Detección de área cultivables de arroz, en la cuenca Chancay-Lambayeque, intercuenca 137771: periodo 2001- 2014, utilizando imágenes de satélites y datos conductividad eléctrica del suelo
Fecha
2020-02-14Autor
Sigueñas Cajusol, Rodrigo Paúl
Namuche Sánchez, Jhon Nelson
Metadatos
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El objetivo del presente trabajo, es detectar áreas de cultivos de arroz en la cuenca
Chancay-Lambayeque, intercuenca 137771, en el espacio y tiempo, utilizando datos de
conductividad eléctrica (CE) del suelo del área de estudio e imágenes satelitales de alta resolución
espacial y temporal. Los datos utilizados son: imágenes del sensor ETM+ abordo del satélite
LandSat-7 de 30 m x 30 m de resolución espacial y 16 días de resolución temporal, imágenes
producto de NDVI del sensor MODIS abordo del satélite TERRA de 250 m x 250 m de resolución
espacial y 16 días de resolución temporal, datos de conductividad eléctrica (CE) del suelo de áreas
de cultivo de arroz. Las imágenes LandSat-7 se procesaron usando el software ENVI 5.1 y el
lenguaje de programación IDL, las imágenes producto del NDVI del sensor MODIS, fueron
procesadas y suavizadas usando los módulos Conversion Toolkit y TimeStats.
Para tal fin, se estimó la reflectancia de la superficie del suelo y el Índice de Vegetación
de Diferencia Normalizada (NDVI) de imágenes LandSat-7. La detección de las áreas, donde se
siembran los cultivos de arroz en la zona de estudio, se determinó mediante el Máximo Valor
Compuesto (MVC) de 71 imágenes del NDVI y la desviación estándar de 25 imágenes del NDVI
del sensor ETM+ LandSat-7 en el periodo 2001 - 2014. Logrando separar las áreas de cultivo de
arroz de áreas arboladas, caminos, canales, ciudades y suelos en descanso. A partir de la desviación
estándar del NDVI, se obtuvo un perímetro GIS (aproximadamente de 42 218,82 ha de alta
variabilidad) de tierras cultivables, el cual se eligió para realizar un análisis de la variación
temporal del NDVI (periodo 2001 – 2014) usando datos del sensor MODIS, con lo cual se
determina y comprueba la instalación de cultivos de arroz en el área de estudio, mediante la
estacionalidad fenológica de la serie temporal del NDVI.
Usando la reflectancia espectral de la superficie del suelo de imágenes del sensor ETM+,
se obtuvo modelos de regresión lineal múltiple entre los datos de CE (dS/m) del suelo de fecha 18
de octubre del 2007 y las bandas de reflectancia espectral B1, B2, B3 y B4 del sensor ETM+ del
día 20 de noviembre del 2007, obteniéndose un coeficiente de correlación R de 0,81. A través de
la ecuación de regresión lineal múltiple, se aplicó a cada una de las bandas de reflectancia (B1,
B2, B3 y B4) generando un mapa temático de distribución espacial de la CE del suelo. Se presentó
5 clases de suelos con su respectivo rango de CE. Como resultado se obtuvo, 21 602,25 ha de
suelos con una CE entre 0 - 2 dS/m (un aproximado del 14,88 % del área total), representado en
color marrón, que pertenecen a suelos de muy buena calidad agrícola para la siembra de cultivo de
arroz. 22 426,51 ha de suelos con una CE entre 2 - 4 dS/m (un aproximado del 15,44 % del área
total), representado en color amarillo, y pertenecen a suelos de regular calidad agrícola para el
cultivo de arroz. 13 436,73 ha de suelos con una CE entre 4 - 8 dS/m (un aproximado del 9,25 %
del área total), estos suelos están representados por la clase de color azul, dichos suelos presentan
una CE muy alta para la siembra de cultivos de arroz, lo que originaría pérdidas en la producción
según la Tabla 4.7. 22 848,12 ha de suelos, con una CE muy alta entre 8 - 16 dS/m, son suelos no
aptos para el cultivo de arroz según la tabla 4.7, estas áreas están representadas en color rojo (un
aproximado del 15,74 % del área total). 26 207,01 ha de suelos con una CE extremadamente alta
(mayor a 16 dS/m), suelos no aptos para cultivo de arroz, representados en color naranja (un
aproximado del 18,05 % del área total). Se obtuvo la variación temporal (periodo 2001-2014) del
NDVI de cada una de las clases de distribución espacial de la CE del suelo, teniendo como límite
inferior el valor de 0,4 NDVI, los valores inferiores a 0,4 NDVI indican que no existió cultivo de
arroz.
La serie temporal del NDVI muestra dos anomalías significativas en los años 2004 y 2011;
la primera corresponde al evento de sequía regional ocurrida en el año 2004, la segunda anomalía
ocurrida en el año 2011 corresponde a un evento de sequía de menor intensidad a la ocurrida en el
año 2004.
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- Física [44]