Source: https://www.scribd.com/document/344741120/Mexico-Monitoreo-Cultivos-Amapola-2014-2015-LowR
Timestamp: 2019-09-16 21:37:26+00:00

Document:
Mexico Monitoreo Cultivos Amapola 2014 2015 LowR
Mèxico. Monitoreo de Cultivos de Amapola 2014-2015 Oficina de las Naciones Unidas contra la Droga y el Delito. Junio 2016
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SESION DE DROGADICCIÓN.pptx
Nace La Primera Campaña Contra Las Drogas Creada y Protagonizada Por Jóvenes
Becoña_Bases_en_la_prevencion_del_consumo
0904712280145034_tcm7-19643.pdf
Oficina de las Naciones Unidas contra la Droga y el Delito Oficina de Enlace y Partenariado en México
Obrero Mundial 358, piso 2, Col. Viaducto Piedad, Col. Narvarte, Del. Benito Juárez, C.P. 03000, Cuidad de México. Tel.: +52 (55) 5588-4426, ext. 106 Fax: +52 (55) 5588-4429 Email: fo.mexico@unodc.org Website: https://www.unodc.org/mexicoandcentralamerica/es/romex/oficina_LPO.html
Copyright © Naciones Unidas, 2016. Reservados todos los derechos en el mundo.
La presente publicación puede reproducirse íntegra o parcialmente por cualquier medio para fines educativos o sin ánimo de lucro, y no es necesario un permiso especial del titular de los derechos de autor, siempre que se cite expresamente la fuente. La Oficina de las Naciones Unidas contra la Droga y el Delito (UNODC) agradecerá que se le envíe copia de toda publicación que utilice como fuente la presente publicación.
Se sugiere hacer la cita como sigue: UNODC, México, Monitoreo de Cultivos de Amapola 2014-2015.
La presente publicación no se puede revender ni podrá ser utilizada para ningún otro fin comercial sin la autorización previa por escrito de la UNODC. Esa autorización deberá solicitarse de la Subdivisión de Investigación y Análisis de Tendencias de la UNODC, indicando claramente el propósito y la intención de la reproducción.
ISBN:978-92-1-058233-9
Fotografías: Proyecto MEXK54/UNODC-LPO México
Cuidado editorial e impresión en:
Instituto Nacional de Ciencias Penales (Inacipe) Magisterio Nacional 113, Col. Tlalpan Centro, C.P. 14000, Ciudad de México.
La implementación del Programa de Monitoreo de Cultivos Ilícitos en México ha sido posible gracias a las contribucio- nes financieras del gobierno federal en México, a través de sus instituciones involucradas para su ejecución (SEDENA, SEMAR, PGR/AIC-CENAPI).
Agradecemos a las instituciones del gobierno federal de México, a las universidades, a los expertos de UNODC, a los Analistas y Técnicos, y al Grupo de Seguimiento que integran el proyecto “MEXK54”, por su gran esfuerzo, empeño y colaboración en la implementación del Sistema de Monitoreo de Cultivos de Amapola en México, por su contribución y valiosos comentarios para la elaboración del presente reporte nacional para el periodo de estudio 2014-2015.
Al gobierno federal de México:
Secretaría de Relaciones Exteriores (SRE) Secretaría de la Defensa Nacional (SEDENA) Secretaría de Marina-Armada de México (SEMAR) Procuraduría General de la República, a través de la Agencia de Investigación Criminal y el Centro Nacional de Planea- ción, Análisis e Información para el Combate a la Delincuencia (PGR-AIC/CENAPI)
Al Grupo de Seguimiento al Proyecto:
Alfredo Enríquez Delgado, SEMAR Abel Trejo Castelán, SEMAR Isaac Morales Tenorio, SRE José Romero Líbano, SEDENA Oscar Santiago Quintos, PGR-AIC Vidal Diazleal Ochoa, PGR-AIC
A la UNODC:
Antonio Mazzitelli, Representante (UNODC LPO-México) Angela Me, Jefa del Área de Investigación y Análisis de Tendencias (UNODC-Viena) Coen Bussink, Experto en Sensores Remotos y SIG, Área de Investigación y Análisis de Tendencias (UNODC-Viena) Irmgard Zeiler, Experta en Investigación, Área de Investigación y Análisis de Tendencias (UNODC-Viena)
Lorenzo Vita, Experto en SIG y Sensores Remotos (UNODC-Viena) Matteo Mattuizzi, Experto en Sensores Remotos (Consultor UNODC)
A los Analistas y Técnicos del Proyecto:
Jerónimo Solís Guillen, Coordinador de Proyecto Iván A. Trujillo Roura, Asistente Técnico de Análisis y Monitoreo David Ravaux, Asistente de Programa Antonio Domínguez González, Analista Braulio González Linares, Analista
Ernesto Guillén Avilés, Analista Gabriel Vázquez López, Analista Julio C. Uscanga González, Analista Juan J. Navarrete López, Analista Miguel Silva Bahena, Analista Manuel Sánchez Ávila, Analista Marco A. Vela Tapia, Analista Luis Santamaría Campos, Analista
Universidad Nacional Autónoma de México, México (UNAM), a través del Instituto de Geografía Universidad de Recursos Naturales y Ciencias Aplicadas, Viena, Austria (BOKU)
Continuo de Elevaciones Mexicano
Programa de Monitoreo de Cultivos Ilícitos (por sus siglas en inglés)
Probabilidad Proporcional al Tamaño (por sus siglas en inglés)
Es el conjunto de todas las longitudes de onda (o frecuencias) posibles en las que se manifiesta la radiación electromagnética.
Es la técnica de combinar dos imágenes, una pancromática y una multiespectral, esto permite incrementar su resolución espacial y espectral de los rasgos u objetos observados.
Luz Infrarroja (IRc)
Es la porción del espectro electromagnético correspondiente al infrarrojo cercano.
Imagen satelital que contiene distintas porciones del espectro electromagnético.
Define las propiedades espectrales de una imagen satelital, si esa es pancromática o multiespectral.
Fotografía aérea obtenida de una cámara métrica que ha sido corregida geométri- camente, así se obtiene un producto que permite hacer mediciones reales de los objetos (distancias, superficies, etcétera).
Ortorectificación Proceso digital que permite corregir las distorsiones geométricas a las imágenes satelitales o fotografías aéreas ocasionadas por los desplazamientos e inclinación del sensor sobre el relieve del terreno.
Imágenes satelitales representadas en escala de grises, conforme a las caracterís- ticas del sensor.
Técnica que permite obtener una imagen de la superficie terrestre a través de sen-
o Teledetección
sores remotos sin estar en contacto con ella, es decir, situados en satélites o aviones.
Archivo conformado por una matriz de células (pixeles) organizado en filas y co- lumnas con un valor para cada célula, este archivo puede obtenerse utilizando cualquier tipo de los Sensores Remotos disponibles.
Instrumentos que sirven para obtener imágenes de la superficie terrestre a distan- cia, como los satélites artificiales y/o cámaras digitales para tomar fotos aéreas.
Muy alta resolución espacial contenida en las imágenes satelitales y fotografías aéreas (por sus siglas en ingles Very High Resolution).
Luz Visible (VIS)
Espectro visible con capacidad de captarlo por el ojo humano, donde el espectro está conformado por el rojo, verde, y azul.
1. RESUMEN EJECUTIVO ...........................................
2. INTRODUCCIÓN .................................................
3. ANTECEDENTES ................................................
4. INSTITUCIONES Y PERSONAL DEL PROYECTO ......................
4.1. Organización de las Instituciones Involucradas ..................................
4.2. Instituciones externas (académicas) ..........................................
4.3. Organización del personal del proyecto ........................................
5. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA APLICADA
5.1. Determinación de las áreas de estudio: dos marcos de muestreo ...................
5.2. Metodología basada en la toma de muestras ...................................
Muestras colectadas tres veces durante el año para la identificación de
cultivos de amapola ........................................................
5.4. Sensores utilizados para la colecta de imágenes satelitales y
5.5. Determinación de fechas óptimas para la colecta de imágenes
satelitales................................................................
5.6. Interpretación de las imágenes satelitales ......................................
5.7. Cálculo estadístico para determinar el área con cultivos ilícitos .....................
6. RESULTADOS DE LA ESTIMACIÓN DE ÁREA CON CULTIVOS DE AMAPOLA .........................................
6.1. Área estimada con cultivos de amapola ........................................
6.2. Área de cobertura de las imágenes colectadas y utilizadas para la estimación con cultivos .....................................
7. INSUMOS DE LA METODOLOGÍA DETALLADA .......................
7.1. Rejilla nacional (grilla) de 10 x 10 kilómetros ....................................
7.2. Zonas de monitoreo ........................................................
7.3. Marco de muestreo sobre los datos de destrucción histórica ........................
7.4. Marco de muestreo sobre el análisis estadístico de probabilidades para cultivos ilícitos por factores determinantes ..................................
7.5. Selección de muestras para el monitoreo .......................................
7.6. Análisis de fechas para determinar calendarios agrícolas, utilizando series temporales de imágenes satelitales .....................................................
7.6.1. Áreas de prueba para las 3 regiones con imágenes Landsat ...................................
7.6.2. Análisis de los datos
México-Monitoreo de Cultivos de Amapola 2014-2015
7.6.3. Calendario agrícola durante el año (ciclos de cosecha) .......................................
7.6.4. Primeros resultados del análisis al calendario agrícola........................................
Etapas y flujo de trabajo para la interpretación de cultivos ilícitos
en imágenes satelitales .....................................................
7.8. Imágenes utilizadas para el monitoreo .........................................
7.9. Procesos de corrección y mejoría de las imágenes satelitales .......................
7.9.1. Softwares utilizados para el procesamiento y análisis de las imágenes...........................
7.9.2. Continuo de Elevaciones Mexicano (CEM).................................................
7.9.3. Ortorectificación
7.9.4. Fusión de las imágenes ...............................................................
7.9.5. Recorte de las imágenes ..............................................................
7.9.6. Realce de sus histogramas .............................................................
7.10. Fotointerpretación y medición de cultivos de amapola con imágenes satelitales .......
7.10.1. Flujo de trabajo robusto para la fotointerpretación de cultivos de amapola en imágenes satelitales ....
7.10.2. Análisis espectral mediante la combinación de bandas en las imágenes satelitales ................
7.10.3. Árbol de decisiones para cultivos de amapola .............................................
7.10.4. Claves de Interpretación y su uso en cultivos de amapola ....................................
7.10.5. Análisis multitemporal con sensores remotos ..............................................
7.11 Vuelos de validación con fotos aéreas (trabajos de campo).........................
7.11.1. Cámaras digitales de formato pequeño con sensor visible e infrarrojo utilizadas en los vuelos de
7.11.2. Calibración del sensor de la cámara digital ...............................................
7.11.3. Funcionalidad del intervalómetro .......................................................
7.11.4. Geolocalización de la fotografía aérea digital ..............................................
7.11.5. Uso de plataformas metálicas con especificaciones aéreas ...................................
7.11.6. Diseño, características e instalación de las plataformas metálicas, e integración de un sistema aerotransportado para la adquisición de fotografía aérea digital para el proyecto ..................
7.12. Planeación de vuelo para la colecta de fotografía aérea...........................
7.13. Proceso para creación de fotomosaicos .......................................
7.14. Fórmula aplicada a la estimación estadística a cada marco de muestreo .............
Factor de ajuste aplicado a la estimación de superficie por tipo
de resolución espacial
ANEXOS .........................................................
ANEXO I. Mapa nacional de probabilidades para cultivos ilícitos por factores determinantes/riesgo .......................................................
ANEXO II. Características de imágenes satelitales disponibles utilizadas en el proyecto .....
ANEXO III. Descripción del sensor de tipo pasivo y/o satélites ópticos
Tabla 1. Los tres periodos de colecta para las imágenes satelitales/fotografía
Tabla 2. Área estimada con cultivos de amapola (ha) para 12 meses de monitoreo
Tabla 3. Resumen general de la muestra colectada y analizada para
Tabla 4. Número de segmentos por porcentaje de cobertura con imágenes satelitales
y/o fotos aéreas
Tabla 5. Calendario con los valores NDVI más altos (promedio) por
Tabla 6. Cantidad de imágenes utilizadas por tipo de sensor sobre la muestra de 368 segmentos. 44
Tabla 7. Calendario para la colecta de imágenes
Tabla 8. Características del CEM utilizado en el proyecto para la corrección de las
Tabla 9. Características de la cámara digital
Tabla 10. Relación del número de vueltas y cantidad de disparos por
Tabla 11. Estimaciones de área de amapola para el marco de muestreo (I),
basado en la destrucción histórica de
......................................... Tabla 12. Estimaciones de área de amapola para el marco de muestreo (II),
basado en análisis de factores
Tabla 13. Área total estimada con cultivos de amapola (ha) para el periodo del 2014
TABLAS EN ANEXOS Tabla 14. Total de las variables utilizadas en el
Tabla 15. Variables independientes seleccionadas para el modelo logístico
Tabla 16. Modelo logístico binomial: probabilidad de cultivos
Tabla 17. Características de los sensores pasivos utilizados para el
Gráfica 1. Ejemplo ciclos fenológicos identificados con series temporales de
Gráfica 2. Curvas fenológicas para la amapola en la región
Gráfica 3. Curvas fenológicas para la amapola en la región
Gráfica 4. Curva fenológica para la amapola en la región
Gráfica 5. Cálculo lineal de las hectáreas en imágenes y fotos aéreas
Figura 1. Etapas de la metodología del
Figura 2. Ejemplo de una rejilla (grilla)
Figura 3. Izquierda: imágen satelital WorldView-2 y polígonos de amapola. Centro: serie de
capas NDVI. Derecha: curva fenológica obtenida de una serie de capas NDVI para la
ubicación central de un
Figura 4. Ubicación de los datos de referencia (segmentos) en la región
Figura 5. Ubicación de los datos de referencia (segmentos) en la región
Figura 6. Ubicación de los datos de referencia (segmentos) en la región
Figura 7. Diagrama de flujo del proyecto de monitoreo para cultivos ilícitos en
Figura 8. Interface del software ERDAS Imagine para la
Figura 9. Interface del software ERDAS Imagine para ejecutar la
Figura 10. Interface del software Socet GXP para la
Figura 11. Interface del software ERDAS Imagine para realizar la fusión de las
Figura 12. Interface del software Socet GXP para realizar la fusión de las
Figura 13. Interface del software ERDAS y área de recorte de la imagen para cada
Figura 14. Interface del software Socet, realizando la fusión y recorte de una imagen al
Figura 15. Interface del software ERDAS y el realce de los histogramas
Figura 16. Interface del software SOCET y el realce de histogramas
Figura 17. Flujo de trabajo robusto para la fotointerpretación de imágenes
Figura 18. Flujograma del árbol de decisión para determinar los cultivos de
Figura 19. Ejemplo de una clave de interpretación para cultivos de
Figura 20. Esquema de la temporalidad utilizada entre los periodos de
............... Figura 21. Ejemplo de la distribución de los equipos utilizados en helicóptero para trabajos
Figura 22. Ejemplo de navegación del GPS
Figura 23. Elementos de la orientación exterior de la cámara; esta está definida por el
ángulo en los tres ejes de giro y por su posición x, y, z en una proyección cartográfica
y un datum de
.......................................................... Figura 24. Modelado digital de la plataforma sobre en la escotilla para determinar sus dimensiones y posición de los largueros, travesaños y demás componentes para ser
instalada en aeronaves de ala móvil y
Figura 25. Líneas de vuelo con la sobreposición
Figura 26. Hoja del cálculo y parámetros de las líneas de
Figura 27. Interface del software utilizado para la creación de las líneas de
Figura 28. Interface del software Pix4D
Figura 29. Reporte de calidad generado por el software Pix4D
FIGURAS EN ANEXOS Figura 30. Diagrama de
Figura 31. Esquema de las longitudes de onda del espectro
Figura 32. Esquema del número de bandas por tipo de espectro en imágenes Geo
Figura 33. Ejemplo de órbitas (izquierda) y barrido de un satélite
Foto 1. Cultivos de amapola en imágenes satelitales de muy alta resolución
Foto 2. Cultivos de amapola en imagen satelital de alta resolución y foto
Foto 3. Imagen satelital con nubosidad y fotografía aérea de la misma
Foto 4. Equipo de analistas interpretando las imágenes satelitales en
Foto 5. Digitalización de polígonos y superficie (ha) en imagen satelital Geo Eye-1
Foto 6. Esfuerzos en destrucción de amapola por instituciones participantes en el
Foto 7. Ejemplo de campos de amapola identificados con imagen satelital
Foto 8. Tipos de resolución de las imágenes utilizadas para el
Foto 9. Análisis de fotointerpretación de amapola en imagen Geo Eye-1
Foto 10. Cultivo de amapola detectado en imagen VHR, con combinación de bandas en
Foto 11. Ejemplo de cultivos de amapola interpretados en diferente periodo de
Foto 12. A) Imagen visible (RGB). B) imagen en el infrarrojo cercano (IRc) y C) imagen
compuesta en falso color, integrada por una combinación de las bandas visibles y la infrarroja cercana .................................................................
Foto 13. Comparación del sensor con ajustes de
Foto 14. Intervalómetro utilizado en los trabajos de
............................... Foto 15. Plataforma con adaptación exterior para aeronave ala móvil (helicóptero)
Foto 16. Plataformas metálicas construidas para aeronaves de ala móvil y ala
............. Foto 17. Aeronave de ala móvil, con escotilla en el piso que permite la colocación de la
plataforma metálica ..............................................................
Foto 18. Aeronave ala fija, con escotilla en el piso para instalación de la base metálica y
....................................................................... Foto 19. Ejemplo de la instalación de las cámaras visible (VIS) e infrarroja (IRc)
en las plataformas metálicas para ala móvil o
FOTOS EN ANEXOS Foto 20. Comparación de detalles entre imágenes
Foto 21. Nivel de detalles por cantidad de bits en cada
Mapa 1. Área de estudio conformada por dos marcos de muestreo para el
Mapa 2. Marcos de muestreo conformado por la rejilla nacional (grilla) de 10 x 10 kilómetros y
los segmentos elegidos como muestras para colectar imágenes satelitales/fotos
Mapa 3. Distribución de la muestra (368 segmentos) para la programación de
imágenes satelitales de periodo de estudio julio 2014-junio
Mapa 4. Área (ha) con cultivos de amapola en los 368 (10 x 10 Km) segmentos de la
Mapa 5. Porcentaje de adquisición de imágenes satelitales y fotos aéreas por segmento de la
muestra promediado con los tres periodos
Mapa 6. Rejilla ortogonal nacional (grilla) de 10 x10 Km (100 Km 2 por segmento)
Mapa 7. Los marcos de muestreo (I y II) que formaron la base para estimación del área (ha)
Mapa 8. Marco de muestreo con datos de destrucción histórica de plantíos ............
Mapa 9. Área nacional de probabilidades/riesgo por factores determinantes para
cultivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mapa 10. Ubicación de las imágenes satelitales utilizadas en la muestra de 368
Mapa 11. Distribución del marco de muestro I, con 100 geoestratos para extraer la
muestra de 300 segmentos de 10 x 10 Km ............................................
Mapa 12. Ubicación de las áreas de prueba con imágenes satelitales de LANDSAT 7 y .......
Mapa 13. Modelo del Continuo de Elevaciones Mexicano
para cultivos de amapola
Mapa 14. Cantidad de segmentos de la muestra (10 x 10 km) con fotografías aéreas
colectadas en las campañas de trabajos campo
MAPAS EN ANEXOS
Mapa 15. Información histórica de cultivos de amapola en
Mapa 16. Información histórica de cultivos de marihuana para el año ..................
Mapa 17. Altitudes promedio (MSNM) del territorio
Mapa 18. Promedio de las pendientes (%) en el territorio
Mapa 19. Desviación estándar del promedio de las pendientes (%) en el territorio
Mapa 20. Distancia (Km) mínima a caminos pavimentados al centroide de cada
segmento 10 x 10 Km en el territorio
Mapa 22. Promedio del Índice de Marginación de la población en del territorio .......
Mapa 23. Presencia de vegetación densa en el territorio
Mapa 24. Presencia de otros tipos de vegetación en el territorio ...................
Mapa 25. Área nacional de probabilidades/riesgo por factores determinantes
Mapa 21. Población total por localidades en el territorio
Este reporte presenta la primera estimación nacional oficial de cultivos de amapola en México, re- sultado del proyecto MEXK54 “Sistema de Monitoreo de Cultivos Ilícitos en el Territorio Mexicano”, implementado conjuntamente por el gobierno de México y el Programa de Monitoreo de Cultivos
Ilícitos de la Oficina de las Naciones Unidas contra la Droga y el Delito (UNODC “por sus siglas
en inglés”).
La metodología del estudio se desarrolló durante la fase piloto que inició desde el segundo semes- tre de 2012 hasta el primer semestre de 2014. Como un primer paso se realizó un análisis de las áreas de riesgo para cultivos de amapola. Como segundo paso, se probaron diferentes diseños espaciales para el muestreo estadístico y se estableció la programación óptima de imágenes satelitales de acuerdo con los calendarios agrícolas derivados del análisis de una serie temporal de un gran número de imágenes satelitales. En un tercer paso, se realizó un diseño a la medida de acuerdo con las características geográficas del territorio mexicano y se desarrollaron los pro- cedimientos técnicos y operativos para capturar fotografías aéreas desde aeronaves de ala fija y
ala móvil. Por último, se determinaron un conjunto de criterios estandarizados para interpretar las
imágenes y fotos aéreas, lo cual incluye un flujo de trabajo de control de calidad y evaluaciones
externas permanentes de la precisión, en cooperación con los expertos en estadística y sensores remotos de UNODC y dos universidades (una de México y una de Austria).
La metodología del estudio se basó en el análisis de las imágenes satelitales y las fotografías aéreas tomadas en áreas de 10 por 10 kilómetros (100 km 2 ), cada una fue seleccionada mediante la toma de muestras (segmentos). La muestra seleccionada es de 368 segmentos por cada pe- riodo potencial de siembra y se obtuvo mediante el uso de dos diferentes marcos muéstrales. El primer marco se basó en los datos históricos de destrucción de cultivos ilícitos y el segundo en los factores biofísicos y socioeconómicos que fueron correlacionados con las áreas tradicionales de siembra de cultivos ilícitos. Este análisis estadístico puso en evidencia la correlación entre la producción de cultivos ilícitos y las condiciones socioeconómicas en las áreas de siembra de enervantes.
Las imágenes satelitales tienen una alta resolución espacial (VHR) de 1.5 a 0.50 metros por píxel. Adicionalmente, las fotografías aéreas fueron tomadas mediante sobrevuelos con una mejor reso- lución espacial hasta de 25 centímetros por píxel. Las imágenes satelitales se adquirieron durante los tres periodos potenciales de “siembra-cosecha”: 1) de julio a octubre de 2014; 2) de noviembre de 2014 a febrero de 2015; y 3) de marzo a junio de 2015. El periodo de la siembra a la cosecha dura por lo menos 4 meses, es por ello que cualquier cultivo de amapola crecido dentro de los segmentos durante el periodo de julio de 2014 a junio de 2015 debió haber sido observado en los segmentos de la muestra anteriormente mencionada.
Las imágenes aéreas y satelitales fueron analizadas a través de técnicas de interpretación visual
y con una verificación sistemática cruzada de las interpretaciones. Debido a la diferencia entre las
resoluciones espaciales de las imágenes satelitales y aéreas, algunos cultivos no pudieron ser detectados en las imágenes de menor resolución, pero pudieron ser detectados en imágenes de mayor resolución, especialmente en el caso de imágenes satelitales cubiertas con nubes, som- bras o falta de cobertura de la imagen. Estas diferencias fueron corregidas mediante la aplicación de un factor de corrección.
De acuerdo con el estudio de cultivos ilícitos de amapola en México, entre julio de 2014 y junio de 2015, la estimación de áreas de cultivo de amapola arrojó el siguiente resultado:
Valor alto 28 100 hectáreas.
Valor medio más preciso de 24 800 hectáreas.
Valor bajo 21 500 hectáreas.
Los resultados anteriores corresponden a un intervalo de confianza del 95%. Los cultivos de
amapola observados se localizaron principalmente en la Sierra Madre Occidental, sobre los es- tados de Sinaloa, Chihuahua, Durango y Nayarit; así como, en la Sierra Madre del Sur en los estados de Guerrero y Oaxaca.
El área estimada de extensión de amapola representa el área encontrada únicamente en las imá- genes satelitales/fotos aéreas y no es corregida respecto al historial de la destrucción de dicho enervante que pudo estar sembrado después de la adquisición de las imágenes. El gobierno de México reporta que para el periodo de estudio antes mencionado (julio 2014-junio 2015), se des- truyeron un total de 24 729 hectáreas de cultivos de amapola.
Se está llevando a cabo el próximo ciclo de monitoreo de cultivos de amapola de julio del 2015 a junio del 2016. El monitoreo regular permitirá monitorear tendencias y dará un panorama de los cultivos de amapola en tiempo y espacio. Adicionalmente, se agregaron dos nuevas metas al proyecto de monitoreo: 1) la obtención de una estimación de rendimiento para la producción de
goma de opio (kg/ha) y 2) la determinación del contenido de morfina de la goma de opio mexicano,
a través de análisis químico.
El estudio incluía también el monitoreo de cultivos de marihuana, pero los resultados del estudio aún no han sido terminados, ya que se continúa trabajando en el monitoreo y análisis de este culti-
vo para llegar a una estimación técnicamente confiable. La marihuana se cultiva a una escala más
reducida que la amapola, en lugares más urbanizados como huertos, patios y pequeñas parcelas de tierras o invernaderos. Además, el cultivo a veces es mezclado con otros cultivos (lícitos), lo
cual complica su detección con imágenes de sensores remotos.
Con este reporte, el gobierno de México reafirma su interés por avanzar en la recolección de evidencias científicas para explicar las dinámicas del fenómeno multidimensional de las drogas.
El proyecto de estudio es un elemento de la implementación de políticas públicas integrales que toman en cuenta las causas y consecuencias socioeconómicas, en congruencia con las metas y el compromiso del gobierno de México, resultado de la Sesión Extraordinaria de la Asamblea General de las Naciones Unidas sobre el problema mundial de la droga, que tuvo lugar en Nueva York del 19 al 21 de abril de 2016 (UNGASS 2016).
El fenómeno de cultivos ilícitos en México es complejo, por lo que debe analizarse desde un
enfoque integral que permita la comprensión de los múltiples factores económicos, geográficos
y sociales. Requiere de esfuerzos adicionales por parte de las instituciones encargadas no sólo del control y reducción del área cultivada de amapola y marihuana, sino también de las que se enfocan a mejorar las condiciones socio-económicas y ambientales de estos sitios afectados. Y en esa medida, adoptar políticas públicas que permitan implementar programas de desarrollo alternativo y actividades lícitas viables que apoyen a estas sociedades afectadas, principalmente, en los espacios rurales, garantizando la sustentabilidad de sus comunidades y la reducción en la siembra de enervantes.
La comunidad internacional requiere trabajar de manera integral y coordinada, bajo un esquema de cooperación que contrarreste los daños causados en la operación de las economías transna-
cionales por el tráfico de drogas ilícitas, así como sus efectos a nivel nacional, regional y global,
con el fin de generar políticas públicas efectivas en el combate de esta problemática que propicien
la disminución de la oferta y la demanda de drogas.
La UNODC tiene el mandato de apoyar a los gobiernos para enfrentar los aspectos relativos al problema mundial de las drogas, la delincuencia organizada, la corrupción y la prevención del terrorismo. Este trabajo se alimenta por las diversas aspiraciones y mandatos encaminados a una mejoría en la satisfacción de las necesidades compartidas por los Estados Miembros de las Naciones Unidas.
El sustento del presente estudio de monitoreo de cultivos de amapola para México, se encuentra previsto en el “Marco Jurídico Internacional sobre la Fiscalización de Drogas”, compuesto por tres importantes tratados internacionales en materia de fiscalización de drogas, los cuales se comple- mentan mutuamente y proporcionan la base legal necesaria que guía las acciones para combatir a los delitos relacionados con las drogas.
Al mismo tiempo, estos tratados codifican medidas internacionales para asegurar la disponibilidad de estupefacientes y sustancias psicotrópicas con fines médicos y científicos, y prevenir el desvío de dichas sustancias para fines ilícitos. También incluyen disposiciones generales en materia de tráfico ilícito y abuso de drogas. Los multicitados instrumentos consisten en:
1. Convención Única sobre Estupefacientes 1961.
2. Convenio sobre Sustancias Sicotrópicas 1971.
3. Convención de las Naciones Unidas contra el Tráfico Ilícito de Estupefacientes y Sustan- cias Sicotrópicas 1988.
Desde 1999, la UNODC a través del Programa de Monitoreo de Cultivos Ilícitos (ICMP, por sus siglas en inglés), con sede en Viena, Austria, establece metodologías para la recolección y análisis de datos con el objeto de incrementar la capacidad de los gobiernos para monitorear cultivos ilícitos en sus territorios y asistir a la comunidad internacional en el monitoreo de la extensión y evolución.
El ICMP actualmente cubre siete países: Colombia, Bolivia y Perú para plantaciones de hoja de coca; así como, Afganistán, Laos y Myanmar para amapola. En el año 2012 se lanzó el Programa de Monitoreo de Cultivos Ilícitos de Amapola en México denominado: Proyecto MEXK54 “Siste- ma de Monitoreo de Cultivos Ilícitos en el Territorio Mexicano”. Este se estableció bajo la colabo- ración de la UNODC y el gobierno mexicano, a través de sus instituciones federales: Secretaría de Relaciones Exteriores (SRE), Secretaría de la Defensa Nacional (SEDENA), Secretaría de Marina (SEMAR) y Procuraduría General de la República, a través de la Agencia de Investigación Crimi- nal y el Centro Nacional de Planeación, Análisis e Información para el Combate a la Delincuencia (PGR/AIC-CENAPI).
De esta forma, el gobierno mexicano incursiona en la práctica del monitoreo de cultivos ilícitos con insumos tecnológicos y capacidades propias con las que venía trabajando desde varios años
antes. Hecho que resalta el uso de su infraestructura ya disponible; es por ello que, busca el in- tercambio de experiencias a nivel internacional y en ultimas fortalecer el Programa Nacional de
Estimación de Superficie, expandirlo y hacerlo más eficiente.
El objetivo general del proyecto es el “fortalecimiento de las capacidades técnicas del gobierno de México en la detección de los cultivos ilícitos con alta precisión, lo cual permitirá desarrollar polí- ticas públicas integrales encaminadas a combatir la oferta y la demanda de drogas”. Destacando
como, meta principal para este primer estudio, la “Obtención de la estimación de superficie (ha)
sembrada con cultivos de amapola anualmente (12 meses)”.
Para la implementación de esta iniciativa en México, se requirió de la asistencia técnica y teórica de expertos en la materia, que permitieran mejorar la metodología, interpretación y análisis de
los datos a través de sensores remotos, con el fin de obtener resultados para la elaboración de
estadísticas confiables en relación a la estimación de superficie cultivada de amapola y marihuana
sobre las áreas de interés, la cual representa la totalidad del territorio nacional.
Los primeros trabajos del proyecto se realizaron a partir del segundo semestre del 2012 y hasta el primer semestre del 2014, en el marco de la conocida como “fase piloto”, por medio de la cual se desarrollaron varias partes de la metodología aplicada en el proyecto, entre las cuales destacan:
Diferentes diseños espaciales para el monitoreo.
Análisis de las áreas potenciales o de riesgo para la siembra de cultivos ilícitos.
Estandarización de los criterios utilizados para las diversas interpretaciones entre analistas
y el control de calidad de las mismas. Sincronización y programación de la colecta de imágenes satelitales y fotografías aéreas con presencia de cultivos, de acuerdo a sus calendarios agrícolas.
Diseño y operación para la toma de fotografías aéreas con un sistema personalizado para
aeronaves de ala fija (avión) y móvil (helicóptero). • Análisis estadístico de la estimación de superficie sembrada y la necesidad de incorporar factores de corrección, si fuera necesario, a la estimación estadística final.
El informe describe en detalle los insumos, métodos y procesos usados para llegar a tener una estimación de los cultivos ilícitos de amapola. Los capítulos 3 y 4 describen los antecedentes, instituciones y personal involucrados en el proyecto. El capítulo 5 presenta en una manera breve la metodología con las etapas seguidas para llegar al resultado, que son presentados en el capí- tulo 6. Finalmente, en el capítulo 7 se describen todos los detalles de la metodología aplicada al monitoreo.
Las principales zonas en las cuales se concentra la siembra de cultivos ilícitos en México, coinci-
den en la convergencia de los estados de Sinaloa, Chihuahua y Durango. Es decir, la denominada
área del “Triángulo Dorado”, específicamente, en la parte de la Sierra Madre Occidental de estos
estados. Asimismo, destaca el estado de Guerrero en la parte de la Sierra Madre del Sur. Adicio-
nalmente, con una dinámica variable y tendencias más bajas de siembra se presentan en estados como: Nayarit, Jalisco, Michoacán y Oaxaca.
Dentro de los esfuerzos y estrategias que ha venido realizando el Gobierno de México, se pue- de señalar que en 2006, por decisión presidencial, se instruyó la transferencia de las labores de destrucción de la PGR a las Fuerzas Armadas, tal y como lo señalan los Programas Sectoriales 2013-2018 de la Secretaría de la Defensa Nacional (SEDENA) y de la Secretaría de Marina (SEMAR). A dichas instituciones se les ha facultado para realizar acciones de erradicación y
prevención de la producción de enervantes, en el caso de la SEDENA a través de la implemen- tación de operaciones de erradicación intensiva en las áreas de mayor cultivo de enervantes y
operaciones de intercepción para inhibir el tráfico de todo tipo de drogas.
En el sentido apuntado, el Gobierno de México se está enfrentando a esta creciente tendencia y
ha identificado la necesidad de desarrollar nuevas estrategias y herramientas tecnológicas que
logren armonizar a las políticas globales con las locales.
El Gobierno de México mediante acciones de inteligencia, la SEDENA y SEMAR han potencia-
do sus capacidades en la detección de cultivos ilícitos a través de imágenes satelitales, y así monitorear el impacto de las estrategias para reducir cultivos ilícitos. En tanto que la Secretaría de Relaciones Exteriores (SRE) y en particular, la Procuraduría General de la República (PGR),
intensificaron las acciones en materia de cooperación internacional, en las áreas de reducción de
la oferta, medidas de control y el combate a los delitos conexos a través de Agencia de Investi- gación Criminal, órgano que se encarga de recopilar y analizar información estadística a través del Centro Nacional de Planeación, Análisis e Información para el Combate a la Delincuencia (CENAPI).
El gobierno de México ha planteado la necesidad de estudiar el fenómeno de los cultivos ilícitos desde una perspectiva amplia, que permita entender el tamaño de la problemática de los cultivos de amapola y marihuana en México, buscando el acercamiento con algún organismo internacional para la conformación de una metodología sustentada en estándares internacionales para el moni-
toreo y estimaciones de superficie sembrada de cultivos ilícitos.
Cabe destacar que México actualmente adoptó, como consta en el “Plan Nacional de Desarrollo 2013-2018”, estrategias enfocadas a impulsar la creación de instancias de coordinación interins- titucional para: la generación de estudios, investigaciones y proyectos; promover esquemas de cooperación nacional e internacional; fortalecer las actividades militares en los ámbitos terrestre, aéreo y marítimo en el territorio y zonas marinas; así como, reforzar los Sistemas de Inteligencia Militar y Naval, para integrarlos con diversas dependencias de la Administración Pública Federal con infraestructura, y mayores medios tecnológicos.
Por lo anterior, el gobierno federal de México, previo a la implementación del Proyecto MEXK54 “Sistema de Monitoreo de Cultivos Ilícitos en el Territorio Mexicano”, había realizado esfuerzos y estudios sobre la problemática de los cultivos ilícitos a lo largo del país. Los cuales abarcaban desde: la destrucción de enervantes, el monitoreo de cultivos, pruebas en la obtención de rendi- mientos y el análisis de fenología de los cultivos, hasta proyectos de desarrollo alternativo, con- centrándose en la reconversión de la siembra ilícita en áreas de alta incidencia.
I. TRABAJOS PARA LA DESTRUCCIÓN DE CULTIVOS ILÍCITOS:
En México, durante la década de los años 50, se observó un incrementó en la siembra, el cul-
tivo y el tráfico de enervantes, situación que obligó al Gobierno de la República a establecer medidas tendientes a nulificar dicha ilícita actividad. Para lo cual, se pusieron en ejecución
varios planes como los denominados “Plan CANADOR”, “Operación CÓNDOR”, “Fuerza de Tarea MARTE”, entre otros. Los cuales empleaban gran parte de sus recursos humanos y materiales para combatir este acto ilícito con el apoyo de las fuerzas armadas, ya que aque- llas actividades eran consideradas una amenaza emergente para la seguridad nacional.
Como parte de la Estrategia de Atención para la Destrucción de Enervantes en México, se consideró el desarrollo de investigaciones técnico-científicas en cultivos ilícitos que permi- tieran establecer una metodología propia y adecuada a las condiciones físico-ambientales, socio-económicas y culturales que prevalecían en la mayor parte de las regiones producto-
ras para la estimación de la producción de enervantes en México, así como de la superficie
potencialmente cultivable sobre el territorio nacional.
• Para el año 2004 se creó el Grupo Bilateral de Análisis e Intercambio de Información sobre Intercepción (GBAIII), con la finalidad de fortalecer los mecanismos de cooperación bilate- ral en el ámbito de la intercepción de drogas, conforme a las legislaciones nacionales apli- cables en cada país. La Procuraduría encabezó los trabajos de la delegación mexicana, a través del Centro Nacional de Planeación, Análisis e Información para el Combate a la Delincuencia (CENAPI) y los trabajos de la delegación estadounidense fueron encabeza- dos por el Director Ejecutivo de la Coordinación para Intercepción (USIC, por sus siglas en inglés).
II. MONITOREO DE CULTIVOS ILÍCITOS:
Desde 1974 se llevó a cabo un programa inicial de identificación de cultivos ilícitos a tra- vés de un sistema avanzado de fotografía aérea, el cual permitió ubicar los plantíos de manera precisa. Asimismo, siguiendo los esfuerzos por parte del gobierno de México, en 1983 destacó el hecho que entre las estrategias implementadas para obtener una mejor vigilancia de las zonas productoras de estupefacientes, se dividió al territorio nacional en
bases operativas, con la finalidad de realizar actividades como: operaciones aéreas de reconocimiento, destrucción y verificación de los plantíos ilícitos, con planes y operaciones
especiales, en los periodos conformados por la información histórica de alta incidencia en
siembra y cosecha de estupefacientes; así como las operaciones de investigación policía- ca, entre otras.
Los primeros trabajos desarrollados por el gobierno de México a través de sus institucio- nes encargadas de la seguridad nacional (SEMAR-SEDENA) con una visión vanguardista consistente en el uso de las nuevas tecnologías para la detección de cultivos ilícitos en su territorio, se iniciaron en el año 2003 con la operación de la “Estación de Recepción México de la Constelación SPOT” (ERMEXS) que permitiera la obtención de imágenes satelitales de 20, 10 y 2.5 metros de resolución espacial. Dicha estación se localizaba y era operada en instalaciones de la SEMAR.
Para el periodo comprendido de 2004 a 2006, la SEMAR desarrolló los primeros trabajos para obtener una metodología para la detección de cultivos ilícitos de amapola y marihua- na en el país usando la tecnología de la constelación SPOT, lo que sirvió de antecedente para que en 2008 se creara un grupo de colaboración interinstitucional SEMAR-SEDENA conformado por analistas de ambas instituciones, para trabajar en la detección y destruc- ción de cultivos ilícitos.
En 2009, el gobierno mexicano, a través de las dependencias SEMAR-SEDENA, tuvo un acercamiento con dependencias del gobierno de Estados Unidos de América, logrando concretar apoyos importantes en especie como la programación y entrega de imágenes satelitales de alta resolución obtenidas de los sensores Ikonos, Quick Bird y World View 2, con resoluciones espaciales entre 1.0 hasta 0.50 metros.
El 1 de marzo del 2010, el Servicio de Información, Agroalimentaria y Pesquera (SIAP), dependiente de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimen- tación (SAGARPA) y la SEDENA suscribieron un convenio de colaboración con el objeto de implementar el proyecto de extracción de imágenes de satélite “SPOT” de la ERMEXS, como apoyo a los proyectos que sobre el particular implementaba la SEDENA; posterior- mente y con el propósito de dar continuación al proyecto de la estación ERMEXS, el 9 de
marzo del 2012, dichas instituciones firmaron un nuevo convenio para operar de manera
conjunta la Estación de Recepción México Nueva Generación” (ERMEX ng), destinada a la obtención y empleo imágenes satelitales de alta resolución (SPOT 6 y SPOT 7) hasta el año 2023.
• La SEMAR en el 2011 adquirió una nueva tecnología en la obtención de imágenes sa- telitales VHR, incrementado nuevas capacidades en el análisis y observación remota sobre el territorio mexicano, logrando, con la empresa GEOEYE de los Estados Unidos de América, la instalación de la Estación Virtual de Imágenes Satelitales de Muy Alta Resolución (EVISMAR). Al recibir este tipo de imágenes satelitales de hasta 0.45 metros de resolución espacial, se aumentaron las capacidades y precisión en la detección de cultivos ilícitos.
III. PRUEBAS EN LA OBTENCIÓN DE RENDIMIENTO Y ANÁLISIS FENOLÓGICO PARA CULTIVOS ILÍCITOS:
El gobierno mexicano dentro del periodo de 1999 a 2004, a través de sus instituciones, y en particular la PGR, ya había realizado algunos primeros estudios sobre rendimiento de cultivos ilícitos, características y desarrollo fenológico para el país. Dichos estudios se hi- cieron en los invernaderos de la Base de Operaciones, Adiestramiento y Capacitación de- nominada “El Caracol”, en Culiacán, Sinaloa, perteneciente a la extinta Dirección General de Erradicación de Cultivos Ilícitos de la entonces Agencia Federal de Investigación (AFI) adscrita a la PGR y que fue absorbida en junio de 2012 por la Policía Federal Ministerial. Para este periodo, se obtuvieron los parámetros de rendimiento y etapas de crecimiento de los cultivos ilícitos en México, impulsando el desarrollo de proyectos especiales de inves- tigación genética de la amapola y marihuana, lo que a su vez brindó apoyo a las fuerzas federales en sus labores de destrucción en diversos puntos de los estados.
• Para el estudio de “Rendimiento de Goma de Opio en México”, se implementó la metodo- logía utilizada por la Organización de las Naciones Unidas (ONU) y que posteriormente fue publicada en el 2001 como “Directrices para la Medición del Rendimiento de Amapola de Opio en cortas visitas a campo”, por la propia UNODC. En el año siguiente, el gobierno mexicano para la evaluación del rendimiento, capacitó al personal militar para llevar a cabo la recolección de los datos durante los muestreos en campo. En ese sentido, en los meses de febrero y marzo de 2001, se llevó a cabo el primer muestreo en la zona norte comprendiendo los estados de Chihuahua, Sinaloa, Durango y Nayarit, así como en la zona sur, Michoacán, Guerrero y Oaxaca.
Las “Características y Desarrollo Fenológico de Cultivos de Amapola”, fue otro de los es-
tudios científicos disponibles a los que tuvo acceso el proyecto de monitoreo en México,
lo que le permitió tener una referencia de la fenología de las plantas de los cultivos de amapola. Los trabajos de investigación se realizaron en 2004 y junto con los resultados de laboratorio, se determinó que los cultivos de amapola tienen una duración de 120 días para para su óptimo desarrollo fenológico, desde que se siembra hasta su cosecha. El estudio
incluye una gráfica con la cantidad de días que representa cada etapa de crecimiento del
IV. PROGRAMA DE RECONVERSIÓN A CULTIVOS ILÍCITOS:
• El gobierno mexicano, a través de la Secretaria de Relaciones Exteriores (SRE), la PGR y el gobierno de los estados de Oaxaca, Guerrero y Michoacán, dentro del programa de desarrollo rural para el periodo de 1990 a 1993, implementaron un proyecto denominado:
“Desarrollo Rural para Desalentar Cultivos Ilícitos, la experiencia Mexicana en Oaxaca, Guerrero y Michoacán”, con el objetivo de ampliar las oportunidades de empleo y elevar el
nivel de ingresos de las comunidades, de tal modo que se lograra desincentivar la siembra de cultivos ilícitos, a través del establecimiento de un programa de proyectos comunitarios de pequeña escala y de carácter productivo, social y de infraestructura en espacios rurales pertenecientes a los estados de Oaxaca, Guerrero y Michoacán; El proyecto no tuvo el
suficiente seguimiento, por lo que la medición de sus beneficios fue escasa.
4. INSTITUCIONES Y PERSONAL DEL PROYECTO
Las actividades del proyecto de monitoreo MEXK54 han sido producto de la suma de esfuerzos entre la UNODC y el Gobierno en México, con la convergencia de dependencias federales e ins- tituciones académicas nacionales e internacionales. Sus contribuciones e insumos son responsa- bilidad de cada parte.
4.1. ORGANIZACIÓN DE LAS INSTITUCIONES INVOLUCRADAS
Estas instituciones son las encargadas de coadyuvar e implementar con la UNODC las diferentes actividades que realiza el Proyecto de monitoreo de cultivos de amapola en México:
A. La Secretaría de Relaciones Exteriores (SRE), es responsable de la instrumentación de la política exterior determinada por el Ejecutivo Federal, en ese sentido contribuye a fomentar la cooperación internacional para prevenir y atender el problema mundial de las drogas. La SRE da seguimiento al ICMP de la UNODC, que actualmente se instrumenta en México.
B. La Secretaría de la Defensa Nacional (SEDENA), es la entidad técnica-operativa encarga- da de realizar los análisis en la detección de cultivos de amapola con apoyo de imágenes satelitales, por su responsabilidad jurisdiccional que ejerce en la mayor parte del territorio mexicano. También es la institución que desempeña el papel preponderante en el esfuerzo nacional para la destrucción de cultivos ilícitos en el país, cuyos resultados son reporta- dos, administrados y sistematizados por la AIC/CENAPI. Además, apoya con la logística al proporcionar aeronaves e imágenes satelitales al proyecto para efectos de poder levantar y validar datos en campo.
C. La Secretaría de Marina (SEMAR), al igual que la SEDENA, funge como entidad técnica- operativa encargada de realizar tareas de análisis en la detección de cultivos de amapola con apoyo de imágenes satelitales y fotografía aérea. Del mismo modo, coadyuva con el esfuerzo nacional para la destrucción de cultivos ilícitos en México. A la vez, colabora en materia de logística, como lo hace la SEDENA.
D. La Procuraduría General de la República/Agencia de Investigación Criminal/Centro Na- cional de Planeación, Análisis e Información para el Combate a la Delincuencia (PGR/ AIC-CENAPI), es la entidad administrativa responsable del proyecto. De igual forma, es la encargada de los sistemas y bases de datos especializados para realizar el análisis y diagnóstico sobre la delincuencia organizada nacional y trasnacional en México.
E. Oficina de las Naciones Unidas contra la Droga y el Delito (UNODC), agencia encargada de la Coordinación del Proyecto y responsable para el desarrollo de su metodología, con- trol de calidad, y transparencia en la presentación de los resultados de conformidad con los estándares internacionales. Cuenta con una Oficina de Enlace y Partenariado en México y su Secretariado Ejecutivo en Viena, Austria.
4.2. INSTITUCIONES EXTERNAS (ACADÉMICAS)
Las instituciones académicas involucradas en el Proyecto son el Instituto de Geografía de la Uni- versidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y de la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida “BOKU” (Austria).
Estas instituciones se dedican a la investigación y formación de investigadores, la experiencia que cada una representa ayuda a incrementar las capacidades del proyecto en áreas como: creación
de base de datos, generación de cartografía temática; métodos de análisis con sensores remo- tos; estandarización de control de calidad; desarrollo de tecnologías en SIG para la evaluación
de datos geográficos; aplicación de métodos de análisis ambiental regional; y de esquemas de
muestreo en campo con levantamiento de fotografía aérea.
Por lo tanto, a través de sus expertos académicos, asesoran y evalúan de manera activa al equipo
del proyecto de monitoreo, lo que permite dar el soporte científico que se requiere para obtener datos estadísticos confiables y de alta calidad.
4.3. ORGANIZACIÓN DEL PERSONAL DEL PROYECTO
El proyecto de monitoreo está conformado por personal de UNODC y personal proveído por las instituciones gubernamentales a las que ya se ha hecho referencia. En la oficina de UNODC Mé- xico, radica la coordinación del proyecto, que consiste de un Coordinador General, un Asistente
Técnico de Análisis y Monitoreo, y un Asistente de Programa. En la oficina de UNODC Viena, el
proyecto está apoyado por un experto en sensores remotos y SIG, una estadística y un oficial de
La SEDENA, SEMAR y PGR/AIC-CENAPI, quienes son LAS PARTES del gobierno de México en el proyecto, han facilitado personal para integrarse al equipo de monitoreo y apoyar en el procesa- miento y corrección digital en imágenes satelitales, así como la obtención de fotografía aérea en campo, el cual es un insumo principal para analizar y validar los cultivos de amapola.
El equipo técnico para la colección y análisis de los datos consisten en diez personas con diferen-
tes perfiles profesionales: tres Geógrafos, dos Biólogos, dos Fotogrametristas, y tres especialistas
en Sensores Remotos y SIG. El grupo en general cuenta con la experticia en: uso de cartografía; procesamiento y corrección digital en imágenes satelitales; fotointerpretación a través de senso- res remotos; análisis de SIG y uso de tecnologías en campo como: navegadores GPS aéreos y terrestres, cámaras digitales con sensor visible (VIS) e infrarrojo (IRc), geolocalizador satelital, entre otros.
5. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA APLICADA EN EL MONITOREO
Este capítulo explica de manera sintética los diferentes elementos del monitoreo, con la finalidad
de entender el principio de las estimaciones de superficie sembrada. No obstante que en el capí- tulo 7 se explican todos los elementos a detalles.
Como parte de los primeros trabajos que se realizaron al interior del proyecto, se consideró una
etapa de prueba denominada “fase piloto”, durante la cual se analizó toda la información con la
que se contaba, tales como los insumos geográficos, la infraestructura y los medios informáticos,
y análisis estadístico de los cultivos históricos de amapola. En ese sentido, se realizó un análisis sobre el desafío que presentan las principales áreas de incidencia de cultivos ilícitos en México, al ser un país con una gran extensión territorial de aproximadamente 2 000 000 Km 2 , con una orografía muy accidentada y áreas de difícil acceso, aunado a la presencia de cultivos ilícitos en pequeñas dimensiones y que son sembrados en pendientes muy inclinadas. Además los cultivos ilícitos en México son sembrados en diferentes épocas del año que varían de la región, condicio- nes climáticas y otras circunstancias.
Un monitoreo completo del área (censo) con sensores remotos sería una tarea de costos muy ele- vados y requeriría de una cantidad desproporcionada de recursos humanos y técnicos. Asimismo, en esta “fase piloto” se determinaron las tres principales problemáticas para este tipo de proyectos:
1. Determinación (reducción) de las áreas de estudio.
2. Determinación del método para seleccionar las muestras donde tomar las imágenes sate- litales y fotos aéreas.
3. Determinación de la temporalidad y cantidad de siembras-cosechas al año.
5.1. DETERMINACIÓN DE LAS ÁREAS DE ESTUDIO: DOS MARCOS DE MUESTREO
México tiene una dimensión, características geográficas, económicas y sociales, que hace más
complejo el entorno en el que se presenta la siembra y cosecha de cultivos de amapola y mari- huana. Este fenómeno se presenta en algunas regiones del país que cuentan con las condiciones
fisiográficas propicias para el óptimo desarrollo fenológico de las plantas, tales como; altitudes y
climas que favorecen el crecimiento de los cultivos; por otro lado, la disponibilidad de cuerpos de
agua que resultan favorables para su siembra; y finalmente, una orografía accidentada que dificul- ta el acceso a aquellas zonas y que es aprovechada como técnica de ocultamiento.
La mejor referencia inicial para la existencia y ubicación de los cultivos ilícitos en el país son los datos históricos de su destrucción. Estos datos fueron usados en dos maneras; primero se usó
una serie histórica de los datos geográficos de destrucción que sirvieron para indicar con claridad
las zonas con alta incidencia de cultivos ilícitos. En un segundo momento, se usó la base histórica
aplicando un modelo estadístico articulado por medio de un set de criterios biofísicos y socioeco- nómicos que pudieran tener una correlación con la incidencia de cultivos destruidos.
La aplicación del modelo resultó en un mapa de riesgo, indicando las áreas que presentan simi-
litudes con las áreas donde se encontraron cultivos ilícitos en el pasado (Anexo I). 1 El mapa de riesgo permitió la identificación de un área más grande, que el primer marco de muestreo, que fue
solamente basado en los datos de destrucción las áreas adicionales, fueron añadidas al área de estudio inicial. Entonces, se obtuvieron dos áreas de estudio, a los cuales se les llama: “marco de muestreo de destrucción y marco de muestro adicional de riesgo” como se muestra en el mapa 1.
1 Anexo I. Estudio sobre el análisis estadístico de probabilidades para cultivos ilícitos por factores determinantes (riesgo), en este análisis se obtuvieron categorías de probabilidad de riesgo desde muy alta, alta, mediana, baja, muy baja; asimismo, estas áreas fueron comparadas con las áreas de incidencia de cultivos históricos.
Mapa 1. Área de estudio conformada por dos marcos de muestreo para el monitoreo
Fuente: Sistema de Monitoreo de Cultivos Ilícitos en el Territorio Mexicano-apoyado por UNODC. Los límites y los nombres utilizados en este mapa no implican la aceptación oficial por parte de la Naciones Unidas.
5.2. METODOLOGÍA BASADA EN LA TOMA DE MUESTRAS
La estimación del área de amapola está basada en la identificación de cultivos de amapola en
imágenes satelitales y fotos aéreas que tienen mucho detalle (muy alta resolución) y que permi- ten observar los pequeños cultivos ilícitos (foto 1). A pesar de una reducción del área de estudio escrito en el anterior párrafo, no seria viable analizar toda el área con este tipo de imágenes. Por lo tanto, se optó por un set de muestras donde se programó la colecta de las imágenes satelitales y fotos aéreas (mapa 2).
En este caso se eligieron 300 muestras en el marco de muestreo de destrucción histórica y 68 muestras en el área adicional con el marco de muestro de factores determinantes para cultivos ilí-
citos (riesgo) como se muestra en el mapa 3. El total de las muestras fueron seleccionadas en una
manera estadísticamente representativa para todo el país optimizando la distribución geográfica.
Ambos marcos de muestreo se conformaron dentro de una rejilla nacional (grilla) con cuadrículas
geográficas (“segmentos”) de 10 por 10 kilómetros que se sobrepuso en las áreas de estudio con
los datos de destrucción histórica y los datos de probabilidades por factores determinantes para cultivos ilícitos (riesgo).
Foto 1. Cultivos de amapola en imágenes satelitales de muy alta resolución (VHR)
Imagen Wordl View-2 (0.50 metros)
Foto Aérea (0.25 metros)
Mapa 2. Marcos de muestreo conformado por la rejilla nacional (grilla) de 10 x 10 kilómetros y los segmentos elegidos como muestras para colectar imágenes satelitales/fotos aéreas
Mapa 3. Distribución de la muestra (368 segmentos) para la programación de imágenes satelitales de periodo de estudio julio 2014-junio 2015
5.3. MUESTRAS COLECTADAS TRES VECES DURANTE EL AÑO PARA LA IDENTIFICACIÓN DE CULTIVOS DE AMAPOLA
Las imágenes satelitales y fotos aéreas fueron colectadas como mínimo tres veces dentro de cada periodo cuatrimestral para el año de monitoreo de julio 2014 a junio 2015 (tabla 1). Esto garantizó que todos los cultivos ilícitos sembrados en algún momento del año fueran observados en las imá- genes satelitales y/o fotos aéreas, tomando en cuenta que el ciclo de crecimiento para las plantas de amapola es aproximadamente de 4 meses.
Tabla 1. Los tres periodos de colecta para las imágenes satelitales/fotografía aérea
Áreas de colecta
2014-febrero 2015
Muestra total en el territorio nacional
368 segmentos de 10 x 10 Km
5.4. SENSORES UTILIZADOS PARA LA COLECTA DE IMÁGENES SATELITALES Y FOTOGRAFÍA AÉREA
El uso de imágenes de sensores remotos es basado en imágenes satelitales de diferentes sen-
sores (SPOT-6 y 7, Ikonos, Quick Bird, Geo Eye-1, World View-2 y 3) en combinación con fotos aéreas. Durante el año de monitoreo, se tomaron por lo menos 3 imágenes para cada segmento. El tamaño pequeño de las parcelas requiere el uso de imágenes con muy alta resolución de 0.4-
0.7 metros por pixel para determinar y diferenciar los cultivos y medir su superficie con precisión
el tamaño de las parcelas ..
En adición, en cada ciclo hubo campañas de trabajo de campo para colectar fotos aéreas con una resolución de alrededor de 0.25 metros (foto 2) que complementaron las áreas donde las imágenes satelitales no tenían datos, debido por ejemplo a la densidad de nubes que no permitió a los satélites ver el terreno (foto 3). Las fotos aéreas son un insumo importante, ya que validan las detecciones de los cultivos existentes dentro de los segmentos de la muestra Para el análisis
en gabinete (oficina) se hizo preferencia a las muestras que en el caso tuvieran imágenes sateli- tales y fotos aéreas para la misma área. La diferencia en detalle ha sido importante y las posibles
diferencias en la interpretación se han tomado en cuenta en la estimación final del área aplicando
un factor de corrección ..
Foto 2. Cultivos de amapola en imagen satelital de alta resolución y foto aérea
Fotografía aérea (0.25 metros)
Foto 3. Imagen satelital con nubosidad y fotografía aérea de la misma área
5.5. DETERMINACIÓN DE FECHAS ÓPTIMAS PARA LA COLECTA DE IMÁGENES SATELITALES
Para cada periodo cuatrimestral se programó la colecta de datos de las imágenes alrededor de las fechas óptimas para observar las parcelas con cultivos, que son los momentos que un cultivo
está más desarrollado y refleja más luz verde e infrarrojo en las imágenes (Mattiuzzi et al., 2014).
La fecha óptima varía por segmento dependiendo de la posición geográfica, la topografía, el clima
local y la disponibilidad de agua para su riego. Los estudios piloto que se realizaron en 2012 y
2013 permitieron optimizar las fechas óptimas usando las parcelas encontradas e investigando su fenología (desarrollo vegetativo) de los cultivos encontrados a través de un análisis extensivo de series temporales de imágenes satelitales Landsat 2 de mediana resolución (gráfica 1).
Inicialmente se aplicaron los siguientes ciclos de programación para la colecta de imágenes sate- litales y fotografía aérea en las áreas de estudio, con fechas precisas adaptadas con el estudio de fenología para los tres periodos cuatrimestrales:
1. julio/octubre 2014
2. noviembre 2014/febrero 2015
3. marzo/junio 2015
Gráfica 1. Ejemplo de ciclos fenológicos identificados con series temporales de imágenes satelitales
2 Estudio sobre el análisis de fechas para determinar calendarios agrícolas, utilizando series temporales de imágenes satelitales utilizando índices de vegetación (NDVI), con este estudio se estableció un primer calendario agrícola para cultivos de amapola y se utilizó para programar la colecta de imágenes de satélite y fotografía aérea en campo en su fase fenológica de alta producción.
5.6. INTERPRETACIÓN DE LAS IMÁGENES SATELITALES
Posterior a la colección de imágenes satelitales y fotos aéreas, se continuaron los trabajos in- tensivos de interpretación de las imágenes satelitales en gabinete (oficina). El equipo de ana- listas interpretó sistemáticamente todas las imágenes y las fotos aéreas disponibles mediante la fotointerpretación visual, digitalizando (polígonos) los cultivos detectados mediante el uso de herramientas SIG, el proceso indica que los criterios pre-establecidos en la metodología (árbol de
decisión, claves de interpretación y escalas de visualización predefinidas); en seguida, se tiene
establecido un análisis que disminuye la subjetividad en la fotointerpretación de los cultivos de
amapola, basado en un flujo de verificación robusto (véase capítulo 7.10.1), que consiste en un
intercambio de las imágenes entre analistas, quienes realizan una nueva revisión, y al final del análisis se incluye una revisión final de los cultivos detectados por los supervisores del grupo.
De manera adicional, al concluir el análisis antes descrito, el grupo de analistas realizó una última revisión visual en pantalla (PC/TV), como un control de calidad independiente, donde se discute
de manera grupal sobre las interpretaciones integradas a la revisión final (foto 4), esto permitió la
retroalimentación grupal sobre dudas surgidas y continuar mejorando en la estandarización de los criterios que son utilizados para la fotointerpretación de los cultivos de amapola existentes.
Foto 4. Equipo de analistas interpretando las imágenes satelitales en pantalla
5.7. CÁLCULO ESTADÍSTICO PARA DETERMINAR EL ÁREA CON CULTIVOS ILÍCITOS
Después de digitalizar los cultivos (polígonos), se calcularon las superficies (ha) para cada cultivo y se sumaron las superficies de todos los cultivos dentro de cada segmento de 10 x 10 Km de la
muestra elegida (foto 5). La suma de todos los segmentos muestreados fue extrapolada al marco de muestreo inicial, siguiendo las reglas estadísticas correspondientes al método de tomar mues- tras. Sin embargo, las extrapolaciones se hicieron de manera separada para los dos marcos de muestreo, porque las muestras fueron tomadas de manera independiente. La suma de las super- ficies encontradas por periodo cuatrimestral y por marco de muestreo es el resultado de la cifra estadística nacional de amapola. 3
El límite inferior (punto bajo) y superior (punto alto) fueron calculados siguiendo las reglas y es- tándares para estimadores de ratios combinados (combined ratio estimators). Se debe tomar en cuenta que las cifras de estimaciones de área solo representan una estimación del área dentro de los marcos de muestreos establecidos para el monitoreo.
Foto 5. Digitalización de polígonos y superficie (ha) en imagen satelital Geo Eye-1 (VHR)
3 Cabe mencionar que pueden existir correcciones adicionales al primer resultado, como fue el caso de este primer estudio, en donde se realizó una corrección por diferente tipo de resolución. Por ejemplo, en los cultivos que no han sido detectados en las imágenes satelitales disponibles, se aplican los factores de corrección mencionados con anterioridad, tomando como referencia los resultados obtenidos en las fotografías digitales aéreas colectadas en campo.
6. RESULTADOS DE LA ESTIMACIÓN DE ÁREA CON CULTIVOS DE AMAPOLA
Con la integración de las mediciones de cultivos individuales de amapola, se obtuvo una estimación
total a nivel nacional. Con base en el modelo estadístico aplicado, fue posible estimar la superficie
nacional a partir de las interpretaciones y mediciones realizadas por medio de las imágenes sate- litales y fotografías aéreas, las cuales fueron previamente programadas para los 368 segmentos de la muestra utilizada en ambos marcos de muestreo y que a su vez fueron utilizados para todo el periodo; como se muestra en el mapa 3: 1) 300 segmentos de los datos de destrucción histórica y, 2) 68 segmentos del análisis de factores determinantes para cultivos ilícitos/riesgo.
6.1. ÁREA ESTIMADA CON CULTIVOS DE AMAPOLA
La estimación de superficie nacional sembrada con cultivos de amapola en 12 meses para el pe- riodo de monitoreo julio 2014 a junio 2015 se estimó en su punto medio con 24 800 hectáreas, con un intervalo de confianza (95%), con un rango 4 estadístico de 21 500 a 28 100 hectáreas (tabla 2). Esto es el resultado de una suma de tres estimaciones en este periodo tomando en cuenta que los cultivos de amapola pueden crecer en diferentes momentos durante el año, adicionalmente se presenta en el mapa 4 la cantidad de hectáreas encontradas en cada segmento del monitoreo ..
Tabla 2. Área estimada con cultivos de amapola (ha) para 12 meses de monitoreo en 2014-2015
Periodo del resultado
(punto bajo)
(punto alto)
julio 2014-junio 2015
Por ser el primer resultado a nivel nacional con esta metodología, no se puede indicar alguna tendencia sobre el desarrollo de los cultivos de amapola. En este momento se están procesan- do y analizando los datos para el periodo de julio 2015-junio 2016, que permitirán interpretar
alguna tendencia y las dinámicas geográficas sobre la amapola. Sin embargo, de acuerdo a
la muestra utilizada se encontraron cultivos de amapola principalmente en 9 estados: Sinaloa, Chihuahua, Durango, Nayarit, Jalisco, Michoacán, Guerrero, Oaxaca y Chiapas.
En otros estados no se detectaron cultivos de amapola en este periodo de estudio, pero no ne-
cesariamente significa que estén libres de amapola, sino que por la baja densidad de muestras elegidas para algunos Estados, el área potencial es reducida y puede ser que algunas áreas pe- queñas o núcleos con cultivos no fueron observados, pero esto no permite asegurar que dichos Estados estén libres de este cultivo. 5
El resultado no toma en cuenta si los campos de amapola podrían haber sido destruidos después de las observaciones (detección) y, por lo tanto, las estimaciones solamente indican el nivel de los cultivos en el momento de la toma de las imágenes satelitales y fotos aéreas. Cabe mencionar que
el resultado de las cifras oficiales del gobierno de México, para el mismo periodo de monitoreo del
proyecto de julio 2014 a junio 2015, reportó una destrucción total de 24 729 hectáreas de amapola;
esfuerzo conjunto por las instituciones encargadas: SEDENA, SEMAR y PGR/AIC (foto 6).
4 El rango es el intervalo entre el valor máximo y mínimo del método estadístico utilizado en la toma de muestras. El rango no incluye errores no muéstrales, como lo son errores susceptibles de cometerse en la fotointerpretación de las imágenes satelitales y fotos aéreas.
5 La definición de la muestra fue tomada a nivel nacional, no a nivel estatal, entonces no se puede sacar conclusiones para cada estado.
Es importante resaltar que para obtener resultados en estimación de superficie sembrada para
marihuana, el proyecto requiere continuar monitoreando este cultivo por más tiempo para reco-
lectar y analizar los datos que validen técnicamente y que muestren la realidad estadística de la siembra de este tipo de enervante en México. En la marihuana, a diferencia de la amapola, inter- vienen otros factores en su forma de siembra y cosecha; es una actividad que puede realizarse a una escala más reducida o en la cercanía de lugares más urbanizados; así como en huertos, patios, pequeñas parcelas en tierras agrícolas, invernaderos; o bien combinando la siembra de marihuana con cultivos lícitos que dificulten su detección. Esto ha obstaculizado que en el presen- te reporte no se asiente un resultado estadístico de superficie sembrada para la marihuana que sea técnicamente confiable.
Foto 6. Esfuerzos en la destrucción de amapola por las instituciones
participantes en el proyecto de monitoreo
6.2. ÁREA DE COBERTURA DE LAS IMÁGENES COLECTADAS Y UTILIZADAS PARA LA ESTIMACIÓN CON CULTIVOS DE AMAPOLA
La colecta de imágenes satelitales se complica cuando hay mucha nubosidad, que es el caso para algunas regiones de monitoreo en México. Esto resulta que no todas las muestras (segmentos) podían ser observadas completamente, resultando en una cobertura parcial para algunos seg- mentos con imágenes. La cobertura “total-ideal” de 100% está conformada por los 1 104 segmen- tos de 10 x 10 kilómetros (100 Km 2 ) de la muestra, siendo la suma de todos los 368 segmentos para los tres periodos cuatrimestrales analizados. El total de muestras (imágenes) colectadas para los tres periodos fueron 1 032 segmentos del total de la muestra (1 104 segmentos), esto corresponde a 93% de la cobertura “total-ideal” (tabla 3). El mapa 4 muestra la distribución de hectáreas interpretadas para cada segmento del monitoreo.
Tabla 3. Resumen general de la muestra colectada y analizada para los tres periodos
Periodos de análizados
marzo- junio
Total de muestras colectadas
Total de muestras faltantes
Porcentaje de la muestra obtenida
Para obtener la estimación de superficie nacional sembrada con cultivos de amapola en el perio- do de monitoreo Julio 2014 a Junio 2015, se aplica un estimador ratio a la cobertura total de la muestra para el cálculo.
En el resultado del estimador ratio, solo se considera la suma de la superficie total de las imá- genes colectadas durante todo el periodo de estudio. La cantidad total de muestras (imágenes) colectadas fue de 1 032 segmentos del total de la muestra (1 104 segmentos), sin embargo el nú-
mero de muestras para realizar el cálculo de cobertura de superficie fue de 1 046, ya que existen segmentos que cuentan con más de dos imágenes. A cada imagen de los segmentos (100 Km 2 ) colectados se aplicó un análisis visual para calcular su superficie total cubierta en porcentajes de
cobertura (%), donde se le resto a su cobertura de 100%, el área cubierta por nubosidades, por efecto de las sombras ocasionadas por el ángulo de toma del satélite, y segmentos incompletos de su cobertura, como consecuencia del alcance de barrido del sensor del satélite por sus dife- rentes órbitas.
En la siguiente tabla 4 se muestra el resultado del número de segmentos y su cobertura de su-
perficie real para cada porcentaje de 0% a 100%; asimismo, en el mapa 5 se puede observar
para cada segmento de la muestra el resultado de la suma de su cubrimiento total y promediado entre los tres periodos que fueron analizados (julio-octubre 2014, noviembre 2014-febrero 2015, y marzo-junio 2015).
Tabla 4. Número de segmentos por porcentaje de cobertura con imágenes satelitales y/o fotos aéreas
Cobertura de superficie %
Número de segmentos de 10 x 10 Km
Mapa 4. Área (ha) con cultivos de amapola encontrados en los 368 segmentos (10 x 10 Km) de la muestra
Mapa 5. Porcentaje de adquisición de imágenes satelitales y fotos aéreas por segmento de la muestra promediado con los tres periodos cuatrimestrales
7. INSUMOS DE LA METODOLOGÍA DETALLADA
Considerando que el alcance del proyecto es a nivel nacional y que las estimaciones se realizarán de esta manera y no a nivel regional, estatal o municipal, el primer paso fue la evaluación de las herramientas e insumos con los que se contaba y así planear la mejor estrategia para el desarrollo de este proyecto.
La metodología utilizada para estimar la superficie sembrada de cultivos de amapola está basada en la obtención de información espacial a partir de técnicas de sensores remotos como: imágenes satelitales, fotografía aérea y/o video, adquirida desde un satélite artificial en órbita o en aerona- ves de ala fija (aviones) o de ala móvil (helicópteros).
La metodología aplicada se compone de 7 etapas como se muestra en la figura 1 donde se in- cluye el uso de tecnologías, insumos, herramientas de SIG, procesos, validación y verificación de
los datos analizados mediante fotos aéreas colectadas por sobrevuelos en trabajos de campo y obtención de resultados aplicando la geoestadística para la estimación final de superficie en hec- táreas sembradas.
Sin embargo, el flujo de análisis para la fotointerpretación de los cultivos de amapola enfrentó va- rios retos para su detección, los cuales fueron solventados con los trabajos de campo complemen- tarios mencionados anteriormente, esto facilitó al analista una mejor visión para la determinación de los cultivos ilícitos. Asimismo, se establecieron vínculos con universidades (una nacional y una extranjera), las cuales evaluaron permanentemente los procesos de la metodología aplicada y colaboraron en la investigación de los estudios sobre las temporalidades óptimas de crecimiento de los cultivos para poder ser observados, y las áreas potenciales/riesgo de la siembra de estos
enervantes ilícitos en México, garantizando una buena calidad en las estadísticas finales.
Figura 1. Etapas de la metodología del proyecto
7.1. REJILLA NACIONAL (GRILLA) DE 10 X 10 KILÓMETROS
Para tener una unidad de medición se optó por una rejilla geográfica (grilla) con segmentos de 10 x 10 kilómetros (100 Km 2 ), esta fue elegida por el tamaño mínimo para obtener determinadas imágenes satelitales y/o fotos aéreas. Las rejillas geográficas se utilizan con frecuencia como un
insumo de geolocalización, esta es una información espacial expresada en coordenadas cartesia- nas (latitud y longitud) dentro y fuera de una red de distribución, estas pueden o no pueden estar alineadas con las líneas de la cuadrícula de latitud y longitud.
En general, las rejillas geográficas se dividen en dos clases, las que son de “ángulo igual”, estas
tienen tamaños de celdas constantes en grados de latitud y longitud. Las que son de “áreas igua-
les”, tienen tamaños de celda con la misma superficie como por ejemplo, 1,000 Km 2 , 100 Km 2 , 10 Km 2 , 1 Km 2 . Con el uso de rejillas se puede dividir la superficie de un determinado espacio geográfico en una serie de celdas o segmentos contiguos que pueden tener un tipo de geometría “cuadrada, rectangulares, triangulares, entre otras”, a las cuales se le asignan identificadores “numéricos o alfanuméricos” únicos que se utilizan con fines de indexación y/o ubicación espacial.
Para este proyecto se creó mediante un software de Sistemas de Información Geográfica (Arc- Map) una rejilla (grilla) ortogonal alfanumérica 6 de “áreas iguales” de tipo “cuadrada” con indexa- ción “alfanumérica”. El resultado de la rejilla tiene un total de 22 308 segmentos de 10 x 10 kilómetros distribuidos en todo el país, cubriendo una superficie de 100 Km 2 cada uno (mapa 6). Cada segmento de esta rejilla tiene asignado un identificador alfanumérico, que permitió agrupar los parámetros seleccionados por cada segmento como se observa en el ejemplo de la figura 2.
Con esta rejilla de 22 308 segmentos, se obtuvieron los dos marcos de muestreo con los que se extrajo la muestra representativa de 368 segmentos del territorio nacional. Se utilizaron para el primero (300 segmentos), los datos de destrucción histórica de cultivos ilícitos en el país; y para el segundo marco de muestreo extendido (68 segmentos), los datos del análisis de factores deter- minantes para cultivos ilícitos (riesgo).
Figura 2. Ejemplo de una rejilla (grilla) alfanumérica
Fuente: MEXK54
6 Un sistema de referencia que permite la designación de la ubicación de un punto o una zona en un mapa, foto, u otro gráfico en términos de
números y letras, también conocida como “malla alfanumérica”.
7.2. ZONAS DE MONITOREO
En México, la mayor incidencia de siembra de amapola se encuentra en los estados de Sinaloa, Chihuahua, Durango, Nayarit, Jalisco, Michoacán, Guerrero y Oaxaca. Estos se localizan a lo
largo de las costas del Océano Pacifico, sobre la franja territorial conformada por la Sierra Madre
Occidental y la Sierra Madre del Sur; de acuerdo con lo que indican las destrucciones realizadas por las Fuerzas Federales en México, estas áreas tienen las condiciones físicas óptimas que son determinantes para el desarrollo fenológico de este cultivo.
El área de estudio fue limitada, usando principalmente datos de destrucción histórica. Con la de-
limitación del área de estudio, se formó el marco de muestreo, el entorno donde se tomaron las muestras. Los resultados encontrados en las muestras seleccionadas se usaron para estimar el
área total del fenómeno (área/bajo cultivo) dentro del marco de muestreo. Esto significa, que los resultados son solamente representativos para la superficie cubierta con el marco de muestreo.
El marco de muestreo inicial del monitoreo fue extendido en la segunda etapa con un estudio de riesgo. De esta manera, se aplicaron dos marcos de muestreo: uno basado en los datos de destrucción histórica, y otro con base en un modelo estadístico de probabilidades por factores determinantes para cultivos ilícitos (riesgo) como se muestra en el mapa 7.
7.3. MARCO DE MUESTREO SOBRE LOS DATOS DE DESTRUCCIÓN HISTÓRICA
En el primer marco de muestreo implementado en el proyecto para el monitoreo, se utilizaron los datos de destrucción histórica de plantíos ilícitos para los años 2007-2009 y 2011 7 del gobierno federal de México (mapa 8). Una vez establecida la rejilla ortogonal de 10 x 10 Km, se procedió a realizar el análisis inicial de cada uno de los parámetros estimados sobre la rejilla como se mues- tra en el mapa 8, este proceso fue utilizando el software de SIG (ArcMap) para la integración de los datos de destrucción histórica.
En este análisis se consideraron las celdas con y sin presencia de cultivos ilícitos (amapola y ma- rihuana) representados en los datos de destrucción, ya que fue necesario evaluar todo el contexto del territorio mexicano para entender patrones y procesos de este evento. Si en un segmento hubo
la destrucción más de una vez, entonces podría ser seleccionado (una vez significa por lo menos
en un año ambos cultivos, o destrucción en dos años diferentes). Las variables elegidas y sus
parámetros utilizados se aplicaron en un sistema de información geográfica que permitió agrupar
los parámetros seleccionados.
7 El año 2010 fue excluido por tener problemas de codificación y georeferencia en los datos.
Mapa 8. Marco de muestreo con datos de destrucción histórica de plantíos ilícitos
7.4. MARCO DE MUESTREO SOBRE EL ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE PROBABILIDADES PARA CULTIVOS ILÍCITOS POR FACTORES DETERMINANTES
De manera coordinada se trabajó con el Instituto de Geografía de la Universidad Nacional Autó- noma de México (UNAM) aplicando una metodología donde se describe la obtención, selección y clasificación de variables y parámetros para realizar un análisis territorial de áreas con proba- bilidades de cultivos ilícitos en la República Mexicana a partir de un análisis multivariado, bajo un contexto integral donde se correlacionaron variables de tipo socioeconómico-administrativo y físico para determinar cuáles de ellas explican, en gran medida, la probabilidad de presencia de cultivos ilícitos en el país, así como su distribución espacial y las acciones colectivas y del Estado Mexicano dirigidas a la recuperación social e institucional del territorio.
El resultado muestra una primera aproximación a un instrumento geográfico que coadyuvan a las
actividades de detección de cultivos ilícitos en el territorio mexicano. Se trata, de un “Mapa Na- cional de Probabilidades/Riesgo por Factores Determinantes para Cultivos Ilícitos”, en el cual se
clasifica al territorio en 5 tipos de área por su probabilidad desde muy alta, alta, media, baja y muy baja de contener superficies con cultivos de amapola.
Los análisis se realizaron mediante tres modelos estadísticos: con información de los datos de destrucción histórica generados por el gobierno federal; con indicadores calculados a partir de datos socioeconómicos del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI); y con datos fisio-
gráficos del acervo del Instituto de Geografía de la UNAM. Todos los análisis para la conformación
del modelo se realizaron con el software “R” (http://www.R-project.org/).
El análisis está descrito de manera amplia en el Anexo I, en este documento se presentan una serie de mapas descriptivos de las variables utilizadas y representativas del fenómeno de estudio, útiles para todos los análisis realizados, pero se concentra en la metodología y los resultados del “Mapa Nacional de Probabilidades/Riesgo por Factores Determinantes para Cultivos Ilícitos”. Asimismo, de este estudio fueron extraídos los 68 segmentos adicionales a la muestra total para el monitoreo.
Se puede observar que en el área donde existen grandes áreas de destrucción histórica, a lo largo
de la Sierra Madre Occidental y en específico en el llamado Triángulo Dorado, así como en Gue- rrero y Oaxaca, se presenta la mayor probabilidad/riesgo. Llama la atención, el área al norte de la Sierra Madre Oriental donde el mapa muestra alta probabilidad/riesgo, pero donde no ha habido
destrucción histórica significativa. Lo mismo sucede en el estado de Chiapas.
Se está realizado un nuevo análisis territorial y actualización de las áreas con probabilidades, para este estudio se tomará como insumo principal a todos los cultivos interpretados por el proyecto de monitoreo desde su inicio hasta la fecha. Con este análisis se podrán determinar áreas más espe-
cíficas de la posible siembra de estos enervantes y con ello conformar el nuevo “Mapa Nacional de
Probabilidades para Cultivos Ilícitos en México” (mapa 9). Estos nuevos resultados deberán verse
reflejados en próximos estudios de monitoreo.
Mapa 9. Área nacional de probabilidades/riesgo por factores determinantes para cultivos ilícitos
7.5. SELECCIÓN DE MUESTRAS PARA EL MONITOREO
Inicialmente, para la selección de las muestras en el estudio de la fase piloto se aplicó un modelo estadístico aleatorio llamado PPS, 8 (por sus siglas en inglés). Para la selección de muestras el segundo periodo de estudio 2014-2015, se utilizó un método de muestreo aleatorio aplicando un geostrata o conglomerados geográficos. El marco (todos los segmentos que puedan ser selec- cionados en un muestreo) fue dividido en 100 geoestratos (pequeños conglomerados o grupos
geográficos) eligiendo una muestra aleatoria simple dentro de cada conglomerado (mapa 11). En
cada conglomerado, tres segmentos fueron seleccionados como muestra. El método garantiza una distribución óptima en un territorio desconocido.
Además, con este método es menos complejo el manejo de segmentos faltantes porque no altera los valores en la ponderación de los resultados finales. La muestra total de 368 segmentos fue se- leccionada del marco de muestreo combinado y compuesto de 4 989 segmentos. Cada segmento corresponde a un cuadrante de 10 x 10 kilómetros (100 Km 2 ). Se eligieron 300 muestras del mar- co de muestreo basado en destrucción histórica de plantíos ilícitos, y 68 del marco de muestreo basado en el modelo de probabilidades por factores determinantes/riesgo. La distribución espacial de los segmentos de la muestra es ilustrada en el mapa 10.
Mapa 10. Ubicación de las imágenes satelitales utilizadas en la muestra de 368 segmentos
8 Inicialmente (2012-2013) se aplicó un modelo de muestreo llamado enfoque de Probabilidad Proporcional al Tamaño (PPS) el cual que incrementó la oportunidad de seleccionar un segmento en el cual se llevó a cabo mucha destrucción histórica en los últimos años. Este enfoque conduce a una muestra, donde los segmentos con una alta porción de destrucción son seleccionados con mucha mayor frecuencia que los seg- mentos sin mucha destrucción. En conclusión, este enfoque funciona mejor y tiene un alto grado de validez si la relación “más destrucción en un segmento en años previos significa más cultivos en el año actual”. No obstante, con los resultados del primer periodo, no se encontró una relación significativa. Además se experimentó el problema de observaciones (imágenes) faltantes, segmentos donde no se podían conseguir imágenes y que complicó los cálculos estadísticos posteriores, principalmente por la ponderación y los valores determinados a cada segmento.
Mapa 11. Distribución del marco de muestro I, con 100 geoestratos para extraer
la muestra de 300 segmentos de 10 x 10 Km
7.6. ANÁLISIS DE FECHAS PARA DETERMINAR CALENDARIOS AGRÍCOLAS, UTILIZANDO SERIES TEMPORALES DE IMÁGENES SATELITALES
El proyecto de monitoreo de cultivos ilícitos determinó realizar el presente estudio de calendarios agrícolas, con el objetivo de planear la temporalidad en la adquisición de imágenes tomadas des-
de diferentes sensores remotos, porque es importante que la fotointerpretación de los cultivos de amapola se realice en su etapa de madurez; es decir, obtener de la información satelital, el mo-
mento adecuado en que se podrán identificar los cultivos previos que sean cosechados.
El objetivo principal del estudio es analizar la fenología (etapas de crecimiento) de la amapola para diferentes regiones agro-ecológicas, dicho estudio debería contribuir a entender mejor los ciclos agrícolas y optimizar el tiempo de las adquisiciones para futuros estudios. Este análisis se basa en series temporales de imágenes de satélites de mediana resolución históricas (Landsat 7 y Landsat 8). Para investigar el desarrollo de la vegetación se usaron los Índices de Diferencia de Vegetación
Normalizado (NDVI, por sus singla en inglés), que se refiere a la combinación matemática de la
banda roja e infrarroja cercana, siendo el indicador más sensible de la presencia y condición de la vegetación verde (Mattiuzzi et al., 2014).
Los resultados presentados en este estudio de NDVI son preliminares y han sido desarrollados de manera coordinada con la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida “BOKU” (Austria), utilizando los datos (polígonos) de los cultivos interpretados por los analistas del pro- yecto en México en diferentes tipos de imágenes satelitales de muy alta resolución VHR como las SPOT-6, GeoEye-1, Ikonos, World View-2 (foto 7) y validados con fotografías aéreas por personal de expertos y analistas del proyecto. Por lo anterior, se seleccionaron tres áreas de prueba a lo largo del territorio nacional.
7.6.1. Áreas de prueba para las 3 regiones con imágenes Landsat
Para estas áreas de prueba se identificaron tres grandes y diferentes regiones agrícolas, donde
los ciclos agrícolas preliminares son comparables para las áreas del Norte, Centro y Sur, zonas donde fueron detectados los cultivos ilícitos. Se seleccionaron segmentos para estas tres regio- nes con imágenes Landsat 7 y Landsat 8 (NASA 2012) adquiridas de octubre de 2012 a marzo de 2014 descargadas con la aplicación USGS Earth Explorer (EARTH EXPLORER 2014), el total disponible de imágenes en el periodo mencionado fue de 37 imágenes de 180 x 180 kilómetros en 7 ubicaciones diferentes como se muestra en el mapa 12.
La adquisición regular de Landsat y disponibilidad en formato libre de imágenes sobre el territorio mexicano permite hacer series temporales de imágenes por lo menos cada 16 días. Adicionalmen-
te, al inicio del estudio se tomaron en cuenta datos de prueba con imágenes de satélite SPOT-4 y SPOT-5, que suministró el proyecto, pero solo se tomaron los resultados como ejemplos ya que la cobertura temporal de las imágenes disponibles era demasiado baja para obtener resultados
significativos en los índices de vegetación (NDVI).
Foto 7. Ejemplo de campos de amapola identificados con imagen satelital World View-2
Mapa 12. Ubicación de las áreas de prueba con imágenes satelitales de LANDSAT 7 y 8
Fuente: Sistema nacional de monitoreo apoyado por UNODC-Gobierno de México. Los límites y los nombres utilizados en este mapa no implican la aceptación oficial por parte de la Naciones Unidas.
Las series de datos de polígonos que hacen la distinción de amapola y que fueron visualmente interpretadas por expertos del proyecto fueron facilitadas para algunos segmentos seleccionados
dentro de las tres principales regiones agrícolas. Los cultivos de amapola fueron identificados con
imágenes de muy alta resolución o fotografías aéreas. Las imagenes Landsat pasaron por varios
procesos de hacer mosaicos, filtración y recortes para ser analizados con una herramienta que fue
desarrollada con el software libre QGIS.
En la figura 3 se muestra el ejemplo de la ubicación de un campo de amapola (polígono amarillo)
en una imagen satelital VHR (World View-2). Los valores NDVI se destacan de la serie de capas
NDVI basada en datos Landsat y la gráfica muestra que en el eje X se ve el número de imágenes satelitales mientras que el eje Y muestra los valores NDVI filtrados correspondientes.
Figura 3. Izquierda: imágen satelital World View-2 y polígonos de amapola. Centro: serie de capas NDVI. Derecha: curva fenológica obtenida de una serie de capas NDVI para la ubicación central de un pixel
Sin embargo, para superar el problema de los pixeles mezclados, se intentó usar solamente el pixel central del polígono e interpolar los valores de los pixeles vecinos. El efecto suavizado era demasiado fuerte en algunos casos, por lo que el análisis siguiente se basó en los valores prome- dios de pixel dentro de un polígono.
7.6.3. Calendario agrícola durante el año (ciclos de cosecha)
El proyecto inicialmente tomó de base un primer calendario de los ciclos fenológicos de la produc- ción y cosecha de los cultivos ilícitos durante un año calendario, estos se estimaron a partir de los datos de destrucción histórica de cultivos ilícitos que proporcionó el gobierno federal de México. Como resultado de este análisis, se puede establecer que el primer ciclo se presenta en las esta- ciones climáticas de otoño-invierno (OI) durante los meses de julio-octubre, y el segundo ciclo en invierno-primavera (IP) durante noviembre-febrero.
Por lo anterior, se decidió desarrollar el presente análisis de fechas para determinar los óptimos calendarios agrícolas, utilizando series temporales de imágenes satelitales en las tres grandes regiones del México. A continuación, se describen los resultados obtenidos para el Norte, Centro y Sur.
Para la región Norte de prueba se facilitaron datos de cultivos detectados (polígonos) en los cuatro
segmentos como se muestra en la figura 4.
Figura 4. Ubicación de los datos de referencia (segmentos) en la región Norte
En la gráfica 2 se puede determinar que la amapola es dispersa, pero el promedio (la línea azul) muestra claramente los meses pico entre septiembre y octubre. No se puede identificar un segun- do pico, dando la conclusión que en general se sembró la amapola sólo dentro de un área.
Gráfica 2. Curvas fenológicas para la amapola en la región Norte
En la región Centro, se facilitaron datos de pocos cultivos detectados (polígonos) de amapola para
cada uno de los dos segmentos seleccionados (figura 5).
Figura 5. Ubicación de los datos de referencia (segmentos) en la región Centro
La gráfica 3 muestra los resultados para los campos de amapola, pero el promedio (la línea azul) identifica claramente los meses pico en agosto y septiembre. El segundo pico podría haber corres- pondido a finales de marzo o abril, en este pico sólo se puede ver en algunos cultivos detectados.
Gráfica 3. Curva fenológica para la amapola en la región Centro
Para el análisis de la región Sur fue donde se facilitaron datos de más cultivos detectados (polígo- nos) de amapola, donde se abarcan 9 segmentos ubicados al centro del estado de Guerrero (figu- ra 6), esta región en particular cumplió con los requerimientos y la cantidad suficiente de cultivos
interpretados para concluir con un análisis completo de NDVI.
Figura 6. Ubicación de los datos de referencia (segmentos) en la región Sur
En la gráfica 4 se puede ver claramente dos periodos de meses picos. El pico más alto tiene lugar alrededor de julio y agosto. Mientras que el segundo pico (promedio) se observa a finales de di- ciembre, abarcando hasta el mes de enero; sin embargo, los picos en diciembre son muy diversos.
Gráfica 4. Curvas fenológicas para la amapola en la región Sur
7.6.4. Primeros resultados del análisis al calendario agrícola
El primer calendario se obtuvo de los resultados del primer análisis que dieron las gráficas NDVI
en el crecimiento de los cultivos ilícitos dentro de las tres grandes regiones seleccionadas, adicio- nalmente se concluyó con la experiencia de las interpretaciones que se tienen en el monitoreo del
proyecto (tabla 5). En varios casos, fue complejo identificar los meses altos dentro de los ciclos
Lo anterior debido a la altitud más baja del sol en invierno, cuando los valores NDVI son más bajos durante este periodo y a veces resultan más difíciles de interpretar. para el caso de verano, los meses altos son más evidentes y de manera más clara solo en la región Sur, los meses altos tienen la misma altura en sus valores, el presente calendario agrícola se muestra en la tabla 5.
Cabe mencionar que para obtener los meses altos en el tercer periodo, de marzo a junio, y con- seguir los resultados de estimación en el estudio de monitoreo junio 2014-junio 2015, se tuvieron que promediar los meses altos de este periodo con las fechas de alta incidencia obtenida de los datos de la destrucción histórica de cultivos ilícitos del gobierno federal de México y complementar con las detecciones de los periodos monitoreados anteriores y los datos colectados en los trabajos de campo del proyecto.
Tabla 5. Calendario con los valores NDVI más altos (promedio) por región
2do. Periodo noviembre
*3er. Periodo
Nayarit y Jalisco
*Nota: para este periodo se tiene que realizar un nuevo estudio NDVI puntual, validado con cultivos detectados en el proyecto.
En conclusión, se debe poner especial atención a los pixeles de entrada (input) durante el proceso
de la serie (set) de imágenes, con la finalidad de evitar mezclar pixeles durante el análisis, lo cual
puede influir de manera negativa en las gráficas obtenidas. Un problema que se presenta en estos
estudios radica en los cultivos muy pequeños, ya que dependerá de una mejor resolución para
tener gráficas con mejor representatividad. Por lo anterior, el uso de imágenes satelitales con una
mayor resolución espacial (entre 5 y 10 metros) mejorará los resultados a obtener, ajustando de mejor manera los periodos altos para el monitoreo.
El proyecto está realizando un nuevo estudio de NDVI con el fin de actualizar el primer resultado
del calendario agrícola para el primer y segundo periodo de monitoreo (julio-octubre y noviembre-
febrero); así como, determinar con mayor precisión los meses altos del tercer periodo (marzo-
junio). Estos nuevos resultados deberán verse reflejados en próximos estudios de monitoreo.
7.7. ETAPAS Y FLUJO DE TRABAJO PARA LA INTERPRETACIÓN DE CULTIVOS ILÍCITOS EN IMÁGENES SATELITALES
La metodología desarrollada para la interpretación de cultivos de amapola en el proyecto de mo- nitoreo en México se compone principalmente de 7 etapas. La séptima etapa corresponde a una evaluación permanente de todas las etapas anteriores, aquí el grupo de analistas puede llegar a detectar debilidades de acuerdo a las técnicas aplicadas y que se tienen que mejorar en futuros estudios, dicha etapa es apoyada por expertos en el tema o universidades que colaboran en la búsqueda de nuevas tecnologías y/o métodos que coadyuven a la mejora continua de la metodo- logía para el monitoreo actualmente aplicada.
Cada etapa aplicada cuenta con una serie de procesos, y cada una de estas etapas depende de
la anterior para continuar con el ciclo del flujo de la metodología. A continuación, se explican los
procesos de cada una de las etapas:
1. Insumos: solicitud y recepción de imágenes satelitales, búsqueda histórica de imágenes satelitales faltantes en la muestra, Continuo de Elevaciones Mexicano (CEM), datos vec- toriales (ríos, carreteras, cuerpos de agua, etcétera), muestra nacional de 368 segmentos de 10 x 10 Km.
2. Procesos: corrección a las imágenes satelitales (orto rectificacion, fusión, recorte del seg- mento, realce de histogramas).
3. Análisis de gabinete (oficina): flujo de análisis robusto para la fotointerpretación de cultivos de amapola en imágenes satelitales, análisis espectral, árbol de decisiones para amapola, uso de claves de interpretación para amapola, análisis multitemporal con imágenes de dife- rentes sensores remotos, delimitación de los polígonos de amapola.
4. Verificación de campo: planes de vuelo en los segmentos seleccionados de (10 x 10 Km), verificación de la calibración de las cámaras digitales, instalación de plataformas metálicas
en aeronaves, colecta de foto aérea vertical en los segmentos seleccionados de 10 x 10 Km, creación de fotomosaicos.
5. Validación de datos gabinete/campo: fotomosaicos, base histórica de detecciones, verifica- ción de cultivos de amapola entre la imagen y los fotomosaicos, adición de nuevos polígo- nos de cultivos de amapola.
6. Resultados: creación de la base de datos (polígonos de amapola), aplicación de la fórmula estadística para la estimación de área (ha), aplicación de factores de corrección, extra- polación sobre los marcos de muestreo para la estimación de superficie sembrada final y cálculo del intervalo de confianza.
7. Evaluación de procesos: búsqueda de nuevas herramientas para la corrección y proce- samiento digital a imágenes satelitales, asesoría para implementar nuevos métodos de interpretación (claves de interpretación, etcétera), evaluación de precisión para las fotoin- terpretaciones y delimitación de los polígonos (cultivos).
La aplicación de todas las etapas de la metodología con sus procesos incluidos se realizan para cada uno de los tres periodos cuatrimestrales del monitoreo. Finalmente, la estimación de superfi- cie sembrada final es para 12 meses de monitoreo, abarcando desde julio 2014 hasta junio 2015. El flujo completo se muestra en la figura 7.
Figura 7. Diagrama de flujo del proyecto de monitoreo para cultivos ilícitos en México
7.8. IMÁGENES UTILIZADAS PARA EL MONITOREO
Para el monitoreo realizado en el estudio de julio 2014-junio 2015, se han utilizado imágenes multiespectrales y pancromáticas de los sensores ópticos: SPOT-6 y 7, World View-2, GeoEye-1, World View-3. Estas imágenes han sido fusionadas (pan-sharpened) para obtener imágenes a color y falso color con resoluciones espaciales que van desde 1.5 metros hasta 0.30 metros (foto 8) con 4 bandas en el espectro visible (VIS): roja, verde, azul e infrarrojo cercano (IRc) (ver anexo II). 9 Adicionalmente, los cultivos detectados fueron validados con fotografía aérea de 0.25 metros de resolución. Cabe mencionar que la resolución de las imágenes Wordl View 3 y fotografía aérea permiten tener una mejor interpretación visual de los cultivos de amapola. En la tabla 6 se muestra el total de imágenes utilizadas en los análisis en cada periodo.
Foto 8. Tipos de resolución de las imágenes utilizadas para el monitoreo
Imagen SPOT 6 y/o 7
Imagen World View 2
Imagen Geo Eye 1
Imagen World View 3
Imagen Foto Aérea
Tabla 6. Cantidad de imágenes utilizadas por tipo de sensor sobre la muestra de 368 segmentos
9 Anexo II. “Características de imágenes satelitales disponibles utilizadas en el proyecto”.
Para poder colectar las imágenes satelitales en los periodos óptimos de la muestra en cada pe- riodo de monitoreo que abarcó desde julio 2014 hasta junio 2015, se utilizaron las fechas de los periodos altos 10 obtenidos en el estudio “Análisis de fechas para determinar los calendarios agrí- colas (NDVI) utilizando series temporales de imágenes satelitales” para cada segmento y periodo analizado. Asimismo se colectaron imágenes de los diferentes sensores a los que el proyecto
tiene acceso, con la finalidad de tener en su totalidad la muestra de 368 segmentos de 10 x 10 Km
distribuidos sobre el país (tabla 7).
Tabla 7. Calendario para la colecta de imágenes satelitales
Picos altos del estudio NDVI
Promedios de los me-
Muestra con 368 segmentos de 10 x 10 Km
Picos altos del
ses altos del análisis realizado al interior del
estudio NDVI
Con el total de las imágenes satelitales y fotografías aéreas adquiridas para el periodo de julio 2014-junio 2015, solo se cubren las zonas de alta incidencia de cultivos de amapola dentro de los
marcos de muestreo, con un área total de 103 100 Km 2 , esta superficie representa 5.22% de la superficie continental total de México.
7.9. PROCESOS DE CORRECCIÓN Y MEJORÍA DE LAS IMÁGENES SATELITALES
El proceso de corrección de las imágenes satelitales utilizadas en la fotointerpretación de los cul-
tivos ilícitos de amapola se compone de varias etapas con el fin de obtener un nivel de exactitud
adecuado que permita eliminar el mayor grado de error posible para la ubicación de cualquier punto en tierra.
Para lo anterior, el analista deberá identificar las características y nivel de procesamiento de cómo
las imágenes son entregadas por las diferentes fuentes que apoyan al proyecto, como puede ser:
el tipo de sensor, el modo espectral, cantidad de bandas espectrales, su resolución espacial y temporal (véase el anexo III). 11
Todas las imágenes utilizadas en el proyecto fueron corregidas geométricamente (ortorectifica- das) usando el Continuo de Elevaciones Mexicano (CEM) con una resolución vertical de 15 me- tros, este proceso se realizó con el software ERDAS Imagine v.2013 y/o SOCET GXP v.4x.
El flujo completo para la corrección aplicada a las imágenes satelitales comprende las etapas siguientes: ortorectificación de cada modo espectral (pancromático y multiespectral), fusión de
ambos modos espectrales, recorte a la imagen al tamaño de la muestra (10 x10 Km) y arreglo de
contrastes e histogramas. Finalmente, para realizar los análisis de fotointerpretación de los culti-
vos de amapola se usó la interface del software de Sistemas de Información Geográfica ArcGis
10 Cuando los cultivos de amapola se encuentran en su periodo fenológico óptimo (crecimiento) más alto entre la siembra y cosecha, tempo- ralidad en la que se puede observar e interpretar el cultivo en las imágenes satelitales y/o fotografía aérea.
11 Anexo III. “Descripción del sensor de tipo pasivo y/o satélites ópticos”.
7.9.1. Softwares utilizados para el procesamiento y análisis de las imágenes
El proyecto de monitoreo utiliza varios softwares comerciales para el procesamiento, corrección y
análisis de los cultivos ilícitos, cada aplicación es empleada para un proceso específico y que está
establecido dentro de la metodología aplicada, estos programas son los siguientes:
a. ArcGis: Software aplicado a los Sistemas de información Geográfica (SIG), utilizado para el análisis de fotointerpretación en imágenes y fotomosaicos; y la creación de los polígonos de los cultivos interpretados para cada periodo de estudio.
b. Erdas Imagine: Software de teledetección, utilizado en el procesamiento, realce de histo- gramas, y corrección digital (Ortorrectificación) de las imágenes satelitales.
c. Global Mapper: Software aplicado a los Sistemas de información Geográfica (SIG), pro- grama utilizado para crear los planes de vuelo, donde se trazan las líneas de vuelo que serán introducidas al GPS aéreo y que se utilizara para la recolección de fotografía aérea en campo.
d. Pix4D Mapper: Software aplicado a la fotogrametría y manejo de datos LIDAR; utilizado para el procesamiento y corrección digital de fotografías aéreas colectadas en trabajos de campo; obteniendo como producto final los fotomosaicos.
e. R-Statistics: Software utilizado para el análisis estadístico y obtención de la superficie sembrada de cultivos ilícitos.
f. SOCET GXP: Software de teledetección y análisis, donde los procesos que se realizan en el programa ERDAS son automatizados, lo que permite eficientar los tiempos en los proce- sos de corrección y análisis a las imágenes satelitales.
7.9.2. Continuo de Elevaciones Mexicano (CEM)
El Continuo de Elevaciones Mexicano 3.0 (CEM 3.0) fue utilizado para realizar la ortorectificación
de las imágenes satelitales, este es un producto generado por el Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) que representa las elevaciones del territorio continental mexicano (mapa 13),
mediante valores que indican puntos sobre la superficie del terreno, cuya ubicación geográfica se encuentra definida por coordenadas (X, Y) a las que se le integran valores que representan las
elevaciones (Z). Los puntos se encuentran espaciados y distribuidos de modo regular.
En el año 2012 se generó la versión 3.0 del CEM cuya característica principal es la resolución de 15 metros (las versiones anteriores tienen una resolución de 30 metros). Esta característica deriva
en un producto con mayor detalle y por consiguiente más confiable para apoyar diversas tareas,
esta versión se puso a disposición de los usuarios durante el año 2013 Las características del CEM se describen en la tabla 8.
Tabla 8. Características del CEM utilizado en el proyecto para la corrección de las imágenes satelitales
Enteros positivos y negativos.
Unidades de Z
El datum corresponde a ITRF92 época 1988.0, elipsoide
Datos de referencia geodésica
GRS80, coordenadas geográficas.
Territorio continental de los Estados Unidos Mexicanos.
Principalmente por internet mediante el portal del INEGI. Se considera diversas opciones.
BIL (Banda entrelazada por línea). Forma Raster, para las descargas total del territorio y por entidad federativa. Formato TIFF (Tagged Image File Format) para las descargas por selección de área y carta respectivamente.
Software utilizado p/su generación
Mapa 13. Modelo del Continuo de Elevaciones Mexicano (CEM)
El proceso de ortorectificación se realiza con el software ERDAS Imagine v.2013, utilizando su he- rramienta LPS Project Manager (figura 8), los insumos de corrección que se utilizan en la imagen satelital son las ortofotos de 2 metros de resolución espacial que ajustarán la posición geográfica
en los ejes de X, Y, y el Continuo de Elevaciones Mexicano (CEM) de 15 metros de resolución,
para corregir el eje “Z” (altura MSNM), ambos son proporcionados por el INEGI. Se identifican
rasgos que se denominan “puntos de control” en la ortofoto de base y se hacen coincidir con los
rasgos geográficos de la imagen satelital, y con esto se reajustará toda la imagen que se está
Figura 8. Interface del software ERDAS Imagine para la ortorectificación
El proceso anterior se debe realizar dos veces, uno para la imagen pancromática (escala de
grises) y otro para la imagen multiespectral (color). Finalmente, con el mismo software y con la
herramienta Ortho Resampling, se ejecuta la ortocorrección a cada imagen (figura 9), una vez que
se ha realizado el proceso de georreferencia anteriormente descrito.
Figura 9. Interface del software ERDAS Imagine para ejecutar la ortorectificación
Otra manera de realizar este proceso de ortorefctificación es con el Software Socet GXP ver. 4.x,
que permite un resultado final en menor tiempo que con el software ERDAS Imagine, ya que con
Socet el proceso es automático y tiene la característica de desplegar desde su librería el CEM; cualquier imagen puede ser desplegada para georreferenciarla en automático y adicionalmente
puede ser analizada en su mismo visualizador, como se muestra en la figura 10.
Figura 10. Interface del software Socet GXP para la ortorectificación
En Socet GXP, con la herramienta Orthorectify, se realiza el proceso de ortorectificación, guardan- do el archivo de la nueva imagen corregida.
7.9.4. Fusión de las imágenes
En el proceso de fusión se unen las imágenes pancromáticas y multiespectrales, lo que nos da
como resultado una imagen a color con la resolución de la imagen pancromática, que es la imagen con mayor resolución. Se utiliza el software ERDAS Imagine v.2013, con la herramienta Substrac- tive Resolution Merge, (figura 11) donde se introduce la imagen multiespectral (MS) y la pancro- mática (Pan) y finalmente se asigna un nuevo nombre y formato de salida de la imagen.
Figura 11. Interface del software ERDAS Imagine para realizar la fusión de las imágenes
Para el proceso de fusión con el software Socet GXP ver. 4.x, se cargan las dos imágenes y con la herramienta Pan Sharpen-Brovey se fusionan ambas imágenes “al vuelo”; es decir, en el visua- lizador del programa, esto permite analizar la imagen, mientras el proceso de la nueva imagen se
guarda de forma independientemente (figura 12).
Figura 12. Interface del software Socet GXP para realizar la fusión de las imágenes
7.9.5. Recorte de las imágenes
Cuando la imagen está georreferenciada, ortorectificada y fusionada, deberá ser recortada de
acuerdo al área de interés únicamente, de acuerdo con los segmentos elegidos de la muestra es- tablecida. En ERDAS Imagine v.2013, se agregará el polígono de la celda elegida sobre la imagen
y, mediante la herramienta “Subset”, se indicará el área a la imágen que se desea recortar para
obtener la imagen de 10 x 10 Km (figura 13).
Figura 13. Interface del software ERDAS y área de recorte de la imagen para cada segmento
Adicionalmente, con el software Socet GXP ver. 4.x, se puede ahorrar tiempo en estos procesos,
ya que al hacer la fusión se puede realizar el recorte guardando la imagen en un archivo nuevo
que se procesara tomando en cuenta los dos procesos al mismo tiempo (figura 14).
Figura 14. Interface del software Socet, realizando la fusión y recorte de una imagen al mismo tiempo
7.9.6. Realce de sus histogramas
Por último, se hace un arreglo de contrastes para una óptima visualización de la imagen evitando brillos y sombras. En ERDAS Imagine v.2013, desde la pestaña multiespectral se abre la ventana de los breakpoints y se arreglan las bandas adecuadas al tipo de sensor que se está trabajando,
así como el ajuste en los histogramas en RGB de las diferentes bandas que contiene la imagen
Figura 15. Interface del software ERDAS y el realce de los histogramas manual
Histogramas sin realces
Histogramas con realces
Con el software SOCET GXP ver. 4.x, se puede realizar un arreglo a los histogramas de forma automática con la herramienta AutoDRA, esto a diferencia del software ERDAS permite ahorrar tiempo en el arreglo de los histogramas y, por ser automático con el algoritmo del mismo progra-
ma, ofrece un mejor realce de los objetos y/o cultivos que se perciben en la imagen (figura 16).
Figura 16. Interface del software SOCET y el realce de histogramas automático
7.10. FOTOINTERPRETACIÓN Y MEDICIÓN DE CULTIVOS DE AMAPOLA CON IMÁGENES SATELITALES
La fotointerpretación consiste en localizar sistemáticamente los sitios ocupados por amapola den- tro de los segmentos seleccionados en la muestra, discriminándolos de la vegetación natural, de parcelas que contienen cultivos legales, o de sitios ocupados anteriormente de manera histórica, pero que no han sido sembrados en el momento del muestreo.
La forma más práctica y productiva de llevar a cabo la fotointerpretación de los cultivos es a través
de imágenes satelitales, estas permiten identificar o visualizar rasgos geográficos en proceso de
cambios que ocurren en el área observada. Adicionalmente, se puede extraer la posición geográ-
fica de los objetos o cultivos de amapola detectados; analizar su relación espacial con el entorno
geográfico que existente entre ellos; realizar mediciones de distancias, área de los terrenos y las
elevaciones (msnm) a la que se encuentran.
Los resultados de los cultivos de amapola interpretados en las imágenes satelitales deben ser
validados con fotografía aérea obtenida mediante trabajos de campo, esto permite verificar la
exactitud de la fotointerpretación de las parcelas de amapola en la muestra.
Al realizar los trabajos de campo, la certeza de las detecciones en la imagen satelital sobre los sembradíos es muy alta, dado que en la fotografía aérea se observan datos importantes tales como el tipo de plantas presentes, si se trata de un monocultivo o si existen varias especies mez- cladas e incluso si el cultivo se encuentra en diferentes etapas fenológicas.
El trabajo de campo también permite identificar la presencia de cierta vegetación debajo de los
cultivos formados por arbustos o árboles, estos pueden ocasionar sombras al interior de la parcela de amapola sembrada.
De acuerdo con la experiencia del grupo de técnicos y analistas del proyecto, los cultivos de ama-
pola presentan características importantes para su identificación, como el color del follaje, su tex- tura, la forma de las parcelas y la relación de su ubicación con el entorno geográfico (ríos, acceso
limitado, etcétera), lo que hace que su foto interpretación sea más precisa.
Se ha observado que en etapas tempranas o tardías en el desarrollo fenológico del cultivo, se pue- de provocar confusión con pastizales o con otro tipo de vegetación natural; sin embargo, otros da-
tos importantes son considerados para ayudar en la identificación de estos cultivos, estos indicios
de interpretación adicional son adquiridos y proporcionados por la experiencia de los analistas con
mayor experiencia que ayudan a identificar los cultivos en las diferentes etapas fenológicas y que
a la vez los analistas de menor experiencia empiezan a aprender.
Por lo anterior, una parte importante de los analistas con mayor experiencia es la trasferencia de estos conocimientos a los de menor experiencia y que adicionalmente complementan el conoci- miento para la fotointerpretación con las visitas en campo a cultivos de amapola que se realizan de manera frecuente.
Cada analista cuenta con una serie de métodos adicionales para fotointerpretar los cultivos de amapola en las imágenes satelitales o fotografías aéreas, como el “Flujo de trabajo robusto para la fotointerpretación de cultivos de amapola en imágenes satelitales, árbol de decisiones para cul- tivos de amapola y claves de interpretación para cultivos de amapola”, métodos explicados en los próximos capítulos (7.10.1 al 7.10.3).
También la fotointerpretación visual de los cultivos de amapola es realizada en las imágenes sate-
litales en las dimensiones 2D y 3D, esto permite a los analistas tener una mejor perspectiva sobre
la forma, inclinación y orientación de la pendiente y características del entorno geográfico donde se ubica el cultivo, logrando una mayor exactitud la interpretación, aunque esto signifique una
mayor cantidad de trabajo y tiempo destinado para el análisis de un imagen satelital o fotografía aérea (foto 9).
Por otra parte, en los análisis de fotointerpretación se ha observado que no todos los sitios se siembran con amapola en cada periodo cuatrimestral y que algunos son abandonados por uno o
dos años y que aparecen otros cultivos en nuevas ubicaciones o en algunos de estos no se siem-
bra toda su superficie de la parcela con el enervante.
Foto 9. Análisis de fotointerpretación de amapola en imagen Geo Eye-1 (VHR)
En lo correspondiente a la medición, las parcelas que resultan positivas para cultivos de amapola
durante la identificación son delimitadas trazando polígonos dentro de un sistema de información geográfica (SIG), arrojando datos inmediatos sobre su fecha de interpretación (toma de imagen), ubicación geográfica, tipo de cultivo, perímetro y superficie (ha). Posteriormente, la información de
cada uno de los cultivos será utilizada durante el análisis estadístico para la estimación de super-
ficie sembrada en el contexto nacional.
Cabe mencionar que para la delimitación de los cultivos existen criterios estandarizados entre los
analistas y técnicos, lo anterior con el fin de evitar que pudiera presentarse una sobrestimación
o subestimación durante el cálculo de estimación de área final de la superficie sembrada por los
cultivos. La estandarización de estos criterios son utilizados de manera constante como parte de la metodología. Existen imágenes donde se detectan cultivos que presentan un porcentaje de ocultamiento por presencia de nubes, sombras, o cultivos que solamente tienen una parte de la parcela sembrada, para esto se utilizan diferentes imágenes con diferentes fechas de adquisición para tener una correcta fotointerpretación de los cultivos.
7.10.1. Flujo de trabajo robusto para la fotointerpretación de cultivos de amapola en imágenes satelitales
El grupo conformado por los diez analistas implementó un flujo de trabajo robusto y de intercambio de las imágenes analizadas para la fotointerpretación de los cultivos de amapola (figura 17). Este flujo robusto disminuye la subjetividad que puede presentarse en cada analista al momento de
realizar los análisis en la fotointerpretación (detección) de cultivos de amapola.
El grupo de analistas para cumplir con el flujo robusto establecido, considera lo siguiente:
1. Se realiza una primera revisión denominada “R1” a las imágenes disponibles por el primer grupo de cuatro analistas (1, 2, 3 y 4).
2. Los resultados del R1 se intercambian con el segundo grupo de analistas (5, 6, 7 y 8) y se efectúa una segunda revisión denominada “R2” tomando como base los cultivos interpre- tados en el R1.
3. Con los datos de los cultivos combinados R1 + R2, se realiza una revisión final a la que se le llamo “RFINAL” por los supervisores (1 y 2) quienes son el filtro final por ser los más expertos del grupo.
Figura 17. Flujo de trabajo robusto para la fotointerpretación de imágenes satelitales
7.10.2. Análisis espectral mediante la combinación de bandas en las imágenes satelitales
Un video RGB representa las imágenes a través de la composición de tres señales rojo (R=red), verde (G=green) y azul (B=blue). Las imágenes satelitales multiespectrales pueden ser reprodu-
cidas por video asociando arbitrariamente cualquiera de sus bandas a las tres señales de una pantalla RGB. Si se utilizan las bandas con las mismas longitudes de onda de los colores de la pantalla se obtienen imágenes en color natural. De contrario, si a las señales RGB de la pantalla se le asocian bandas diferentes, por ejemplo con la longitud de onda del infrarrojo, se obtienen las imagines en color falso (en el caso del ejemplo también llamadas imágenes en color infrarrojo). Un
método común de reproducir las imágenes multiespectrales para identificar la vegetación durante
la interpretación visual consiste en asociar la banda del infrarrojo cercano (IRc) a la señal rojo (R)
de la pantalla y la banda del rojo a la señal verde (G).
Con lo anterior, la interpretacion de los cultivos de amapola se realiza mediante un análisis espec- tral de combinación de bandas a las imágenes satelitales, con el objetivo de discriminar los rasgos geográficos u otros tipos de vegetación circundante a los cultivos de amapola, estas característi- cas se pueden obtener utilizando las combinaciones espectrales en RGB y IRc como se observa en la foto 10.
Foto 10. Cultivo de amapola detectado en imagen VHR, con combinación de bandas en RGB e IRc
Color natural (RGB)
Color infrarrojo (IRc)
7.10.3. Árbol de decisiones para cultivos de amapola
Dentro de los métodos y criterios que utiliza el grupo de analistas del proyecto se encuentra un “Árbol de decisiones para cultivos de amapola”, con el objetivo que dentro del proceso de foto- interpretación se cumpla con cuatro principales criterios, que establecen “Sí/No” es cultivo de amapola, estos criterios utilizados son:
1. tono/color,
2. textura,
4. asociación del entorno geográfico donde se ubica el cultivo
El proceso de análisis ha sido estandarizado por el grupo de analistas con base en la experiencia
que han obtenido mediante los trabajos de oficina y campo, de esta manera se determinan las
detecciones de los cultivos de amapola existentes en las imágenes satelitales y/o fotografías aé-
reas (figura 18). Los cultivos y sus características obtenidas son insumos utilizados en la creación
de las claves de interpretación (explicación en el próximo capítulo), estas claves se encuentran dentro de una biblioteca organizada para las tres grandes regiones del país (Norte, Centro y Sur).
Figura 18. Flujograma del árbol de decisión para determinar los cultivos de amapola
7.10.4. Claves de Interpretación y su uso en cultivos de amapola
El objetivo principal de la elaboración de las “Claves de Interpretación” es hacer que la fotointer- pretación de los cultivos de amapola obtenidos mediante la percepción remota sea la más objetiva y transparente posible, estandarizando el conocimiento y la experiencia del grupo de analistas al utilizar un sistema lógico que homogeniza los resultados de las interpretaciones. Cabe mencionar que estas claves son apoyadas con la información obtenida del “Árbol de decisiones para plan- tíos de amapola”; sin embargo, las claves contienen información más detallada de otros aspectos
como: región, estado, municipio, localidad, coordenada geográfica central del cultivo, forma del
cultivo, sensor utilizado, superficie en hectárea, etapa fenológica, observaciones, entre otros da- tos; dichos aspectos ayudan a reforzar todas las categorías posibles de los cultivos a interpretar,
adicionalmente se incluyen rasgos característicos de las imágenes satelitales y de la fotografía de
campo a diferentes escalas de visualización (figura 19).
Las “Claves de interpretación” son una herramienta importante para los análisis de cultivos ilícitos y de la región a la que pertenecen, utilizando imágenes de satélite y fotografías aéreas como el
insumo principal para su creación. Las claves son guías útiles para la identificación y descripción
de los objetos interpretados de manera homogénea por los analistas del grupo. El estudio de mo- nitoreo ha creado y utilizado estas claves para los cultivos de amapola.
Figura 19. Ejemplo de una clave de interpretación para cultivos de amapola
7.10.5. Análisis multitemporal con sensores remotos
Para cada periodo en las áreas de monitoreo se pueden tener imágenes satelitales de los seg- mentos de la muestra establecida con diferentes fechas de adquisición y tipo de sensor, de igual forma se adquieren fotografías aéreas verticales de los mismos segmentos.
Estas imágenes son los insumos utilizados para llevar a cabo un análisis multitemporal que se
refiere a la revisión/detección de los cultivos de amapola en las imágenes de diferente fecha de
adquisición, lo que permite una comparación y discriminación precisa de cultivos repetidos entre las imágenes satelitales y/o fotografía aérea.
Para realizar este tipo de análisis entre los tres periodos de estudio y no detectar los mismos cul- tivos de amapola ubicados sobre un mismo terreno y posible etapa de crecimiento, el grupo de intérpretes tiene establecido un criterio de “temporalidad” entre los periodos analizados (cultivos detectados), con una diferencia de 50 días como mínimo entre la fecha de colecta de las imágenes
disponibles (figura 20), considerando la siguiente información para este tipo de análisis:
Para analizar el periodo 1: julio-octubre 2014, se utilizó la base de datos de detección his- tórica del proyecto del periodo septiembre 2012-febrero 2013.
Para analizar el periodo 2: noviembre 2014-febrero 2015, se consideraron las detecciones obtenidas en el periodo 1.
Para analizar el periodo 3: marzo-junio 2015, se consideró las detecciones obtenidas en el periodo 2.
Figura 20. Esquema de la temporalidad utilizada entre los periodos de análisis
Los cultivos de amapola pueden estar presentes o no de un periodo a otro, también en este tipo de análisis se ha observado que pudieran estar sembrados en periodos contiguos y existir un cambio en sus dimensiones sembradas como se muestra el ejemplo de la foto 11.
Foto 11. Ejemplo de cultivos de amapola interpretados en diferente periodo de análisis
Periodo 1: julio-octubre de 2014.
Periodo 2: noviembre 2014-febrero de 2015
Periodo 3: marzo-junio de 2015
7.11. VUELOS DE VALIDACIÓN CON FOTOS AÉREAS (TRABAJOS DE CAMPO)
El proyecto cuenta con datos de campo que permiten evaluar y validar la información obtenida
de los análisis de oficina, con esta información se compara el margen de error en la medición de
área y el trazado de los polígonos de cada cultivo. La información de fotografía área obtenida en trabajos de campo permite adquirir información en las celdas de muestreo donde no se cuenta con imágenes satelitales ya que en ocasiones los satélites no pueden colectar la información por condiciones de nubosidad u órbita fuera del área de interés.
Se han establecido dentro del flujo de trabajo el procesamiento, la interpretación y el aprovecha- miento en esquemas de muestreo, como son: validación (verificación de campo) para evaluar la
precisión de la interpretación de imágenes satelitales de muy alta resolución; realización de los muestreos en forma de cuadrantes a una determinada medida, transectos o búsquedas dirigidas para obtener de manera directa estimaciones de la densidad y tipo de cultivos que tengan validez
dentro de zonas específicas; monitoreo y revisita de áreas previamente identificadas, que no solo
permita validar la superficie de los cultivos a través de imágenes satelitales, si no también enten- der la dinámica natural y social del uso del suelo y las etapas de desarrollo de los cultivos.
Figura 21. Ejemplo de la distribución de los equipos utilizados en helicóptero para trabajos de campo
7.11.1. Cámaras digitales de formato pequeño con sensor visible e infrarrojo utilizadas en los vuelos de fotografía aérea
Los levantamientos de fotografía aérea vertical son obtenidos con cámaras digitales réflex de for- mato pequeño, con una resolución de 36.8 millones de pixeles en el espectro visible (VIS) con un rango de espectro de 400 a 750 nm, y para el espectro infrarrojo cercano (IRc) con un rango del espectro de los 800 a 1 100 nm, esta última cámara tiene una conversión completa en su sensor a infrarrojo para obtener imágenes con las mismas características que la visible.
La modificación del sensor también da como resultado que su sensibilidad se extienda hacia el ultravioleta, este tipo de espectro pudiera ser aprovechado para fines forenses, ya que removien- do el filtro del infrarrojo como producto de la modificación, la cámara capta todo el espectro desde
el ultravioleta hasta la zona del IRc mencionada en el párrafo anterior. Aunque el objetivo para el
cual el sensor de la cámara fue modificada es la toma de imágenes aéreas para la identificación
de algunos cultivos en el espectro infrarrojo cercano.
Adicionalmente, se coloca frente al lente de 35 mm, utilizado en la cámara un filtro que elimina completamente los espectros visible y ultravioleta. Las especificaciones técnicas de la cámara se
Tabla 9. Características de la cámara digital réflex
Color 36 bits
millones de pixeles totales
Resolución eficaz del sensor
millones de pixeles
mm x 24 mm
Factor de recorte de campo de visión (respecto de un negativo de 35mm)
1.0 Tamaño completo
ISO 100 -6400 Lo-1 (ISO 50) Hi-1 (ISO 12 800) Hi-2 (ISO 25 600)
Neutro, Vivo, monocromo
1/8000 seg.
Unidad GPS GP-1.
Las fotografías adquiridas por ambas cámaras (VIS e IRc) se toman de manera simultánea para
que las imágenes visibles obtenidas coincidan con las infrarrojas. De esta manera se facilita la unión o fusión de las bandas del espectro visible e infrarrojo cercano en un solo archivo de imagen donde coinciden pixel a pixel con esto es posible realizar operaciones de clasificación de los dife- rentes tipos de vegetación en la imagen. También se puede visualizar la fotografía aérea en falso
color o hacer distintas combinaciones en función de los rasgos geográficos de interés que apoya
a la fotointerpretación de cultivos de amapola (foto 12).
Foto 12. A) Imagen visible (RGB). B) imagen en el infrarrojo cercano (IRc) y C) imagen compuesta en falso color, integrada por una combinación de las bandas visibles y la infrarroja cercana
7.11.2. Calibración del sensor de la cámara digital
La calibración del sensor de las cámaras digitales permiten realizar tomas fotográficas aprove-
chando todas las capacidades técnicas de la cámara a las altitudes que se realizan los vuelos
fotogramétricos, citados sensores electrónicos son muy estables y no cambian significativamente
su geometría frente a cambios de temperatura y vibración.
Generalmente, estos sensores están instalados de manera firme durante su fabricación, por lo
que no se requiere que queden colocados con una precisión micrométrica en el cuerpo de la
cámara. Por otro lado, se debe tener cuidado que para fines fotogramétricos, el desplazamiento
de algunos pixeles tiene un efecto notable en la calidad de su ortocorrección y esto ocasionaría mediciones erróneas realizadas sobre los fotomosaicos.
Si consideramos que un pixel tiene una dimensión física de alrededor de 5 micras por lado, re- sulta evidente que cambios mínimos en la posición del sensor tienen un efecto importante en la
calidad final. Sin embargo, es posible determinar su posición respecto del eje óptico del lente bajo
un modelo matemático que permite tener un resultado óptimo y de muy alta precisión. Al proceso anterior se le conoce como calibración del sensor de la cámara.
Las cámaras digitales en general son susceptibles a perder esta calibración en su sensor debido
a que se utilizan lentes intercambiables o que el montaje del sensor no es rígido, por lo que la
configuración geométrica del sistema electro-óptico, puede variar entre las posiciones del lente y
del sensor, esto puede ser causado por cambios de temperatura, vibración, desgaste de las bridas de montaje de los lentes (roscados o de bayoneta) y otros factores.
Entonces, es de gran importancia revisar la calidad visual de las fotografías antes de cada trabajo de campo para mantener o hacer las re-calibraciones necesarias para tener un buen resultado final. En la siguiente fotografía 13 se muestra un ejemplo de una imagen con su sensor sin cali- bración y con calibración.
Foto 13. Comparación del sensor con ajustes de calibración
Sensor sin calibración (imagen pixelada)
Sensor con calibración (imagen suave)
Por otra parte, las cámaras construidas específicamente para uso aerofotogramétrico utilizan los
mismos sensores que las comerciales, generalmente de entre 30 y 60 millones de pixeles, pero
están instalados en cuerpos más rígidos maquinados con gran precisión; en algunas de ellas se utilizan arreglos de varios sensores, o grupos de dos o más cámaras individuales cuyas imágenes son fusionadas digitalmente. Estos sensores se consideran equipos de alta precisión y el fabri-
cante incluye un certificado de calibración, cuya renovación requiere devolver periódicamente el
equipo para reajustarlo y recalibrarlo, a diferencia de las cámaras digitales utilizadas en el proyec-
to que no incluyen este tipo de certificado.
El uso de sensores aerofotogramétrico es para cumplir con tareas o productos específicos como el
catastro, trazos de carreteras o líneas de energía y algunos casos para cartografía oficial de alta
precisión. Para obtener una alta calidad en los productos mencionados anteriormente, se utilizan
los parámetros determinados en el certificado de calibración, donde se describe la orientación
interior de la cámara, incluyendo:
La distancia focal del lente
El punto principal de la cámara (posición del eje óptico en el sensor)
La distorsión radial del lente
Para el caso del sensor de las cámaras digitales utilizadas en el presente trabajo, la calibración puede lograrse midiendo las diferencias entre la proyección de la imagen a cualquier objeto lejano
enfocado, estos detalles pueden ser identificables y medidos en las tres dimensiones, y la posición
de esos mismos pixeles en la matriz de la imagen digital resultante. Adicionalmente, se puede
utilizar fotografías aéreas de las zonas a fotografiar para las cuales se conoce exactamente la
posición geográfica de los pixeles en X, Y y Z de los rasgos del terreno. Con lo anterior, podemos
determinar las diferencias y deformaciones debidas al desplazamiento del eje óptico y a la distor- sión radial del lente utilizado.
7.11.3. Funcionalidad del intervalómetro
El intervalómetro es un equipo que permite llevar a cabo el disparo de una o más cámaras digita- les, en un tiempo determinado, usualmente el intervalo es de algunos segundos (foto 14). En este caso, el uso principal de este equipo es para la colecta de fotografía aérea en los trabajos de cam- po. Las cámaras deben apuntarse hacia debajo de manera vertical en la estructura previamente conformada para la colocación de las cámaras utilizadas y de manera sincronizada mencionadas cámaras son controladas por el intervalómetro, obteniendo fotografías tomadas de manera suce- siva, las cuales tendrán una sobreposición entre cada foto tomadas dependiendo el intervalo de tiempo que se esté utilizando.
Foto 14. Intervalómetro utilizado en los trabajos de campo
La sobreposición es factor importante a considerar, ya que con esto se obtiene una correcta ae- rofototriangulación, la cual da origen a las ortofotos o fotomosaicos y a modelos de elevación. El proyecto utiliza el programa denominado Pix4D Mapper, este software requiere contar con un mínimo de 60% de sobreposición entre fotos; sin embargo, si las fotografías cuentan con una sobreposición de 80% los resultados serán más exactos. Por lo anterior, es importante utilizar el intervalo de disparo calculado antes del vuelo, y se requiere ajustarlo en función de la velocidad de la aeronave sobre el terreno.
El intervalómetro utilizado por el proyecto de monitoreo, se basa en un diseño propio del Instituto de Geografía de la UNAM el cual cuenta con un circuito integrado que puede entregar un pulso electrónico con características de salida, utilizado como referencia en el momento que se disparan las cámaras digitales, se adquiera el dato de coordenada del receptor GPS aéreo, sincronizando
así la localización geográfica de la fotografía tomada. El uso del intervalómetro permite colocar
con su reóstato 12 integrado un valor de intervalo de tiempo inicial y hacer ajustes posteriores que permitan mantener la sobreposición de las fotografías deseada. Cabe mencionar, que al existir viento a favor o en contra, es necesario familiarizarse con la posición de este reóstato y su relación con el tiempo de disparo, aproximadamente por cada vuelta se aumenta

References: resolución 
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 Resolución 
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e contrario
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Resolución