vii Información y normas para los autores

ARTÍCULOS DE INVESTIGACIÓN

1 Expansión urbana del Área Metropolitana de Valencia en el periodo 1984-2011 a partir de imágenes Landsat TM y ETM+Fernández-Gimeno, L., López-García, M.J.

15 Datos satelitales ASTER L1B aplicados a la geotermia en CubaGonzález-Acosta, V., Torres-Zafra, J.L., González-Rodríguez, E.M.

31 Utilización de imágenes satelitales para el estudio de la distribución térmica en distintas coberturas del suelo de la ciudad de Bahía Blanca (Argentina)Ferrelli, F., Bustos, M. L., Huamantinco-Cisneros, M. A., Piccolo, M. C.

43 Imágenes 2.5D basadas en información de reflectancia para la interpretación morfológica del patrimonio arquitectónicoGarcía-Fernández, J.

CASOS PRÁCTICOS

55 Análisis de métodos de validación cruzada para la obtención robusta de parámetros biofísicosPérez-Planells, Ll., Delegido, J., Rivera-Caicedo, J.P., Verrelst, J.

67 Cartography of flood hazard by overflowing rivers using hydraulic modeling and geographic information system: Oued El Harrach case (North of Algeria)Astite, S.W., Medjerab, A., Belabid, N.-E., El Mahmouhi, N., El Wartiti, M., Kemmou, S.

81 Determination of agricultural land use: incidence of atmospheric corrections and the implementation in multi-sensor and multi-temporal imagesWillington, E., Clemente, J.P., Bocco, M.

Estimados lectores:Hace unos días recibimos con esperanza el anuncio del acuerdo en la cumbre del clima de París, cuyo ob-jetivo principal de la resolución es reducir el aumen-to de la temperatura media del planeta hasta valores por debajo de los 2°C. El éxito o fracaso de esta pro-puesta depende claramente de decisiones políticas, sin embargo, su cumplimiento deberá estar respal-dado por evidencias científicas que permitan valorar la relación causa-efecto de las políticas ambientales y, en definitiva, la evolución de las constantes vitales del planeta. Estas evidencias deberán materializar-se en indicadores que describan y permitan medir la intensidad y el impacto de las actividades humanas en el medio ambiente, en la calidad y cantidad de los recursos naturales, y que muestren su evolución en el tiempo, desde lo local hasta lo global. Y aquí entra en juego precisamente el potencial de la teledetección en su sentido más amplio. Se plantea un reto del que somos, de alguna manera, co-responsables, cada uno en nuestro ámbito y a nuestra escala de trabajo.Este número recoge una pequeña muestra de ello. A través de cuatro artículos de investigación y tres casos prácticos, se analizan los fenómenos de expansión urbana utilizando imágenes Landsat TM y ETM+ y su relación con el sellado antropogénico, empleando para su validación la base de datos SIOSE. Se es-tudian, por primera vez para el conjunto del territo-rio cubano, las anomalías y gradientes térmicos en el subsuelo mediante imágenes térmicas del sensor ASTER. Se estudia también la distribución térmica de las distintas coberturas del suelo urbano con va-lores de temperatura extraídos de imágenes Landsat TM y ETM+, aspecto clave para entender el efecto de la intervención humana en el cambio climático a escala local. Además, se propone un flujo de traba-jo incorporando información de reflectancia para la documentación del patrimonio arquitectónico. En uno de los casos prácticos se evalúan métodos para

validar indicadores biofísicos obtenidos mediante teledetección, mientras que en otro se cartografía el riesgo de inundaciones en ríos caudalosos median-te modelización hidráulica. En el último, se analiza la influencia de las correcciones radiométricas, em-pleando imágenes multitemporales de varios senso-res, en clasificaciones por usos del suelo agrícola en el centro de Argentina.A partir de este número 44 la edición impresa de la revista es ya íntegramente en color, una buena noti-cia para todas aquellas bibliotecas y socios que reci-bís semestralmente la publicación por correo postal. ¡Os deseo un feliz y próspero año 2016!

Luis Ángel RuizDirector - Revista de Teledetección

Editorial

Información y normas para los autores

Revista de Teledetección es una publicación científico-técnica de carácter semestral en la que se publican artí-culos originales de investigación, relacionados con las diversas aplicaciones de la Teledetección y con su desa-rrollo metodológico. En secciones aparte, se presentan Casos Prácticos que describen experiencias en las que se utiliza la teledetección para desarrollar proyectos de análisis y gestión territorial o para desarrollar misiones, sensores o segmentos terrestres. Además, se incluyen recensiones críticas de libros, programas y material docente relacionado con métodos o aplicaciones de la teledetección, así como resúmenes de tesis doctorales.Revista de Teledetección se publica ininterrumpida-mente desde 1993 y constituye el órgano de expresión científica de la Asociación Española de Teledetección, siendo una publicación de referencia en el ámbito de los desarrollos y aplicaciones de esta tecnología. Los artículos originales de investigación son sometidos a un proceso de evaluación externa y anónima por pares, por parte de miembros especialistas de la comunidad científica nacional e internacional de teledetección, su-pervisado y coordinado por el Consejo de Redacción. Revista de Teledetección se compromete a comunicar a los autores la aceptación o rechazo de los manuscritos en un plazo de 3 meses.

1. IndexaciónRevista de Teledetección se encuentra indexada en Scopus (http://www.scopus.com) en el Catálogo LATINDEX (http://www.latindex.unam.mx) y DICE (http://dice.cindoc.csic.es), en las bases de datos ISOC e ICYT (Instituto de Estudios Documentales sobre Ciencia y Tecnología, IEDCYT-CSIC), MIAR (http://miar.ub.edu/es), DOAJ y SHERPA/RoMEO. A través del portal de difusión electrónica de revistas científicas DIALNET de la Universidad de La Rioja (http://dialnet.unirioja.es), del sitio web de la Asociación Española de Teledetección (http://www.aet.org.es/?q=numeros) y de la plataforma OJS de la revista (http://polipapers.upv.es/index.php/raet) se puede acceder a sus contenidos

en formato .pdf. Revista de Teledetección forma parte de e-revist@s, una Plataforma Open Access de Revistas Científicas Electrónicas españolas y latinoamericanas (http://www.erevistas.csic.es), y posee el Sello de Calidad FECYT (2014-2017).

2. Presentación de originalesA partir de 2014, el envío de originales se realiza a tra-vés de la plataforma digital OJS (http://polipapers.upv.es/index.php/raet/), siguiendo las instrucciones que aparecen en el margen derecho (Submissions-Author Guidelines). Es preciso registrarse como autor la prime-ra vez, o simplemente identificarse y acceder al perfil de autor en caso de estar ya registrado.

2.1. Artículos científicosLos artículos deberán ser obligatoriamente origina-les e inéditos. El trabajo no excederá de 25 páginas (DIN-A4) incluidos resúmenes, figuras, tablas y refe-rencias. Los trabajos deberán ir precedidos de título y resúmenes en español e inglés, finalizando con las palabras clave también en español e inglés. Para fa-cilitar la edición se recomienda escribir los artículos utilizando la plantilla Word disponible en el siguiente enlace: http://polipapers.upv.es/index.php/raet/about/submissions#onlineSubmissions El Consejo de Redacción seleccionará los artículos en función de su calidad y originalidad. Para desarrollar esta tarea de supervisión, contará con la colaboración de especialistas de la comunidad científica nacional e internacional de teledetección quienes, de forma anóni-ma, informarán sobre la conveniencia o no de la publi-cación de los artículos evaluados o, en su caso, sobre las modificaciones que el autor deberá incluir en el trabajo. La maquetación final del artículo se realizará desde la secretaría de la revista, una vez que se haya recibido la versión final del mismo, aprobada por el Consejo de Redacción.

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Es recomendable ajustarse a los siguientes criterios:• Título en minúsculas, excepto la primera letra.

Además del título en español, los autores indicarán el título del artículo en inglés.

• A continuación, autores e institución en la que tra-bajan, dirección y correo electrónico para el autor principal.

• Resumen / Abstract y palabras clave / keywords (mínimo de 5), en inglés y español.

• Texto principal: las secciones principales irán nu-meradas, en minúsculas y negrita tamaño 14, y las sub-secciones en minúsculas y negrita tamaño 12.

• Las líneas irán numeradas correlativamente desde el inicio hasta el final del texto.

• Referencias. Tablas. Pies de figura y figuras, inser-tadas en la parte final del documento.

• Las citas de autor, en el texto, irán en minúscula (Ej. Fernández, 2006 ó Fernández et al., 2005).

• Las tablas y figuras deberán llevar un título y estar numeradas consecutivamente. Se indicará su inser-ción en el texto indicando: “Insertar fig. XX”. Las figuras pueden insertarse al final del texto para la ver-sión de evaluación, pero se requerirá posteriormente remitirlas en ficheros gráficos (tif, jpg), con suficiente resolución (300 ppp o superior). Se debe prestar es-pecial atención a la rotulación, para que sean legibles al tamaño final de reproducción. Se pueden incluir figuras en color, aunque conviene considerar que sólo se reproducirán en color para la edición electrónica de la revista, siendo en blanco y negro para la ver-sión impresa. Las tablas se enviarán en un archivo de Microsoft Excel independiente, evitando figuras.

• Se intentará evitar la inclusión de notas a pie de pá-gina. En caso necesario, la numeración será correlati-va. Se indicarán en el texto como superíndices.

Las referencias irán al final del texto del artículo y sólo se incluirán las citadas en el texto. Estarán dispuestas por orden alfabético según el apellido del autor o au-tores, nombre o nombres propios con inicial, seguido de la fecha, título, lugar de edición y editorial (Bovik, A.C., 2010. Handbook of image and video processing. New York: Elsevier). Los artículos de revista se redac-tarán como sigue: apellidos del autor o autores con las iniciales de sus nombres propios, fecha de edición, títu-lo del trabajo, nombre de la revista en cursiva, volumen, número (entre paréntesis), primera y última página (Ej. Benz, U. C., Hofmann, P., Willhauck, G., Lingenfelder, I., Heynen, M., 2004. Multi-resolution, object-oriented fuzzy analysis of remote sensing data for GIS-ready information. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 58(3), 239-258).

2.2. Presentación de casos prácticosLa revista incluirá una sección que describa experiencias prácticas en las que se haya utilizado la teledetección para desarrollar un proyecto de gestión o análisis terri-torial, desarrollo de misiones, sensores, segmentos te-rrestres, etc. Su objetivo es mostrar ejemplos de cómo la teledetección se emplea en situaciones prácticas. Estos artículos no se incluirán en el proceso de revisión están-dar de la revista, sino que serán evaluados por el director de la misma o persona en quien delegue. Seguirán, por lo demás, la misma estructura formal de los artículos, aunque las referencias bibliográficas serán más sucintas.

2.3. Críticas de libros o programasSe incluirán recensiones críticas de libros, programas o material docente relacionados con métodos o aplicacio-nes de la teledetección, así como resúmenes de tesis doc-torales. Se incluirán en las mismas los datos completos de la obra: ficha bibliográfica del libro, datos de referen-cia del programa (incluyendo versión, coste, dirección de contacto), o de la página web comentada (incluyendo último acceso), así como los del autor de la crítica.Todos los trabajos se enviarán a través de la plataforma digital de la revista (http://polipapers.upv.es/index.php/raet).

3. Asociación Española de TeledetecciónLa Asociación Española de Teledetección (AET) se inscribió en el Registro de Asociaciones del Ministerio del Interior el 8 de Septiembre de 1988 con el número nacional 81537.Los fines son fomentar, facilitar, aunar y difundir los trabajos de investigación interdisciplinar en todos los aspectos de la Teledetección en España mediante:a) Organización de reuniones, periódicas o no, para la

exposición y discusión de trabajos científicos.b) Revista, actas, boletines y servicios de información

bibliográfica.c) Organización de cursillos, conferencias y publicacio-

nes para la difusión de la investigación científica en la relación de la Teledetección.

d) Creación de Grupos temáticos de trabajo para el estu-dio de problemas concretos.

e) Fomento de las enseñanzas y estímulo de la investiga-ción en relación con las ramas de la ciencia vinculadas con Teledetección.

f) La ejecución de cualesquiera otros fines en relación con la actividad principal, siempre que sean compa-tibles con las disposiciones legales y con las normas dictadas al efecto por los organismos competentes.

1Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)

Recibido: 04/03/2015Aceptado: 29/07/2015

REVISTA DE TELEDETECCIÓN Asociación Española de Teledetección

(2015) 44, 1-14ISSN 1133-0953

EISSN 1988-8740http://dx.doi.org/10.4995/raet.2015.3628

* Autor para la correspondencia: luifergim@hotmail.com

Expansión urbana del Área Metropolitana de Valencia en el periodo 1984-2011 a partir de imágenes Landsat TM y ETM+Fernández-Gimeno, L.1*, López-García, M.J.2

1 Departamento de Física de la Tierra y Termodinámica, Universitat de València, Calle Dr. Moliner 50. 46100 Burjassot, España.2 Departamento de Geografía, Universitat de València, Avda. Blasco Ibáñez, 28, 46010 València, España.

Resumen: La expansión urbana acelerada producida en décadas recientes en las grandes áreas metropolitanas como Valencia conlleva importantes impactos ambientales, entre ellos la impermeabilización o “sellado antropogénico” del suelo y la pérdida de espacios naturales de gran valor paisajístico. Este trabajo analiza la evolución de la cobertura artificial en el Área Metropolitana de Valencia (AMV) en el periodo 1984-2011 a partir de imágenes Landsat TM y ETM+, validadas a partir de datos SIOSE de mayor resolución espacial. Los resultados muestran, con una precisión del 71%, un aumento de la superficie artificial en el AMV de 8000 ha en dicho periodo, lo que supone un incremento del 10% del suelo sellado que representa globalmente el 34% del AMV.

Palabras clave: urbanización, cobertura artificial, Área Metropolitana de Valencia, Landsat, clasificación digital, cambios usos del suelo, SIOSE.

Urban expansión of the Valencia Metropolitan Area during the period 1984-2011 from Landsat TM and ETM+ imageryAbstract: The accelerated urban expansion produced in large metropolitan areas such as Valencia Metropolitan Area in recent decades has important environmental impacts including “soil sealing” and the loss of valuable natural areas. The aim of this paper is to analyze the evolution of artificial soil in the Metropolitan Area of Valencia (AMV) between 1984-2011 using Landsat TM and ETM+ images, that have been validated from SIOSE data with larger spatial resolution. Results point out, with an accuracy of 71%, that artificial surface raised in 8000 ha which represents an increase of 10% for sealing soil and 34% of the whole land covers of the AMV.

Key words: urbanization, artificial soil, Valencia Metropolitan Area, Landsat, digital classification, land use change, SIOSE.

1. Introducción

El incremento demográfico y la expansión ur-bana acelerada producidos en décadas recientes constituyen elementos clave para entender el cambio global en nuestro planeta. Pese a que las zonas urbanas ocupan una reducida extensión de la superficie de la Tierra, en la actualidad, más de la mitad de la población mundial (54%) vive en áreas urbanas, porcentaje que alcanza el 73% en

Europa y 80% en España (United Nations, 2014). Este crecimiento urbano acelerado ha tenido importantes consecuencias socioeconómicas y también impactos medioambientales que se ma-nifiestan a escala local, regional y global (Berry, 1990). Entre los impactos ambientales destacan la pérdida de terrenos agrícolas o de vegetación na-tural, el incremento de la congestión por tráfico, la degradación de la calidad del aire y del agua y los cambios en el clima urbano. La urbanización

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conlleva la extensión de las superficies artificia-les sobre el terreno, proceso que se conoce como “soil sealing” o sellado antropogénico del suelo con superficies duras e impermeables (Scalenghe y Ajmone-Marsan, 2009; Valera, 2011), que provoca otras consecuencias como el aumento del riesgo de inundaciones y un descenso en la efectividad de absorción de las aguas por parte del terreno y los acuíferos, entre otros.

En España, el proceso urbanizador que tuvo lugar en el último cuarto del siglo XX ligado al expansionismo económico y demográfico, se ha intensificado en las dos últimas décadas dando lugar a un sistema urbano donde destaca, especialmente en las regiones mediterráneas, el protagonismo de las grandes metrópolis. Se han acentuado los procesos de difusión urbana en el territorio tanto residencial como de actividades económicas dando lugar a estructuras metro-politanas policéntricas (Valenzuela y Salom, 2008). La expansión de la ciudad de Valencia se ha producido siguiendo sobre todo los grandes ejes de comunicación y alcanza a las comarcas limítrofes formando un espacio urbano que se extiende en ocasiones, hasta más de 20 kilóme-tros desde el centro urbano (Rosselló et al., 1988; Boira, 1999). El crecimiento urbano reciente está provocando la pérdida de un espacio agrícola intensivo tradicional (L’Horta), de especial valor ambiental, paisajístico, económico y cultural (Romero y Francés, 2012).

La gestión y planificación del territorio requiere una correcta caracterización de los espacios ur-banos y los cambios que en ellos se producen. La cartografía dinámica de usos del suelo es, por ello, necesaria y los datos proporcionados por satélites proporcionan información precisa y actualizada que se utiliza cada vez más para mo-nitorizar las dinámicas urbanas. Desde los años 80 son muchos los trabajos que han utilizado imágenes de satélite para la cartografía de usos del suelo, destacando en Europa su utilización en el Proyecto CORINE-Land Cover (CLC) que ha proporcionado a los estados miembros una base de datos de usos y coberturas (CLC 1990, CLC 2000 y CLC 2006) integrada en un Sistema de Información Geográfica, a partir de imágenes Landsat 5 de 30 m de resolución y una escala de referencia 1/100.000 (EEA, 2015). El uso de imá-genes para el análisis específico de la expansión

urbana ha cobrado importancia en la última dé-cada, quizás debido a la disponibilidad de series largas de imágenes Landsat así como al desarrollo de sensores multiespectrales de muy alta reso-lución espacial. Entre los trabajos que utilizan imágenes Landsat destacamos, entre otros, los referidos a Twin Cities (Minnesota) (Yuan et al., 2005), a Tokio (Hasi y Yoshiki, 2012), Kampala (Vermeiren et al., 2012), Washington (Sexton et al., 2012) y el trabajo de Hasi y Yoshiki (2014) sobre 50 ciudades del mundo.

En España, la mayor parte de trabajos que ana-lizan el crecimiento urbano y la dinámica de cambios en los usos del suelo han utilizado mapas de ocupación del suelo pre-existentes y cartogra-fía elaborada a partir del análisis de fotografías aéreas y ortofotos . Así, Catalán et al. (2007) analizan los patrones de crecimiento en el área metropolitana de Barcelona a partir de datos de población y la cartografía de usos realizada por fotointerpretación. En la Comunidad Valenciana destacan los trabajos de Pascual (2004) para el Área Metropolitana de Valencia (AMV en ade-lante) durante el período 1956-1998; Añó et al. (2005) que analizan el sellado antropogénico en la franja litoral de la provincia de Castellón; Valera (2011) que estudia varias zonas metro-politanas de la Comunidad Valenciana y Valera et al. (2011) que analizan la degradación de suelos por sellado antropogénico en el municipio de Valencia durante el período 1956-2006. Todos ellos utilizan una cartografía propia elaborada por fotointerpretación de fotogramas aéreos, un trabajo exhaustivo y minucioso que permiten mayor precisión que las imágenes de satélite.

En la actualidad, con la liberalización del archivo histórico de imágenes Landsat del United States Geological Survey (USGS), el uso de imágenes multiespectrales de satélite y las técnicas de tratamiento digital constituyen, cada vez más, una alternativa sencilla y económica frente a las técnicas de fotointerpretación de fotogramas y ortofotos. Las imágenes Landsat, si bien no proporcionan cartografías a escala tan deta-llada como las fotografías aéreas, permiten la evaluación rápida de las dinámicas urbanas, pro-porcionando una herramienta útil para su gestión. Recientemente, García et al. (2013) han utilizado imágenes Landsat para detectar el proceso de

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Expansión urbana del Área Metropolitana de Valencia en el periodo 1984-2011 a partir de imágenes Landsat TM y ETM+

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sellado antropogénico en el área metropolitana de Madrid durante el período 1989-2011.

Este trabajo plantea un doble objetivo: por un lado, comprobar la viabilidad de las imágenes Landsat TM y ETM+ para la detección y evalua-ción rápida de los cambios urbanos en el Area Metropolitana de Valencia y, por otro, analizar la dinámica espacio-temporal de los cambios ocurridos en el espacio urbano durante el período 1984-2011. Para cumplir con el primer objetivo se han aplicado técnicas estándar de clasificación digital supervisada a fin de obtener un mapa de usos del suelo que se ha validado mediante la cartografía de usos del suelo del proyecto SIOSE (Sistema de Información sobre Ocupación del Suelo en España). Una vez establecido el nivel de error, la metodología utilizada se ha extrapolado a una selección de imágenes Landsat del período, lo que ha permitirá cuantificar y evaluar la diná-mica de la expansión urbana en las tres últimas décadas.

2. Zona de estudio

El área metropolitana de Valencia (AMV), definida dentro de las Grandes Áreas Urbanas (GAU) españolas por el Ministerio de Fomento, es la tercera más importante del país con una po-blación – según el padrón de 2011– de 1.554.021

habitantes, distribuidos en una extensión de 628,9 km² y con una densidad de población cer-cana a los 2500 hab/km². (Explotación estadística del Padrón 2011. http://www.ine.es).

Como límites del AMV se han empleado los definidos por el departamento de estadística del Ayuntamiento de Valencia (http://www.valencia.es/ayuntamiento/estadistica.nsf) que comprende los 43 municipios integrados en las actuales co-marcas de l’Horta Nord, l’Horta Oest y l’Horta Sud, junto a la propia ciudad de Valencia y el mu-nicipio de San Antonio de Benagéber. (Figura 1).

La población del AMV experimentó un impor-tante crecimiento durante la segunda mitad del siglo XX, pasando de una población censal de 763.124 habitantes en 1960 a 1.545.463 habi-tantes en 2011. La figura 2 muestra la evolución demográfica según los datos censales en los últimos 50 años. Tras un crecimiento sostenido entre 1960 y 1981, se pueden distinguir dos eta-pas durante el período que abarca este estudio: la primera, entre 1981 y 2001 se caracteriza por crecimiento de la población muy moderado (3%) mientras que entre 2001 y 2011 se observa una intensificación del crecimiento demográfico, con un incremento del 14%.

Figura 1. Localización del AMV en la Comunitat Valenciana y los 45 municipios que la componen.

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3. Datos

Para la realización de este estudio se han utilizado imágenes de los sensores TM y ETM+ a bordo de los satélites Landsat 4, 5 y 7 correspondientes al período 1984-2011 obtenidas a través del servidor del USGS (http://earthexplorer.usgs.gov). Se han seleccionado imágenes de 6 fechas (Tabla 1) abar-cando periodos de entre 5 y 10 años en función de la disponibilidad, en la misma época del año (entre julio y septiembre, para minimizar el riesgo de existencia de nubes) y con fechas próximas entre sí para evitar cambios de iluminación. Las imá-genes corresponden a la escena path 198/row033 y están corregidas geométricamente en el sistema UTM (huso 31).

Tabla 1. Características de las imágenes Landsat utilizadas en el estudio.

Satélite Sensor Año Día del año (DOY)Landsat 5 TM 1984 274Landsat 4 TM 1990 218Landsat 7 ETM+ 2000 230Landsat 5 TM 2003 214Landsat 5 TM 2007 225Landsat 5 TM 2011 252

La validación de los datos de satélite se ha realiza-do a partir de la cartografía de usos del suelo procedente del Sistema de Información sobre Ocupación del Suelo en España (SIOSE, http://www.siose.es). Este proyecto, desarrollado por el Ministerio de Fomento a través del IGN y el CNIG, constituye la base de datos de ocupación y usos del suelo de referencia en España. La escala, 1:25.000 y su alto grado de detalle lo convierten en una herramienta muy útil en la toma de

decisiones de cara a una óptima ocupación del suelo a nivel local y comarcal (Membrado, 2011). Como información base para su desarrollo se han utilizado imágenes SPOT-5, Landsat5 y ortofotos PNOA, tomando información de apoyo del Mapa de Cultivos y Aprovechamientos, del Mapa Forestal de España y del SIGPAC, entre otros. En la Tabla 2 se muestra la clasificación de las cober-turas que utiliza el proyecto SIOSE (SIOSE, 2011).

Tabla 2. Clasificación de las coberturas en el SIOSE.

Coberturas Simples

Artificiales

EdificaciónZona Verde y Arbolado UrbanoLámina de Agua artificialVial, aparcamiento o zona peatonalSuelo no edificadoOtras ConstruccionesZonas de extracción o vertido

Zonas Agrícolas, forestalesY naturales

Arbolado forestalMatorralPastizalTerrenos sin vegetaciónCoberturas húmedasCoberturas de aguaCultivos

Coberturas Compuestas

DehesaHuerto Familiar Asentamiento agrícola residencialOlivar/ViñedoArtificial compuesto

Los datos se han obtenido en el geoportal Terrasit de la Generalitat Valenciana (http://terrasit.gva.es/), por municipio y en formato shape, siendo el sis-tema geodésico de referencia de dichos datos el ETRS89 y el sistema cartográfico de representa-ción UTM huso 30.

A su vez, la capa con la delimitación geométrica de la división administrativa de los municipios de la Comunitat Valenciana se obtuvo del Instituto Nacional de Estadística (http://www.ine.es/ineb-menu/indice.htm) con una escala aproximada de 1:50.000.

4. Metodología

La metodología seguida en el estudio se esquema-tiza en la Figura 3. En primer lugar se han realizado las operaciones de procesado, clasificación y

Figura 2. Evolución de la población censal en el AMV 1960-2011. Elaboración propia a partir de datos del INE.

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Expansión urbana del Área Metropolitana de Valencia en el periodo 1984-2011 a partir de imágenes Landsat TM y ETM+

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análisis sobre la imagen TM del año 2011. El mapa de usos obtenido será posteriormente validado uti-lizando la cartografía SIOSE de la misma fecha. Una vez establecido el clasificador de mayor pre-cisión, se ha aplicado al resto de imágenes Landsat para poder elaborar la cartografía de cambios. Para todos estos procesos se han empleado varios software comerciales, Idrisi Taiga, ArcGis10 de Esri y ENVI 4.8 de ITTVIS.

4.1. Pre-procesado y correcciones de la imagen

El pre-procesado de la imagen consiste en el re-corte de la escena inicial y su re-proyección para unificar todos los sistemas de proyección de las imágenes tomando como referencia la proyección UTM, huso 30, utilizada en la cartografía SIOSE y en el archivo vectorial de los municipios.

Todas las imágenes han sido también corregidas radiométrica y atmosféricamente, para lo cual se han utilizado los coeficientes de calibrado radio-métrico propuestos por Chander et al. (2009) para los sensores TM y ETM, y el método del punto oscuro o método Chávez (Chávez, 1996) respecti-vamente. Finalmente, se ha aplicado una máscara para extraer la superficie perteneciente al Área Metropolitana de Valencia (AMV).

4.2. Clasificación de las imágenes Landsat

A continuación se describe el proceso seguido para obtener el mapa de coberturas urbanas a par-tir de la imagen Landsat de 2011. Se ha realizado una clasificación supervisada que consta de las siguientes fases:

a) Definición de la leyenda. Con objeto de poder validar el mapa de cobertura urbana utilizando la cartografía SIOSE, es necesario definir una leyenda que sea capaz de integrar las clases de cobertura artificial definidas por SIOSE con las clases informacionales definidas por el productor. Para ello hemos diseñado una le-yenda jerárquica de 3 niveles que nos permita organizar y gestionar los distintos tipos de cla-ses, tanto informacionales como espectrales, existentes en la escena. (Ver Tabla 3).

El nivel 1 está formado por las dos clases genéricas, cobertura artificial y cobertura no artificial, en las que se engloban el resto de subclases. El objetivo del proceso de clasifi-cación será llegar a discriminar en la imagen estas dos clases con el menor error posible. El nivel 3 lo forman las 8 clases informacionales definidas a partir de la fotointerpretación de la escena, a las cuales hemos añadido la clase “nube” con la intención de detectar los píxeles correspondientes a dicha clase y proceder a su enmascaramiento para evitar confusiones con otras clases de similares características. Las

Figura 3. Esquema metodológico del estudio.

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