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Assessing land cover change in Kenya's Mau Forest region using remotely sensed data

Authors


*E-mail: tbaldyga@uwyo.edu

Summary

Kenya's Rift Valley has been undergoing rapid land cover change for the past two decades, which has resulted in ecological and hydrological changes. An effort is under way to quantify the timing and rate of these changes in and around the River Njoro watershed located near the towns of Njoro and Nakuru using remote sensing and geographic information system (GIS) methods. Three Landsat TM images, representing a 17-year period from 1986 to 2003 in which the area underwent a significant land cover transition, were classified and compared with one another. Vegetation diversity and temporal variability, common to tropical and sub-tropical areas, posed several challenges in disaggregating classified data into sub-classes. An iterative approach for the resolving challenges is presented that incorporates unsupervised and supervised classification routines in coordination with knowledge-based spatial analyses. Changes are analysed at three spatial scales ranging from the highly impacted and deforested uplands to the watershed and landscape scales. Land cover transitions primarily occurred after 1995, and included large forest losses coupled with increases in mixed small-scale agriculture and managed pastures and degraded areas. These changes in cover type are highly spatially variable and are theorized to have significant impacts on ecological and hydrologic systems with implications for environmental sustainability.

Résumé 

La Vallée du Rift, au Kenya, a subi en deux décennies un très rapide changement d'occupation des sols qui a entraîné des changements écologiques et hydrologiques. Un effort est en cours pour tenter de quantifier la rapidité et le taux de ces changements dans et autour du bassin de la rivière Njoro située près des villes de Njoro et de Nakuru, en se servant de méthodes de détection à distance et d'un système d'information géographique (SIG). On a classé et comparé entre elles trois images Landsat TM couvrant une période de 17 ans (1986–2003) durant laquelle la région a connu une évolution significative de l'occupation des sols. La diversité végétale et la variabilité dans le temps, communes dans les régions tropicales et subtropicales, ont posé quelques défis en subdivisant les données classifiées en sous-classes. Une approche itérative pour résoudre les challenges est présentée ici, qui intègre les routines de classification supervisées et non supervisées en coordination avec les analyses spatiales basées sur les connaissances. Les changements sont analysés à trois échelles spatiales, allant des hautes terres très bouleversées et déboisées jusqu'au niveau du bassin et du paysage. Les premières transformations sont apparues après 1995 et comprenaient de grandes pertes de forêt couplées à un mélange de petites exploitations agricoles et de pâturages entretenus et de surfaces dégradées. Ces changements d'occupation des sols sont très variables selon les endroits, et l'on émet l'hypothèse qu'ils ont un impact significatif sur les systèmes écologiques et hydrologiques avec des conséquences sur la durabilité environnementale.

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