Planificación y diseño del inventario forestal del Salvador

Metodología de trabajo

El INFES; plantea un reto de logística e integración de diversa información colectada, por lo cual se debe desarrollar una estrategia operativa que permita obtener el máximo de información, considerando la calidad de la misma, evitando al máximo los errores humanos. Siendo la capacitación del equipo clave y operativo, un punto medular en el desarrollo exitoso del INF, dentro de un marco de planificación que permita en forma eficiente el desarrollo y sistematización de las actividades de campo y gabinete.

En la presente sección se discutirán en forma general, los sistemas a utilizar para colecta de la información necesaria, para la generación de los productos esperados.

Las diversas técnicas de manejo de censores remotos (imágenes satelitales), fotogramétricas, de fotointerpretación, muestrales, cartográficas dendrometricas y de procesamiento a emplear en la relación de un inventario forestal dependen de las características propias de cada inventario. Sin embargo, muchos de los elementos del sistema general del diseño serán comunes a todos los niveles del inventario.

El Inventario Nacional Forestal de El Salvador (INFES) se desarrollara mediante las normar recomendadas para el desarrollo de inventarios forestales de gestión y comprenderá el las siguientes fases

Fase I. Planificación y diseño del inventario forestal

Este inventario forestal puede definirse como el trabajo de conjuntas la información relativa a ubicación, régimen de propiedad, naturaleza y capacidad productora de los bosques, así como la posible evolución de los mismos, con la finalidad de proporcionar, tanto al estado como a la empresa privada, la información oportuna y necesaria, para la correcta toma de decisiones el uso sostenido de los recursos forestales del país. Los componentes que conforman la fase I, son las siguientes:

Componente No. 1 Conformación del equipo

El equipo de técnicos principales, asignados al proyecto esta conformado por un selecto grupo de profesionales con amplia experiencia en el campo forestal, con especialidades en SIG, fotointerpretación, restitución planimétrica, estratificación y fotointerpretación de bosques, así como sólidos conocimientos sobre métodos de muestreo y excelentes habilidades y destrezas para el manejo del equipo de medición forestal.

La composición del equipo será:

Un Gerente de Proyecto
Tres foto interpretadores

Componente No. 2 Capacitación

Esta fase, la actividad de capacitación da prioridad al fortalecimiento del conocimiento sobre Dasometría, fotointerpretación y sistemas de información geográfica. La metodología emplead será la de “aprender haciendo”, por lo que se capacitara directamente en el campo.

En cumplimiento de lo establecido en los terminas de referencia, Además del personal ejecutor del inventario, se capacitara a tres técnicos miembros del personal del servicio forestal y tres técnicos de instituciones relacionadas con las actividades forestales, o un total de seis técnicos.

Componente No. 3 Búsqueda de información existente

Se recolectara la mayor cantidad de información existente, con el propósito de sustentar adecuadamente el ara bajo y evitar la duplicación de esfuerzos, en los casos en que ya existan resultados aplicables al presente trabajo.

Entre la información a buscar tenemos:

  • Imagines de satellite existents;
  • Fotos aéreas existente de 1979 a la fecha;
  • Mapas de uso de la tierra;
  • Mapas de ecosistemas terrestres y acuáticos;
  • Maps topographical, a escalate 1:25,000;
  • Mapa base digital de El Salvador;
  • Mapa de cobertura vegetal de El Salvador;
  • Maps hydrological;
  • Maps pedologíca;
  • Maps Agrological.

Component No. 4 Tipificación y Estratificación

La tipificación y estratificación son herramientas; que buscan reducir el sesgo estadístico al momento de la captura de información en el campo, bajo la premisa de homogenización de la muestra de campo. Se puede considerar que este componente es la actividad de gabinete de mayor importancia, utilizándose para ello información secundaria (mapa de cobertura vegetal) y fotointerpretación (análisis de fotografía aéreas).

Subcomponente No. 4.1 Tipificación

El mapa de cobertura forestal desarrollado por el Ministerio de Medioambiente y Recursos Naturales (MARN), se adecua a la clasificación utilizada por el Departamento de Montes de la FAO, para la tipificación de los bosques a nivel mundial, regional y nacional.

Los tipos de bosques presentados en el mapa de cobertura son

Subcomponente No. 4.2. Estratificación

Debidamente identificada cada tipo de bosques, se procederá a la estratificación por tipo de bosque. La estructura vertical es el método de estratificación mas utilizado, considerando que la estratificación vertical responde a las características de las especies que la componen y a las condiciones microambientales presentes en las diferentes alturas del perfil.

Estas diferencias en el microambiente permiten que especies con diferentes requerimientos de energía se ubiquen en los niveles que mejor satisfagan sus necesidades. Aunado a la estructura vertical la densidad de la población arbórea que compone la masa forestal, será otro factor a utilizar para el proceso de estratificación

La estratificación es muy importante para obtener una mayor precisión en la estimación de los datos promedios de la estructura del bosque. La estratificación identifica áreas de bosques que se distinguen por características biofísicas y/o composición florística y estructura de la vegetación. Las parcelas del inventario en los diferentes estratos deben diferir más entre sí que las parcelas dentro de un mismo estrato.

Es importante tener una descripción clara de los estratos, con características fácilmente reconocibles en el bosque mismo. Así posible verificar en el campo la estratificación inicialmente se realizara con base en fotos o imágenes de satélite.

Bajo la anterior premisa, el INFES utilizara el sistema de estratificación vertical, utilizando la siguiente clasificación:

1. Bosque Alto

1.1 . Bosque Alto Denso
1.2. Bosque Alto Semi-denso
1.3. Bosque Alto Ralo o Abierto

2. Bosque Medio

1.1. Bosque Medio Denso
1.2. Bosque Medio Semi-denso
1.3. Bosque Medio Ralo o Abierto

3. Bosque Bajo

3.1. Bosque Bajo Denso
3.2. Bosque Bajo Semi-denso
3.3. Bosque Bajo Ralo o Abierto

Componente No. 5 Elaboración de mapa base

Haciendo uso de los métodos de restitución planimetriíta, para la elaboración del mapa base forestal, los resultados de las labores de estratificación serán vaciados sobre los correspondientes mapas básicos; de Cobertura Vegetal de El Salvador, Mapas Topográficos, a escala 1:25,000 y Mapa Base Digital de El Salvador.

NHA cuenta con la mas moderna tecnología y con completo Sistema de Información Geográfica (SIG). En este estudio pondrá al servicio del equipo ejecutor los medios técnicos y humanos necesarios para el asesoramiento y el desarrollo de los diversos trabajos incluidos en la presente oferta metodológica.

Al servicio del “Inventario Nacional Forestal de El Salvador” se pondrá, Además del material y medios con los que ya cuenta NHA, aquellos convenios que se considere necesario implementar para el normal desarrollo de los trabajos que a continuación se describen:

Para enmarcar el presente diagnostico, es imprescindible elaborar una Cartografía Base de los recursos forestales y una cartografía temática que refleje la comprensión y el alcance de los productos esperados.

Para el desarrollo cartográfico, se utilizaran el software del SIG “ArcView”, y sus aplicaciones, que se adquirían para uso en el estudio y serán entregados al contrastante, al finalizar los inventarios.

Para el estudio se partirá de la Cartografía disponible, la cual contempla Cuadrantes del IGN a escala 1:25,000, Fotografías Aéreas, Imágenes de Satélite existente en el MARN e Imágenes de Satélite existente en otras instituciones. Además, hará uso de nuevas imagines que se adquirirán durante el desarrollo del inventario: IRS modo pancromático, 5 metros de resolución con escala de 70 x 70 cms.

En relación a la cartografía básica, se prevé el uso de cuadrales topográficos de El Salvador a escala 1:25,000, en formato digital, tanto planimetritos como altimétricos; sobre esta cartografía se sobrepondrá el Mapa de Vegetación de El Salvador, recién elaborado por el MARN, a fin de que constituya el punto de partida para la tipificación de los bosques.

Para el apoyo a los trabajos de campo y la verificación de los datos, se utilizara la tecnología GPS con precisiones métricas y submetricas, para geo-referenciar imagines satelitales, estratos y parcelas de muestreo.

La cobertura digital constituirá lo que denominamos “Cartografía básica topográfica”, y la información base y temática que se genere, será sobrepuesta sobre esta base para su verificación.

Con esta información se procederá a la interpretación, digitalización y elaboración de los mapas requeridos, con escala de precisión 1:25,000 a nivel departamental y 1:300,000 para el país.

Componente No. 6 Sistema de muestreo.

En la metodología original presentada por NHA, se considera la realización de una etapa previa de premuestreo, la cual es innecesaria si se utiliza un modelo de muestreo que tiene como base una tipificación y estratificación adecuada. Los costos de la etapa de premuestreo elevarían los costos generales de la fase de inventario, considerando el factor tiempo debiendo de realizar una etapa de premuestreo para cada estrato determinado en la fase de gabinete, la literatura de mensuración forestal cita que la fase de premuestreo se realizan básicamente en bosques de dimensiones definidas (bosques debidamente delimitados y con área conocida), como además los estándares metodológicos de inventarios nacionales forestales, no consideran la etapa de premuestreo como parte de las etapas a seguir.

Preferiblemente NHA se concentrara en desarrollar una etapa de gabinete para lograr una adecuada estratificación y un modelo de sistema de muestreo adecuado a la realidad nacional.

El proceso de estratificación consiste en dividir una población en subpoblaciones o estratos que son muestreados en forma independiente, de modo que pueden efectuarse estimaciones por estrato y una estimación global de sus parámetros.

Los estratos pueden corresponder a los diferentes tipos de bosque delimitados sobre fotos aéreas e imágenes satelitales. Los tipos boscosos pueden diferenciar según la composición de especies, manejo o estado de intervención, estructura, estado de desarrollo, etc.

Los estratos pueden constituirse en base a cartografía ordinaria, al subdividir el área boscosa conforme a variables ambientales, como altitud, exposición, etc. Los estratos no necesariamente deben ser continuos. Un estrato puede estar integrado por varias unidades homogéneas (rodales) de la mima clase, sin que tenga continuidad geográfica. El tamaño mínimo de las superficies o rodales que integran un estrato puede variar entre fracciones de una hectárea y cientos de hectáreas, dependiendo, entro otros factores, del tipo del sistema de inventario a utilizar.

En algunas ocasiones, las superficies extensas se subdividen de acuerdo con límites comunales, prediales, etc. Este proceso no puede llamarse propiamente estratificación, sino más bien especificación de unidades de inventario independientes.

Según PRETO (1992) los siguientes criterios deben tenerse en cuenta al adoptar el procedimiento de estratificación:

  • El delineamiento de estratos solo es posible cuando los limites entre rodales son nítidos;
  • Es preferible adoptar clases relativamente amplias de parámetros claramente diferenciadles en las imágenes que se interpretan y también en terreno.
  • Las clasificaciones muy detalladas pueden ser ineficaces, pues la dinámica de los bosques hace que entonces los límites solo puedan detectarse en imágenes muy recientes. Por otra parte, el efecto de estratificar no se hace mucho más eficiente al establecer clases con rangos muy estrechos.
  • Es posible demostrar que la mejor variables d estratificación es la misma variable de internas. Por ello, es conveniente establecer los estratos en base a parámetros que, al combinar sus valores, generen clases fuertemente relacionadas con los niveles que adopta la variable de iteres en la población.

La estratificación mediante clasificación de fotoparcelas, sin delimitación, puede resultar en muchos casos la mejor opción, por varias razones:

  • La fotointerpretación en pequeñas parcelas es más exacta que la delimitación de grandes áreas, especialmente cuando las características del bosque depende mucho de las condiciones ambientales (bosque natural) y esta son muy variadas.
  • La variabilidad de los parámetros interpretados en fotoparcelas es menor que la de los parámetros empleados en una fotointerpretación convencional para delimitar estratos.
  • Una red permanente de fotoparcelas permite un mejor control de la evolución de la cubierta mediante fotointerpretaciones repetidas.

El efecto de la estratificación es una reducción del error de estimación para la población, como resultado de una menor variabilidad entre individuos dentro de los estratos, en comparación con la varianza entre individuos de la población sin estratificar. Mientras más pequeña es la variación dentro de los estratos, más eficiente es la estimación con estratificación. La forma en que se distribuyen las unidades en los diferentes estratos también incluye en la reducción del error.

Los altos costos de acceso en inventarios nacionales, llevan con frecuencia a concentrar la muestra de terreno. El grado óptimo de concentración depende, en parte, de las características estructurales del bosque y en parte, de la relación entre el costo de acceso a un punto del área y el costo de medición de cada unidad (parcela) en la vecindad de dicho punto.

El procedimiento más común de muestreo estratificado es el conglomerado, el cual consiste en la división en bloques que constituyen unidades de la primera etapa. En una muestra de bloques seleccionados al azar se localiza, también al azar, un cierto número de unidades (parcelas) que constituyen las unidades de la segunda etapa. Corrientemente los bloques o unidades de la primera etapa son de igual tamaño, al igual que el tamaño muestral de la segunda etapa, en los bloques seleccionados.

Los principios de los sistemas tienen su base en:

  • La población se divide en L estratos o subpoblaciones, cuya dimensión limi9tes se conocen exactamente, antes de distribuir la muestra. Siendo Yh el total estrato h , el total poblacional es:

  • En cada estrato h se distribuye al azar una muestra independiente de tamaño n h , y en cada unidad muestral se valoriza uno o más atributos (yh,zh,…..).
  • En base a la muestra, se estima en cada estrato el total poblacional (Yh) en forma tal que en la practica pueda considerarse insesgada, al menos para los efectos prácticos y con varianza SYh (o el error de estimación) conocida, también insesgada.

Se tiene entonces las variables Y1, Y2,…….Yh,………..YL, todas ellas variables aleatorias independientes, con sus varianzas estimadas:

Los estimadores respectivos de la metodología, parten del total poblacional estimado insesgadamente de la siguiente forma

Dependiendo del procedimiento de estimación muestral, es posible estimar otras características poblacionales, como los promedios por unidad muestral o el total global por unidad de superficie.

Cada estimador Yh posee una varianza V (Yh), cuyo valor depende del diseño muestral empleado. Puesto que la varianza de una suma de variables aleatorias independientes es igual a la suma de sus varianzas, la varianza del total poblacional estimado es la siguiente:

El error de estimación parte de:

Estimadores insesgados de la varianza

Un estimador insesgado del error de estimación del total poblacional es:

El limite desconfianza se presume que el total de la poblacional estratificada tiende a distribuirse normalmente, los limites confidenciales para un nivel de confianza 1 – a.

El valor t depende del nivel de confianza y de los grados de libertad. Estos dependen a su vez si la varianza en los estratos pueden considerarse o no homogéneas. En general, se asume n – L grados de libertad.

Partiendo del análisis estadístico para el método estratificado se procede a realizar el análisis a nivel de conglomerado. Considerando una población (superficie boscosa) se divide en N bloques (dentro del estrato), todos de igual tamaño. Cada bloque esta integrado, a su vez, por M unidades (parcelas), también de tamaño constante.

En una primera etapa se selecciona al azar n bloques. Dentro de cada bloque seleccionado, se localizan m unidades muestrales (parcelas). En cada unidad j de cada bloque i se valoriza un atributo yij.
El total poblacional de y es el siguiente:

Donde el promedio poblacional por unidad es:

El siguiente es un estimados insesgado del promedio poblacional por unidad de la segunda etapa (parcelas)

Donde

yi es la media en la unida primaria (bloque) i:

El total poblacional es estimado, también insesgadamente, así:

La varianza total puede partirse en dos componentes aditivos:

Figura No. 2

“Método de muestreo estratificado por conglomerado”

Fuente: Elaboración propia (Melgar, M. 2002)

Figura No. 3

“Flujo del proceso del INFES”

Componente No. 6 Recorrido preliminar

Posterior al desarrollo de las distintas etapas de gabinete iniciales, se realizara con el equipo del inventario un recorrido preliminar, teniendo como objetivo principal el validar la tipificación, estratificación y sistema de muestreo diseñado; así como establecer las necesidades logísticas y de recurso humano necesarias en la Fase II.

El recorrido preliminar no debe de exceder 15 (quince) días, debiendo ser planificado adecuadamente para optimizar los recursos que se invertirán en el proceso. Es importante considerar que el recorrido preliminar es parte de la metodología estándar utilizada por el PAFT e inventarios convencionales y obviarlo podría limitar acciones que pudieran mejorar la calidad del trabajo a desarrollar.

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Melgar Ceballos Marvin. (2006, junio 14). Planificación y diseño del inventario forestal del Salvador. Recuperado de https://www.gestiopolis.com/planificacion-y-diseno-del-inventario-forestal-del-salvador/
Melgar Ceballos, Marvin. "Planificación y diseño del inventario forestal del Salvador". GestioPolis. 14 junio 2006. Web. <https://www.gestiopolis.com/planificacion-y-diseno-del-inventario-forestal-del-salvador/>.
Melgar Ceballos, Marvin. "Planificación y diseño del inventario forestal del Salvador". GestioPolis. junio 14, 2006. Consultado el 8 de Noviembre de 2018. https://www.gestiopolis.com/planificacion-y-diseno-del-inventario-forestal-del-salvador/.
Melgar Ceballos, Marvin. Planificación y diseño del inventario forestal del Salvador [en línea]. <https://www.gestiopolis.com/planificacion-y-diseno-del-inventario-forestal-del-salvador/> [Citado el 8 de Noviembre de 2018].
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