(Ndvi) En La Zona Este Del Departamento Del Tolima
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ANÁLISIS DEL ÍNDICE NORMALIZADO DE DIFERENCIA DE VEGETACIÓN (NDVI) EN LA ZONA ESTE DEL DEPARTAMENTO DEL TOLIMA SINDIA CAROLAING BEJARANO MURCIA LAURA CAMILA BERNAL RODRIGUEZ MONOGRAFÍA PRESENTADA COMO REQUISITO PARCIAL PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL DIRECTOR: INGENIERO JORGE ARMANDO HERNÁNDEZ LÓPEZ UNIVERSIDAD DE IBAGUÉ FACULTAD DE INGENIERÍA – PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL 2018 1 NOTA DE ACEPTACIÓN _______________________ ____________________________ Presidente del jurado ________________________________________ Nombre del jurado ________________________________________ Nombre del jurado 2 Agradecimientos Inicialmente le doy gracias a Dios por darme fuerza y permitirme llegar a este punto de mi vida. Estoy agradecida con mi mama, ella es la persona que me ha ayudado y me ha motivado cada día a seguir adelante ya que sin ella no hubiera podido tener otro logro más en mi vida, a mi padre que fue la persona que me crio y me enseño los valores que se deben de tener como persona y a mi hermano que lo es todo para mí. También le quiero agradecer a los profesores e ingenieros que me dieron clase en el transcurso de estos cinco años, personas que estuvieron en el desarrollo y en el proceso de esta dura carrera explicando todos sus conocimientos con respecto a los diferentes temas. Sindia Carolaing Bejarano Murcia Mis principales agradecimientos son para mi papa el señor Antonio Bernal quien me ha enseñado con su ejemplo el valor de hacer las cosas, junto con mi madre Gloria Rodríguez dieron su sacrificio para emprender esta carrera y la elaboración del trabajo, a mi compañera de trabajo Sindia Carolaing Bejarano quien puso todo su empeño y dedicación en este trabajo, al docente guía y a mis compañeros cuyas asesorías y opiniones hicieron posible esta culminación. Laura Camila Bernal Rodríguez 3 Dedicatoria Sindia Carolaing Bejarano Murcia Este proyecto se lo quiero dedicar a Dios, por darme la sabiduría y la fuerza suficiente para seguir siempre adelante, a mi madre que es el motor de mi vida para mirar siempre hacia adelante, para cumplir todos mis sueños y nunca rendirme, a mi padre que así sea con un granito de arena me ha ayudado en este proceso de mi vida y ha ayudado a que yo este donde estoy en estos momentos de mi vida, a mi hermano que es lo más lindo que yo tengo en mi vida y que es un gran apoyo para mí. También se lo quiero dedicar a todas las personas que creyeron en mí y a las que no también, estoy logrando uno de los muchos sueños que tengo y que espero seguir cumpliendo en el transcurso de mi vida. Laura Camila Bernal Rodríguez La presente monografía de grado tiene una dedicatoria especial a mis padres quienes me han dado la oportunidad de realizar mis estudios, también me han apoyado durante el desarrollo de esta monografía con su tiempo y comentarios constructivos. Por otra parte al docente guía de este trabajo el ingeniero Jorge armando quien desmedidamente le brindó sus conocimientos y experiencias que lo enriquecieron y permitieron obtener estos resultados. 4 TABLA DE CONTENIDO Pág. 1. Resumen 9 2. Abstract 10 3. Introducción 11 4. Justificación 12 5. Objetivos 13 5.1 Objetivo general 13 5.2 Objetivo específico 13 6. Marco Teórico 14 6.1 SIG 14 6.2 Teledetección 14 6.3 Imágenes satelitales 14 6.3.1 Satelitales 14 6.3.2 Landsats 18 6.4 Corrección atmosférica 20 6.5 Herramientas tecnológicas 20 6.5.1 Idrisi Selva 21 6.5.2 Arcgis 21 6.6 Índice de vegetación diferencial normalizado 21 6.6.1 Reclasificación cobertura vegetal 21 7. Marco Conceptual 23 8. Área de Estudio 24 8.1 Rovira 25 5 8.2 Chaparral 25 8.3 Valle de San Juan 25 8.4 Ortega 25 8.5 Roncesvalles 26 8.6 San Antonio 26 8.7 Coyaima 26 8.8 San Luis 26 9. Metodología 26 10. Resultados 30 10.1 Fase 1. Estudio del arte 30 10.2 Fase 2. Corrección atmosférica 31 10.3 Fase 3. NDVI 31 11. Conclusiones 45 12. Bibliografía 46 TABLA DE ILUSTRACIONES pág. Ilustración I Municipios de la zona Este del departamento del Tolima 24 Ilustración II Mapa conceptual 28 Ilustración III Imágenes satelitales 30 Ilustración V Clasificación de la cobertura vegetal-Ortega 32 Ilustración VI Clasificación de la cobertura vegetal-Chaparral 34 Ilustración VII Clasificación de la cobertura vegetal-Coyaima 35 6 Ilustración VIII Clasificación de la cobertura vegetal-Roncesvalles 37 Ilustración IX Clasificación de la cobertura vegetal San Antonio 38 Ilustración X Clasificación de la cobertura vegetal Valle del San Juan 40 Ilustración XI Clasificación de la cobertura vegetal-Rovira 41 Ilustración XII Clasificación de la cobertura vegetal-San Luis 43 LISTADO DE TABLAS Pág. Tabla I Bandas del MSS 15 Tabla II Bandas TM 16 Tabla III Bandas ETM+ 17 Tabla IV Bandas OLI 18 Tabla V Reclasificación cobertura vegetal 22 Tabla VI Valores de pixeles-Corrección Atmosférica 31 Tabla VII Áreas-Ortega 33 Tabla VIII Áreas-Chaparral 34 Tabla IX Áreas- Coyaima 36 Tabla X Áreas-Roncesvalles 38 Tabla XI Áreas-San Antonio 39 Tabla XII Áreas-Valle del San Juan 40 Tabla XIII Áreas-Rovira 42 Tabla XIII Áreas- San Luis 44 7 LISTADO DE ECUACIONES Pág. Ecuación I Cálculo del NDVI 21 8 1. Resumen La vegetación es uno de los indicadores que presenta mayor importancia en el desarrollo y crecimiento del ecosistema, el deterioro de esta capa es producido por la utilización que se le da para las actividades antrópicas y desarrollo de los municipios. Se trabajó con el índice normalizado de diferencia de vegetación conocido como el NDVI por medio de imágenes satelitales para los años desde el año 1970 hasta el año 2017, las cuales fueron procesadas manejando la herramienta de información IDRISI, el cual realiza la corrección atmosférica y a continuación se procesó en el programa ARGIS el índice NDVI el cual fue utilizado para conocer y evaluar los cambios de vegetación que se han venido presentando en la zona Este del departamento del Tolima. En el estudio realizado se evidenció que en el municipio de Roncesvalles ha ido disminuyendo su vegetación cerrada en el transcurso del tiempo. En el año 2017 ha disminuido más del 48% a comparación de la obtenida en el año 1977, presentando así en un área en 1977 de 206679 hectáreas y en el 2017 de 108768 hectáreas, este cambio se debe al crecimiento población donde se evidencia el cambio del uso del suelo. 9 2. Abstract Vegetation is one of the indicators that is most important in the development and growth of the ecosystem, the deterioration of this layer is produced by the use given to anthropic activities and development of municipalities. We worked with the normalized vegetation difference index known as the NDVI by means of satellite images for the years from 1970 to 2017, which were processed using the IDRISI information tool, which performs atmospheric correction and then the NDVI index was processed in the ARGIS program, which was used to know and evaluate the vegetation changes that have been occurring in the eastern area of the department of Tolima. In the study realized that in the municipality of Roncesvalles has been decreasing its vegetation closed in the course of time. In the year 2017 has decreased more than 48% compared to that obtained in the year 1977, thus presenting in an area of 1977 of 206679 hectares and 2017 hectares 108768, this change is due to the growth population where it is evident the change of land use. 10 3. Introducción La teledetección, ha implementado nuevos mecanismos de percepción remota como la espacial, la cual es una técnica que permite adquirir imágenes de la superficie terrestre o marina y la atmósfera desde sensores instalados en plataformas espaciales. (Teledeteccion, 2007), por lo tanto para realizar el estudio de la cobertura vegetal se requieren de imágenes satelitales las cuales son la representación visual de los datos reflejados por la superficie de la tierra que captura un sensor montado en un satélite artificial. Los datos son enviados a una estación terrena en donde se procesan y se convierten en imágenes. Los satélites a través de la teledetección o sensores remotos, permiten la adquisición de información sobre objetos o cuerpos que hay en la tierra. (BITS, 2015) Con las imágenes satelitales adecuadas se realiza la corrección atmosférica la cual tiene como propósito eliminar el efecto de los aerosoles y la radiancia intrínseca que se introduce en el sensor y se ve reflejado en la imagen, como producto de la interacción del sensor con la atmósfera. Con el proceso de corrección atmosférica se logra mejorar la calidad visual de la imagen; así como, eliminar el componente intrusivo de la atmósfera. (Aguilar-Arias, 2014) Por lo anterior es necesario contar con imágenes satelitales donde no presenten nubosidad para poder realizar el estudio del NDVI en la zona este del departamento del Tolima, la cual es conformada por los municipios Chaparral, Coyaima, Rovira, San Luis, Valle del San Juan, Roncesvalles, San Antonio y Ortega, para así analizar los diferentes cambios y/o alteraciones que han venido surgiendo en el transcurso del tiempo. 11 4. Justificación La cobertura vegetal es uno de los factores más importantes para los seres humanos ya que hace parte fundamental del ciclo de la naturaleza, es una de las maneras más eficientes para detener la erosión del suelo y su degradación. A futuro el cambio climático se va a ver más afectado debido a que las temperaturas van a aumentar por eso necesitamos una cobertura en el suelo, al no haber cobertura en el suelo lo que se va a generar son erosiones, disminución en los cultivos, la perdida de materia orgánica y los campesinos se van a ver afectados en sus ganancias debido a que la cosecha que va a generar es mínima, debido a esto, es necesario realizar los métodos de imágenes satelitales, los cuales estudien determinadamente el desarrollo de la vegetación en este caso el NDVI.