ODS 11.3.1 - Tasa de consumo de la tierra

  • Objetivo: Aprenda a calcular la extensión urbana y la población para 2000, 2005, 2010, 2015 en formato ráster y resultados tabulares con áreas estimadas.
  • Tiempo estimado de finalización: 40 minutos
  • Acceso a Internet: Necesario

Urban Mapper

El primer paso antes de analizar el cambio urbano es definir la extensión de las áreas construidas. Para eso, hemos creado una interfaz web interactiva llamada Trends.Earth Urban Mapper. Este paso es fundamental para asegurarse de que el área construida identificada por los indicadores refleje con precisión las condiciones en su área de estudio. La herramienta Urban Mapper en GEE permite a los usuarios explorar cómo el cambio de diferentes parámetros afecta la extensión de los datos del área construida que se utilizarán para definir los cambios en la extensión urbana.

  1. Navegue a Trends.Earth Urban Mapper. antes de ejecutar el análisis en QGIS.
  2. Esta herramienta se puede utilizar para analizar los cambios en el área construida en casi cualquier ciudad del mundo. Haga clic en la ventana Buscar lugares en la parte superior central de la página y escriba la ciudad que desea analizar. En este ejemplo, escribiremos «Kampala, Uganda» y haremos clic en la opción que se muestra debajo.
  3. Esta herramienta le permite cambiar tres parámetros para identificar correctamente la extensión construida más adecuada para su ciudad: índice de superficie impermeable, índice de luces nocturnas y frecuencia del agua. La primera vez que ejecute la herramienta en una nueva ciudad, haga clic en Ejecutar análisis para ver cómo funcionan los parámetros predeterminados, y desde allí puede personalizar el análisis. Para comparar las imágenes de satélite, podemos hacer clic en Satélite en la esquina superior derecha de la ventana del mapa.

Ahora, el mapa con el área construida definida por los parámetros predeterminados se cargará en el color del mapa codificado de la siguiente manera:

  • Negro: Áreas edificadas presentes desde antes del 2000.
  • Rojo: Áreas edificadas construidas entre 2000 y 2005.
  • Naranja: Áreas edificadas construidas entre 2005 y 2010.
  • Amarillo: Áreas edificadas construidas entre 2010 y 2015.
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  1. Ahora debe utilizar su conocimiento de la ciudad para explorar el conjunto de datos. Podemos, por ejemplo, ampliar un área del oeste de Kampala para ver cómo funcionan los parámetros predeterminados (ISI: 20, NTLI: 10, WF: 25):
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  1. Podemos identificar fácilmente grandes límites cuadrados en el conjunto de datos del área construida que no parecen coincidir con el patrón espacial mostrado por la imagen de satélite de fondo. Esa es una señal de que el indicador de luz nocturna está demasiado alto (es decir, se está eliminando de nuestras zonas de mapa de área construidas con niveles bajos de luz que deberían incluirse). Esta es una situación común en áreas suburbanas con bajos niveles de luz. Si queremos incluir esas áreas, necesitamos disminuir el valor de la NTLI. En este caso, intentaremos cambiarlo de 10 a 2 y hacer clic en Ejecutar análisis nuevamente (ISI-20, NTLI-2, WF-25).
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  1. Puedes ver ahora el efecto de cambiar ese parámetro. Las áreas previamente excluidas (es decir, que no muestran datos) ahora muestran información en el mapa.
  2. Si consideramos que la extensión general del área construida que se muestra en el mapa es correcta, pero que la densidad es demasiado alta, podemos usar el indicador de superficie impermeable para ajustarlo. Si aumentamos el valor del ISI de 20 a 30, y hacemos clic en Ejecutar análisis, se mostrará una nueva capa que muestra los niveles generales de acumulación más bajos. Esto sucede porque estamos diciendo que la herramienta «solo considera áreas construidas que tienen un valor de indicador de superficie impermeable de 30 o superior», por lo que cuanto más alto sea este valor, menor será el área construida que mostrará nuestro mapa. El ejemplo que acabamos de ejecutar (ISI-30, NTLI-2, WF-25) sería algo así:
../_images/calc_urban_mapper4.PNG
  1. Si queremos incluir más área, hacemos lo contrario y reducimos el valor de ISI. Por ejemplo, con ISI-10, NTLI-2, WF-25, la misma región en Kampala se vería:
../_images/calc_urban_mapper5.PNG
  1. Es muy importante que evalúe el impacto de cambiar cada uno de estos parámetros en su área general de análisis (es decir, su ciudad), ya que se definirá un conjunto de parámetros para el análisis. Desplácese, amplíe y aleje y cambie los parámetros hasta que sienta que ha encontrado el conjunto que mejor describe su ciudad.

Por ejemplo, el área urbana general en Kampala con ISI-10, NTLI-2 y WF-25 se vería así:

../_images/calc_urban_mapper6.PNG
  1. El tercer y último parámetro que puede cambiar en el Urban Mapper para definir el área construida es Water Frequency. En la mayoría de los casos, este parámetro no afectará los resultados, pero en algunos casos lo hace. Por ejemplo, en Dubai, donde algunas áreas cubiertas originalmente con agua se han llenado y construido, el parámetro de frecuencia de agua se puede utilizar para capturarlas.

El parámetro de frecuencia del agua se debe interpretar de la siguiente manera: un píxel debe cubrirse con agua durante al menos el X por ciento del tiempo para que se considere agua, de lo contrario, se considerará tierra. Esto significa que cuanto mayor sea el valor, mayor será el valor. menos agua mostrará el mapa y más tierra (es decir, se acumulará si ese es el caso).

En el ejemplo de Dubai, podemos ver estas características en la imagen de satélite.

../_images/calc_urban_mapper8.PNG

Pero no podemos verlos en el mapa de área construido usando los siguientes parámetros: ISI-35, NTLI-5 y WF-25.

../_images/calc_urban_mapper7.PNG
  1. Si cambiamos el parámetro de frecuencia del agua a 80, podemos comenzar a ver las áreas recientemente construidas en el agua (ISI-35, NTLI-5, WF-80)
../_images/calc_urban_mapper9.PNG
  1. Una vez que haya encontrado el conjunto de parámetros que mejor funcionan para su ciudad, está listo para ejecutar el análisis en QGIS.

Calcular el cambio del área urbana.

  1. Seleccione el icono Calcular (iconCalculator) desde el complemento Trends.Earth en QGIS.
../_images/ldmt_toolbar_highlight_calculate.png
  1. Se abrirá el menú Calcular indicadores. En esa ventana, haga clic en el botón Indicadores de cambio urbano y consumo de suelo (indicador SDG 11.3.1).
../_images/calc_indicators.PNG
  1. Seleccione Paso 1: Calcular el cambio urbano capas espaciales
../_images/calc_urban.PNG
  1. Se abrirá el menú Calcular indicadores de cambio de área urbana. En esa ventana, pasará a través de las cuatro pestañas para establecer los parámetros para su análisis.

Antes de comenzar a completar esta configuración, deberá explorar su área de interés utilizando la página interactiva Urban Mapper. Este paso es fundamental para asegurarse de que el área construida identificada por los indicadores refleje con precisión las condiciones en su área de estudio.

Tenga en cuenta que hasta ahora hemos probado los parámetros en Uganda y Dubai, y de ahora en adelante ejecutaremos cosas en Nairobi, así que asegúrese de haber utilizado la página del Urban Mapper page e identificó el mejor conjunto de parámetros para su ciudad antes de ejecutar.

  1. Configuraciones

Por defecto, su ventana se abrirá en la pestaña Configuración.

  1. Seleccione el Índice de superficie impermeable (ISI) seleccionando un valor entre 0-100. Cuanto mayor sea el valor, menor será el área urbana.
  2. Seleccione el Índice de luces nocturnas (NTLI) eligiendo un valor entre 0-100. Cuanto mayor sea el valor, menor será el área urbana.
  3. Seleccione la frecuencia de agua (WF) eligiendo un valor entre 0-100. Cuanto mayor sea el valor, mayor será el área urbana.
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  1. Avanzado

Haga clic en Siguiente en la pestaña Configuración para ver la pestaña Avanzado. Aquí deberás definir:

  1. Los umbrales para áreas suburbanas y urbanizadas.
  2. Defina el área de mayor espacio abierto capturado (ha) que es el espacio abierto capturado contiguo más grande que esta área que se considerará rural.
  3. Seleccione el conjunto de datos de densidad de población que le gustaría usar para el análisis.
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Haga clic en Siguiente en la pestaña Opciones avanzadas para ver la pestaña Área. Aquí deberá definir el área para su análisis.

  1. Área: puede seleccionar un país, región o ciudad de las listas desplegables o cargar un área desde un archivo. Si selecciona una ciudad o carga un punto de ubicación de una ciudad, aplique un búfer al área elegida para que el análisis abarque todas las áreas urbanas potenciales.

Si está utilizando su propio archivo de forma de límite para el análisis, le recomendamos que no utilice buffers, ya que esto afectará el área de análisis y el cálculo del área final.

../_images/calc_indicators_area.PNG

Nota

Los límites provistos son de Natural Earth, y están en public domain. Los límites y los nombres utilizados, y las designaciones utilizadas, en Trends.Earth no implican respaldo o aceptación oficial de Conservation International Foundation, ni de sus organizaciones asociadas y contribuyentes.

Si utiliza Trends.Earth para fines oficiales, se recomienda que los usuarios elijan un límite oficial proporcionado por la oficina designada de su país.

  1. Opciones: Nombre la tarea y alguna nota sobre cómo personalizó los parámetros para su análisis para futuras referencias.

Cuando se hayan definido todos los parámetros, haga clic en «Calcular» y la tarea se enviará a Google Earth Engine para su cálculo. Cuando la tarea se complete (el tiempo de procesamiento variará dependiendo del uso del servidor, pero para la mayoría de los países solo toma unos minutos), recibirá un correo electrónico notificando la finalización exitosa.

../_images/calc_indicators_options.PNG
  1. Descargar resultados
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Cuando la tarea del motor de Google Earth haya finalizado y haya recibido el correo electrónico, haga clic en «Actualizar lista» y el estado se mostrará TERMINADO.

../_images/download_task.PNG

Haga clic en la tarea y seleccione «Descargar resultados» en la parte inferior de la ventana. Se abrirá una ventana emergente para que seleccione dónde guardar la capa y le asigne un nombre.

../_images/save_json.PNG

Luego haga clic en «Guardar». La capa se guardará en su computadora y se cargará automáticamente en su proyecto actual de QGIS.

../_images/urban_area_change.PNG

Calcular el área urbana para 2000, 2005, 2010 y 2015.

  1. Seleccione el icono Calcular (iconCalculator) desde el complemento Trends.Earth en QGIS.
../_images/ldmt_toolbar_highlight_calculate.png
  1. Se abrirá el menú Calcular indicadores. En esa ventana, haga clic en el botón Indicadores de cambio urbano y consumo de suelo (indicador SDG 11.3.1).
../_images/calc_indicators.PNG
  1. Seleccione Paso 2: Calcular la tabla de resumen de cambio urbano para la ciudad.
../_images/calc_urban2.PNG
  1. Entrada: cargue un archivo .json existente si no se ha rellenado automáticamente en el menú desplegable de su proyecto QGIS.
../_images/summary_input.PNG
  1. Salida: seleccione navegar para navegar a un archivo en su computadora y guardar el archivo json y la tabla de excel.
../_images/summary_outputs.PNG
  1. Área: Define el área para su análisis.
../_images/summary_area.PNG
  1. Opciones: Ingrese un nombre de tarea y notas para el análisis. Este último paso se calcula localmente en su computadora, se cargará automáticamente en la ventana de su proyecto QGIS.
../_images/summary_options.PNG
  1. Ver resultados: aparecerá una ventana cuando se complete el procesamiento. Seleccione OK.
../_images/success.PNG

Después de hacer clic en Aceptar, los cuatro mapas de extensión urbana anuales con su zonificación correspondiente se cargarán en el proyecto QGIS.

../_images/urban_change.PNG
  1. Para explorar la tabla de resumen, navegue hasta la carpeta en su computadora donde guardó el archivo excel y haga doble clic en él para abrirlo. Si aparece una ventana de error, seleccione y se abrirá el resumen.
../_images/error.png ../_images/summary_table_sdg11.PNG
  1. En esta tabla encontrará el área de las diferentes clases de cobertura terrestre de la ciudad (urbana, suburbana, espacio abierto marginal, captura de espacio abierto y agua) y las áreas rurales. También encontrará la población para cada uno de los años analizados (2000, 2005, 2010 y 2015) y el SDG final 11.3.1.