Estandarizar capas para Maxent es uno de los trabajos más peliagudos que te podrás encontrar a la hora de generar tus modelos de predicción de especies. Tu software de modelización no admitirá la entrada de cartografía de diferente naturaleza o parámetros técnicos dispares debiendo realizar tratamientos previos para obtener cartografía tabulada y estandarizada.

Maxent es uno de los programas gratuitos que puedes encontrar a la hora de analizar la distribución potencial de especies, empleando como referencia la cartografía de coordenadas de distribución inicial de la especie y variables territoriales por las que se rige la distribución de la especie. La combinación de ambas capas te aportará un mapa estadístico cuyos píxels te mostrarán una mayor o menor probabilidad de encontrar a la especie disponiendo de diversos formatos de mapas de distribución y gráficas descriptivas de las variables más afines con la especie.

Para hacer correr los modelos en Maxent necesitarás que tus capas cumplan dos reglas de manera estricta: igual resolución de píxel e igual distribución de límites espaciales. Tus modelos nunca correrán si alguna de estas reglas no es cumplida en las capas para Maxent.

Fuentes cartográficas

Aunque seguro que tienes algunas capas entre tus manos para trabajar la distribución de las especies, dispones de algunas plataformas de referencia donde encontrar cartografía mundial con la que empezar a trabajar la edición y adaptación de límites cartográficos por medio de variables territoriales o coordenadas de distribución de especies. Algunas referencias que no pueden faltar en tus análisis son:

1. Distribución de coordenadas de especies  del GBIF
2. Variables climáticas terrestres de WorldClim
3. Variables ambientales oceánicas de Bio-ORACLE

Límites espaciales en capas para Maxent

El sistema de manejo de capas para Maxent se basa en el mapeo de valores de píxel de cada variable que solapan espacialmente entre sí. Si existe ausencia de píxels en los límites periféricos de nuestras capas tendremos, como resultado, cartografía con diferentes dimensiones que no podrán ser leídas por falta de ajuste espacial.

Un sencillo ejemplo de ello puedes verlo en la siguiente imagen en la que dos capas ambientales presentan límites parecidos. Sin embargo, la variable representada en color verde, presenta ausencia de píxel en la zona superior y en la sección izquierda.  Esta diferencia hace que las dimensiones de ambas capas sean diferentes y, por tanto, no sean comparables en el análisis.

Para que MaxEnt pueda trabajar mapeando límites espaciales idénticos ambas capas deberán presentar iguales dimensiones máximas y mínimas en el espacio a lo largo de las coordenadas X e Y (o longitud y latitud). La representación más correcta de ambas variables será la siguiente.

Existirá una casuística particular cuando, la ausencia del píxel, no implique variaciones en las dimensiones espaciales de la zona de muestreo. Pueden darse situaciones en las que la exclusión de un píxel no conlleve cambios en las dimensiones espaciales de la capa. En ese caso, Maxent, funcionará correctamente pero no podrá evaluar la información ambiental en los lugares de ausencia de píxel. Aquí tienes un ejemplo gráfico donde, la variable representada en color verde, presenta ausencia de píxels en la zona inferior sin alterar los límites espaciales máximos.

La gestión de tus capas para Maxent, en términos espaciales, parte de realizar un recorte masivo empleando los mismos límites clipeantes en todas y cada una de las variables ambientales empleadas. Los límites administrativos de la zona territorial o una delimitación por AOI puede ayudarte a definir el perímetro y obtener la superficie de estudio recortando todos los ráster bajo un mismo contorno.

Para evitar ausencia de píxels en los límites periféricos durante el clip o recorte es recomendable:

• Emplear datos de base cuyos límites espaciales sobrepasen los de la capa clipeante.
• En caso de no sobrepasar límites, rellenar las zonas con ausencia de píxel mediante fusión de mosaicos y emplear un valor de píxel de control, llamativo y no disponible en los valores de las variables para posteriormente excluirlo durante el análisis de resultados. Por ejemplo, un valor 999999999.
• En procesos de interpolación de variables, emplear outliers o puntos de muestreo que sobrepasen los límites espaciales de la capa clipeante.
• En procesos de análisis de distancias, emplear entidades y distancias que sobrepasen los límites espaciales de la capa clipeante.
• Evitar desplazamientos de capas por la gestión incorrecta de diferentes sistemas de proyección.
• Tener en cuenta la presencia de islas como potenciales elementos distantes que serán rasterizados y alterarán las dimensiones espaciales mediante píxels en la lejanía.
• En procesos de rasterización, tener en cuenta la profundidad de píxel para todas las capas con el fin de no alterar y conservar el dato original.
• En caso de disponer de mosaicos individuales de una misma variable, fusionarlos bajo una misma capa.

Puedes recurrir a estas funciones a través de las convencionales herramientas de GIS basadas en interpolación, rasterización, clip, extracción por máscara o fusión de mosaicos.

Resolución espacial en capas para Maxent

Otra de las premisas que deberá cumplir tus capas para Maxent es presentar una resolución espacial idéntica para todo el juego de variables territoriales. Todas las capas deberán presentar igual tamaño de píxel. Cada píxel será superpuesto y cruzado con las coordenadas de distribución de la especie, por lo que es necesario una coincidencia espacial de píxel a igual tamaño.

Antes de comenzar a gestionar tu cartografía sería recomendable que identificaras cuál es el mejor tamaño de píxel para tu trabajo y qué elementos van a condicionarlo. Además, como cabe esperar, la resolución de tus píxel va a determinar el grado de precisión en las manchas de distribución generando mapas más o menos precisos, tanto en límites de entornos naturales como en límites periféricos de la cartografía de base.

Para evitar la gestión errónea de píxels a diferente resolución es recomendable:

• Designar una resolución mínima de píxel desde el inicio del trabajo y en base a criterios técnicos.
• En caso de diversidad de resoluciones en capas preprocesadas, redimensionar forzando las capas de mayor resolución a menor resolución frente al caso contrario.
• En procesos de interpolación, seleccionar siempre la misma resolución definida.
• En caso de interpolación, tener en cuenta el potencial desplazamiento de píxels en función de la metodología empleada.
• En procesos de rasterización, seleccionar siempre la misma resolución definida.
• Para diversidad de capas proyectadas en geográficas y metros, realizar las conversiones de arco a metro o viceversa redimensionando bajo el tamaño de píxel deseado.

Puedes recurrir a estas funciones a través de las convencionales herramientas de GIS basadas en remuestreo de píxels o exportación directa de ráster modificando el tamaño de celda.

Cartografía preprocesada de capas para Maxent

Si estás trabajando en zona española, dispones de un repertorio de variables territoriales para Península Ibérica, Baleares y Canarias ya preprocesada y estandarizada, lista para ser incorporada en Maxent y con 200 metros de resolución. Puedes acceder a este repertorio de capas procesadas para Maxent desde aquí.