Developing the prototype AndaLAND for agriculture soil and water assessment in climate change scenarios

• Autores: Marta Fernández Boyano, David Tabernero Pérez, Sergio Alonso Herrero, José Miguel Pérez Álvarez, Francisco José Blanco Velázquez, María Anaya Romero, José Enrique Fernández Luque
• Localización: Spanish Journal of Soil Science: SJSS, ISSN-e 2253-6574, Vol. 6, Nº. 1, 2016, págs. 21-36
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Desenvolvimento do protótipo AndaLAND para avaliação de solos agrícolas e da água em cenários de alterações climáticas
  • Desarrollo del prototipo AndaLAND para evaluar suelos agrícolas y agua en el marco del cambio climático
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• Resumen
  • español

    Cada vez se hace más patente la necesidad de implementar políticas y prácticas de planificación territorial que integren criterios para la protección del uso del suelo y el agua, no sólo en las zonas naturales protegidas, y considerando a su vez el papel desempeñado por las administraciones locales y pequeños agricultores en la toma de decisiones sobre los distintos usos del suelo. Por ello, y dado que existe una práctica cada vez más generalizada en el uso de Sistemas de Ayuda a la Decisión (SAD) para la gestión de los usos del suelo, AndaLAND se presenta como un prototipo de SAD desarrollado como una aplicación web. Esta herramienta permite determinar la vulnerabilidad y la eficiencia en el uso y protección de los suelos en la región objetivo de estudio: Andalucía (S España). AndaLAND integra un catálogo muy completo sobre información climática, de suelos y de manejo de los mismos, para poder realizar la evaluación de la vulnerabilidad de suelos objetivo. Mediante el uso de Web Map Services (WMS), AndaLAND es capaz de volcar la información procedente de las bases de datos de servicios de cartografía públicos (el Sistema de Información Geográfica de la Política Agraria Común-SIGPAC), así como otras fuentes muy diversas (sistemas de información de evaluación de suelos ya existentes en servicios web, MicroLEIS). Los escenarios de cambio climático están incorporados como información relevante para poder predecir los posibles impactos asociados a los cambios de uso del suelo. La evaluación global del suelo se establece a partir de reglas definidas mediante árboles de decisión. Dicho método fue implementado a través del sistema Drools (sistema de gestión de reglas), utilizando criterios agronómicos para determinar la capacidad agrológica en las parcelas. De esta forma, la herramienta es capaz de evaluar individualmente más de 6 millones de explotaciones declaradas actualmente en Andalucía. El resultado final del uso de AndaLAND es un informe individual sobre la vulnerabilidad de la parcela objetivo definida por el usuario. Dicha documentación incluye información sobre la localización geográfica de la parcela, su estado medioambiental con respecto a actuales y potenciales impactos, la posible fase de degradación y/o contaminación en el sistema suelo-agua-cultivo, y la probabilidad de verse afectada por los efectos asociados al cambio climático. El informe final incorpora recomendaciones prácticas para el uso y gestión sostenible en la parcela objetivo (en particular, en el caso de cultivos de regadío estas pautas están referidas a tecnologías de riego existentes y hacia el consumo de agua).

  • English

    There is a critical need to incorporate concerns on soil and water use and protection into land use planning policies and practices, not exclusively in protected areas, especially taking into account the widespread power transfer to local authorities regarding land-use decision making. Accordingly, it is extremely useful what Decision Support Systems (DSS) do on land use. AndaLAND is a prototype DSS which has been developed as a web-based application. It helps to define the vulnerability and the efficiency of the use and protection of soils in the selected target region: Andalusia (Southern Spain). AndaLAND integrates a complete catalogue of information on climate, soil and soil management, to make land vulnerability evaluation. By using Web Map Services (WMS), AndaLAND is fed with available databases from public mapping services (the Geographic Information System for the Common Agricultural Policy-SIGPAC) and other external sources (Microcomputed-based Land Evaluation Information System, MicroLEIS). Climate change scenarios are considered jointly with other relevant global change elements, such as land use change. Soil evaluation is based on decision rules that follow a decision tree. This method was established from Drools (a powerful hybrid reasoning system), using agrological rules for determining soil capacity in plots. The tool is capable of evaluating individually more than 6 million plots currently existing in the Andalusian region. AndaLAND’s final output is a report on the particular vulnerability of a user-specified plot. The report includes information on the plot’s geographical location, its environmental status regarding to (current and potential) impacts, degradation and/or pollution in the water-soil-crop system and eventual affections due to climate change-induced events. The report also provides practical recommendations for sustainable use and management of plots (in particular, for irrigated crops, these recommendations are linked to available irrigation technologies and water consumption).

  • português

    Cada vez é mais evidente a necessidade de implementar políticas e práticas que integrem critérios de ordenamento do território para a proteção do uso do solo e da água, não só nas áreas protegidas, tendo em consideração o papel das autoridades locais e dos pequenos agricultores na tomada de decisão sobre os diversos usos do solo. Por isso, e uma vez que existe uma prática cada vez mais difundida no uso de Sistemas de Apoio à Decisão (SAD) para a gestão do uso do solo, o AndaLAND é apresentado como um protótipo dos SAD desenvolvido como uma aplicação web. Esta ferramenta permite determinar a vulnerabilidade e eficiência no uso e proteção do solo na área de estudo: Andaluzia (Sul de Espanha). O AndaLAND integra um catálogo abrangente de informações sobre o clima, solo e gestão da mesma, para permitir a avaliação da vulnerabilidade dos solos alvo. Usando serviços Web Map (WMS), o AndaLAND permite descarregar as informações dos bancos de dados de mapeamento de serviços públicos (Sistema de Informação Geográfica para a Política Agrícola Comum-SIGPAC) assim como de outras fontes diversas (sistemas de informação para a avaliação de serviços web do solo existentes MicroLEIS). Os cenários de alterações climáticas são construídos como informação relevante para prever os potenciais impactos associados com as mudanças no uso do solo. A avaliação global do solo é estabelecida a partir de regras definidas usando árvores de decisão. Este método foi implementado através do sistema Drools (sistema de regras de gestão), utilizando critérios agronómicos para determinar a capacidade agrológica das parcelas. Assim, esta ferramenta é capaz de avaliar individualmente mais de 6 milhões de explorações atualmente existentes na Andaluzia. O resultado final do uso AndaLAND é um relatório individual sobre a vulnerabilidade da parcela definida pelo utilizador como parcela-alvo. Esta documentação inclui informações sobre a localização geográfica da parcela, o seu estado ambiental em relação a atuais e potenciais impactos, possível fase de degradação e / ou contaminação no sistema solo-água-cultura e a probabilidade de ser afetada pelos efeitos associados às alterações climáticas. O relatório final inclui recomendações práticas para a utilização e gestão sustentável na parcela-alvo (especialmente no caso das culturas de regadio estas orientações referem-se às tecnologias de rega existentes e ao consumo de água).