Aunque la teledetección está totalmente aceptada como técnica para inventariar y estudiar usos del suelo, se pretende, en este trabajo, evaluar la idoneidad de esta metodología para la obtención de la superficie regada en las Vegas Altas y Bajas del Guadiana en la provincia de Badajoz, obtenida mediante el tratamiento de una imagen Landsat TM y su comparación con la oficialmente declarada por el organismo pertinente, en este caso la Confederación Hidrográfica del Guadiana. Además se sugiere la oportunidad de este método para la detección o seguimiento de un posible uso fraudulento del agua de riego, estando esta faceta de total actualidad en épocas de sequía, que cíclicamente padecemos, en zonas donde el uso del agua destinada a regadío supone el 80 % del empleo total de la misma.

2. ANTECEDENTES.

La puesta en riego de amplias zonas de las Vegas del Guadiana, fue prevista ya a principios de siglo. Evidentemente tal puesta en riego debía estar basada indefectiblemente en la regulación del río Guadiana y la de sus afluentes más caudalosos, el Zújar y el Matachel. Sin embargo no fue hasta la Segunda República en que esta tarea finalmente se acomete, iniciándose los trabajos de la presa del Cijara que enseguida se verían interrumpidos por la Guerra Civil. En la inmediata posguerra se retoman y amplían las obras, integrándolas en lo que será conocido como el Plan Badajoz. Por Decreto de 26 de Julio de 1946 se declaró de alto interés para la nación la colonización de las zonas regables dominadas por los cauces derivados de los aprovechamientos hidráulicos de los ríos Guadiana y Zújar en la Provincia de Badajoz. Posteriormente dicho Decreto queda incluido en la Ley de 7 de Abril de 1952 por la que se aprueba el Plan de Obras, Colonización, Industrialización y Electrificación de la Provincia de Badajoz. Paulatinamente van entrando en servicio diversas obras encaminadas a conseguir la puesta en riego de las Vegas del Guadiana. En 1956 se inauguran las presas del Cijara y Montijo. La primera con sus 1500 Hm³ de capacidad regula, por fin, el río Guadiana, mientras que la segunda es un azud de derivación del cual partirán los canales de Montijo y Lobón, destinados a regar la zona comprendida entre Mérida y Badajoz que pasará a conocerse como las Vegas Bajas del Guadiana. Seguidamente se van incorporando nuevos embalses de regulación como los de García de Sola, Orellana y Zújar, a la vez que se continúa el desarrollo de la infraestructura de riego, completándose los sectores de riego de las Vegas Bajas e iniciándose el canal de Orellana y sus correspondientes sectores, en las Vegas Altas. En los años setenta se acomete el canal del Zújar y su zona regable. Finalmente en los años ochenta se completa la regulación con los embalses de La Serena y Alange. Posteriormente se ha realizado otro canal en la zona de Vegas Altas, el canal de Las Dehesas, aunque no se ha ejecutado la infraestructura de sus sectores de riego.

Esta referencia histórica en la introducción de este artículo tiene el sentido de dejar constancia de la profunda raigambre en esta zona de Extremadura de los cultivos de regadío, con todo lo que ello conlleva de modo de vida, pretendiendo usar una de las técnicas relativamente mas recientes para la exploración del territorio, como es la teledetección, en algo que lleva conviviendo con nosotros desde hace años.

3. METODOLOGÍA DE TRABAJO.

El método de trabajo seguido es el habitual en este tipo de proyectos y comprende las siguientes fases:

• Selección de las imágenes, determinación del sensor elegido así como la escala y fecha óptima de adquisición. En este caso se trabajó sobre una imagen Landsat TM de Extremadura adquirida en el mes de Septiembre de 1997. La escala elegida para las salidas gráficas fue de 1 / 100 000.

• Realización de trabajos auxiliares como visitas al campo y recopilación de información concerniente al fenómeno que se iba a estudiar, esto es, la situación de una campaña de riego.

• Tratamiento digital de la imagen, en donde se incluyen las lógicas correcciones a aplicar a una imagen obtenida mediante sensores aerotransportados, como correcciones atmosféricas, correcciones geométricas, tratamientos de realces de imágenes, etc.

• Clasificación digital de la imagen por el método supervisado donde se asignó cada pixel a cada categoría establecida en la leyenda. En la leyenda aparecen, en este caso, los cultivos y usos del suelo propios de la zona, como son viña, olivo, labor y pastos y los paisajes típicos extremeños como la dehesa y el matorral denso. Los cultivos de regadío (arroz, tomate, cereales, frutales, etc.) aparecen todos bajo una misma categoría pues no se trata de discriminar un cultivo en cuestión sino si estos se riegan o no.

• Análisis de los resultados tanto gráficos como numéricos.

3.1. Análisis de separabilidad.

Como el objetivo principal del trabajo era la determinación de la superficie sometida a riego, se procedió a efectuar un análisis de separabilidad para evaluar la idoneidad de la leyenda propuesta. Al analizar la separabilidad entre categorías, si estas son muy diferentes entre sí, existiría un riesgo muy bajo de error en la clasificación, por el contrario un resultado de análisis de separabilidad contrario, nos indicaría la necesidad de modificar la leyenda elegida. Este estudio de separabilidad se abordó desde un punto de vista gráfico y estadístico.

En el caso de los métodos gráficos podemos optar por la creación de un diagrama de signaturas que consiste en una gráfica donde figuran en las abcisas las bandas que intervienen en el análisis y en la ordenada los niveles digitales medios de cada categoría.

Estudiando la gráfica podemos identificar aquellas bandas en las que se manifiesta un comportamiento peculiar respecto a sus clases vecinas. Las líneas paralelas y próximas indican un posible solape entre categorías, mientras que las intersecciones entre líneas manifiestan las bandas donde es más probable separar a las categorías que representan. Como se observa en el gráfico la mayoría de las clases siguen una tendencia similar y las líneas suelen ser paralelas y próximas. Entre la primera y segunda banda siguen un camino descendente en niveles digitales, para subir entre la segunda y tercera y tercera y cuarta. En la banda número 5 es donde alcanzan los valores de niveles digitales más altos disminuyendo bruscamente en la banda 7. La excepción es la clase de regadío que no sigue la misma tendencia que el resto de las clases pues intersecta claramente con las demás categorías, lo que nos indica la fácil discriminación que existe entre el regadío y las demás bandas. Por el contrario la diferencia entre el resto de las bandas parece, a priori, más confusa, al presentar las líneas una disposición paralela. La clase agua también se desmarca de las anteriores por tener niveles digitales muy bajos y no intersectar con ninguna categoría. En cualquier caso nuestro objetivo es diferenciar el regadío del entorno, lo que parece claramente favorable a tenor de los resultados gráficos y numéricos.

Los métodos estadísticos de evaluación de separabilidad entre clases consisten en cuantificar la posibilidad de discriminación entre diversas categorías aplicando una medida de distancia estadística entre dos clases, en este caso la Divergencia Transformada, donde los datos se escalan a un valor de 2000, asumiendo que los niveles digitales de una clase se distribuyen normalmente y considerando la separabilidad como la medida del solape entre categorías vecinas. Para el cálculo de dicho valor se considera el vector de medias y la matriz de varianza-covarianza entre pares de categorías. Cuanto mayor sea el valor de la divergencia (más próximo a 2000) mejor será la discriminación entre clases.

Analizando los resultados numéricos de las tablas de mejor separabilidad media (Best Average Separability) y mejor separabilidad mínima (Best Minimun Separability) obtenemos que la mayoría de las relaciones entre clases, alcanza el valor numérico de 2000 o relaciones muy próximas entre 1900 y 2000, esto supone el 85 % de las relaciones en la tabla de mejor mínima separabilidad y el 86 % en el de mejor separabilidad media de todas las relaciones estudiadas. Los únicos valores en conflicto se aprecian entre clases que pertenecen a regadío o en algún caso entre matorral denso y algún cultivo de regadío, que bien pudieran ser algún cultivo de regadío con una importante biomasa. Por tanto se realiza la clasificación según la leyenda y clases establecidas.

4. DESCRIPCIÓN DE LA ZONA.

La zona de estudio se enmarca en el centro de la provincia de Badajoz (y una pequeña zona en el sur de Cáceres), siguiendo una franja de unos 160 Km de longitud en dirección Este- Oeste, cuyo eje estaría constituido por el río Guadiana y comprende las Vegas Altas y Bajas de este río. La zona regable de Vegas Altas se extiende por ambas márgenes del río Guadiana y está formada por la zona regable del canal del Zújar y la zona regable de Orellana. La primera se sitúa a lo largo de la margen izquierda del río Zújar, teniéndolo como límite Norte, hasta su desembocadura en el Guadiana, siguiendo este hasta su confluencia con el río Matachel en su margen derecha. La zona regable del canal de Orellana se extiende en la margen derecha del río Guadiana, en el tramo comprendido entre la Presa de Orellana y la confluencia del Arroyo Fresnedas con el río principal, siendo este arroyo el desagüe de cola del canal. La zona regable de Vegas Bajas se extiende también por ambas márgenes del río Guadiana, desde la presa de Montijo, algo aguas abajo de Mérida, hasta Badajoz y la frontera con Portugal. Podemos distinguir dos zonas claramente diferenciadas: la zona regable del canal de Montijo está en la margen derecha y al Norte del río Guadiana mientras que la zona regable del canal de Lobón, está situada en la margen izquierda y al Sur del río Guadiana.

Los cultivos de regadío que se dan en la zona son maíz, tomate, frutales y el girasol en las cuatro zonas regables con porcentaje de implantación alto. En la zona de Vegas Bajas destacan también los cereales de invierno y la remolacha, mientras que en las Vegas Altas la superficie destinada al arroz es considerable. Menor incidencia tienen cultivos como alfalfa, colza u hortalizas.

Una vez realizada la clasificación digital de la imagen procedemos a determinar la superficie sometida a riego obteniéndose los valores que aparecen en las tablas siguientes. Se indica en primer lugar la superficie de regadío facilitada por la Confederación Hidrográfica del Guadiana para la campaña del año 1997 dividida por zonas regables.

En cuanto a las tablas anteriores se observan una serie de diferencias en cuanto a la superficie obtenida como regada siendo esta menor que la declarada oficialmente. Estas diferencias pueden obedecer a los siguientes aspectos:

• En la fecha que nos ocupa hay determinado cereal de invierno (cebada, trigo) que ya está recogido, pues se siembra en Enero y se recoge entre los meses de Junio y Julio. De todas formas, en estos casos suele existir una segunda cosecha que si se estaría regando. También el tomate se está recogiendo, con lo que parte del mismo ya no aparecería como cultivo de regadío (el procedimiento de recogida implica el arranque de la planta entera). Así la zona de Orellana donde más tomate se cultivó es la que porcentualmente menos zona tiene regada con respecto al valor oficial declarado. Finalmente, es posible que algunos maíces tempranos hayan dejado de regarse por que se estén ya secando para su recogida.

  Gráfico

• La política agraria de la Comunidad Europea se deja sentir, así la P.A.C. (Política Agraria Común), obliga a convertir en barbecho un porcentaje de la tierra en el caso de tener plantada una determinada superficie de maíz o de oleaginosa (girasol). Aunque no suele ser un porcentaje alto.

• La campaña se inicia en Marzo y tiene su punta en Julio y Agosto. En primer lugar se riega el cereal de invierno, los frutales, remolacha, praderas y alfalfa. Después y hasta la punta de Agosto se va regando el resto. A finales de Septiembre solo queda el arroz, los frutales y la pradera, terminando la campaña a principios de Octubre, según venga el otoño.

• Existe la opción de dejar de cultivar la tierra durante un tiempo (generalmente un año) para que esta recupere los nutrientes o niveles de fertilidad perdidos, aunque generalmente lo que se suele hacer en vez de lo anterior es cambiar de cultivo. En el caso de regadíos, el cambio es a otro tipo de cultivo también de regadío, por lo que esta circunstancia no parece tener demasiada importancia.

• Se observa en la zona al Norte de Valdivia, en la zona regable de Orellana, una zona amplia que aparece totalmente clasificada en la clase de regadío, sin discontinuidades. La explicación es que en esta zona se cultiva arroz en amplias superficies. Este cultivo por un lado tarda mas en recogerse, y por otro, como el riego es por inundación, no se corta toda la planta en la recogida, quedando un rastrojo, por lo que entendemos que probablemente toda la superficie sigue apareciendo como cultivo de regadío, con independencia de su grado de recogida.

Las conclusiones extraídas de este trabajo se enumeran a continuación.

• Por lo dicho en el apartado anterior, resulta muy difícil extraer conclusiones concretas en el estudio de una sola imagen dada todas las variables mencionadas anteriormente, es decir, ciclos de riego diferentes en algunos cultivos, posibilidad de una doble cosecha, terrenos en barbecho, etc.

• Los datos de una campaña no son, por lo general, totalmente extrapolables a los de otras. Valga decir que el año 97 fue, afortunadamente, uno de los años lluviosos después de la larga sequía que culminó en el año 95. De ahí la importancia de un estudio multitemporal, es decir, no solo en una campaña, sino también en varias.

• La aplicación de la teledetección en este tipo de trabajos tiene sentido en un análisis multitemporal donde se aconsejaría el estudio de una imagen a principios de campaña, a mediados y a finales para analizar la evolución del riego en la campaña. Por supuesto este análisis se completaría con estudios anuales, aunque como ya se ha dicho, las campañas de riego a veces no son comparables de un año para otro. Recordemos la sequía de los años 93 al 95, en los que el riego sufrió enormes limitaciones por la falta de recursos hidráulicos, al estar los embalses en sus mínimos históricos.

• Finalmente, cabe decir que entendemos que la técnica aplicada en el trabajo aquí presentado ofrece resultados que, por su precisión, pueden tener interés para los Organismos responsables de la gestión del riego. Por un lado, para la determinación general del número de hectáreas realmente regadas en las distintas zonas, dato básico para calcular otra serie de parámetros (dotaciones, consumos, eficiencia del riego, etc.). Y por otro, para localizar posibles fraudes en el riego, es decir, áreas que se rieguen estando fuera de las zonas oficiales de riego, y sin contar con Concesión o Autorización.

AGRADECIMIENTOS

Agradecimientos a la Confederación Hidrográfica del Guadiana por toda la información facilitada para la realización de este artículo y en especial a Don Fernando Aranda Gutiérrez y Don Emilio Torres Ceballos-Zúñiga.

BIBLIOGRAFÍA

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MANUAL ERDAS IMAGINE V. 8.3

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