Publications

How to reference this article: Marcer, Arnald; Ibáñez, Joan Josep; Vayreda, Jordi; Pons, Xavier. "Aplicació dels SIG en la gestió forestal d'àrees protegides," in I Jornades sobre la Recerca en els sistemes naturals de Collserola. Barcelona: Parc de Collserola, Abril 2000. pp. 265-269.

Arnald Marcer¹, Joan Josep Ibáñez^1,2, Jordi Vayreda^1,2 i Xavier Pons^1,3

¹CREAF. Universitat Autònoma de Barcelona, 08193-Bellaterra. E-mail: a.marcer@uab.es
²Departament d’Ecologia.UB, Avda. Diagonal 645, 08028-Barcelona. E-mail:iefc@uab.es
³Departament de Geografia. UAB, 08193-Bellaterra. E-mail:x.pons@uab.es

Aquest article descriu una metodologia per a la gestió forestal d’una àrea protegida basada en la utilització del SIG MiraMon, el programa de gestió de dades forestals MiraBosc i altres programes específicament desenvolupats. S'ha elaborat una fitxa de camp que pot satisfer les necessitats d’un parc en gestió forestal: seguiment de les masses boscoses, elaboració d'informes preceptius i elaboració de Plans Tècnics de Gestió i Millora Forestals. Mitjançant aquesta fitxa de camp, el programari especificat i una estratègia de mostreig progressiu, s'aconsegueix donar resposta a les necessitats esmentades alhora que es redueixen els costos associats. Els resultats d'aquesta metodologia inclouen una capa gràfica de MiraMon associada a les dades de camp (en format HTML) i a les dades de camp processades, així com la possibilitat d'analitzar aquestes últimes mitjançant MiraBosc.

Keywords: Àrea protegida, Gestió forestal, Inventari forestal, Parc natural, Pla de Gestió Forestal, Programari de Gestió Forestal, SIG, Vulcà.

Este artículo describe una metodología para la gestión forestal de un área protegida basada en la utilización del SIG MiraMon, el programa de gestión de datos forestales MiraBosc y otros programas desarrollados específicamente. Se ha elaborado una ficha de campo que satisface las necesidades del parque en cuanto a gestión forestal: seguimiento de las masas forestales del parque, elaboración de informes preceptivos y elaboración de Planes Técnicos de Gestión y Mejora Forestales. Mediante esta ficha de campo, los programas especificados y una estrategia de muestreo progresivo, se consigue dar respuesta a dichas necesidades al mismo tiempo que se reducen sus costes asociados. Los resultados de esta metodologia incluyen una capa gráfica de MiraMon asociada a los datos de campo (en formato HTML) y a los datos de campo procesados, al mismo tiempo que se pueden analizar estos últimos mediante MiraBosc.

Keywords: Área protegida, Gestión forestal, Inventario forestal, Parque natural, Plan de Gestión Forestal, SIG, Software de Gestión Forestal, Vulcano.

This article describes a methodology for the forest management of a protected area. This methodology is based on the use of the MiraMon GIS, the forest data management program MiraBosc and other software specifically developed for this purpose. A field data form which fulfills the needs of the park with respect to forest management (monitoring of the park’s forests and elaboration of reports and of Forest Management Plans) has been elaborated. By means of this form, the above mentioned software and a progressive sampling strategy, it is possible to match the above needs while reducing their associated costs. The results of this methodology include a MiraMon graphical layer which is associated to the raw field data (in HTML format) and to the processed field data as well as the possibility to analyze the latter with MiraBosc.

Keywords: Forest inventory, Forest inventory methodology, Forest management, Forest Management Plans, Forest management software, GIS, Protected area,Vulcà

La planificació i gestió forestals en àrees protegides, i en especial en un parc natural, té com a principals objectius:

1. Conèixer l'estat dels boscos per tal de dur a terme una adequada gestió global dels mateixos i poder fer, al mateix temps, un seguiment de l’eficàcia d’aquesta gestió.
2. Servir d’informació de base per a poder informar preceptivament de les actuacions forestals (tallades, etc.) que es duen a terme dins del parc.
3. Servir d’informació de base per a elaborar i avaluar Plans Tècnics de Gestió i Millora Forestal (PTGMF).

Com a base per a aquesta gestió forestal d’una àrea protegida s'ha dissenyat un model d’inventari forestal que permeti assolir els objectius abans esmentats.

Aquest text pretén donar una breu visió de conjunt sobre el disseny d’un mòdul o conjunt d’eines informàtiques per a dur a terme aquesta gestió forestal. Aquestes eines informàtiques són: el SIG MiraMon (Pons, 1999), el programa MiraBosc (Ibáñez et al., 1997) i d’altres eines desenvolupades específicament.

En primer lloc s’ha dissenyat una fitxa de camp estandarditzada per a dur a terme aquests inventaris forestals (figura 1), la qual ha de servir per a obtenir la informació d’una forma homogènia i coherent per tal de donar resposta als tres objectius principals abans esmentats. En aquest sentit, els camps d’informació que inclou la fitxa de camp són els suficients per a satisfer les necessitats quant a responsabilitats d’emisió d’informes preceptius forestals i d’elaboració i avaluació de PTGMFs, i solament s’ha enriquit amb aquells camps necessaris per a poder dur una planificació forestal global en base a aquests inventaris.

Figura 1. Fitxa de camp estandarditzada. Exemple corresponent a una estació de la xarxa bàsica d’inventaris.

Per a informar preceptivament sobre les tallades cal conèixer la distribució del volum de fusta per classes diamètriques, la qual cosa implica obtenir informació de camp relativa al nombre de peus per hectàrea, els diàmetres normals i les altures d’aquests peus. Així mateix, per a poder controlar que els aprofitaments s’adeqüin al que s’ha autoritzat, cal conèixer la relació entre els diàmetres normals i basals, la qual cosa permet comprovar si la distribució de classes dels arbres tallats s'ajusta a l'autoritzada. Aquestes mateixes variables, més la relativa al diàmetre de capçada, aporten la informació de camp essencial tant per a l’elaboració d’un PTGMF com per a poder avaluar a mitjà i llarg termini (per comparació de cicles successius d’inventaris) la gestió forestal del parc, determinar si s’estan assolint els objectius marcats i, poder reorientar, si s’escau, la gestió forestal.

El disseny del posicionament de les parcel·les forestals en les quals s’omple la fitxa de camp, ha de respondre també als tres objectius esmentats. En aquest sentit, s’ha optat per una xarxa regular (el tipus de mostreig habitual en els PTGMF o quan hom ha de fer un informe de tallades) que pot arribar a ser molt densa (més d’una estació per hectàrea). Per tal de maximitzar de recursos econòmics i de temps s’opta per una estratègia de densificació progressiva, mitjançant la qual, a mesura que es va progressant en l’establiment de parcel·les forestals per a inventariar, es va avaluant el nivell de variància en les dades. Quant aquesta s'estabilitza la densificació de parcel·les forestals pot aturar.se. D’aquesta forma s’evita recollir més informació que l'estrictament necessària per a poder caracteritzar els boscos del parc.

Els punts de mostreig, o parcel·les forestals, s’escullen mitjançant procediments d'anàlisi SIG, que consisteixen bàsicament en la generació d'una màscara forestal del parc a partir d’un mapa de vegetació (figura 2), l'erosió d'aquesta màscara per tal que les parcel·les no quedin situades al límit del bosc, i la distribució a l'atzar, mitjançant un programari específic, del nombre de parcel·les desitjades en cada campanya d’inventaris en els vèrtexs de la xarxa UTM de 100 metres.

Aquesta metodologia s’ha posat a prova al Parc natural de la Zona Volcànica de la Garrotxa. L’any 1997 es va començar la realització d’inventaris forestals seguint aquest criteri i durant el 1998 s’ha realitzat una segona campanya al final de la qual la xarxa bàsica disposarà d’uns 600 inventaris. Cada any es processen les dades i s’analitza l’evolució de la variància. L’estratègia preveu que els inventaris realitzats per informar preceptivament de les tallades o per realitzar PTGMF també vagin integrant-se progresivament a la xarxa bàsica d’inventaris del parc a mesura que el grau de densificació d’aquesta ho permeti.

Mitjançant un formulari d'entrada de dades dissenyat en concordança amb la fitxa de camp, les dades s'organitzen en una sèrie de taules relacionades entre sí i que formen la base de dades de camp de l'inventari forestal del parc (figura 3).

Disposar d’un formulari d’entrada de dades és important perquè permet fer un primer control d’errors en l’entrada de dades i obliga a que les dades estiguin organitzades en una base de dades que dóna homogeneïtat i coherència a les mateixes. Un cop entrades les dades, el formulari disposa d’unes funcions per a poder elaborar automàticament les fitxes de camp, les quals queden desades en fitxers HTML que reflecteixen la fitxa omplerta al camp i que poden ser consultades a través de la intranet del Parc des de qualsevol ordinador de la xarxa. Un altre programa, desenvolupat especificament per a aquesta tasca, permet calcular les principals variables forestals a partir de la base de dades de camp de l'inventari del PNZVG (figura 4). El resultat d'aquests càlculs es desa en una taula en format DBF lligada mitjançant el SIG MiraMon a un vector estructurat de punts, així com en el format propi de l’aplicació d’anàlisi estadística MiraBosc. Des del SIG MiraMon, clicant sobre la parcel·la forestal desitjada, es pot accedir tant a la base de dades de camp (les fitxes HTML esmentades) com a les dades resultat del procés de càlcul aplicat sobre la base de dades de camp. Des de MiraBosc es poden analitzar les dades processades agrupades en conjunts de parcel·les pertanyents a diferents àrees: Parc, municipi, finca, etc.

A part de les dades relatives a existències i estructura del bosc el sistema permet obtenir informació sobre d’altres paràmetres a partir de les dades de l’Inventari Ecològic i Forestal de Catalunya (Generalitat de Catalunya, 1992). Pel que fa a la distribució de les edats, es poden realitzar campanyes dedicades fonamentalment a l’obtenció de testimonis de fusta (cores) amb barrina de Pressler. L’estudi d’aquestes mostres aportarà igualment informació sobre el creixement actual i el creixement mitjà d’aquests boscos.

Els resultats que es poden obtenir a partir del disseny i implementació d’aquest mòdul de gestió forestal, en part ja esmentats, són:

1. Base de dades de camp basada en una estratègia de mostreig que optimitza els recursos esmerçats.
2. Fitxes de camp informatitzades en format HTML que poden ser consultades des de la xarxa d’ordinadors del parc.
3. Base de dades d’informació forestal resultat del processament de la informació de camp, la qual dóna informació per parcel·les i per espècies referent als paràmetres recollits al camp.
4. Capa gràfica de parcel·les forestals associades a la base de dades de camp (fitxes de camp en format HTML) i de resultats.

En conjunt, el resultat és l’organització de la informació forestal de camp i dels resultats del processament d’aquesta informació, per tal de ser consultada i analitzada des d’un sistema d’informació geogràfica i des d’un programari específic de gestió de dades forestals i, així, donar resposta als objectius establerts.

Per tal que aquest sistema resulti útil en la gestió diària del parc cal que permeti obtenir resultats de manera gairebé immediata. Així, al moment de rebre una sol·licitud d’actuació forestal pot ja digitalitzar-se el perímetre de l’àrea a informar amb l’ajut de la cartografia 1:5000 i de la corresponent ortoimatge (0.5 m de resolució). La digitalització es duu a terme directament en pantalla mitjançant el mòdul de digitalització del SIG MiraMon. Això permet obtenir la superfície, saber quants inventaris ja hi ha fets en aquella zona i situar les estacions de mostreig que calgui. Les capes digitals corresponents poden imprimir-se a una escala de detall suficient (1:2000) que faciliti la localització de les estacions al camp per tal de començar el mostreig.

Un exemple d’aquestes situacions de gestió diària s’il·lustra en la distribució de classes diamètriques i del volum de fusta en funció d’aquestes classes per a una finca mostrejada entre el 5 i el 9 d’octubre de 1998 (figura 5). Per a aquesta finca calia emetre el corresponent informe preceptiu per motiu d’una tallada sol·licitada pel propietari.

Les dades d’aquesta finca es varen informatitzar utilitzant el formulari d’entrada de dades abans esmentat, i els resultats es varen obtenir mitjançant el programari específic desenvolupat. Finalment, a partir d’aquests resultats només cal redactar l’informe complet, el qual podrà detallar la distribució de les existències i de la superfície afectada i, al mateix temps, adjuntar la cartografia de detall que es cregui necessària. Tot plegat s’aconsegueix amb una reducció molt considerable del temps que abans era necessari per a dur a terme la mateixa tasca.

Els inventaris són també utilitzats per a elaborar els esmentats PTGMFs. Simplement cal seleccionar aquells punts ja inventariats que es troben dintre el perímetre de la finca per a la qual es redacta el Pla i, si cal, acabar de completar amb més punts els ja disponibles. Això permet reduir l’esforç de camp necessari i, alhora, com a resultat dels treballs de camp d’aquest PTGMF, obtenir un nou conjunt d’estacions que es podran anar afegint a la xarxa bàsica del parc a mesura que aquesta es vagi densificant.

En un parc natural on es realitzi una gestió forestal és habitual realitzar inventaris forestals pels tres motius abans esmentats: la realizació de PTGMFs, l’emissió informes preceptius i el seguiment dels resultats de la pròpia gestió forestal. Aquesta metodologia permet adreçar el problema de la dispersió d’esforços i mitjans dedicats a la realització de diferents inventaris amb diferents criteris i mètodes. En aquest sentit, el sistema d’inventaris aquí descrit unifica els inventaris fets amb qualsevol dels anteriors objectius, per la qual cosa un mateix esforç (treball de camp) serveix per diverses finalitats.

La xarxa bàsica d’inventaris està integrada no solament pels inventaris que el parc pot efectuar anualment per tal d’analitzar l’evolució dels boscos que gestiona, sinó també per inventaris destinats a fer front a les necessitats que planteja el dia a dia de la gestió del parc. Recíprocament, a mesura que es densifica aquesta xarxa d’inventaris, la seva contribució a la gestió diària del parc serà major.

Per tant, podem concloure, que, amb l’ús del programari ja existent, MiraMon i MiraBosc, el desenvolupat especificament, i la metodologia descrita en aquest article, és possible gestionar la informació forestal necessària per a donar resposta a les necessitats de gestió i planificació d’una àrea protegida al mateix temps que es redueixen els costos globals de gestió forestal de l’àrea.

S’agraeix especialment al Parc natural de la Zona Volcànica de la Garrotxa pel seu inesgotable entusiasme en el projecte Vulcà, i al Departament de Medi Ambient, l’Institut Cartogràfic de Catalunya i el Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals sense el finançament i suport dels quals aquesta recerca no hauria estat possible.

Generalitat de Catalunya, Department de Medi Ambient et al. Desembre 1996. Sistema d'informació Geogràfica per a la gestió del Parc Natural de la Zona Volcànica de la Garrotxa. Descripció i demostració. Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals, Department de Medi Ambient and Institut Cartogràfic de Catalunya. ISBN 84-393-4138-5.

Generalitat de Catalunya. 1992. Inventari Ecològic i Forestal de Catalunya. Mètodes. Servei de Comunicació i Informació, Barcelona.

Ibáñez, J.J., Vayreda, J., Pons, X., Burriel, J.A., Tello, E., Calvet, S., Mata, T., Gracia, C.A. 1997. El sistema de información de los bosques de Cataluña: metodología, novedades y aplicaciones. IRATI 97. I Congreso forestal hispano luso, II Congreso forestal Español. Tomo IV. Gobierno de Navarra.

Marcer, A., Pons, X. 1998. Park GIS Implementation. CD-ROM Proceedings of the International Conference and Exhibition on Geographical Information. GIS PlaNET’98. Lisboa.

Pons, Xavier. 1999. MiraMon. Sistema d'Informació Geogràfica i Software de Teledetecció. Versió 3. Manual de l'usuari.