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Revista de Teledetección. ISSN: 1988-8740. 2010. 34: 22-28
Análisis comparativo de las superficies regadas
en los acuíferos del Campo de Montiel
y La Mancha Occidental en el período 2004-2008
Comparative analysis of irrigated areas
in Campo de Montiel and La Mancha Occidental
aquifers during 2004-2008
1 1 2 2M. Bea , S. Montesinos , C. Morugán y S. Moraleda
mbea@geosys.es
1 GEOSYS. Sector Foresta, 23, locales 7 y 8. 50340 Tres Cantos. Madrid
2 Confederación Hidrográfica del Guadiana. Ctra. de Porzuna, 6. 13002 Ciudad Real
Recibido el 02 de marzo de 2010, aceptado el 20 de mayo de 2010
RESUMEN ABSTRACT
La declaración de sobreexplotación de los acuí- The aquifer’s overexploitation declaration of La
feros de la Llanura Manchega conlleva el ne- Llanura Manchega entails a necessary control
cesario control, por parte de la Confederación by Guadiana River Basin Authorities about the
Hidrográfica del Guadiana, del Régimen anual yearly regime of exploitation of the groundwa-
de explotación de las aguas subterráneas. La te- ter resources. Without a doubt, remote sensing
ledetección desde satélite es, sin duda, la he- techniques with satellite images are the most
rramienta más eficaz para realizar este control. efficient tool for realise this control.
En esta comunicación se presenta el análisis In the following paper, it’s presented a compa-
comparativo de los resultados obtenidos en va- rative analyse of this study between different
rios estudios en el periodo 2004-2008. years 2004-2008.
PALABRAS CLAVE: superficies en regadío, KEY WORDS: irrigated area, overexploited
acuíferos sobreexplotados, régimen de explo- aquifers, exploitation regime.
tación.
en explotación, les serán aplicables las normati-INTRODUCCIÓN
vas que regulan la sobreexplotación de acuíferos.
El Texto Refundido de la Ley de Aguas en su Debido a la grave situación alcanzada en los
artículo 56.1 y el Reglamento del Dominio Pú- acuíferos de la Llanura Manchega, en junio de
1989, mediante resolución de la Dirección Ge-blico Hidráulico en su artículo 171.1, indican que
el Organismo de cuenca puede declarar los re- neral de Obras Hidráulicas, fue declarado sobre-
cursos hidráulicos subterráneos de una zona so- explotado el acuífero de Campo de Montiel.
Por otra parte, la Junta de Gobierno de la Con-breexplotados o en riesgo de estarlo, debiendo
imponer limitaciones a las distintas explotacio- federación Hidrográfica del Guadiana, en di-
nes del acuífero, mediante la elaboración del Plan ciembre de 1994, declaró sobreexplotado el acuí-
fero de La Mancha Occidental, cuya área fue de Ordenación de las extracciones y el estableci-
miento de regímenes anuales de explotación del ampliada mediante acuerdo de 22 de agosto de
acuífero. La Disposición Transitoria 3ª de la Ley 2008 (D.O.C.M. del 10 de octubre de 2008).
229/1985, de Aguas, dispone que, a los aprovecha- Considerando los 5.125 km declarados so-
mientos de aguas privadas procedentes de pozos breexplotados en el acuífero de la Mancha Oc-
22 Revista de Teledetección. ISSN: 1988-8740. 2010. 34: 22-28Análisis comparativo de las superficies regadas en los acuíferos del campo de Montiel y La Mancha Occidental...
2cidental y los 1.840 km del acuífero del Cam- anuales para la elaboración de mapas de culti-
vos en regadío dentro del ámbito de los acuífe-po de Montiel, la superficie total declarada so-
ros sobreexplotados.breexplotada en la cuenca alta del Guadiana es
2de 6.965 km . En dichas zonas, existen unos de- En el año 2004, Geosys llevó a cabo para la
Comisaría de Aguas del Guadiana, las asisten-rechos de regadío de unas 165.000 ha y 13.000
cias técnicas «Seguimiento del control del régi-ha respectivamente.
Los trabajos se han desarrollado en los siste- men de explotación del acuífero de La Mancha
Occidental» con el objetivo de evaluar las super-mas acuíferos de la Mancha Occidental y del
ficies de cultivos en regadío existentes en el añoCampo de Montiel, incluidos en el ámbito terri-
torial de la Confederación Hidrográfica del Gua- 2004, en la unidad hidrogeológica 04.04 y el
«Seguimiento del control del régimen de explo-diana en virtud del Real Decreto 650/1987
tación del acuífero de Campo de Montiel», en la(Fig. 1).
U.H. 04.06.
En ambos casos, se trataba de detectar las su-
perficies en cultivos herbáceos en regadío exis-ANTECEDENTES
tentes en los acuíferos declarados sobreexplota-
dos para, aplicando las dotaciones por cultivoLa cuantificación de las superficies regadas
establecidas en el Plan de Ordenación del Régi-y el conocimiento de la distribución de los dife-
rentes tipos de cultivos en regadío supone un as- men de explotación, identificar aquellas explo-
taciones que incumplían el régimen dentro depecto clave para la realización de las tareas de
los perímetros de sobreexplotación.gestión hídrica y planificación hidrológica so-
bre el territorio. Los datos de viña del año 2004, se extrajeron
del proyecto «Estimación de consumos de culti-La teledetección espacial ha demostrado su
vos en regadío en el ámbito territorial del Acu-potencial como herramienta válida para la ela-
boración de mapas de cultivos en regadío (Ba- ífero de La Mancha Occidental durante la cam-
paña de riego de 2003», elaborado a partir de losrón, 1999; Quintanilla et al., 1997; Montero et
datos corregidos de declaraciones de cultivos deal., 2005; Montesinos y Bea, 2008), siendo una
técnica capaz de proporcionar resultados fiables la PAC y de los consumos estimados por el Ser-
vicio Integral de Asesoramiento al Regante decon costes económicos y periodos de respuesta
la Consejería de Agricultura de la Junta de Co-rápidos en relación a otras posibilidades.
La cuenca alta del Guadiana, seguramente de- munidades de Castilla-La Mancha.
bido a la gravedad de los problemas ambienta- Estos datos de viña provenían de las estadís-
ticas de las declaraciones 1T requeridas por lales a los que se enfrenta, ha sido una zona pio-
nera en la elaboración de estudios para la PAC y recopiladas por la Consejería de Agricul-
determinación de superficies regadas a partir de tura, habiendo sido corregidos y complementa-
dos por las Delegaciones Provinciales de Agri-técnicas de teledetección (Montesinos, 1990).
En los últimos años, se han realizado estudios cultura y las Oficinas Comarcales Agrarias.
TOLEDO CUENCA
Acuífero de
La Mancha Occidental
Acuífero de
Campo de Montiel
CIUDAD REAL ALBACETE
Figura 1. Ámbito de estudio: Unidad Hidrogeológica 0404, PA0401 y PS0406.
Revista de Teledetección. ISSN: 1988-8740. 2010. 34: 22-28 23M. Bea et al.
Por otro lado, durante los años 2005 y 2006 la clasificación multiespectral supervisada. Las
empresa pública TRAGSA realizó, para la Con- precisiones de identificación (PI) obtenidas fue-
federación Hidrográfica del Guadiana, el estu- ron del 81% para 2005 y del 88% para 2006, con
dio «Estimación de superficies en regadío por una leyenda que contiene cereal, forrajes, cebo-
teledetección en la cuenca del Alto Guadiana y lla, maíz, melón y otros cultivos regados. Para
acuíferos sobreexplotados. Campañas 2005 y el viñedo se calculó un índice de vegetación
2006», con el objetivo de cuantificar las super- (NDVI) sobre el total de la zona estudiada, a par-
ficies regadas y determinar el consumo de agua tir del cual se llevó a cabo una segmentación en
de los cultivos en regadío observados en la zo- tres categorías del viñedo identificado en la úl-
na, a partir de las dotaciones teóricas ligadas a tima versión disponible del SIGPAC. Estas tres
cada cultivo. categorías fueron denominadas «viñedo con
Por último, en los años 2007 y 2008, la Con- NDVI alto», «Viñedo con NDVI medio» y «Vi-
federación Hidrográfica del Guadiana encargó ñedo con NDVI bajo». La primera de las clases
la realización de las asistencias técnicas «Esti- ha sido asimilada al viñedo regado, realizándo-
mación de las superficies realmente regadas en se un proceso de validación sobre la fiabilidad
los acuíferos del campo de Montiel y de La Man- de los resultados así obtenidos. Según este aná-
cha Occidental», donde además de cuantificar lisis, la precisión de identificación del viñedo
las superficies en regadío en los acuíferos en regado supera el 95% en las dos campañas.
esos años, se realizó un análisis espacial com- En los años 2007 y 2008, también se han des-
parativo de las superficies obtenidas desde 2004. arrollado dos procedimientos diferenciados pa-
ra la estimación de las superficies realmente re-
gadas, uno para cultivos herbáceos, basado en
METODOLOGÍAS PARA LA una aproximación mixta de clasificador en ár-
bol-clasificación multiespectral de los datos deELABORACIÓN DE LOS MAPAS
satélite y otro para la viña, basado en un análi-DE CULTIVOS EN REGADÍO
sis multicriterio.
Los cultivos herbáceos en riego han sido de-En relación a la metodología, cabe destacar,
que en cada uno de los trabajos se han realizado terminados a partir del cálculo de índices de ve-
distintas aproximaciones o bien se han introdu- getación, usándose umbrales definidos empíri-
camente a partir de datos de campo para lacido mejoras en las aproximaciones realizadas,
aunque en todos los casos se han basado en el determinación de vegetación activa. Tras un pos-
análisis multiespectral y multitemporal de datos terior enmascaramiento, se han determinado las
zonas de cultivos regados, que han sido ajusta-de satélite.
Las imágenes empleadas han sido series tem- das a los límites de las parcelas catastrales de la
porales adquiridas por el satélite Landsat duran- zona.
La asignación de las superficies regadas a laste la primavera y verano de cada año, que han
podido ser apoyadas con coberturas de imáge- categorías de la leyenda temática de cultivos re-
nes SPOT adquiridas durante los veranos entre gados se ha realizado a nivel de parcela cultiva-
da. Para ello, se han realizado diferentes proce-2004 y 2008.
Durante el año 2004, la metodología de tra- sos: fotointerpretación, análisis de cambios entre
bajo se ha basado en la clasificación multiespec- fechas y clasificación multiespectral supervisa-
da del conjunto de fechas, de pares de fechas ytral supervisada de una serie de imágenes de sa-
télite Landsat distribuidas en seis fechas a lo de fechas aisladas.
largo de las campañas de primavera y verano. Un porcentaje de la muestra no utilizado en
estos procesos ha servido para ajustar un árbolEsta clasificación se realizó para cada píxel de-
terminado como superficie regada a partir de jerárquico de decisión que se ha empleado para
componentes principales derivadas del conjun- definir la metodología parcial que proporciona
mejores resultados para cada cultivo y estable-to de imágenes disponibles.
Durante los años 2005 y 2006 las metodolo- cer prioridades entre ellas y entre cultivos. Este
gías empleadas han sido análogas. Para los cul- árbol de decisión ha servido para llevar a cabo
el proceso de discriminación de cultivos.tivos herbáceos se llevó a cabo un proceso de
24 Revista de Teledetección. ISSN: 1988-8740. 2010. 34: 22-28Análisis comparativo de las superficies regadas en los acuíferos del campo de Montiel y La Mancha Occidental...
La precisión global obtenida para el mapa de ajuste entre la información de partida disponible
herbáceos regados de 2007 se sitúa en el 88% relacionada con el riego y la distribución de par-
mientras que para 2008, ha sido del 90% en una celas en regadío. Este modelo de evaluación mul-
clasificación que contiene cereal, ajo, forrajes, ticriterio ha sido aplicado sobre el conjunto de
cebolla, girasol maíz, melón, pimiento y toma- parcelas de viñedo del territorio, determinado
te, patata y otros herbáceos regados. previamente mediante procesos de fotointerpre-
En el caso de la viña, las dificultades inheren- tación a partir de ortofotografía digital en color
tes para la cuantificación del riego mediante el con 50 centímetros de tamaño nominal de píxel.
empleo de la teledetección de alta resolución re- La validación de los mapas obtenidos arroja
sultan evidentes, dado que la respuesta captada una precisión global del 81%. La fiabilidad de
por los sensores presenta una mezcla entre ve- la identificación de parcelas en secano se ha ci-
getación y suelo que dificulta el análisis de las frado en un 88%, mientras que la fiabilidad en
características de las plantas (Arán et al., 2001). la identificación de riegos ha sido del 75%, lo
Además, las diferencias en la conducción, tipo- que indica la necesidad de ajustar en mayor gra-
logía, variedad, edad y prácticas agrícolas intro- do la metodología para conseguir identificar los
ducen evidentes factores de variabilidad. riegos de apoyo y baja dotación, así como las
A todo esto se suma el hecho de que las dota- plantaciones jóvenes, aún con poco desarrollo.
ciones totales y frecuencia de los riegos oscilan En ambos casos, los procesos se han realiza-
notablemente en un gradiente que abarca desde do independientemente para cada una de las zo-
viñedos en vaso que reciben un único riego de nas resultantes de la segmentación del territorio.
apoyo de varias horas en un día concreto, hasta Esta segmentación tiene por objeto obtener áre-
explotaciones en espaldera regadas regularmen- as homogéneas, donde las variables estadísticas
te durante toda la campaña con objeto de maxi- sean extrapolables y respondan a una distribu-
mizar la producción de uva. ción unimodal para que los algoritmos que se
A pesar de estos condicionantes, el empleo de utilizan funcionen correctamente.
imágenes de los satélites Landsat y SPOT pro-
porciona una información de interés relaciona-
da con los efectos del riego sobre el cultivo de ANÁLISIS COMPARATIVO DE LOS
la viña. Como complemento a esta información, RESULTADOS ENTRE 2004 Y 2008
se ha decidido emplear otros datos no numéri-
cos que se encuentran disponibles o han podido En la tabla 1 se pueden ver los resultados ob-
ser georreferenciados y que se encuentran rela- tenidos, desglosados en forrajeras con riego de
cionados con la posibilidad de ausencia / presen- ciclo largo, en cultivos herbáceos regados en pri-
cia de riego, dentro de un enfoque de apoyo con mavera, en herbáceos regados con alta dotación
información basada en el conocimiento del te- en verano, y por último, en viñedo, que se ha
rritorio (Richards, 1993). convertido en el cultivo que presenta las mayo-
Así, varios mapas de índices de vegetación y res extensiones de superficie regada.
de diferencias de índices entre fechas han sido Los cultivos de forrajes (alfalfa y prados) se
puestos en relación con otros mapas represen- mantienen en un rango estable, no siendo dema-
tando factores relacionados con la posibilidad siado representativos en relación al total.
de existencia de riego en los viñedos (inventa- Los herbáceos regados en primavera (funda-
rios de pozos, inscripción en el Registro de mentalmente cereales) presentan cifras que os-
Aguas, usos del suelo previos a la plantación del cilan considerablemente entre los diferentes
viñedo, datos disponibles de campo de años an- años. Con objeto de explicar esta situación, se
teriores, etc.), dentro de un procedimiento de ha incluido una registro en la tabla, que repre-
evaluación multicriterio (Eastman et al., 1998). senta la pluviometría media entre los meses de
El modelo desarrollado ha sido ajustado zo- marzo y mayo, calculada como la media entre
nalmente a partir de una muestra amplia de da- los datos recogidos por las estaciones del SIAR
tos de campo (por encima de 16.000 ha en cada instaladas dentro de la zona de estudio.
uno de los años) permitiendo obtener un peso Se observa como en un año con una primave-
asociado a cada mapa empleado que optimiza el ra húmeda, como 2004, los cultivos de primave-
Revista de Teledetección. ISSN: 1988-8740. 2010. 34: 22-28 25M. Bea et al.
ra en regadío se cifran en unas 12.000 ha, mien- tiene del cruce de la clasificación realizada por
tras que en años secos como 2005 y 2006 este teledetección con los datos de viñedo en regadío
mismo dato se acerca a las 30.000 ha. Esta ex- y secano obtenidos en las campañas de campo re-
plicación se refuerza por el escaso valor añadi- alizadas en el verano de 2005 y en la primavera
do del cereal. Dado que el agua debe ser bom- de 2006. Según se recoge en dicha memoria, la
beada desde profundidades cada vez mayores, PI del viñedo regado en las dos campañas supe-
muchas parcelas reciben riegos de apoyo o in- ra el 95% en la Mancha occidental. Sin embar-
cluso de emergencia, sólo cuando las condicio- go, dada la metodología que se empleó, no pare-
nes climáticas obligan a ello. ce probable que la precisión de la estimación sea
En verano, la media de la superficie de her- tan alta como la fiabilidad que se dice. El hecho
báceos en regadío, en los últimos 5 años, es de de que la superficie identificada como viña re-
18.327 ha. Todos los años presentan cifras den- gada aumente en 23.000 ha de un año a otro (lo
tro del rango, con la mínima en el año 2006, con cual implica un 45% de la viña en regadío cuan-
14.326 ha y la máxima en 2005, con 22.544 ha. tificada en 2005) avalaría esta afirmación.
En el año 2008, la superficie de herbáceos en re- Entre 2006 y 2007, la diferencia también re-
gadío prácticamente coincide con la media de sulta muy importante (18.000 ha) y tiene obli-
los últimos 5 años. gatoriamente que deberse a las diferencias en la
Las mayores diferencias las encontramos en la aproximación metodológica empleada, ya que el
estimación de la superficie de viña en regadío. ritmo de crecimiento del viñedo en regadío no
Las cifras indicarían un crecimiento de la viña ha podido ser tan intenso en un solo año. En es-
en regadío durante estos 5 años, que no se corres- te sentido, resulta inquietante que la fiabilidad
ponde con ningún tipo de pauta real conocida. global (definida como el cociente entre la super-
La cifra de viña en regadío en el año 2004 ficie correctamente identificada como regadío
(45.484 ha), está extraída de las declaraciones en la muestra de validación y el total de super-
de la PAC y parece evidente que presenta un ses- ficie de viña usada en la validación) sea tan ele-
go a la baja muy importante. vada en ambos estudios, ya que indica que la ri-
Por otro lado, para los años 2005 y 2006, la gurosidad del proceso de validación en alguno
memoria del estudio del que se han extraído los de los dos (o en ambos) resulta cuestionable. Es-
datos, establece la fiabilidad del viñedo a partir ta inquietud se basa en la respuesta de cualquier
de la Precisión de Identificación (PI). Ésta se ob- usuario ante un análisis comparativo de este ti-
Tipo cultivo 2004 2005 2006 2007 2008
Forrajeras 938 773 1.481 1.156 689
Herbáceos en primavera 11.894 27.594 31.071 5.163 24.377
Herbáceos en verano 17.758 22.544 14.326 18.485 18.523
Viña en regadío 45.484 52.572 75.554 94.428 92.134
TOTAL (ha) 76.074 103.483 122.432 119.232 135.723
Total PRIMAVERA 11.894 27.594 31.071 5.163 24.377
Total VERANO 18.696 23.317 15.807 19.641 19.212
Total VIÑA 45.484 52.572 76.389 94.428 92.134
3Consumo estimado (Hm ) 212,85 276,30 274,80 264,70 283,30
Precipitación acumulada media en
marzo-mayo (mm) 240 37 142 195 149
Tabla 1. Estimación de superficies regadas (en hectáreas) y consumos para el período 2004-2008.
26 Revista de Teledetección. ISSN: 1988-8740. 2010. 34: 22-28Análisis comparativo de las superficies regadas en los acuíferos del campo de Montiel y La Mancha Occidental...
po, que en muchas ocasiones le puede llevar a
rechazar, de forma general, la propia técnica.
La cifra obtenida en 2008 resulta muy simi-
lar a la de 2007, a pesar de la complejidad pro-
pia de la cultura vitícola (arranques, nuevas plan-
taciones, riegos de apoyo, etc.).
En 2008, la muestra de campo se recogió, den-
tro de cada una de las zonas resultado de la seg-
mentación territorial, dentro de polígonos catas-
trales completos y con una distribución de
muestreo proporcional según la viña total exis-
tente en cada segmento. De esta forma, fue po-
sible realizar un proceso estadístico de expan-
sión directa para la estimación de la cifra Figura 2. Distribución de superficie regada en 2008 den-
tro de la zona de estudio. Se representan los cultivos her-esperable de viña en regadío existente (basada
báceos regados en primavera (en amarillo), los cultivos
en un porcentaje de muestra del 12% del total),
herbáceos regados en verano (en verde) y el viñedo rega-
que se situó en el entorno de las 90.000 ha. do (en naranja).
Igualmente, se realizó un análisis de incerti-
dumbre que indicó que la superficie de viña en re- ferentes técnicas, que integran trabajos estadís-
gadío en los perímetros de sobreexplotación, es- ticos, recopilación de declaraciones de agricul-
taba en torno a las 95.000 ha, en un intervalo que tores, trabajos de campo y proceso de datos ge-
podía oscilar entre las 88.000 ha y las 102.000 ha. ográficos.
Desde el punto de vista del consumo de agua, La teledetección se ha convertido en una he-
las diferencias en las superficies cuantificadas en rramienta aceptada para su empleo en este tipo
los distintos años, no tienen una relevancia signi- de estudios, proporcionando información deta-
ficativa. Así, si no consideramos el año 2004, por llada acerca de la distribución de cultivos en el
las razones que venimos argumentando, el consu- territorio, posibilitando mejoras en la calidad
mo en el año 2008 representa el máximo con 283,30 de los resultados, la obtención de datos adicio-
3Hm y el mínimo se registraría en el año 2006, con nales así como ahorros en costes y tiempos de
3264,70 Hm . La desviación con respecto a la me- respuesta.
3dia es de 8-10 Hm . Las dotaciones empleadas pa- En relación a los resultados, hay que tener en
ra la estimación del consumo son las establecidas cuenta que el mapa de distribución de las super-
para cada cultivo dentro del Plan de Ordenación de ficies realmente regadas en los acuíferos, es un
las Extracciones del acuífero de la Mancha Occi- mapa dinámico que cambia cada año, por lo que
dental, aprobado como consecuencia de la decla- se recomienda su actualización continua, apo-
ración de sobreexplotación del acuífero. yando el mapa de referencia obtenido para el año
Sin embargo estas cuantificaciones presentan 2008, con campañas de campo dirigidas a:
dos factores de variabilidad que deben ser teni- i) cultivos herbáceos de verano, como ma-
dos en cuenta: los cambios interanuales en las yores consumidores de agua,
superficies regadas debidas a las diferencias de ii) los cereales, para determinar en que gra-
climatología y la necesidad de ajustar las dota- do se riegan dependiendo de las precipitaciones
ciones de consumo. del año, y
La distribución de los diferentes tipos de cul- iii) la viña en regadío, dado que es el culti-
tivos dentro del área de estudio se muestra en la vo con mayor extensión en la zona, y cuya ten-
Figura 2. dencia es al alza.
Se recomienda también una revisión de los da-
tos administrativos relacionados con las conce-
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES siones de uso privativo de aguas, que deben ser
unos datos de referencia en este tipo de estudios,
La estimación de superficies regadas en un te- pero que como se ha visto, en la actualidad con-
rritorio se realiza de forma habitual mediante di- tienen errores sustanciales.
Revista de Teledetección. ISSN: 1988-8740. 2010. 34: 22-28 27M. Bea et al.
Beinat, E., and Nijkamo, P. (Kluwer Academic Pu-Por último, se recomienda el desarrollo de
blishers), pp. 227-251.nuevos escenarios de consumo de agua basados
MONTERO, I., RODRÍGUEZ-PÉREZ, A. J., CI-en la integración del mapa de superficie regadas
FUENTES, V., MARTOS, J. C., MOLINA, F., RO-con medidas en campo de caudalímetros distri-
DRÍGUEZ-ÁLVAREZ, J. A., OYONARTE, N. &
buidos estadísticamente y en función de este ma- MUÑOZ, A. 2005. Mejoras metodológicas en la
pa base. estimación por teledetección de la superficie en re-
gadío en la demarcación de la Confederación Hi-
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