Clasificación del uso del suelo en Bielorrusia basada en la extracción orientada a objetos.

Nota: Este proyecto de investigación se realizó con el apoyo del Programa Conjunto de Investigación y Cooperación de la Alianza de Organizaciones Científicas Internacionales de la Iniciativa de la Franja y la Ruta.

Antecedentes del proyecto

La República de Bielorrusia, comúnmente conocida como Bielorrusia, tiene una superficie de 207.600 kilómetros cuadrados. El terreno es mayormente plano, compuesto por llanuras y cuencas, con una elevación media de 160 metros. El sur es una vasta llanura, la región central es principalmente llanuras y colinas bajas, y el norte y noroeste son ligeramente más elevados, con algunas tierras altas y colinas onduladas, alcanzando el punto más alto los 345 metros. El suelo es principalmente podzólico de pradera, seguido de suelo pantanoso y suelo arenoso; el suelo es relativamente fértil, con una temporada de cultivo promedio de 184 a 208 días. Los recursos hídricos son abundantes, con numerosos ríos y lagos, que suman un total de 20.781 ríos, 12.250 lagos y 153 embalses. El clima es suave y húmedo, clasificado como clima continental templado, con veranos cálidos, otoños lluviosos e inviernos húmedos. La temperatura media en enero oscila entre -4 °C y -8 °C, y en julio entre +17 °C y +19 °C. Las tierras bajas reciben una precipitación media anual de 500 a 650 mm, mientras que las llanuras y las tierras altas reciben entre 650 y 750 mm. Las abundantes lluvias y las condiciones naturales favorables hacen que la zona sea apta para la producción agrícola.

En 2012, el valor de la producción del sector agrícola fue de 30,47 billones de rublos bielorrusos, equivalente a aproximadamente 3.655 millones de dólares estadounidenses (calculado con un tipo de cambio medio anual de 1 dólar estadounidense: 8.335,86 rublos bielorrusos), lo que representa el 51,7% del valor total de la producción agrícola.

△ Tabla 1. Superficie cultivada en Bielorrusia, 2005–2011 (Unidad: Miles de hectáreas)

△ Tabla 2. Producción total de cultivos en Bielorrusia, 2005–2012 (Unidad: Miles de toneladas)

La tecnología de teledetección satelital puede utilizarse para monitorear el crecimiento, el rendimiento, las plagas, las enfermedades y los desastres en los recursos agrícolas. Bielorrusia cuenta con un sector de teledetección satelital bien desarrollado, con abundantes recursos de información geográfica sobre el uso del suelo y el estudio de suelos, así como estaciones terrestres de recepción satelital. Si bien Bielorrusia presenta una heterogeneidad significativa del suelo y tipos de uso del suelo complejos, la mayoría de estos aspectos ya han sido analizados en estudios previos. Además, su ubicación en latitudes medias y altas minimiza el impacto de las nubes y la lluvia, lo que resulta en un gran volumen de imágenes de alta calidad disponibles durante todo el año, proporcionando una base de datos sólida para las aplicaciones de teledetección satelital.

Proceso básico del proyecto

Este proyecto se llevó a cabo con el apoyo del Programa Conjunto de Cooperación en Investigación de la Alianza de Organizaciones Científicas Internacionales (ANSO), en el marco de la Iniciativa de la Franja y la Ruta. La preparación y fusión de datos se realizaron utilizando Sentinel Hub y Google Earth Engine. Las muestras de entrenamiento se etiquetaron utilizando conjuntos de datos públicos, publicaciones e interpretación visual. Posteriormente, se empleó el método de aprendizaje supervisado OBIA-RF (Object-Oriented Random Forest) para clasificar y extraer características de la cobertura del suelo a partir de conjuntos de datos agrícolas y forestales. Finalmente, se realizó el mapeo y el análisis estadístico utilizando software como QGIS y ArcGIS. Combinando estos datos con información meteorológica y edáfica, se evaluó el potencial ecológico del suelo.

△ Diagrama de flujo de la clasificación del uso del suelo orientada a objetos

△ Mapa de tipos de suelo de Bielorrusia (Karacsonyi, David. (2017). Bielorrusia en mapas.)

Resultados del proyecto

Figura 3. Cambios en la cobertura forestal y de tierras cultivables en Bielorrusia, 2014-2023.

Figura 4. Gráfico estadístico de los cambios en la superficie forestal y de tierras cultivadas en Bielorrusia, 2014-2023.

△ Figura 5. Gráfico estadístico de los cambios en la superficie forestal en diversas regiones de Bielorrusia entre 2014 y 2023.

△ Figura 6. Gráfico estadístico de los cambios en la superficie de tierras cultivadas en varias regiones de Bielorrusia desde 2014 hasta 2023.

En general, la superficie de bosques y tierras cultivables en Bielorrusia fluctúa anualmente, pero se mantiene relativamente estable, salvo por una disminución significativa de la superficie forestal en el óblast de Vitebsk en 2020 (Figura 4). La clasificación de la superficie entre regiones también se ha mantenido en gran medida estable. Como se observa en la Figura 5, la superficie de tierras cultivables en el óblast de Vitebsk aumentó significativamente después de 2021, lo que sugiere que la disminución de la superficie forestal puede deberse a la conversión de tierras agrícolas. Cabe destacar que la superficie forestal en el óblast de Minsk también mostró una tendencia descendente después de 2022, mientras que la superficie de tierras cultivables mostró una tendencia creciente y una tasa de crecimiento relativamente rápida. Esto puede deberse a que el óblast de Minsk se encuentra en la región del centro administrativo y cuenta con una industria agrícola relativamente desarrollada, con la promoción de la agricultura a gran escala en los últimos años que ha llevado a una expansión de las tierras cultivables.

Además, Grodno presenta las menores áreas forestales y de tierras cultivables, probablemente debido a temperaturas más bajas en comparación con otros estados, mayores precipitaciones y escorrentía, y una proporción significativa de suelos retisoles hipo-estágnicos (estílticos, clélicos) (Figura 2). Estos suelos tienen un alto contenido de arcilla, lo que suele afectar el drenaje y la aireación, y también dificulta la penetración de las raíces. En combinación con las altas precipitaciones, esto provoca encharcamientos superficiales, tanto temporales como periódicos. La saturación temporal tras las lluvias puede afectar negativamente el crecimiento de las plantas y la actividad biológica del suelo. Por lo tanto, el estado presenta bajas áreas forestales y de tierras cultivables, predominando las comunidades vegetales y los ecosistemas de humedales.

Además de las estadísticas anuales de superficie, también permite analizar las variaciones interanuales y los puntos críticos de cambio. Al tiempo que proporciona datos macroestadísticos, ofrece información detallada sobre las variaciones en los tipos de uso del suelo objetivo, proporcionando referencias objetivas y eficaces para la formulación e implementación de políticas agrícolas macro y regionales.