Patch Analyst: Consideraciones Iniciales

Aplicaciones de SIG y Teledetección en
Ecología del Paisaje
PATCH ANALYST Y FRAGSTATS
Sergio Velásquez Mazariegos
Christian Brenes Pérez

CONSIDERACIONES INICIALES
Sitio web para descargar FRAGSTATS y documentación relacionada (versión 3.3):
http://www.umass.edu/landeco/research/fragstats/downloads/fragstats_downloads.html
Una vez bajado el archivo en formato ZIP se procede a desempaquetarlo en la dirección
C:\ESRI\AV_GIS30\ARCVIEW\BIN32, copiado en esa carpeta hay que localizar el archivo
FRAGTATS.EXE y crearle un acceso directo en el escritorio. Esa ubicación específica del archivo
ejecutable se debe a que sólo corriéndose desde esa carpeta es posible leer los grids de
ARCVIEW.
Sitio web para descargar PATCH ANALYST y documentación relacionada (versión 3.12):
http://flash.lakeheadu.ca/~rrempel/patch/download.htm
Para este programa solo hace falta abrir el archivo ZIP y ejecutar el SETUP.EXE, luego cargar la
extensión en el menú FILE‐EXTENSION‐PATCH GRID de ARCVIEW.
• PARAMETRIZACIÓN DEL FRAGSTAST
Tipos de borde (espacio adicional fuera de los limites del paisaje) y BACKGROUND (que es una
denominación para bloquear un tipo de uso o clase determinado, tiene valor 99).
SIN BORDE / SIN BACKGROUND

CON BORDE / CON BACKGROUND
SIN BORDE/ CON BACKGROUND

CON BORDE/SIN BACKGROUND
EL ARCHIVO DE PROPIEDADES DE CLASE
Fragstats no lee los campos alfanuméricos de los grids, así que hay que crear un archivo de texto
que relacione el código de uso de cada clase con la leyenda del mapa.
2,bosque,true,false
4,pasto,true,false
5,pasto con arboles,true,false
6,cafe,true,false
7,cana,true,false
…………………………….
……………………………..
En este caso el 2 representa el código de uso en el grid, BOSQUE es el nombre del código asociado
en la base de datos; TRUE permite que el tipo de uso aparezca en la tabla de salida (sí analiza la
clase, pero no la reporta en la tabla), y finalmente el FALSE es para indicar que ese uso no es
BACKGROUND, si fuera el caso contrario FRAGSTATS realiza el análisis, pero la clase es tomada en
cuenta como un vacio u hoyo, lo cual puede afectar algunas métricas.
EL ARCHIVO DE PESOS DE CONTRASTE

Fragstats y Patch Analyts necesitan un archivo de texto para calcular el INDICE DE CONTRASTE,
(ver definición mas adelante), el cual contiene los valores de contraste de todos contra todos
usos o clases presentes en el paisaje.
Matriz de contraste de FRAGSTATS.
FTABLE,2,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,16
2,0.0,0.9,0.7,0.2,0.8,0.6,0.4,0.8,0.9,0.1,0.9,0.3,0.2
4,0.9,0.0,0.2,0.7,0.1,0.3,0.5,0.1,0.1,0.8,0.0,0.6,0.7
5,0.7,0.2,0.0,0.5,0.1,0.1,0.3,0.1,0.2,0.6,0.2,0.4,0.6
……………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………….
En dicho archivo la primera fila y columna representan los códigos de uso del suelo del grid, los
valores internos son los pesos de contraste, estos valores deben variar entre 0 y 1; por ejemplo 2
y 4 representan el cruce entre BOSQUE y PASTO, el valor asignado para esa relación de vecindad
es 0.9 (los valores cercanos a 0 representan un bajo contraste, mientras los cercanos a 1 un alto
constaste). La asignación de los pesos es relativa y altamente subjetiva también; esta tabla
permite solo un decimal por cada peso.
Matriz de contraste de PATCH ANALYST.
2,4,0.85
2,5,0.7
2,6,0.2
…………
…….....
El ANALISTA DE PARCHES funciona de la misma forma que el FRAGSTATS en este índice, la
diferencia es que el archivo se tabula de manera diferente, las dos primeras columnas son el cruce
entre usos o clases y la tercera el peso de contraste
DEFINICIÓN DE ALGUNAS METRICAS

AREA/ PERIMETER/DENSITY /EDGE
AREA: Es el área en metros cuadrados de un parche, clase o paisaje (dividir entre 10 000 para
obtener en hectáreas)
PERIMETER: Es el perímetro en metros lineales de un parche, clase o paisaje.
PERCENTAJE OF LANDSCAPE (PORCENTAJE DEL PAISAJE): Es el porcentaje (%) de espacio que
ocupa una determinada clase en un paisaje específico.
NUMBER OF PARCHES (NUMERO DE PARCHES): Es la cantidad de parches que posee una
determinada clase.
PATCH DENSITY (DENSIDAD E PARCHES): Es la cantidad de parches de una determinada clase por
cada 100 hectáreas de paisaje.
LARGEST PATCH INDEX (INDICE DEL PARCHE MAYOR): Corresponde al % de espacio que ocupa el
parche más grande (m2) de cada clase dentro del paisaje.
TOTAL EDGE (BORDE TOTAL): Es la suma total (metros) de todas las longitudes borde de una clase.
EDGE DENSITY: Es la suma total (metros) de todas las longitudes de borde una clase, dividido
entre el área total del paisaje y multiplicado por 10000 para obtener hectáreas (metros de borde
por hectárea)
SHAPE (FORMA)
PERIMETER‐AREA RATIO (PROPORCION AREA PERIMETRO): Es la proporción del perímetro del
parche, clase o paisaje, respecto al área total (metros de borde por metro2).
SHAPE INDEX (INDICE DE FORMA): Es la relación área‐perímetro ajustada a un cuadrado o
circulo (para vectores). Cuando la forma es compacta el índice tiende a 1 y se incrementa el valor
conforme aumenta la irregularidad de los parches, la clase o el paisaje (Para clase y paisaje se
utilizan los valores promedios)
FRACTAL DIMENSION INDEX (INDICE DE DIMENSION FRACTAL): Es una medida de la complejidad
de las formas, su rango varía de 1 a 2, valores cercanos a 1 indican perímetros muy regulares,
mientras que próximos a 2 indican formas muy complejas.

CORE AREA (AREA NUCLEO)
COREA AREA (AREA NUCLEO): Es el área total (m2) de un parche, clase o paisaje, menos la
distancia especificada como profundidad del borde hacia el núcleo. Por ejemplo si el valor es 0
significa que el parche carece de área núcleo a la distancia determinada del borde, que puede ser
100 o 150, los bosques rivereños por ser largos y angostos no poseen del todo o tienen muy poca
área núcleo.
NUMBER OF CORE AREAS (NUMERO DE ÁREAS NUCLEO): Es la cantidad de áreas núcleo que
contenga un parche, clase o paisaje.
CORE AREA INDEX (INDICE DE AREA NUCLEO): Es el tamaño (m2) de área núcleo de un parche,
clase o paisaje, respecto al tamaño total de ese mismo parche, clase o paisaje, expresado en %.
TOTAL CORE AREA (AREA NUCLEO TOTAL): Es la suma de todas las áreas núcleos de los parches
de una misma clase en HA.
ISOLATION/PROXIMITY
PROXIMITY INDEX (INDICE DE PROXIMIDAD): Es la relación entre la suma de las áreas todos los
parches de un mismo tipo o clase, respecto a la distancia mínima de borde a borde de los parches
en un radio de búsqueda específico. El valor es 0 cuando un parche no tiene vecinos del mismo
tipo en un radio de 500 metros, por ejemplo. El valor puede aumentar porque tiene más vecinos
del mismo tipo en ese radio, o porque dicho radio se aumenta. Este índice es de carácter
comparativo.
EUCLIDEAN NEAREST NEIGHBOR DISTANCE (DISTANCIA EUCLIDIANA AL VECINO MÁS PRÓXIMO):
Es igual a la distancia (metros) al vecino mas cercano del mismo tipo, basado en la distancia mas
corta de borde a borde entre ellos; también se ve afectado por el radio de búsqueda.
CONTRAST (CONTRASTE)
CONTRAST (CONTRASTE): Es igual a la suma de las longitudes de los segmentos de borde de los
fragmentos multiplicados por sus pesos de contraste correspondiente, divididos por el perímetro
total del fragmento y multiplicado por 100 para convertir en %. Valores cercanos a 0% indican que
el parche, la clase o el paisaje tienen poco contraste, el % aumenta conforme se incrementa el
contraste.
CONTAGION – INTERPERSION METRICS (CONTAGIO E INTERCALAMIENTO)

CONTAGION (CONTAGIO): Es un índice del grado total de agrupamiento en el paisaje. Los valores
van de 0 a 1, donde un valor alto indica patrones agrupados de tipos de cobertura (clases),
mientras que uno bajo indica un valor disperso.
CONECTIVITY
CONNECTANCE INDEX (INDICE DE CONEXIÓN O DE CONECTIVIDAD: Es el número de uniones
funcionales de un mismo tipo de parche dentro de radio de búsqueda especificado, en relación a
la cantidad total de parches de esa clase. Su rango varía de 0 a 100%, sí el valor es 100% y el
radio de búsqueda es 1000 metros por ejemplo, significa que todos los parches de bosque del
paisaje están a esa distancia unos de otros y están funcionalmente conectados.
DIVERSITY (DIVERSIDAD)
SHANNON DIVERSITY INDEX
El índice de diversidad de Shannon representa la abundancia proporcional de cada tipo de de uso
del suelo o clase dentro de un paisaje. El valor es 0 cuando el paisaje contiene solamente un
ecosistema, clase o uso del suelo (no hay diversidad). El índice se incrementa a medida que
aumenta el número de ecosistemas, clases o uso del suelo, o si la distribución proporcional del
área de interés entre los tipos de ecosistemas se hace más equitativa.
SIMPSON DIVERSITY INDEX
Este índice representa la probabilidad que dos pixeles seleccionados al azar sean de diferente
clase. Su valor va de 0 a 1, cuando es 0 el paisaje solo contiene un parche o clase, valores cercanos
a 1 indican proporciones mas equitativas y mas diversidad.