Análisis de la variabilidad espacio-temporal de humedales en la ciudad de Bogotá a través de índices espectrales, como herramienta de monitoreo y gestión del recurso hídrico

Abstract

Bogota’s wetlands have been characterized as highly complex ecosystems with specific fauna and flora diversity, besides these ecosystems fragility upon changes in their ecosystem dynamics. Land coverage have potentially been modified due to the city growing process that transform and fragment different wetland areas by exerting several characteristic changes over the years. The objective of this work is to assess the wetland’s coverage changes dynamics during the 1980 to 2018 period, and to establish these changes dynamics relationship with the precipitation behavior in the study area. The study area is in the metropolitan area of Bogota’s city, in the department of Cundinamarca. The proposed methodology includes: the identification of wetlands and other coverage by using spectral indexes from Landsat images, assess Bogota’s precipitation pattern during the study period and its relationship with the dynamics of wetlands coverage. As a result, the classification of the wetland coverage by spectral index type is presented for each year analyzed, the spatial and temporal behavior of precipitation in the city of Bogotá, and the wetland coverage pattern according to each index analyzed. Main results from this project indicates that the normalized difference water index (NDWI) presented the best ability to identify wetland’s coverage along the studied period, showing the spatial-temporal variation of the coverage as the city growth. In conclusion, a clear relationship is evidenced between the years of high precipitation with a greater coverage of the water surface in the wetlands. Also, it is found that the wetlands of greater extension are the ones that obtained better results during the application of the indexes which favors in the identification process of these ecosystems through spectral indexes.

Los humedales en la ciudad de Bogotá se han caracterizado por ser ecosistemas de alta complejidad debido a su gran diversidad de fauna y flora, además de la fragilidad de estos ecosistemas ante cambios en su dinámica ecosistémica. Dado el crecimiento de la ciudad, se han modificado potencialmente los usos de suelos, transformando diferentes áreas de los humedales y fragmentándolos, de tal forma que han perdido muchas de sus características a lo largo de los años. El área de estudio es el área metropolitana de la ciudad de Bogotá, en el departamento de Cundinamarca. El objetivo de este trabajo fue evaluar la dinámica de los cambios superficiales de los humedales en Bogotá para el periodo de 1980 a 2018, así como establecer si existe una relación entre la dinámica de las coberturas y el comportamiento de la precipitación. La metodología propuesta incluye: identificación de humedales y otras coberturas a partir de la aplicación de índices espectrales utilizando imágenes de tipo Landsat, evaluación del comportamiento de la precipitación en la ciudad de Bogotá durante el periodo de estudio y su relación con la dinámica de los humedales. Como resultado se presenta la clasificación de las coberturas por tipo de índice para cada año analizado desde el año 1980 a 2018, el comportamiento espacial y temporal de la precipitación en la ciudad de Bogotá, y el patrón de comportamiento de los humedales de acuerdo con cada índice. El análisis de los resultados indicó que el índice de diferencia normalizado del agua (NDWI) es el que presentó mejor capacidad para la identificación de humedales a lo largo del periodo de estudio, mostrando el cambio espacio temporal de las coberturas a medida que la ciudad iba en crecimiento. En conclusión, se evidenció una relación entre los años de alta precipitación con un mayor cubrimiento de espejo de agua en los humedales, al igual que los humedales de mayor extensión fueron los que mejores resultados obtuvieron durante la aplicación de los índices, lo cual favorece en el proceso de la identificación de dichos ecosistemas a través de índices espectrales. (Texto tomado de la fuente).