Modelos digitales de elevación generados por captura directa e indirecta de datos fuente : evaluación de su calidad

La información básica sobre el relieve de una cuenca hidrográfica, mediante metodologías analítico-descriptivas, permite a quienes evalúan proyectos relacionados con el uso de los recursos naturales, tales como el manejo integrado de cuencas, estudios sobre impacto ambiental, degradación de suelos, deforestación, conservación de los recursos hídricos, entre otros, contar para su análisis con los parámetros físicos necesarios. Estos procesos mencionados tienen un fuerte componente espacial y el empleo de Sistemas de Información Geográfica (SIG) son de suma utilidad, siendo los Modelos Digitales de Elevación (DEM) y sus derivados un componente relevante de esta base de datos. Los productos derivados de estos modelos, como pendiente, orientación o curvatura, resultarán tan precisos como el DEM usado para derivarlos. Por otra parte, es fundamental maximizar la habilidad del modelo para representar las variaciones del terreno; para ello se debe seleccionar una adecuada resolución (grilla) de acuerdo con los datos disponibles para su generación. En este trabajo se evalúa la calidad altimétrica de seis DEMs generados a partir de dos sistemas diferentes de captura de datos fuente y de distintas resoluciones de grilla. Para determinar la exactitud de los DEMs habitualmente se utiliza un grupo de puntos de control considerados como "verdad de campo" que se comparan con los generados por el modelo en la misma posición geográfica. El área seleccionada para realizar el estudio está ubicada en la localidad de Arrecifes, provincia de Buenos Aires (Argentina) y tiene una superficie de aproximadamente 120 ha. Los resultados obtenidos para los dos algoritmos y para los tres tamaños de grilla analizados presentaron los siguientes resultados: el algoritmo DEM from contourn, un RMSE (Root Mean Squared Error) de ± 0,11 m (para grilla de 1 m), ± 0,11 m (para grilla de 5 m) y de ± 0,15 m (para grilla de 10 m). Para el algoritmo DEM from vector/points, un RMSE de ± 0,09 m (para grilla de 1 m), ± 0,11 m (para grilla de 5 m) y de ± 0,11 m (para grilla de 10 m). Los resultados permiten concluir que el DEM generado a partir de puntos acotados del terreno como datos fuente y con el menor tamaño de grilla es el único que satisface los valores enumerados en la bibliografía, tanto nacional como internacional, lo que lo hace apto para proyectos relacionados con recursos naturales a nivel de ecotopo (predial). El resto de los DEMs generados presentan un RMSE que permite asegurar su aptitud para la evaluación de proyectos relacionados con el uso de los recursos naturales a nivel de unidad de paisaje (conjunto de ecotopos).

Determinación de la precisión de DEMs generados con puntos digitalizados a partir de cartografía existente : relación con el algoritmo utilizado

La información básica sobre el relieve de cuencas hidrográficas, mediante metodologías analítico-descriptivas permite contar con los parámetros físicos necesarios para el estudio de los recursos naturales tales como manejo integrado de cuencas, impacto ambiental, degradación de suelos, deforestación, conservación de los recursos hídricos, entre otros. Todos estos procesos ligados a una fuerte componente espacial permiten el uso de sistemas de información geográfica. Los Modelos Digitales de Elevación (DEM) y sus derivados son un componente relevante de estas fuentes de datos. En este trabajo se planteó evaluar los DEMs, generados por captura indirecta de datos fuente, (puntos digitalizados sobre un plano, en formato papel, con curvas de nivel) para determinar si su calidad altimétrica varía con la resolución espacial del mismo (tamaño de grilla). Asimismo se evaluó la posible existencia de alguna interacción entre el software utilizado y los tamaños de grilla, que podría influir sobre la calidad altimétrica del DEM. Se concluyó que la resolución espacial afecta la calidad altimétrica del DEM. Se constató, asimismo, que es posible encontrar un tamaño de grilla ideal en cuanto a calidad altimétrica y peso informático del modelo digital de elevaciones generado. Respecto de la existencia de una interacción entre el tamaño de grilla y el software, que pudieran afectar la calidad de los modelos obtenidos en función de la metodología de adquisición de datos fuente, se demostró que existe esta posibilidad cuando la base de datos se genera a partir de puntos digitalizados.

Modelización de la emisión de sedimentos en una cuenca con forestaciones del Noreste Pampeano

En el ámbito de la llanura pampeana tienen lugar procesos degradativos que condicionan la actividad agrícola ganadera, vinculados con la erosión de tipo hídrica superficial. El presente trabajo busca modelar la emisión de sedimentos en una cuenca hidrográfica con forestaciones del Noreste Pampeano. La metodología implementada consiste en aplicar un modelo cartográfico cuantitativo desarrollado en base geoespacial con Sistema de Información Geográfica, apoyado en la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo Modificada (MUSLE). Se realizó un análisis de validación estadística con ensayos de microsimulador de lluvias a campo, para una lluvia de 30 mm.h-1 de dos años de retorno. Los resultados obtenidos fueron mapas georreferenciados de cada factor de la MUSLE valorizados por color-intensidad, que alcanzan un valor de 33,77 Mg de sedimentos emitidos a la salida de la cuenca, con un coeficiente de correlación de 0,94 y un grado de ajuste de Nash-Sutcliffe de 0,82. Se concluye que el modelo cartográfico generó información espacial precisa de los componentes de la MUSLE para un evento de lluvia concreto. La aplicación del microsimulador de lluvias permitió la obtención de valores reales de emisión de sedimentos, lográndose un alto grado de ajuste. La emisión de sedimentos en la cuenca resultó ser leve a nula.

Modelización de la pérdida de suelo en sierras del Sudoeste de la Provincia de Buenos Aires

El modelo U.S.L.E. (Universal Soil Loss Equation), desarrollado por Wischmeier y Smith en 1978, es un modelo paramétrico creado para estimar la pérdida anual de suelo. Engloba, dentro de los cinco factores intervinientes, todas las características de la cuenca, incluyendo tanto aspectos físicos como características edáficas, geológicas y geomorfológicas, sin olvidar las relacionadas con el clima, y el tipo de manejo y uso del suelo. El objetivo del trabajo fue estimar la pérdida de suelo a nivel de la cuenca hidrográfica del Arroyo Belisario, ubicada en el Partido de Tornquist, en el Sudoeste de la Provincia de Buenos Aires. Más de 1.200 ha (aproximadamente 50% de la cuenca), presentaron pérdidas de suelo mayores a las 50 tn.ha-1.año-1. Se observó que los factores K y LS son determinantes de los elevados valores presentes en la cabecera de la cuenca. La elaboración de la cartografía correspondiente a cada factor de la U.S.L.E se realizó con el Sistema de Información Geográfica Idrisi Andes. Se concluye que el modelo fue aplicado de manera correcta en la cuenca del Arroyo Belisario, brindando resultados que facilitarán la toma de decisiones para un futuro ordenamiento territorial.

Relación precipitación-escorrentía y número de curva bajo diferentes condiciones de uso del suelo: : cuenca modal del sistema serrano de La Ventana, Argentina

La metodología del número de la curva (NC) es la más empleada para transformar la precipitación total en precipitación efectiva. De esta manera se constituye en una herramienta de gran valor para realizar estudios hidrológicos en cuencas hidrográficas, fundamentalmente cuando hay una deficiencia de registros extensos y confiables. Esta metodología requiere del conocimiento del tipo y uso de suelo de la cuenca en estudio y registros pluviográficos. En el presente trabajo se aplicó el procesamiento de imágenes LANDSAT para la zonificación de la vegetación y uso del suelo en la cuenca del Arroyo Pillahuinco Grande (38° LS y 61° 15' LW), ubicada sobre el sistema serrano de La Ventana, en el sudoeste de la provincia de Buenos Aires, Argentina. El análisis de su interrelación generó los valores de NC y coeficiente de escorrentía (CE). El procesamiento digital de la base de datos raster georreferenciada se realizó con aplicación de herramientas de sistema de información geográfica (Idrisi Kilimanjaro). El análisis de regresión múltiple efectuado a las variables generó un R2 que explica el 89,77 % de la variabilidad de CE (a < 0,01). Los resultados se exponen a nivel diagnóstico y zonificación del NC, donde la mayor influencia de la escorrentía se relaciona con las variables cobertura vegetal y uso del suelo.

Balance energético en unidades de tierra de una cuenca rural basado en un sistema de información geográfica.

El objetivo de este trabajo fue desarrollar una metodología de procesamiento de información espacial basada en un Sistema de Información Geográfica (SIG), para la determinación del balance de energía en unidades de tierra (UT) definidas en una cuenca hidrográfica rural. Se determinaron las UT a partir de mapas de unidades de paisaje y de mapas de estratos de superficie operada por productor. Se caracterizaron los ingresos (IE) y egresos energéticos (EE) en los sistemas de producción agrícolas. Se calculó la energía neta (EN) y la relación EE/IE (Re). Los datos se analizaron mediante un ANVA (p < 0,05). Los parámetros IE, EE, EN y Re no fueron significativamente diferentes entre UT, por lo que se infiere que el modelo productivo actualmente desarrollado, desde el punto de vista energético, resulta similar. Se hallaron relaciones de interés entre las variables de estudio y su ubicación geográfica, lo que permite recomendar para los sistemas agrícolas de una cuenca rural la planificación general del uso de la energía considerando las capacidades de los SIG.

El CIFOT como apoyo a la tarea empresarial : the CIFOT as support to the business task

Empresas como HEXA S.A. desean introducir SIG como elemento para incrementar el valor agregado de los proyectos de consultoría que realizan. Tal es el caso del trabajo encomendado por ellos al CIFOT titulado Esquema hidromorfológico de la cuenca del río Tunuyán Superior y clasificación de Usos del Suelo del Oasis Centro Oeste; Provincia de Mendoza. Se unifica en un único modelo digital una serie de cartas topográficas (IGM) digitalizan diversos niveles de información (curvas de nivel, hidrografía de la cuenca del río Tunuyán), red de caminos y su jerarquía. A partir de la base de datos lograda, se generan mapas temáticos de cada cuenca, apoyados con imágenes satelitales Landsat TM, que permiten identificar cobertura nivo- glacial y usos del suelo en el Oasis. Con esta información la empresa obtiene un modelo de simulación del Río Tunuyán para predecir el caudal que conduciría el río ante determinadas nevadas, por ejemplo. Se propone además un modelo de SIG para el monitoreo de la zona.

Cambio de uso del suelo en los geosistemas de la cuenca costera del río Boroa (Chile) entre 1994 y 2004

Se analizaron los principales cambios de uso del suelo en las unidades de paisaje (geosistemas) de la cuenca hidrográfica del río Boroa entre 1994 y 2004. Para ello se planteó la hipótesis de que los cambios en la estructura del paisaje han sido conducidos fundamentalmente por acción antrópica generando importantes alteraciones en el paisaje ecológico. Se utilizaron mapas categóricos de uso/cobertura de suelo elaborados con material cartográfico y fotografías aéreas con su posterior corrección en terreno, información que fue complementada con el análisis geomorfológico y de unidades ambientales de la cuenca. Se comprobó una fuerte variación en la superficie de plantaciones forestales (principalmente Eucalyptus spp.), con una tasa de incremento anual que varió entre 3,2 y 28%, asociado principalmente a reconversión de uso y ocupación de cordones montañosos metamórficos. A su vez, se constató la expansión de zonas de humedales en terrenos anegadizos de llanuras, todo lo cual ha reducido la superficie total con destino agrícola en 61%, transformando el paisaje en un periodo de sólo diez años. Estos cambios se discuten sobre la base de una combinación de factores económicos, legales y ambientales, concluyendo que el factor humano ha sido el principal responsable de la conducción de los cambios de uso del suelo en la cuenca del río Boroa.

Uso de agua en las bodegas de Mendoza

El objetivo de este trabajo es conocer, a nivel de cuenca, el volumen de agua utilizado por las bodegas de Mendoza, el que se obtiene principalmente desde acuíferos. Dicha información puede ser utilizada para el cálculo del balance hídrico en el contexto del uso industrial del agua. Para realizar las estimaciones se utilizaron datos de elaboración de vino del Instituto Nacional de Vitivinicultura. A la producción de vino por cuenca se le aplicaron coeficientes de litros de agua utilizada por litros de vino elaborado, obtenidos de las entrevistas a informantes calificados y a partir de bibliografía local e internacional. Dichos coeficientes varían entre 1,5 y 6 litros de agua/litro de vino, los que no incluyen el uso de agua para riego en fincas. Para analizar el impacto en la eficiencia del uso del agua, los resultados se sensibilizaron para tres valores de coeficiente. Se estima que las bodegas de Mendoza utilizan entre 1,66 y 6,66 hm3/año, según sea la eficiencia del uso del agua. Del total de agua que utilizan, el 85,2% proviene de la cuenca norte, la que comprende el río Mendoza y el Tramo Inferior del Río Tunuyan.

Caracterización preliminar de la calidad del agua en la cuenca superior del río Del Valle (Catamarca)

En la provincia de Catamarca, una de las principales cuencas es la del río Del Valle, que concentra poblaciones y actividad agrícola e industrial a lo largo de su recorrido. El objetivo de este trabajo fue realizar una caracterización preliminar de la calidad del agua de la cuenca superior del río Del Valle, es decir, en los formadores iniciales de este río. Los resultados obtenidos en los distintos puntos del muestreo de agua permitieron determinar que la calidad del agua de este río en general es buena, tanto para riego como para consumo animal y humano. El río Los Puestos, afluente de esta cuenca, es el que posee mayores contenidos de arsénico que el resto de la cuenca que, si bien no afecta la calidad del río Del Valle, hace necesario considerar su presencia por el uso de esta agua para riego y consumo de los pobladores de esa zona.

Argentina frente al aprovechamiento de la Cuenca del Plata

El Derecho Internacional distingue, dentro de los recursos naturales, aquellos que son propios de cada Estado, los que pertenecen a la comunidad internacional, y aquellos que son compartidos entre dos o más países. El presente trabajo está dedicado al estudio de la posición argentina frente al aprovechamiento de uno de los principales recursos de la última categoría: los ríos internacionales, concretamente los que conforman la Cuenca del Plata. En el primer capítulo se exponen sistematizadamente las distintas teorías formuladas sobre el uso de las aguas de ríos internacionales, y la regulación jurídica respectiva, con el objeto de conformar un marco teórico que ilumine el análisis del caso particular que nos ocupa. El segunda capítulo contiene una descripción de la Cuenca del Plata y de los ríos integrantes, y la enumeración de las obras ejecutadas y proyectadas por los Estados-Cuenca. El último capítulo hace referencia a los efectos del aprovechamiento de la Cuenca. Los impactos ambientales de muchas proyectos de desarrollo de cuencas han sido muy costosos. Los resultados negativos adquieren diversas formas. Es necesario crear un estado de conciencia acerca de la necesidad de lograr soluciones equilibradas al complejo problema que afecta las intereses de los cinco países americanos que conforman la Cuenca del Plata. Argentina, fundamentalmente, se ha visto perjudicada por la actitud de Brasil, quien opera en forma inconsulta, prescindiendo de la jurisprudencia internacional y de los acuerdos suscriptos. Prevenir el deterioro del medio m ambiente y defender el legítimo derecho de usar los recursos propios es una obligación ética, no sólo presente, sino hacia nuestra posteridad.

Modelos determinístico y probabilístico para la estimación de la carga de nitratos en una cuenca rural

En este trabajo se desarrolló un modelo probabilístico que utiliza la teoría de la función de densidad de probabilidades derivada para estimar la carga media anual de nitratos transportada por el escurrimiento superficial, utilizando una relación funcional entre el escurrimiento y la carga de nitratos. El modelo determinístico hidrológico y de calidad de agua denominado Simulator for Water Resources in Rural Basins - Water Quality (SWRRB-WQ) fue utilizado para estimar la carga de nitratos en el escurrimiento superficial. Este modelo emplea como variable de entrada la precipitación diaria observada en la Estación del Aeropuerto de Olavarría durante el período 1988 a 2002. Para la calibración del modelo se aplicó una nueva metodología que estima la incertidumbre en los valores observados. Ambos modelos probabilístico y determinístico se aplican en una subcuenca rural del arroyo Tapalqué (provincia de Buenos Aires, Argentina) y finalmente se comparan los valores de la carga de nitratos estimados con los dos modelos con las observaciones realizadas en la sección del arroyo motivo de este estudio. Los resultados muestran que la carga media de nitratos obtenida con el modelo probabilístico es del mismo orden de magnitud que los valores medios observados y estimados con el modelo hidrológico y de calidad de agua SWRRB-WQ.

Uso de agua en industrias de elaboración de conservas de tomate y de durazno de Mendoza, Argentina

El objetivo de este trabajo es conocer, a nivel de cuenca, el volumen de agua utilizado por las industrias de elaboración de conservas de tomate y de durazno de Mendoza. Para ello se estima la materia prima utilizada en la elaboración de estas conservas a partir de datos de superficie cultivada para tal destino y de rendimientos por superficie obtenidos en el Registro Permanente de Uso de la Tierra de Mendoza y el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Se emplearon coeficientes de volumen de agua utilizada por unidad de materia prima procesada, que varían entre 5 y 25 L kg-1 de producto procesado, sin incluir el uso de agua para riego en fincas. Los resultados se analizaron para diferentes valores de coeficientes asociados a la eficiencia del uso del agua, en escenarios optimista y pesimista. Se concluye que las industrias elaboradoras de conservas de tomate y de durazno de Mendoza utilizan entre 0,66 y 6,15 hm3/año. El mayor consumo de agua de las conserveras de tomate ocurre en la cuenca Norte, alcanzando el 64,9% del total demandado por tales industrias. Para las conserveras de durazno, el mayor consumo se produce en la cuenca Sur con un 46% de total demandado.