Indicadores de ICUS y NDVI
Responsable del Proyecto: Dra. Ruth María Grajeda Rosado
Área de estudio
La ciudad analizada es la ciudad y puerto de Veracruz, en el estado de Veracruz, México
(Tabla 1). El municipio de Veracruz tiene una superficie de 78.82 Km2, cifra que representa un 0.34 % del total del Estado. Con un clima cálido húmedo con una temperatura media anual de 25.3 °C y una precipitación pluvial anual de 1,500 mm (INAFED, 2018). Durante los meses de septiembre, octubre, noviembre, diciembre, enero y febrero se presenta el fenómeno conocido como «norte», que son rachas de viento provenientes del Norte, que alcanzan velocidades aproximadas desde los 50 hasta los 130 km/hra.
Según censo del 2020, la población asciende a 607,209 habitantes, con una densidad de 5,434,54 hab/km² (INEGI, 2020), siendo la más poblada de la Zona Metropolitana de Veracruz, integrada por los municipios de Alvarado – Boca del Río – Jamapa – Medellín – Veracruz.
La zona metropolitana, su uso de suelo se encuentra distribuido de la siguiente manera: a) superficie agrícola 2,766 hectáreas, de las cuales 2,241 has. ejidales y 525 has. pequeña propiedad; b) superficie ganadera 19, 379 hectáreas, donde 5,921 has. ejidales y 13, 458 has. pequeña propiedad y; c) superficie urbana 1,955 hectáreas, lo que hace una superficie total de 24,100 has (INAFED, 2018). El municipio es el centro de la dinámica económica, social y urbana de la Región Metropolitana de Veracruz (RMV), la cual tiene una posición geográfica y portuaria estratégica de manera histórica.
Tabla 1: Características de la ciudad y puerto de Veracruz, seleccionada para medición
| Ciudad | Latitud | Longitud | Altitud (m) | Clima | Población Habitantes | Superficie (Km2) |
| Veracruz, Veracruz | 19.1727 (19° 10′ 22″ N) | -96.1333 (96° 7′ 60″ W) | 11 M | Tropical seco | 609,964 | 96.09 |
Modificado y analizado del Instituto Nacional de Estadística y Geografía. Fuente: (INEGI, 2020)
De acuerdo con el Inventario Nacional de Viviendas del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI), se logra obtener datos como: a) el mobiliario urbano, b) la infraestructura vial y; c) el entorno, logrando obtener la clasificación del tipo de recubrimiento dentro de las zonas urbanas. En la Tabla 2 y Figura 1, se observan las cantidades de la ciudad seleccionada.
Tabla 2: Índice de recubrimiento en suelo por ciudad
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Recubrimiento del suelo (%) de la ciudad y puerto de Veracruz | |||
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Año |
Alto | Mediano | Bajo |
No especifico |
| 2020 | 46 | 34 | 13 |
7 |
Modificado y analizado de los datos del Instituto Nacional de Estadística y Geografía. Fuente: (INEGI, 2020)
Metodología para indicadores de ICUS y NDVI
La metodología tiene como objetivo obtener los valores del Índice de Vegetación Normalizada (NDVI[1]) y ubicar las isotermas de la Isla de Calor Urbano superficial (ICUS), mediante la teledetección por satélite y la información de las ondas electromagnéticas de la radiación solar. Permitiendo estimar el cambio de temperatura en las superficies de envolventes pisos, pavimentos y suelo urbano (Gartland, 2012). Gracias a los avances, esta metodología ha alcanzado alta resolución para la interpretación de las isotermas de la ICUS (de la Rubia, 2020) (Buo, Sagris, Burdun, & Uuemaa, 2021) y los mapas del NDVI.
Para obtener la información satelital gratuita se debe ingresar la página oficial del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS), previamente registrado (USGS, 2019). Los datos adquiridos pertenecen al satélite Landsat-8, los números digitales del generador de imágenes terrestres operacionales (OLI) y el MWA (Mono-Window Algorithm) traduce la temperatura superficial utilizando la banda 4, 5, 10 y 11 (Martín-Morales, 2015) (Palacios-Sánchez, et al., 2018) (Grajeda , Alonso, Esparza, & Escobar , 2019).
Estas imágenes infrarrojas térmicas pasan posteriormente a un procesamiento con un software de tipo SIG. El procesamiento y calculo en ArcGis se obtiene gracias a la herramienta Raster Calculater, con los siguientes valores:
- Radiancia de las imágenes térmicas.
- Temperatura de Brillo de Suelo
- Índice de Vegetación Normalizada (NDVI)
- Porcentaje de Vegetación
- Emisividad de Superficie del Suelo
- Temperatura de la Superficie del Suelo
Para más información, esta metodología fue publica en la revista In Materials Science and Engineering Conference Series, con el artículo titulado Mapping the LST (Land Surface Temperature) with Satellite Information and Software ArcGis (Rosado et al., 2020)
[1] El Índice de vegetación de diferencia normalizada, también conocido como NDVI por sus siglas en inglés, es un índice usado para estimar la cantidad, calidad y desarrollo de la vegetación con base a la medición, por medio de sensores remotos instalados comúnmente desde una plataforma espacial, de la intensidad de la radiación de ciertas bandas del espectro electromagnético que la vegetación emite o refleja. Este valor oscila entre -1 a +1.
Tabla de Indicadores de ICUS (Isla de Calor Urbano Superficial) y NDVI (índice de Vegetación Normalizada), la cual contine valores e imagen por año
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Año |
Indicador ICUS | Indicador NDVI |
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2019 |
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2020 |
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| 2021 | |
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2022 |
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| 2023 | |
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(Rosado et al., 2020) Mapeo de LST (Temperatura de la superficie terrestre) con información satelital y software ArcGis. Autores: Ruth María Grajeda Rosado, Elia Mercedes Alonso Guzmán, Carlos Javier Esparza López, Wilfrido Martínez Molina, Hugo Luis Chávez García, Eduardo Limón Yedra. Este documento describe el procedimiento para calcular la LST (Temperatura de la Superficie Terrestre). La serie de pasos y ecuaciones se describe utilizando las bandas térmicas que ofrece el satélite LandSat 8 y las herramientas del programa ArcGIS. Aunque existen otros métodos y herramientas, este procedimiento desglosa explícitamente el uso de la información.
