Comparar carreteras y deforestación
Para determinar cuánta deforestación puede provocar una carretera propuesta, primero debe comprender los patrones actuales de deforestación en torno a las carreteras. Analizará la relación entre las carreteras y la deforestación y cuantificará el porcentaje de terreno deforestado dentro de una determinada distancia de las carreteras. Más adelante, utilizará este valor para predecir la deforestación en torno a la carretera propuesta.
Explorar la deforestación
En primer lugar, descargará datos sobre carreteras y deforestación del estado de Rondônia, en Brasil. Explorará los datos visualmente para comprenderlos mejor antes de analizarlos.
- Descargue el paquete del proyecto Amazon_Deforestation.
- Busque el archivo descargado y haga doble clic en él par abrir el proyecto en ArcGIS Pro. Si es necesario, inicie sesión con su cuenta con licencia de ArcGIS.
Nota:
Si no tiene acceso a ArcGIS Pro o una cuenta de organización de ArcGIS, consulte las opciones de acceso a software.
El proyecto contiene un mapa de Rondônia, Brasil.
El mapa contiene varias capas, identificadas con una leyenda en el panel Contenido. Aparte de la frontera estatal y la frontera de la ecorregión amazónica, la única otra capa visible muestra las carreteras de todo el estado. La capa Carreteras está simbolizada para mostrar dos tipos de carreteras. Las carreteras oficiales son más gruesas y de color blanco. Representan carreteras construidas y gestionadas por el gobierno y, por lo general, conectan los principales núcleos de población. Las carreteras no oficiales o en fase de evaluación son más finas y de color morado. Son carreteras construidas de manera informal, normalmente por leñadores o agricultores.
El mapa también contiene una capa que muestra la carretera propuesta y otra que muestra la deforestación, pero estas capas están desactivadas.
Nota:
Este mapa ya cuenta con capas de datos que se han simbolizadaso. Para aprender a agregar datos a un mapa y simbolizarlos, así como a realizar otras tareas básicas, pruebe el tutorial Primeros pasos con ArcGIS Pro.
- En el panel Contenido, marque la casilla Deforestación.
La capa se activa. Debido a la densidad de las carreteras, resulta difícil verla a este nivel de zoom. Navegará hasta un marcador que se ha preparado para que pueda ver la deforestación con más detalle.
- En la cinta, haga clic en la pestaña Mapa. En el grupo Navegar, haga clic en Marcadores y seleccione Deforestación.
El mapa amplía una zona específica de deforestación.
La deforestación suele producirse en parcelas pequeñas, no en grandes franjas ininterrumpidas. En el mapa, presenta un aspecto irregular y tiende a seguir el trazado de las carreteras.
Normalmente, las franjas pequeñas de bosque se deforestan por medio de un proceso denominado agricultura de talar y quemar. En la agricultura de talar y quemar, los granjeros talan y queman parcelas de bosque para crear campos. La biomasa quemada sirve como fertilizante para la agricultura en la tierra talada. Esta técnica agrícola se practica desde hace siglos en todo el mundo, incluido el Amazonas. En pequeñas cantidades, la agricultura de talar y quemar puede ser sostenible. Pero, cuando se extiende, se despueblan áreas enormes en un corto periodo de tiempo y puede afectar drásticamente a un ecosistema.
- En el mapa, desplácese y amplíe o reduzca la imagen según sea necesario para explorar otras zonas de deforestación.
Hay una estrecha relación entre las carreteras y la deforestación. De hecho, el 95% de la deforestación en la selva amazónica se produce a una distancia máxima de 5,5 kilómetros de una carretera. Las carreteras permiten acceder a la selva amazónica, que de lo contrario sería impenetrable, y facilitan el transporte de la madera. A diferencia de las carreteras oficiales, que conectan ciudades, las no oficiales acceden a áreas más profundas de la selva y conectan propiedades rurales.
Nota:
Los datos sobre carreteras y deforestación de este tutorial son de 2014, por lo que es posible que observes diferencias entre ellos y las imágenes más recientes del mapa base.
- En la cinta de opciones, en la pestaña Mapa, haga clic en Marcadores y seleccione Rondônia.
Regresará a la extensión completa de los datos.
Crear una zona de influencia alrededor de las carreteras
Desea saber el porcentaje de deforestación que se produce a una distancia determinada de las carreteras. En primer lugar, creará una zona de influencia alrededor de las carreteras. Una zona de influencia es un elemento que se extiende una distancia especificada desde otros elementos. Resulta útil para averiguar si un tipo de elemento (en este caso, la deforestación) se encuentra cerca de otro tipo (en este caso, las carreteras). Dado que casi toda la deforestación se produce a menos de 5,5 kilómetros de las carreteras, utilizará esta distancia para crear su zona de influencia.
- En la cinta, haga clic en la pestaña Análisis. En el grupo Geoprocesamiento, haga clic en Herramientas.
Se abre el panel Geoprocesamiento. Este panel contiene un gran número de herramientas que puede utilizar para analizar datos.
- En el panel Geoprocesamiento, en el cuadro de búsqueda, escriba Zona de influencia por pares. En la lista de resultados de la búsqueda, haga clic en Zona de influencia por pares.
Nota:
El conjunto de herramientas Superposición por pares contiene herramientas que proporcionan una alternativa a varias herramientas clásicas de superposición por consideraciones funcionales y de rendimiento. Consulte Comparación de herramientas de superposición clásica con herramientas de superposición por pares para obtener más información.
Aparece la herramienta Zona de influencia por pares. Para ejecutar una herramienta de geoprocesamiento, primero debe establecer los parámetros que determinarán cómo se ejecutará la herramienta. En primer lugar, deberá seleccionar los elementos de entrada alrededor de los cuales desea crear una zona de influencia.
- En Entidades de entrada, seleccione Carreteras.
A continuación, deberá elegir el nombre de la clase de entidades de salida que creará la herramienta.
- En Clase de entidad de salida, elimine el texto existente y escriba Roads_Buffer_Default.
- En Distancia, escriba 5,5. Cambie la unidad de medida a Kilómetros.
El otro único parámetro que tiene que cambiar es el tipo disolución. De manera predeterminada, la herramienta crea una zona de influencia para cada entidad de la capa de entrada. Dado que la capa Carreteras contiene muchas entidades, la herramienta crearía un gran número de entidades de zona de influencia superpuestas. Al cambiar el tipo de disolución, la herramienta creará una única entidad como resultado.
- En Tipo de disolución, elija Disolver todas las entidades de salida en una única entidad.
Sugerencia:
Si no está seguro de para qué sirve un parámetro, pase el cursor por encima del parámetro y, a continuación, sobre su botón de información.
- En la parte inferior del panel Geoprocesamiento, haga clic en Ejecutar.
Se ejecuta la herramienta. Cuando finaliza, la capa Roads_Buffer_Default se agrega al mapa y al panel Contenido.
La zona de influencia se extiende de forma uniforme 5,5 kilómetros desde todas las carreteras. Las zonas de influencia presentan un solapamiento significativo con la capa Deforestación, aunque no de manera uniforme. La parte norte de la zona de influencia tiene muchas áreas que están cerca de carreteras pero tienen un grado de deforestación relativamente bajo.
Además, la zona de influencia se extiende más allá del área de estudio en algunos lugares. Ampliarás la imagen para obtener más información.
- En el mapa, amplíe la imagen de la parte sur del estado.
Sus datos de carreteras y deforestación solo abarcan lugares dentro del estado de Rondônia (el límite morado grueso) que también se encuentran dentro de la ecorregión amazónica (el límite verde discontinuo). Aunque hay carreteras y deforestación fuera de esta zona, como se aprecia en las imágenes del mapa base, esto no se tiene en cuenta en tus datos.
Intersecar la zona de influencia y el área de estudio
Dado que las zonas de influencia se extienden más allá del área de estudio y los datos de deforestación no, calcular el porcentaje de terreno deforestado dentro de la zona de influencia daría lugar a resultados inexactos. Para solucionar este problema, utilizará otra herramienta de geoprocesamiento, la herramienta Intersecar, para crear una capa de zona de influencia que solo contenga el área dentro del estado y de la ecorregión amazónica.
- En el panel Geoprocesamiento, haga clic en el botón Atrás.
- Busque Intersecar. En la lista de resultados de la búsqueda, haga clic en la herramienta Intersecar.
La herramienta Intersecar toma dos o más capas de entrada y crea una capa de salida que contiene los puntos en los que todas las capas de entrada se intersecan. En este caso, encontrará las zonas de zona de influencia que se intersecan con los límites del estado y de la ecorregión.
Nota:
Utilizará la herramienta Intersecar en lugar de la herramienta Intersecar por pares, ya que Intersecar permite más de dos capas de entrada.
- En Entidades de entrada, haga clic en el botón Agregar muchas.
- Active las casillas de verificación Roads_Buffer_Default, Amazon Ecoregion y Rondônia y haga clic en Agregar.
Las tres capas se agregan como entradas.
- En Clase de entidad de salida, elimine el texto existente y escriba Roads_Buffer.
- Haga clic en Ejecutar.
La herramienta se ejecuta y la capa se agrega al mapa. Eliminará la capa de zona de influencia original que ya no necesita.
- En el panel Contenido, haga clic con el botón derecho en Roads_Buffer_Default y seleccione Quitar.
La capa se elimina del proyecto. En el mapa, solo se muestra la zona de influencia intersecada. Esta no se extiende más allá ni de los límites del estado ni de los de la ecorregión.
- En la cinta, haga clic en la pestaña Mapa. En el grupo Navegar, haga clic en Marcadores y seleccione Rondônia.
Recortar la deforestación a la zona de influencia
Su objetivo es calcular el porcentaje de terreno dentro de la zona de influencia que está deforestado. Para ello, también necesitará una capa que solo contenga la deforestación dentro de la zona de influencia. Aunque la mayor parte de la deforestación se produce a menos de 5,5 kilómetros de las carreteras, hay algunas pequeñas zonas de deforestación fuera del área de la zona de influencia. Recortarás la capa de deforestación para que solo incluya las áreas dentro de la zona de influencia.
- En el panel Geoprocesamiento, haga clic en el botón Atrás.
- Busque Recortar por pares. En la lista de resultados de la búsqueda, haga clic en Recortar por pares.
La herramienta Recortar por pares es similar a la herramienta Intersecar, pero elimina datos de una única capa de entrada en lugar de combinar varias capas de entrada. En muchos casos, como este, las herramientas pueden utilizarse indistintamente, pero anteriormente utilizó la herramienta Intersecar porque permitía más de dos entradas. En este caso, solo necesita recortar la capa Deforestación con respecto a una capa (la capa de zona de influencia), por lo que utilizará esta herramienta en su lugar.
- En Entidades de entrada, seleccione Deforestación. En Recortar entidades, seleccione Roads_Buffer.
- En Clase de entidad de salida, borre el texto existente y escriba Deforestation_Clip.
- Haga clic en Ejecutar.
La herramienta se ejecuta y la nueva capa se agrega al mapa. Dado que es muy similar a la capa original Deforestación, el mapa tiene un aspecto similar al anterior.
- En el panel Contenido, desmarque la capa original Deforestación.
Calcular el área deforestada
Has creado dos capas. Una, Roads_Buffer, muestra el área situada a menos de 5,5 kilómetros de las carreteras de su zona de muestra. La otra, Deforestation_Clip, muestra la deforestación dentro de esa zona de influencia. Su siguiente objetivo es calcular el porcentaje de la zona de influencia que está deforestado. Puede realizar este cálculo comparando el área de cada una de las dos capas. Todas las clases de entidades poligonales calculan automáticamente su área. El valor del área se encuentra en la tabla de atributos de la capa.
- En el panel Contenido, haga clic con el botón derecho en Deforestation_Clip y seleccione Tabla de atributos.
Se abre la tabla de atributos. Esta tabla muestra todos los datos, o atributos, asociados a las entidades. El campo Shape_Area contiene el área del campo.
La unidad de medida del valor del área no se muestra en la tabla, sino que viene determinada por la proyección de la capa. La proyección de los datos es South America Albers Equal Area. Las capas de salida creadas con herramientas de geoprocesamiento usan la misma proyección como entrada. Para la proyección South America Albers Equal Area, la unidad lineal es el metro, por lo que el campo Shape_Area de la tabla de atributos está expresado en metros cuadrados.
Nota:
Para obtener más información sobre las proyecciones y cómo determinar la proyección de sus datos, pruebe el tutorial Elegir la proyección adecuada.
Aunque los kilómetros cuadrados serían una unidad de medida más adecuada para la deforestación, solo está tratando de calcular el porcentaje de superficie deforestada, por lo que lo único que importa es que esta capa y la capa de zona de influencia tengan la misma unidad de medida. En este caso, así es.
- Haga clic con el botón derecho del ratón en el valor Shape_Area y seleccione Copiar.
A continuación, comparará el área de deforestación con el zona de influencia.
- En el panel Contenido, haga clic con el botón derecho del ratón en Roads_Buffer y seleccione Tabla de atributos.
Aparece la tabla de atributos de la capa de zona de influencia, sustituyendo a la de la capa de deforestación.
Sugerencia:
Puede alternar entre las dos tablas haciendo clic en las pestañas situadas encima de ellas.
La capa de zona de influencia también tiene un campo Shape_Area. Va a crear y calcular un nuevo campo que lo compare con el área de deforestación.
- En la barra de herramientas de la tabla de atributos, haga clic en Calcular.
Aparecen las opciones para crear y calcular un campo. En primer lugar, debe elegir el tipo de campo y el nombre. El tipo de campo determina el tipo de datos que contiene. Debe elegir el tipo de campo doble, que admite números grandes con decimales.
- Haga clic en el botón Tipo de campo de texto y elija Doble (punto flotante de 64 bits).
A continuación, configurará el campo que se va a calcular. Puede calcular un campo existente seleccionándolo en un menú desplegable o crear un nuevo campo escribiendo el nombre de un campo que aún no exista. Creará un nuevo campo.
- En Campo de destino (existente o nuevo), escriba Percent_Deforested.
A continuación, creará una expresión para calcular el campo. Para hallar el porcentaje, dividirá el área de la capa Deforestation_Clip entre el área de la capa Roads_Buffer y multiplicará el resultado por 100.
- En el cuadro Introducir una expresión para calcular los valores de los campos, pegue el valor que ha copiado de la tabla Deforestation_Clip.
Sugerencia:
Si el valor del área ya no está en su portapapeles, puede volver a la tabla Deforestation_Clip haciendo clic en las pestañas situadas encima de la tabla y copiarlo de nuevo. Como alternativa, puede pegar el valor 77701073236,492386.
A continuación, creará una expresión para dividir este valor entre el área de la capa de la zona de influencia y multiplicar el resultado por 100 para convertirlo en un porcentaje. En lugar de copiar y pegar el valor de Shape_Area de la capa de la zona de influencia, puede hacer referencia al campo directamente utilizando una notación específica.
- Después del valor pegado, escriba el signo de división (/) y escriba !Shape_Area!. Escriba el signo de multiplicación (*) y escriba 100.
La expresión final queda ahora como sigue 77701073236,492386 / !Shape_Area! * 100.
- Haga clic en Calcular.
Se crea el nuevo campo y se calcula utilizando la expresión que ha creado.
- Si es necesario, desplácese hasta el final de la tabla para ver el nuevo campo.
Según su cálculo, el 49,6 % de la superficie situada en un radio de 5,5 kilómetros de una carretera está deforestada. Si se construyera una nueva carretera en esta área de muestra, podrías predecir que un porcentaje similar de tierra hasta 5,5 kilómetros de esa carretera se deforestaría.
La creación de un nuevo campo implica editar los datos. Antes de continuar, guarde los cambios. Si no lo hace, es posible que no pueda utilizar los datos para análisis futuros.
- En la cinta, haga clic en la pestaña Editar. En el grupo Administrar ediciones, haga clic en Guardar.
- En la ventana Guardar cambios que aparece, haga clic en Sí.
Se ha guardado la modificación. Ahora que dispone del valor Percent_Deforested, la capa Deforestation_Clip ya no es necesaria. La eliminará. Conservará la capa Roads_Buffer porque contiene el valor porcentual en sus atributos, pero desactivará la capa para que quede oculta en el mapa.
- Cierre las tablas Roads_Buffer y Deforestation_Clip.
- En el panel Contenido, desmarque Roads_Buffer. Haga clic con el botón derecho en Deforestation_Clip y seleccione Eliminar.
- En la Barra de herramientas de acceso rápido, haga clic en el botón Guardar proyecto.
Ha calculado el impacto de la deforestación en Rondônia debido a la red de carreteras. A continuación, utilizará este porcentaje para predecir el impacto de la carretera propuesta.
Predecir el impacto de una carretera propuesta
Ahora que ha calculado el porcentaje de área deforestada hasta una distancia de 5,5 kilómetros de las carreteras, usará ese porcentaje para estimar el área en kilómetros cuadrados que se habría deforestado si se hubiera construido una carretera propuesta. Creará una zona de influencia alrededor de la carretera, excluirá de dicha zona los terrenos que ya estén deforestados y calculará la deforestación prevista.
Crear una zona de influencia alrededor de la carretera propuesta
En primer lugar, creará una zona de influencia alrededor de la carretera propuesta para representar el área en la que podría producirse deforestación en las inmediaciones. Dado que el porcentaje de deforestación que ha calculado se basaba en una zona de influencia de 5,5 kilómetros, mantendrá la misma distancia.
- En el panel Contenido, marque la casilla Carretera propuesta.
La carretera propuesta aparece en el mapa. Conecta el centro de la red de carreteras con el extremo occidental, atravesando la selva tropical.
Nota:
Esta carretera propuesta es ficticia a efectos de este tutorial y no refleja ninguna propuesta de carretera real.
- En el panel Geoprocesamiento, haga clic en el botón Atrás. Busque y abra la herramienta Zona de influencia por pares.
- En Entidad de entrada, selecciona Carretera propuesta. En Clase de entidad de salida, elimine el texto existente y escriba Proposed_Buffer_Default.
- En Distancia, escriba 5,5. Defina la unidad de medida en Kilómetros.
Dado que solo hay una entidad con la que crear una zona de influencia, esta vez no es necesario cambiar el tipo de disolución.
- Haga clic en Ejecutar.
Se ejecuta la herramienta. La nueva capa se agrega al mapa.
- En el mapa, amplíe la imagen hasta la carretera propuesta.
Eliminar el área deforestada
Es posible que parte del área dentro de la zona de influencia ya se haya deforestado. Dado que un área ya deforestada no puede volver a serlo, eliminará estas áreas de la zona de influencia.
- En el panel Contenido, active la capa Deforestación.
- Si es necesario, en el mapa, amplíe la imagen para comparar las capas.
Hay algunas áreas en las que ya se ha producido la deforestación. No quiere incluir estas áreas en tu análisis, así que las eliminará con la herramienta Borrado por pares. Esta herramienta resta las partes de una capa que se superponen a otra capa.
- En el panel Geoprocesamiento, haga clic en el botón Atrás. Busque y abra la herramienta Borrado por pares.
- En Entidades de entrada, elija Proposed_Buffer. En Borrar entidades, seleccione Deforestación.
- En Clase de entidad de salida, escriba Erased_Buffer.
- Haga clic en Ejecutar.
La herramienta se ejecuta y la capa se agrega al mapa.
- En el panel Contenido, haga clic con el botón derecho en Proposed_Buffer y seleccione Eliminar.
La capa Erased_Buffer es una entidad multiparte. Se han borrado de ella las zonas de deforestación. Las áreas borradas ya no se tendrán en cuenta en su análisis.
- Si es necesario, aléjese hasta que pueda ver toda la zona de influencia de la carretera propuesta.
Estimación de la deforestación
Para averiguar qué parte de la zona de influencia quedaría deforestada si se construyera la carretera propuesta, creará y calculará un campo que multiplique su superficie por el valor porcentual que ha obtenido anteriormente.
- En el panel Contenido, haga clic con el botón derecho en Erased_Buffer y seleccione Tabla de atributos.
Al igual que las demás capas, esta capa contiene un campo Shape_Area. El campo está en metros cuadrados. Aunque la unidad de medida no importaba al calcular el porcentaje de superficie deforestada alrededor de las carreteras, ahora desea predecir la superficie total que se deforestará, no un porcentaje. Al calcular el campo de deforestación prevista, dividirá la superficie entre 1.000.000 para convertirla de metros cuadrados a kilómetros cuadrados.
- En la barra de herramientas de la tabla de atributos, haga clic en Calcular.
- Haga clic en el botón Tipo de campo de texto y elija Doble (punto flotante de 64 bits). En Campo de destino (existente o nuevo), escriba Potential_Deforestation.
A continuación, creará la expresión para calcular el campo. En primer lugar, convertirá el área de metros cuadrados a kilómetros cuadrados.
- En Introducir una expresión para calcular los valores de los campos, escriba (o copie y pegue) !Shape_Area! / 1000000.
A continuación, multiplicará este valor por el porcentaje de superficie deforestada que calculó anteriormente. Este valor se encuentra en la tabla de atributos de la capa Roads_Buffer.
- En el panel Contenido, haga clic con el botón derecho del ratón en Roads_Buffer y seleccione Tabla de atributos.
- En la tabla de atributos de Roads_Buffer, desplácese hasta el campo Percent_Deforested. Haga clic con el botón derecho del ratón en el valor (49,60041) y seleccione Copiar.
- Cierre la tabla de Roads_Buffer y vuelva a la tabla de atributos de Erased_Buffer.
- Al final de la expresión, agregue un signo de multiplicación (*) y pegue el valor que ha copiado (49,60041).
Dado que el valor por el que va a multiplicar es un porcentaje, lo dividirá entre 100 para convertirlo en una fracción.
- Después del valor porcentual, agregue un signo de división (/) y escriba 100. Agregue paréntesis alrededor de la primera y la segunda parte de la expresión (a cada lado del signo de multiplicación).
La expresión completa queda ahora como (!Shape_Area! / 1000000) * (47.07733539681277 / 100).
- Haga clic en Calcular.
El campo se calcula y se agrega al final de la tabla.
Según este análisis, se deforestarían aproximadamente 671 kilómetros cuadrados si se construyera la carretera propuesta.
- En la cinta, en la pestaña Editar, en el grupo Administrar ediciones, haga clic en Guardar. En la ventana Guardar cambios que aparece, haga clic en Sí.
- Cierre la tabla de atributos y el panel Geoprocesamiento. Guarde el proyecto.
En este tutorial, ha realizado un análisis para responder a una pregunta geográfica. Mediante las herramientas Zona de influencia, Intersecar, Recortar y Borrar, ha comparado capas de carreteras y deforestación para determinar el grado de deforestación que se produce cerca de las carreteras y predecir la deforestación que se produciría si se construyera una carretera propuesta.
El análisis que ha realizado en este tutorial era relativamente sencillo y no tenía en cuenta otros factores que podrían influir en la deforestación, como las áreas protegidas o la altitud del terreno. Al incorporar más capas, podría realizar un análisis aún más sólido con una predicción más sofisticada. El objetivo de este tutorial era únicamente presentarle algunas de las herramientas básicas de geoprocesamiento de ArcGIS Pro, pero hay cientos de herramientas disponibles. Para obtener más información sobre las herramientas disponibles, consulte la referencia de herramientas de geoprocesamiento de ArcGIS Pro. Para un flujo de trabajo de análisis más avanzado, pruebe el tutorial Determinar las carreteras más peligrosas para los conductores.
Encontrará más tutoriales en la galería de tutoriales.
