Expert responsible for Pilar 4 GSP in Ecuador: Verónica Loayza Workshop & Closing of Technical Cooperation Project “Capacity development in soil information for sustainable natural resources management in countries of South America”, 20 - 21 May 2019, Quito, Ecuador.

1. EL MAPEO DIGITAL DE SUELOS Y SUS RESULTADOS COMO APORTE
DEL SISLAC PARA LA TOMA DE DECISIONES
Verónica Loayza
Ministerio de Agricultura y Ganadería –Ecuador
Pilar 4 Alianza Mundial por los Suelos -Ecuador

2. Antiguamente, en Ecuador, los mapas de suelos eran hechos de manera manual. En dónde un experto
en suelos hacía el recorrido por el paisaje que quería mapear buscando la edafo- topo –climo- secuencia
y los límites de un suelo, para definir dónde terminaba un tipo de suelo y dónde iniciaba otro.
Breve retrospectiva del mapeo de suelos caso: Ecuador
Con esto iba haciendo su dibujo manualmente y definiendo las diferentes clases y tipos de suelos. En
un inicio utilizaba unas fotografías aéreas acompañado de visitas de campo. Era básicamente lo que
los edafólogos utilizaban para hacer los mapas de suelos. Esto por supuesto, era muy complejo,
costoso y requería demasiado tiempo. Luego, el país fue desarrollando mapas poligonales, de perfiles
de suelos que representaban las propiedades de las unidades edáficas.

3. 1986
2009-2016

4. CARTOGRAFÍA DE SUELOS
PROCESO
ANALISIS DE
LABORATORI
O
FOTOINTERPRETACIÓN
GABINETE
CAMPO
OBSERVACIONES
CALICATAS

5. Ciencia que estudia el arte de trazar mapas geográficos
Mapeo o Cartografía
Que es Cartografía digital?

6. Origen y difusión de la Cartografía Digital
de Suelos?
En 1886 Dokuchayev propone la hipótesis que los
suelos son una función de ciertos actores como la
naturaleza del material de origen (contenido y
estructura), el clima, la vegetación ,la edad y su
topografía.
Posteriormente en 1941 Jenny desarrolla la ecuación
de factores formadores de suelos, el modelo
S = F (cl, o, r, p t).

7. S – Suelo (mapas, perfiles)
C – Clima
(temperatura...) Sc,p =
img. satélite
Mapas de Uso de la
Tierra,
NDVI, Biomassa
f (s.c.o.r.p.a.n)
O –
•Modelosderegresiónlinear
•Modeloslinearesgeneralizados
•Modelosaditivosgeneralizados
•ModelosdeÁrboles–
clasificaciónyregresión
•RedesNeuronalesArtificiales
•SistemasdeLógicaDifusa
•SistemasExpertos
DEM + Derivadas
Altitud
Aspecto
Perfil de Curvatura
Curvatura de la Superficie
Índice de humedad (CTI)
R –
P –
A –
N –
Litología
Edad (pedogénesis)
Localización espacial (X,Y)
Mendonça-Santos et al., (2008) – In:Digital Soil Mapping with
limited data. Chapter 34, Springer, 2008
Fundamentos del
MDS
c: clima
o:organismos
r:topografia(relieve)
p:materialdeorigen
t:tiempo
Jenny, 1941:
McBratney et al., 2003:
s:suelos
c:clima
o:organismos,vegetación
r:relieve
p:materialparental,litología
a:edad,elfactortiempo
n:espacio,posiciónespacial

8. Se puede definir como la creación y complementación de los sistemas de
información espaciales de suelos, con el uso de observaciones de campo
y laboratorio, junto a los modelos numéricos para la correlación del suelo
con el paisaje, para la inferencia de la variabilidad espacial y temporal de
tipos y propiedades de suelos. Lagacherie y McBratney, 2007.
ENTONCES…Que es el Mapeo Digital de suelos?

9. Cartografía Digital de suelos
Nueva información de variables ambientales
(MDE, imágenes satelitales, radar, drones)
Morfometricas, NDVI e índices
(Mayor detalle, mayor cobertura, mejor
precisión cartográfica)
Mapas de suelos mas
precisos, con cobertura total
y análisis de incertidumbre.
Permiten formas complementarias para
analizar los suelos
PORQUE EL MAPEO DIGITAL DE SUELOS, en cuanto a sus
elementos?
Datos puntuales de suelos (Perfil o Barrenos)Variables auxiliares
Métodos de cartografía digital

10.  Potencialidades del MDS:
 Buscan ser operativas las ecuaciones que
relacionan el suelo con su paisaje, mediante
nuevas técnicas digitales.
 Predicen como son los suelos en lugares no
visitados a partir de la combinación o relación
entre datos puntuales de suelos si observarlos,
apoyándose en variables auxiliares ambientales
y funciones matemáticas.
 Análisis de incertidumbre del mapa generado,
indicando sitios donde deben fortalecerse los
estudios de suelos futuros.
PORQUE EL MAPEO DIGITAL DE SUELOS?
Problemática de mapas suelos:
•Los mapas de suelos por lo general son generales,
desactualizados y presentan vacios.
•Lo más frecuente es encontrar mapa de suelos
tipo polígonos (unidades discretas, coropléticos,
mostrando clases de suelos (Cualitativos)).
•Son estáticos.
•Presentan dificultad de integración con otros
temas.
•Y por lo general tienden a perderse con el tiempo.

11. COVARIABLES AMBIENTALES

12. Gracias a los avances tecnológicos, estadísticos y de los
sistemas de información geográfica, y nuevas
metodologías innovadoras, ya podemos desarrollar
mapas vivos con información actualizada y relevante
de suelos a través del Mapeo Digital de Suelos
(MDS) o Digital Soil Mapping (DSM), que
consiste en una herramienta eficaz para implementar
algoritmos complicados, procesar abundantes bases
de datos, conjugar covariables ambientales de tipo
topográficas, hidrológicas, climáticas, geológicas,
edáficas, y de uso y cobertura, entre otras y
caracterizar incluso las covariables ambientales de
mayor impacto en la distribución espacial de las
unidades de suelo, otorgando en orden de importancia,
el mayor peso.

13. A través del mapeo digital de suelos no solo estamos presentando mapas digitales, pues estos
mapas van mucho más allá que un mapa digital. Podríamos decir que es un proceso de evolución
frente a los mapas convencionales de suelos que se generan como mapas poligonales, con
propiedades de perfiles de suelos típicos que representan unidades edáficas.

14. ORDENES DE SUELOS
Por medio del MDS se logra obtener con ello, información de alta precisión para
generar cartografía de alta resolución espacial. EL MDS, permite un mapeo espacial
más preciso de las propiedades del suelo, incluida la cuantificación espacial del error
de predicción.

15. Hoy en día, existe
una presión global
por mejorar la
información
disponible sobre
suelos, y su
implicación en los
modelos de
cambio climático y
esto se lo puede
lograr a través del
mapeo digital de
suelos.

16.  El modelo digital de suelos con base en observaciones de campo y datos
auxiliares produce rápidamente mapas de suelo con precisión aceptable
que reflejan la variabilidad espacial que va a hacer que el suelo tenga
diferentes funciones o diferentes comportamientos, proporcionando un
espectro más amplio de información altamente detallada.
 De esta manera, los mapas, no solamente pueden ser adaptados a las
necesidades; sino que también se adaptan a la escala de las decisiones,
desde el nivel de la finca hasta las decisiones a escala nacional.
 Estos mapas, ahora más accesibles, expresan la complejidad y la diversidad
del suelo a través del paisaje; lo que permite mapear propiedades
funcionales, mediante modelos de predicción y variables ambientales que
generan información más directa para la toma de decisiones sobre el
manejo agronómico y sus interacciones ambientales frente a un clima
cambiante.

17.  Los mapas productos del mapeo digital de
suelos, pueden utilizarse, por ejemplo,
para analizar eventos erosivos, salinización,
compactación, humedad del suelo, zonas
con degradación de suelos; fertilidad, pH,
contenido de carbono, o pueden utilizarse
para determinar la aptitud de los suelos, o
qué cultivos, o sistemas de cultivos
prosperarán en una zona específica y
cuáles enfrentarán desafíos, entre un
sinnúmero de ejemplos más.
INDICE DE HUMEDAD DEL SUELO AÑO
pH CIC SB MO
TXT

18. Regresión – kriging
Arboles de Clasificación
Redes Neuronales
Lógica Borrosa
Maquina de Vectores de Soporte(SVM)
METODOS DE MAPEO DIGITAL

19. Propiedad ERS (Valid) R2 (Cali) Error max (Valid)
Frecuencia de
errores (Valid)
EMC Krig-Resisuo Aporte de MRK
Arena 5.26% 0.74 24% 62% < 7% 4.65% No
 La arena disminuye con
la altura y se incrementa
cuando la cobertura
vegetal es menor,
especialmente en suelos
que han sido
erosionados.
En zonas deprimidas con
altas captación de
humedad es más alto el
porcentaje de arena.
Ejemplos del Mapeo Digital
de suelos

22. Los valores de COS en Ecuador van
de 10.44 tn/ha a 255 tn/ha, con un
promedio de 55.69 tn/ha. El 75 %
de los suelos de Ecuador posee
más de 37.59 tn/ha. El error medio
(ME) es muy bajo, la raíz del error
medio cuadrático va de 0.52 a 2.99
tn/ha. La varianza explicada por el
modelo de RK y la relación entre
perfiles de suelos y las covariables
es de 0.39, es decir un 39%.

23. ME MAE MSE RMSE Observado/Predicho
0.0002 0.39 0.27 0.52 0.63
ME MAE MSE RMSE EQ3 R2 Predicho/Observado AVE
-0.51 1.89 8.98 2.99 2.33 0.41 0.39
Resultados de la validación Cruzada del mapa de COS
de Ecuador (kg.m-2
)
Resultados de la externa del mapa de COS de Ecuador,
empleando 1000 perfiles independientes (kg.m-2
)
Unidad Min Q 1 Mediana Q 3 Máx Promedio Desviación COV
tn.ha-1
10.44 37.59 42.26 65.07 297.8 55.69 32.95 59.17
Resultados del mapa de COS por Regrersion-Kriging (tn.ha-1
)

24. El COS en los suelos superficiales (0 - 30 cm) de Ecuador fue de 1.63 Pg ± 0.38 Pg., dominando los suelos
con niveles medios de COS (43 %) y Bajos (41 %). Los 0.38 Pg de COS es la incertidumbre.

25. El Mapeo Digital de suelos
en la toma de decisiones…

26. Evaluación de la mejor
aptitud agrícola para
las tierras del país
Estudios del ambiente –
análisis de riesgos (Erosión,
inundación, incendios,
salinidad, contaminación)
Como componente valioso para
estudiar el uso eficiente del
agua de riego (Balance hídrico) y
como un insumo básico para
modelos de simulación
distributivos o no (SWAT, EPIC,
CROPWAT, AQUACROP)
Para planificación del
manejo sostenible de las
tierras – Zonificaciones
agroecológicas
MAPEO DIGITAL DE
SUELOS
Toma de decisiones
gubernamentales
apoyado en planes de
ordenamientos con
reglamentos de uso
territorial. Formulación
de política pública en
torno a la conservación
de recursos naturales.
Diseño, localización y
promulgación de Áreas bajo
régimen de administración
especial como zonas SNAP,
PANE, etc

27. QUÉ NECESITA EL ECUADOR PARA EL
DESARROLLO Y FORTALECIMIENTO DE
CAPACIDADES EN MAPEO DIGITAL DE
SUELOS ?

28. Para el desarrollo del mapeo digital de suelos el país requiere,
contar con un sistema de almacenamiento de geoinformación
nacional de bases de datos de perfiles históricos de suelo
(calicatas) e información edáfica que hayan sido generada y
desarrollada bajo el uso del estado del arte y armonización de
datos y que a su vez alimente a un sistema moderno de
información regional como es el SISLAC y global como el
GLOSIS; que guían el uso y manejo sostenible de la tierra
contribuyendo a los esfuerzos de la seguridad alimentaria, la
adaptación al cambio climático, la provisión de servicios
ambientales y la reducción de la pobreza.

32. El reto del Pilar 4 y del Ministerio de Agricultura y Ganadería
es rescatar datos de perfiles de suelos generados en los
diferentes años en el país y construir una gran base de
información que alimente aun SISTEMA DE SUELOS
NACIONAL LIBRE ACCESO Y DISPONIBLE AL PÚBLICO de
datos provenientes de estudios edáficos y de información
espacializada para su armonización, protección, conservación,
monitoreo y uso para nuevos estudios mediante la
interoperabilidad y libre acceso a cualquier usuario u otra
institución a la fuente de estos datos e información, para con
ello, salvaguardar, respaldar, ordernar, sistematizar,
Compartir , administrarla y alimentar al SISLAC y al GLOSIS.

33. SISLAC es un Sistema de información
Geográfica sobre Suelos, iniciada,
impulsada y financiada por la Alianza
Mundial por el Suelo (AMS - FAO) en
conjunto con países de Latinoamérica
en el año 2018.
Cuyo objetivo es proveer información
precisa sobre este recurso y
fortalecer la toma de decisiones
sobre el manejo apropiado de los
ecosistemas terrestres. Iva y
pedregosisaEcuador alimentó al
SISLAC con 13820 perfiles de suelos
con datos de densidad aparente,
materia orgánica, textura superficial,
profundidad efectiva y pedregosidad.

34. Respecto a romper las barreras y aplicar la
INTEROPERABILIDAD, nuestro país a través de la
Coordinación General de Información Nacional
Agropecuaria –CGINA-, creó el geoportal del agro, en el
que en los últimos años y que tiene por objeto compartir y
difundir la geoinformación generada de suelos,
información geopedológica, geomorfológica, de usos y
cobertura de la tierra, aptitud de los suelos, capacidad de
uso a una misma escala semidetalle 1:25 000, así como de
zonificaciones agroecológicas escala 1:25 000 y 1: 250 000,
y de otras de carácter degradación y con fines ambientales
como el mapa de cangahuas a escala 1: 25000 y por
supuesto el mapa de carbono orgánico en suelos del
Ecuador, así como otra de carácter ambiental, generada
durante y desde los años 80 en el país hasta la actualidad.

36. A Ecuador esto le ha permitido:
Conocer y tener un inventario de sus recursos
naturales
Monitorear el estado del recurso suelo
Monitorear su uso y aprovechamiento
Estimar la aptitud del suelo y su capacidad de uso
Estimar las propiedades biofísicas de los suelos
Clasificarlos hasta nivel de orden y subgrupo
Estimar los niveles de contaminantes
Estimar el contenido de carbono orgánico en los
suelos

37. El reto para Ecuador…

38. El reto para nuestro país y posiblemente para muchos de la región es
el de mejorar sustancialmente la gestión del suelo y apuntar hacia una
gestión sostenible de este recurso, que debe ser abordado desde una
visión integral de paisaje, manejo, producción sostenible, restauración,
conservación, prevención, control y remediación de la contaminación,
que garantice un uso sostenible de los recursos agua y suelo.
Enfocados hacia un sistema nacional de información del suelo Y
apoyados del mapeo digital de suelos podremos llegar a generar planes
de uso eficientes a nivel de finca, sistemas de producción de suelo
mejorados,manejo sostenible y racional de los recursos; podremos
habilitar y monitorear suelos , reducir las incertidumbres en los modelos
del ciclo del carbono, predecir las señales de impacto climático, mejorar
la gestión de la tierra, la calidad del agua, reducir las inundaciones y
reducir la emisión de gases de efecto invernadero GEI´s.

39. SISLAC es un Sistema de
información Geográfica sobre
Suelos, iniciada, impulsada y
financiada por la Alianza Mundial
por el Suelo (AMS - FAO) en
conjunto con países de
Latinoamérica en el año 2018.
Cuyo objetivo es proveer
información precisa sobre este
recurso y fortalecer la toma de
decisiones sobre el manejo
apropiado de los ecosistemas
terrestres.
GRACIAS POR SU ATENCIÓN!!