L’uso di strumenti open source per la caratterizzazione di un paesaggio. Il plugin LecosS

I risultati di questo caso studio riguardano il progetto definitivo del corso di laurea sui sistemi di informazione geografica insegnata da GeoPoint. Abbiamo proposto di studiare un paesaggio usando il plugin Landscape Ecology (LecoS) in Qgis 2,01 Dufour. Lo studio è stato condotto in una regione del Portogallo centrale, Comune di Coimbra, con una superficie totale di 31940ha e ha coordinate geografiche 40 ° 12 “11.84 «Nord, 8 ° 24 “37.15» Ovest. Perché la nuova riorganizzazione amministrativa comunale si sono suddivisi in 18 parrocchie, che sono per lo più nelle aree urbane (Figura 1).

Localizzazione geografica della municipalità di Coimbra.

Localizzazione geografica della municipalità di Coimbra.

La caratterizzazione del paesaggio è condotto utilizzando gli indici quantitativi di metrica del paesaggio. Tali indici sono quindi utilizzati per descrivere le caratteristiche strutturali del paesaggio, per documentare il cambiamento e la loro relazione con l’insorgenza di diverse specie o gruppo di specie (Turner et al, 2001 ;. Olsen et al, 2007 ;. Fidalgo et al. , 2009). Il numero di parametri è estremamente ampia e può essere calcolato a livello del paesaggio, classe e macchia (Turner et al, 2001 ;. Fidalgo et al, 2009. ). Le metriche possono essere calcolate dal Corine Land Cover, uso del suolo (COS 90 e COS2006) o mappe di copertura del suolo prodotta da noi. Secondo Martin Jung (2012), Landscape Ecology Stistics (Lecos) è un modulo di Qgis utilizzato per calcolare le metriche del paesaggio nei livelli raster. Il risultato può essere disponibile in formato CSV.

Metodi

Le metriche del paesaggio sono state calcolate utilizzando il progetto Corine Land Cover (CLC) degli anni 1990 e 2006. A questo scopo è stato necessario trasformare le coperture in formato raster con dimensioni della cella 50x50 metri. Utilizziamo lo strumento GRASS r.to.raster presente nella toolbox e il livello di classificazione CLC. Dopo la trasformazione delle coperture per calcolare le metriche nel plugin Landscape Ecology (LecoS) utilizzando il grafico modellatore (Figura 2).

Calcoli delle metriche del paesaggio (nel 1990 e 2006).

Calcoli delle metriche del paesaggio (nel 1990 e 2006).

Si calcola l’area di copertura del suolo, proporzione del paesaggio, densità, numero di macchie, quella più grande, quella più piccola, distanza e la dimensione effettiva delle macchie (Tabella 1). Le misure di diversità del paesaggio sono state calcolate con lo Shannon index, l’uniformità e lo Simpson index.

Risultati

Dalle analisi delle metriche di paesaggio calcolati si è constatato che vi è stato un aumento del grado di disturbo antropico e quindi una maggiore frammentazione di usi tra il 1990 e il 2006 il numero di patch di «Foresta aree semi naturali» e «aree agricole» è diminuito tra il 1990 e il 2006 (Tabella 1). Questa metrica può darci qualche indicazione di processi ecologici aumento o in diminuzione le relazioni tra popolazioni e habitat (Viana e Aranha, 2008). Degna di nota è la distanza media tra i punti, una misura che ci permette di capire il grado di frammentazione del paesaggio, il declino di «Foreste e aree semi naturali» 1990-2006 a scapito di un aumento delle «aree artificiali» (Tabella 1).

Modello per calcolare le metriche del paesaggio nel 1990.

Modello per calcolare le metriche del paesaggio nel 1990.

Dal 1990 al 2006 la diversità è aumentata, ma è noto che questo risultato è direttamente correlata al trasferimento tra copertura del suolo, in particolare la perdita di «aree agricole» e «Foresta e semi aree naturali». Lo stesso è accaduto con l’uniformità.

In conclusione

E “stato possibile determinare le metriche di paesaggio utilizzando il plugin LecoS, notando che l’area di studio presenta problemi di frammentazione a causa l’elevato grado di disturbo antropico. Qgis ha dimostrato di essere molto intuitivo e molto pratico nel calcolo delle metriche di paesaggio in assenza di alcun vincolo. È davvero robusto e semplice rispetto alla soluzione software proprietario. In futuro abbiamo intenzione di applicare questo metodo alle aree che hanno problemi con le specie invasive per studiare il loro comportamento nel paesaggio.

Riferimenti

  • Fidalgo, B., R. Salas, et al. (2009). «Estimation of plant diversity in a forested mosaic landscape: the role of landscape, habitat and patch features.» Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 5 (2): 65-73.

  • Viana, Hélder; Aranha, José (2008) - Estudo da alteração da cobertura do solo no Parque Nacional da Peneda Gerês (1995 e 2007). Análise temporal dos padrões espaciais e avaliação quantitativa da estrutura da paisagem. X Encontro de Utilizadores de Sistemas de Informação Geográfica, 14 a 16 de Maio de 2008 – Oeiras.

  • Martin Jung (2012) LecoS - A QGIS plugin to conduct landscape ecology statistics, http://plugins.qgis.org/plugins/LecoS.

  • Olsen, L., V. Dale, et al. (2007). «Landscape patterns as indicators of ecological change at Fort Benning, Georgia, USA.» Landscape and urban planning 79: 137-149.

  • Turner, M. G., R. Gardner, et al. (2001). Landscape ecology in theory and practice: pattern and process. New York.

Autori

André Duarte

André Duarte

Questo articolo è stato scritto nel luglio 2014 da André Duarte. Ha una laurea in ingegneria in risorse forestali e Maestro delle Risorse Forestali della Escola Superior Agraria de Coimbra. Laurea in Sistemi Informativi Territoriali da GeoPoint. Attualmente collabora con il Grupo Portucel Soporcel.