Utilizarea instrumentelor cu sursă deschisă pentru caracterizarea unui peisaj. Plugin-ul LecosS

Acest studiu de caz provine din proiectul final de absolvire a Sistemelor de Informații Geografice predate de către GeoPoint. Ne-am propus să studiem un peisaj folosind Plugin-ul de Ecologie Peisagistică (LecoS) în QGIS 2.01 Dufour. Studiul a fost condus într-o regiune din centrul Portugaliei, Municipalitatea din Coimbra, cu o suprafață totală de 31940 ha și având coordonatele geografice 40°12’11.84 „Nord, 8 °24’37.15” Vest. Datorită noii reorganizări administrative, această municipalitate este împărțită în 18 parohii, care sunt, în mare parte, suprafețe urbane (Figura 1).

Geographic location of the municipality of Coimbra.

Localizarea geografică a municipalității din Coimbra.

Caracterizarea unui peisaj se realizează cu ajutorul indicilor cantitativi proiectați de metricile de peisaj. Acești indici sunt apoi folosiți pentru a descrie caracteristicile structurale ale peisajului, pentru a documenta modificarea și relația lor cu apariția mai multor specii sau grupuri de specii (Turner et al, 2001;. Olsen et al, 2007;. Fidalgo et al., 2009). Numărul de metrici este extrem de mare și poate fi calculat la nivel de peisaj și clasă (Turner et al, 2001;. Fidalgo et al, 2009). Metricile pot fi calculate din hărțile de utilizare a terenului Corine Land Cover (COS 90 și COS2006) sau din hărțile de acoperire produse de noi. Potrivit lui Martin Jung (2012), Landscape Ecology Stistics (Lecos) este un modul de QGIS, utilizat pentru a calcula metricile de peisaj în straturile raster. Rezultatul poate fi disponibil în format CSV.

Metodele

Metricile de peisaj au fost calculate folosind Corine Land Cover (CLC) din anii 1990 și 2006. În acest scop, a fost necesară transformarea acoperirilor în format raster cu dimensiunea celulei de 50x50 metri. Folosim instrumentul r.to.raster din modulul Grass Gis, care este prezent în setul de instrumente de prelucrare, iar nivelul de clasificare CLC este folosit primul. După transformarea acoperirilor vom calcula metricile din plugin-ul de ecologie peisagistică (LecoS) folosind modelatorul grafic (Figura 2).

Landscape metrics calculated for diferent years (1990 and 2006).

Metricile de peisaj calculate pentru ani diferiți (1990 și 2006).

Se calculează suprafața terenului de acoperit, proporția peisajului, densitatea marginilor, numărul de zone, suprafața celei mai mici zone, distanța medie între zone și dimensiunea ochiului de plasă efectivă (Tabelul 1). Prin măsurarea diversității peisajului s-a calculat indicele Shannon, uniformitatea și indicele Simpson.

Rezultatele

Din analiza metricilor calculate ale peisajului s-a constatat că a existat o creștere a gradului de anxietate umană și, prin urmare, o fragmentare mai mare a utilizării între 1990 și 2006. Numărul de „păduri și zone semi-naturale”, precum și a „zonelor agricole” a scăzut între 1990 și 2006 (Tabelul 1). Aceste metrici ne pot da anumite indicii asupra proceselor ecologice, sau asupra creșterii sau scăderii relațiilor între populații și habitate (Viana și Aranha, 2008). De asemenea, de notat este distanța medie dintre puncte, o măsură care ne permite să înțelegem gradul de fragmentare a peisajului, declinul „pădurilor și a zonele semi-naturale” între 1990-2006 în favoarea „zonelor artificiale” (Tabelul 1).

Model to calculate landscape metrics in 1990.

Modelul de calcul al metricilor de peisaj din 1990.

Între 1990-2006 diversitatea a crescut, cu toate acestea, este cunoscut faptul că acest rezultat este direct legat de transferul între acoperirea terenurilor, în special pierderile înregistrate în „Suprafețele agricole” și în „Păduri și zonele semi-naturale”. Același lucru s-a întâmplat cu uniformitatea.

Concluzii

A fost posibilă determinarea metricilor de peisaj folosind plugin-ul LecoS, remarcându-se faptul că zona de studiu prezintă probleme de fragmentare din cauza gradului ridicat de anxietate umană. QGIS s-a dovedit a fi destul de intuitiv și foarte practic în calculul metricilor de peisaj, în absența oricărei constrângeri. Este într-adevăr robust și viabil, comparativ cu soluțiile proprietare. În viitor ne-am propus să aplicăm această metodă în zonele care au probleme cu speciile invazive, pentru a le studia comportamentul în peisaj.

Referințe

  • Fidalgo, B., R. Salas, et al. (2009). „Estimarea diversității plantelor într-un peisaj mozaicat împădurit: rolul peisajului, caracteristici de habitat și de zonă.” Revista Latino-americană de Resurse Naturale 5 (2): 65-73.

  • Viana, Hélder; Aranha, José (2008) - Studiul modificărilor în acoperirea solurilor din parcul Național Peneda Geres (1995 și 2007). Analiza temporală a modelelor de amenajare a teritoriului și de evaluare cantitativă a structurii peisagistice. X Reuniunea Utilizatorilor Sistemelor Informatice Geografice, 14-16 mai 2008 - Oeiras.

  • Martin Jung (2012) LecoS - Un plug-in QGIS pentru efectuarea statisticilor ecologiei peisagistice, http://plugins.qgis.org/plugins/LecoS.

  • Olsen, L., V. Dale, et al. (2007). „Modelele peisagistice, ca indicatori ai schimbării ecologice la Fort Benning, Georgia, USA.” Planificare peisagistică și urbană 79: 137-149.

  • Turner, M. G., R. Gardner, et al. (2001). Ecologia peisagistică în teorie și îń practică: model și proces. New York.

Autor

André Duarte

André Duarte

Acest articol a fost transmis în iulie 2014 de către André Duarte. El are o diplomă în Ingineria Resurselor Forestiere și un masterat în Resursele Forestiere la Școala Superioară de Agricultură din Coimbra. Absolvent în Sisteme Informatice Geografice la Geopoint. În prezent, colaborează cu Grupo Portucel Soporcel.