El paisaje es una variable espacial muchas veces naturalizada y por tanto simplificada. El paisaje desde una concepción moderna es la materialización física de la interconexión espacial de las variables humanas y naturales. Estas relaciones entre variables dan lugar al Geosistema. Si naturalizamos el concepto paisaje simplificándolo a los elementos naturales, el Geosistema se convierte en Ecosistema. Por tanto, el paisaje se puede resumir en la superposición espacial de variables abióticas (temperatura, precipitación, suelo, agua,…), bióticas (flora y fauna) y antrópicas (carreteras, edificaciones, cultivos,…)
La necesidad de cuantificar, medir y objetivar el paisaje conduce a la definición de indicadores paisajísticos. Estos indicadores no se centran en una variable en particular si no que estudian la interacción de las diferentes variables en una unidad espacial (véase la publicación From Land Cover to Landscape Diversity de la Comisión Europea). Existen multitud de indicadores de paisaje para medir la diversidad, la complejidad, la regularidad, la fragmentación, la tasa de cambio, la superficie, etc. Tal es la cantidad de indicadores existentes que ha dado lugar a la creación de software específicos para el cálculo de los mismos, un caso es el programa Fragstats.
Los indicadores de paisaje permiten aplicaciones prácticas en diferentes ramas científicas como la Ordenación del Territorio, la Agricultura, los Bosques, … Estas aplicaciones funcionales permiten un mayor desarrollo de los indicadores ya que los beneficios sociales generados dan lugar a una mayor inversión económica para su desarrollo.
Información
Para la realización de los indicadores de paisaje que se van a calcular a continuación es necesario poseer información fuente sobre las tres variables que materializan el concepto de paisaje, lo abiótico, lo biótico y lo cultural o antrópico. En este caso se ha usado un shape de la naturaleza geológica del suelo, otra de la vegetación existente y por último otra capa con los usos del suelo antrópicos. Además es necesario poseer una capa contenedora de esta información que agregará la combinación paisajística de su interior y en la cual se calculará el índice en cuestión. La unidad contenedora de contenido (combinación AbioticaBioticaCultural) elegida son los núcleos de población del Instituto Nacional de Estadística (INE). Durante el cálculo se crearán dos nuevas capas: ABC.shp (combinación de las variables abiótica, bióticas y culturales) y Indicadores_pj.shp (combinación de la capa ABC.shp con el shape de unidades contenedoras =nucleos_pob.shp). También se realizará una tabla resumen para obtener algunos de los datos necesarios para calcular los indicadores.
Los índices que se van a calcular son la Complejidad o Patch Density, la Diversidad o Indice de Diversidad de Shannon y la Regularidad o Edge Density. El Patch Density se calcula dividiendo los polígonos de paisaje que hay en cada unidad contenedora (n) por la superficie de esa unidad (a) --- PD = n/a El Indice de Diversidad de Shannon se calcula sumando para cada entidad la proporción de la superficie de cada polígono respecto de la superficie de la unidad contenedora en la que cae (Pi) y multiplicando esta proporción por el logaritmo neperiano de la misma proporción (Ln Pi) --- IDS = -∑n (Pi * LnPi) El Edge Density se calcula dividiendo la suma del perímetro de los polígonos de paisaje que hay en cada unidad contenedora (e) por la superficie de esa unidad (a) --- ED = e /a
Procedimiento técnico
Para calcular los índices con el ArcGis 9 es necesario realizar los siguientes pasos:
1.Limpiar las tablas de atributos de las capas geológico, vegetación, usos antrópicos y núcleos poblaciones y quedarse con dos columnas: “Categoria” donde se almacena el tipo de elemento correspondiente a cada capa (Ejemplo: en capa Vegetación Pinar) y “Area” donde se almacenará el área del polígono de cada una de las capas. Para ello se usarán las funciones Delete Field, Add Field y Calculate Geometry.
2.Unir las capas Abiótica, Biótica y Cultural para generar la capa ABC.shp. Para ello se usará la herramienta UNION (Analysis Tools / Overlay)
3.Calcular el Area y el Perímetro de los nuevos polígonos resultantes de la combinación ABC. Crear una nueva columna (Add Field) y obtener su área (Calculate Geometry).
4.Unir la capa ABC con la capa de los contenedores (núcleos de población del INE) para generar la capa Indicadores_pj.shp Para ello, como en el caso anterior, se usará la herramienta UNION (Analysis Tools / Overlay). Es necesario que la capa nucleos de poblacion tenga la superficie (a) almacenada en una columna.
5.Hacer una tabla resumen para obtener la información necesaria para calcular los índices de complejidad y regularidad. El Summarizes se hará de la columna Núcleos de población y se pedirá la suma del perímetro (e). El count (n) también es necesario ya que nos indica el número de polígonos que hay en cada núcleo de población.
6.Hacer un Join, crear columnas y calcular las mismas con la información necesaria para calcular los índices de complejidad y regularidad. Se crearán las siguientes columnas o campos: Número de polígonos por núcleo poblacional (count = n), y Suma del perímetro de los polígonos que caen en cada núcleo (e). El Join se realizará entre la tabla resumen del paso 5 y la capa Indicadores_pj.shp por el campo núcleo poblacional. A partir del Field Calculator pasar la información del Join hasta cada columna
7.Crear las columnas para calcular la COMPLEJIDAD y la REGULARIDAD. Se crean las dos columnas con el Add Field y se calcula cada una de ellas aplicando las formulas. COMPLEJIDAD = PD = n/a REGULARIDAD = ED = e /a
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| De Análisis Territoriales con SIG |
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| De Análisis Territoriales con SIG |
8.Calcular la proporción (Pi) para el cálculo de la diversidad. Para esto se crea la columna Pi y se calcula a partir de la división del Área de los polígonos ABC y el Área del núcleo en el que cae cada polígono (a).
9.Crear una columna y calcular en ella la ecuación Pi * LnPi. Crear una columna (Add Field) y calcular (Field Calculator) su contenido con la siguiente sintaxis: [Pi] * Log ([Pi])
10.Hacer otra tabla resumen para obtener la suma la columa Pi * LnPi por núcleo poblacional. Hacer un summarizes de la columna núcleo y pedir la suma de la columna Pi *LnPi.
11.Hacer un Join, crear columna DIVERSIDAD y calcular su contenido. Para ello el Join se usa la columna núcleo poblacional y el contenido de la columna DIVERSIDAD equivale a la suma de la columna Pi *LnPi obtenida en el summarizes
Interpretación de los resultados
En el estudio realizado se ha calculado la complejidad, diversidad y regularidad de los núcleos de población de la isla de El Hierro en las Islas Canarias. Las ilustraciones mostradas anteriormente demuestran cómo la parte norte de la isla es la más compleja, diversa e irregular habiendo diferenciaciones espaciales de cada indicador según el núcleo poblacional que analicemos.
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