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MÉTODO PARA LA IDENTIFICACIÓN Y CARTOGRAFÍA DE
MORFOALINEAMIENTOS A PARTIR DE LAS IMÁGENES DE LOS
MODELOS DIGITALES DEL TERRENO
Resumen de la tesis presentada en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Técnicas
IDELFONSO REINALDO DÍAZ BARRIOS
La Habana 2016
MÉTODO PARA LA IDENTIFICACIÓN Y CARTOGRAFÍA DE
MORFOALINEAMIENTOS A PARTIR DE LAS IMÁGENES DE LOS
MODELOS DIGITALES DEL TERRENO
Resumen de la tesis presentada en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Técnicas
Autor: Ing. IDELFONSO REINALDO DÍAZ BARRIOS
Tutor: Prof. e Inv. Tit., Ing. Plinio Rafael Carracedo González, Dr.C.
La Habana 2016
1
INTRODUCCIÓN
Los rasgos lineales en el relieve terrestre que se pueden agrupar bajo el concepto de
morfoalineamientos, constituyen elementos de interés por los beneficios que traen a la
sociedad, y dentro de ello a la esfera militar, pero también por los problemas que pueden
ocasionar cuando no se les estudia.
Las múltiples aplicaciones que tiene el conocimiento preciso de los morfoalineamientos en
las diferentes ramas del conocimiento y la sociedad, obliga a que se destinen esfuerzos y
recursos a su investigación. Sus aplicaciones para la adecuada valoración del macizo
rocoso donde se construyen las obras de la defensa pudieran ser el motivo inicial de la
investigación, pero no se puede apartar de sus implicaciones en los estudios sismológicos,
el control que estos elementos ejercen sobre la mineralización, la estabilidad de obras
civiles y militares, la circulación del agua subterránea, el petróleo y el gas natural,
incluyendo su vinculación con los problemas ambientales y los del cambio climático
relacionados casi todos con la propia existencia de la humanidad.
Si a todo lo anterior se une que el país ha invertido cuantiosos recursos materiales y
humanos en elaborar un modelo digital del terreno (MDT) con una resolución compatible
con la escala 1: 25 000, de excelentes condiciones para diferentes aplicaciones en los
campos de las ciencias técnicas militares, geociencias, el medioambiente y otras ramas,
que está considerado como subutilizado por sus escasas aplicaciones, y a ello se agrega
la introducción de la tecnología de Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT), que
proporciona otros MDT con resoluciones aún mayores, así como los disponibles en
internet, que tampoco se les está dando un empleo adecuado, se puede asegurar que
cualquier esfuerzo es insuficiente y justifica esta investigación.
Se puede tener en cuenta también en el análisis que la interpretación de fotografías
aéreas y satelitales en Cuba con el fin de obtener morfoalineamientos es una actividad
costosa y reducida a un especializado grupo de profesionales de las geociencias y del
medioambiente. Su especialización y selectividad está dada por el alto costo de los
materiales de partida, el equipamiento, así como la poca preparación de los especialistas
en esta actividad, aspecto este último en el que también se incluye la interpretación de las
imágenes de los MDT.
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Es por eso que se debe reflexionar para encontrar las aplicaciones y vías que puedan
revertir esta situación y comenzar a dar uso a tales producciones científicas, de modo que
le permita a la nación resarcir la inversión y crear valores agregados relacionados con
ellos.
Las aplicaciones vinculadas a la obtención de morfoalineamientos sobre imágenes aéreas
y satelitales son las que más se utilizan en el mundo y especialmente en aquellos países
que poseen un determinado desarrollo tecnológico. Cuba las emplea desde hace casi
sesenta años. Sin embargo, la realización de vuelos con estos fines y la compra de
imágenes satelitales se convirtió en un verdadero problema desde la década del noventa
del siglo pasado, por lo que su uso se ha visto reducido a escasos proyectos y limitadas
instituciones y compañías que operan en el territorio nacional.
En las pocas investigaciones donde se han empleado las imágenes de los Modelos
Digitales de Elevación (MDE) por investigadores cubanos, estos no han descrito un
método o procedimiento adecuado para su proceder que permita utilizar esos recursos ya
existentes en el análisis de ese tipo de imágenes para la obtención de morfoalineamientos.
Todo lo expresado anteriormente conduce a la siguiente situación problemática.
En Cuba existe en la actualidad la posibilidad de utilizar MDT de diferentes fuentes y
resoluciones, los cuales pueden generar imágenes para la identificación y cartografiado de
morfoalineamientos. Sin embargo, no están descritos de manera adecuada los procesos
para realizar la actividad donde se utilicen como base de análisis estas imágenes,
realizándose esta de manera poco uniforme por los especialistas que trabajan en las
distintas instituciones y sin emplear los avances de la ciencia y la tecnología que existe en
el país y el mundo.
De la contradicción anteriormente señalada se puede plantear el siguiente problema
científico: ¿Cómo se puede realizar de manera uniforme, la identificación y cartografiado
de morfoalineamientos a partir de las imágenes de los modelos digitales del terreno?
De este modo, el objeto de la investigación es: La identificación y cartografiado de los
morfoalineamientos a partir de las imágenes de los MDT.
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Objetivos de la investigación
Elaborar un método para la identificación y cartografía de morfoalineamientos a partir de
las imágenes de los MDT que facilite:
1. Integrar sistemas, programas y procedimientos existentes.
2. Validar el método propuesto en zonas con diferentes grados de antropización y
complejidad.
Por tanto, el campo de acción es: Método de identificación y cartografiado de los
morfoalineamientos.
Una posible vía para darle solución al problema se recoge en la formulación de la
siguiente hipótesis:
Con la elaboración de un método que defina de manera normalizada los sistemas y
programas a utilizar, entonces es posible la identificación y el cartografiado de
morfoalineamientos a partir de las imágenes de los MDT, para cualquier ubicación física
en estas, con la precisión y exactitud acorde con su resolución.
Límite de la investigación
Se investigó hasta obtener el método que posibilitara identificar y cartografiar los
morfoalineamientos a partir de las imágenes de los MDT y obtener el modelo matemático
que permitiera contrastar la hipótesis para cualquier condición de antropismo y
complejidad, después de determinar la precisión y exactitud del método.
Métodos de investigación aplicados
Se utilizaron métodos teóricos y empíricos. Los métodos teóricos empleados fueron:
Método dialéctico materialista. Es el método general por excelencia, que permitió,
además de comprender la estructura y dinámica del objeto, descubrir la contradicción que
existe entre la teoría y la práctica del fenómeno analizado que dio origen al problema
científico.
Método histórico lógico. Para analizar la historia del comportamiento del objeto de
estudio con el objetivo de valorar su evolución lógica hasta la actualidad.
Método hipotético deductivo. Para, a partir de la hipótesis, según las reglas lógicas de
deducción, obtener nuevos conocimientos que al ser verificados experimentalmente
brinden solución al problema de investigación.
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Método analítico sintético. Para el desarrollo del análisis y la síntesis mediante la
descomposición del objeto en los principales elementos que lo integran y con ello valorar y
conocer sus particularidades.
Método de la modelación. Para, mediante la elaboración de modelos, representar la
estructura del objeto de estudio y analizar las particularidades que este presenta, operar y
experimentar con él.
Método sistémico. Para comprobar en dinámica el estado del objeto de investigación,
permitiendo con ello valorar sus relaciones con el medio sobre las bases de su estructura
interna.
Como métodos empíricos se emplearon los siguientes:
Método de la observación. Para la percepción, registro planificado y sistemático del
comportamiento del objeto de estudio en su medio.
Método de la medición. Para la obtención de la información numérica sobre las
cualidades del objeto al compararlas con magnitudes medibles y conocidas. Dentro de
este aspecto se utilizaron los métodos estadísticos, para describir relaciones y
propiedades sobre la base de la organización de la información.
Método del experimento. Para evaluar los resultados de la investigación de forma
práctica y de esta manera contrastar la hipótesis que da solución al problema de
investigación.
Novedad científica
Se obtiene una nueva forma de empleo de las imágenes de los MDT para identificar y
cartografiar morfoalineamientos, que utiliza procesos donde se incorporan procedimientos,
programas y sistemas con integración mayoritariamente nacional, que pueden ser
aplicados de forma flexible, aportando además, nuevos patrones o índices
geomorfológicos a su reconocimiento en la RDSN.
Actualidad de la temática
La necesidad del país de aplicar las investigaciones y productos científicos nacionales
existentes, sin recurrir a fuentes de financiamientos externas para lograr resultados
científicos superiores.
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Aporte teórico de la investigación
Se obtuvo un método para la identificación y cartografía de los morfolineamientos a partir
de las imágenes de los MDT, como alternativa más rápida, precisa, flexible y económica
respecto al descifrado de fotos aéreas, satelitales y levantamiento geológicos que son los
métodos más aplicados en Cuba. Aporta nuevos patrones de reconocimiento de
morfoalineamientos para la RDSN y aplica un modelo matemático que posibilita calcular la
precisión y exactitud del método.
Significación práctica
El nuevo método obtenido normaliza los procedimientos en la identificación y cartografía
de morfoalineamientos a partir de las imágenes de los MDT y garantiza el uso de bases de
datos, ahorrando al país recursos no disponibles en la actualidad.
Todos estos aportes tributan a los modelos de datos geosemánticos para la organización y
almacenamiento multinivel del repositorio de datos geoespaciales estatales de la
República de Cuba, que garantiza una ingeniería de mapas con enfoque integrador para
varias temáticas.
La identificación de nuevos morfoalineamientos en las diferentes áreas constituye una
propuesta para la conformación de los mapas de mayores escalas que llevan nuevos
proyectos geólogo-geomorfológicos a nivel nacional.
Resultados alcanzados
1. Un método general que permite la normalización de sistemas, programas y
procesos existentes.
2. Se obtienen nueve patrones nuevos en la identificación de morfoalineamientos para
el trabajo con la RDSN.
3. Incorporación de un nuevo análisis semiautomatizado en la detección de carso
superficial en zonas llanas aplicado a la cartografía de morfoalineamientos en
imágenes de MDT.
4. El establecimiento de un modelo matemático que garantiza precisión y exactitud en
la cartografía de morfoalineamientos al establecer el vector central y su posible
error.
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La investigación se estructura a partir de las siguientes tareas:
1. Constatación del estado en que se encuentran las formas de identificación y
cartografía de los morfoalineamientos.
Análisis histórico lógico de las formas de identificación y cartografía de los
morfoalineamientos
Determinación de las tendencias actuales de las formas de identificación de los
morfoalineamientos
Elaboración y discusión del diseño metodológico de la investigación en una primera
aproximación
2. Estudio de la base teórica seleccionada.
Determinación del marco contextual en el que se desarrolla la investigación
Búsqueda y revisión bibliográfica de estudios realizados sobre formas de
identificación de morfoalineamientos y especialmente sobre la identificación y
cartografía de estos a partir de las imágenes de los MDT
Precisión del diseño teórico metodológico
3. Desarrollo de la teoría de las formas de identificación y cartografía de los
morfoalineamientos.
Descripción y análisis del contenido de la identificación y cartografiado de
morfoalineamientos
Elaboración de la nueva teoría basada en modelos, métodos y procedimientos
4. Validación de la propuesta.
Diseño experimental
Validación del método
Contrastación de la hipótesis
5. Investigación del método.
Investigación de los componentes del método y la veracidad de sus resultados
Análisis de los resultados obtenidos
6. Elaboración de las conclusiones y recomendaciones.
7. Elaboración del informe final (tesis).
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La tesis, en la que se exponen los resultados de la investigación, se estructura de la
siguiente forma:
Introducción
Tres capítulos
Conclusiones y recomendaciones
Fuentes utilizadas
Glosario, siglas y acrónimos
Anexos
El capítulo 1, denominado "Conceptualización y estado del conocimiento de los
métodos de interpretación y cartografía de morfoalineamientos", ofrece una visión
general de la temática y su estado actual, con el objetivo de crear las bases necesarias
del conocimiento para comprender la necesidad del estudio y la concepción del método
propuesto. En él se incluye el análisis de una amplia información bibliográfica que
permite un acercamiento a las principales fuentes nacionales y extranjeras sobre el
tema, corroborando de esta manera la existencia del problema científico.
En el capítulo 2, "Método para la identificación y cartografía de morfoalineamientos a
partir de las imágenes de los MDT", se describe la propuesta. Constituye el capítulo
donde se encuentra la principal contribución al conocimiento de la tesis. Se explica la
secuencia empleada, los programas, sistemas y procesos implementados, así como
los nuevos patrones aportados por el autor y un modelo estadístico-matemático para
establecer de forma correcta con el mínimo error su trazado.
El capítulo 3, “Diseño y realización del experimento para la contrastación de la
hipótesis”, a partir de este se obtendrán los resultados que permitirán contrastar la
hipótesis y con ello, cuantificar la exactitud que tiene el método elaborado al ser
empleado por los usuarios.
Los ejemplos analizados fueron seleccionados de una amplia lista de investigaciones,
por ser los que mejor ilustran las posibilidades que tienen de ser aplicados para las
diferentes condiciones antropogénicas (poco, mediano y alto antropismo), y porque fue
en ellos donde se aplicaron con mayor racionalidad los métodos de campo para las dos
variantes propuestas. También se realizó el análisis económico comparativo con el
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método de mayor aplicación en Cuba para la resolución de estas tareas. Se contrastó
la hipótesis para siete casos diferentes de morfoalineamientos en el territorio de mayor
antropismo y peores condiciones de identificación.
CAPÍTULO 1 CONCEPTUALIZACIÓN Y ESTADO DEL CONOCIMIENTO DE LOS
MÉTODOS DE INTERPRETACIÓN Y CARTOGRAFÍA DE MORFOALINEAMIENTOS
En este capítulo se ofrece una visión general de la temática y su estado actual, con el
objetivo de crear las bases necesarias del conocimiento para comprender la necesidad del
estudio y la concepción del método propuesto. En él se incluye un análisis de la
bibliografía que permite valorar las principales fuentes nacionales y extranjeras empleadas
y corroborar la existencia del problema de investigación.
1.1. Algunos antecedentes históricos en Cuba y el mundo
Las primeras representaciones gráficas del relieve están recogidas desde épocas
prehistóricas en toscos dibujos de montañas y paisajes. Este proceso evolutivo lo ha
detallado muy bien [1]. Por su parte, el término de “alineamiento” lo estableció [2] para
definir los elementos del relieve y las estructuras que se alineaban en una dirección. Otras
definiciones las han acuñado autores como [3], quienes aseguran que un alineamiento
constituye una flexión o rasgo físico cartografiable en la superficie terrestre, de forma
lineal, rectilínea o ligeramente curvilínea, y que puede ser simple o compuesto en función
de la expresión de su complejidad en el terreno, por lo que constituyen “discontinuidades
estructurales naturales” de la superficie del terreno, y por lo general reflejan fenómenos
estructurales del subsuelo. [4], lo definen como un sistema estructural catalogado como
“falla”, que puede poseer dimensiones diversas, desde dislocaciones milimétricas hasta
kilométricas e incluso hasta dimensiones continentales. A principios de siglo, [4] definieron
que el término se corresponde con todos los elementos lineales, en general
aproximadamente rectilíneos o levemente curvilíneos, que interceptan a la superficie
topográfica y están relacionados con fenómenos geológicos que afectan al sustrato.
En todas estas definiciones no hay contradicción en lo esencial, pues conceptualizan al
alineamiento o morfoalineamiento (término que se usará en lo adelante), como el referente
obtenido de las formas del relieve.
Al sintetizar las anteriores definiciones y dada su experiencia particular, este autor puede
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decir que los morfoalineamientos son rasgos notorios y alineados del relieve, con una
configuración rectilínea o curvilínea, que pueden llegar a ser circulares, con diferentes
dimensiones y que responden, por lo general, a un fenómeno estructural geológico de
variado origen y disímiles características, donde se concluye que los elementos circulares
vistos en definición del segmento de imagen, presentan iguales características
morfológicas que el resto de las estructuras lineales o sinuosas ya aceptadas por la
comunidad científica, y por tanto, no deben ser excluidos de ella, ya que su dimensión en
el entorno regional lo hace tomar esta configuración, mientras que a escala grande local
se manifiesta como el morfolineamiento corriente. Este concepto constituye un aporte
teórico de esta investigación y plantea un nuevo debate especializado.
Mediante la revisión de la literatura referente al procesamiento de imágenes sobre los
MDT, se logró identificar que con el análisis de los tonos, las texturas y el estado del
filtrado digital, por una parte; así como con la segmentación, la descripción cuantitativa de
la textura y su clasificación, unido a los análisis visuales, y con el auxilio de herramientas
geomáticas, por la otra, se pueden llegar a alcanzar resultados satisfactorios en la
detección y cartografía de morfoalineamientos.
En estos momentos, la literatura especializada registra diferentes modelos para el análisis
cuantitativo de la textura, como elemento principal en las investigaciones estructurales,
espectrales, fractales y orientadas al color en las imágenes, siendo el más usado el
modelo estadístico y los de mayores perspectivas, el filtrado multicanal y la geometría
fractal [6]
Según la literatura consultada, existen varios sistemas que procesan de forma automática
y semiautomática los MDE para obtener morfoalineamientos. Entre ellos: Discover sobre
MapInfo, Surfer, Idrisis, ErMapper, Envi, RockWorks, ILWIS, así como los programados
por [7].
Las publicaciones internacionales de trabajos relacionados con el tema de los últimos
años como las de [8], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16] y [17], han permitido valorar el
estado de la temática en un contexto internacional caracterizado por importantes avances
tecnológicos.
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1.2. Interpretación de la RDSN con fines de obtener morfoalineamientos
La red de drenaje, como uno de los indicadores de la tectónica y la litología, ha sido
abordada desde la primera década del siglo pasado, por numerosos investigadores de
varios continentes. Uno de los primeros trabajos sobre el tema fue el del norteamericano
[2] Posteriormente, los soviéticos [18], citado por [19], ofrecieron los índices
geomorfológicos más utilizados en la interpretación de morfoalineamientos en Cuba. En
los últimos años se encuentran los estudios de [20], [21], [22], [23], [24], [25], [26], [27] y
[28].
La tecnología más avanzada permite al interpretador mayores posibilidades. Hoy se puede
asegurar que los mejores resultados en la identificación de morfoalineamientos se
obtienen con la interpretación de RDSN.
1.3. Las imágenes de los Modelos Digitales del Terreno
Las imágenes de los MDT son aquellas que se generan a partir del procesamiento digital
de las diferentes variables del terreno. En su mayoría son generadas de forma automática
a partir de instrucciones dadas por los especialistas. Pueden ser imágenes fijas y
animadas y a su vez estar representadas por ficheros en formatos ráster o vectoriales.
La imagen digital ha posibilitado el desarrollo de la simulación como modelo de expresión
y una nueva forma de ver los MDT en el campo de las ciencias aplicadas, por su parte,
han permitido la existencia de una nueva categoría de imagen, útil por su mayor nivel de
interpretación.
Una imagen sombreada de un MDE es matemáticamente una función f (x, y, z), donde x, y
representan las coordenadas del plano y el valor de la variable z se manifiesta en la
reflectividad de la luz, que se reconoce usualmente por el nivel de color o tono de gris de
esta en el punto considerado. Las generadas a partir de los MDT tienen ventajas sobre las
analógicas aéreas o satelitales.
La precisión que brinda una imagen no está ligada al diseño constructivo del equipo con
que se observa, sino a la calidad de los datos con que fue elaborada.
Emplear imágenes provenientes de modelos de alta resolución es primordial para
asegurar exactitud y precisión en el correcto trazado de morfoalineamientos. En la medida
en que las escalas de los mapas sean más grandes, se podrá acercar más el modelo
construido, al objeto real.
11
1.4. Alineamientos superficiales en el relieve
Los alineamientos, como le llamó [2] el creador del término, “son los rasgos rectilíneos de
la superficie terrestre” o lo que es lo mismo, las asociaciones de determinados elementos
del relieve y el paisaje dispuestos alineadamente.
La condición de linealidad para los morfoalineamientos es relativa y se determina en
consecuencia con su continuidad para determinados sectores. Esa característica posibilita
que en el presente trabajo se utilice el término para elementos no solo rectos. Es decir, el
concepto se puede aplicar a contactos geológicos y elementos tectónicos (fallas de
diferentes tipos y estructuras anulares o circulares). Los morfolineamientos, como los
nombra [8], [9], [29], [30], [31] y [32] son aprovechados por los agentes exógenos para
labrar o conformar una morfología denudativa, marina o terrestre (fluvial o cársica), que
generalmente se disponen en un tramo recto, al aumentar la intensidad de la acción del
factor correspondiente. En ocasiones, el elemento no es íntegramente tectónico sino
mixto,
1.5. Empleo de los morfoalineamientos en diferentes campos
Se emplean en: Investigaciones del macizo rocosos con fines de la preparación del TOM,
Investigaciones geológicas generales a diferentes escalas (Mapeo geológico y
geomorfológico), investigaciones ingeniero-geológicas (civiles y militares), búsqueda de
minerales (metálicos y no metálicos), búsqueda de petróleo y gas, búsqueda de acuíferos
subterráneos, Oceanografía, arquitectura del paisaje, Sismología, Geodinámica,
conservación del patrimonio, medioambiente, estudios de peligro, vulnerabilidad y riesgo.
1.6. Estado actual del tema a escala internacional
En el campo de acción no abundan las publicaciones como en otros temas relacionados
con los MDT; aunque existen referencias de resultados alcanzados en procesamiento de
MDE para estos fines. Por ejemplo, con solo el empleo de las sombras [33], [34], [35], [36],
[37] y [38], realizan una combinación de imágenes satelitales y MDE para determinar
morfoalineamientos. Por otra parte, [39] enuncian la extracción de alineamientos,
utilizando las sombras sin referir detalles del proceso empleado. Estos especialistas
trabajan la temática con alternativas de soluciones informáticas para la visualización y
análisis de datos geoespaciales. En otro orden está [40] con trabajos de extracción de
fracturas de origen tectónico en Hungría y Grecia; [41], con aplicaciones a la matriz
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numérica, analiza territorios de México y España y [32], también con métodos matriciales,
realiza desde Holanda procesamientos automatizados a una región del oriente de Cuba.
Por su parte, [11] con métodos de interpretación visual sobre el MDE del Shuttle Radar
Topography Mission (SRTM3) utiliza tres operadores independientes, sobre tres juegos de
mapas sombreados por direcciones.
1.7. Estado actual de la temática en Cuba
En el caso de las investigaciones con MDT para los estudios del TOM e ingeniero-
geológicas, se consideran pioneros los trabajos de [41].
Como consecuencia de la importancia dada por el Minfar a los grupos de estudios
regionales, se implantó una automatización exponencial de las labores con MDT. La
creación de los programas para digitalizar el análisis de fracturas, los estudios de
morfometría, el análisis de carsificación, el programa de cálculo de visibilidad y otros,
constituyeron herramientas novedosas para ese momento en el país y la región y aún son
base de esta investigación.
Los temas de morfoalineamientos están en los últimos quince años, en trabajos de [27],
[28], [42], [43], [44], [45], [46], y [47], los que evidencian que la temática a nivel nacional
está en un buen nivel de actualidad.
CAPÍTULO 2. MÉTODO PARA LA IDENTIFICACIÓN Y CARTOGRAFÍA DE
MORFOALINEAMIENTOS A PARTIR DE LAS IMÁGENES DE LOS MDT
2.1. Contenido del método
El método para la identificación y cartografía de morfoalineamientos está integrado por dos
variantes, cuatro etapas y múltiples procesos, que se presentan a continuación.
2.1.1. Las variantes de método
Las variantes son las posibilidades o la necesidad de aplicar el método en una forma
simple o más compleja.
I. Análisis de las imágenes del MDE y la RDSN.
II. Análisis de las imágenes del MDT y la información existente.
Ambas variantes se realizan en cuatro etapas, las cuales poseen algunos aspectos
generales y otros muy específicos.
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La variante I solo emplea MDE y RDSN como bien expone su nombre y realiza el resto de
las operaciones con sistemas y programas tal como la variante II, sin utilizar otras fuentes
de información. Ella por lo general se utiliza en casos de situaciones sencillas o en
trabajos generales donde únicamente se requieran elementos básicos.
El resto de la estructura del método es similar a la variante II, la cual se mencionarán más
adelante.
La variante II emplea todos los modelos digitales que estén disponibles y toda la
información acumulada que pueda ponerse en función de un resultado más completo, va
dirigida a casos con grados de detalle alto o condiciones complejas de interpretación, y
también cuando se dispone de los recursos requeridos para realizar análisis más
competentes.
2.1.1.1. Las etapas del método
Etapa 1: Identificación del problema
Este es un paso inevitable y de gran importancia, pues es donde se define que es lo
necesario, los objetivos, las tareas a realizar y los métodos a emplear. En él aparecerán
los plazos de realización, así como los recursos y los participantes, entre otros elementos.
Etapa 2: Búsqueda de la información
Es el aspecto más importante de todo proceso investigativo, partir del umbral del
conocimiento [41], localizando en primer lugar todas las fuentes posibles de suministro de
datos confiables. De ella depende la calidad, por lo que se hace necesario un grupo de
procesos a esta información.
Localización de la información
Obtención de la información
Revisión de la información
Organización de la información
Procesamiento de la información
Conservación de la información
Etapa 3: Procesamiento de la información
Aquí se realiza la estandarización de los formatos y se ejecuta la introducción de estos
resultados en los repositorios de datos o mapas. Se pueden procesar cuantas temáticas
se consideren y se realizan los siguientes procesos:
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Revisión de la información
Generación de modelos (MDE y RDSN)
Estandarización de formatos
Selección de capas
Vectorización de elementos de interés
Introducción en el repositorio de mapas
Etapa 4: Aplicación del proceso tecnológico
Esta es la última etapa y se caracteriza por su nivel de síntesis y aplicación de programas
y sistemas.
Sistema de procedimientos
El orden de la secuencia en que se han dispuesto los diferentes procedimientos a partir de
la cuarta Etapa en que el investigador puede determinarlos a excepción de la generación
de las imágenes de los MDT y las que comienzan a partir de la validación de campo, de
ahí que se asuma entre una de las ventajas la flexibilidad del método.
En el mismo se pueden distinguir procedimientos que no se pueden obviar en
dependencia de la variante seleccionada.
Generación de las imágenes de los MDT (caso MDE)
La generación de las imágenes de los MDE es una operación que se realiza a través de la
aplicación Shaded Relief de Surfer u otro programa o sistema geoinformático del mercado,
que da la posibilidad de asignar diferentes direcciones de iluminación al relieve con
opciones en sus ángulos de incidencia, cuestión que queda a criterio del interpretador. En
cada uno de los procedimientos se realiza una combinación de procesos.
El análisis de los MDE como el núcleo fundamental de esta variante permite abordar los
parámetros de los tonos y las texturas de las escenas.
El proceso de exploración de combinaciones conducirá a encontrar los tonos, texturas y
formas diferenciables en la imagen. Este es el proceso más valioso a ejecutar entre los
que pudieran ser planificados para una imagen sombreada.
Estereoscopia 3D
En el caso de la interpretación asistida, los sistemas proporcionan la posibilidad de lograr
las mejoras en la imagen (estereoscopía a través del 3D o sus sombras) por solo citar dos
ejemplos. Para ello en esta secuencia se estableció el uso del programa Estéreo-Mapa
15
[48]. El proceso de estereoscopia 3D posibilita acciones simultáneas de interpretación con
varios especialistas sobre las pantallas de las computadoras personales (CP). Debe
usarse para analizar la imagen, espejuelos anáglifos.
Extracción de información basada en el tratamiento semiautomático y automático
Los resultados en extracción de linealidades y la realización de clasificaciones desde el
Procesamiento Digital de Imagen (PDI) con un sistema profesional especializado
Tn_Estudio V 2.1 [49] se realiza al descomponer en RGB (rojo, verde y azul) una imagen
sombreada del MDE, en formato JPG.
Análisis de la morfometría
Para un primer proceso se recomienda utilizar el programa Cálculo de los Modelos de
Morfometría (MORF), [7]. Se generan siete tipos de mapas morfométricos: cotas máximas,
cotas mínimas, cotas medias, diferencia, pendiente, desviación estándar y coeficiente de
variación.
Los mapas resultantes pasan al proceso de optimización de resultados e interpretación
compleja, realizándoles un análisis de linealidad en las isohipsas de estas variables
morfométricas.
Análisis de las sombras del MDE
El proceso se inicia en la generación de la escena de la imagen del MDE sombreado
descrita en el acápite Generación de las imágenes de los MDT (caso MDE) se puede
ejecutar con las herramientas del programa Surfer, específicamente con la aplicación
Shaded Relief, una vez generada está imagen se utilizan varios operadores
independientes de direcciones, sobre diferentes juegos de imágenes con cambios en los
azimuts de iluminación, utilizando la técnica de reproducibilidad en la selección de la
variante correcta al tomar el alineamiento medio entre los analizados, por los operadores
que procesan la imagen, más otros elementos que pueden entrar en el análisis.
Un aspecto que se introduce como novedad, no antes explicado en la literatura
consultada, es utilizar la iluminación vertical (90o).
La posibilidad de aumentar la escala vertical está también incluida dentro de las opciones
de este proceso.
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Análisis de la red de drenaje superficial natural
En este trabajo se propone el análisis de la red hidrográfica superficial, teniendo en cuenta
los patrones de [18] expuestos en el texto de [19], añadiendo otros índices que el autor de
esta tesis ha incorporado a esa lista y que constituyen aportes al conocimiento de esta
investigación y se presentan en la Tabla 2.1. La visión panorámica y las herramientas de
zoom pueden ayudar a dar continuidad a las estructuras que se analizan, lo que garantiza
una mejor interpretación y clasificación.
Los mapas combinados pueden destacar en muchos casos mejor las estructuras a la vista
del interpretador. Se logra con las tecnologías de [50] y [51].
Estas opciones se pueden aplicar a muchos datos georreferenciados disponibles en estos
repositorios y no solo en combinaciones con la RDSN sino con otras variables.
Tabla 2.1. Aportes de índices geomorfológicos a la identificación de morfoalineamientos
en la RDSN
Determinación del carso superficial en zonas llanas
Se utiliza la matriz del MDE y se elaboran las escenas haciendo una variación de la paleta
de tonos de grises a una de dos colores, con la opción Shaded Relief del programa Surfer.
Los valores altos y bajos se diferencian con colores diferentes, se deja la iluminación en el
centro del veril con horizontal 0o y vertical 90o y se amplía la Z a un número superior al
200%
Como resultado queda una escena perfectamente interpretable.
N.o Índices Índices Índices
1
4
7
2
5
8
3
6
9
17
Optimización de los resultados
Se concibe este paso como la síntesis, donde se realiza el análisis y después de haber
desintegrado el todo en sus partes, se vuelve a integrar, con el objetivo de encontrar un
elemento superior en su contenido.
Para la optimización de los resultados del método, se plantea un modelo matemático que
permite realizar predicciones estadísticas con vista a ubicar adecuadamente en el terreno
los morfoalineamientos con un mínimo de error. El cual en síntesis se puede plantear de la
siguiente forma:
1. Obtener las nubes de puntos (x,y) que forman los extremos de los vectores o
morfoalineamientos.
2. Calcular el valor medio de cada nube mediante las expresiones:
n
i
xn
x1
2,12,1
1. (2.1)
n
i
yn
y1
2,12,1
1 (2.2)
Donde:
1x : valor medio de x1 en la nube uno.
2x : valor medio de x2 en la nube dos.
1y : valor medio de y1 en la nube uno.
2y : valor medio de y2 en la nube dos.
De esta forma se obtienen dos puntos medios que vienen dados por los valores:
222
111
,
,
yxp
yxp
(2.3)
Donde:
p: punto medio que forma el par ( ) de cada extremo del morfoalineamiento propuesto.
3. Se determina la varianza para cada nube mediante las siguientes expresiones:
(2,4)
18
(2,5)
4. Se calcula la desviación estándar D para cada una de las nubes por la expresión:
2
x1,22,1S=DX
(2.6)
2
y1,22,1S=DY
(2.7)
5. Con estos elementos se puede calcular el coeficiente de variación. La base de cálculo
se establece por la formula:
2,1
1,2
2,1
x
Dx=Cvx (2.8)
2,1
1,2
2,1
y
Dy=Cvy (2.9)
6. Una vez obtenido los puntos, el siguiente paso consiste en obtener la ecuación del
segmento de recta que une esos dos puntos que es el morfoalineamiento resultante la
cual viene dada por:
12
12
1
1
xx
yy
xx
yy
(2.10)
(2,11)
(2,12)
(2,13)
Si: ; (2,14)
Sustituyendo (2,14) en (2,13) queda:
(2,15)
Donde:
y: variable respuesta.
a: intercepto con el eje de coordenadas.
19
b: pendiente de la recta.
Para ello se emplea el programa de estadística OriginPro 8. En el uso de esta herramienta
informática profesional se selecciona en su menú la opción estadística al desplegarse se
pasa a una segunda opción de selección con la ventana estadística descriptiva, y por
último en la de estadística de columna se configuran las diferentes opciones,
seleccionando la media, la desviación estándar y el coeficiente de variación. Los
resultados se incorporan al análisis de la exactitud y la precisión como ya se ha
mencionado anteriormente. Se ofrece además, la solución de la ecuación de la recta
(2.11) que se forma entre estos dos pares bivariables medios, ofreciendo el valor de su
intercepto y la pendiente de la misma.
El valor de la desviación estándar ofrece la dispersión que tienen los puntos con respecto
a la media y entonces se procede al cálculo de la precisión y la exactitud.
7. Se calcula con posterioridad el error absoluto que se comete en la aplicación del
método, calculando las distancias que existe entre el patrón real en el terreno con
respecto a la ubicación del morfoalineamiento obtenido de la aplicación del método.
Esto se realiza con la medición directa de dos o tres puntos (dos en los extremos y uno
en el centro) o simplemente con la media de dos entre puntos extremos del
morfoalineamiento propuesto; para ello se proyectan perpendiculares del primero al
segundo y se miden estas distancias en el mapa después de ser ploteadas ambas
rectas referidas.
El error viene dado por la expresión:
OMEMAM PPE (2.16)
Donde:
EAM: error absoluto del método expresado en metros.
PEM: posición “exacta” del patrón en el mapa.
POM: posición obtenida por el método.
A los tres o dos puntos obtenidos se le determina el valor medio y ese será el error
absoluto medio que se comete al aplicar el método. La expresión que determina ese
promedio viene dada por:
20
n
iiAMAM E
nE
1
1 (2.17)
Donde:
AME : error absoluto medio que comete el método al ser aplicado, expresado en metros.
iAME : errores medidos en los extremos del vector obtenido con respecto al vector patrón,
expresado en metros.
Se calcula el error absoluto total del método que es el valor medio de todos los errores
absolutos medio calculados por el método en una escena que se investiga, expresado en
metros. Dado por la expresión:
n
i
AMiE1
AMTn
1=E (2.18)
Donde:
: error absoluto total del método, expresado en metros.
i=1,2,…n
n: cantidad de segmentos perpendiculares entre el morfoalineamiento propuesto por el
método y el patrón real medido o validado en el campo.
:iAME Valor medio de cada uno de los errores absolutos calculados por la expresión (2.17)
propuestos por el método y los patrones reales medidos o validados en el campo.
8. Para determinar la precisión del método se procede a calcular el error relativo mediante
la siguiente fórmula:
(2.19)
(2.20)
(2.21)
Donde:
ERM: Error relativo del método.
XR1: Proyección en el eje x del primer punto extremo de donde se inicia la perpendicular
del morfoalineamiento real.
21
XR2: Proyección en el eje x del segundo punto extremo de donde comienza la
perpendicular del morfoalineamiento real.
X1M: Proyección en el eje x del primer punto extremo de donde se intercepta la
perpendicular del morfoalineamiento real con el morfoalineamiento propuesto.
X2M: Proyección en el eje x del segundo punto extremo de donde se intercepta la
perpendicular del morfoalineamiento real con el morfoalineamiento propuesto.
(2.22)
El mismo procedimiento se realiza para los valores de coordenadas de las (y) por lo que
se obtendrá también la precisión sobre este eje.
El error absoluto determina la exactitud del método y el error relativo, su precisión. Con
estos dos errores se puede contrastar la hipótesis demostrando que pequeños cambios en
los indicadores de las variables independientes, producen cambios en los indicadores de
la variable dependiente.
Interpretación compleja
Con el resultado alcanzado hasta entonces no se llega a la conformación de un mapa
tectónico, solo se ofrecen trazos que con la visión generalizadora de un especialista
pueden llegar a alcanzar la categoría de esquema, para pasar con posterioridad a ser
estructura real.
Elaboración de los prototipos de mapas
El procedimiento de elaboración se ha repetido en varios de los pasos por los que pasan
las distintas imágenes de los MDT para llegar a su producto final. Una vez concluido éste,
se procede a la vectorización de cada una de las capas temáticas. Se puede realizar con
la ayuda de programas como AutoCAD, MapInfo o Surfer. El resultado final de este
proceso, es el prototipo del mapa de indicios del sector en cuestión, a los cuales se les
añade una leyenda representativa de todos los elementos plasmados, que puede ser
gráfica, descriptiva o combinada.
Validación de campo
Lo más distintivo de este proceso al igual que de sus análogos es que este se va a realizar
contra un prototipo de mapa en mano, que llevaría al investigador de forma muy rápida al
22
lugar donde se ha propuesto la existencia del elemento y evita los gastos innecesarios en
su búsqueda en el terreno.
Se verifican aciertos y desaciertos en la posición de las discontinuidades, tanto litológicas
como tectónicas, estableciendo relaciones entre los aportes de los procesos hasta ahora
realizados en gabinete a la configuración del mapa preliminar y la realidad en el terreno.
El programa “Valipunto V 2.0” [47] es un instrumento informático el que se introduce en
este paso como aporte. Está diseñado para emplearse en las CP de mesa y en los
soportes portátiles (laptop y tables) con las ventajas de poder tener el mayor número de
información en el terreno. Los métodos geólogo- geofísicos de campo son fundamental en
esta etapa.
Diseño cartográfico del mapa temático
El objetivo que se persigue con este procedimiento es disponer en un espacio reducido a
la escala seleccionada, donde la información principal y la secundaria tengan su armonía y
diseño normado.
2.3. Ventajas y desventajas del método
2.3.1. Principales ventajas:
1. Utilización de un MDT existente u otro tipo de MDT se cree al efecto.
2. Utiliza procedimientos simples, de programas existentes en el país
mayoritariamente cubanos, al alcance de las instituciones.
3. Posibilita realizar trabajos a cualquier escala.
4. Los datos georreferenciados y la aplicación del modelo estadístico–matemático,
garantizan una mayor precisión y exactitud métrica en el resultado a presentar.
5. Permite realizar correcciones y actualizaciones con mucha facilidad y pocos gastos.
6. Se puede realizar el álgebra de mapas y comparar resultados utilizando las
posibilidades de los repositorios de mapas y datos.
7. Otras
2.3.2. Desventajas
1 Es necesario disponer y dominar una tecnología informática de complejidad media.
2 Es necesario disponer de una experiencia en el dominio de la cartografía analógica
y digital, así como en técnicas de PDI.
23
3 Existe el riesgo de pérdida de calidad en las producciones de mapas temáticos,
debido a las facilidades de ejecución que permiten estas herramientas digitales y
por el acceso a la creación de mapas de un creciente número de usuarios más
familiarizados con la técnica que con la especialidad.
CAPÍTULO 3 DISEÑO Y REALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO PARA LA
CONTRASTACIÓN DE LA HIPÓTESIS
En este capítulo se aborda el diseño y realización del experimento para la contrastación de
la hipótesis a partir de la operacionalización de sus variables.
Con la ejecución del mismo se obtendrán los resultados que permitirán validar la misma y
con ello, cuantificar la exactitud que tiene el método elaborado al ser empleado por los
usuarios.
3.1. Diseño del experimento
Para la operacionalización de las variables de la hipótesis, el primer paso a realizar
consiste en extraer de ésta sus variables, así como, la unidad de estudio y determinar si
estas son independientes o dependientes, partiendo de si son causa o efecto. Como
resultado de aplicar el procedimiento se obtuvo:
Unidad de estudio (U E). La identificación y cartografiado de morfoalineamientos.
Variable 1 (V1). La elaboración de un método. VI (variable independiente).
Variable 2 (V2). Que define de manera normalizada los sistemas y programas a utilizar. VI
(variable independiente).
Variable 3 (V3). Las imágenes de los modelos digitales del terreno. VI (variable
independiente).
Variable 4 (V4). Cualquier ubicación física en él. VD (variable independiente).
Variable 5 (V5). Con la precisión y exactitud .acorde a su resolución VD (variable
dependiente).
Estas variables se interrelacionan mediante la siguiente expresión:
(3.1)
El siguiente paso consiste en la operacionalización de dichas variables, cuyos resultados
se muestran en la siguiente tabla.
24
N.o de Variable
Variable de la hipótesis
Definición conceptual
Dimensiones Indicadores
1 Elaboración
de un método.
Conjunto de procedimientos que
facilitan la identificación y el
cartografiado de los morfoalineamientos.
Variantes de ejecución del
método.
-Red de drenaje superficial natural.
(RDSN) -Modelo Digital del
Terreno. (MDT)
2
Que defina de manera
normalizada los sistemas y programas
a utilizar
Argumentación de la selección e
identificación de los programas y
sistemas relacionados a la temática.
Programas y procesos para
realizar la identificación de
morfoalineamientos.
-Distribución para casos de programas
a emplear. (Dc)
3
Imágenes de los modelos digitales del
terreno.
Imágenes obtenidas a partir de los modelos digitales del terreno.
Características de la imagen digital del
terreno.
-Resolución de la imagen obtenida a partir del modelo digital del terreno.
(RIMDT)
4 Cualquier ubicación
física en él.
Ubicación del morfoalineamiento
según sus características en
cualquier parte de la imagen digital del
terreno.
Posición del morfoalineamiento
dentro de la imagen digital del terreno..
-Valor de las coordenadas (x,y) que caracterizan la
posición del morfoalineamiento(
VCM)
5
Con la precisión y exactitud
acorde a su resolución
Diferencia que existe entre la posición del morfoalineamiento real con respecto al
calculado por el método.
Distancia perpendicular media
entre los morfoalineamientos
propuestos y los reales del terreno
-Error absoluto medio en la
ubicación del morfolineamiento
dado por el método.
-Error relativo medio en la ubicación del morfoalineamiento dado por el método
Tabla 3.1. Operacionalización de las variables de la hipótesis
Donde:
RDSN: Red de Drenaje Superficial Natural.
MDT: Modelo Digital del Terreno.
Dc: distribución de casos.
RIMDT: resolución de la imagen obtenida a partir de la imagen del MDT.
: error absoluto medio del método al identificar y cartografiar morfoalineamientos (m).
25
: error relativo medio del método al identificar y cartografiar morfoalineamientos (m).
De esta manera, para contrastar la hipótesis se debe lograr que: cambios deliberados en
las variables independientes DcMDTRRDSN IMDT ,,, , produzcan cambios en y
(variables dependientes).
Para ello es necesario realizar un diseño de experimento donde se compare:
La precisión del elemento trazado que estará en función de la dispersión de las
nubes de puntos que forman los extremos de los vectores en análisis
El error absoluto medio del método. (3.2)
Cómo varía el error relativo y absoluto del método cuando cambian algunos de los
indicadores de las variables independientes. ) (3.3)
3.2. Planificación del experimento
Una vez obtenidas las expresiones (3.2) y (3.3), como resultado de la operacionalización
de las variables de la hipótesis es necesario realizar la planificación experimental que
facilite contrastar la hipótesis a partir de la realización de cambios deliberados en
determinados factores que permitan evaluar el comportamiento de las variables
respuestas y .
Con esto se puede comprobar que:
La precisión del elemento trazado estará en función de la dispersión de las nubes
de punto que forman los extremos de los vectores en análisis
El error absoluto medio y el relativo medio del método varía cuando
deliberadamente cambien las variantes de ejecución del método, los programas a
emplear, así como la resolución de la imagen digital del MDT empleado
La planificación del experimento que permite reunir toda la información pertinente al
problema de investigación, se muestra en la figura 3.1.
26
Figura 3.1. Esquema en bloques del diseño de experimentos.
En la figura se observa que para la planificación del experimento se eligen las locaciones o
escenas en el terreno donde se va a verificar y validar el método y con ello contrastar la
hipótesis.
3.3. Desarrollo del experimento
Los experimentos se realizaron en tres áreas con diferente antropismo de las provincias
de La Habana, Artemisa y Mayabeque. Se les realizaron la interpretación de las imágenes
de los modelos digitales del terreno a los diferentes sectores.
En La Habana un sector de 49,0 km2 en los alrededores de la bahía de La Habana,
trazando los morfoalineamientos por nueve direcciones diferentes de iluminación para
siete elementos, además se coloca el vector que ubica el morfoalineamiento trazado por la
red de drenaje superficial natural. Con esto se está aplicando la variante I del método.
Ellos se fueron ubicando manejando la iluminación por nueve direcciones fijándose los
extremos de los morfoalineamientos como puntos (X1, Y1), (X2, Y2).
La herramienta estadística-matemática que se utiliza para obtener el morfoalineamiento
contiene los siguientes pasos:
1. Se trazan los vectores y se determinan los extremos (x1,y1) , (x2,y2).
2. Se calcula el valor medio del juego de valores de las nubes de puntos de los extremos.
3. Se determina la varianza para cada nube.
27
3. Una vez obtenida la varianza se puede calcula la Desviación estándar (D) para cada
nube.
4. Con estos elementos podemos calcular la medida de la dispersión de los datos que se
procesan.
La automatización de estos pasos se logra con el programa OriginPro 8.
5. Con el propio programa se calcula la recta con su intercepto y pendiente.
6. Se calcula con posterioridad el error absoluto y relativo que se comete en la aplicación
del método.
El error absoluto determina la exactitud del método y con el error relativo se determina la
precisión con esto se contrasta la hipótesis demostrando que con pequeños cambios en
los indicadores de las variables dependientes se producen cambios en los indicadores de
la variable independiente.
El error absoluto vendrá dado entonces por la diferencia que existe entre el
morfoalineamiento medido y el morfoalineamiento real. Este error determina la exactitud
del método lo cual significa que mientras más pequeño sea, más exacto es este.
Al realizar un análisis de los morfoalineamientos comparados se puede demostrar que
donde dieron mayores los valores del error absoluto, se corresponde con
morfoalineamientos que fueron extraídos del mapa 1: 100 000 geológico del IGP aunque
resulta inexacta y es por eso que el error es mayor, su rango es aceptado. En el resto de
los morfoalineamientos los errores relativos son prácticamente despreciables.
Para los casos de La Sierra del Rosario y La Peregrina con interés para la defensa fueron
validados en el campo con porcientos adecuados para su escala de trabajo.
28
Tabla 3.2 Errores o diferencias establecidas entre los morfoalineamientos obtenidos por el
método propuesto y por otras fuentes y procedimientos. Comprobados todos en
el campo para el sector bahía de La Habana
También se ha podido analizar que a pesar de ser diferentes las procedencias de los
patrones de control del elemento real, el valor promedio del error absoluto del método para
la bahía de La Habana que es de 5,86 m, muy bueno, pues está por debajo de la exactitud
con respecto al del MDE en planimetría. Con relación a la precisión se ha podio calcular
con relación al eje de las x una dispersión de 0,006 % mientras para el eje de las y de
0,002 % elemento que expresa por si solo de un excelente resultado.
N.o de
muestra
Lugar de ubicación
del patrón real y el
morfoalineamiento
calculado
Error
absoluto
calculado
(m)
Error relativo
calculado (%)
Método con el que se
obtuvo el
morfoalineamiento
real
1
Vía Blanca y Refinería.
Ñico López
Guanabacoa
4,2 (x)-0,004563144
(y)0,004547735
Levantamiento directo
en campo
2 Reparto Ciruela
Regla 1,45
(x)-0,002373084
(y) -0,002362873
Levantamiento directo
en campo
3
Desembocadura Río
Martín Pérez
San Miguel del Padrón
8,8 (X)-0,007385799
(y) -0,007732781
Del mapa 1: 100 000
IGP
4 Reparto Luyanó
Diez de octubre 15,7
(X)-0,020097576
(y) 0,000000000
Del mapa 1: 100 000
IGP
5 Estadio Panamericano
Habana del Este 3,0
(X)0,000000000
(y) -0,005514538
Trabajos geofísicos de
campo
6 Reparto D´ Beche
Guanabacoa 1,5
(X)0,000000000
(y) -0,001943322
Del mapa 1: 100 000
IGP
7
Calle Brasil o Teniente
Rey
Habana Vieja
6,35 (X)-0,008175947
(y) -0,000091217
Trabajos geofísicos de
campo
29
Es oportuno señalar que se demuestra la mayor precisión y exactitud que tiene el método
propuesto, si lo comparamos con otros métodos (descifrado de fotos aéreas y satelitales)
que no tienen en cuenta estos aspectos, al no conocerse el error relativo ni absoluto por
un cálculo matemático.
3.4. Validación de campo
Este método se aplicó a tres áreas con diferentes grados de antropismo y complejidad,
poniendo como premisa anticipada que si se cumplía para el de máximo antropismo
entonces se cumple para todas las áreas de condiciones más sencillas.
Las áreas seleccionadas para los experimentos fueron:
1. Sierra del Rosario (reserva de la biosfera. Zona poco antropizada.
2. Sector La Peregrina. Zona medianamente antropizada.
3. Alrededores de la bahía de La Habana. Zona antropizada.
Entre los métodos empleados, los métodos geofísicos de campo fueron los más efectivos,
por dar la posibilidad de ubicar en profundidad estas anomalías sin tener que realizar
laboreos que afectaran el entorno y dentro de ellos, los eléctricos y los sísmicos fueron los
más empleados.
3.5. Valoración científica del método
El método ofrece mejores opciones que los sistemas cerrados empleados para
investigaciones de este tipo, ya que posibilita el empleo de múltiples programas y sistemas
nacionales y extranjeros, la sencillez en su aplicación lo hace acreedor de diferentes
categorías de usuarios.
Se realizan un grupo de aportes que se insertan como resultados de las geociencias así
como sus aplicaciones militares.
3.6. Valoración económica del método
Desde el punto de vista económico, el método propuesto, en sus dos variantes, es
superior a los tradicionales. Para aseverar esta valoración se compararon las fichas de
costo de Geocuba I.C. con los precios oficiales del IGP del Ministerio de Energía y Minas.
En la gráfica que se muestra a continuación se puede observar que aunque para
investigaciones más recientes los precios son superiores a los vigentes en el momento de
los experimentos, aún así se obtuvo ahorros importantes que demuestran que el método
propuesto es más barato, (ver Figura 3.1).
30
Figura 3.1. Comparación de precios entre métodos por proyecto según las dos variantes I y II.
CONCLUSIONES
1. Los objetivos de la presente investigación fueron cumplidos al obtenerse un método que
normaliza la identificación y cartografiado de morfolineamientos a partir de las imágenes
de los MDT.
2. El método obtenido permitió integrar sistemas programas y procedimientos ya
existentes, que fueron validados mediante su empleo en zonas con diferente grado de
antropización y complejidad.
3. El método utiliza programas mayoritariamente nacionales, que resuelven las tareas con
mayor sencillez, flexibilidad, exactitud y precisión en comparación con otros que se
emplean para el mismo fin, lo que lo hace más factible y económico.
4. La investigación incorpora nuevos patrones o índices de reconocimiento de
morfoalineamientos en una cifra de hasta nueve elementos, lo que representa un aporte
en esta temática.
5. Por las particularidades del método, las imágenes sombreadas del MDE y de la RDSN
son las que más aportan a la identificación y cartografía de morfolineamientos, lo cual
constituye una fortaleza del mismo.
31
6. Los resultados de las validaciones de campo a los esquemas geólogo-tectónicos
obtenidos tanto en la variante I, como en la II del método propuesto, pueden insertarse
en el mejoramiento cognitivo de los territorios analizados en el ámbito geólogo-
geomorfológico para el estudio del TOM y otras aplicaciones económicas y sociales.
7. El modelo estadístico matemático utilizado permite evaluar la exactitud y precisión de
este método y esto constituye un aporte.
8. El método obtenido permite calcular los valores de los coeficientes de la ecuación del
segmento de recta que representa al morfoalineamiento final, lo cual facilita conocer la
pendiente (ángulo) e intercepto con el eje de las ordenadas elementos que no se
calculan con los otros métodos. Esto representa una ventaja por su posible empleo en
otras aplicaciones.
9. Se contrasta la hipótesis debido a que al introducir pequeños cambios deliberados en
los indicadores de las variables independientes, producen cambios en los indicadores
de las variables dependientes (variables respuesta).
RECOMENDACIONES
1. Profundizar en el desarrollo de un sistema automatizado de identificación de
morfoalineamientos, con el uso de reconocimiento de patrones digitales e inteligencia
artificial en las imágenes de los MDT.
2. Establecer una norma cubana de interpretación de morfoalineamientos para diferentes
resoluciones de los MDT, que dé respuesta a la etapa uno de identificación del
problema.
3. Generalizar los resultados de esta tesis a los centros de investigación, producción y
educación vinculados con el estudio del TOM y las geociencias en Cuba y que se
analice su posible empleo en los proyectos del nuevo mapa geológico digital de Cuba a
escala 1: 50 000 y el geomorfológico a escala 1: 100 000.
32
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