Evaluación y mapeo de servicios ecosistémicos en agrosistemas hortícolas como base para el ordenamiento del territorio periurbano basada en sensores remotos
Fil: Marinelli, María Victoria. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina.
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| Format: | doctoralThesis |
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2024
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| author | Marinelli, María Victoria |
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| collection | Repositorio Digital Universitario |
| description | Fil: Marinelli, María Victoria. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina. |
| format | doctoralThesis |
| id | rdu-unc.554627 |
| institution | Universidad Nacional de Cordoba |
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| publishDate | 2024 |
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| spelling | rdu-unc.5546272024-12-19T06:42:20Z Evaluación y mapeo de servicios ecosistémicos en agrosistemas hortícolas como base para el ordenamiento del territorio periurbano basada en sensores remotos Marinelli, María Victoria Scavuzzo, Carlos Marcelo https://orcid.org/0000-0003-2732-2192 Giobellina, Beatriz Liliana Seguridad alimentaria local Modelos de aprovisionamiento Análisis geoespacial Ecología del paisaje Métodos automatizados Local food security Supply procurement models Geospatial analysis Landscape ecology Automated methods Fil: Marinelli, María Victoria. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina. Fil: Marinelli, María Victoria. Comisión Nacional de Actividades Espaciales. Instituto de Altos Estudios Espaciales Mario Gulich; Argentina. Los servicios ecosistémicos (SE) son fundamentales para la sostenibilidad ambiental, el bienestar humano y la seguridad alimentaria. Sin embargo, su evaluación en entornos periurbanos se ve obstaculizada por la falta de herramientas adecuadas y análisis comprensivos. Esta tesis se centra en evaluar y mapear los SE en agrosistemas hortícolas periurbanos para mejorar la comprensión de su funcionamiento y proporcionar una base sólida para decisiones informadas sobre desarrollo territorial y conservación del paisaje. Para abordar esta brecha de conocimiento, se han desarrollado diversos métodos analíticos, incluidos relevamientos de campo, modelos biofísicos, procesamiento de datos satelitales ópticos y SAR, y análisis de métricas de ecología del paisaje. Entre los resultados clave se encuentran el desarrollo de una metodología automatizada para identificar áreas hortícolas periurbanas y la generación de máscaras para distinguir áreas periurbanas y urbanas, mediante clasificaciones de cobertura y uso basadas en Random Forest implementadas en Python. Esta metodología es jerárquica y permite diferenciar cinco tipos morfológicos hortícolas, aumentando la precisión en la caracterización del uso del suelo productivo. Asimismo, se implementó una metodología de relevamiento de producción hortícola para más de 30 especies, vinculada a datos satelitales, que mejoró la precisión del monitoreo de la productividad hortícola y el uso del suelo. Además, se construyeron modelos para estimar el aprovisionamiento de alimentos frescos de proximidad, revelando que la región alimentaria de Córdoba produce más de 100.000 toneladas anuales. Se llevaron a cabo análisis geoespaciales para examinar el comportamiento de los SE en el área. Estos análisis, integrados con escalas espaciales, permitieron comprender mejor la dinámica de degradación de los ecosistemas. También se exploró la relación entre cuatro métricas de ecología del paisaje y la provisión en los últimos 30 años de SE, identificando puntos críticos. Un análisis retrospectivo de cambios en el uso del suelo, a partir de clasificaciones Random Forest sobre productos espectrales-texturales de imágenes ópticas Landsat, destacó el riesgo de colapso de los agrosistemas hortícolas, mostrando una disminución del 75% en las últimas tres décadas. Estos resultados proporcionan información crucial para desarrollar políticas agrícolas enfocadas en la resiliencia y sostenibilidad. En resumen, los resultados de esta tesis contribuyen al campo de la Geomática y los Sistemas Espaciales, ofreciendo una base sólida para la planificación territorial y el desarrollo sostenible en paisajes periurbanos. Abstract: Ecosystem services (ES) are fundamental for environmental sustainability, human wellbeing, and food security. However, their assessment in peri-urban settings is hindered by the lack of adequate tools and comprehensive analyses. This thesis focuses on assessing and mapping ES in peri-urban horticultural agrosystems to improve the understanding of their functioning and provide a sound basis for informed decisions on territorial development and landscape conservation. To address this knowledge gap, a variety of analytical methods have been developed, including field surveys, biophysical modeling, processing of optical satellite and SAR data, and analysis of landscape ecology metrics. Key results include the development of an automated methodology to identify periurban horticultural areas and the generation of masks to distinguish peri-urban and urban areas, using Random Forest-based cover and use classifications implemented in Python. This methodology is hierarchical and allows differentiation of five horticultural morphological types, thereby increasing the precision in the characterization of productive land use. Furthermore, a horticultural production survey methodology was implemented for more than 30 species, linked to satellite data, which improved the accuracy of horticultural productivity and land use monitoring. Additionally, models were constructed to estimate proximity to fresh food supply, revealing that the Córdoba food region produces more than 100,000 tons per year. Geospatial analyses were conducted to examine the behavior of ecosystem services (ES) in the area. These analyses, integrated with spatial scales, provided a better understanding of the dynamics of ecosystem degradation. The relationship between four landscape ecology metrics and the provisioning of ES over the last 30 years was also explored, identifying hotspots. A retrospective analysis of land-use change from Random Forest classifications on spectral-textural products of Landsat optical imagery revealed a significant risk of collapse of horticultural agrosystems, with a 75% decline over the last three decades. These results provide crucial information for the development of agricultural policies focused on resilience and sustainability. In conclusion, the findings of this thesis contribute to the field of geomatics and spatial systems, providing a robust foundation for territorial planning and sustainable development in peri-urban landscapes. Fil: Marinelli, María Victoria. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina. Fil: Marinelli, María Victoria. Comisión Nacional de Actividades Espaciales. Instituto de Altos Estudios Espaciales Mario Gulich; Argentina. 2024-12-18T13:39:03Z 2024-12-18T13:39:03Z 2024-03 doctoralThesis http://hdl.handle.net/11086/554627 spa Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ |
| spellingShingle | Seguridad alimentaria local Modelos de aprovisionamiento Análisis geoespacial Ecología del paisaje Métodos automatizados Local food security Supply procurement models Geospatial analysis Landscape ecology Automated methods Marinelli, María Victoria Evaluación y mapeo de servicios ecosistémicos en agrosistemas hortícolas como base para el ordenamiento del territorio periurbano basada en sensores remotos |
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