7. Sistema de Clasificación de Unidades Geomorfológicas
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Modelo de Unidades Geomorfológicas Modelo de Unidades Geomorfológicas CRÉDITOS Sra. Msg. Lorena Tapia Nuñez Ministra del Ambiente Elaboración: Rafael Castro. Mónica Romero Gabriela Loarte Raúl Galeas Revisión técnica: Raúl Galeas Coordinador Proyecto Mapa de Vegetación. Diseño y Diagramación: Andrés Baroja Fotos: Archivo MAE (páginas 3, 6, 32, portada, contraportada) Fotos complementarias: Finding Species (página 8) Quito 2013 Modelo de Unidades Geomorfológicas 5.FUNDAMENTO TEÓRICO……...........................…………………………….………………………12 Modelo digital del terreno…...............…………………….................……………………………12 Características de los modelos digitales de terreno…...................……..……………...…12 Modelos digitales del terreno disponibles para el estudio…..................................………....13 Modelo ASTER...............................................................................................................................14 Modelo Digital generado por el IGM.......................................................................................14 Comparación de los modelos de elevación……..................................................………...15 Geomorfología Cuantitativa……..............…………………………………………………...…...17 Índices topográficos……..............…………………………………………………………………...18 Índices topográficos primarios…...............…………………………………………………………19 Índices topográficos secundarios............................................................................................19 Índice de formas del terreno…..............…………………………………………………………...19 Curvaturas…………………………………………………………………………………….19 Curvatura Horizontal (Curvatura en planta) …….............…………………………………….20 Curvatura Vertical (Curvatura en perfil)………...........………………………………………..20 Curvatura Longitudinal…………………...............………………………………………………….20 Curvatura Transversal……………………...............…………………………………………………20 Mínima y Máxima Curvatura…..………..............…………………………………………………..20 Sombreado……………………........……………………………………………..………………20 Pendiente…………………….........……………………………………………………………….20 Generación de índices topográficos...................................................................................21 6.METODOLOGÍA ……………………………............……….………………………………………. 21 Métodos de clasificación automática…......................…………...……………………………...21 Clasificación NO supervisada (ISODATA)……….............………………………………………...21 7.SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DE UNIDADES GEOMORFOLÓGICAS ………..........................23 Categorías de geoformas…….……………………….............……………………………………..24 Relieve general……...………………………….............…………………………………...........…...24 Macrorelieve...............................................................................................................................24 Mesorelieve...................................................................................................................................26 8.DESARROLLO METODOLÓGICO………….............…………………………...……............….…34 Modelo Digital de Elevación………………………………….……………………….............….…35 Modelo Topográfico………............……………………………………….…….............…………...36 Unidades Morfométricas…………………………………………………………............…….……..37 Análisis SIG………………………………………………………….................................................. 38 CONTENIDO 1.ANTECEDENTE……………………………………………………………………………….…9 2.INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………….……….......10 3.RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN…………………………………………………..…................11 4.ÁREA DE ESTUDIO……………………………………………………...............………………….…12 Modelo de Unidades Geomorfológicas CONTENIDO Interpretacion de Unidades Temáticas....................................................................................42 Análisis Estadístico Zonal………............………………………………………………………….....46 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……….............…………………………………………47 MAPA DE UNIDADES GEOMORFOLÓGICAS..............................................................................49 GLOSARIO DE TÉRMINOS.............................................................................................................52 REFERENCIAS…………………………………………………………………………………...56 LISTA DE FIGURAS Figura 1. Área de Estudio……..…............………………………………………………….………...12 Figura 2. Modelo SRTM…………….............………………………………………………………….13 Figura 3. Modelo ASTER…………….............…………………..………………………………….....14 Figura 4. Modelo IGM….……………............………………………………………………………...14 Figura 5. Perfil Modelo SRTM......………...........…………………………………………………...…15 Figura 6. Perfil Modelo ASTER..…………............…………………………………………....……….15 Figura 7. Perfil Modelo IGM….…...........…………………………………………...……...………..16 Figura 8. Perfil topográfico Volcán Sangay.…..…..............…………….….………………………16 Figura 9. Representación del relieve en forma de malla….…......................………………….17 Figura 10. Modelamiento topográfico...............…..…….............………………………..………..18 Figura 11. Esquema de Curvatura….....………...………….............…………………………..…..19 Figura 12. Ejemplo de un Isodata ……....……………............…………………………………….22 Figura 13. Ejemplo de clasificación No Supervisada ( Envi )……....….................……………….33 Figura 14. Modelo Cartográfico....................………............…….………………………..……….33 Figura 15. Provincias FASE 1 y FASE 2……………………...........................…..…………………..34 Figura 16. MDE en 3D de la Zona de Estudio........................…........……………………….….35 Figura 17. Ejemplo MDE sin filtro.....................…………..…………….............…………..…………35 Figura 18. Ejemplo MDE con filtro ……..............………….…………………………………………35 Figura 19. MDE con filtro de convolución...……............…………………………………………36 Figura 20. Modelo Topográfico Multivariante…...…..........……….…………………………..…37 Figura 21. Ejemplo de unidades clasificadas sin filtro……............…………………………….38 Figura 22. Ejemplo de unidades clasificadas con análisis de vecindario…....….........….38 Figura 23. Unidades Morfométricas. Clasificación No Supervisada.................................................................39 Figura 24. Ejemplo de unidades clasificadas originales..…...…............................................……...40 Modelo de Unidades Geomorfológicas CONTENIDO Figura 26. Ejemplo de unidades clasificadas con smoothing y aggregation..................40 Figura 27. Ejemplo de Unidades clasificadas con smoothing y aggegation en shape..............................................................................................................40 Figura 28. Unidades morfométricas filtradas con smoothing y aggregate en función de los componentes principales.…..............................................................……..40 Figura 29. Esquema de Asignación en tabla de atributos….…..…............…………………..41 Figura 30. Puntos de Calibración levantados……………..…………............……………..…..42 Figura 31. Interpretación de unidades geomorfológicas…..……............…………………….42 Figura 32. Calibración de unidades geomorfológicas Cuenca Napo Putumayo...........43 Figura 33. Calibración de unidades geomorfológicas Provincias del Azuay y Cañar......43 Figura 34. Calibración de unidades geomorfológicas del relieve Costero........................44 Figura 35. Esquema de Azimut y Elevación del Sol……....................………….……………...44 Figura 36. Unidades Geomorfológicas - Mesorelieve……................………….………………45 Figura 37. Unidades Geomorfológicas - Macrorelieve…..........……….............…….…..……45 Figura 44. Esquema del Análisis Estadístico Zonal……………..............……….…....………….46 Figura 45. Ejemplo del Análisis estadístico Zonal………..…...........….............…………..……47 LISTA DE TABLAS Tabla 1. Leyenda de Unidades Geomorfológicas FASE 1 ..…..........……………………….23 Tabla 2. Análisis Estadístico Zonal …….……………………………..........………………………46 Modelo de Unidades Geomorfológicas Modelo de Unidades Geomorfológicas para la Representación Cartográfica de Ecosistemas en el Ecuador Continental Modelo de Unidades Geomorfológicas 8 1. Antecedentes L a generación de información confiable y actualizada que permita la planificación y gestión del uso del territorio a escala nacional y local es fundamental. El Plan Nacional del Buen Vivir en su estrategia “sostenibilidad, conservación, conocimiento del patrimonio natural y fomento del turismo comunitario” plantea como base considerar el patrimonio natural en su conjunto, la conservación y un manejo efectivo y coherente de los espacios naturales, especialmente las áreas protegidas, valorando su altísima biodiversidad. El cumplimiento de los lineamientos allí planteados y la medición de los indicadores sugeridos requieren contar con información temática actualizada y veraz sobre el estado y distribución del patrimonio natural del país. En este sentido, la generación de un mapa de ecosistemas que represente el estado de la biodiversidad en la actualidad, como referente del capital natural, es una de los aspectos de información requeridos más importantes. El Ministerio del Ambiente del Ecuador (MAE), como autoridad ambiental nacional, está encargado de diseñar las políticas ambientales y coordinar las estrategias y proyectos para el cuidado de los ecosistemas y el aprovechamiento sostenible de los recursos naturales del país. Además esta institución propone y define las normas para conseguir la calidad ambiental adecuada que asegure desarrollo basado en la conservación y el uso apropiado de la biodiversidad y de los recursos naturales. En este contexto, el MAE ha priorizado entre sus proyectos de inversión pública el desarrollo del “Mapa de Ecosistemas y Uso de la Tierra del Ecuador Continental” con el objetivo de contar con información espacial actualizada de los ecosistemas, su remanencia, su nivel de representatividad en el Sistema Nacional de Áreas Protegidas y una identificación de áreas prioritarias para conservación y restauración. Adicionalmente, este Proyecto contribuirá a la estructuración de un sistema de monitoreo ambiental que permita identificar trayectorias de cambio de las coberturas de la tierra y analizar el impacto de las políticas nacionales de ordenamiento del territorio sobre el capital natural. Finalmente, se espera que la construcción del mapa de ecosistemas del Ecuador apoye a documentar y reportar el estado de la biodiversidad del Ecuador en el marco de los tratados y convenios internacionales de los cuales el país es miembro activo. Modelo de Unidades Geomorfológicas 9 9 2. Introducción L a geomorfología ha sido un fiel testigo de la dinámica de la Tierra, que ha dejado rastro en las diferentes formas de relieve únicas, dependiendo del proceso en el medio donde se formó y que moldeo cada unidad morfológica. La geomorfología del Ecuador ha sido modelada por el levantamiento de la Cordillera de los Andes, influencia orogénica, que conlleva otros procesos estructurales (fallas), de vulcanismo (volcanes) y litológicos (suelos), que junto con el tiempo (factor evolutivo que define el estado de sus formas), han creado espacios con características muy particulares donde se han desarrollado una gran variedad de ecosistemas que se ubican sobre estas unidades morfológicas. La presencia de la Cordillera de los Andes en Ecuador Continental crea tres zonas distintas a nivel de paisaje, geomorfología, geología, y clima, lo que contribuye a la diferenciación, formación y distribución de hábitats específicos para los organismos, que en conjunto dan lugar a los ecosistemas. Modelo de Unidades Geomorfológicas 10 3. Recopilación De Información • En el proceso de recopilación de información se obtuvo los siguientes insumos: • Modelo digital de Elevación realizado a partir de curvas de nivel 1:50000 y 1:250000 por el IGM (Instituto Geográfico Militar), con una resolución espacial de 30 metros. • Modelo digital de Elevación SRTM (Shuttle Radar Topography Mission), con una resolución espacial de 90 metros. • Modelo digital de Elevación ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer), con una resolución espacial de 30 metros. • Mapa Geológico escala 1:1000000 realizado por el INFOPLAN (Sistema de Información para la Planificación). • Mapas morfopedológicos escala 1: 200 000 de PRONAREG–ORSTOM 1982 (Programa Nacional de Regionalización Agraria – Institut Français de Recherche Scientifique pour le Développement en Coopération). • Mapa de paisajes naturales del Ecuador elaborado por A. Winckell - ORSTOM (1997). • Mapa de Geoformas del Ecuador realizado por SIGAGRO (Sistema de Información Geográfica y Agropecuaria). • Mapa Geológico 1 1´000 000 elaborada por el CODIGEM (Corporación de Desarrollo e Investigación Geológica Minero Metalúrgico), 1993, Compilado por Alfredo Zamora y Martin Litherland. • Cartas Geológicas 1:100000 realizadas por INIGEMM (Instituto Nacional de Investigación Geológico Minero Metalúrgico). • Cartografía Base escala 1:50000 elaborada por el IGM (Instituto Geográfico Militar). • Mapa de Cuencas, Subcuencas y Microcuencas Hidrograficas realizado por la Consejo Nacional de Recursos Hidricos (CNRH, 2002). • Limites político administrativos del Ecuador escala 1:50000 realizado por el INEC (Instituto Nacional de Estadísticas y Censos). • Mapa Geológico 1 1´000 000 elaborada por el CODIGEM (Corporación de Desarrollo e Investigación Geológica Minero Metalúrgico), 1993, Compilado por Alfredo Zamora y Martin Litherland. Modelo de Unidades Geomorfológicas 11 11 4. Área de Estudio Para la construcción del modelo de unidades geomorfológicas se ha definido como unidad de estudio, la generación de los modelos en su primera fase de estudio corresponde a las cuencas hidrográficas de la Amazonía mientras que su segunda fase abarca en su totalidad la Región Sierra y Costa del País. La primera fase cubre una superficie de 131.949 km2 que corresponde al 52% del territorio nacional con 7 Sistemas hidrográficos como se muestra en la figura 1. La segunda fase cubre una superficie de 117.763 km2 que corresponde a 24 sistemas hidrográficos que con esto conformaría en su totalidad una superficie de 249.712 km2 el Ecuador Continental. Figura 1. Área de Estudio. Sistemas Hidrográficos 5. Fundamento Teórico 5.1 Modelo Digital del Terreno Un modelo digital de terreno (MDT) puede definirse como una representación estadística del terreno, en forma de números digitales, por medio de un conjunto de puntos con coordenadas x, y, z respecto a un sistema de georeferenciación conocido (Miller y Laflamme 1958). 5.2 Características de los Modelos Digitales de Terreno • Los datos están codificados en cifras, lo que permite su tratamiento por medios informáticos. • Los datos están estructurados (una simple lista de alturas no es un MDT). Modelo de Unidades Geomorfológicas 12 • Existe una relación entre la posición geográfica y el valor de la altura. • Los datos tienen una distribución continua. (de aquí se excluyen las variables discretas representables por polígonos, líneas o puntos). • Posibilidades de análisis a partir de MDT. (Felicísimo 1994). La obtención de variables del terreno de forma automática a partir de los MDT y los SIG (sistemas de información geográfica) ha abierto nuevas posibilidades dentro del campo de: • La geomorfología cuantitativa: en la delineación automática de variables relativas a las cuencas de drenaje, y en la delineación de formas del terreno. (Zevenbergen y Thorne 1987, Dikau 1989); • El apoyo a las técnicas de cartografía de suelos como la obtención de mapas de pendientes, orientaciones y delineación de formas del terreno (Klingebiel et al. 1987, Hammer et al. 1991, Dekker y Hendriks 1994) y en la predicción de propiedades del suelo (Moore et al. 1993). 5.3 Modelos Digitales del Terreno Disponibles para el Estudio - Modelo SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) La misión topográfica SRTM fue una misión para obtener un modelo digital de elevación de la zona del globo terráqueo entre 56 °S a 60 °N, de modo que genere una completa base de cartas topográficas digitales de alta resolución de la Tierra. El SRTM consiste en un sistema de radar especialmente modificado que voló a bordo de la nave shuttle endeavour durante los 11 días de la misión STS-99 de febrero del año 2000. Para adquirir los datos de elevación topográfica estereoscópica, el SRTM llevaba dos reflectores de antenas de radar. Cada reflector-antena estaba separado del otro 60 metros gracias a un mástil que extendía la anchura del shuttle en el espacio. La técnica empleada conjuga software interferométrico con radares con anchos sintéticos (radar de apertura sintética - SAR) en sus antenas reflectoras. Tiene una resolución espacial de 90 metros (3 arcosegundo).1 Figura 2. Modelo SRTM 1. Fuente: NASA (Nacional Aeronautics and Space Administration) Modelo de Unidades Geomorfológicas 13 13 Modelo ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) El Ministerio de Economía y Comercio del Japón y la NASA ponen a disposición de todo el mundo la primera y segunda versión del Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) un Modelo Digital de Elevación producido a partir de los datos estereoscópicos obtenidos por el sensor ASTER abordo del satélite TERRA. El ASTER GDEM (Global Digital Elevation Map) es generado con los datos estereoscópicos obtenidos mediante la banda del infrarrojo de onda corta (0.76μm a 0.86μm, Banda 3n y 3b de ASTER), lo que requirió enfrentar las limitaciones por coberturas de nubes y otras alteraciones atmosféricas, demandando un mayor tiempo de procesamiento y edición de los datos, sin embargo se cuenta ahora con una resolución espacial superior al modelo SRTM, pues el ASTER GDEM cuenta con un pixel de 30 metros. (1 arcosegundo) con una cobertura del 99% de la superficie terrestre.2 Figura 3. Modelo ASTER - Modelo Digital generado por el IGM (Instituto Geográfico Militar) El modelo generado por el Instituto Geográfico Militar (IGM) fue construido a partir de curvas de nivel y puntos acotados provenientes de la restitución aerofotogramétrica, escala 1:50.000, correspondiente a la topografía del país. Se realizó una interpolación tin y posteriormente se exportó a formato grid, con un tamaño de píxel de 30 metros.3 Figura 4. Modelo IGM 2. Fuente: NASA (Nacional Aeronautics and Space Administration) 3. Fuente: Instituto Geográfico Militar, 2011, Modelo Digital del Terreno, 1:50.000 Modelo de Unidades Geomorfológicas 14 5.4 Comparación de los Modelos de Elevación En la representación cartográfica de las Geoformas es necesario analizar la calidad de los datos que servirán de insumos para generar la información; para este caso se realizó un proceso de comparación estableciendo la calidad de los modelos numéricos del terreno, con el fin de identificar posibles vacios de información, y de esta manera determinar el modelo que mejor se ajuste en el mapeo de las Geoformas. Para el análisis del modelo se utilizó procesos automáticos que permitieron identificar la calidad de los datos mediante la obtención de perfiles topográficos, donde se pudo observar la variación de la altitud en un transecto en ciertas zonas y de esta forma detectar anomalías en el valor de los pixeles. En la figura 5. vemos una zona interpolada en la cordillera de los Andes cerca al sector de Machachi para el modelo SRTM, en donde se pierde cantidad de in- Figura 5. Perfil Modelo SRTM formación debido a que la interpolación de pixeles vecinos en una zona montañosa da como resultado una superficie plana. Por tal razón esta zona no representa un relieve verdadero, lo que sin duda va a generar errores, sin embargo estas anomalías se pueden corregir, además de esta se encontró alteraciones en la línea de costa. Como se muestra en la figura 6., en donde se identificó los vacios de información del modelo ASTER, los mismos que están distribuidos en toda la superficie. El perfil es en la zona de Golondrinas límite entre las provincias de Esmeraldas y Santo Domingo de los Tsachilas, aquí se puede visualizar un sinnúmero de pixeles que tienen un valor muy alejado a la realidad. Debido a la gran cantidad de estas anomalías y en función de tiempo se vuelve complicado el tratar de corregir estos vacios de información, por lo que se decidió descartar el modelo ASTER para la representación de las unidades de relieve. Figura 6. Perfil Modelo ASTER Modelo de Unidades Geomorfológicas 15 15 En la figura 7. se aprecia la pérdida de gran cantidad de detalle del relieve, debido a que no se cuenta con información 1:50.000 en varias zonas del país como el caso que presentamos correspondiente al sector límite entre el cantón Eloy Alfaro y el cantón Cotacachi, además en las zonas que si existe información la representación del relieve es deficiente lo que hace que el modelo sea muy alejado de la realidad, por esta razón no se puede delinear las geoformas ni los índices topográficos para aplicaciones hidrológicas como las que busca el proyecto. Figura 7. Perfil Modelo IGM Luego del análisis de comparación entre los tres diferentes modelos digitales del terreno disponibles, se seleccionó el Modelo SRTM al ser el modelo de mayor calidad y el que mejor se ajusta como insumo para la generación de las variables topográficas, las pequeñas anomalías en el valor de los pixeles serán corregidas para disminuir el error en los siguientes procesos de extracción de información a partir del modelo digital de elevación (MDE). Volcán Sangay modelo IGM Volcán Sangay modelo SRTM Figura 8. Perfil topográfico Volcán Sangay Modelo de Unidades Geomorfológicas 16 5.5 Geomorfología Cuantitativa El diseño del presente estudio se basa en el concepto de la geomorfología cuantitativa que describe las formas del relieve como elementos tridimensionales de la superficie de la tierra tomando en cuenta su forma, tamaño, volumen y topografía, elementos que van desde paisajes a gran escala como llanuras y montañas a elementos individuales como valles y colinas (Blaszczynski 1997, p. 183) El estudio de geoformas reconoce la importancia del relieve como uno de los factores que controlan la distribución de los ecosistemas a múltiples escalas. Figura 9. Representación del relieve en forma de malla Modelo de Unidades Geomorfológicas 17 17 5.6 Índices Topográficos Tradicionalmente, la información topográfica y geomorfológica ha venido haciéndose a partir de mapas topográficos y a través de la fotointerpretación de fotografías aéreas, para este estudio se realizará el análisis a través de procesos semiautomáticos para la generación de la información a través de índices topográficos. Con la aparición y desarrollo de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) se ha hecho necesario la aplicación de un concepto, concebido ya a finales de la década de los 1950 (Miller y Laflamme 1958), para modelar, analizar y visualizar los fenómenos relacionados con la topografía, o con variables de distribución continua, de una for- ma numérica y procesable por ordenadores: los Modelos Digitales de Terreno (MDT).4 La obtención de variables del terreno de forma automática a partir de los MDT y los SIG ha abierto nuevas posibilidades de análisis y específicamente para la geomorfología cuantitativa, en la delineación automática de variables relativas a las cuencas de drenaje, y en la delineación de formas del terreno (Zevenbergen y Thorne 1987, Dikau 1989). Además del apoyo a las técnicas de cartografía de suelos como la obtención de mapas de pendientes, orientaciones y delineación de formas del terreno (Klingebiel et al. 1987, Hammer et al. 1991, Dekker y Hendriks 1994). Modelo Digital de Elevación Modelamiento Topográfico Elevación Pendiente Formas del terreno Curvatura en planta Curvatura en perfíl Curvatura máxima Índices Topográficos Primarios Aspecto Sombreado Curvatura Longitudinal Curvatura Transversal Curvatura mínima Figura 10. Modelamiento Topográfico 4. Fuente: Martínez José, Modelos Digitales de Terreno: Estructuras De Datos Y Aplicaciones en Análisis De Formas Del Terreno Y Edafología, 1999 Modelo de Unidades Geomorfológicas 18 Los índices topográficos se clasifican en: con las siguientes categorías: • Índices topográficos primarios (derivables directamente a partir de los datos de altura representados en el modelo) • • • • • • • • Índices topográficos secundarios o compuestos (implican combinaciones de los atributos topográficos primarios) Cima Depresión Plano Línea de ruptura convexa Línea de ruptura cóncava Cresta Canal - Índices topográficos primarios Mediante un MDT raster, el cálculo de los principales atributos topográficos primarios puede hacerse mediante operaciones matemáticas de geometría elemental realizadas en una superficie, expresada por una función polinómica, que ajuste localmente al modelo del terreno expresado por el MDT.5 5.8 Curvaturas - Índices topográficos secundarios Estas derivadas se pueden calcular en todas direcciones. Las dos direcciones más importantes son la de la máxima pendiente y la perpendicular a ésta. Los valores obtenidos para la segunda derivada en estas direcciones son, respectivamente, la curvatura vertical y horizontal. Implican combinaciones de los atributos topográficos primarios, son índices que caracterizan la variabilidad espacial de algunos procesos superficiales o propiedades de los suelos: índices de erosión y deposición, índices como el factor LS (longitud e inclinación de la pendiente) de la USLE (Universal Soil Loss Ecquation), índices de humedad. Este algoritmo aporta información sobre la concavidad o convexidad de la superficie en un punto dado. Se ejecuta a partir de medidas geométricas basadas en derivadas de segundo grado , los parámetros que expresan esa información se denominan curvaturas. Los valores positivos indican una curvatura convexa, mientras que los negativos indican una curvatura cóncava. 5.7 Índice de Formas del Terreno Este algoritmo realiza un análisis cualitativo de la morfología del relieve. Tomando una celda de un MDT y sus 8 celdas vecinas, se puede clasificar la forma de la celda central en función de los valores del conjunto Máxima curvatura Mínima curvatura Figura 11. Esquema de Curvatura 5. Fuente: Martínez José, Modelos Digitales de Terreno: Estructuras De Datos Y Aplicaciones en Análisis De Formas Del Terreno Y Edafología, 1999 Modelo de Unidades Geomorfológicas 19 19 - Curvatura Horizontal (Curvatura en planta) Curvatura en el plano que corta la superficie según la curva de nivel. Una curvatura horizontal convexa (valores negativos) representa una zona en la que el flujo tiende a dispersarse (divergente), mientras que si es cóncava (valores positivos) el flujo tiende a concentrarse (convergente), ya que las líneas de flujo convergen. Si es plana, son valores cero. - Curvatura Vertical (Curvatura en perfil) Curvatura según el plano de la máxima pendiente. Los valores positivos de las celdas indican una curvatura convexa (zonas en las que el agua experimenta una aceleración, ya que la pendiente aumenta), mientras que los negativos indican una curvatura cóncava (zonas con tendencia a acumular agua, ya que la pendiente disminuye). - Curvatura Longitudinal La curvatura longitudinal se calcula o se define como la intersección con el plano de la pendiente normal y la dirección del aspecto. - Curvatura Transversal La curvatura transversal se define como la intersección con el plano de la pendiente y la dirección perpendicular del aspecto. - Mínima y Máxima Curvatura La curvatura de una superficie en un punto es el producto de la curvatura máxima y mínima. Se determina tomando la curvatura máxima y mínima de sus secciones en un punto.6 5.9 Sombreado El análisis del sombreado del relieve es una técnica que se utiliza para generar de forma automática mapas de relieve sombreados. El sombreado del relieve se utiliza para realzar visualmente los elementos del terreno simulando los efectos de iluminación de la luz del sol sobre la superficie del terreno. El sombreado estima valores de reflectancia de la superficie a partir de la posición del sol a cualquier altitud y en cualquier azimut. La reflectancia se calcula como un rango de valores entre 0 y 100. 5.10 Pendiente La pendiente es una forma de medir el grado de inclinación del terreno. A mayor inclinación mayor valor de pendiente. La pendiente se mide calculando la tangente de la superficie. La tangente se calcula dividiendo el cambio vertical en altitud entre la distancia horizontal. Normalmente la pendiente se expresa en planimetría como un porcentaje de pendiente que equivale al valor de la tangente (pendiente) multiplicado por 100. Porcentaje de Pendiente = Altura / Base * 100 Otra forma de expresar la pendiente es en grados. Para calcular los grados se utiliza el valor de arco tangente de la pendiente: Pendiente en Grados = Arco Tangente (Altura / Base) 6. Fuente: Superficies Espaciales - D.I. Patricia Muñoz Modelo de Unidades Geomorfológicas 20 El gradiente de pendientes se calcula a partir de una matriz de 3x3 celdas como se muestra en el esquema. Esta matriz representa la altitud de los 8 vecinos más próximos (Z) que rodean a la celda de columna i y fila j. La Figura muestra la matriz (o kernel) utilizada en el cálculo de las derivadas de las matrices de elevación. Esta ventana de 3x3 se desplaza sucesivamente por encima del mapa para calcular la pendiente. Z1 Z4 Z7 Z2 Z5 Z8 Z3 Z6 Z9 5.11 Generación de índices topográficos Para la generación de los índices se utilizó ENVI 4.8, un potente software para el análisis topográfico, el cual es un paquete informático probado con un modulo específico para modelamiento del relieve (ENVI Topographic Modeling). Este algoritmo se basa en un estudio para la caracterización geomorfológica a partir de modelos digitales de elevación, en el cual se calcula las variables topográficas más relevantes para aquello, y que actualmente es la mejor herramienta para este tipo de análisis.7 6. Metodologia 6.1 Métodos de Clasificación Automática - Clasificación NO supervisada (ISODATA) El método no supervisado crea agrupamientos espectrales o clusters en los cuales el analista debe intentar asociar una clase temática a cada uno de dichos grupos. Se han propuesto numerosos algoritmos para crear estos clusters. Como ejemplo nosotros nos referiremos al método conocido como ISODATA (Iterative Self-Organizing Data Analysis Technique). Se trata de un método iterativo que requiere relativamente poca intervención humana, siendo usual que el analista deba especificar: 7. Fuente: Wood, Joseph The Geomorphological Characterization of Digital Elevation Models. 1996. Modelo de Unidades Geomorfológicas 21 21 • Número máximo de clusters que el algoritmo debe identificar. • Máximo porcentaje de pixeles cuyos valores se permite permanezcan incambiados entre iteraciones. Cuando se alcanza dicho número el algoritmo se detiene. ción basado en pixeles, este corresponde a una clasificación no supervisada. Utilizando el método ISODATA, este algoritmo es el que se utilizará para el modelo de unidades geomorfológicas. • Máximo número de iteraciones. Cuando se alcanza dicho número el algoritmo se detiene. • Número mínimo de miembros en un cluster. Si un cluster contiene menos de dicho mínimo es eliminado y los miembros son asignados a un cluster alternativo. • Máxima desviación estándar. Cuando la desviación estándar para un cluster excede el máximo especificado y el número de miembros que contiene es más que el doble del mínimo especificado, el cluster se divide en otros dos clusters. • Suele también fijarse valores mínimos para las distancias entre los centros de los clusters. Cuando la distancia resulta inferior a dichos valores los clusters se fusionan. Para la generación de unidades morfométricas el método que mejor se ajusta en la zona de estudio es el de clasifica- Figura 12. Ejemplos de un isodata Modelo de Unidades Geomorfológicas 22 7. Sistema de Clasificación de Unidades Geomorfológicas Se partió de un sistema de clasificación de unidades geomorfológicas que ayudó a la discriminación de Ecosistemas, para esto se analizó el sistema de clasificación propuesto por Josse et al 2003 para geoformas ajustándolo a la realidad de nuestro territorio. Esta fuente de información secundaria apoyó a la clasificación de la leyenda de unidades geomorfológicas. Este sistema de clasificación fue estructurado de forma jerárquica utilizando el mismo criterio del sistema internacional de clasificación de vegetación IVC (International Vegetation Classification), el cual establece jerarquías para justamente clasificar vegetación, al final este modelo se convertirá en un insumo para dicha clasificación de vegetación. Tabla 1. Leyenda de Unidades Geomorfológicas FASE 1y FASE 2 Modelo de Unidades Geomorfológicas 23 23 7.1 Categoría de geoformas - Macrorelieve Para esta clasificación se generó un sistema de clasificación de tipo jerárquico del terreno y ubicar sus unidades geomorfológicas y morfométricas en distintas categorías, directamente relacionadas con la información disponible y el nivel de detalle requerido para nuestro caso de estudio. Nos basamos en el sistema jerárquico de forma piramidal de análisis fisiográfico (Villota, 1997); con el fin que permita relacionar con otros sistemas naturales, como suelos y vegetación, para tener una concepción más integral del estado actual de los paisajes. Representa la categoría intermedia de unidades geomorfológicas a escala de paisaje (10–200 km), implica relaciones de relieve de tipo geogenético, litológico y topográficos Se distinguen relieves menores que los anteriores como: cordilleras, llanuras, valles, montañas, serranía, piedemontes, penillanura. Se describen a continuación cada una de ellas: - Relieve General Representa la primera y más grande categoría de unidades geomorfológicas a escala regional, generalmente corresponde a las regiones naturales del Ecuador, está constituida por conjuntos de unidades de relieve con similares génesis, litología y estructura. Se diferencian tres tipos de relieves generales: • COSTA, de relieves colinados y grandes llanuras corresponde con la región Litoral. • DE MONTAÑA, de relieves montañosos y escarpados, corresponde a región Andes. • ORIENTE, de relieves de llanuras y penillanuras, corresponde a región Amazonía. • Montaña: Grandes elevaciones naturales del terreno que poseen un desnivel desde la línea de base hasta la cumbre mayor a 300 m, cuya altura y formas se deben a plegamiento de las rocas superiores de la corteza terrestre. Su cima puede ser aguda, subaguda, semiredondeada, redondeada y tabular, su pendiente es >30%. Las partes de una montaña son la cumbre y las laderas (vertientes). • Serranía: Corresponden a relieves que forman parte de una serie o sistema montañoso. Se componen de una alineación montañosa principal que hace de eje de la misma y, en algunos casos, de otros cordales montañosos de menor altitud. Son de carácter estructural, plegado y denudativo. • Valle: Llanura de tierra con pendientes menores al 8%, es aquella depresión entre dos elevaciones del terreno. Los va- Modelo de Unidades Geomorfológicas 24 lles se pueden presentarse en forma de U, V y plano. morfogenéticos sucesivos, se pueden reagrupar en dos grandes tipos: • Valle Tectónico: morfológicamente puede presentarse como un graben es una depresión de gran extensión originada por fuerzas internas de origen tectónico formando un valle fluvial que corresponde al dominio territorial comprendido entre las divisorias hidrográficas y drenado por un curso de agua y sus afluentes.8 Los piedemontes elevados o “Mesas”: Los bajo-piedemontes, ubicados abajo de los relieve subandinos, desde la cúpula del Napa al norte y de la cordillera del Cutucú al sur.9 • Valle Glaciar: está definido por unos rellanos escalonados o terrazas más o menos plano o cóncavo o en forma de U que se forma en procesos de glaciación. • Penillanura: Terreno de poca altitud y escasos relieves producida en la última etapa del ciclo de denudación. Es la forma de relieve que suele ocupar grandes extensiones y que, por efecto de la erosión, presenta una superficie suavemente ondulada, sin apenas diferencia de altura entre los valles y los interfluvios. Está formada por materiales antiguos y erosionados. • Cordillera: Es un sistema dual de alineaciones montañosas y colinosas, enlazadas entre sí (mayor que la serranía). Constituyen zonas plegadas o en fase de plegamiento. • Llanura: Terreno muy extenso y plano, con pendientes menores al 8%. La elevación del terreno en las llanuras no sobrepasa los doscientos metros sobre el nivel del mar; y son de reciente origen, ya que pertenecen al período cuaternario o antropozoico. • Piedemonte: Partes bajas de montañas y serranías hasta el punto de inflexión con el valle o la llanura. Hace referencia al Piedemonte Andino. - Mesorelieve • Piedemonte Periandino: Contrariamente a los relieves subandinos, los piedemontes, aunque presentes en todo el contorno oriental de las zonas subandinas, se desarrollan principalmente en la región central en ambos lados de la brecha del Pastaza.Las formas de estos piedemontes, resultado de episodios Son las unidades geomorfológicas menores, de escala local (1-10 km) y que representan a un paisaje tridimensional (geoformas) caracterizado por uno o más atributos morfométricos, litológicos y estructurales. Las definiciones conceptuales y operativas de mesorelieve son las siguientes: 8 . Fuente: CODAZZI, AGUSTÍN. Geomorfología Aplicada A Levantamientos Edafológicos Y Zonificación Física De Tierras. 1996, 9 . Fuente: IGM;IPGH (ECUADOR);IRD (ECUADOR);.Los Paisajes Naturales del Ecuador; Las Condiciones Generales del Medio Natural. 1992 . pág. 7 Modelo de Unidades Geomorfológicas 25 25 • Edificios Volcánicos: En esta unidad genética de relieve se agrupan todos los paisajes geomorfológicos determinados por el vulcanismo, que han sufrido en diverso grado los efectos de la denudación pero que aún conservan rasgos definidos de sus formas iniciales. Estas estructuras volcánicas según sus rasgos morfológicos pueden ser recientes, antiguas y muy antiguas. Poseen materiales geológicos de rocas extrusivas, lavas y piroclastos. • Relieves Montañosos: A este grupo se incluyen las montañas cuya altura y formas se deben a plegamiento de las rocas superiores de la corteza terrestre y que aún conservan rasgos reconocibles de las estructuras originales a pesar de haber sido afectadas en diverso grado por los procesos de denudación fluvio – erosional y glaciárica, respectivamente. • Colinas: Elevación natural y aislada del terreno con un desnivel desde la línea de base hasta la cumbre menor a 300 m, cuyas laderas presentan una inclinación promedia superior al 16% y divergen en todas direcciones a partir de la cima relativamente estrecha, siendo su base aproximadamente circular. Pueden reconocerse colinas altas, medias y bajas. • Colinas Altas: Son unidades morfoló- gicas con una topografía colinada arrugada con una diferencia de altura relativa de 75-200 m con una pendiente de 14-20 %. • Colinas Medianas: Son unidades morfológicas con una topografía ondulada con una diferencia de altura relativa de 25-75 m con una pendiente de 8-13 %. • Colinas Bajas: Son unidades morfológicas con una topografía suavemente ondulada con una diferencia de altura relativa de 5-25 m con una pendiente 3-7%. • Cuestas: Paisaje homoclinal formado como consecuencia de la incisión o fallamiento perpendicular al buzamiento de estratos sedimentarios suavemente plegados o basculados; se caracteriza por su ladera estructural por lo común más larga que el escarpe, con buzamientos que varían entre 2° y 8° aproximadamente, lo cual les otorga una mayor estabilidad al paisaje y a sus suelos, por la menor incidencia de los procesos erosivos. • Mesetas: Elevación natural extensa, son formaciones geológicas que suponen determinada altura sobre el nivel del mar; que por lo general se encuentran rodeadas por abruptos acantilados y de terrenos más bajos. Pueden tener dos formas de genera- Modelo de Unidades Geomorfológicas 26 ción principales: por el movimiento de las placas tectónicas que subyacen a la superficie o por la erosión de montañas o incluso de los territorios que la rodean. Cuaternario combinados con guijarros grandes. Se localizan a ambos lados del plano inundable y originado por repetidos descensos del nivel de base de erosión. • Chevrones: Son pliegues con charnela angulosa y flancos planos. Poseen superficies estructurales disectadas, con pendientes entre 40 y 70% y también frentes de chevrones con pendientes superiores al 70%. • Etchplain: Es el resultado de dos procesos con una convergencia geomorfológica: El primer grupo de procesos ocurre en “ el frente basal de meteorización” y está asociado con la meteorización intensa de las rocas en regiones tropicales húmedas. El segundo grupo está asociado con una morfogénesis tropical que tiende a formar superficies planas, con la condición de que las tasas de denudación estén en equilibrio con las tasas de levantamiento. La acción combinada de ambos grupos de procesos dan lugar al concepto de doble superficie de aplanamiento. Budel ( 1982). • Vertientes: Es una superficie topográfica inclinada situada entre los puntos altos (picos, crestas, bordes de mesetas o puntos culminantes del relieve) y los bajos (pie de vertientes o vaguadas). El perfil de una vertiente puede ser regular, irregular, mixta, rectilínea, convexa y cóncava (es decir, con rupturas de pendiente), dependiendo de la litología y la acción de la erosión. • Abanico Aluvial (Cono de deyección): Terreno de modelado fluvial cuyo nombre se debe a su forma característica semicircular o silueta cónica, con su parte superior más estrecha y empinada; posee una suave pendiente entre 1 y 10 grados (<20%), dependiendo de la pendiente por la que se desliza. En el cual la masa de materiales aluviales es espesa, de granulometría gruesa (cantos, gravas y arenas). • Terrazas: Son zonas llanas, bajas y estrechas formadas por depósitos aluviales de arenas características del • Cerro Testigo: es un relieve residual que conserva rasgos del nivel general de donde procedía, sirve para construir morfologías previas a su desarrollo, su génesis puede ser debido la penillanurización o derivar de una pediplanación o pedimentación de sabana(etchplanación). • Mesa: es una zona elevada de terreno con una cima plana y cuyos lados suelen ser acantilados abruptos. Su nombre deriva de su forma distintiva, semejante al tablero superior de una mesa. • Llanura Aluvial: Zona llana donde tan solo destacan pequeñas ondulacio- Modelo de Unidades Geomorfológicas 27 27 : nes que forman los diques naturales y las crestas de barras semilunares (scrolls). En ella se produce la divagación fluvial un amplio desarrollo de la llanura inundable. • Llanura Litoral: Planicies, más o menos elevadas sobre el nivel del mar, que deben su origen a los fenómenos de agradación de degradación por las aguas marinas o lacustres. • Llanuras de Marea: son fisonomías llanas, con un gran desarrollo de la zona intermareal, frecuentes ciénagas y zonas pantanosas, en su mayoría están constituidas por material fino de decantación debido a los procesos de inundación rítmica: marismas, manglares tropicales, llanuras de fango, y ciertos estuarios corresponden a este tipo de formas. Pedraza • Barra Litoral: Acumulaciones de arena separadas de la línea de la costa, en costas bajas de zonas llanas. Se forman por efecto del arrastre de materiales provenientes de las playas adosadas, arrastrados por las corrientes de retorno, que al alcanzar un punto se acumulan y constituyen fondos elevados, donde rompen las olas. • Banco Aluvial: son formas de origen fluvial que permanecen el en nivel subaéreo formando línea de ribera suele ser irregular, con salientes por ejemplo: resaltes rocosos o recrecimientos aluvionares. • Estuario: es una desembocadura de un río profunda y amplia debido a la acción de mareas. La desembocadura en estuario está formada por un solo brazo ancho y profundo en forma de embudo ensanchado. Suele tener playas a ambos lados, en las que la retirada de las aguas permite el crecimiento de algunas especies vegetales que soportan aguas salinas. • Ría: aquellas en las cuales un valle fluvial queda inundado por el mar. A veces se denominan costas de inmersión debidas a la compensación tectoisostática. • Playa: es una franja costera debida a la acumulación de material, este procede en su mayoría del dominio terrestre por lo general es fácilmente removillizable (grava, arena, arena limosa, y similar. • Península: (en latín: paenīnsula, de paene-: casi + īnsula: isla, ‘casi isla’) es una extensión de tierra que está rodeada de agua por todas partes excepto por una zona o Istmo que la une al continente o mainland. En general, el agua que rodea la tierra es el agua de mar, aunque también aparecen penínsulas en grandes lagos e incluso en otras extensiones menores de agua como estuarios o ríos. • Isla barrera: Presentan su línea ribera adelantada a un recinto acuoso cerrado o semicerrado por una alineación arenosa de acreción marina o barrera. Modelo de Unidades Geomorfológicas 28 • Terrazas Marinas: son terrazas eustáticas por las variaciones del nivel del mar en una fase generalizada de excavación-encajonamiento que deja colgada la antigua playa. La antigua llanura aluvial forma una terraza fluvial y la de excavación en un curso alto su correspondiente terraza erosiva. • Acantilado: Constituyen escarpes netos hacia el mar, en general es decir evolucionan debido a la acción directa de las aguas marinas, junto a otros procesos característicos en estas fisonomías (gravitacionales, meteorización, arroyada, etc.) • Lagoon: son lagunas litorales, puede originarse por acreción-migración y posterior estabilización de una barra litoral; les caracteriza el ambiente parcial o totalmente marino, es decir: su régimen o funcionamiento hidrológico está controlado por la dinámica de las aguas estabilizadas (marinas u oceánicas). • Cimas: es un elemento de relieve cuya cota es destacada y máxima en su entorno. • Horns: morfologías piramidales peculiares que se desarrollan debido al arranque pulido y transporte durante la erosión glaciar. • Crestas periglaciares: formas individuales o asociadas según su red de fracturas, diaclasado o estratificación al actuar conjuntamente los procesos de crioclastia y caída. • Aristas: Formas individuales o asociadas de contrastes agudizados por perdida selectiva de material por procesos glaciares y/o torrenciales previos o coetáneos que contribuyen a perfilar su morfología. • Caldera: morfologías relacionadas a fenómenos de subsidencias, colapsos y desplomes ocasionados por descomprensión y explosión violenta en una cámara magmática. • Cráter: en principio considerados sinónimos de calderas, es decir una depresión tendente a troncocónica y originada por fenómenos de explosión y colapso. La ventana de emisión puede estar confinada en una depresión longitudinal tipo fisura, una irregular ensanchada o ya la comentada troncocónica. • Crestas: resalte por una capa dura formando: cornisas rectilíneas o en bucle. • Horts: o pilar tectónico muestra un movimiento hacia arriba en su interior, es decir el sector central está construida por rocas más antiguas Modelo de Unidades Geomorfológicas 29 29 como el sector lateral. Morfológicamente un horst puede formar morfológicamente elevaciones o depresiones (valles quebradas). • Graben: El conjunto de dos fallas normales paralelas con inclinación opuesta en un ambiente tectónico expansiva se llama graben o fosa tectónica. Es decir el sector central se mueve relativamente abajo al respeto de los flancos. En el interior de una fosa tectónica afloran generalmente rocas más jóvenes como afuera del sistema. El tamaño de un graben puede ser centímetros hasta grabenes grandes alrededor de 300 km. Morfológicamente un graben puede aparecer como valle o como cerro. • Gargantas: Valle en uve: característica de causes torrenciales o esporádicos con dinámica violenta en material consolidado(ej: rocas plutónicas y metamórficas).Pedraza. • Cornisas: Conjunto de rocas resistentes que forman la parte superior de un escarpe. Configuran fuertes pendientes. • Escarpes: Es una vertiente de roca que corta el terreno abruptamente. La pendiente es mayor a 45o, aunque sea solamente una parte de la vertiente. A veces adopta la forma de una cornisa, que corona una vertiente en una extensión más o menos larga, aunque conservando una altitud sensiblemente constante. Varias cornisas pueden sobreponerse paralelamente separadas por la pendiente menos abrupta de los depósitos de derrubios. La pared es un escarpe próximo a la vertical y bastante liso. • Laguna: es un depósito natural de agua ocupando depresiones topográficas bien excavadas por el hielo glaciar, de menores dimensiones, sobre todo en profundidad, que un lago. Suelen ser muy productivas debido fundamentalmente al mayor contacto de los sedimentos con la superficie del agua como consecuencia de su escasa profundidad. • Vertientes Disectadas: Vertientes de ejes montañosas fuertemente ramificadas, con drenaje muy denso representado por quebradas y torrenteras afluentes a ríos principales, en su mayoría se constituyen como naciente de ríos. • Estribaciones Andinas: Las estribaciones andinas o contrafuertes andinos, son cordilleras menores o formaciones geológicas derivadas de un sistema de montañas (cordillera), típicas del flanco occidental de los Andes peruanos. Las estribaciones andinas representan para la costa peruana, la interrupción de valles y desiertos debido a la presencia de cadenas de cerros o cordilleras que van en sentido perpendicular al litoral y a la cordillera occidental de los Andes. Modelo de Unidades Geomorfológicas 30 • Domo Volcánico: Acumulación formando resaltes topográficos a modo de colinas que representan sucesivas acreciones alrededor del centro emisor están compuestas por lava tefra o mezcla de ambas. • Cono de Escorias: es un montículo cónico de fragmentos volcánicos que se acumulan alrededor y viento abajo de una chimenea volcánica. Los fragmentos de roca, por lo general llamados cenizas o escoria, son vidriosos y contienen muchas burbujas de gas “atrapadas” cuando el magma explota en el aire y se enfría rápidamente. Muchos conos de escoria poseen un cráter con forma de tazón en su cúspide. • Depósitos Lávicos: son flujos de lava, que forman colinas de cresta aguda. • Islote: son pequeñas islas donde normalmente no viven seres humanos por su tamaño pequeño. • Glacis: El termino francés glacis (derivado del latín glacies, hielo) significa terreno plano e inclinado (simbólicamente, resbaladizo o similar a una superficie helada) sin llegar a la magnitud del escarpe o cortado; franja-talud sobre la que se eleva algo por ejemplo un relieve o una fortaleza. • Morrenas: son acumulaciones de till, de todo tipo y procedencia, con gran heterogeneidad fisonómica. • Llanura Subglaciar: es un relieve climático que se forma posterior de que se haya retirado el hielo del terreno quedando como elementos de esta llanura rocas pulidas, aborregadas,bloques erráticos, alternando con till subglaciar, sedimentos lacustres y supraglaciares, céspedes, drumlins y morrenas. • Llanuras de ablación: (outwash o sandur) canales anastomosados fluvioproglaciares formando grandes llanuras, con pequeñas depresiones originadas por colapso (kettles). • Circo glaciar: son cuencas con cabecera en forma de circo limitadas por crestas picos Horns y aristas más o menos continuas, o interrumpidas por corredores de hielo que comunican distintos compartimentos. • Drumlins: son acumulaciones de till subglaciar y dominantemente de fusión, a veces con depósitos fluvioglaciares y glaciolacustres en niveles o lentejones interestratificados. Se forman en el lecho basal y presentan una fisonomía en dorso de ballena, Modelo de Unidades Geomorfológicas 31 31 perso siempre elongada por el desplazamiento del hielo y con su máxima anchura y elevación dispuestas en el sentido de dicho desplazamiento. • Relieve apalachense: tipo de relieve formado en rocas sedimentarias, bastante antiguo y, por lo tanto, muy erosionado y convertido en una plataforma de erosión, pero que ha sufrido en épocas más recientes un levantamiento general (a escala regional) con lo que muchos ríos se han insertado en el relieve de una manera distinta a la que presentan los ejes de cordilleras y valles paralelos de dicho relieve. Ejemplo de llanura inundada • Cono de Derrubios: son acumulaciones detríticas aglomeráticas acomodadas a corredores y pasillos entre escarpes rocosos, que bien permanecen formando como ríos de bloques que bien terminan expandiéndose en su salida generando conos. • Montañas Bajas: Son elevaciones debido a procesos orogénicos que van desde: 0- 1000 msnm. Ejemplo de Colinas • Terrazas de Crioplanación: son rellanos o replanos sucesivos debidos a la conjunción de varios fenómenos, entre los cuales destacan como los más frecuentes: gelisolifluxión,removilización de los materiales por la arroyada nival, crioclastia y creep.10 Ejemplo de Ría 10. Fuente: CODAZZI, AGUSTÍN. Geomorfología Aplicada A Levantamientos Edafológicos Y Zonificación Física De Tierras. 1996 Modelo de Unidades Geomorfológicas 32 7.2 Modelamiento Cartográfico El modelamiento inicia a partir de un modelo digital de elevación, del cual se generan una serie de índices topográficos que servirán de insumo para el proceso de clasificación automática no supervisada (ISODATA) para generar clusters, lo que se pretende es que estos clusters representen unidades morfométricas, es decir que representen una geoforma o un conjunto de estas, junto a esto se realizará un análisis estadístico zonal para extraer variables estadísticas del modelo digital de elevación, esto con el objetivo igualmente de ayudar a clasificar de mejor manera las unidades geomorfológicas en función de su desnivel relativo y su elevación. Finalmente se valida el mapa con puntos de control tomados en campo. Figura 13. Ejemplo de clasificación No Supervisada ( Envi ) Figura 14. Modelo Cartográfico Modelo de Unidades Geomorfológicas 33 33 8. Desarrollo Metodológico Se desarrolló un modelo topográfico para cada provincia se empezó desde la Región Oriental, hasta finalmente la Región Costa: • Oriente: - Sucumbíos - Orellana - Pastaza - Morona Santiago - Zamora Chinchipe • Sierra: - Carchi - Imbabura - Pichincha - Latacunga - Tungurahua - Chimborazo - Cañar - Azuay - Loja • Costa: - Esmeraldas - Santo Domingo de los Tshácilas - Manabí - Los Ríos - Santa Elena - Guayas - El Oro Cabe destacar que el rasgo principal Geomorfológico que ha dado lugar la formación de tres distintas regiones naturales, es la cordillera de Los Andes que atraviesa el país de norte a sur evolucionando geotectónicamente edificándose de esta manera tres cordilleras : La Cordillera Real o Central, La Cordillera Occidental y la cordillera de menor proporción la Oriental , representa- Figura 15. Provincias FASE 1 y FASE 2 das por un ramal fragmentado, estas cordilleras unidas entre sí por una serie de nudos transversales que dividen a la región interandina en diferentes hoyas. La cordillera de los Andes divide los sistemas hidrográficos del Ecuador en dos vertientes: Una que lleva sus ríos q confluyen en el océano Pacífico, y otra que los lleva hacia el oriente para desembocar en el río Amazonas. Modelo de Unidades Geomorfológicas 34 8.1 Modelo Digital de Elevación (MDE) Para el análisis del relieve el insumo principal es el modelo digital de elevación, es importante mencionar que para la ejecución de este estudio se utilizó el MDE sin recortar, ya que en la interpretación de unidades geomorfológicas en las zonas de frontera se debe tener en cuenta el contexto espacial para poder discriminar de mejor manera las unidades en estas zonas, se considera un error interpretar sin conocer lo que se encuentra más allá de las fronteras de nuestro territorio. Como se mencionó en un inicio al analizar los modelos digitales de elevación disponibles para el estudio se debe afinar o mejorar el modelo ya que el mismo presenta ciertas anomalías leves, las cuales se encuentran en las uniones de los bordes de las imágenes radar para formar el mosaico, estos bordes se visualizan como una grilla en el modelo, este problema se solucionó utilizando un filtro de convolución, el cual produce una imagen de salida en la que el valor de brillo en un píxel dado, es una función de algún promedio ponderado de la luminosidad de los píxeles circundantes. El promedio ponderado corresponde a la mediana, este filtro suaviza la imagen eliminando estos bordes y reemplaza cada píxel central con el valor de la mediana (que no debe confundirse con la media) en la zona especificada por los pixeles vecinos en función del tamaño del kernel, para este caso se utilizó un tamaño de kernel de 3 x 3.11 Figura 16. MDE en 3D Figura 17. Ejemplo MDE sin filtro Figura 18. Ejemplo MDE con filtro 11. Fuente: ITT VIS Modelo de Unidades Geomorfológicas 35 35 Figura 19. MDE con filtro de convolución 8.2 Modelamiento Topográfico Con este nuevo modelo digital se generó los índices topográficos utilizando ENVI Topographic Modeling, para esto se utilizó un vecindario de 3 x 3 (tamaño del kernel) que corresponde a una matriz que escanea todo el modelo de pixel en pixel para definir cada uno de los índices en función de los algoritmos de cada uno de ellos, para la creación de la variable topográfica del sombreado se ingresó datos de azimut y elevación del sol de 315° y 45° respectivamente, esta modelamiento establece las siguientes variables topográficas: • Sombreado • Pendiente (porcentaje) • Curvatura en perfil • Curvatura en planta • Curvatura longitudinal • Curvatura transversal • Máxima curvatura • Mínima Curvatura Modelo de Unidades Geomorfológicas 36 el algoritmo ISODATA, las variables que ingresan son la pendiente y las curvaturas en todas las direcciones, estas variables nos indican la morfometría de las unidades, estas definen límites discretos de cada una de las unidades de relieve en función de sus características topográficas (curvaturas y pendiente), las cuales son las más importantes y las más utilizadas para este tipo de análisis, estos límites no son definitivos, ya que tendrán algunos procesos adicionales que se explicarán más adelante. Los parámetros para el algoritmo ISODATA son los siguientes: Figura 20. Modelo Topográfico Multivariante Este modelo se lo puede visualizar en una combinación RGB al igual que se lo hace con imágenes multiespectrales, por tal razón a este modelo se lo llama multivariante, es decir se lo puede realizar en diferentes combinaciones de bandas que corresponde a las variables topográficas generadas. Las diferentes combinaciones del modelo ayudarán a la interpretación y a la asignación temática de las unidades geomorfológicas junto a la visualización en tres dimensiones (3D). 8.3 Unidades Morfométricas Una vez generado el modelo topográfico, está listo para iniciar la clasificación automática, este proceso es una clasificación no supervisada utilizando • Número de clases: El criterio para establecer el número de clases se basa fundamentalmente en lo que se puede apreciar en el modelo topográfico por parte del intérprete más las referencias de información secundaria como lo es el mapa de geoformas del Ecuador y el mapa de paisajes naturales, para el caso de la zona de estudio del Ecuador Continental se estableció un número máximo de 40 clases. • Iteraciones: El número de iteraciones se estandariza en 10, significa el ciclo que sigue el algoritmo hasta cumplir con el umbral de convergencia de clasificación de los pixeles, esto nos asegura que todos los pixeles sean asignados a una unidad morfométrica (cluster), una vez cumplido el criterio el algoritmo se detiene. Modelo de Unidades Geomorfológicas 37 37 • Umbral de convergencia: Éste umbral se establece en 98%, corresponde a el máximo porcentaje de pixeles cuyos valores se permite permanezcan incambiados entre iteraciones, una vez que ha llegado al umbral el algoritmo se detiene. Figura 21. Análisis de Componentes Principales. el ruido y afinar las mismas para que éstas unidades sean interpretables según el sistema de clasificación. Como primer paso se utilizó un filtro de vecindario (neighborhood) con ayuda de herramientas SIG, que es similar al de convolución, el mismo que permite eliminar los pixeles aislados (efecto pimienta) y que no son representativos, cada uno de los resultados en el valor del píxel central se sustituye por el resultado de la función de filtrado, con este análisis de vecindario se crea una nueva capa temática la cual suaviza las unidades morfométricas. Figura 22. Ejemplo de unidades clasificadas sin filtro 8.4 Análisis SIG Este análisis consiste en generalizar y delinear el modelo obtenido en la clasificación automática ISODATA que representa unidades morfométricas, previo al análisis las unidades se aprecian dispersas, desordenadas, en las cuales aún no se visualiza una unidad de relieve específica, para esto se debe realizar ciertos filtros que permitan minimizar Figura 23. Ejemplo de unidades clasificadas con análisis de vecindario Modelo de Unidades Geomorfológicas 38 El filtro neighborhood o de vecindario presenta una capa más limpia, se puede observar unidades más definidas pero aún necesita otro proceso que consiste en eliminar los clusters en función de la unidad mínima cartografiada (UMC) establecida, es decir se eliminan los clusters menores a 25 hectáreas. 8.5 Análisis de Componentes Principales El Análisis de Componentes Principales (ACP) es una técnica bastante empleada, su objetivo es resumir la información contenida en un grupo amplio de variables en un nuevo conjunto, más pequeño, sin que este pierda una parte significativa de esa información. Esas nuevas variables, los componentes o factores principales vienen a ser como variables-resumen de las medidas inicialmente: un menor número de dimensiones, preservando lo mas sustancioso de la información original.13 El ACP permite sintetizar bandas originales, creando unas nuevas bandas, los componentes principales de la imagen, que recojan la parte más relevante de la información original. Esta síntesis resulta muy conveniente cuando se pretende un análisis multitemporal (Maselli et al.,1995), o cuando se intentan seleccionar las tres bandas más adecuadas para una composición en color(Chavez y Kwarteng,1989; Green et al.,1988). Figura 24 Unidades Morfométricas. Clasificación No Supervisada Los grupos finales son entonces recodificados utilizando el “valor original” para que los valores de salida de los grupos restantes se encuentran en el mismo rango que los valores en el archivo original.12 Los componentes principales calculados a partir del modelo topográfico como se observa en la Figura 23 se someten a una clasificación No supervisada con dos filtros smoothing y aggregade, luego de este proceso, queda listo el modelo con las unidades morfométricas clasificadas, para ser interpretadas. 12. Fuente: Chuvieco Emilio.Teledeteccion Ambiental.2012. 13. Fuente: Leica Geosystems Geospatial Imaging, LLC Modelo de Unidades Geomorfológicas 39 39 Figura 25. Ejemplo de unidades clasificadas originales Figura 27. Ejemplo de Unidades clasificadas con smoothing y aggegation en shape En esta comparación se observa en la figura 25. la imagen clasificada sin los filtros: smoothing y aggregation y en la figura 26. la imagen filtrada en función del smoothing y aggregation, esta porción corresponde a la Provincia de Loja sectores: Valle de Catamayo, Catacocha,Sacapalca, Nambacola, en el grafico (figura 26.) se aprecia como se ha limpiado la imagen y ahora estas unidades son más interpretable, este fue el objetivo por el cual se realizó este proceso. Figura 26. Ejemplo de unidades clasificadas con smoothing y aggregation Figura 28. Unidades morfométricas filtradas con smoothing y aggregate en función de los componentes principales. Modelo de Unidades Geomorfológicas 40 Las unidades morfométricas filtradas luego de todo el proceso es nuestro insumo para la asignación temática, se cuenta con 30 clases que representan unidades de relieve según sus características topográficas, al igual que en una clasificación típica de una imagen óptica contamos con un archivo de firmas espectrales por lo que realizamos un análisis de separabilidad espectral, esto permitirá identificar si existen clases redundantes o similares, mediante este análisis se eliminará las clases repetidas y solamente permanecerán las clases que sean separables o distintas. Las unidades morfométricas están listas para ser asignadas con un atributo, el objetivo es nombrar a cada clase en función de la leyenda, en este punto se hace énfasis en que las unidades geomorfológicas serán ingresadas a partir de los nombres correspondientes al mesorelieve, para posteriormente ser generalizadas a macrorelieve. Figura 29. Esquema de Asignación en tabla de atributos El sistema de clasificación es jerárquico, por tal razón es recomendable partir de lo especifico a lo general, aunque a nivel de mesorelieve ciertas unidades se repiten por su característica morfométrica, estas se dividen o se diferencian cuando son generalizadas a macrorelieve, esto quiere decir que en distinto macrorelieve encontramos similares unidades de mesorelieve, un ejemplo práctico de esto son las terrazas que a nivel de macrorelieve las encontramos en Llanura, Valle tectónico y Valle glaciar, claro está que esta diferenciación también toma en cuenta otras variables que nos ayudan a clasificar de mejor manera, esto lo explicaremos más adelante en el proceso de interpretación como tal. Para la asignación temática fue necesario realizar la calibración de unidades geomorfológicas en el terreno, con información relevante de campo acompañado de fotografías que es la mejor ayuda que el intérprete puede tener, la información que se levantó en el terreno fue la siguiente: • • • • • • • • • • • Relieve General Macrorelieve Mesorelieve Pendiente Litología Textura del suelo Profundidad del suelo Permeabilidad del suelo Inundabilidad Tipo de agua de inundación Observaciones Modelo de Unidades Geomorfológicas 41 41 Toda esta información se la ingresó a una computadora de mano con un receptor GPS integrado lo cual permite levantar la información georeferenciada para ser ingresada a un sistema de información geográfica (SIG), siempre enlazado a su fotografía del paisaje que como se mencionó es la base para la interpretación de las unidades geomorfológicas. Se levantaron 242 puntos y se tomaron 845 fotos en todo el pais, cada punto cuenta con la información indicada anteriormente la cual es utilizada en el proceso de interpretación de las unidades. Figura 30. Puntos de Calibración levantados 8.6 Interpretación de Unidades Temáticas Figura 31. Interpretación de unidades geomorfológicas Modelo de Unidades Geomorfológicas 42 Figura 32. Calibración de unidades geomorfológicas Cuenca Napo - Putumayo Figura 33 Calibración de unidades geomorfológicas Provincias del Azuay y Cañar Modelo de Unidades Geomorfológicas 43 43 Figura 34. Calibración de unidades geomorfológicas del relieve Costero. La interpretación se basa en uno de los índices topográficos más importantes como lo es el sombreado, a este índice le hemos agregado color para que se facilite la interpretación, este índice como se explicó al inicio realza las formas del relieve, que sirve de apoyo en la interpretación con esta variable, es importante tomar en cuenta que este realce se basa en la iluminación según la posición del sol. El azimut es el ángulo referido al norte de la ubicación del sol, este valor se encuentra entre 0 y 360 grados, y la elevación que es la altitud del sol sobre el horizonte se encuentra entre 0 y 90 grados.11 Figura 35. Esquema de Azimut y Elevación del Sol 14. Fuente: ArcGis Desktop Help Modelo de Unidades Geomorfológicas 44 Las unidades morfométricas interpretadas se convierten en unidades geomorfológicas categorizadas de manera jerárquica como lo establece en la leyenda temática, para ingresar como insumo a varios procesos que más adelante junto a otras variables servirán para representar unidades ambientales, que posteriormente se convertirán en ecosistemas potenciales. Estas unidades geomorfológicas interpretadas y calibradas fueron generalizadas (dissolve) mediante herramientas SIG con el fin de poder realizar los Figura 36. Unidades Geomorfológicas - Macrorelieve siguientes procesos, esto es posible ya que las unidades se encuentran en formato vector, esta estructura de datos da mayor versatilidad al momento de la edición. Ahora dentro del proceso metodológico y una vez que se cuenta con los polígonos que representan unidades geomorfológicas se procede a extraer información de elevación para alimentar la tabla de atributos de cada una de estas unidades, con el fin de contribuir a la diferención de las unidades en función de su altura. Figura 37 Unidades Geomorfológicas - Mesorelieve Modelo de Unidades Geomorfológicas 45 45 8.7 Análisis Estadístico Zonal El análisis estadístico zonal extrae valores estadísticos (ver tabla 2.) de los pixeles del modelo digital de elevación que corresponden a cada unidad geomorfológica para ser almacenados en una tabla de atributos. la altura mínima (Min), la altura máxima A partir del modelo digital de elevación se obtendrá la altura promedio (Mean), zar este análisis utilizamos la herramien- (Max) y el desnivel relativo (Range) de cada unidad geomorfológica, con el fin de poder diferenciar las unidades en función de estos parámetros. Para realita Zonal Statistics. Figura 38. Esquema del Análisis Estadístico Zonal Tabla 2. Muestra de un Análisis Estadístico Zonal Modelo de Unidades Geomorfológicas 46 En la figura 39. se observa una terraza en el sector de Lumbaqui, provincia de Sucumbíos, en la cuenca del rio Napo, esta terraza pertenece al piedemonte, se encuentra a una altura promedio de 520 metros, su altura mínima es 413 metros, su altura máxima es 699 metros, y tiene un desnivel relativo de 286 metros. Sin duda esta información es importante al momento de relacionarlas con la vegetación para establecer un ecosistema. Figura 39. Ejemplo del análisis estadístico Zonal 9. Conclusiones y Recomendaciones Conclusiones: El estudio del relieve por medio de índices topográficos ha dado excelentes resultados en la generación de unidades morfométricas, que una vez asignados los atributos se convierten en unidades geomorfológicas, lo cual es el objetivo del presente estudio. La interpretación de las unidades morfométricas es fundamental, sin duda el método de clasificación automática no supervisada que se ejecutó, es de gran ayuda, sin embargo no es suficiente por lo que es muy importante el conocimiento del intérprete de la zona de estudio, su litología y estructura, además de él levantamiento de información en campo es la mejor herramienta para aquello. Se ha descartado el uso del índice topográfico “aspecto” o conocido también como exposición, esta variable representa la orientación de la pendiente, o la exposición de la pendiente en función del azimut. En latitudes altas este índice tiene muchas aplicaciones especialmente por la exposición solar, la cual no es la misma en todas las direcciones, esto no sucede en nuestro país, por esta razón se hace irrelevante la utilización de esta variable, que sabemos no tiene un contexto importante en la discriminación de ecosistemas. Las unidades geomorfológicas se han generado a partir de un proceso metodológico, se contó con unidades discretas, sin embargo se ha toma- Modelo de Unidades Geomorfológicas 47 47 do información que se da por válida, como es la capa de geología y suelos insumos de relevancia para la interpretación, este estudio no puede generar estas coberturas porque no es su fin y demandaría muchos recursos y tiempo. En estas unidades morfológicas se basó en interpretación y datos de campo, sin embargo esta información ya está siendo actualizada por el proyecto “generación de geo-información a nivel nacional a escala 1:25000” ejecutado por CLIRSEN, por lo que es recomendable tomar dicha información en su momento y mejorar el mapa de unidades geomorfológicas para la representación de ecosistemas. El mapa de unidades geomorfológicas, no es un mapa oficial que representa la geomorfología del Ecuador, como se ha indicado en este documento, el objetivo de este mapa es convertirse en un insumo para la generación de unidades ambientales con el fin de determinar ecosistemas, por esta razón nuestra leyenda ha sido un tanto generalizada para tal fin, sin embargo, es un insumo de calidad que podría tener otros fines como lo es la planificación y gestión del territorio a escala nacional. El modelo geomorfológico es un factor importante para la definición y delimitación de Provincias, Sectores Biogeográficos y Pisos Florísticos, y por consiguiente para determinar ecosistemas del Ecuador continental. Recomendaciones: Si bien es cierto el insumo principal de este Mapa es el modelo digital de terreno SRTM, elemento clave en el desarrollo del modelo, y su posterior interpretación de unidades, se recomienda para futuros estudios geomorfológicos, utilizar un Dem de mayor resolución que ayudaría a elaborar un producto de mayor grado evolutivo y mejor calidad. Para afinar el Mapa de Unidades Geomorfológicas y darle mayor efectividad al modelo se propone realizar una interpretación a escala Local, que determine de forma más eficaz el detalle de cada unidad morfológica que será muy útil para realizar un análisis profundo de cada ecosistema que se encuentre y sus distintas particularidades. Para ajustar y actualizar completamente la interpretación de los ecosistemas se sugiere utilizar un Mapa de Suelos reciente que nos situé en la realidad de los procesos exógenos y endógenos de orígenes geológicos y climáticos que dejan efectos y cambios que se están dando hasta la presente fecha. Para mejorar la contribución del Modelo Geomorfológico se sugiere realizar una segunda etapa de monitoreo, que inicie un registro de cambios, actualizaciones, provocados por fenómenos naturales y antrópicos que afectan la calidad de los suelos y la topografía del terreno. Modelo de Unidades Geomorfológicas 48 10. Mapas de Unidades Geomorfológicas Modelo de Unidades Geomorfológicas 49 49 Modelo de Unidades Geomorfológicas 50 Modelo de Unidades Geomorfológicas 51 51 Glosario de Términos Aluvial: De los sistemas fluviales y en general de las corrientes de aguas superficiales. (http://www.ugr.es/~agcasco/personal/rac_ geologia/rac.htm). ASTER: (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) (Radiómetro Avanzado Aerotransportado de Emisión y Reflexión Termal): Sensor abordo del satélite TERRA, captura información de un mismo punto de la tierra cada 16 días. El sensor cuenta con tres tipos de detectores que proveen imágenes con una resolución de 14 bandas espectrales y una cobertura de 60 Km X 60 Km (360 Km2, 360.000 has) y su resolución espacial varia con la longitud de onda: 15 metros para el visible e infrarrojo cercano; 30 metros para el infrarrojo corto y 90 metros para las bandas termales. (http://www.biesimci.org/SIMCI/glosario.html). ASTER GDEM: Modelo Digital de Elevación producido A partir de imagenes ASTER. Azimut: Llamado también acimut, ángulo que forma el plano vertical que contiene una dirección dada con el meridiano local, contado en el plano del horizonte en sentido de las agujas del reloj. Como origen se toma, en unos casos, la dirección sur y en otros, la norte. (http://www.ugr.es/~agcasco/personal/rac_ geologia/rac.htm). Bandas: Los sensores remotos cuentan con la capacidad de capturar información de la superficie terrestre simultáneamente en diferentes longitudes de onda, rangos espectrales, canales o bandas del espectro electromagnético, generalmente se captura información en longitudes de onda del espectro visible y el infrarrojo para aplicaciones de uso y cobertura de la tierra. La disponibilidad de información en diferentes bandas de una determinada superficie permite realizar diferentes análisis sobre las características de los fenó- menos que en ella se presentan. (http://www.biesimci.org/SIMCI/glosario.html). Celdas: Se denominan también píxeles, se refiere a la unidad mínima de información de una imagen o un mapa raster. Es el elemento más pequeño al que un dispositivo de visualización puede asignarle de forma independiente un atributo como es el color. (http://www.geogra.uah.es gisweb /1modulosespanyol/IntroduccionSIG/GISModule/GIST_ Raster.htm). Charnela: La charnela es el lugar donde se produce la curvatura del pliegue o, si se quiere, el lugar donde los flancos se encuentran; sufre tensiones distensivas como consecuencia de la curvatura, de manera que tiende a abrirse con fallas normales. (http://es.wikipedia.org/wiki/Anticlinal). Clusters: Es una técnica multivariante que busca agrupar elementos (o variables) tratando de lograr la máxima homogeneidad en cada grupo y la mayor diferencias entre los grupos. (http://www.uoc.edu/in3/emath/docs/Cluster. pdf). DEM: Es una representación digital de la distribución espacial de la elevación de la superficie del terreno. La unidad básica de información es un valor de elevación, altura o posición vertical (coordenada Z), al que acompañan los valores correspondientes de posición horizontal (coordenadas X e Y,) expresados en un sistema de proyección, para cada uno de los puntos del terreno. (http://www.biesimci.org/SIMCI/glosario.html). Dendograma: Es la representación gráfica que mejor ayuda a interpretar el resultado de un análisis cluster. (http://www.uoc.edu/in3/ emath/docs/Cluster.pdf). Modelo de Unidades Geomorfológicas 52 ENVI: Software Environment for Visualizing Images. una fotografía aérea. (López-Cuervo e Estevez, Fotogrametría). Filtro: Es la operación que se aplica a imágenes ráster para mejorar o suprimir detalles espaciales con el fin de mejorar la interpretación visual. Modifica el valor de cada píxel de acuerdo con los valores de los píxeles que lo rodean; se trata de transformar los ND originales de tal forma que se parezcan o diferencien más de los correspondientes a los píxeles cercanos. Dependiendo del tipo, se utilizan para suavizar y eliminar ruido, o bien para realzar los rasgos lineales de una imagen. (http://www.innovanet.com.ar/gis/TELEDETE/ TELEDETE/tradiimg.htm; http://coello.ujaen.es/ Asignaturas/teledeteccion/glosario.htm). Imágen Multiespectral: Una imagen satelital multiespectral es aquella que es generada a partir de los datos recolectados por un mismo sensor en más de una banda. (http://www. biesimci.org/SIMCI/glosario.html). Firmas espectrales: Es la variación de la reflectancia en función de la longitud de onda. Es la medida cuantitativa de las propiedades espectrales de un objeto en una o varias bandas espectrales. (http://concurso.cnice. mec.es/cnice2006/material121/unidad1/firma_es.htm). Kernel o vecindario: Se entiende como una matriz de coeficientes donde el entorno del punto (x,y) que se considera en la imagen para obtener g(x,y) está determinado por el tamaño y forma del kernel seleccionado. (http://es.wikipedia.org/wiki/Procesamiento_ digital_de_im%C3%A1genes). Fisiografía: La Fisiografía comprende el estudio y entendimiento de todos los fenómenos que determinan la apariencia y características de un paisaje. Lo más importante en este aspecto es la geomorfología del área, la hidrología, la vegetación y la identificación de los “procesos fisiográficos”.(Bennema y Gelens, 1969). GPS: Acrónimo de Global Positioning System, o Sistema de Localización Global que hace referencia a un sistema mediante el cual es posible estimar las coordenadas actuales de una estación en tierra mediante la recepción simultánea de señales emitidas por varios satélites (llamados en conjunto constelación GPS) (Felicísimo, A. SF). Fotointerpretación: Es básicamente, identificar los diferentes objetos que aparecen en Interferometría: Es una técnica que consiste en combinar la luz proveniente de diferentes receptores, telescopios o antenas de radio; para obtener una imagen de mejor resolución. (http://es.wikipedia.org/wiki/ Interferometr%C3%ADa). IVC: International Vegetation Classification (Clasificación Internacional de Vegetación). Morfométria: La morfometría realiza la subdivisión del perfil y el mapa topográfico, en porciones de territorio que posean un sentido de la inclinación homogéneo y una inclinación comprendida dentro de varios rangos. (http://ggyma.geo.ucm.es/docencia/GeodinaExter2T/Documentos/0X_Morfometria.pdf). Mosaico: Composición de distintas imágenes que cubren partes del mismo territorio. Para realizar un mosaico se aplica una técnica donde múltiples imágenes de sensores remotos son digitalmente empalmadas para crear un único producto de imagen. (http://www.biesimci.org/SIMCI/glosario. html). Radar: Es un sistema que usa ondas electromagnéticas para medir distancias, altitudes, direcciones y velocidades de objetos estáticos o móviles como aeronaves, barcos, vehí- Modelo de Unidades Geomorfológicas 53 53 culos motorizados, formaciones meteorológicas y el propio terreno. (http://es.wikipedia.org/wiki/Radar). Raster: Modelo de datos para el almacenamiento de imágenes constituido por una matriz de columnas y filas, donde cada celda de la matriz (píxel) es referenciada por sus coordenadas y se une a uno o más valores de atributos. (http://www.biesimci.org/SIMCI/ glosario.html). RGB: Sigla de rojo-verde-azul . Se trata de un sistema de especificación del color basado en la propiedad aditiva de los tonos primarios que es el comúnmente utilizado en los sistemas informáticos y en la composición en verdadero o en falso color de las imágenes espaciales. (http://coello.ujaen.es/Asignaturas/ teledeteccion/glosario.htm). Reflectancia: Medida de la capacidad de una superficie para reflejar energía electromagnética en una determinada longitud de onda. Es la razón existente entre el flujo reflejado y el incidente sobre dicha superficie. Aplicado al espectro visible, suele hablarse de albedo. (http://coello.ujaen.es/Asignaturas/ teledeteccion/glosario.htm). Periglaciar: el termino periglaciar introducido por Lozinski(1909) en sustitución de circunglaciar , inicialmente refería ambientes y zonas circundantes a los grandes casquetes glaciares remanentes del Pleistoceno; sin embargo, al extenderse su uso acabo generalizándose para denominar cualquier ambiente o proceso sobre la superficie terrestre, regulado por fenómenos de hielo-deshielo. ción volcánica. Una cámara magmática es distinta a una celda de convección.es como una roca que está en un volcán. https://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mara_ magm%C3%A1tica Tefra: Se llama piroclasto (del griego πρ “fuego” y κλαστός “roto”) o tefra (del griego “ceniza”), a cualquier fragmento sólido de material volcánico expulsado a través de la columna eruptiva arrojado al aire durante una erupción volcánica.1 Petrológicamente los piroclastos son fragmentos de roca ígnea volcánica solidificados en algún momento de la erupción, lo más a menudo durante su recorrido aéreo. http://es.wikipedia.org/wiki/Piroclasto Detrito: En geología es el llamado material suelto o sedimento de rocas. Son los productos de la erosión, el transporte, la meteorización —química y física— y procesos diagenéticos (procesos geológicos externos). El material detrítico se acumula en zonas de topografía deprimida llamadas cuencas sedimentarias. Los sedimentos depositados forman lo que llamamos rocas sedimentarias (diagénesis). Un material detrítico típico y muy conocido son las arcillas que son producto de la meteorización química de los feldespatos. http://es.wikipedia.org/wiki/Detrito Cámara Magmática: es un gran repositorio subterráneo de roca fundida llamada magma. Dentro de la cámara, el magma se encuentra a gran presión, y con el tiempo puede llegar a fracturar la roca que lo envuelve. Si el magma encuentra una salida hacia la superficie terrestre, el resultado es una erup- Modelo de Unidades Geomorfológicas 54 Referencias • A.M. Felicisimo. Modelos digitales del terreno. Introducción y aplicaciones en las ciencias ambientales. Pentalfa Ediciones, 1994. of photographic interpretation. American Society of Photogrammetry, Washington, D.C., pp 631-666. • P Holmgren. Multiple flow direction algorithms for runoff modelling in grid based elevation models: Anempirical evaluation. Hydrological processes, 8:327-334, 1994. • Wood, Joseph The Geomorphological Characterization of Digital Elevation Models, Ph. D. Thesis, University of Leicester, Department of Geography, Leicester, UK, 1996. • D.G. Tarboton. A new method for the determination of flow directions and upslope areas in grid digital elevation models. Water Resources Research, 33(2):309-319, 1997 • DIKAU, R., 1989, The application of a digital relief model to landform analysis in geomorphology. En: Three dimensional applications in GIS, J. Rapper (editor), Taylor & Francis, London, pp 51-77. • R. Dikau. The application of a digital relief model to landform analysis in geomorphology. In J. Raper, editor, Three Dimensional Applications in Geographical Information Systems, pages 51-77. Taylor & Francis, London, 1989. • FARGAS, D., MARTÍNEZ-CASANOVAS, J.A. Y POCH, R., 1997. Identification of critical sediment source areas at regional level. Journal of Physics & Chemistry of the Earth, 22: 355-359. • E.E. Dikau, R. Brabb and R.M Mark. Landform classiffication of New Mexico by computer. U.S. Dept Interior, U.S. Geological Survey., 1991. • K.H. Jones. A comparison of eight algorithms used to compute slopes as a local property of the dem. In Proceedings of the GIS Research UK 1996 Conference, pages 7-12, 1996. • ARONOFF, S., 1989. Geographic Information Systems: A management perspective. WDL Publications, Ottawa, 294 pp. • BURING, P., 1960. The applications of aerial photographs in soil surveys. En: Manual • FELICÍSIMO, A., 1994. Modelos digitales de terreno. Introducción y aplicaciones en las ciencias ambientales. Pentalfa Ediciones, Oviedo, 220 pp. • KLINGEBIEL, A.A., HORWATH, E.H., MOORE, D.G. Y REYBOLD, W.U., 1987. Use of slope, aspect, and elevation mpas derived from digital elevation model data in making soil surveys. Soil Science Society of America Spacial Publication n. 20, SSSA, Madison, pp. 77-90. • MARSH, W.M., 1991. Landscape planning: Environmental applications. J.Wiley $ Sons, Inc. Toronto, Canada. • MARTÍNEZ-CASASNOVAS, J.A., 1998. Sue- Modelo de Unidades Geomorfológicas 55 55 lo-Paisaje-Erosión. Erosión por cárcavas y barrancos en el Alt Penedès – Anoia (Cataluña). Un enfoque de estudio mediante tecnologías de la información espacial: Bases de datos, SIG y Teledetección. Tesis doctoral, Universitat de Lleida, Lleida. • MOORE, I.D. Y BURCH, G.J., 1986. Modelling erosion and deposition: Topographic effects. Transactions of the ASAE, 29: 16241630. • MOORE, I.D., BURCH, G.J. Y MACKENCIE, D.H., 1988. Topographic effects on the distribution of surface soil water and the location of ephemeral gullies. Transactions of the ASAE, 31: 1098-1107. • MOORE, I.D., GRAYSON, R.B. Y LANDSON, A.R., 1991. Digital terrain modelling: A review of hydrological, geomorphological, and biological applications. Hydrological Processes, 5: 3-30. • ZEVENBERGEN, L.W. Y THORNE, C.R., 1987. Quantitative analysis of land surface topography. Earth Surface Processes and Landforms, 12: 47-56. • PEDRAZA,J. 1996.GEOMORFOLOGIA Principios, Metodos, y Aplicaciones; Madrid, Editorial Rueda S.L. 414 págs. • PALADINES,A.2005.Los Recursos No Renovables del Ecuador;Base para la Planificacion y Ordenamiento.Primera edicion. Quito,Editorial Universitaria.191 págs. • IGM; IPGH (ECUADOR); IRD (ECUADOR);1992.Los Paisajes Naturales del Ecuador; Las Condiciones Generales del Medio Natural. CEDIG.Quito,Editorial IGM del Ecuador.Volumen 1.TOMO IV.Geografia Física. 159 págs Modelo de Unidades Geomorfológicas 56
