ANÁLISIS TERRITORIAL DE LA CUENCA DEL RIO PORCON

2012-II

2012-II

JAMES MILLAN ARANCIBIA

FACULTAD INGENIERIA AGRICOLA

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA

Contenido

I. INTRODUCCION 3

II. OBJETIVOS 4

III. MARCO TEORICO 4

IV. MATERIALES Y METODOLOGIA. 22

V. RESULTADOS Y DISCUSION 27

VI. CONCLUSION Y RECOMENDACION. 48

VII. BIBLIOGRAFIA 48

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I. INTRODUCCION

El análisis de un territorio es de gran importancia en nuestro país, debido a

que el desarrollo de las actividades económicas, productivas y sociales exigen

una gran demanda de la explotación de los recursos naturales. Este proyecto

pretende lograr un mejor conocimiento y unión de los distintos factores,

actividades y necesidades de la subcuenca, para un mejor desarrollo y manejo

de los poblados y recursos.

Para tal fin se consideró la unidad del análisis territorial a la subcuenca del rio

Porcón, se escogió esta zona debido a las múltiples actividades que se

realizan en tan corto espacio y la diferencia de estas. Así vamos a analizar

mapas temáticos de diversos factores (centros poblados, colegios, morfología,

etc).

Para tal análisis se hizo uso de software libre y comercial para las diversas

aplicaciones de edición de imágenes y SIG, como el ERDAS, LEOWORKS,

3DEM y gvSIG.

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II. OBJETIVOS

1. Elaborar una metodología para el análisis territorial mediante la utilización de la Percepción remota y el sistema de información geográfica (SIG).

2. Analizar el territorio de la sub cuenca del rio Porcón.

3. Análisis fisiográfico de la cuenca.

4. Análisis de red hídrica, vías, centros poblados, etc.

III. MARCO TEORICO

III.1.EL TERRITORIO:

El extinto Instituto Nacional de Recursos Naturales (INRENA) define que:

“El territorio es el producto que resulta a partir de los espacios proyectados para los grupos sociales a través de redes, circuitos y flujos. Es el resultado de la acción de los distintos agentes, desde el estado al individuo, pasando por organizaciones pequeñas o grandes. Es la apropiación y transformación del espacio, los distintos agentes territorializan y producen territorio”.

Según el Laboratorio Europeo de Observación Leader:

“El territorio no es universal ni fijo y constituye sobre todo una representación mental colectiva, basada en la integración de unidades geográficas, económicas, sociales, cultuales, políticas, etc. El término

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aparece como el fruto de una historia, expresión de un presente y generador de un futuro. Su identidad la definen sus habitantes (sentimientos de pertenencia) y los intercambios con el mundo exterior que refleja a su vez una determinada imagen de territorio.”

El Instituto Nacional de Ecología de México explica que:

“el territorio se debe entender como un espacio geográfico que se va ha constituir como un campo de relaciones sociales desarrollados sobre una base de recursos naturales en constante evolución, con la característica de ser localizable y en consecuencia cartográfica; lo que permite referenciar los fenómenos y esquematizar los elementos que integran el espacio de acuerdo con la escala y las referencias adecuadas. Territorio no es un espacio pasivo de los procesos de desarrollo, ni un simple marco de actuación o un mero receptáculo de actividades, sino el resultado de las formas particulares del movimiento de los fenómenos físicos, biológicos y sociales.”

III.2. Cuenca

Una cuenca hidrográfica es un territorio drenado por un único sistema de drenaje natural, es decir, que drena sus aguas al mar a través de un único río, o que vierte sus aguas a un único lago endorreico. Una cuenca hidrográficas es delimitada por la línea de las cumbres, también llamada divisoria de aguas. El uso de los recursos naturales se regula administrativamente separando el territorio por cuencas hidrográficas, y con miras al futuro las cuencas hidrográficas se perfilan como las unidades de división funcionales con más coherencia, permitiendo una verdadera integración social y territorial por medio del agua. También recibe los nombres de hoya hidrográfica, cuenca de drenaje y cuenca imbrífera

Una cuenca y una cuenca hidrológica se diferencian en que la cuenca se refiere exclusivamente a las aguas superficiales, mientras que la cuenca hidrológica incluye las aguas subterráneas (acuíferos).

Partes de una cuenca:

- Cuenca alta, que corresponde a la zona donde nace el río, el cual se

desplaza por una gran pendiente.

- Cuenca media, la parte de la cuenca en la cual hay un equilibrio entre

el material sólido que llega traído por la corriente y el material que sale.

Visiblemente no hay erosión.

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- Cuenca baja, la parte de la cuenca en la cual el material extraído de la

parte alta se deposita en lo que se llama cono de deyección.

Actualmente en el concepto de cuenca se han introducido nuevos elementos donde se considera a las sociedades y asentamientos humanos que interactúan con el espacio físico.

Por ello, la cuenca se encuetra en constante trasnformacion debido al aprovechamiento de los recursos naturales como nuestro sustento de vida de los grupos humanos que viven en él.

III.3. Sistemas de Información Geográfico

El sig es un herramienta que se utilizara estratégicamente para anlizar la cuenca mediante mapas temáticos, con ello se buscara proponer un uso coherente del territorio.

III.3.1. Concepto:

El concepto de sistemas de información geográficos tiene diferentes acepciones, se puede decir que existen tantas definiciones como autores que escriben sobre el tema. A continuación se presentan algunas de ellas:

Según Star y Estas explica que:

“El SIG es una sistema de información diseñado para trabajar con datos georreferenciados mediante coordenadas espaciales o geográficas. En otras palabras, un SIG es a la vez una base de datos con funcionalidades específicas para datos referenciados espacialmente y un conjunto de operaciones para trabajar con los datos.”

La National Center for Geographic information and Analisis define que:

“El SGI es un sistema de hardware, software y procedimientos diseñados para realizar la captura, almacenamiento, manipulación análisis, modelamiento y presentación de datos referenciados espacialmente para la resolución de problemas complejos de planificación y gestión.”

Como podemos ver cada autor tiene su propia definición, sin embargo el concepto más aplicable al uso eficiente e importante que se le da al SIG es “Es un sistema completo para gestionar, administrar, planificar y analizar para tomar decisiones y manejar a lo que está a nuestro cargo” dado por el Ing. Julio Ordoñez, profesor de la facultad.

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SIG

TELEDETECCIÓN

SISTEMAS GESTORES DE BASES DE DATOS

SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO

GLOBAL (GPS)

SISTEMAS DE DISEÑO GRÁFICO

ASISTIDO POR ORDENADOR (CAD)

PROGRAMAS DE ANÁLISIS

ESTADÍSTICO

INTERNET

SISTEMAS DE FOTOGRAMETRÍA

DIGITAL

Fuente: Viviana Solivelles.

Imagen1 .- Fuentes de información en un sistema de información geográfica.

III.3.2. Componentes de los Sistemas de Información Geográfica

Los SIG está compuesto por el Hardware, los software del sistema operativo y programas de SIG. Ademas de los datos obtenidos los métodos que se utilizan de acuerdo a cada proyecto y proyectista y finalmente lo mas importante el personal especializado en diversas áreas.

III.3.3. Modelos de trabajo en un SIG

a. Realidad: Montañas, lagos y campos de cultivo, Nivel propio de los gestores preocupados por problemas de gestión y planificaion del espacio.

b. Modelo conceptual: Variables y objetos. Nivel de los científicos (geógrafos, geólogos, ecólogos, etc.) que desarrollan, verifican o aplican teorías e hipótesis sobre variables y procesos que tienen lugar en el espacio.

c. Modelo Logico: Raster y vectorial. Nivel de los técnicos en SIG que utilizan las herramientas del sistema para llevar a cabo, en el ordenador, las tareas requeridas por gestores o científicos.

d. Modelo Digital: Estructura de datos y algoritmos. Nivel de informáticos y desarrolladores de SIG cuya misión es ampliar

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el repertorio de herramientas para cumplir con el máximo número de necesidades.

III.3.4. Formatos para los SIG:

a. Vectorial: su interés se situa en el posicionamiento cobre el espacio de las entidades. Para modelizar las entidades del mundo real se utilizan tres tipos de objetos espaciales: puntos, líneas y polígonos. La diferencia entre estos tipos de objetos es topológica:

- Los puntos: son objetos espaciales de 0 dimensiones, tienen una localizaion en el espacio, pero no tienen ni longitud ni anchura. Se puede representar mediante puntos cualquier elemtno cuyas dimensiones sea desprecialbles desde una perspectiva cartográfica: manantiales, pozos, semáforos, bocatomas de riego, etc.

- Las líneas: son objetos espaciales de una dimensión, ya que tienen longitud, pero no anchura. Las líneas están definidas mediante una sucesión de puntos. Habitualmente se representan mediante líneas elementos que se integran en redes, ya sean naturales (como las redes hidrográficas) o artificiales (como las redes de carreteras).

- Los polígonos: son objetos espaciales de dos dimensiones, ya que tienen longitud y anchura. Se representa mediante una sucesión de lienas que cierran un anillo. Por ejemplo, las parcelas de catastro que se representa como polígonos en las bases de datos.

La escala del mapa resulta fundmanetal en algunos casos a la hora de elegir un tipo de objeto para representar una entidad. Asi, por ejemplo, una ciudad puede ser representada mediante un punto si se trabaja a escala 1:10000000, mediante una linea la escala es 1:200000 o mediante un polígono si la escal es 1:25000.

b. Raster: Es la representación plana bajo la forma de un amatriz de celdas cuadradas o rectangulares. Cada una de esas celdas se considera como indivisible y es identificable por su numero de fila y columna. Conviene señalar que se emplea indistintamente el nombre de la celda o de pixel. En cuanto a la informacion temática, a cada celda le corresponde normalmente un único

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valor relativo a la variable que se esta representando (altitud, uso del suelo, materiales geológicos, etc.)

Cuando el dato raster o imagen corresponde a una cobertura territorial, cada celda representa una porción cuadrada o rectangular de la superficie de la tierra. La representación de los elementos del mundo real se realiza de la siguiente forma: un elemento puntual se representa mediante una celda, un elemento lineal mediante una secuencia de celdas alineadas y un elemento digital mediante una agrupación de celdas contiguas.

Imagen 2: Modelos de datos Vectorial y Raster

III.4.MAPA TEMATICO:

Un mapa temático es aquél que está diseñado para mostrar conceptos

particulares sobre un tema social, ambiental, vida económica, historia,

recursos naturales, etc. de un país, región o continente.

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Imagen 3: Mapa del Peru

Este término no incluye a los mapas topográficos:

Imagen 4: Mapa topografico

Está compuesto por dos partes:

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Imagen 5: Generación Mapa Temático

Tipos de mapas temáticos

Cualitativos: Muestran la distribución espacial de un grupo de datos

clasificados en medidas nominales o una descripción de

características. No se puede medir ni el orden ni la cantidad. Ejm:

Mapas políticos, geológicos, climáticos, etc.

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Imagen 6: Mapa temático cualitativo.

Cuantitativos: Muestran la distribución espacial de datos numéricos.

Representa la variación de estos datos de un lado al otro del mapa. Y una

escala ordinal en intervalos o de índice.

Imagen 7: Mapa

temático cuantitativo.

III.5. Plataforma de Teledetección Espacial Landsat 7.

LANDSAT:

El Landsat7 es el último satélite del programa Landsat, financiado por el gobierno de los Estados Unidos. Fue lanzado en abril de 1999 con un sensor denominado ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus). Su operación es administrada por la NASA (National Space and Space Administration) y la producción y comercialización de imágenes depende del USGS (United Sates Geological Survey).

Una imagen LANDSAT 7 ETM+ está compuesta por 8 bandas espectrales que pueden ser combinadas de distintas formas para obtener variadas composiciones de color u opciones de procesamiento. Entre las principales mejoras técnicas respecto de su antecesor, el satélite Landsat 5, se destaca la adición de una banda espectral (Banda Pancromática) con resolución de 15 metros. También, cuenta con mejoras en las características geométricas y radiométricas y una mayor resolución espacial de la banda térmica de 60 m. Estos avances tecnológicos permiten calificar al LANDSAT 7 como el satélite más interesante para la generación de imágenes con aplicaciones

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directas hasta una escala de 1:25.000, principalmente, en áreas rurales o territorios de grandes extensiones

BANDAS:

• Banda 1 (0.45-0.52µm)(azul): buena penetración en cuerpos de agua. Diferenciación de suelos y vegetación y de coníferas con vegetación de hojas caducas.

• Banda 2 (0.52-0.60µm)(verde): reflectancia en el verde para vegetación en buenas condiciones.

• Banda 3 (0.63-0.69µm) (rojo): absorción de la clorofila.. Diferenciación de especies

vegetales.

• Banda 4 (0.76-0.90µm) (infrarrojo cercano): evaluación de biomasa. Delineación de

cuerpos de agua.

• Banda 5 (1.55-1.75µm) (infrarrojo medio) : estado hídrico en vegetales. Discriminación

entre nubes, nieve y hielo

• Banda 6 (10.4-12.5µm) (infrarrojo térmico): stress térmico en vegetales y mapeados

térmicos.

• Banda 7 (2.08-2.35µm) (infrarrojo medio): Estudios geológicos, identificación de zonas con alteraciones hidrotérmicas en roca

III.6. Geomorfología:

La geomorfología es la ciencia que estudia las formas de la Tierra. Se institucionalizó a finales del siglo XIX y principios del XX y sus haberes se asientan en los saberes acumulados por las demás ciencias de la Tierra. Pero la Tierra es amplia, diversa y desigualmente conocida, lo cual plantea problemas a los científicos por la gran variedad y aparente dispersión de hechos y procesos, por su dependencia de múltiples factores y por la dificultad de encontrar en su generalidad las leyes que los rigen.

Estos hechos y procesos pueden ser microscópicos y aparecer aislados, pero las formas del relieve sólo pueden entenderse de modo global como pertenecientes a la totalidad del planeta e integradas en la totalidad de la naturaleza donde participan de múltiples relaciones. Conocer las causas es explicar las geoformas, pues la geomorfología tiene que dar cuenta de la

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génesis del relieve y tipificar sus geoformas: explicar fuerzas y procesos y clasificar resultados.

Se especializa en:

- Estructural: Atiende a la arquitectura geológica.

- Climática: Se interesa por el modelado.

Tiene conexiones con la ciencias:

- Geologia

- Climatologia.

- Hidrología.

- Biogeografía.

• Geoforma: Una geoforma es un cuerpo tridimensional: tiene forma, tamaño, volumen y topografía, elementos que generan un relieve. Una geoforma está compuesta por materiales que le son característicos: como arenas, gravas, arcilla o cuerpos masivos; tiene una génesis y por lo tanto una dinámica que explica los materiales que la forman.

Como geoformas las rocas son lechos rocosos; los deltas, abanicos, terrazas y llanuras de inundación, son materiales transportados. Los suelos residuales están asociados a los lechos rocosos.

• La vegetación: Puede ser natural y su altura anuncia la profundidad del suelo, cuando hay densidad. Las variaciones en la densidad de la vegetación se asocian con presencia de aguas subterráneas. Si es artificial se considera ya un uso del suelo. En un abanico aluvial los bosques de galería anuncian el drenaje y la vegetación es más alta en su pie que en el ápice a causa del nivel freático.

• Claves para identificación de rasgos estructurales:

- - Monoclinales. En la cuesta (pendiente suave), el drenaje es dendrítico o paralelo, el suelo es grueso o potente, hay buen desarrollo de la vegetación y drenaje es poco denso. En lacontrapendiente el drenaje es denso, subdendrítico, se presentan movimientos en masa y a veces la topografía es cóncava, el suelo es casi nulo y es notoria la poca acumulación de agua y poca la vegetación.

- - Hogback y cuchillas estructurales. El hogback es un bloque donde la pendiente y la contrapendiente tienen la misma inclinación. Uno de los estratos conforma en la pendiente una capa de cubierta dura que presenta

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erosión en cárcavas con pobre desarrollo de la vegetación, poco suelo y poca agua.

- La cuchilla estructural es una forma masiva que corresponde a un afloramiento de capas duras. La pendiente y la contrapendiente son simétricas y el drenaje por ambos lados es paralelo; las superficies muestran cárcavas y no se desarrolla suelo ni vegetación en ningún flanco.

- Pliegues. Los anticlinales muestran drenaje radial poco denso (según la litología expuesta); si está erosionado, muestra el núcleo y la roca es estratificada, además hay poco suelo por la pendiente de la geoforma y poca agua, pues es mal acuífero. El sinclinal muestra drenaje centrípeto, núcleo deprimido, estratos que buzan hacia el centro del pliegue y humedad y vegetación buena en su núcleo, pues se trata de un buen acuífero.

- Fracturas. Las diaclasas muestran un drenaje cuya intensidad depende de la roca. En la diaclasa hay agua, vegetación y erosión. El suelo es profundo si la vegetación es intensa y la pendiente favorece su estabilidad.

Las fallas muestran fuerte meteorización y suelos pobres en los escarpes, aunque buenos en los pies. En el escarpe no hay vegetación pero sí en los bajos donde se almacena la humedad. Los indicadores de las fallas son los desplazamientos de las capas horizontales o verticales, los cambios abruptos en el rumbo y buzamiento, los escarpes, facetas triangulares y cañones en V cerrada, los cambios bruscos de tono y vegetación, los tonos oscuros por agua y drenaje alineado, las desviaciones sistemáticas del drenaje, el diaclasamiento intenso o brechamiento y los movimientos en masa sistemáticos.

III.7. Base de Datos

Se denomina asi a un conjunto de datos que se encuentran almacenados en una colección, relacionándose entre si sin redundancia.

a. Los datos están almacenados en diversos soportes de informacion de tal forma que son independientes de los programas que los manejan.

b. Su utilización no esta restringida a una sola aplicación, siendo posible su acceso por varias aplicaciones, incluso simultáneamente.

c. Para gestionar la informacion en la base de datos, es decir: incluir nuevos datos, borrar ya existentes o modificarlos se emplean procediemitneso especiales. Estos programas permiten la obtención de datos para su utilización.

III.8. CLASIFICACION NO SUPERVISADA

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Se utilizan algoritmos de clasificación automática multivariante en los que

los individuos más próximos se van agrupando formando clases. Uno de

los mas habituales en teledetección es el clustering jerárquico. Este consta

de N pasos siendo N el número total de individuos a clasificar. En cada

paso se identifican los dos individuos más similares (próximos), se hace

una clase con ellos y se sustituyen por el centroide de la clase resultante.

De este modo cada paso analiza un individuo menos que el anterior ya que

los individuos van siendo sustituidos por clases. El proceso se detiene

cuando se ha alcanzado un número de clases igual al número de clases que

había sido establecido a priori o cuando se ha alcanzado un umbral de

distancia entre clases por encima del cual no debe continuarse. El

resultado final de un proceso de clustering suele ser un dendrograma

(figura 9.6) en el que puede verse como los diversos individuos se

aglutinan en clases, primero los que estan a un menor distancia (los más

parecidos), y como posteriormente las clases se unen entre si. A partir de

un dendrograma podemos elegir el número de clases que queremos

mantener en función de diferentes criterios. Cuando se utiliza en

teledetección, el cluster jerárquico no utiliza todos los pixels (debido a su

elevado número) sino que se toma una muestra para clasificarla. En todo

caso el tamaño muestral es demasiado grande como para que la salida

pueda ser un derndrograma. En su lugar la salida es un conjunto de clases

(el número de clases que hayamos decidido buscar) con sus signaturas

espectrales. En general es conveniente tratar de buscar con el clustering

más clases de las que sospechamos que luego pueden agruparse sin

dificultad.

En las figuras 1 y 2 puede verse con más detalle cómo funciona el

clustering con los datos del ejemplo. Los individuos más próximos son el

1 y el 2 (distancia=8.06), por tanto se unen en la primera clase. A partir de

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ese momento, los individuos 1 y 2 ya no existen y se sustituyen por la

clase 1-2 que queda definida por el círculo rojo intermedio. De este modo

se van aglomerando individuos, individuos con clases (por ejemplo

cuando se une la clase 6-9 con el individuo 7) o clases con clases (cuando

se une la clase 1-2 con la 3-8). El procedimiento continua hasta la fusión

de todas las clases en una sola o hasta alcanzar el número de clases

establecido a priori. En la figura 9.5 aparece cual sría la clasificación

resultante si se hubiesen escogido 4 clases.

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Clasificación Empleando las K-Medias.

El método de clasificación de las K-Medias se basa en ir determinando las

medias de las clases y luego de forma iterativa los píxeles son insertados

en las clases más cercanas utilizando las técnicas de mínima distancia. En

cada iteración se recalcula la media de la clase y se vuelven a reclasificar

todos los píxeles. Todos los píxeles serán clasificados si se limita la

desviación estándar o la distancia máxima de búsqueda.

Clasificación Isodata.

Este comando utiliza el siguiente algoritmo para la obtención de la

clasificación:

a. El usuario decide el número N de clusters que van a ser utilizados.

Como primera aproximación se recomienda utilizar un número elevado y

reducirlo tras interpretar la imagen.

b. Se selecciona un conjunto de N clusters en el espacio de las bandas. La

localización inicial es situada en las zonas de mayor reflectancia.

c. Los píxeles se asignan al cluster más cercano.

d. Los clúster se asocian o disgregan o borran en función de la máxima

distancia de clase o del número mínimo de píxeles ocupados por una

clase.

e. Se repiten los pasos c y d hasta que el cambio entre una iteración y otra

sea mínimo.

III.9. CLASIFICACION SUPERVISADA

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La clasificación supervisada se basa en la disponibilidad de áreas de

entrenamiento. Se trata de áreas de las que se conoce a priori la clase a

la que pertenecen y que servirán para generar una signatura espectral

característica de cada una de las clases. Se denominan clases

informacionales en contraposición a las clases espectrales que genera la

clasificación no supervisada. Las áreas de entrenamiento deben ser lo

más homogéneas posibles y en las que sepamos lo que había el día que

se tomó la imagen. Por ello esta operación se realiza el mismo día en el

que el satélite toma la imagen y luego se compra esta. Otra posibilidad

es utilizar fotografía aérea o información de otro tipo. Siguiendo con el

ejemplo anterior, en la figura 3 los pixeles representados con tres

colores diferentes corresponden a tres clases diferentes obtenidas a

partir de las áreas de entrenamiento.

Sin embargo, puesto que hemos creado las signaturas espectrales con

varios pixels de una misma clase, lo que obtenemos no es una signatura

en la que a cada banda se asigna un valor de reflectividad, sino una

distribución de reflectividades para cada banda con una serie de

estadísticos, los más relevantes para el análisis posterior son:

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media

desviación típica

máximo

Mínimo

Clasificación de la escena.

Existen diversos métodos de clasificación de la escena. En función

de cómo se traten los parámetros que definen las signaturas

espectrales de cada clase deseada.

- Paralelepipédica

Consiste en determinar los valores máximos y mínimos

(determinados a partir de la media y la desviación de la clase) para

cada clase en cada banda. Todos aquellos píxeles que se encuentren

dentro del hipercubo son asignados a esa clase, en caso contrario

quedan sin asignar.

- Por mínima distancia

La clasificación por mínima distancia consiste en la determinación

de las medias de cada clase y la asignación se realiza hacia la clase

con menor distancia. Algunos de los píxeles quedarán sin clasificar

si se introduce una distancia máxima o una desviación estándar

máxima. Utilizar varias distancias de limitación y otras sin

limitación. Observar el resultado con la paleta cualitativa.

- Por mínima distancia de Mahalanobis

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Es un método similar al de máxima probabilidad, pero asumiendo

que las covarianzas de las clases son iguales.

- Por máxima probabilidad

Este clasificador permite tener en cuenta la diferente probabilidad

de que se encuentren determinadas cubiertas en la escena

(probabilidad a priori) y permite con ello calcular la probabilidad a

posteriori (probabilidad de que se trate de una determinada clase

cuando los niveles digitales sean unos concretos) a partir de las

verosimilitudes, que son más fáciles de calcular (probabilidad de

que los niveles digitales sean unos determinados, para cada clase de

la leyenda. Observar el resultado con la paleta cualitativa.

- Empleando Redes Neuronales.

El método de clasificación empleando redes neuronales se basa en utilizar un número de neuronas sensitivas igual al número de parámetros de entrada (tantos como bandas * parámetros de cada clase) y un número de neuronas efectoras igual al número de clases deseado

IV. MATERIALES Y METODOLOGIA.

IV.1. Materiales:

- Imágenes satelitales Landsat TM 4-7 , con código de cobertura 09-65, donde se encuentra la subcuenca a analizar.

- Imágenes Aster GDEM (Aster Global Digital Elevation Model), con código S08W79, S07W79, S07W80. Que abarca la cuenca a analizar

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- Mapas temáticos: centros poblados, instituciones educativas, cuencas hidrográficas, limites distritales, ecosistemas andinos

IV.2. Equipos:

- Equipo laptop INTEL CORE DUO.- Software: gvSIG, Leoworks, 3DEM, ERDAS.

IV.3. Metodología.

La metodología esta fundamentada en la aplicación de herramientas estratégicas de planeamiento: el SIG y la teledetección, para realizar un análisis mas detallado del área de estudio.Para dicho fin se ha divido en 3 módulos de trabajo:

DIAGRAMA DE LOS MODULOS DE TRABAJO

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MODULO 1

RECOPILACION DE LA INFORMACION BIBLIOGRAFICA, CARTOGRAFICA,

SOCIOECONOMICA BASICA DEL AREA EN ESTUDIO

MODULO 2

PROCESAMIENTO DE IMÁGENES USANDO LA TELEDETECCION Y SIG y LA

OBTENCION DE LAS MISMAS.

DIAGRAMA MODULO 1

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MODULO 3

ANALISIS TERRITORIAL DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS:

IDENTIFICANDO CADA ELEMENTO DE LA SUBCUENCA, TANTO FISICO COMO

SOCIOECONOMICO

MODULO 1

RECOPILACION DE LA INFORMACION BIBLIOGRAFICA, DIGITAL,

SOCIOECONOMICA BASICA DEL AREA EN ESTUDIO.

INFORMACION SOCIOECONOMICA

POBLACION, P.E.A., DENSIDAD POBLACION, ACTIVIDADES

ECONOMICAS IMPORTANTES, AGRICULTURA.

INFORMACION BIOFISICA

CLIMA, TEMPERATURA, PRECIPITACION, VEGETACION, FAUNA, TIPOS DE SUELO,

LAGOS Y LAGUNAS, MINERALES, SECTOR FORESTAL.

DIAGRAMA MODULO 2

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INFORMACION DIGITAL

IMGENES LANDSAT, ASTER GDEM, GOOGLE EARTH

INFORMACION GEOGRAFICA

UBICACION, LOCALIZACION, ACCESO.

LATITUDES, ALTITUDES.

MODULO 2

PROCESAMIENTO DE IMÁGENES USANDO LA TELEDETECCION Y SIG y LA

OBTENCION DE LAS MISMAS.

PREPARACION DE LAS IMAGENES

RESTAURACION DE LA IMÁGENES ASTER :REALCE DE LA IMAGEN.

GEORREFERENCIAR

.

CONBINACION DE BANDAS

COMBINAR BANDAS LANDSAT.

BANDAS 1,2,3,4,5 Y 7

ELABORACION DE CAPAS SHP

.

RECORTAR IMAGENES

.

DIAGRAMA MODULO 3

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MODULO 3

ANALISIS TERRITORIAL DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS: IDENTIFICANDO CADA ELEMENTO

DE LA SUBCUENCA, TANTO FISICO COMO SOCIOECONOMICO

CLASIFICACION SUPERVISADA

Y NO SUPERVISADA

RELIEVE Y SOMBREADO

GENERACION DE IMAGENES PARA ANALISAR

PENDIENTE

PERFIL

ANALISIS DE ELEMENTOS FISICOS

ANALISIS DE ELEMENTOS SOCIOECONOMICOS

Análisis fisiográfico.

Relieve pendiente, geo forma, cobertura. Red hídrica

V. RESULTADOS Y DISCUSION

V.1. Recopilación de la información:

a. Ubicación y extensión:

Departamento: CajamarcaProvincias: San Pablo, CajamarcaCuenca: Rio Porcón.Influyen también las cuencas del rio Rejo, rio Chonta y cuenca quebrada Honda.Subcuenca: Rio grande. Localización: En la cordillera de los andes

Coordenadas: entre los 6° 50` S y los 7°25` S y entre los 78°50`O y 78°20`O UTM: entre los 765000 - 780000 E y 9215000 - 9230000 S.

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RECORTE SHPS DEL PERU, PARA NUESTRA ZONA DE ESTUDIO

ELABORACION DE MAPAS TEMATICOS Relación centros poblados y

cobertura.

Relación centros poblados vías de comunicación

Imagen 8: Mapa político de Cajamarca

Área: 1098 km2

Perímetro: 164.3 km

Altitud media:

b. Informe Socioeconómico

Población:

Cuadro 1: Departamento de Cajamarca: Dinámica demográfica.

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ZONA DE ESTUDIO

Fuente: censo nacional de población y viviente INEI.

Grafica 1: Departamento de Cajamarca: Dinámica demográfica.

Cuadro 2: División política, superficie y región natural de las provincias de Cajamarca que abarca nuestra subcuenca en estudio.

Fuente: censo nacional de población y viviente INEI

Cuadro 3: Ciudad de Cajamarca: Dinámica de crecimiento urbano

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Grafica 2: Ciudad de Cajamarca: Dinámica de crecimiento urbano.

Grafica 3: Canon Minero-Cajamarca

Fuente: MEF

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Cuadro 4: Cajamarca en cifras:

c. Información Biofísica:

Grafica 4: Temperaturas mínimas y máximas.

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Grafica 5: Humedad Relativa.

Grafica 5: Precipitacion pluvial anual.

d. Información Digital:

Imágenes Landsat las cuales se descargó de la siguiente página:

http://glcf.umiacs.umd.edu/index.shtml

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Imagen 9: Cobertura de escenas Landsat.

Imagen 10: Banda 7 de la cuenca a estudiar

Imágenes Aster GDEM (Aster Global Digital Elevation Model), la cuales se de descargo del ministerio de Ambiente.

http://geoservidor.minam.gob.pe/geoservidor/download_raster.aspx

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Imagen 11: Mapa de cobertura de imágenes Aster GDEM.

Imagen 12: Imagen Aster GDEM de la cuenca a estudiar.

V.2. Procesamiento de Imágenes.

a. Combinación de bandas.

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Para el análisis de la imagen se combinó las bandas 321, 457 en el software ERDAS.

Imagen 13: Imagen combinada 321.

Imagen 14: Imagen combinada 457

b. Restauración.

Para la restauración se hizo uso del software libre 3DEM, en el que eliminamos huecos, cambiamos la proyección y orientación de azimut.

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Proyección: UTM.Orientación de Azimut: de 270 a 80.

Imagen 15: Imagen de la restauración del aster

c. Georreferenciacion:

Con este proceso vamos a localizar nuestra imagen combinada en el espacio, llevándolo a las coordenadas UTM, se tomara como guía a la imagen Aster restaurada. Este proceso es muy importante puesto que se le dota de un sistema de referencia a la imagen, con la cual se trabajara para todos los procesos en los SIG.

Imagen 16: Imagen en proceso de georreferenciacion.

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d. Elaboración de capas SHP

Como parte del procesamiento de imágenes, el generar shps para un mejor estudio específico de la zona que vamos analizar, se logró obtener el perímetro de la cuenca. Así este vector nos ayudara a recortar los mapas temáticos del Perú, además de ver su área, perímetro, etc.

Imagen 17: En proceso de creación de shp de la cuenca a estudiar

Imagen 18: Shp del perímetro y área de la cuenca a estudiar

e. Recorte de imágenes

Debido a que las imágenes obtenidas de los satélites son muy grandes y ocupan mucho espacio lo cual hace más lento el proceso de estudio. Es preferible recortarlas para que ocupen menos espacio de memoria. Adema otro uso del recorte es poder delimitar nuestra zona a estudiar en dicha imágenes; otra

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función es que nos ayuda a recortar los shp del país para obtener solamente de nuestra área a estudiar.

Para este proceso utilizamos el software gvSIG y Leoworks

Imagen 19: Imagen recortada de una Aster tomando como molde el SHP polígono de la cuenca en estudio.

Haciendo uso del Leoworks

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VENTANA PARA COLOCAR LAS COORDENADAS A RECORTAR

Imagen 20 y 21: Muestran el proceso de recorte de la imagen combinada

V.3. Análisis Territorial

V.3.1. Características fisiográficas de la cuenca.

Para el análisis se usó la imagen del google hearth de la zona en estudio:

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IMAGEN RECORTADA

AREA DE TRABAJO

Provincia Fisiografica:

En la parte oeste de la imagen limitando con el mar está la costa que se extiende entre los 20 km en la parte más angosta (Trujillo) y 30 km en las partes más anchas (Chiclayo). Se eleva hasta aproximadamente 500 msnm. Con planicies onduladas o disectadas, colinas y montañas bajas

En la parte central y con mayor extensión se encuentras la cordillera de los andes o cordillera central (Sierra). Que se eleva desde los 500msnm hasta los 4000. En esta zona no hay muchos picos altos. Con pendientes fuertes

Provincias climáticas:

Tierras Calidas a templados entre 14 y 25°

Tiene tierras frías semihumedas en las partes altas entre los 2500 y 4000 msnm.

Tierras templadas en la zona media entre la costa y sierra

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Gran paisajes:

La costa tiene mucha playas arenosas con presencia de penínsulas extensos valles y pampas, tablazos desiertos, que con los diversos proyectos agroindustriales se están explotando, especialmente en estas zonas. Tambien presenta montañas bajas y colinas con formaciones rocosas

La coordillera posee terrenos montañosos coordilleranos, colinas, con relieves montañosos fluvio erosionales, algunos valles interandinos (Cajamarca), pisos montanos bajos, premontanos, subalpino.

V.3.2. Relieve, geo formas, pendientes, perfiles y secciones.

Para este análisis si se hizo de la sub cuenca Porcon, perteneciente a la cuenca Crisnejas.

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La cuenca tiene pendientes de todo tipo desde las pendientes suaves hasta pendientes altas.

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En las zona de la sub cuenca tiene pendientes de suaves a medias entre 1% y 32%.

Vemos también que en la desembocadura de la cuenca hay pendientes pronunciadas que bordean el 96%.

En la zona donde se asentó la ciudad tiene pendiente bajas llegan a un máximo de 15%.

Geoformas montañosas y colinosos con pliegues inclinados y asimétricos.

Perfil

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Se puede ver que en la parte de la derecha que corresponde a la cabecera de la cuenca hay mayor altitud y va disminuyendo has los 2/3 del perfil puesto que en esa parte es la desembocadura de la Cuenca.

V.3.3. Relación fisiografía cobertura.

V.3.4. Análisis de patrones de red hídrica.

Para el análisis de patrones de la red hídrica, primero se analizó toda la cuenca donde se encuentra nuestra cuenca: la Cuenca Crisnejas.

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La cuenca cuenta con abundantes ríos, debido a que ningún rio desemboca en el mar y la cuenca se encuentra en medio de la cordillera de los andes entre los 2000 y 3000 msnm.

Se identificaron 2 zonas: La zona 1 que es la más densa y con mayores causes en longitud, las cuales se encuentran en las partes altas de la cuenca. La zona 2 es la menos densa correspondiente a las partes baja de la cuenca y es donde está asentada la ciudad de Cajamarca.

La zona 1A corresponde a la sub cuenca que se estudió todo el ciclo, aquí es donde se hará un análisis más detallado.

La zona 1B es la desembocadura de la cuenca, y presenta redes diferentes al resto de la cuenca con las afluentes perpendiculares al cauce principal (drenaje rectilíneo.).

La zona 1A en donde se encuentra nuestra subcuenca presenta:

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La densidad A es la de mayor densidad pues presenta más longitud de red hídrica en un menor espacio. seguido de la densidad B y C que presentan menor densidad.

El modelo de drenaje que impera es el rectangular y contorneado en las partes medias y bajas, y dicotómico en las partes latas especialmente de la densidad B.

Relacion Patron de de Drenaje con el de relive pendiente.

Se puede observar que en las partes altas donde hay mayor densidad la pendiente es mediana entre 16 y 32%, también las densidades menores corresponden a pendientes menores.

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ACB

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V.3.5. Relación centros poblados con los elementos de cobertura.

Se puede observar que los centros poblados con mayor número de habitantes están cerca de coberturas vegetales (cultivos), como es el caso de la ciudad de Cajamarca que en la parte Este se puede observas esta cobertura.

También se ve que la cantidad de ríos es importante para los centros poblados puesto que la mayoría está cerca a estos.

Los centros poblados con menor número de habitantes están en zonas con cobertura seca, agreste o con poca cobertura vegetal.

También hay menor concentración en lugares fríos y alejados del valle, montañas escarpadas, etc.

Se encuentra centros poblados menores en coberturas de tierras removidas, que podrían ser campamentos mineros.

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V.3.6. Relación centros poblados con vías de comunicación.

La via principal pasa por la ciudad principal de la subcuenca que vendría a ser la ciudad de Cajamarca.

Las trochas pasan cerca a los caseríos, y centros con poca densidad poblacional.

Las áreas de influencia de cada vía están determinadas bajo el orden de vía.

Se deduce que la autoridad social que gobierna y debe hacerse responsable de esta subcuenca es la de la provincia de Cajamarca.

VI. CONCLUSION Y RECOMENDACION.

CONCLUSIONES:

Las unidades fisiográficas mostraron una gran diversidad para la zona de estudio.

Nuestra zona es una donde predomina la pendiente baja a media. Entre 3% y 32%.

La cuenca y subcuenca posee amplia densidad hídrica. Esto debido a que la cuenca no desemboca en el mar sino que desemboca a otra cuenca

Las áreas de influencias de la carretera para la principal es de 200m pues pasa por la ciudad de Cajamarca. Para las secundarias de 100m y para la terciaria o trochas de 20m, según nuestro criterio.

Los sistemas de información geográfico, ayudan en el análisis del territorio de una subcuenca además de poder relacionar cada elemento de la cuenca, provenientes de diferentes fuentes.

El uso de las imágenes satelitales y SHP, resultaron beneficiosas para el estudio pues es de fácil acceso y bajo costo, esto sin perder la importancia y eficacia.

RECOMENDACIONES.

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Se recomienda la aplicación de la metodología desarrollada en el proyecto, análisis fisiográfico a nivel de unidades de paisaje y gran paisaje, para el análisis territorial de una sub cuenca alto andina, para poder formular diversas actividades en la zona como su manejo y administración, utilizando técnicas de percepción remota y SIG.

Se recomienda el uso de los SIG para tratar información estadística de carácter económico y sociocultural en ambiotos a nivel de sub cuenca y cuenca hidrográfica.

Tambien se recomienda la utilización de hardwre y software SIG integrales, para poder procesar toda la información de diversas fuentes y tipos.

VII. BIBLIOGRAFIA

Franz Fischeler. LEADER y el modelo rural europeo: www.rural-europe.aeidl.be/dossier_p/es/contents.htm.

INRENA. Manual de Zonificación Ecológica Económica para la amazonia Peruana. Lima, Perú. 1ra Edición. 1998.

Gutiérrez, Javier y Michael Gould. Sistemas de Información Geográfica. España. Editorial Síntesis. Pág. 20.

http://bvpad.indeci.gob.pe/doc/estudios_CS/Region_cajamarca/cajamarca/cajamarca.pdff

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