ADQUISICION Y UTILIZACION DE INFORMACION OBTENIDA CON SENSORES REMOTOS PARA LA ELABORACION DE PLANES DE MANEJO Documento Técnico 15/1995

Mayo 1995

Adquisición y Utilización de Información obtenida con Sensores Remotos para la Elaboración de Planes de Manejo Forestal

Proyecto BOLFOR Calle Prolongación Beni 149 Santa Cruz, Bolivia Contrato USAID: 511-0621-C-00-3027

Kenneth M. Green, Sc.D. Chemonics Consultant

Mayo, 1995

BOLFOR es un proyecto financiado por USAID y el Gobierno de Bolivia e implementado por Chemonics International, con la asistencia técnica de Conservation International, Tropical Research and Development y el Wildlife Conservation Society

TABLA DE CONTENIDO

Página SECCION I

INTRODUCCION

SECCION II OBJETIVOS Y ESTRATEGIA A.

Objetivos del Manejo de Bosques Naturales

I-1 II-1 II-1

SECCION III ESCALA CARTOGRAFICA Y FUENTES DE INFORMACION

III-1

SECCION IV ACTIVIDADES DEL PROYECTO RELACIONADAS CON LOS REQUERIMIENTOS PARA MAPEO

IV-1

A. B. C. D. E. F. G. H. I. J. K. L. M.

Documentación de las Lecciones aprendidas en Lomerío Adquisición de Fotografías Aéreas Actuales del Area Piloto de Moira Comparación de Información de Etapas Múltiples Inventariación de Fuentes de Imágenes de Satélite Adquisición de Datos de Satélite Realización de un Taller sobre Monitoreo y Evaluación Ambiental Llegada del Experto en Mapeo y GIS Adquisición de Hardware y Software para GIS y Procesamiento de Imágenes Instalación del GIS Implementación de Capacitación Creación de Aplicaciones de GIS Apoyo al Proyecto Efectuar un Programa de Información sobre GIS

SECCION V CONTACTOS Cuadro 1: Cuadro 2: Cuadro 3: Cuadro 4:

Area de análisis, tipos de información espacial y aplicaciones potenciales Cronograma de implementación de mapeo de BOLFOR y apoyo técnico para GIS La relación entre el uso de información, requerimientos de información y usos potenciales del GIS Revisión general de organizaciones en que brindan servicio técnico en Santa Cruz

IV-1 IV-5 IV-5 IV-5 IV-5 IV-6 IV-6 IV-6 IV-7 IV-10 IV-10 IV-10 IV-10 V-1

III-2 IV-2 IV-3 IV-4

Cuadro 5: Cuadro 6: Anexo A: Anexo B: Anexo C: Anexo D:

Configuración de muestra para PC Arc/Info y procesamiento de imágenes Configuración de muestra para Arc/Info Unix y procesamiento de imágenes Adquisición de Fotografías Aéreas Procesamiento de Imágenes Provenientes de Datos de Satélite Sistemas de Información Geográfica (GIS) Referencias Generales: Adquisición de Fotografías Aéreas en Color Pautas para la Utilización de Imágenes de Satélite para Mapeo de Vegetación Creación de la Unidad GIS

IV-8 IV-9

SECCION I INTRODUCCION

El Proyecto BOLFOR está diseñado para reducir la degradación de los recursos forestales, de suelos y agua, así como para proteger la diversidad biológica de los bosques de Bolivia, particularmente en el Departamento de Santa Cruz. El proyecto debe desarrollar, en colaboración con instituciones gubernamentales y privadas, la capacidad de los sectores público y privado para crear y ejecutar programas de uso forestal sostenible. El Gobierno de Bolivia y USAID están conscientes de que las medidas para el desarrollo del pasado tuvieron un alto costo ambiental, económico y social y que es necesario integrar a nivel institucional la práctica del "desarrollo sostenible", dentro del marco de desarrollo del sector forestal. Varios proyectos de asistencia técnica emprendidos en años recientes en el país, han proporcionado la base para mejorar la capacidad de planificación, con rumbo hacia un enfoque integrado o multidisciplinario. Este enfoque reconoce que la planificación tradicional, aunque importante, no ha tenido una visión completa de la planificación regional. Ejemplos de este nuevo enfoque son el PLUS de CORDECRUZ, Zonezig en Pando y el Programa de Ordenamiento Territorial del Gobierno de Bolivia. El propósito de este proyecto es implementar un proceso económica y técnicamente plausible, para la inclusión de consideraciones ambientales junto con los criterios tradicionales de extracción, utilizados en el aprovechamiento de maderas duras tropicales. Por consiguiente, BOLFOR trabaja a nivel de concesiones, con las personas que se encuentran a cargo de la toma de decisiones sobre planificación y desarrollo de la extracción forestal. El proyecto reconoce la necesidad de obtener información actualizada y significativa sobre aspectos físicos, bióticos y socio-económicos, dentro de un marco práctico. La recolección, análisis e interpretación de esta información tendrá como resultado un uso racional de la tierra y recursos, en las concesiones forestales del Departamento de Santa Cruz. Este componente del proyecto, apoyado por BOLFOR como aplicación piloto en la industria forestal, proporcionará una fuente dinámica de información (ejemplo, mapas tradicionales en varias escalas y datos de satélite) para el manejo forestal sostenible.

I-1

SECCION II OBJETIVOS Y ESTRATEGIA

El principal objetivo de esta iniciativa es la obtención de información espacial apropiada, tal como mapas, para señalar las características importantes necesarias para el manejo sostenible de concesiones forestales en el Departamento de Santa Cruz. Tal como se señala en el Documento de Diseño del Proyecto, esto proveerá "la información necesaria para desarrollar métodos ecológicamente apropiados y económicamente viables para el uso del bosque, tal como lo requiere la certificación". El componente de manejo de bosques naturales del proyecto, definirá la metodología, también desarrollará y promocionará el manejo forestal sostenible y económicamente viable. A continuación se enumeran los componentes específicos del proyecto: A.

Objetivos del Manejo de Bosques Naturales

Auspiciar y efectuar investigación que genere información necesaria para el uso forestal racional, certificación de productos forestales y preservación de la diversidad biológica requerida para dicha certificación. C

Crear y experimentar métodos de manejo de bosques naturales e incorporarlos dentro de planes modelo generales que cumplan con los requerimientos de la certificación.

C

Desarrollar la capacidad de las personas responsables de la protección y uso sostenible de los bosques bolivianos, así como la utilización de esta capacidad para el manejo y regulación del uso de los bosques.

C

Elaborar a partir de la investigación y utilizar la capacitación y publicidad para promover decisiones de políticas y programáticas que fomenten la inversión a largo plazo en el manejo forestal sostenible, así como estimular la utilización sostenible de los bosques tropicales.

C

Asegurar la evaluación científica de las intervenciones ecológicas y forestales, incluyendo el monitoreo del impacto ambiental de las intervenciones del proyecto y de los procedimientos de aprovechamiento selectivo y otros, tal como lo requiere la certificación de productos forestales.

Por lo tanto, BOLFOR está consciente de que este Plan de Mapeo será utilizado como un importante catalizador para demostrar el uso de varios tipos de información espacial en conjunto con los datos de campo adecuados sobre tipos de hábitats, comunidades boscosas y recursos naturales a nivel de concesiones, para cumplir con los objetivos previamente mencionados. El Proyecto BOLFOR efectuará un proceso de varias etapas para la recolección de datos y utilizará estos distintos tipos y escalas de información para determinar los mejores métodos. Este proceso deberá considerarse como una aplicación piloto, que generará resultados que serán evaluados en cuanto al tiempo requerido para la obtención e interpretación de información, accesibilidad a la información, costo de adquisición y cantidad de información. Este proceso piloto se aplicará en II-1

tres zonas: Lomerío, Moira y Tarumá. BOLFOR ya está realizando trabajo de campo en estas zonas y la información obtenida será correlacionada a este procedimiento de mapeo. Se anticipa que los resultados de este estudio serán compartidos con el sector forestal, gubernamental y científico. Los mecanismos para el logro de este proceso se definen detalladamente en la sección que sigue. Previamente al análisis técnico, se presenta una breve descripción general sobre la escala cartográfica y los métodos de recolección de datos, para aclarar estos temas a aquellas personas no especializadas en este campo.

II-2

SECCION III ESCALA CARTOGRAFICA Y FUENTES DE INFORMACION En general, existe consenso sobre el hecho de que la información cartográfica de Bolivia no está actualizada y es inexacta. También se puede señalar que existe carencia de información necesaria sobre uso de la tierra y cobertura, comunidades vegetales, tipos de hábitats y tipos detallados de bosque. Sin embargo, el Proyecto PLUS de CORDECRUZ ha adquirido imágenes Landsat (en cintas y mapas) del departamento completo (19 imágenes) y ha utilizado esta información para el mapeo del uso actual de la tierra. El nivel de detalle para la planificación depende en gran parte de las escalas cartográficas disponibles y utilizadas. Las escalas pequeñas (mapas de 1:1 millón y de menor escala) muestran la vegetación natural probable y se consideran como unidades de paisaje en sentido de que muestran los lugares en los cuales se supone que la vegetación natural forma una cubierta relativamente coherente a lo largo del tiempo, bajo regímenes climáticos actuales, siempre y cuando la tierra no se utilice para otros propósitos ( por ejemplo: usos prácticos antrópicos como agricultura, extracción de madera, etc.). Esta escala se utiliza generalmente para la información a nivel nacional (ejemplo: Mapa Forestal de Bolivia, mapa geológico, etc.). Las escalas cartográficas intermedias están dentro del rango de 1:50.000 a 1:250.000. Este rango es apropiado para la planificación regional, tal como la que genera el Proyecto PLUS de CORDECRUZ. Los mapas a gran escala son aquellos que están entre las escalas de 1:1.000 y 1:50.000. Estos generalmente se usan para la planificación específica de zonas, tal como la necesaria para el manejo de concesiones forestales. En el Cuadro 1 se presenta un resumen de estas relaciones. La información utilizada para generar mapas proviene de varias fuentes. Estas incluyen las fotografías aéreas convencionales y las imágenes de satélite. Las fotografías aéreas se obtienen en escalas diferentes y utilizando película en blanco y negro o a colores (ver antecedentes en el Anexo A). Las imágenes de satélite se generan desde distintas plataformas y sensores (ver mayores detalles el Anexo B). Finalmente, estas fuentes de información y productos se usan como referencias independientes y se incorporan dentro de herramientas para la planificación tales como los Sistemas de Información Geográfica (GIS) (ver explicación general sobre GIS en el Anexo C).

III-1

Cuadro 1. Area de análisis, tipos de información espacial y aplicaciones potenciales

Area de Análisis

Tipo de Información y Escala

Aplicaciones Potenciales

Departamento o Provincia

Landsat TM 1:250,000

Zonificación agroecológica y planificación regional

Provincia o Concesión

Landsat TM 1:100,000 1:50,000 Spot Panchromatic 1:50,000 1:25,000

Mapeo ecológico Capacidad de la tierra Demarcación y mapeo de concesiones Estimados de producción Manejo de áreas críticas Evaluación ambiental

Area de manejo

Spot Panchromatic 1:25,000

Muestreo de áreas demarcadas Inventario forestal Planes de manejo Manejo administrativo - Coordinación de proyecto Mapeo de capacidad de la tierra - Areas seleccionadas

Aerial Photography 1:25,000 1:10,000

III-2

SECCION IV ACTIVIDADES DEL PROYECTO RELACIONADAS CON LOS REQUERIMIENTOS PARA MAPEO El consultor, después de varias conversaciones con personal del proyecto y profesionales de varias instituciones y en base a su experiencia personal, recomienda las siguientes actividades para proporcionar a BOLFOR las herramientas necesarias para el mapeo. Estas actividades se tratan a continuación y se proporciona un cronograma en el Cuadro 2, el cual representa el Plan de Mapeo de BOLFOR. La formación de una Unidad de GIS por parte de BOLFOR, será una iniciativa de gran importancia. Esta será manejada por un especialista de BOLFOR, con la participación del Programa de Manejo de Bosques y Reforestación (PROMABOSQUE), el Centro de Desarrollo Forestal (CDF) y el Centro de Investigación y Manejo de Recursos Naturales Renovables (CIMAR); representando al sector de la industria forestal, gobierno y al sector de investigación respectivamente. En los anexos se presentan los términos de referencia para dicha unidad. Los beneficios del uso de GIS para el manejo de concesiones forestales se resume en el Cuadro 3, titulado: La relación entre el uso de información, requerimientos de información y usos potenciales de GIS. Este cuadro se presenta para el uso general ilustrativo y no debe considerarse como una evaluación detallada de necesidades. Se tomó en cuenta la posibilidad de contratar a una de las empresas privadas existentes o a CIMAR. Sin embargo, los resultados de un análisis rápido de cada uno de los atributos y puntos débiles (ver Cuadro 4) indicaron que sería más ventajoso que BOLFOR desarrolle su propia capacidad técnica en vez de depender de una compañía o institución. A.

Documentación de las Lecciones aprendidas en Lomerío

BOLFOR ha contratado los servicios de un experto en mapeo y utilizó imágenes de satélite de la NASA y del Instituto de Investigación Woods Holes para describir los tipos de vegetación y clases de bosque del área de Lomerío. Ciertos problemas relativos a la corrección geométrica y a la proyección de los datos Landsat utilizados en el mapeo de cubierta vegetal, dieron como resultado mapas inexactos. Una empresa consultora local utilizó su GIS para corregir los mapas sin referencia terrestre (georeferencia) y produjo un mapa de vegetación corregido con escala de 1:100.000. Debido a que existen ciertos aspectos sin aclarar en cuanto a este proceso, sería útil que BOLFOR documente este proceso completo y elabore un estudio de caso (enumerando las lecciones aprendidas) para su utilización en trabajos similares en el futuro. En el Anexo 4 se sugieren guías para trabajos de esta naturaleza.

IV-1

Cuadro 2. Cronograma de implementación de mapeo de BOLFOR y apoyo técnico para GIS

ACTIVIDAD

T1

DOCUMENTACION DE LECCIONES APRENDIDAS EN LOMERIO

1995 T2 T3

T4

T1

1996 T2 T3

T4

_______ __________

CONTRATO PARA FOTOGRAFIA AEREA _______ COMPARACION DE INFORMACION DE ETAPAS MULTIPLES INVENTARIACION DE FUENTES DE IMAGENES DE SATELITE

________ ________ ____

ADQUISICION DE DATOS DE SATELITE REALIZACION DE TALLER DE EVALUACION Y MONITOREO AMBIENTAL

__ _______

LLEGADA DE EXPERTO EN MAPEO/GIS _______ ADQUISICION DE HARDWARE Y SOFTWARE PARA GIS* __________

INSTALACION DEL GIS IMPLEMENTACION DEL PROGRAMA DE CAPACITACION (GIS, Teledetección, GPS)

__________

________________

__________

__________________________

CREACION DE APLICACIONES DE GIS ______

__________________________

APOYO AL PROYECTO REALIZACION DE PROGRAMA DE INFORMACION SOBRE GIS * La unidad de GIS estará ubicada en instalaciones provistas por la Cámara Forestal y PROMABOSQUE, quienes se responsabilizarán por el pago de alquiler, electricidad, aire acondicionado y secretaria. CIMAR y el CDF proporcionarán un técnico (cada una) a la Unidad de GIS.

IV-2

Cuadro 3. La relación entre el uso de información, requerimientos de información y usos potenciales del GIS

Actividad

Requerimientos de información

Usos potenciales del GIS

Planificación de uso de tierras en concesiones Identificación de zonas de vida Identificación de zonas agroecológicas Monitoreo de cambios en el uso de la tierra Evaluación del uso actual de la tierra Preparación de mapas de concesiones Prioritización de áreas de manejo Fijar áreas-objetivo para la inversión Análisis costo-beneficio Compatibilidad/capacidad de la tierra Identificación de tierras frágiles Determinación de tierras de mejor capacidad Selección de tratamientos alternativos de tierras Desarrollo de estrategias para política forestal Planificación para biodiversidad Identificación de comunidades, poblaciones y especies críticas Fijar áreas de alta prioridad Prioritización de zonas de manejo Elaboración de planes de manejo

C

Generación de mapas temáticos en varias escalas para macro y micro planificación

C

Identificación de áreas críticas que requieran manejo especial de tierrasI

C

Modela do de requerimientos para áreas críticas

C

Identificación de áreas de presión ecológica

C

Mapeo de datos de inventarios forestales

C

Proporcionar mapas de uso/cobertura de la tierra

Datos demográficos Tenencia de la tierra Demarcación de concesiones

C

Integración de potencial de extracción forestal con estrategias de reforestación

Redes de transporte

C

Proporcionar mapas que muestren componentes de manejo

Rendimiento de extracción Datos meteorológicos

C

Mapeo de estado del proyecto utilizando indicadores ecológicos

C

Monitoreo de cambios en la cubierta boscosa a lo largo del tiempo

Datos hidrogeológicos Recursos hídricos Características de suelo Tipos de suelo Topografía Cobertura vegetal Tipos de hábitat Areas protegidas Tipos de bosque Hábitats críticos Extrapolación de datos sobre especies clave

Monitoreo y evaluación Medición del avance administrativo Identificación de indicadores de cambio ambiental

IV-3

Cuadro 4. Revisión general de organizaciones en que brindan servicio técnico en Santa Cruz Organización CIMAR

Capacidad Equipo pc - DOS HP Pen Plotter

Positivos Cuenta con especialista forestal Conocimientos sobre mapeo de vegetación y forestal Conocimientos de planificación de usos de la tierra Interés continuo en capacitación y transferencia de tecnología

Software pc Arc/Info Personal Investigadores principales Analistas Estudiantes Geosystems

Comentarios

Equipo pc - DOS Silicon Graphics Workst HP Designjet 650 Trimble GPS Software pc Arc/Info Arc/Info Unix ERDAS - process imag.

Negativos Equipo obsoleto Falta de capacidad interna para producción de alta calidad Falta de capacidad para entrega puntual de productos Desventaja producto de administración universitaria indolente Positivos Capacidad comprobada para la entrega de productos de alta calidad La impresora HP Designjet produce mapas de alta calidad Hardware c/ tecnología de punta - Unix Excelente software para GIS y análisis de imágenes Experiencia práctica en GPS Negativos Probable mayor costo Falta de experiencia en aplicaciones forestales

Personal Analistas de GIS Analistas de imag. Técnicos de GPS Geoplus

Equipment pc - DOS HP Designjet 650 Genysis GPS Cámara y avioneta*

Positivos Pueden efectuar fotografía aérea de calidad razonable(?), la avioneta es local Cámara de vuelo con GPS para control terrestre Disponen de software capaz de realizar correcciones geométricas Negativos Formato actual de cámara demasiado pequeño (35mm) Escéptico en cuanto a calidad de fotografías y mapas corregidos Falta de conocimiento sobre pros y contras de software mips

Software TNTmips TNTview Personal Analistas

IV-4

B.

Adquisición de Fotografías Aéreas Actuales del Area Piloto de Moira

Como parte del mandato del proyecto, se debe evaluar la forma de elaborar planes eficientes de manejo forestal. El uso de datos adquiridos por medio de teledección es sin duda un requerimiento para realizar esta tarea. Las fotografías existentes no son actuales (1972) y es importante que el proyecto adquiera cobertura actualizada de las áreas piloto, para su utilización en estudios detallados sobre vegetación y manejo. Por lo tanto, se deberá adquirir una nueva serie de fotografías aéreas en color de la sección del área piloto de Moira con diversas escalas, 1:10.000, 1:20.000 y 1:50.000. Se elaborará un contrato para este trabajo, que deberá incluir la producción de series de datos digitales y los mapas correspondientes. Los términos de referencia para este trabajo se presentan en los anexos. C.

Comparación de Información de Etapas Múltiples

BOLFOR ya posee una cantidad limitada de imágenes de satélite del área piloto de Moira. La adquisición de las fotografías aéreas a color proporcionarán una variedad de información con diferentes escalas, para poder efectuar un análisis comparativo. Los resultados de este análisis producirán información importante sobre las ventajas de cada escala y el tipo de información que proporciona, los costos asociados a cada proceso y recomendaciones para futuras aplicaciones. D.

Inventariación de Fuentes de Imágenes de Satélite

Sería de gran utilidad que BOLFOR adquiera todas las cintas útiles de satélite del Departamento de Santa Cruz, previamente adquiridas por organizaciones nacionales e internacionales. Aparentemente, existe una serie en CORDECRUZ (serie de 1989 a 1990) y varias de años posteriores. Geosystems (Santa Cruz) también tiene cobertura más reciente de imágenes Landsat. Estas mismas cintas deben encontrarse en el archivo de EarthSat, el contratista original. El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, ha adquirido una serie de datos Landsat TM en los últimos 5 años. El proyecto deberá ponerse en contacto con las mencionadas instituciones y solicitar información sobre el estado de estas cintas, incluyendo el medio de archivo, fechas de cobertura e información auxiliar sobre el procesamiento de clasificación. Es también de importancia determinar los costos de adquisición de las copias de los datos digitales, tiempo necesario para efectuar esta tarea y el método deseado para solicitar dicha información. Se deberá crear una hoja estandarizada para obtener esta información e incorporar un resumen de referencia general a la biblioteca de BOLFOR. E.

Adquisición de Datos de Satélite

BOLFOR deberá adquirir copias de todos los datos de satélite anteriormente citados, en formato regular y mantener estos datos como parte de su unidad de GIS. La unidad, a su vez, proporcionará copias de estos datos a los usuarios interesados, previa presentación de una solicitud que detalle las razones por las que requieren los datos. Una vez revisada ésta, el personal de BOLFOR a cargo, responderá a la solicitud.

IV-5

F.

Realización de un Taller sobre Monitoreo y Evaluación Ambiental

El consultor opina que los requerimientos de mapeo y los procesos para lograr los objetivos de manejo forestal han sido claramente definidos. Sin embargo, aún se carece de un método claro, correspondiente para la incorporación de otra información "ambiental". Según la experiencia previa del consultor con tareas similares de monitoreo y evaluación, establecer dichos métodos prácticos es difícil y frecuentemente no se puede lograr. En el caso de este proyecto, el diseño original señaló la necesidad de efectuar evaluaciones ambientales requeridas por USAID (estipuladas en la Regulación 16) además de asegurar la obtención de información apropiada para la certificación. Existe una cantidad considerable de investigación y bibliografía sobre mapeo de relieve, metodología de evaluación de hábitats y utilización de especies indicadoras clave para establecer impactos y técnicas de evaluación. Recientemente, USAID auspició un taller sobre estos temas en Washington y le correspondería a BOLFOR reunir a su equipo multidisciplinario para formular una estrategia apropiada para este componente. Se sugiere que se contrate a un consultor para preparar el material de base y llevar a cabo un taller de dos días de duración para el personal de BOLFOR. Los objetivos serán crear un método concreto para procesos de mapeo, monitoreo y evaluación, revisando los requerimientos de USAID en cuanto a evaluaciones ambientales, los requisitos para la certificación, así como los inventarios forestales, planes de manejo e investigación sobre recursos naturales que realizará BOLFOR. Aunque el consultor estará a cargo de la dirección del taller, se requerirá la participación directa de los participantes de BOLFOR. G.

Llegada del Experto en Mapeo y GIS

Deberán realizarse los esfuerzos del caso para que el experto post-doctorado en mapeo y GIS se incorpore al proyecto hasta agosto. Es de esperarse que esto coincida con la adquisición del equipo de GIS y procesamiento de imágenes. H.

Adquisición de Hardware y Software para GIS y Procesamiento de Imágenes

En el Cuadro 5, se presenta una configuración para hardware y software. Esta lista está basada en los siguientes factores y requerimientos del proyecto: C

El proyecto necesita herramientas modernas para el mapeo y la consiguiente elaboración de planes de manejo forestal.

C

Arc/Info sería el software ideal debido a que ya se utiliza en el Ministerio de Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente. Existe un proveedor local con bastante experiencia que podría brindar asistencia técnica, además de que varias otras organizaciones que trabajan con recursos naturales en el país, utilizan este producto.

IV-6

C

Se recomienda un ambiente PC DOS debido a su costo razonable (en comparación con la versión Unix).

C

Para este proyecto en particular, es preferible el sistema operativo DOS en vez del sistema Unix, debido a que existe mayor conocimiento de los sistemas operativos de dicho software a nivel local, además de las dificultades que implica el aprendizaje del sistema Unix.

C

Se recomienda el sistema Erdas para el procesamiento de imágenes, debido a sus resultados comprobados y a su capacidad para conectarse con el sistema Arc/Info.

A pesar de los factores previamente mencionados, el consultor cree que aún existen razones suficientes para una inversión mayor para la adquisición de un sistema Unix de un solo usuario. Se recomienda el sistema PC Arc/Info debido a su precio y a la "facilidad" de manejo del sistema operativo DOS. Si el proyecto desea utilizar sistemas con tecnología de punta, se debería elegir el sistema Unix. La velocidad de procesamiento de la unidad central de proceso (CPU), particularmente para el procesamiento de imágenes, es mayor que la del sistema DOS. Esto facilita todo el procesamiento, incluyendo los procedimientos de GIS, en cuanto al tiempo requerido para la producción. También cabe señalar que el sistema Unix se ha convertido en un ambiente común para la operación de Arc/Info (existen varios de estos sistemas en Bolivia). Es difícil predecir el futuro de la Unidad GIS; pero si ésta brinda apoyo técnico adecuado, se incrementará la demanda de servicios. La configuración Unix permite la expansión a un sistema de tres usuarios con un servidor central del sistema. El Cuadro 6 proporciona un estimado comparativo de costos para el sistema Unix. La oficina central de Chemonics ha adquirido experiencia considerable en la adquisición de productos de la compañía ESRI. Esto constituye una ventaja para BOLFOR, ya que la mayoría de su procesamiento administrativo puede lograrse por medio de personal capacitado. Un punto que deberá ser resuelto, es si ESRI Redlands o Geosystems (representante local de ESRI) manejarán lo concerniente a la adquisición. En otro proyecto Chemonics - USAID en Marruecos, ESRI se negó a venderle directamente a Chemonics y requirió la compra a través del representante local en Marruecos. Este detalle deberá ser resuelto entre el departamento de adquisiciones de Chemonics, ESRI y la oficina de contratos de USAID. I.

Instalación del GIS

BOLFOR ya habrá efectuado las negociaciones del caso con PROMABOSQUE y la Cámara Forestal y habrá identificado una ubicación central para la Unidad de GIS. El equipo será instalado por BOLFOR, con asistencia bajo contrato de Geosystems. Los términos de referencia para la Unidad de GIS se presentan en el Anexo D.

IV-7

Cuadro 5. Configuración de muestra para PC Arc/Info y procesamiento de imágenes Este es sólo un estimado, no una proforma Arc/Info Software La licencia básica para PC Arc/Info incluye juego básico Overlay, Arc Edit, Arc Plot Data conversion, Network Contrato de mantenimiento (por año) Software Erdas Erdas VGA Compra con licencia para ampliación de servicios* Contrato de mantenimiento (por año) PC Hardware Pentium con VGA alta resolución Gráficas con 4 Mb VRAM CPU 32Mb 4x CD Rom , floppy disc, 1 scsci Gig HD Jumbo Colorado Tape Backup HP 1200c desk top color ink jet (impresor) HP B&W laser jet printer (impresor) Mesa de digitalización "e" HP Design Jet 650 c Plotter Gastos de envío TOTAL (aprox.) 35,500

3,000

600 3,500 500

9,000 500 2,000 2,000 5,000 8,000 500

* se recomienda para cuando Microsoft saque al mercado windows 95 Erdas se podrá ampliar para correr Erdas Imagin 8.2 en el ambiente. Esto es necesario para incrementar la velocidad de procesamiento cuando se efectúe procesamiento de mapas en grandes cantidades.

IV-8

Cuadro 6. Configuración de muestra para Arc/Info Unix y procesamiento de imágenes Este es sólo un estimado, no una proforma Software Arc/Info Licencia sencilla con "promoción especial" de hardware RED 2,550 TIN 2,550 COGO 2,550* Arc SCAN (para scanner) 2,550* Arc STORM (DBM avanzado) 3,000* Arc View con avenue (windows) 1,995 Software Erdas 6,000 Hardware Silicon Graphics Indy Workstation (incluye licencia Arc/Info) 133 MHZ, 32 Mb Ram 1.05 Gig interno monitor de 20" a color 1 9,500 Back up (cinta)

1,900

Mesa para digitalización tipo "e" 1,600 HP 1200c desk top color ink jet (impresor) 2,000 HP B&W laser jet printer (impresor) 2,000 HP Design Jet 650 c Plotter 8,000 Costos de envío 500 TOTAL (aprox.) 50,000 * no se necesita de inmediato, se podrá añadir en el futuro

IV-9

J.

Implementación de Capacitación

Se prevee que el Director de la Unidad de GIS definirá las necesidades de capacitación de su personal. Existen profesionales con experiencia local, disponibles a través de Geosystems, para la capacitación práctica. Será necesario brindar capacitación sobre procesamiento de imágenes y GIS. Todo el personal del proyecto también se beneficiaría con un curso de capacitación sobre GPS (Sistema de Posicionamiento Global) que combine la práctica con el ingreso de datos y el mapeo por medio de GIS. BOLFOR determinará el número de participantes en estas actividades. K.

Creación de Aplicaciones de GIS

Este proceso se dará a lo largo de la duración del proyecto. Es importante que quede claro que la implementación de una Unidad GIS, como se propone en este informe, tomará tiempo para rendir frutos. La mayoría del trabajo durante los seis meses iniciales estará relacionado con la creación de mapas base; proceso que requiere la digitalización de imágenes y que no se produce de la noche a la mañana. Es muy probable que los analistas de procesado de imágenes aprendan al mismo tiempo que trabajen. También, el procesado de datos de satélite requerirá un tiempo considerable de uso de computadores. La fusión de las distintas capas de datos e incorporación de datos de campo, como lo demuestra la experiencia, será lenta al principio; pero mejorará a medida que los analistas adquieran experiencia con el software. L.

Apoyo al Proyecto

Como se explica en la descripción de la Unidad de GIS, habrá una serie de metas específicas del proyecto que tendrán que cumplirse. Una revisión trimestral entre la unidad y BOLFOR asegurará que las metas se cumplan. La unidad no está prevista como una instalación de servicio y apoyo para la industria forestal, ni se pretenden brindar aplicaciones no relacionadas con el proyecto a las instituciones científicas. Se debe asegurar la integridad en el funcionamiento de la unidad y evitar que ésta tome una dirección errada. M.

Efectuar un Programa de Información sobre GIS

Parte del mandato de la unidad será el proporcionar información general sobre sus actividades, logros y avance a todos los miembros del consorcio. La vía para esto, será el boletín trimestral de BOLFOR. El director de la Unidad de GIS estará a cargo de la coordinación de toda la información.

IV-10

SECCION V CONTACTOS

CIMAR

:

Albert Schwiening Gerald Dauber

CORDECRUZ

:

Rodrigo Von Oven Andreas Carstens

Geosystems

:

Herman Lopez

Geoplus

:

Rafael Arias

Museo de Historia Natural Noel Kemppf M. :

Tim Killeen

PROMABOSQUE

:

Damir Matkovic

Swedforest

:

Lars Marklund Hannes Hoheisel

V-1

ANEXO A ADQUISICION DE FOTOGRAFIAS AEREAS

Se requerirán cinco tipos de actividades para este componente, las cuales se resumen a continuación. Apoyo de Campo - Establecer Puntos de Control Terrestre La adquisición e interpretación de fotografías aéreas involucra ciertos datos de referencia terrestre. Estos se refieren a los puntos físicos sobre el terreno, cuyas posiciones terrestres son conocidas con respecto a una variedad de sistemas de coordenadas horizontales y/o datos verticales. Estos puntos de control deberán ser identificables en el terreno y en las fotografías. Los puntos de control terrestre generalmente se establecen por medio de técnicas de agrimensura tales como triangulación transectos o picas. El control vertical se establece a través de técnicas de nivelación. El uso del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) se ha aplicado recientemente en la recolección de información, ya que se trata de un proceso de mayor exactitud y rapidez. El control terrestre preciso es importante para todo trabajo de fotogrametría, debido a que el proceso es fidedigno sólo si el control terrestre es también exacto. En esta actividad, los equipos de campo deberán realizar mediciones terrestres a lo largo de la concesión antes de tomarse las fotografías. Se prevee que este trabajo será efectuado por el personal de BOLFOR. Planificación de Vuelos En lugares como Santa Cruz, los patrones climáticos locales pueden variar considerablemente de un día a otro; además de que el clima subtropical presenta dificultades en cuanto a cobertura mínima de nubes y condiciones de poca humedad ambiental, ideales para la fotografía. Todo lo que significa que existe un número limitado de días con condiciones idóneas para la fotografía aérea. Por consiguiente, la empresa a cargo de esta actividad estará consciente de que los vuelos dependerán del clima y reservarán los días o semanas necesarios para aprovecha las condiciones climáticas ideales. Los vuelos generalmente se programan entre las 10 a.m. y las 2 p.m. para obtener el máximo de iluminación y el mínimo de sombra. Se deben considerar varios aspectos geométricos para la planificación de vuelos. Estos son (1) el largo focal de la cámara que se utilizará, (2) el tamaño del formato de la cámara, (3) la escala a tomarse, (4) la superficie de territorio que se cubrirá, (5) la elevación promedio del área que se fotografiará, (6) la superposición deseada y (7) la velocidad terrestre de la nave que se utilizará. La planificación de las misiones de vuelo requiere de cómputos y un mapa de vuelo que indique a la tripulación (1) la altura de vuelo a la que se tomarán las fotografías, (2) la ubicación, A-1

dirección y número de líneas de vuelo que se harán sobre la concesión, (3) el intervalo de tiempo entre disparos (exposiciones), (4) el número de disparos en cada línea de vuelo y (5) el número total de disparos requeridos para completar la cobertura de la zona de estudio. Corrección Fotogramétrica Posteriormente a la adquisición de las fotografías, la película debe ser procesada y ajustada para incorporar varias técnicas de corrección. Estas incluyen fotocoordenadas tomadas desde los puntos de control terrestre, así como la corrección de desplazamiento de relieve y cálculo de elevación de puntos terrenos. Estas mediciones se obtienen por medio de equipo especializado. Fotointerpretación y Digitalización Las fotografías aéreas contienen un registro detallado de los rasgos terrestres en el momento preciso en que se fotografiaron. Un fotointerpretador examina sistemáticamente las fotos y proporciona una interpretación de la naturaleza física de los objetos que aparecen en éstas. En general, el proceso de interpretación toma en cuenta las siguientes características: forma, tamaño, patrón, sombra, tono, textura y sitio. El proceso de interpretación de fotografías aéreas, típicamente implica el uso de un estereoscopio para obtener una vision tridimensional del terreno. Este proceso de interpretación debe basarse en una "clave" standard para categorías predefinidas o unidades de clasificación. Para esta actividad, se deberán identificar los siguientes rasgos: caminos - principales y rurales: hidrografía - ríos, arroyos, lagos y lagunas; infraestructura - fábricas, aereopuertos, industrias, centros urbanos y suburbanos; cobertura/uso de la tierra - bosque (delineando los tipos de bosque para cada concesión), pastizales, agricultura y humedales. La información adicional requerida para esta actividad, es la topografía del terreno, indicada por medio de curvas de nivel cada 25 metros, como mínimo para este trabajo. También es importante que se señalen los puntos de mayor y menor elevación con indicadores de elevación. El proceso de digitalización requiere el uso de computadores modernos que convierten los resultados de la fotointerpretación en grupos de datos digitales, que correspondan con las fotografías convencionales. Estos grupos de datos digitales pueden convertirse en mapas utilizando software regular y de mapeo, así como aparatos de impresión tales como plotters. Identificación Geográfica y Rotulado En general, el proceso de fotointerpretación es independiente del proceso de identificación geográfica y rotulado. En esta tarea, los interpretadores rotularán los rasgos principales directamente sobre el mapa o las hojas de datos digitales. Este proceso deberá incluir todos los caminos, ciudades y pueblos, ríos, arroyos, espejos de agua, infraestructura, etc.

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entre disparos (exposiciones), (4) el número de disparos en cada línea de vuelo y (5) el número total de disparos requeridos para completar la cobertura de la zona de estudio. Corrección Fotogramétrica Posteriormente a la adquisición de las fotografías, la película debe ser procesada y ajustada para incorporar varias técnicas de corrección. Estas incluyen fotocoordenadas tomadas desde los puntos de control terrestre, así como la corrección de desplazamiento de relieve y cálculo de elevación de puntos terrenos. Estas mediciones se obtienen por medio de equipo especializado. Fotointerpretación y Digitalización Las fotografías aéreas contienen un registro detallado de los rasgos terrestres en el momento preciso en que se fotografiaron. Un fotointerpretador examina sistemáticamente las fotos y proporciona una interpretación de la naturaleza física de los objetos que aparecen en éstas. En general, el proceso de interpretación toma en cuenta las siguientes características: forma, tamaño, patrón, sombra, tono, textura y sitio. El proceso de interpretación de fotografías aéreas, típicamente implica el uso de un estereoscopio para obtener una vision tridimensional del terreno. Este proceso de interpretación debe basarse en una "clave" standard para categorías predefinidas o unidades de clasificación. Para esta actividad, se deberán identificar los siguientes rasgos: caminos - principales y rurales: hidrografía - ríos, arroyos, lagos y lagunas; infraestructura - fábricas, aereopuertos, industrias, centros urbanos y suburbanos; cobertura/uso de la tierra - bosque (delineando los tipos de bosque para cada concesión), pastizales, agricultura y humedales. La información adicional requerida para esta actividad, es la topografía del terreno, indicada por medio de curvas de nivel cada 25 metros, como mínimo para este trabajo. También es importante que se señalen los puntos de mayor y menor elevación con indicadores de elevación. El proceso de digitalización requiere el uso de computadores modernos que convierten los resultados de la fotointerpretación en grupos de datos digitales, que correspondan con las fotografías convencionales. Estos grupos de datos digitales pueden convertirse en mapas utilizando software regular y de mapeo, así como aparatos de impresión tales como plotters. Identificación Geográfica y Rotulado En general, el proceso de fotointerpretación es independiente del proceso de identificación geográfica y rotulado. En esta tarea, los interpretadores rotularán los rasgos principales directamente sobre el mapa o las hojas de datos digitales. Este proceso deberá incluir todos los caminos, ciudades y pueblos, ríos, arroyos, espejos de agua, infraestructura, etc.

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ANEXO B PROCESAMIENTO DE IMAGENES PROVENIENTES DE DATOS DE SATELITE

El uso de datos de teledección, tales como fotografías aéreas e imágenes de satélite Landsat, SPOT y otras plataformas espaciales, es de gran importancia para la planificación de concesiones forestales, según lo define el Proyecto BOLFOR. Frecuentemente, en los países en vías de desarrollo, como es el caso de Bolivia, se carece o existe restricción en cuanto a información cartográfica precisa y reciente, así como a fotografías aéreas. Por consiguiente, es de gran importancia la adquisición de datos de teledección de fuentes tales como SPOT Image y Eosat (o sus distribuidores en Sudamérica). El costo de estos productos es elevado cuando se adquieren varias imágenes o información terrestre equivalente (una cinta que cubre 185 kilómetros cuadrados llega a costar hasta US$ 3.500) y se requiere el procesamiento de estos datos en bruto, previamente a la producción de "mapas" utilizables. Existen varios sistemas de "procesamiento de imágenes" (por ejemplo: ERDAS), al igual que software para GIS. Estos sistemas especiales de análisis de imágenes son utilizados para la clasificación de técnicas. El análisis de imágenes tiene varias formas y cada una de éstas tiene un costo asociado. Existen técnicas de clasificación supervisadas y no-supervisadas, que utilizan programas especiales para el uso de la información espectral que contienen las unidades básicas de una imagen raster de satélite (pixel), para identificar categorías similares que corresponden con las características bio-físicas de la superficie terrestre. Es importante comprender que la resolución de un pixel es el detalle más reducido de información que se puede interpretar a partir de datos de satélite. Actualmente, la resolución de las imágenes Landsat TM es de 30 metros y la del sistema Spot Panchromatic en blanco y negro es de 10 metros. Debe añadirse que esta información se obtiene de manera que los datos se acumulan en forma de unidades-pixel que son unidades-raster o bloques de información digital parecida a las imágenes de televisión. Esta información raster generalmente se convierte en datos en forma de polígonos o vectores, para la producción de mapas. Los datos procesados, ya sean imágenes fotográficas o mapas computarizados, pueden adquirirse y procesarse según se necesiten. Existen varias empresas especializadas (por ejemplo: SPOT Image de Reston, Virginia y EarthSat de Rockville, Maryland) en productos específicos, con correcciones geométricas, mapas y fotografías. Estos datos pueden solicitarse para formatos específicos de datos, para ser importados de manera directa a un GIS. Existen imágenes procesadas y en formato de cinta, disponibles a través de varias fuentes ubicadas en el Departamento de Santa Cruz. A principios de los 90 se adquirió, con financiamiento del Banco Mundial, un juego completo de imágenes Landsat TM que cubren la totalidad del departamento y que fueron utilizadas para una investigación de recursos naturales y suelos. Estos datos fueron procesados como imágenes de color falso con corrección geométrica y entregados a la Unidad de Recursos Naturales de CORDECRUZ. Los datos también se pueden obtener a través del contratista, EarthSat Inc., en los EE UU. Estas mismas imágenes de satélite fueron procesadas utilizando un proceso distinto de clasificación, por la empresa contratista alemana Kischer y Wolf, para el PLUS.

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Las imágenes con fechas posteriores, se pueden obtener por medio de otras instituciones y organizaciones. En Santa Cruz, dos empresas privadas, Geosystems y Geoplus, poseen varias imágenes Landsat y SPOT; CIMAR tiene también en sus archivos varias imágenes adicionales. En los Estados Unidos, el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, está realizando un proyecto de largo plazo para el monitoreo de bosques tropicales y posee varias imágenes recientes Landsat TM. Existe también otro proyecto de monitoreo de la cobertura boscosa en el Centro de Investigación Woods Hole, que ha obtenido imágenes específicas del departamento. Es sumamente importante reconocer que cada una de estas fuentes de datos de satélite tiene productos a distinta escala y con diferentes clasificaciones. Por ejemplo, el PLUS ha generado toda la información temática sobre el departamento a escala 1:250.000; pero mantiene gran parte de esta información con escalas mayores a 1: 100.000 y 1:500.000. Este proyecto también ha generado grupos de datos GIS sobre cobertura boscosa (con varios tipos de bosque), límites de concesiones y suelos. Es un imperativo que BOLFOR haga averiguaciones sobre el estado y disponibilidad de estos grupos de datos. La siguiente prioridad sería adquirir copias de estos datos, en forma digital (cinta, disco o CD ROM) y que el proyecto haga la veces de depositario. Con esto se evitarán gastos innecesarios y múltiples por parte de los varios usuarios. Un problema relacionado con esta actividad, radica en la resolución de restricciones relativas a derechos, impuestas por el proveedor; en este caso la empresa Eosat. En el futuro, el procesamiento de estos datos podrá realizarse contratando a las empresas mencionadas, en Santa Cruz (Geosystems y Geoplus) o en el exterior (Estados Unidos, Alemania, etc.).

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ANEXO C SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRAFICA (GIS)

Los sistemas de información geográfica brindan la capacidad para ingreso de datos, almacenamiento, manipulación, análisis y representación visual de datos geográficos, culturales, políticos, ambientales y estadísticos, dentro de un marco común espacial. Los datos analizados son una colección de información espacial (representada por medio de puntos, líneas y áreas) y sus atributos asociados (características de los rasgos que los puntos, líneas y polígonos representan). Algunos ejemplos de datos representados por puntos son pozos de agua potable, diques, estaciones de monitoreo y cimas de montañas. Las líneas se utilizan comúnmente para representar ríos, caminos o contornos. Los tipos de suelos, tipos de cultivos, jurisdicciones políticas y cuencas hidrográficas se representan como datos de área o polígonos. Entre las fuentes utilizadas para GIS se pueden mencionar mapas, fotografías aéreas, censos, notas de campo, fotos de satélite y registros meteorológicos. El advenimiento de computadores sofisticados con capacidad de almacenamiento masivo de datos, ha facilitado la integración de análisis de datos espaciales, estadísticas y representaciones gráficas computarizadas dentro de sistemas de información geográfica generales y de fácil acceso. La tecnología GIS amalgama las disciplinas de la cibernética (por ejemplo: el procesamiento de imágenes y reconocimiento de patrones), manejo de información, cartografía y manejo ambiental. El sistema de información geográfica se distingue de otros tipos de sistemas de información, por su capacidad para efectuar análisis espacial. Existen varios tipos de sistemas GIS de fácil acceso, así como ciertos rasgos comunes en sus respectivas capacidades. Debido a que la tecnología y el software cambian constantemente, es posible que en el futuro inmediato, las empresas comercializadoras de estos productos continúen añadiendo capacidad adicional a sus productos, a precios razonables. Un cambio significativo en cuanto a tecnología, ocurrido en años recientes, es la disponibilidad de sistemas de información geográfica (GIS) basados en microcomputadoras y en sistemas Unix. Estos sistemas han reemplazado virtualmente los sistemas de mayor precio del tipo mini y mainframe; utilizados hasta hace pocos años. La selección del software para GIS debe estar relacionada con la definición clara de las necesidades de análisis de datos. Características de Datos Espaciales La ubicación geográfica de cada detalle de datos (o "atributo") es la clave para la identificación de datos, utilizada en la descripción y organización de datos en un GIS. La integridad de este descriptor espacial como parte de la base de datos, permite procedimientos normales de manejo de sistemas de datos y aumenta la capacidad de manipulación y análisis geográfico de los datos. El concepto de análisis de datos relacionados con posiciones geográficas, es común en estudios epidemiológicos. Un enfoque analítico comúnmente utilizado es la asignación de colores o patrones a temas múltiples y la superposición de éstos con transparencias de color que revelan las relaciones espaciales. Este proceso de superposición de mapas es una de las principales funciones de los C-1

GIS. Estos sistemas también efectúan otros análisis, tales como tabulaciones cruzadas de datos, selección de atributos, combinaciones de Boole, modelado y representaciones visuales especiales. Los datos geográficos pueden representarse utilizando dos formatos: raster/cuadrícula o vector/polígono. El formato raster/cuadrícula se refiere a valores de atributos y referencias espaciales ligadas a intersecciones específicas x, y ó cuadrículas espaciales (por ejemplo: latitud/longitud). El espaciamiento fino de la cuadrícula permite una alta resolución y una buena definición de características espaciales. La escala es también importante en el espaciamiento de cuadrículas, ya que los estudios de mayor escala (menor área) requieren niveles más altos de exactitud y un espaciamiento más fino de la cuadrícula. En contraste, los estudios de menor escala (mayor área) no requieren rasters o cuadrículas tan detalladas. Las estructuras de datos vector/polígono, por otra parte, describen únicamente líneas o formas de rasgos geográficos. Por ejemplo, un lago se puede describir por medio de las coordenadas que comprenden la circunferencia de los límites externos del lago y se pueden acumular y almacenar en el GIS como un "calco" de estos rasgos. Los atributos geográficos del lago podrán mantenerse constantes, aunque cambie la resolución de las coordenadas de los límites del lago. Ingreso de Datos Los datos ingresados en un GIS incluyen datos espaciales provenientes de mapas, teledetectores (fotografía aérea e imágenes de satélite) y monitoreo ambiental. Los GIS requieren el ingreso de dos tipos diferentes de datos: referencias geográficas y atributos. Los datos de referencia geográfica son las coordenadas que describen la ubicación de la información espacial. Este tipo de ingreso de datos generalmente se efectúa por medio del proceso conocido como digitalización. Para este fin, se utiliza un aparato periférico especial - llamado digitalizador - para convertir un dibujo o mapa al formato digital. La mayoría de los trabajos de GIS requieren un extenso proceso de ingreso de datos para la digitalización, el cual implica un gran número de horas-persona. El ingreso de datos de atributos (por ejemplo: valores paramétricos de calidad de agua) se efectúa por medio de teclado, lectura de cinta magnética o carga desde otro sistema (de computadoras). Debido a que los datos que forman parte de la base de datos del GIS, generalmente provienen de distintas fuentes y como la digitalización puede ser efectuada por personal con distinto grado de experiencia, gran parte de la creación de bases de datos para GIS implican un alto grado de validación y control de calidad. Una vigilancia permanente sobre la calidad de datos, tiene como consecuencia lógica la confianza en los resultados gráficos y analíticos del GIS. Manejo de Bases de Datos y Almacenamiento de Datos La característica que distingue a un GIS de otros sistemas de manejo de bases de datos y procedimientos manuales de superposición de mapas, es la forma en que éste almacena los datos espaciales y los hace disponibles al acceso de usuarios y al análisis. Los mapas derivados y los grupos de datos pueden convertirse en parte de la base de datos del GIS por medio de un proceso de retroalimentación que permite la obtención y representación gráfica sin necesidad de pasar nuevamente por el proceso de análisis. Las capas de mapas y datos pueden superponerse durante el análisis para producir varios mapas, utilizando las funciones de representación gráfica C-2

de información del GIS. Este proceso de generación de datos requiere un análisis especial y capacidad de tabulación proporcionados por el sistema de manejo de bases de datos. Debido a que las limitaciones de análisis y procesamiento de cada GIS varían de una empresa de servicios a otra, se deberán entender claramente los métodos analíticos y los requerimientos anticipados de manejo de bases de datos, previamente a la selección de un sistema en particular. El almacenamiento eficiente organiza los datos espaciales en un formato que permite actualizaciones rápidas y precisas, así como correcciones de la base de datos. El almacenamiento de datos se refiere a la forma en que los formatos y estructuras de datos reciben apoyo durante los procedimientos con datos. Generalmente, se usa un diccionario de datos para organizar una base de datos y registrar información geográfica y sobre atributos del sistema. La información almacenada relacionada con bases de datos incluye estructuras de datos, formatos y métodos de acceso. Los diccionarios de datos son de gran utilidad, específicamente para el manejo de sistemas activos y crecientes de información geográfica. Manipulación y Análisis de Datos El sistema de manejo de bases de datos GIS proporciona la capacidad para averiguar, manipular y extractar referencias geográficas y datos sobre atributos. Una de las principales funciones de un GIS es el análisis de capas múltiples de datos dentro de un área geográfica escogida. Con un GIS es posible realizar manipulaciones estadísticas standard de datos sobre atributos, así como hacer averiguaciones de tipo Boole sobre archivos de datos de atributos, generar desviación media y standard para rangos de datos numéricos y clasificación de datos en unidades de mapeo. Otra capacidad del GIS para la manipulación de datos y análisis incluye preguntas sobre distribuciones espaciales de datos especiales y preguntas sobre datos que representen arreglos espaciales para un criterio específico. Representación Gráfica de la Información La representación gráfica de la información incluye la representación de datos en bruto y de los resultados de la manipulación y análisis de datos. Los resultados son varios: mapas, gráficos de distinto estilo, modelos de superficie, listados y representaciones híbridas. La forma (medio) de presentación de los resultados varía e incluye: imágenes CRT (monocromas o en colores), diapositivas en colores (de imágenes virtuales o directamente de planos gráficos parciales), ploteos en película (originales para la impresión), discos flexibles con datos digitales de imágenes, copias en microfilm (o "fichas") de imágenes gráficas o copias impresas de gráficas. Es importante diferenciar los resultados (previamente descritos) y los análisis espaciales. El análisis geográfico/espacial de datos generalmente precede a las representaciones gráficas de datos, aunque la representación inicial de datos "en bruto" puede servir como prueba útil de hipótesis para el análisis de datos de atributos o espaciales. Un sistema de información geográfica amplio, sirve de apoyo a varios instrumentos periféricos computarizados y gráficos, los cuales proporcionan la mayoría de los tipos de resultados mencionados previamente.

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ANEXO D ADQUISICION DE FOTOGRAFIAS AEREAS EN COLOR

Introducción El Proyecto BOLFOR está diseñado para reducir la degradación de los recursos forestales, de suelos y agua, así como para proteger la diversidad biológica de los bosques de Bolivia, particularmente en el Departamento de Santa Cruz. El proyecto debe desarrollar, en colaboración con instituciones gubernamentales y privadas, la capacidad de los sectores público y privado para crear y ejecutar programas de uso forestal sostenible. El proyecto reconoce la necesidad de adquirir información actualizada y significativa sobre aspectos físicos, bióticos y socio-económicos, dentro de un marco práctico. La recolección, análisis e interpretación de esta información, tendrá como resultado un uso racional de las tierras de concesiones forestales y recursos naturales en el Departamento de Santa Cruz. Este servicio, apoyado por BOLFOR en calidad de aplicación a la industria maderera, proporcionará fotografías aéreas en color a varias escalas, de un segmento de la concesión forestal de Moira. Servicios Requeridos Las fotografías se tomarán en la concesión forestal de Moira, que se encuentra ubicada aproximadamente a 350 km al Norte de Santa Cruz. La zona de interés contiene de 150.000 a 200.000 hectáreas y tiene las siguientes coordenadas: 14E38', 62E15' NO; 14E56', 62E15' SO; 14E45', 61E52' SE y 14E38', 61E52' NE. El contratista trabajará con BOLFOR para establecer suficientes puntos de control terrestre. El personal de campo del proyecto establecerá marcadores definidos en la zona de vuelo, previamente a la toma de fotografías. El contratista efectuará las líneas de vuelo necesarias, a la altitud adecuada para producir tres (3) escalas de fotografías en color. Las escalas serán de 1:10.000, 1:20.000 y 1:50.000. Todas las fotografías serán corregidas geométricamente por medio de las técnicas fotogramétricas apropiadas. Las fotografías en color serán foto-interpretadas con asistencia del personal de BOLFOR. Deberán indicarse por lo menos siete (7) tipos de vegetación, incluyendo tipos de clasificación forestal. Otras unidades que deberán identificarse serán ríos, arroyos, lagos/lagunas, caminos principales, caminos secundarios, sendas, viviendas, pueblos/comunidades y áreas desmontadas. El relieve topográfico será indicado con curvas de nivel cada 20 metros. Los puntos de mayor y menor elevación también deberán señalarse. Todos estos rasgos deberán estar rotulados en el mapa e incluirán todos los caminos, pueblos, ríos, arroyos, espejos de agua y otros puntos significativos. Toda la información previamente mencionada será digitalizada en tres escalas cartográficas (como se establece previamente) en un formato digital standard compatible con el sistema Arc/Info, (el contratista debe ponerse en contacto con BOLFOR para recibir especificaciones actualizadas de este formato a tiempo de prepara su propuesta). D-1

Productos Como parte de este trabajo, el contratista deberá proveer los siguientes artículos para cada una de las tres escalas de las fotografías: Un (1) juego de todos los negativos; Dos (2) juegos de fotografías en color; Un (1) juego de impresiones (por plotter) de cada una de las tres escalas (tres juegos de mapas) Un (1) juego de cintas de formato digital x Cronograma Se estima que este componente puede efectuarse en tres meses. El establecimiento de marcadores terrestres y apoyo de campo finalizará el primer mes después de la otorgación del contrato (por parte de BOLFOR). El proceso de corrección fotogramétrica, fotointerpretación, digitalización e identificación y rotulado geográfico se finalizará dos meses después de la obtención de las fotografías aéreas. Cotizaciones El contratista podrá ponerse en contacto con BOLFOR para aclarar cualquier punto. Las licitaciones deberán enviarse en sobre cerrado a: BOLFOR - Contrato para fotografía aérea Prolongación Beni #149 Casilla #6204 Santa Cruz, Bolivia Tel 364704 Para ser consideradas, todas las licitaciones deberán contener la siguiente información: Tipo de aeronave Tipo de cámara, con especificaciones Mapa del área, con líneas de vuelo Horas estimadas de vuelo/costo por hora Costo de procesado de película Costo de corrección fotogramétrica y fotointerpretación Costos de digitalización, rotulado e impresión (por plotter) Fechas estimadas de realización de servicios y entrega de productos Lista de todos los productos que se entregarán Costo final por el total de los servicios

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PAUTAS PARA LA UTILIZACION DE IMAGENES DE SATELITE PARA EL MAPEO DE VEGETACION

Introducción El uso de imágenes de satélite para el análisis de cobertura terrestre y uso de la tierra ha evolucionado considerablemente en los últimos 25 años (desde el primer Landsat, ERTS 1, de 1971). Los avances en tecnología de scanners, computadoras y mejoras en el procesamiento de datos espectrales, han hecho que esta información esté fácilmente disponible a numerosos usuarios. Actualmente las computadores personales con tecnología de punta pueden superar, en velocidad de procesamiento y capacidad de representación gráfica, a los resultados que se obtenían hace 15 años con sistemas de procesamiento de imágenes, avaluados en millones de dólares. La interpretación de datos de satélite (en este documento se hace referencia a datos Landsat TM y SPOT) y la producción de mapas consta de varios pasos. Estos se detallan a continuación. Identificación del Area de Estudio Todos los trabajos de mapeo en el departamento deberán ser planificados de acuerdo a los mapas topográficos del Instituto Geográfico Militar (IGM) con escala 1:50.000. Estos mapas cubren la mayor parte del departamento. También, la Agencia de Cartografía del Departamento de Defensa de los EE UU ha elaborado mapas topográficos a escala 1:100.000, los cuales se pueden obtener de diversas fuentes fuera de Bolivia. Las Cartas Operacionales de Navegación (ONC), de escala 1:1 millón, son de gran utilidad para la planificación de reconocimientos. El primer paso para este proceso, es demarcar el área de estudio en los mapas previamente mencionados y determinar las coordenadas. El análisis de imágenes de datos de satélite deberá incluir ajustes regulares de brillo, corrección geométrica y proyección apropiada (UTM). Generalmente, para estudios de vegetación, el procesamiento de imágenes utiliza cuatro bandas de datos espectrales para lograr una clasificación preliminar no supervisada, (se podrán usar varios algoritmos tales como componente principal, vecino más cercano, etc.). Los resultados se muestran en forma de una composición de color falso y el analista de imágenes asigna colores específicos a cada "grupo" de clases espectrales estadísticamente separadas (por ejemplo: agua, tierra yerma, agricultura). Esta ''capa" clasificatoria debe ser luego combinada con una cuadrícula y sistema de coordenadas de referencia, así como con rasgos culturales cartográficos. Estos últimos y la información deben digitalizarse a partir de los mapas base del IGM. Finalmente, se genera un "mapa" como fotoimagen (si se utiliza película y revelado) o como impresión térmica (producto de un impresor láser o térmico).

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Inventario El personal de campo deberá llevar los productos previamente mencionados a la zona de estudio y utilizarlos como referencia, junto con los mapas topográficos del IGM. Si se coloca acetato sobre los mapas, se puede dibujar directamente sobre estos o sobre las imágenes, sin inutilizarlos para uso posterior. Esta fase también requerirá el uso de GPS para la recolección de información con referencia terrestre. El primer paso es localizar puntos de mayor tamaño, fácilmente reconocibles, que puedan ser vistos en la imagen Landsat. Entre estos se puede mencionar, espejos de agua tales como lagunas y lagos (de por lo menos 10 hectáreas), pueblos, caminos principales, asociaciones distintivas de vegetación (por ejemplo: humedales o una comunidad formada por tacuarales y palmares). Estas áreas deben identificarse en los mapas topográficos del IGM y en la imagen Landsat (uso de GPS). Todo el mapeo de vegetación e inventario forestal consiguiente deberá efectuarse con relación a los mapas de referencia. El uso de claves numeradas para cada ubicación en el mapa (por ejemplo: una laguna marcada con el número 1, un pueblo marcado con el número 2) con descripciones generales, es importante para futuras referencias. En muchos casos se elabora una papeleta para datos topográficos, la cual es una referencia útil. También se debe tomar en cuenta la época del año en que se realiza el trabajo de campo y las fechas de las imágenes de satélite. Las diferencias fenológicas en la vegetación son factores significativos para la información espectral Landsat. Lo cual significa que si uno se encuentra en el terreno durante la época seca (poco verdor) y trata de usar una imagen de la época lluviosa (alto verdor), es muy probable que existan pocas correlaciones. El investigador de campo podrá elaborar clasificaciones principales de bosque, vegetación y agricultura. Los ejemplos de estas clases deberán mapearse directamente en la imagen de satélite, durante la estadía en el campo. También es aconsejable tener un archivo fotográfico de estas áreas, utilizando una cámara de 35 mm con película en color. Procesamiento de la Imagen Final El investigador deberá reunirse con el analista de imágenes a su llegada del campo y colaborar en la producción de una imagen supervisada de clasificación. Ambos deberán comparar y correlacionar las áreas de clasificación identificadas en los mapas de campo, con las imágenes en la pantalla del sistema de procesamiento de imágenes, (las unidades utilizadas en la pantalla son pixels). El analista, crea con el cursor, un polígono o ventana alrededor de cada unidad de clasificación y luego crea una archivo de datos de referencia para cada clase. Después de este proceso, el sistema de procesamiento de imágenes efectúa otra serie de funciones algorítmicas para llegar a un sistema "nuevo" de clasificación para toda el área de estudio. Después de mutua consulta, el analista y el investigador se pondrán de acuerdo sobre los patrones de color para indicar cada clase e imagen final. El resultado será una imagen supervisada, georeferenciada de cobertura terrestre y uso de la tierra.

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CREACION DE LA UNIDAD GIS

Introducción El Proyecto BOLFOR está diseñado para trabajar a nivel de concesiones, con las personas que se encuentran a cargo de la toma de decisiones sobre planificación y desarrollo del manejo forestal. El proyecto reconoce la necesidad de obtener información actualizada y significativa sobre aspectos físicos, bióticos y socio-económicos, dentro de un marco práctico. La recolección, análisis e interpretación de esta información tendrá como resultado un uso racional de la tierra y recursos, en las concesiones forestales del Departamento de Santa Cruz. La Unidad de GIS, proporcionará procesamiento de imágenes y GIS para la utilización de varias fuentes de información (por ejemplo: mapas tradicionales con varias escalas y datos de satélite) para el manejo forestal sostenible. BOLFOR ha planificado que el CDF, CIMAR y PROMABOSQUE asignen un técnico a tiempo completo para participar en las actividades de la unidad. Objetivos La creación de la Unidad de GIS tendrá los siguientes propósitos: C

demostrar el uso de datos de satélite y tecnología de GIS para el manejo de concesiones forestales;

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proporcionar la oportunidad para la transferencia de tecnología, por medio de aplicaciones, demostraciones y capacitación; y

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trabajar con los sectores privado, gubernamental y científico para crear técnicas mejoradas para el manejo forestal.

Como generalmente ocurre en estos casos, la adquisición, instalación y funcionamiento de esta unidad se efectuará durante un período de varios meses. Estructura Organizativa BOLFOR proporcionará un especialista a tiempo completo, durante un período de 11/2 a 2 años, para dirigir la Unidad de GIS; esta persona será responsable del funcionamiento de las instalaciones. Cada organización, CIMAR, CDF y PROMABOSQUE, asignarán un técnico a la unidad. El grupo realizará todas las actividades como equipo. PROMABOSQUE deberá contribuir con una oficina, ubicada en el centro y con el apoyo logístico a la unidad. Este incluirá el costo de electricidad, agua y teléfono y una secretaria a tiempo completo. BOLFOR determinará con cada organización el respectivo campo de enfoque. En general, la Unidad de GIS realizará aplicaciones en los siguientes temas: (1) mapeo a gran escala de concesiones utilizando imágenes de satélite, (2) demarcación de concesiones utilizando GPS e D-5

imágenes de satélite, (3) fusión de grupos de datos de etapa múltiple para el mapeo e inventarios de concesiones forestales, (4) investigación de técnicas de evaluación rápida utilizando datos de satélite y GIS, (5) combinación de GPS, imágenes de satélite y GIS para el desarrollo de planes integrados de manejo de recursos en zonas de concesiones forestales y (6) utilización de GIS para evaluaciones de impacto ambiental en concesiones forestales. El Proceso de Implementación BOLFOR adquirirá el equipo para procesamiento de imágenes y GIS, instalará el equipo y realizará un programa de capacitación sobre procesamiento de imágenes, GIS y GPS. Se planifica finalizar la adquisición e instalación del equipo hasta fines de 1995. Se diseñará un programa de capacitación, una vez aprobada la compra. BOLFOR confía en que la Unidad de GIS proporcionará un nivel considerable de aplicación y transferencia de tecnología a una amplia gama de usuarios. Se anticipa que varias de las instituciones cooperantes poseerán sus GIS propios en los años venideros y que mientras tanto habrán tenido la oportunidad de usar la Unidad de GIS de BOLFOR para su capacitación y desarrollo.

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