Monitoreo de Bosques y Cambio de Uso de Suelo: 7 Pasos Esenciales (Guía Definitiva)

Monitoreo forestal · Teledetección · GEE

Monitoreo de Bosques y Cambio de Uso de Suelo: 7 Pasos Esenciales (Guía Definitiva)

Cómo construir un árbol de decisiones en GEE para detectar deforestación, regeneración forestal y transiciones de cobertura a partir de imágenes Sentinel-2. Caso de estudio: Puerto Inca, Huánuco.

Tabla de Contenidos

1. ¿Por qué el monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo necesita una matriz de transición?
2. Insumos del análisis: uso actual y dinámica de cambio
3. La lógica del árbol de decisiones para el monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo
4. Caso de estudio: Puerto Inca, Huánuco
5. Exportación y uso operativo de los resultados
6. Del mapa a la acción: lecciones finales del monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo

El monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo son tareas centrales para cualquier profesional que trabaje en conservación, gestión forestal, ordenamiento territorial o evaluación de impacto ambiental. Un bosque que pierde cobertura no simplemente desaparece: se transforma. La parcela que ayer era bosque puede ser hoy cultivo, mañana barbecho, y dentro de una década bosque secundario. Entender el monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo permite capturar estas transiciones, que es lo que diferencia un diagnóstico superficial de un análisis territorial verdaderamente útil.

Monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo — mapa de transiciones de cobertura con Sentinel-2 y Google Earth Engine — Figura 1. Mapa de monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo en Puerto Inca. Se superponen tres capas: uso actual, dinámica NDFI y matriz de transición. Procesamiento en Google Earth Engine.

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1. ¿Por qué el monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo necesita una matriz de transición?

La mayoría de los análisis se limitan a calcular cuánta superficie se perdió. El dato es útil pero insuficiente. Un paisaje donde el bosque se convierte en cultivo agrícola tiene implicaciones ecológicas y de gestión muy distintas a uno donde se convierte en suelo desnudo. El monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo requiere de un nivel más profundo.

Para aplicar el monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo de manera efectiva, la matriz de transición resuelve este problema. Identifica exactamente qué categoría se transformó en cuál. Así, el monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo pasa a ser una herramienta de toma de decisiones directas.

Principio clave. Un mapa de cobertura muestra el estado actual. Un mapa de cambios muestra la dinámica. Pero solo la matriz de transición muestra la dirección de cada píxel en el monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo.

2. Insumos del análisis: uso actual y dinámica de cambio

Nuestro flujo de trabajo para el monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo en Google Earth Engine parte de dos insumos geoespaciales que se cruzan mediante un árbol de decisiones:

Uso Actual (5 clases)Clasificación supervisada

Cambio NDFI (3 clases)Pérdida · Sin cambio · Ganancia

→

Matriz de Transición15 combinaciones posibles

Capa 1 — Mapa de uso actual del suelo

La clasificación del uso actual para el monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo se genera a partir de mosaicos de Sentinel-2. El producto final contiene cinco categorías temáticas:

1 — Cultivo

2 — Bosque

3 — Ciudad / Infraestructura

4 — Cuerpo de agua

5 — Suelo desnudo

Capa 2 — Dinámica de cambio con NDFI

La segunda capa del monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo registra la dirección del cambio mediante el NDFI, un indicador diseñado para ecosistemas tropicales que es más sensible a la degradación. Produce tres estados:

0 — Pérdida (degradación)

1 — Sin cambio

2 — Ganancia (regeneración)

¿Por qué NDFI en el monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo? El NDVI satura en bosques densos. El NDFI, desarrollado por Souza et al. (2005) descompone la señal espectral en fracciones de vegetación verde, sombra y suelo.

3. La lógica del árbol de decisiones para el monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo

El núcleo del análisis es un árbol de decisiones que cruza las dos capas. Cada píxel del territorio recibe un código que alimenta el monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo:

Código	Uso Actual	Cambio	Transición	Significado
10	Cultivo	Pérdida	Cultivo → Barbecho	Abandono de parcela
11	Cultivo	Sin cambio	Cultivo estable	Actividad continua
12	Cultivo	Ganancia	Cultivo → Bosque	Regeneración agrícola
20	Bosque	Pérdida	Bosque → Cultivo	Deforestación
22	Bosque	Sin/Gan.	Bosque estable	Cobertura conservada
30–32	Ciudad	Cualquiera	Zona urbana estable	Infraestructura sin cambio
40	Agua	Pérdida	Cuerpo de agua estable	Variación estacional
41	Agua	Sin cambio	Cuerpo de agua estable	Río o laguna permanente
42	Agua	Ganancia	Agua → Bosque	Vegetación riparia en recuperación
50–51	Suelo	Pérd/Sin.	Suelo desnudo estable	Área sin recuperación
52	Suelo	Ganancia	Suelo → Bosque	Recolonización natural

Implementación Completa en Google Earth Engine

El código para el monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo se implementa en GEE como una función:

// Función: árbol de decisiones para cambio de uso de suelo
var classifyChange = function(usoActual, cambio) {
  var output = ee.Image(0).rename(‘Cambio_UAT’);

  // Cultivo a Barbecho
  var cultivoABarbecho = usoActual.eq(1).and(cambio.eq(0));
  output = output.where(cultivoABarbecho, 10);

  // Sin Cambio (Cultivo)
  var sinCambioCultivo = usoActual.eq(1).and(cambio.eq(1));
  output = output.where(sinCambioCultivo, 11);

  // Cultivo a Bosque
  var cultivoABosque = usoActual.eq(1).and(cambio.eq(2));
  output = output.where(cultivoABosque, 12);

  // Bosque a Cultivo
  var bosqueACultivo = usoActual.eq(2).and(cambio.eq(0));
  output = output.where(bosqueACultivo, 20);

  // Sin Cambio (Bosque)
  var sinCambioBosque = usoActual.eq(2).and(cambio.eq(1));
  output = output.where(sinCambioBosque, 22);

  // Sin Cambio (Bosque) en casos específicos
  var sinCambioBosque2 = usoActual.eq(2).and(cambio.eq(2));
  output = output.where(sinCambioBosque2, 22);

  // Sin Cambio (Ciudad)
  var sinCambioCiudad = usoActual.eq(3).and(cambio.eq(0));
  output = output.where(sinCambioCiudad, 30);

  var sinCambioCiudad1 = usoActual.eq(3).and(cambio.eq(1));
  output = output.where(sinCambioCiudad1, 32);

  var sinCambioCiudad2 = usoActual.eq(3).and(cambio.eq(2));
  output = output.where(sinCambioCiudad2, 32);

  // Sin Cambio (Cuerpo de Agua)
  var sinCambioCuerpoAgua = usoActual.eq(4).and(cambio.eq(0));
  output = output.where(sinCambioCuerpoAgua, 40);

  var sinCambioCuerpoAgua1 = usoActual.eq(4).and(cambio.eq(1));
  output = output.where(sinCambioCuerpoAgua1, 41);

  // Cuerpo de Agua a Bosque
  var cuerpoAguaABosque = usoActual.eq(4).and(cambio.eq(2));
  output = output.where(cuerpoAguaABosque, 42);

  // Sin Cambio (Suelo)
  var sinCambioSuelo = usoActual.eq(5).and(cambio.eq(0));
  output = output.where(sinCambioSuelo, 50);

  var sinCambioSuelo1 = usoActual.eq(5).and(cambio.eq(1));
  output = output.where(sinCambioSuelo1, 51);

  // Suelo a Bosque
  var sueloABosque = usoActual.eq(5).and(cambio.eq(2));
  output = output.where(sueloABosque, 52);

  return output;
};
  

4. Caso de estudio: Puerto Inca, Huánuco

Aplicamos este flujo de monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo en el distrito de Puerto Inca, en la selva central del Perú. Esta zona presenta una frontera agrícola activa con conversión progresiva de bosque amazónico a cultivos.

Área de estudio

Puerto Inca

Huánuco, selva central del Perú

Sensor

Sentinel-2

SR Harmonized, 10 m

Resolución de análisis

30 m

Escala de exportación

Proyección

EPSG:4326

WGS 84 geográficas

Cambio de uso de suelo en Puerto Inca — matriz de transición procesada con Google Earth Engine — Figura 2. Detalle del cambio de uso de suelo en Puerto Inca. Se identifican zonas de deforestación activa y áreas de regeneración natural en zonas alejadas.

5. Exportación y uso operativo de los resultados

El raster resultante del monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo se exporta desde Google Earth Engine en dos formatos: como archivo GeoTIFF a Google Drive y como asset en la nube de GEE.

// Exportar a Google Drive
Export.image.toDrive({
  image: clippedCambioUso,
  description: ‘Cambio_Uso_Puerto_Inca’,
  folder: ‘GEE_Exports’,
  region: shapefile.geometry().bounds(),
  scale: 30,
  crs: ‘EPSG:4326’,
  maxPixels: 1e9
});

// Exportar como asset de GEE
Export.image.toAsset({
  image: clippedCambioUso,
  description: ‘Cambio_Uso_Puerto_Inca_Asset’,
  assetId: ‘projects/monitoreobosques/assets/…’,
  region: shapefile.geometry().bounds(),
  scale: 30,
  crs: ‘EPSG:4326’,
  maxPixels: 1e9
});
  

Aplicaciones directas. El mapa de monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo permite: (1) cuantificar deforestación para reportes REDD+; (2) identificar frentes activos; (3) localizar zonas de regeneración natural.

Monitoreo de bosques vista regional Puerto Inca — análisis con Sentinel-2 y Google Earth Engine — Figura 3. Vista regional en Puerto Inca. Los grandes bloques de bosque estable dominan el sector occidental, mientras que el frente de deforestación se concentra al este.

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6. Del mapa a la acción: lecciones finales del monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo

El monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo con matrices de transición demuestra que la teledetección satelital es un instrumento operativo fundamental para la gestión del territorio. La combinación de Sentinel-2 y árboles de decisiones produce diagnósticos de alto impacto.

Cambiando el shapefile de área de interés, el mismo código produce un diagnóstico de monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo para cualquier zona tropical.

Monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo con Google Earth Engine y Sentinel-2

Monitoreo de Bosques y Cambio de Uso de Suelo: 7 Pasos Esenciales (Guía Definitiva)

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1. ¿Por qué el monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo necesita una matriz de transición?

2. Insumos del análisis: uso actual y dinámica de cambio

Capa 1 — Mapa de uso actual del suelo

Capa 2 — Dinámica de cambio con NDFI

3. La lógica del árbol de decisiones para el monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo

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4. Caso de estudio: Puerto Inca, Huánuco

Área de estudio

Sensor

Resolución de análisis

Proyección

5. Exportación y uso operativo de los resultados

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6. Del mapa a la acción: lecciones finales del monitoreo de bosques y cambio de uso de suelo

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