1

El uso de los SIG y la El uso de los SIG y la teledetecciteledetecci óón en los estudios n en los estudios

urbano territorialesurbano territoriales

Dr. Luis InostrozaInstitute of Photogrammetry and Remote Sensing

Technische Universitat Dresden

Método y Casos

inostroza@technotope.org

PresentaciPresentacióónn

• Introducción: Los SIG y la Teledetección, algunos conceptos básicos

• Casos– Usos del territorio– Isla de calor– Análisis de un humedal

2

1º PARTE

GIS componentes

3

4

Teledetección

0

10

20

30

40

50

60

0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2

Wavelength (micrometers)

% R

efle

ctan

ce

Agricultural Soil Bare Soil Aged Concrete

Fresh Concrete Water Grass

Dry Vegetation Sand Asphalt

Satellite (Landsat TM) data measure – for pixels that are 28.5 meters on each side – reflectance in different frequency bands

The relative brightness in different portions of the spectrum identify different types of ground cover.

5

OCDEOCDE estadísticas oficiales

http://www.oecd.org/centrodemexico/4lugarqueocupalaciudaddemexicoendensidaddepoblacionenlaocde.htm

±200 hab/ha

6

11,47 hab/ha!

Inostroza 2010

2º PARTE1er Ejemplo

Usos del Territorio

7

COVERTURA76.7%

23.3%

¿Uso del territorio?

Inostroza 2015

-

200 000

400 000

600 000

800 000

1 000 000

1 200 000

1 400 000

1 600 000

1 800 000

2 000 000

1883 1885 1888 1893 1897 1900 1906

Ovejas

-50%

0%

50%

100%

150%

200%

250%

300%

350%

1885

1888

1893

1897

1900

1906

1918

1920

1928

1931

1936

1955

1965

1975

1985

1997

2007

% variacion ovejas

% crecimiento ciudad

Ganadería

Inostroza 2012

8

Pozos petroleros

Inostroza 2012

3 700 000

3 800 000

3 900 000

4 000 000

4 100 000

4 200 000

4 300 000

4 400 000

4 500 000

4 600 000

0 100 000 200 000 300 000 400 000 500 000 600 000 700 000

Atractivos turísticos maritimoscentroide turístico maritimoPunta ArenasPuerto Natales Atractivos turísticos continentalescentroide turístico continentalPorvenir

Turismo

Inostroza 2012

9

Turismo

Inostroza 2012

Explotación forestal

Inostroza 2015

10

Minería

Inostroza 2015

52%

24%

16%

5%

Nature Range landTurism (all)Aquaculture

Usos directos

48 % en uso

0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 18%

Acuicultura

Forestal

Ganadero

Ganadero forestal

Ganadero turístico

Ganadero petrolero

Minas explotación

Minas exploración

Áreas protegidas privadas

Ecoturismo

Turismo escénico

Urbano

Industrial

Agroresidencial

Urbano turístico

Inostroza 2015

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2do ejemploVulnerabilidad a la isla

de calor urbano

Isla de calor urbano (UHI)• El fenómeno de alteración de las temperaturas en las zonas urbanas en

comparación con las zonas rurales

• El efecto UHI describe la influencia de las superficies artificiales en los patrones de temperatura en las zonas urbanas en comparación con las zonas circundantes (Oke, 1982)

• La temperatura varía a través del tejido urbano:– Debido a diferencias en las propiedades térmicas de las superficies de radiación

(superficies impermeables)– Disminución de la tasa de evapotranspiración en el medio urbano (disminución

de la cobertura vegetal) (Streutker 2002)

• Existe una alta correlación entre la distribución espacial de la isla de calor urbano y la morfología de los tejidos urbanos– Correlación fuerte entre la cobertura del suelo/uso y mayores/menores

temperaturas en las ciudades

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Paris perfil UHI

Función de vulnerabilidad (IPCC)

• La vulnerabilidad (V) puede ser considerada como una función de la capacidad de adaptación (CA) y de los impactos (I)

• Los impactos se expresan por dos componentes: sensibilidad (S) y exposición (E)

13

Vc = f (I, CA),

donde

I = f (E, S)

o

Vc = Ec + Sc - CAc

Santiago de Chile

Inostroza 2014

14

Inostroza 2014

Lλ = ((LMAXλ - LMINλ)/(QCALMAX-QCALMIN)) * (QCAL-QCALMIN) + LMIN λ

1.- Calculo de radiancia espectral:

2.- Calculo de temperatura al sensor:

3.- Transformación desde grados Kelvin a grados Celsius

Calculo de la temperatura de superficie (LST)

Áreas verdes y Temperatura superficial

Inostroza 2014

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Inostroza 2014

Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)

Exposición

Inostroza 2014

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Índice de sensibilidad

Inostroza 2014

Dataset name Data description Relation with vulnerability

Year data represe

nts

Data source

1 Net population density Inhabitants per hectare Direct 2010Instituto Nacional de Estadística de Chile (Censo

de Población y Vivienda 2002). Inostrozaet al. 2010.

2 Projected population growth Change in population (2000-2020) Direct 2020Instituto Nacional de Estadística de Chile (Censo

de Población y Vivienda 2002).

3 Elderly population % inh above 60 years old Direct 2002Instituto Nacional de Estadística de Chile (Censo

de Población y Vivienda 2002).

4 Very young population % inh below 5 years old Direct 2002Instituto Nacional de Estadística de Chile (Censo

de Población y Vivienda 2002).

5 Handicapped population % inh handicapped Direct 2002Instituto Nacional de Estadística de Chile (Censo

de Población y Vivienda 2002).

6 Family structure % single inh Direct 2002Instituto Nacional de Estadística de Chile (Censo

de Población y Vivienda 2002).

7 Access to basic services% households with water provision

within the houseInverse 2002

Instituto Nacional de Estadística de Chile (Censo de Población y Vivienda 2002).

8 Education level % inh with higher education Inverse 2002Instituto Nacional de Estadística de Chile (Censo

de Población y Vivienda 2002).

9 Average income per household USD/per household Inverse 2006

MIDEPLAN. 2006. División Social. Departamento de Información Social. Encuesta CASEN 2006. Source: http://observatorio.gorerm.cl/tmp/obj_232271/20_ATLAS_GORE_2009.pdf

10Extremely poor population

(indigence)% extremely poor inh Direct 2006

MIDEPLAN. 2006. División Social. Departamento de Información Social. Encuesta CASEN 2006. Source: http://observatorio.gorerm.cl/tmp/obj_232271/20_ATLAS_GORE_2009.pdf

11 Unemployment rate% inh without a permanent

employmentDirect 2002

Instituto Nacional de Estadística de Chile (Censo de Población y Vivienda 2002).

12Historical loss due to disasters related

to hydro-meteorological events

Number of inhabitants affected by hydro-meteorological events

Direct 2013Disaster Information Management System of the

United Nations Office for Disaster Risk Reduction / http://www.desinventar.net)

13 Housing IndexPercentage of solid materials

divided by the percentage of light materials per commune

Inverse 2002Modified from Instituto Nacional de Estadística

de Chile (Censo de Población y Vivienda 2002).

Listado de indicadores usados para analizar la sensibilidad al calor en Santiago

17

Matriz de correlación

Correlation matrix analysis performed for the 13 original variables characterizing sensitivity to heat waves.

Correlation matrix analysis performed for the 7 original variables characterizing adaptive capacity to heat waves.

Análisis de componentes principales (PCA)

54321

2,00

1,75

1,50

1,25

1,00

0,75

0,50

Component Number

Eig

en

va

lue

Scree Plot of %_elderly_60; ...; %_indigence

403020100

6

5

4

3

2

1

0

Observation

Ma

ha

lan

ob

is D

ista

nce

3,531

Outlier Plot of %_elderly_60, ..., %_indigence

Inostroza 2014

18

Capacidad de adaptación

Inostroza 2014

Inostroza 2014

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Índice de vulnerabilidad

Inostroza 2014

3er ejemploAnálisis de un

Humedal urbano

20

Inostroza 2009

21

22

23

24

25

26

27

28

Nesting species

Inostroza 2009

Vegetation

Inostroza 2009

29

Geomorphology

Inostroza 2009

Main roads

Inostroza 2009

30

Property

Inostroza 2009

Degree of anthropogenic changes

Inostroza 2009

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Land use

Inostroza 2009

19642007

Inostroza 2009

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Plan regulador Urbano

Inostroza 2009

Fuente: Arnold y Gibbons, 1996

33

Febrero

Octubre

34

Inostroza 2016 forthcoming

- Direct input nutrients from the urban environment

- Warmer conditions due to UHI

TrabajoTrabajo en en desarrollodesarrollo , , porpor favorfavor no no citarcitar sin sin consultarconsultar ☺☺☺☺☺☺☺☺

• EARTH EXPLORER

• http://earthexplorer.usgs.gov/• OPENSTREET MAP

• http://download.geofabrik.de/• LINCOLN http://www.lincolninst.edu/subcenters/atlas-urban-expansion/gis-

data.aspx• Poblacion

http://www.censo2010.indec.gov.ar/preliminares/cuadro_24.asp

• Datos socio-economicos http://sedac.ciesin.columbia.edu/data/sets/browse?facets=theme:land-use

• Limites administrativoshttp://www.gadm.org/download

• Otras bases de datos globales• http://www.naturalearthdata.com/downloads/• http://landcover.usgs.gov/landcoverdata.php#sa• Poblacion urbana

http://www.citypopulation.de/

35

QGIS (Quantum GIS)

• Open source http://www.qgisforum.org/qgis-tutorial

All questions are welcomed! All questions are welcomed!

Thank you! Thank you!

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Referencias• Inostroza, L. (2009). Humedal Urbano en Punta Arenas:

Sustentabilidad del Proyecto Parque Ecologico Humedal TresPuentes. Revista Urbano, 20, 13–24.

• Inostroza, L., Baur, R., & Csaplovics, E. (2010). Urban Sprawl and Fragmentation in Latin America: A Comparison with European Cities. The myth of the diffuse Latin American city (pp. 1–47).

• Inostroza, L. (2012). Patagonia, Antropización de un TerritorioNatural. CIUR, (83), 86. Retrieved from http://polired.upm.es/index.php/ciur/article/viewFile/1842/1842

• Inostroza, L. (2015). El mito de pristinidad y los usos efectivos del territorio de la región de Magallanes , Patagonia Chilena : Forestal , minería y acuicultura. Estudios Geográficos, LXXVI(Enero-Junio), 141–175. doi:10.3989/estgeogr.201505

• Inostroza, L., & Csaplovics, E. (2014). Measuring Climate Change Adaptation in Latin-America. Spatial indexes for exposure, sensitivity and adaptive capacity to urban heat islands in Lima and Santiago de Chile Luis (p. 99). Santiago de Chile.