En infinidad de ocasiones, algunos trabajos técnicos sobre el territorio nos llevan a estudiar y determinar la evolución de los usos y cubiertas del suelo en un entorno dado. Ello puede parecer una tarea compleja en tiempo y recursos.
A continuación, vamos a conocer un ejemplo de este tipo de estudios a partir de fuentes cartográficas de libre distribución (como es el caso del Corine Land Cover) y una aplicación práctica del estudio de cambios en un entorno de ribera.
El Corine Land Cover
Desde hace algunas décadas, la observación remota del territorio ha permitido la construcción de importantes bases de datos relativas a las cubiertas y los usos del territorio. Tal es el caso del programa Corine Land Cover (Coordination of Information of the Environment), el cual surge en 1985 como un proyecto piloto con el objetivo de recopilar datos, coordinar, y homogeneizar la información sobre el estado del Medio Ambiente y los recursos naturales en la Comunidad (CE/338/85). Su principal objetivo es por tanto la creación y actualización permanente de la información sobre las cubiertas y usos del suelo en todo el territorio europeo, así como la construcción de información cartográfica de referencia.
| Cartographic Scale | 1:100.000 |
| Geodesic Reference System | ETRS89 |
| Cartographic Projection Representation System | UTM, Huso 30 extended |
| Minimum Map Unit | 25 hectares |
| Minimum width of linear elements | 100 m |
| Data Model | Hierarchical |
| Thematic Accuracy | 44 Classes (level 3) |
El Corine Land Cover, desde su origen y hasta la actualidad, se ha venido manteniendo como un sistema de información que representa un eje fundamental de la construcción cartográfica y de gestión de los territorios europeos, al menos desde el punto de vista de los usos y las cubiertas del suelo. El Corine Land Cover depende directamente de la Agencia Europea de Medio Ambiente, y posteriormente se incluyó dentro del Land Core Monitoring System de GMES (Global Monitoring for Environment and Security), una iniciativa de la Unión Europea para desarrollar su propia capacidad operativa de observación de la Tierra en Europa. No obstante, este servicio ha sido reconvertido en lo que actualmente se ha bautizado como Copernicus, el programa europeo de observación de la Tierra.
El objetivo fundamental del programa Copernicus será la distribución a usuarios de toda la información producida en materia de medio ambiente fundamentalmente, aunque también se incluye cualquier aplicación basada en datos espaciales. Ha sido diseñado para proporcionar información precisa, actualizada y de fácil acceso para mejorar la gestión del medio ambiente, comprender y mitigar los efectos del cambio climático y garantizar la seguridad ciudadana.
Los productos para el estudio de cambios
Desde su origen hasta la actualidad, se han producido cuatro actualizaciones del producto Corine Land Cover (CLC en adelante), CLC90-00, CLC00-06, CLC06-12 y CLC12-18. La novedad metodológica estuvo servida en la primera de las actualizaciones en la cual se introdujeron los llamados Polígonos de Cambio.
Los Polígonos de Cambio surgen como respuesta a las propias necesidades de actualización del producto, dando origen a una base de datos intermedia llamada Land Cover Changes (LCC). Estos polígonos poseen unas características peculiares que les diferencia del producto CLC, ya que poseen una unidad mínima cartografiable de 5 hectáreas (mayor precisión geométrica) y reflejan la evolución real del territorio y sus procesos y no siendo objetos de la diferencia de interpretación de la misma materia. Por tanto, para el estudio y caracterización de las dinámicas y los cambios en los usos y cubiertas del suelo, se constituyen como producto de referencia al disponer de los principios de oficialidad, consistencia e interoperabilidad. Los cambios Corine se expresan mediante la siguiente expresión:
CLC2= CLC1 (+) CLCChanges
Ello quiere decir que el producto CLC resultante (CLC2) será el resultado de la intersección entre CLC1 y los polígonos de cambio (CLCchanges). El código temático del CLC1 es reemplazado por el código del CLC2 y lo vecinos próximos con códigos similares acaban disueltos en una única entidad. Los principales beneficios que se desprenden de la obtención y uso de los polígonos de cambio se resumen en que los cambios se interpretan en tiempo real y no por intersección con otras bases de datos, rescatándose a su vez cada transformación muy por debajo de la unidad mínima cartografiable del propio CLC.
Caso práctico: evolución de los usos del suelo en un entorno ribereño
Material Cartográfico
Para la realización del presente estudio se han tomado las coberturas cartográficas disponibles, a través del Instituto Geográfico Nacional o de Copernicus Land, del CLC. Para ello, se han descargado y homogeneizado temáticamente en cada una de las clases disponibles a un nivel 3 de jerarquización (44 clases), los productos CLC90, CLC00, CLC06 y CLC12 con cobertura completa para toda España, así como los polígonos de cambios generados para la actualización de cada producto: changes90-00, changes00-06 y changes06-12.
Por otro lado se han obtenido directamente del servicio de descargas del Copernicus Land Monitoring Services, las bases cartográficas de las Riparian Zones. Dentro de este producto se encuentran las coberturas de Land Cover/Land Use así como la delimitación territorial de estos espacios.
Tratamiento de la información: caracterización, cambios y dinámicas
El material descrito anteriormente será combinado para la obtención por un lado de la estructura geométrica sobre la que aplicar los métodos estadísticos, la cual corresponde con la delimitación de las Riparian Zones; y por otro lado la cobertura semántica (temática) de dichos espacios a través de la clasificación temática del CLC.
Con la disponibilidad de la estructura geométrica de los entornos ribereños, se ha procedido en primera instancia a la extracción mediante recortes geométricos y procesos de intersección por localización, de la información vectorial contenida en CLC perfectamente acoplada a los contornos delimitados en las zonas de ribera.
Mediante esta operación, y una vez liberados los datos de errores topológicos fruto de las operaciones geométricas intervinientes en el proceso (caso de micropolígonos, solapes y/o huecos), se ha podido construir la cartografía de Usos y Coberturas de las zonas de ribera en la zona para cada una de las series temporales 1990, 2000, 2006 y 2012 a partir de CLC, con lo cual hereda las características cartográficas de CLC con respecto a escala, temática y proyección.
Por otro lado, la disponibilidad de los polígonos de cambio, generados para la actualización de los productos CLC, al ser reflejo real de la transformación ocurrida sobre el territorio, permite la extracción de multitud de información relevante para el estudio y análisis de las transformaciones en cada una de las transiciones a las fechas de referencia de los productos CLC. En este sentido, además de delimitar espacial y geométricamente los cambios, la información temática (alfanumérica) contenida en el modelo de datos de cada uno de los polígonos de cambio permite conocer el estado anterior y posterior del territorio, al disponer de la información de clase de la que procede a la que se define posteriormente, con la superficie asignada.
Al igual que se realizó con el procedimiento de obtención de la cobertura continua de los usos y cubiertas para las zonas de ribera a partir de CLC, la representación espacial de estos polígonos de cambio también fue objeto de correcciones geométricas y semánticas, dando como resultado una estructura vectorial uniforme para todo el área de estudio. Ha resultado, por tanto, de gran utilidad para la detección espacial, así como la cuantificación de la superficie total cambiada.
Una vez obtenida la cartografía de trabajo, se procedió a la extracción de los valores estadísticos de Usos y Coberturas del Suelo del CLC, en un proceso que parte del cálculo de la superficie asignada a cada polígono de cada clase y a su integración y homogeneización en hojas de cálculo. En este punto ya se dispone por tanto de la información relativa a la superficie destinada a cada clase CLC a nivel 3 para todo el entorno ribereño estudiado.
El estudio de la transformación y la evolución de las coberturas y usos del suelo se compone dos partes diferenciadas: los cambios geométricos-semánticos y la aplicación de la Tasa de Cambio. Para ello, y dado que se dispone de la información sobre la superficie de cada clase dentro de las estadísticas obtenidas del CLC para cada uno de los años, el siguiente punto pasa por la aplicación de la Tasa de Cambio Anual (t) ya definida por la FAO, la cual, se encuentra bastante estandarizada y ha demostrado ser un índice de alta aplicabilidad y fiabilidad en los estudios sobre los cambios de uso de suelo a lo largo de una serie temporal dada. El resultado se traduce en un índice que hace referencia a la ganancia o la pérdida de las distintas coberturas sobre el espacio al que se aplica:
Dados los cambios metodológicos sufridos en algunas actualizaciones del CLC, fundamentalmente entre CLC90-00, para el análisis de la evolución de los usos del suelo en la zona de estudio se ha tomado como referencia fundamental las coberturas cartográficas de polígonos de cambio revisadas del Instituto Geográfico Nacional de España. De esta manera se evita en caer en posibles errores estadísticos propios del cambio metodológico, y que tendría su resultado en una no correspondencia con la realidad territorial si simplemente nos basamos en la obtención del cambio a partir de la diferencia geométrico-estadística de superficie de cada clase por año de estudio, puesto que ésta siempre será diferente en función de la metodología empleada para la generación del producto CLC.
Resultados y representación
Para una mejor representación comparativa de los datos extraídos de cada serie anual de cambios, y dado que las clases existentes variarán cada año, se ha optado por la agrupación de cada una por el subgrupo de pertenencia. De esta manera los datos presentarán una estructura más organizada, depurada y fundamentalmente, homogénea:
| 1990 | 2000 | 2006 | 2012 | |||||
| Level 2: subgroups | Surface (ha) | % | Surface (ha) | % | Surface (ha) | % | Surface (ha) | % |
| Inland Water | 1251,00 | 3,18 | 1433,88 | 3,64 | 1488,32 | 3,78 | 1154,43 | 2,93 |
| Forests | 507,56 | 1,29 | 399,83 | 1,02 | 399,83 | 1,02 | 727,00 | 1,85 |
| Permanent Crops | 2150,61 | 5,47 | 2703,08 | 6,87 | 2736,29 | 6,95 | 2328,56 | 5,92 |
| Scrub and/or herbaceous vegetation associations | 2538,56 | 6,45 | 2337,66 | 5,94 | 2207,78 | 5,61 | 3038,85 | 7,72 |
| Pastures | 16,32 | 0,04 | 16,27 | 0,04 | 16,27 | 0,04 | 171,04 | 0,43 |
| Arable Land | 31439,98 | 79,90 | 30963,81 | 78,69 | 30957,10 | 78,67 | 27900,65 | 70,90 |
| Heterogeneous agricultural areas | 1201,84 | 3,05 | 1038,58 | 2,64 | 1038,58 | 2,64 | 3179,70 | 8,08 |
| Mine, dump and construction sites | 111,76 | 0,28 | 261,99 | 0,67 | 312,18 | 0,79 | 509,90 | 1,30 |
| Industrial, commercial and transport units | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 81,55 | 0,21 |
| Urban Fabric | 133,26 | 0,34 | 194,77 | 0,49 | 194,77 | 0,49 | 259,13 | 0,66 |
| Total Surface | 39351 | 100 | 39350 | 100 | 39351 | 100 | 39351 | 100 |
La construcción de cartografía temática asociada a las coberturas de cambio permite entender el grado de distribución espacial de cada uno de los polígonos sujetos a transformación en cada uno de los periodos de referencia, ya sea 1990, 2000, 2006 o 2012
El estudio de la frecuencia con la que se producen las transformaciones en los usos y cubiertas en el territorio se considera especialmente relevante, puesto que permite el conocimiento de cuáles han sido las actividades humanas que han ido promoviendo la alteración y configuración del entorno paisajístico y territorial en cada uno de los periodos de referencia, desde el inicio en 1990 hasta su configuración más reciente fijada en 2012. Además de esto, la información que se desprende de este conjunto de datos nos ayuda a comprender cómo se han distribuido geográficamente así como el análisis de la superficie adquirida por cada transformación producida en cada una de las transiciones estudiadas:
Conclusiones
El conocimiento de la evolución y estado actual de los espacios ambientalmente sensibles puede ser una herramienta de especial utilidad para la mejora en la gestión y conservación de estos espacios, tal y como se promueve desde las instancias europeas en materia de biodiversidad y medio ambiente. Las continuas dinámicas de ocupación del suelo que se suceden en espacios de tan alto valor ecológico y medioambiental debieran ser de importante consideración si tenemos en cuenta que las áreas naturales sujetas a protección no dejan de ser sino el remanente entre la superficie total administrativa menos la superficie ocupada por la actividad agraria y los asentamientos.
En este sentido, uno de los objetivos principales que se desprenden del estudio del cambio y evolución de los usos y cubiertas del suelo, radica en el establecimiento de unos parámetros adecuados que permitan entender el espacio y modelizar, en cierta manera, las causas que originan cada alteración. Es por ello que se vuelven especialmente importantes lo denominados actores, o conductores del cambio, los cuales no sólo responden a factores biofísicos o del medio natural, sino que se entiende como necesaria la inclusión de todos aquellos factores socioeconómicos que devengan en cada proceso territorial, puesto que el territorio siempre será la conjunción de los subsitemas físico-natural y antrópico.
Los sistemas de información sobre la ocupación del suelo, caso del Corine Land Cover, han demostrado ser una herramienta muy eficaz para el estudio y la comprensión de las dinámicas territoriales, medioambientales y paisajísticas. Si bien, para la obtención de resultados más precisos, es necesario contar con sistemas de información de mayor escala y con la suficiente cadencia temporal en los datos de observación, ya que en los últimos años se está experimentando una mayor demanda de productos con un mayor detalle geométrico, temático y temporal.
No obstante, el hecho de disponer de las bases de datos de los polígonos de cambios del producto Corine Land Cover, permite la realización de estudios de dinámicas y cambios con la misma fiabilidad que al emplear métodos de modelización estadística de cambios basados en la intersección entre los datos de ocupación de usos y cubiertas del suelo entre dos años de referencia dados, además de constituir, como producto Copernicus de la Unión Europea, una base de datos caracterizada por la homogeneidad, oficialidad, consistencia e interoperabilidad y de potencial aplicación a todo el territorio continental.
