tes is henry pacheco
TRANSCRIPT
1
INTRODUCCIÓN
Venezuela es un país sometido a un alto número de amenazas naturales,
unas del tipo geológico, otras hidrometeorológicas y las tecnológicas, tales
amenazas han causado a lo largo del tiempo efectos adversos especialmente en
las poblaciones concentradas a lo largo del eje andino- costero del país. Estas
zonas densamente pobladas demandan atención urgente en lo relacionado a la
Gestión Riesgos y Administración de Desastres, lo cual solo puede lograrse con
un conocimiento exhaustivo de las causas, distribución espacial y consecuencias
de los eventos adversos, así como los mecanismos de respuesta optima que
debe manifestar la población afectada en un momento determinado.
Con base en lo anteriormente expuesto el estudio integral de las
cuencas, de ambas vertientes del Macizo Ávila, representa en la actualidad una
necesidad vital para la búsqueda o alcance de una mejor calidad de vida de las
comunidades que habitan en el estado Vargas y en la Gran Caracas, por cuanto
el evento hidrometeorólogico extraordinario que afecto gran parte de la región
centro norte costera del territorio Venezolano en diciembre de 1999, puso en
evidencia la altísima vulnerabilidad de estas comunidades ante eventos
geológicos e hidrometeorológicos de extraordinaria magnitud.
La mayoría de la población, asentada en las cuencas objeto de estudio,
necesariamente ocupa áreas altamente inestables desde los puntos de vista
Geológico, Geomorfológico, Geotécnico e hidrológico, por cuanto afectan el
cause y llanura de inundación de los cursos de agua, el abanico y vertientes de
pendiente pronunciada, litología inestable y actividad sísmica importante.
Una de las amenazas de mayor incidencia en el territorio venezolano lo
representan los procesos de remoción en masa, constituyendo un riesgo
geológico de origen natural o inducido, que debe ser ampliamente considerado
al momento de la planificación del territorio, para el estudio de estos procesos
existe actualmente una gran variedad de enfoques, representando el análisis
espacial de la susceptibilidad un soporte cartográfico de mucha utilidad, de tal
manera que la elaboración de mapas y modelos necesarios, y la gestión de
estos desde un Sistema de Información Geográfica (SIG) es parte fundamental
2
y previa al análisis espacial propiamente dicho (Van Westen et al, 1997). En
este trabajo se desarrolla el método holístico a través del análisis estadístico
multivariado, combinando ponderadamente los factores que determinan la
inestabilidad de las vertientes; así como los agentes detonantes de los procesos
de remoción en masa, para ello se destaca el uso de las tecnologías de la
información geográfica, o como recientemente se le denomina Geomática.
A través de la geomática se utilizan los avances de la electrónica y la
informática en la producción y gestión de la información espacial, lo cual está
generando una auténtica revolución tecnológica. En la actualidad, una
planificación efectiva del uso territorial emplea tecnologías como los Sistemas
de Información Geográfica, los Sistemas de Procesamiento Digital de Imágenes,
los Sistemas de Posicionamiento Global, la Cartografía Digital, y productos de
los Sensores Remotos para el desarrollo de distintas aplicaciones en las
Geociencias. De acuerdo con Hidrográfica (2001) la Geomática se preocupa por
la medición, representación, análisis, manejo, recuperación y despliegue de
datos espaciales concernientes tanto a las características físicas de la Tierra
como a la estructura del medio ambiente. La Geomática tiene sus fundamentos
en la ingeniería topográfica pero hoy en día comprende una amplia gama en
áreas de las ciencias de medición y los sistemas espaciales de información.
Adicionalmente, la gran proliferación de sensores espaciales y aéreos de
teledetección, unido a la constante mejora en sus prestaciones y al progreso de
las técnicas de tratamiento digital de imágenes, hace que la geomática se esté
convirtiendo progresivamente en un importante complemento de las técnicas
geotécnicas, geodésicas, geofísicas y de fotointerpretación en el reconocimiento
y control de los fenómenos de remoción en masa en áreas extensas, para
efectos de este trabajo los fenómenos anteriormente mencionados serán
generalizados bajo el termino de deslizamientos.
En concordancia con lo anteriormente planteado la utilidad de los
diversos sensores remotos, que operan en el campo óptico (visible infrarrojo) y
radar del espectro, para la detección y control de deslizamientos está en
función no sólo de la resolución espacial, cobertura y resolución espectral de las
imágenes y la frecuencia de su adquisición, sino del tipo de deslizamiento, sus
3
dimensiones, su actividad, su expresión geomorfológica y el tipo de cobertura
del suelo, incluido el grado de desarrollo estacional de la vegetación. En
general, no se puede considerar un único sensor ni un único método de
tratamiento digital de imágenes que sirva para detectar la existencia de un
deslizamiento, sea activo o no, o para medir su movimiento, en cualquier
entorno geomorfológico o medioambiental. Asimismo, el reconocimiento de
deslizamientos de diverso tipo en una zona puede requerir la aplicación de más
de una técnica orientada a la localización de sus rasgos superficiales más
característicos.
Con base en lo planteado en los párrafos anteriores se presenta como
objetivo general de este trabajo, zonificar la amenaza por deslizamientos en la
vertiente norte del macizo Ávila usando las Tecnologías de la Información
Geográfica, para ello se efectúa la evaluación de la susceptibilidad del terreno,
zonificando el territorio en áreas homogéneas en función de la probabilidad de
que se produzcan fenómenos de remoción en masas, generando mapas de
amenaza por deslizamientos, los cuales presentan cierta temporalidad, ya que
con el paso del tiempo las condiciones consideradas pueden variar
considerablemente, pudiendo experimentar aumento o disminución de la
población y/o la construcción de nuevas infraestructuras, por lo que antes de
usar estos mapas se debe verificar su vigencia en atención a la fecha de
elaboración y las posibles modificaciones a las condiciones del medio físico y
urbano.
4
CAPITULO I
ASPECTOS RELACIONADOS CON EL OBJETO DE ESTUDIO
Situación Problemática
Para entender óptimamente el proceso de la Gestión de Riesgos en el
Área de estudio, debido a sus características naturales especiales, deben
abordarse dos enfoques fundamentales que son: la Gestión Integral de
Cuencas y la Gestión de Riesgos para la Prevención de Desastres.
Desde estos enfoques, se pretende proponer ideas relacionadas con el
desarrollo integral del espacio físico perteneciente a las cuencas de la vertiente
norte del macizo Ávila, en el tramo central de la cordillera de la costa.
Una primera idea a considerar es que toda acción de desarrollo debe ser
una acción de prevención y para que esto ocurra, las propuestas deben estar
diseñadas de tal manera que no generen condiciones de vulnerabilidad ni
intensifiquen las existentes. Adicionalmente, en las cuencas las acciones de
prevención son también las que tienden a disminuir situaciones vulnerables ya
existentes, con el fin de reducir el nivel de exposición a las amenazas para
mitigar el impacto de eventos naturales peligrosos.
La gestión integral de las cuencas debe suponer una apuesta por la
sostenibilidad del desarrollo y una cultura de actuación diferente, en donde el
conjunto de instituciones y personas incorporen responsablemente en sus
decisiones, criterios de seguridad tanto a corto como a largo plazo.
Intentar construir procesos de prevención de desastres ante
movimientos en masa e inundaciones debe promover el cambio de las
siguientes percepciones:
Que los fenómenos naturales peligrosos y extraordinarios son
difíciles de pronosticar, de prevenir y más aún de controlar. Esta
concepción ha dado origen a políticas y acciones dirigidas a actuar sólo
en el momento que muchos fenómenos ocurren (EMERGENCIA).
5
Que los desastres son naturales, generalmente los grandes impactos
que han generado los eventos extraordinarias están relacionados a
procesos de desarrollo, rehabilitación y reconstrucción que han generado
nuevas vulnerabilidades. Por ello, se debe incorporar en la planificación
del desarrollo el análisis de gestión de riesgos y desastres que nos ayude
a promover procesos de desarrollo adecuados a la realidad regional.
Que los fenómenos naturales son momentáneos, y después de
ocurrido el evento se presenta la “curva del olvido” en las instituciones
públicas como privadas y la población de las áreas afectadas.
En relación a los eventos catastróficos derivados de las amenazas
naturales a nivel global, Echarri (2002) expresa que en los últimos 20 años los
desastres han matado a 3 millones de personas en el mundo, causando daños
alrededor de otros 800 millones. Las pérdidas económicas causadas por
inundaciones, sequías, terremotos, volcanes, incendios forestales, etc. son
enormes. El número de desastres no ha aumentado en los últimos años pero al
ir creciendo la población, el número de personas a los que afectan está siendo
mayor cada vez. Por otra parte el traslado de muchos habitantes a las ciudades
hace que cuando se produce cualquier incidente en la proximidad de una gran
ciudad las consecuencias sean dramáticas.
En función a lo descrito, sobre el crecimiento acelerado de las ciudades,
La Gran Caracas es un extraordinario ejemplo de ello, donde la ocurrencia de
eventos naturales que ponen en riesgo al ambiente y a las poblaciones, hacen
necesario un estudio exhaustivo de las amenazas presentes, por cuanto es una
de las unidades territoriales, en Venezuela, con mayor índice de ocupación y
que evidencia un alto grado de riesgo ante los movimientos en masa; según
Ferrer (1996), en Caracas, “los deslizamientos de grandes masas de terreno y
cerros han tomado un carácter alarmante… debido a la falta de una
planificación integral de la ciudad que se anticipe al crecimiento de la misma”.
Considerando que las vertientes norte y sur del macizo Ávila están bajo
la influencia de las amenazas naturales, que en el pasado han originado
procesos morfodinámicos como los de diciembre de 1999, febrero 2005, y
6
seguirán ocurriendo manifestaciones similares que eventualmente pudieran
generar consecuencias desastrosas sobre las poblaciones, es necesario realizar
estudios que permitan el análisis detallado de las cuencas, para entender de la
manera más precisa posible las características de los eventos que pudieran
afectarlas y proponer acciones estratégicas a la comunidad y a los organismos
locales, que produzcan respuestas oportunas y eficaces ante las amenazas
detectadas.
El objetivo fundamental de este trabajo es zonificar la amenaza por
deslizamientos en la vertiente norte del macizo Ávila, usando las Tecnologías de
la Información Geográfica y desarrollar una metodología para producir mapas
de amenaza a fenómenos de remoción en masa, con el objeto de contar con
alternativas vinculadas al uso y manejo apropiado del espacio y los recursos
que en el existen, para la instalación de sistemas de alerta temprana que
permita disponer de las acciones apropiadas para una efectiva Gestión de
Riesgos.
En el desarrollo de este trabajo se procesa información bio-físico-social
útil para la gestión de riesgos, a través del uso de nuevas tecnologías de la
información geográfica, generando productos que inciden directamente en la
mejora de la calidad de vida de nuestra sociedad y su entorno. En Tal sentido,
es estrictamente indispensable que todos los planes y proyectos de desarrollo,
tanto privados como del estado incorporen obligatoriamente la variable riesgo
en su fases de estudio y diseño, estableciendo mediadas para su prevención,
mitigación y remediación, así como la supervisión en el cumplimiento de las
normativas legales vigentes, los estudios de impacto ambiental, las normas de
planificación de uso de la tierra y manejo de los recursos naturales, las políticas
de ordenamiento territorial y urbano y leyes generales como la Ley Penal del
Ambiente, Ley de Tierras, Ley Orgánica para la Ordenación Territorial, Ley de
Gestión Integral de Gestión de Riesgos Socionaturales, etc., que tiendan a
minimizar los efectos negativos sobre el ambiente, pudiendo entenderse la
planificación territorial a partir de la definición que aporta el artículo 2 de la Ley
Orgánica para la Ordenación Territorial, "...como la regulación y promoción de
7
la localización de los asentamientos humanos, de las actividades económicas y
sociales de la población, así como el desarrollo físico espacial..."
Sus propósitos centrales, de acuerdo con la misma fuente indicada,
están orientados a "...lograr una armonía entre el mayor bienestar de la
población, la optimización de la explotación y uso de los recursos naturales, y la
protección y valorización del medio ambiente como objetivos fundamentales del
desarrollo integral".
Planteamiento del Problema
Con lo anterior se sostiene que al entender la planificación territorial
como un proceso de carácter integral, más allá de la mera de planificación físico
espacial, sus fines últimos se refieren, además, al mejoramiento de la calidad
de vida de la población, considerada como el grado de bienestar de las
comunidades y de la sociedad, determinado por la satisfacción de sus
necesidades fundamentales, entendidas éstas, como los requerimientos de los
grupos humanos y de los individuos para asegurar su existencia, permanencia y
trascendencia en un espacio dado y en un momento histórico determinado.
En atención a todos los planteamientos anteriores, cabe destacar, que el
uso de la Teledetección y los SIG para estos propósitos se fundamentan, según
Ayuga (2001), Chuvieco (1996) y Barredo (1996), por ser técnicas de
observación y obtención de información perfectamente aplicables a estudios
Socio- Naturales, ya que permiten la gestión, manipulación, análisis, modelado
y representación de datos geográficos y/o especiales, logrando de esta manera
ampliar las posibilidades de manejo de información integral para la toma
acertada de decisiones en cuanto al uso, manejo, ocupación y ordenación
adecuada del espacio, para un desarrollo sustentable del mismo, lo cual implica
el aprovechamiento de los recursos disponibles, siendo necesario disponer y
manejar información oportuna, precisa, abundante y actualizada del entorno
socio- natural, la cual se expresa en componentes temáticos y espaciales,
donde el uso de herramientas que manejen eficientemente la información es
de vital importancia para la optima gerencia de los recursos, y riesgos
asociados a su aprovechamiento.
8
En concordancia con lo antes señalado, se requieren diversos elementos
de análisis y propuestas, teniendo como estrategia la Gestión Integral de
Cuencas, de tal manera que mediante un manejo adecuado de los
componentes naturales fundamentales (basado en el caso de las Cuencas de la
vertiente del macizo Ávila), se logre implementar acciones de prevención para
evitar los impactos negativos generados por eventos naturales así como
proponer el optimo aprovechamiento de los recursos. Lo antes indicado desde
luego no debe perder de vista la urgencia de la realización de acciones de
mitigación y respuesta.
Objetivos de la Investigación
General
Zonificar la amenaza por deslizamientos en la vertiente norte del Macizo Ávila
usando las Tecnologías de la Información Geográfica
Específicos
Definir las variables físico-naturales que influyen en la generación de
deslizamientos en la vertiente norte del macizo Ávila.
Aplicar la Teledetección y los Sistemas de Información Geográfica para la
obtención y automatización de las variables físico-naturales a incorporar
en un modelo de análisis geoespacial.
Aplicar técnicas estadísticas para la ponderación de las variables físico-
naturales a incorporar en el modelo de análisis geoespacial.
Definir el algoritmo de análisis a incorporar en un Sistema de
Información Geográfica para el análisis geoespacial y la generación del
mapa de Amenaza a los deslizamientos.
Calibrar los resultados obtenidos por el modelo, con la información de
eventos morfodinámicos ocurridos en el pasado, sobre el área de
estudio.
Analizar los efectos de los procesos morfodinámicos sobre los
asentamientos poblacionales en el área de estudio.
9
Proponer acciones estratégicas a la comunidad y a los organismos
locales, que generen respuestas oportunas y eficaces ante las amenazas
estudiadas.
Justificación de la Investigación
A lo largo del tiempo muchos eventos catastróficos hacen recordar que
un número importante de las ciudades más grandes del mundo se emplazan en
áreas propensas a un rango amplio de amenazas naturales, cuyos impactos se
hacen cada vez más notorios, aumentando los niveles de vulnerabilidad social.
El mismo proceso de urbanización y los cambios que suscita en las periferias
que circundan las ciudades, modifica y transforma los elementos físico-
naturales existentes, creando nuevas amenazas y, en muchos casos,
aumentando la intensidad de las ya existentes. De acuerdo con Perló (2000),
los desastres en grandes centros urbanos no pueden atribuirse a una causa
particular, sino a un conjunto de factores como son los procesos de
urbanización, de metropolización, el crecimiento urbano desordenado, la
destrucción del medio ambiente, la pobreza urbana y el bajo nivel de desarrollo
económico e institucional.
En concordancia con lo anterior Montes (1989) considera que “la región
centro-norte de Venezuela incluyendo la codillera de la costa y la serranía del
interior presentan características topográficas y climatológicas tales que le
confieren al relieve un alto grado de vulnerabilidad desde el punto de vista del
riesgo geológico”, de hecho en esta región los eventos extraordinarios de
origen geológico e hidrometereológico son muy frecuentes y tienen una larga
trayectoria, por lo que se justifica plenamente un estudio de este tipo que
pretenda aportar información útil para la toma de dediciones y el mejoramiento
de la calidad de vida de los habitantes de las áreas señaladas.
10
CAPITULO II
ASPECTOS TEÓRICOS DE LA INVESTIGACIÓN
Antecedentes
En los últimos años se ha despertado un gran interés por las
investigaciones relacionadas con los desastres de origen geofísico, que han
sucedido a nivel mundial; dichos estudios han puesto al descubierto que las
amenazas de origen natural y la vulnerabilidad de la población ubicada en
cualquier área, hace evidente la existencia e intensificación del riesgo, lo que
conduce a una alta probabilidad de ocurrencia del evento catastrófico. En
Venezuela, se han evidenciado diversos eventos producto de la mencionada
relación, que han causado un impacto a la ciudadanía y al ambiente; tal es el
caso de algunas tragedias en áreas montañosas de la Cordillera de la Costa,
causadas por lluvias extraordinarias en diferentes años, como las reportadas
por Salcedo (2000) en los siguientes eventos: En agosto de 1912 se registraron
precipitaciones severas que afectaron a Los Caracas, Anare, Caruao y
Todosana, en enero de 1914 al este de la Guaira los ríos crecieron arrasando
con plantaciones y ocasionando grandes deslizamientos que generaron perdidas
materiales y humanas. Durante el mes de mayo de 1944 se presentó una fuerte
tormenta de dos horas de duración que registro una intensidad de 2,09
mm/minuto; durante ese mismo año pero en el mes de noviembre se evidenció
una gran crecida del Río Mamo, la cual arraso con la carretera principal y varias
viviendas humildes. Durante el año 1948 en el mes de agosto se registró una
tormenta de aproximadamente 3,5 horas de duración que ocasionó una
inundación en Maiquetía, Macuto y sus alrededores, debido a que la mayoría de
los ríos se desbordaron y acabaron con casas, puentes, animales, plantas,
existiendo también pérdidas humanas. En febrero de 1951 se desató una
tragedia de gran magnitud que inundó todo el Litoral Central, afectando incluso
la Vertiente Sur (Río Guaire), ya que, antes del desastre hubo dos semanas
continuas de lluvia, lo que generó altos volúmenes de caudal, que ocasionaron
el desbordamiento de todos los ríos.
11
Así mismo Montes (ob. cit.) hace referencia al evento de septiembre de
1987 en la cuenca del río Limón, estado Aragua, donde se produjeron lluvias
por 5 horas consecutivas que sobresaturaron los suelos, derivando movimientos
o deslizamientos que erosionaron las vertientes movilizando cargas de
sedimentos de gran volumen, ocasionando así inundaciones en la parte media y
baja de la cuenca, evidenciándose daños considerables. Más recientemente
en diciembre de 1999 el país recibió una devastadora precipitación
específicamente en el estado Vargas y en zonas de Caracas, dejando perdidas
humanas significativas y perdidas materiales insuperables; este fenómeno logró
sobresaturar el suelo e iniciar grandes movimientos en masas.
Estos fenómenos de remoción en masa también han ocurrido en otras
regiones de Venezuela, así Suarez (2008) reporta el alud torrencial del 4 de
julio de 2004 en la ciudad de San Felipe Estado Yaracuy, siendo las
precipitaciones intensas, superando los 50 mm en 4 horas, las causas de tales
aludes, los cuales generaron una mezcla de agua y sedimentos que superaron
la capacidad del cauce, ocupando literalmente las calles y avenidas del barrio El
Cerrito en la zona alta de la ciudad, causando muertes, heridos, destrucción de
viviendas y pertenencias donde el espesor de los sedimentos, en algunos casos
casi alcanzo el techo de las casas. Los factores que se combinaron para
producir este alud, son los ismos que se presentan en el área de estudio, a
saber: relieves montañosos con altas pendientes, litología altamente friable tipo
esquistos, aéreas desprovistas de vegetación con formación de cárcavas,
modificación del cauce natural y emplazamiento poblacional en las llanuras de
inundación y abanico de los ríos.
El mismo autor señala la ocurrencia de un fenómeno similar en la
población de Araira, Estado Miranda, durante la segunda semana de febrero de
2005, ya que una vaguada se desplazó sobre la región costera occidental y
central, afectando seriamente a la población de Araira el día 10 de febrero,
cuando la pertinaz lluvia genero un alud torrencial que transportó agua,
sedimentos, rocas y troncos de árboles hasta el área poblada de la ciudad,
inundando y sedimentando las calles y viviendas ubicadas en la parte plana,
constituida por la llanura de inundación de los cursos de agua. Los
12
desbordamientos de los ríos Capayita y Araira en la población de Araira,
destruyeron parcialmente al pueblo, reportándose varios fallecidos y un
centenar de damnificados. También quedaron destruidas las parcelas dedicadas
a la agricultura ubicadas en las riberas de ambos ríos.
Por otro lado Roa (2007) reporta que durante los días 11 y 12 de febrero
del 2005, intensas precipitaciones afectaron el occidente de Venezuela y
particularmente la zona andina, donde se localiza la cuenca del río Mocotíes.
Dado que los meses de diciembre, enero y febrero se corresponden,
históricamente, con el período seco de la vertiente lacustre de la cordillera de
Mérida, este inusual evento fue ocasionado por una vaguada atmosférica, que
generó lluvias extraordinarias, particularmente en la cuenca del Mocotíes. Este
evento meteorológico sirvió como detonante de todo un proceso de
movimientos de masa y erosión en las vertientes (por el intenso escurrimiento y
pérdida de cohesión de los suelos debido a su saturación hídrica), que dada su
momentaneidad y simultaneidad, generó destructivos flujos de detritos (debris
flow), los cuales, en el caso del área analizada, se canalizaron a lo largo del
curso del río Mocotíes y sus afluentes. Si bien la intrincada topografía presente
en esta cuenca permitió en gran parte, el confinamiento de los flujos de detritos
en ciertos segmentos, éstos fueron totalmente perjudiciales, causando pérdidas
humanas y de infraestructuras. El impacto negativo de este evento natural en la
cuenca del Mocotíes está asociado directamente a la vulnerabilidad de ciertas
áreas a este tipo de fenómenos, siendo esta vulnerabilidad una funesta
combinación de áreas susceptibles a deslizamientos / flujos de detritos y una
arbitraria ocupación / uso antrópico de éstas.
En función de los antecedentes mencionados se puede inferir que debido
a la dinámica de los ríos, a las características geológicas, geomorfológicas y
climatológicas de ciertas áreas e incorporando la intervención antrópica, estos
eventos han causado grandes perdidas humanas, materiales y ambientales que
han generado gran interés hacia el estudio de dichos fenómenos en áreas
específicas, con características físicas similares; con el fin de desarrollar una
cultura para la Reducción del Riesgos en función de alertar y educar a la
13
población con la finalidad de mitigar las consecuencias de estos eventos sobre
el hombre y el ambiente.
Es conveniente señalar que en los eventos catastróficos indicados se
generaron grandes pérdidas materiales y humanas que han aumentado al
pasar de los años, debido al crecimiento de la población y a su asentamiento en
zonas vulnerables con evidentes amenazas de origen natural como los sismos,
las inundaciones y los movimientos en masas entre otros.
En relación a este aumento de la población, en Venezuela es observable
desde hace más de 30 años, así Aguilera (1975) indica que una de las
características más notables que presenta la población venezolana es su
desigual distribución en todo su territorio; este autor afirma que en efecto, es
muy común decir que “la mayor parte de la población del país se encuentra en
la unidad costa – montaña, mientras que los Llanos están parcialmente
ocupados y la Guayana prácticamente desocupada”.
Cabe destacar, que la Región Capital desde hace mucho tiempo ha
registrado un incremento acelerado de la población, que conjuntamente con
factores como relieve, geología y climatología juegan un factor importante en
las características físico naturales presentes hoy día en dicha área, por lo cual
adquiere importancia el estudio de este medio físico. Este aspecto lo asevera el
autor Ferrer (1996) al señalar que el crecimiento acelerado de la ciudad de
Caracas se ha agravado con el traslado de grandes masas populares desde el
interior de la República hacia la ciudad en busca de vivienda y fuentes estables
de empleo.
En concordancia con lo anterior, Stochausen y otros (2002 y 2000)
concluyen que los deslizamientos, aludes y deslaves en el valle de la quebrada
Tacagua en diciembre de 1999 se deben principalmente a la conjunción de al
menos tres factores: 1) la litología, por un lado los Augengneis de Peña de
Mora que la hace muy susceptible a la meteorización tanto química como
mecánica, que permite la formación de un suelo saprolítico por un lado y la
fracturación de grandes bloques de roca por el otro; y la Unidad litodémica Las
Mercedes compuesta de esquistos grafitosos muy deleznables y que tienden a
deslizar en laderas de alta pendiente. 2) La ocurrencia de lluvia antecedente
14
durante los primeros días de diciembre saturaron los suelos de las laderas del
Ávila, aumentado su peso y disminuyendo la fricción entre los granos. 3) El
evento disparador: las lluvias caídas durante el 15 y 16 de diciembre que
desencadenaron los derrumbes, deslaves y ocasionaron los aludes torrenciales.
Dadas las condiciones iníciales en el Ávila (factores 1 y 2 del párrafo
anterior), los derrumbes, deslaves y aludes, en principio también pueden ser
activados mediante un sismo de mediana intensidad, mayor a 6 en la escala de
Richter, pero se debe realizar una investigación más a fondo al respecto,
considerando que la zona norte de Venezuela se ubica en una zona sísmica con
sismos históricos e instrumentales de magnitud mayor a 6. Finalmente,
comentan estos autores que el el hecho de que las personas construyeran
viviendas informales sobre deslizamientos fósiles, sobre los lechos de las
quebradas (especialmente en Blandín) e intervinieran ntrópicamente los suelos
y laderas de alta pendiente (especialmente los esquistos de Las Mercedes),
aumentó considerablemente la vulnerabilidad del área y fue la causa principal
de las pérdidas humanas.
Lo reflejado en párrafos anteriores, plantea la necesidad de una efectiva
Gestión de Riesgos, donde las distintas amenazas se enfrenten de manera
sistemática con estrategias que conlleven a la reducción de la vulnerabilidad,
considerándose esta de acuerdo con Lavell (2002) como la “predisposición o
susceptibilidad física, económica, política o social que tiene una comunidad de
ser afectada o de sufrir efectos adversos en caso de que un fenómeno peligroso
de origen natural o causado por el hombre se manifieste”. El fenómeno de
origen natural o antrópico al que se hace referencia anteriormente, es lo que en
materia de riesgo se denomina amenaza, la cual, es definida por el mismo autor
como “Peligro latente que representa la posible manifestación dentro de un
período de tiempo y en un territorio particular de un fenómeno de origen
natural, socio-natural o antropogénico, que puede producir efectos adversos en
las personas, la producción, la infraestructura, los bienes y servicios y el
ambiente”.
En relación a lo antes expuesto, es imprescindible señalar que la
vulnerabilidad por la amenaza en función a las capacidades de respuestas de
15
los entes competentes generan el riesgo, en la presente investigación se esta
en acuerdo con la definición de riesgo como: “la probabilidad de que un evento
exceda un valor especifico de daños sociales, económicos y ambientales, en un
lugar dado y durante un tiempo de exposición determinado”. Lavell. (Ob. Cit.).
En consecuencia se hace necesario una efectiva gestión de riesgo, definida por
como el “Proceso social complejo que conduce al planeamiento y aplicación de
políticas, estrategias, instrumentos y medidas orientadas a impedir, reducir,
prever y controlar los efectos adversos de fenómenos peligrosos sobre la
población, los bienes, servicios y el ambiente”.
Características de los Fenómenos de Remoción en masa
Para un entendimiento efectivo de la Gestión de Riesgos deben
estudiarse los procesos generadores de las amenazas de interés, como lo son
los movimientos en masa e inundaciones; los primeros se consideraran como
movimientos pendiente abajo, de rocas, regolita y suelos, bajo la influencia
directa de la gravedad. La definición de los fenómenos de remoción en masa es
utilizada en diferentes investigaciones como flujo de detritos, deslaves, aludes
torrenciales, derrumbes y deslizamientos. Para el caso particular de esta
investigación, todos términos mencionados anteriormente y los demás que
impliquen fenómenos de remoción en masa pueden ser englobados bajo el
término general de deslizamientos. (Cruden, 1991).
Los procesos de remoción en masa son aquellos que involucran el
movimiento de los materiales formadores de las laderas bajo la influencia de la
gravedad (por la cual también se les conoce como procesos gravitacionales) y
sin la asistencia primordial de algún agente de transporte fluido (Brunsden,
1979). El término procesos de remoción en masa agrupa los diferentes tipos de
movimiento de material (llámese rocas, detritos o derrubios, tierra o suelo) que
ocurren en las laderas sin importar el mecanismo involucrado. De tal forma que
incluye la caída o desprendimiento de materiales, los vuelcos, deslizamientos,
expansiones laterales, flujos y los movimientos complejos, estos últimos
resultados de la combinación de dos o más de los anteriores tipos.
16
Los términos procesos gravitacionales, procesos de ladera y movimientos
de ladera son sinónimos del término procesos de remoción en masa. En español
el término “deslizamiento” o “deslizamiento de tierra”, se ha utilizado
indistintamente para englobar los procesos de remoción en masa, ocasionando
una confusión en la terminología. En un sentido estricto, el significado del
término deslizamiento implica el movimiento de material sobre un plano o
superficie, lo cual indica que es un tipo de proceso de remoción en masa con un
mecanismo de movimiento específico. Sin embargo se puede usar el termino
deslizamiento al despréndese de la traducción que se ha hecho de la palabra
landslide (empleada en inglés también como sinónimo de procesos de remoción
en masa), lo que en español se ha denominado como “deslizamiento”, y no
como movimiento del terreno, su significado real.
De acuerdo con Terzaghi (1960) las causas de la ocurrencia de los
procesos de remoción en masa se pueden dividir en dos: 1) Causas externas
que producen un cambio en el campo de esfuerzos, pero no en la resistencia de
los materiales y 2) Causas internas que disminuyen la resistencia de los
materiales sin cambiar el campo de esfuerzos. Este trabajo se centra en los
cambios externos debido a las variaciones en el régimen pluvial y, por ende, en
las condiciones de humedad del suelo, así como también considera la
topografía local, los rasgos estructurales y litológicos como factores de control
de los deslizamientos que ocurren en la zona de estudio.
Los movimientos en masas involucran una variedad de formas y procesos
que incluyen el transporte ladera abajo de suelo y material de roca bajo la
influencia gravitacional, y que constituyen una clara amenaza en
áreas montañosas. Así se entiende de Varnes (1978), Cruden y Varnes, (1996),
cuando definen que para la generación de estos movimientos, deben
presentarse al menos dos elementos fundamentales: relieve (topografía del
terreno) y un estímulo externo o disparador (lluvias, sismicidad, actividad
volcánica y/o actividad antrópica), en la Cordillera de la Costa el agente
detonante más frecuente es la lluvia, la cuál permite que los suelos se saturen
de agua, adicionándoles más peso, lo que facilita la ocurrencia de eventos de
este tipo. Por otro lado, los parámetros que definen la actitud de las rocas en
17
ocasionar movimientos en masas de distintas características y extensiones,
deben considerar las diferentes unidades litológicas que caracterizan el sustrato
rocoso que aflora a lo largo y ancho del área de estudio; definir las rocas que
componen un determinado afloramiento y posición de cada uno de ellos en el
subsuelo puede ser definitivo para los efectos de la estabilidad de una ladera.
Asimismo, la conformación geo-estructural del área se debe caracterizarse para
conocer la disposición de las capas rocosas, ya que, este aspecto representa el
escenario en donde se ubican los potenciales planos de despeje de muchos de
los movimientos en masas. Y finalmente la configuración topográfica
representa el último de los tres elementos, prácticamente invariables en el
tiempo, de los cuales depende la posibilidad de las rocas a movilizarse.
En síntesis, la ocurrencia, la intensidad y la dimensión de estos eventos
depende de las condiciones del sitio y de otros factores variables en el tiempo
como son, por ejemplo, las condiciones climáticas y la cobertura vegetal.
De acuerdo con Hutchinson (1968), dentro de los elementos variables en el
tiempo hay que considerar los causantes a movimientos en masas; en tal
sentido cualquier acción que pueda modificar el equilibrio de una ladera debe
ser considerada como causa desestabilizante y se pueden señalar las
siguientes:
Aumento del peso de volumen o peso específico aparente causado por
presencia de agua en el terreno o por intensas precipitaciones.
Incremento de la inclinación del talud o ladera por causas naturales
(erosión al pie de la vertiente) o artificiales por actividades antrópicas.
Disminución de la cohesión por efecto de las aguas subterráneas que
actúan como solución del cemento que mantiene unidas las partículas,
ablandamiento del material, ensanche de fracturas por acción solvente
de las aguas, especialmente en rocas calcáreas.
Sobrecarga de la ladera por superposición de nuevos materiales
detríticos sobre otros más antiguos (materiales provenientes de un
deslizamiento sobre otro más antiguo).
18
Disminución de la fricción entre una porción de ladera (una capa o
varias capas) y el sustrato rocoso debido a la acción erosiva de las aguas
subterráneas especialmente por cambios litológicos.
Los movimientos en masa no son iguales en todos los casos, y para poder
evitarlos o mitigarlos es indispensable saber las causas y la forma como se
origina cada uno de ellos, entre los principales destacan los que se describen a
continuación: (Corominas, J. y García Y. 1997).
Caída
Una caída se inicia con el desprendimiento de suelo o roca en una ladera muy
inclinada. El material desciende principalmente a través del aire por caída,
rebotando o rodando. Ocurre en forma rápida sin dar tiempo a eludirlas.
Volcamiento
Consiste en el giro hacia delante de una masa de suelo o roca respecto a un
punto o eje debajo del centro de gravedad del material desplazado, ya sea por
acción de la gravedad o presiones ejercidas por el agua.
Deslizamiento
Es el movimiento, hacia abajo de una ladera, de una masa de suelo o roca el
cual ocurre principalmente sobre una superficie de ruptura o falla (debilidad del
terreno) y se puede presentar de dos formas:
Deslizamiento Rotacional: Los desplazamientos ocurren o tienen lugar a lo largo
de una superficie de ruptura de forma curva o cóncava.
Deslizamiento Traslacional: Consiste en el desplazamiento de una masa a lo
largo de una superficie de ruptura de forma plana u ondulada.
Flujos de tierra
Son movimientos lentos de materiales blandos. Estos flujos frecuentemente
arrastran parte de la capa vegetal.
Flujos de lodo
Se forman en el momento en que la tierra y la vegetación son debilitadas
considerablemente por el agua, alcanzando gran fuerza cuando la intensidad de
las lluvias y su duración es larga.
Reptación
19
Es la deformación que sufre la masa de suelo o roca como consecuencia de
movimientos muy lentos por acción de la gravedad. Se suele manifestar por la
inclinación de los árboles y postes, el corrimiento de carreteras y líneas férreas
y la aparición de grietas.
A pasar de estas definiciones, en muchas ocasiones se generaliza con el
término deslizamientos indistintamente para cualquiera de ellos y en este caso
se utilizará tal generalización.
Clasificación de los deslizamientos según el movimiento
Dependiendo de la velocidad, los deslizamientos se pueden clasificar en: rápidos y lentos.
Rápidos:
Alcanzan velocidades hasta de metros por segundo y se pueden originar en
zonas con pendientes muy fuertes y empinadas, donde domina la caída de
rocas y residuos que se acumulan formando un talud, o se puede producir al
deslizarse una gran masa en segundos o minutos. Entre ellos tenemos,
desprendimientos y flujos de lodo.
Lentos:
Las velocidades son del orden de centímetros o metros por año. Se caracterizan
por transportar gran cantidad de material. Evidencias que muestran la
presencia de un deslizamiento lento son: la inclinación de los árboles a favor de
la pendiente, la inclinación de cercas, el agrietamiento de casas, etc.
Variables de influencia para generar deslizamientos Para entender claramente el comportamiento de cada uno de los factores
involucrados en la generación de fenómenos de remoción en masa es necesario
tener en cuenta el comportamiento de cada variable, según se detalla a
continuación:
20
Geología
De acuerdo con Urbani (2000), Urbani y Otros (2000) la geología es una
de las principales variables ambientales que intervienen en la estabilidad de las
laderas, vertientes o taludes, para ello se consideran los siguientes indicadores.
Litología
Esta puede ser valorada a partir de varias propiedades como:
composición mineralógica o tipo de material (roca o formación superficial),
textura, estructura, grado de meteorización y grado de fracturamiento. Para
este alcance del modelo el factor litología se evaluará a partir de la
caracterización mineralógica y la información cronoestratigráfica.
Estructuras
Teniendo en cuenta que este análisis es regional, el grado de
fracturamiento de los materiales litológicos se estimará a partir de la cartografía
de fallas geológicas del mapa geológico. Como criterio de valoración de este
parámetro se tomará la susceptibilidad directamente proporcional a la densidad
de fracturamiento y la distancia a fallas principales.
Geotecnia
La estabilidad del suelo, según Amundaray (2000), está controlada por
condiciones intrínsecas de orden químico, físico y biológico como: la textura, la
estructura, los coloides (calidad mineralógica y física de las arcillas y de la
materia orgánica), la profundidad del perfil, la densidad aparente, la porosidad,
y la plasticidad entre otras, condiciones que determinan la resistencia al corte y
dinámica de factores externos como el agua, la pendiente, el uso y la
cobertura. La estimación de la estabilidad y susceptibilidad de los suelos a
procesos morfodinámicos (movimientos en masa) se realiza con base en la
estructura y dinámica del agua. - óxidos y arcillas - humus y las fuerzas de
atracción y dispersión (fuerzas de Van der Waal’s).
Desde el punto de vista físico las arcillas se interpretan desde su cualidad
de consistencia y plasticidad, considerada como los umbrales mediante el cual
los minerales arcillosos pasan de estado sólido - plástico y liquido. Un segundo
criterio para la evaluación de la estabilidad o susceptibilidad de los suelos, es la
dinámica del agua en el perfil, la cual es controlada por las propiedades
21
fisicoquímicas y biológicas y que a diferencia de la erosión, no actúa un agente
de transporte (agua, hielo, viento); sin embargo el agua se encuentra
íntimamente asociado a la estabilidad inicialmente incrementando el peso de la
masa a desplazarse y al ayudar al flujo descendente, una vez iniciado el
movimiento en masa, ya que estrecha el límite plástico y en consecuencia el
proceso de fluidez. Igualmente ocasiona un aumento de la presión del aire
contenido en los poros y ejercen una fuerza que se manifiesta en
desplazamiento de los materiales. El suelo propiamente dicho es uno de los
receptores y reguladores del agua, factor muy dinámico que altera los estados
de equilibrio relativo o de estabilidad. La dinámica del agua en el suelo se
puede estimar mediante la capacidad de almacenamiento y regulación. (Lumb,
1975; Bligth, 1997)
Dentro del ciclo hidrológico, el agua que pasa por los suelos puede:
infiltrase, escurrirse, ascender y almacenarse, de acuerdo con las características
fisicoquímicas y biológicas. Para el análisis de estabilidad y en lo relacionado
con los movimientos en masa, estas dinámicas se interpretan a partir de los
indicadores de capacidad de almacenamiento y retención de humedad,
considerando el agua como una masa que incrementa el peso y por lo tanto
facilita los movimientos en masa. Existen mecanismos por los cuales el agua es
retenida y almacenada en el suelo y están relacionadas a fuerzas derivadas de
las interfases líquido - aire o sólido - líquido del sistema suelo agua. Algunos
minerales del suelo como las arcillas pueden almacenar el agua dentro de su
estructura cristalina y provoca la expansión y contracción volviéndolas muy
dinámicas ante los cambios de humedad.
Erodabilidad del suelo
La erodabilidad del suelo se conoce como la mayor o menor
susceptibilidad del material edáfico de ser disgregado y transportado por los
agentes erosivos. Para calcular este índice se emplea la metodología propuesta
para la Ecuación de Pérdida de Suelos (Wischmeier y Smith, 1978), donde el
factor K se calcula en función de cuatro componentes: la textura, la estructura,
el contenido de materia orgánica y la permeabilidad; otros componentes que
22
también se han utilizado para otros estudios son la estabilidad de los agregados
o la capacidad de infiltración. El índice de erodabilidad en el presente modelo se
calculó a partir del componente textural, la profundidad, y la materia orgánica.
Factor textural de las unidades de suelos
La textura en el suelo es un factor importante para la regulación del
agua y del aire en el mismo, y por tanto en el grado de permeabilidad, el cual
influye en mayor o menor grado en el proceso erosivo. Las texturas que
corresponden a la categoría de muy finas a finas, son impermeables tanto al
aire como al agua, por lo tanto son las menos adecuadas en la regulación de
estos dos factores externos, constituyéndose en unidades de suelos donde el
agua no penetra sino escurre por la superficie; las texturas gruesas y muy
gruesas, actúan en forma contraria, son totalmente permeables, el agua
penetra en forma exagerada y su movilización no se puede controlar; las
texturas más adecuadas contra los efectos erosivos son las medias, porque
permiten ejercer un mayor control en la regulación del agua y del aire. (Iriarte
y otros, 200)
Calificación textural
Como la textura de los suelos es sólo uno de los factores que forman
parte del índice de erodabilidad, cada clase textural dependiendo de la
proporción relativa en que se encuentran las partículas minerales, recibe una
calificación de acuerdo con la posibilidad de desagregarse y contribuir con la
erosión; con base en lo anterior, las clases texturales se agruparon en
intervalos de clase, siendo los índices mayores los que menor resistencia
ejercen hacia la erosión; estos índices se homologaron con la clasificación
empleada por Ortiz y Ortiz (1984), en la República Mexicana para determinar su
aplicación en el modelo.
La cantidad y tipo de poros del suelo son los que regulan tanto la tasa de
infiltración como la escorrentía. La tasa de infiltración se define como la
cantidad de agua que penetra en el suelo por unidad de área y tiempo
(Richard, 1952). Generalmente en el estado inicial es alta, especialmente si el
suelo está seco, y decrece progresivamente, tendiendo asintóticamente a un
23
valor constante que se conoce como tasa de infiltración final (Dunin, 1976).
Atendiendo a estos criterios podemos decir que son numerosas las
ecuaciones que se han propuesto para describir la evolución de la infiltración
con el tiempo (Green y Ampt, 1911; Horton, 1940; Philipp, 1954; Holtan, 1961).
La variación de la razón de infiltración con el tiempo depende del contenido en
humedad inicial, textura y estructura del suelo. En algunos casos, un descenso
en la razón de infiltración es una consecuencia de la degradación de la
estructura del suelo, especialmente en suelos que no están protegidos del
impacto directo de las gotas de lluvia.
Generalmente, la infiltración final se considera como un valor constante
que caracteriza cada tipo de suelo y consecuentemente debe ser independiente
de la intensidad de lluvia. Sin embargo, hay muchos estudios que muestran que
la intensidad de lluvia puede afectar a la intensidad de infiltración. (Nassif y
Wilson, 1975; Johnson y otros, 1980; Simón y otros, 1995). En definitiva, se
llama textura a la composición elemental de una muestra de suelo, definida por
las proporciones relativas de sus separados individuales en base a masa (arena,
limo y arcilla). Para determinar la textura se utilizan los triángulos texturales. El
triángulo de mayor uso a nivel mundial, es el diseñado por el USDA (figura 1) y
por ende será usado en esta investigación.
Pedregosidad del suelo
En términos generales, la pedregosidad del suelo está dada por la
presencia de fragmentos de roca o “piedras” con diámetro, equivalente, igual o
mayor que 2 mm. De acuerdo con Andrades y otros (2007) la pedregosidad del
suelo, a partir de cuyo conocimiento se analiza el papel de los fragmentos de
roca en el suelo, interviene fuertemente en procesos como la erosión,
escorrrentía, evaporación, retención y movimiento del agua en el perfil; en
atención a las características siguientes:
– Su composición química y mineralógica.
– Su forma posición y distribución en el perfil del suelo.
– Su tamaño y proporción relativa (relaciones de peso-volumen, relaciones con
la fracción fina).
24
– Las características hidrofísicas que el contenido de fragmentos de roca
imparten al suelo (relaciones agua-suelo-piedra y aire-suelo-piedra).
Todo ello, de acuerdo a los citados autores, tiene una influencia
relevante en la respuesta hidrológica del suelo, su productividad y
susceptibilidad a la degradación.
En este trabajo se propone y evalúa una metodología de estimación del
Índice de Erosión potencial y real combinando algunas de las características del
suelo mencionadas anteriormente con los datos de precipitación y temperatura
así como la cobertura vegetal.
Figura 1. Triangulo textural de la USDA
Inclinación de la Pendiente
La pendiente es uno de los principales factores dinámicos y
particularmente de los movimientos en masa, ya que determinan la cantidad de
energía cinética y potencial de una masa inestable, por lo cual se califica la
susceptibilidad con los intervalos de pendiente; obtenidos del mapa de
pendiente elaborado con la información del mapa topográfico, aumentando la
susceptibilidad a mayor grado de inclinación de la pendiente en función de su
25
energía cinética y potencial, determinada por las características topográficas,
las cuales tienen una notable influencia sobre numerosas variables que
intervienen en la formación y dinámica de los ecosistemas, y es uno de los
mayores determinantes de los procesos de erosión y transporte de agua (tanto
flujo superficial como subsuperficial) y de materiales, por tanto prácticamente la
totalidad de los modelos que simulan los procesos de movimiento de agua en
el suelo, y los derivados de erosión y deposición de materiales, incluyen datos
relativos al grado, la forma y la longitud de la pendiente. Adicionalmente en el
análisis de los procesos hidrológicos a nivel de cuenca de drenaje, se requieren
también datos como la superficie de la cuenca y subcuencas de drenaje, la
densidad de la red de drenaje, la amplitud del relieve de las unidades, o la
conectividad entre unidades de terreno que definan como el agua se mueve en
el paisaje.
Precipitación
Evaluación de la lluvia como evento detonante
De acuerdo con los estudios de La The Japanese Geotechnical Society
(1997) en la metodología para determinar la relación lluvia – deslizamiento,
consideran que existen dos tipos de efectos principales de la lluvia: “El efecto
acumulativo de la lluvia de largo plazo, varios días, y el efecto inmediato de la
lluvia de corto plazo, que se presenta justo antes de la ocurrencia del
deslizamiento”. Para el efecto de este estudio se asume la lluvia de largo plazo
de 1 a 15 días antes del deslizamiento dependiendo del sitio, y la de corto plazo
del orden de 1 a 24 horas.
Análisis de la lluvia antecedente – larga duración
Este método aporta un elemento en la predicción de movimientos en
masa basado en la precipitación acumulada o antecedente de semanas previas
a la ocurrencia del evento y difiere según las condiciones locales de los suelos y
del régimen climático, por lo que el método debe ser aplicado a cada sitio en
estudio. El estudio consiste en establecer relaciones estadísticas de la lluvia con
el deslizamiento, cuantificando los componentes de intensidad, duración y
frecuencia con el fin de sintetizar un modelo de comportamiento de la zona a
26
estudiar y así contribuir al pronostico de los mismos; para esto deben
seleccionarse los sitios con eventos de deslizamientos causados por lluvia, que
cuenten con buena información pluviométrica.
Para cuantificar las relaciones de intensidad - duración o volúmenes de
agua relacionados con la ocurrencia de deslizamientos, se debe contar con
series históricas de lluvia completas, con un buen período de registro a nivel
diario (en lo posible mayores a 15 años). Estas series se analizan
estadísticamente utilizando métodos de inferencia estadística y aplicando la
teoría de las probabilidades. De Acuerdo con Mayorga (2003) la metodología
está basada en el cálculo de lluvia acumulada en distintos períodos, clasificados
en intervalos, según su nivel de probabilidad estadística. Con el procesamiento
de la información pluviométrica diaria de la estación más cercana al sitio de
ocurrencia del evento, se sistematizan los datos diarios de tal forma que
permitan el análisis de probabilidades por medio de la distribución Gumbel
(distribución que más se ajusta, porque fue desarrollada para su aplicación en
problemas de valores extremos). La distribución de Gumbel permite encontrar
la probabilidad de excedencia o el periodo de retorno para cualquier valor a
partir de los datos de la serie histórica, calculando para cada valor de la serie
histórica la probabilidad de excedencia utilizando la ecuación de Weibull. El
método comprende la elaboración de la curva regresiva de lluvias acumuladas
cuyo procedimiento general a seguir es según Castellanos (1996), Castellanos y
González (1996, 1997), Wieczorek y otros (2001) y Moreno y Otros (2006), el
siguiente: A partir de la serie histórica de precipitación diaria regresiva para el
evento se elabora una serie de sumas acumuladas regresivas iniciando desde el
día en que ocurrió el deslizamiento hasta los 3 a 6 meses anteriores
(dependiendo del análisis de cada caso). Se gráfica una curva en forma
regresiva para el evento a partir de lluvias críticas, tomando como origen el día
en que ocurrió el deslizamiento. Desde el día en que ocurrió el movimiento con
un valor de lluvia hasta el día en que no hay lluvia, para este momento se lee
la precipitación acumulada en mm, y la duración en días (umbral de
precipitación). De la curva se pueden obtener varios umbrales de precipitación
(es decir, después de períodos cortos de no lluvia se puede reactivar otro
27
periodo de lluvia) los cuales dependen de la intensidad de lluvia de la zona.
Construcción de series parciales de la información diaria (con el periodo
completo de registro) con los valores de la duración de los umbrales: es una
serie de sumas acumuladas para cada duración (D), es decir que se suma la
serie de lluvia diaria en intervalos según cada duración. De las anteriores series
parciales se construyen series de máximos multianuales.
Obtención de umbrales críticos con sus respectivos periodos de retorno y
cálculo de la relación lluvia - deslizamiento para cada fenómeno de remoción en
masa: con los umbrales de lluvia se determinan los periodos de retorno de
cada uno de ellos a partir de distribuciones de densidad de probabilidad para
valores extremos y luego se toma el umbral más crítico. Se toma como la lluvia
acumulada crítica representativa de cada estación la de mayor periodo de
retorno, pues es el evento menos frecuente.
En resumen se tiene que con una buena información pluviométrica en la
zona, es posible cuantificar la relación intensidad – duración de lluvia o los
volúmenes de agua que han caído como precipitación en determinadas épocas
y su relación con la ocurrencia de deslizamientos. Entonces se puede establecer
que para los valores superiores a la lluvia crítica se aumenta la posibilidad de
ocurrencia de deslizamientos en la región de estudio. Sin embargo como es
bien conocido para el área de estudio no existe una buena información
pluviométrica, a pesar de las iniciativas de algunas instituciones que han
instrumentado algunas cuencas en el Ávila, lo cual esperamos pueda ser de
mucha utilidad en el futuro, por lo tanto actualmente debemos utilizar métodos
alternativos como se discute a continuación.
Efecto erosivo de las precipitaciones
La determinación de un índice que describa el efecto erosivo de las
precipitaciones constituye un problema que ha sido abordado durante años por
distintos autores. Existen numerosos trabajos que han desarrollado
aproximaciones a este tipo de índices (Wischmeier y Smith, 1978; Fournier,
1960) y a su uso en la evaluación del riesgo de erosión.
28
Con ese objetivo, Wischmeier, (Ob. Cit.) propuso un índice de erosividad
de la lluvia para ser utilizado por la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo
(USLE, por sus siglas en ingles), conocido como factor R. Este índice se deduce
a partir del producto de la energía cinética liberada por la lluvia (E) y la máxima
intensidad de precipitación durante un intervalo de 30 minutos (I30) de la
tormenta.
El factor R constituye uno de los índices de erosividad de la lluvia cuya
aplicación está más extendida. Sin embargo, para el área de estudio y muchas
otras regiones de Venezuela no existe una base de datos pluviográfica
suficientemente densa o antigua como para calcular el valor de R a escala de
detalle. En tal sentido, diversos autores han apuntado la dificultad de la
extrapolación de los valores registrados debido a la alta variabilidad espacial y
temporal de la agresividad pluvial. Además, dada la dificultad que entraña el
cálculo del factor R de la USLE, ya que debe calcularse la energía cinética y la
intensidad de las tormentas de forma aislada y durante un número elevado de
años, diversos autores han intentado relacionar el factor R con parámetros más
fáciles de obtener y calcular. Con este propósito, Fournier (Ob. Cit.) estableció
el índice de agresividad climática o Índice de Fournier (IF), que muestra una
alta correlación con la cantidad de sedimentos arrastrados por la escorrentía,
así Morgan y otros (1998), al estudiar la relación entre el drenaje y el clima en
Malasia, concluyó que el IF puede considerarse como un buen indicador del
riesgo de erosión en cárcavas. El cálculo del IF se realiza a partir de los datos
pluviométricos de estaciones meteorológicas representativas, según la siguiente
ecuación:
Usando el Índice de Fournier ICONA (1988) realizó la determinación del
factor R de la USLE a partir de registros de la red pluviométrica convencional,
utilizando la siguiente ecuación:
Sin embargo, para emplear el IF como indicador de la erosividad pluvial
deben tenerse en cuenta algunas restricciones. Así, entre otros aspectos, es
necesario considerar que en zonas cuyo régimen pluvial presenta más de un
29
pico mensual de precipitación, o donde los valores pluviométricos son en
general elevados, el IF sólo considera el mes de mayor precipitación,
despreciando los valores del resto de los meses. De acuerdo con Rafelli (2003)
para solventar esta dificultad Arnoldus propuso una corrección del IF, en la que
se consideran no sólo la precipitación mensual del mes más húmedo, sino
también la del resto de los meses. Este es el Índice Modificado de Fournier
(IMF) comprobado por Arnoldus quien determinó que el IMF se correlaciona
mucho mejor con el valor de EI30. Este Índice ha sido comprobado en varias
partes del mundo, por lo cual se considera válido para nuestro país.
Adicionalmente, con el objetivo de estimar la agresividad de las lluvias, a partir
de la variabilidad temporal de las precipitaciones mensuales, se propuso el
índice de concentración de las precipitaciones (ICP).
El rango posible de variación del índice va desde 8.33% (si la
precipitación es idéntica en todos los meses) hasta 100% (si toda la lluvia se
concentra en un solo mes). El valor del ICP reviste un gran interés, si se tiene
en cuenta la incidencia de la precipitación sobre la erosión del suelo, que
genera una dinámica más activa cuanto mayor es la concentración en el tiempo
de las lluvias.
La interpolación de los datos de las diferentes estaciones meteorológicas,
realizada mediante un Sistema de Información Geográfica, proporciona una
cartografía de la distribución del riesgo de erosión hídrica en la zona estudiada.
Vegetación
El tipo, la densidad, la capacidad de interceptación, el área de protección
de cobertura vegetal constituye un factor de resistencia o favorecimiento de
procesos morfodinámicos como la erosión y los movimientos en masa. En áreas
de alta pendiente y de coberturas vegetales de ciclos biológicos muy lentos y
frágiles, toda intervención de estas, hace que se aumente la susceptibilidad.
Los árboles, arbustos y otros tipos de vegetación protegen contra la
erosión producida por la escorrentía, especialmente durante las inundaciones.
30
La vegetación ribereña hace que los procesos de escorrentía se den de una
forma lenta, sirviendo de trampa para los limos o arenas suspendidas en el
agua inundada, de esta manera ayudan a filtrar el agua y forman los suelos del
banco del río, permitiendo así el rebrote de más vegetación ribereña
(Emmingham et ál. 2005).
Factores Antrópicos
Todos los fenómenos descritos anteriormente forman parte del natural
equilibrio geológico y que puede romperse con la actividad constructiva y
destructiva del hombre. De esta manera, el ser humano contribuye a provocar
o acelerar estos fenómenos.
Esto sucede, cuando la actividad humana se realiza sin una adecuada
planificación, especialmente en obras viales (carreteras y puentes) explotación
de recursos, desarrollos urbanísticos, rellenos mal hechos, corte en el perfil
natural de laderas, deforestación, prácticas agrícolas deficientes en la
conservación de suelos, entre otros. Todo esto promueve procesos de
inestabilidad en suelos que en cierta medida son naturalmente vulnerables a
esta clase de fenómenos y que tienen graves consecuencias en el futuro.
En el área de estudio, y en general en buena parte del país, muchos
asentamientos son establecidos al margen de la Ley, en sitios de mala
respuesta, como rellenos sin compactar, laderas inestables, llanuras de
inundación, el propio cause de los cursos de agua y planicies de inundación. Allí
generalmente se realizan cortes en las laderas y movimientos de tierra sin
asesoría técnica, muchas veces fuera del marco legal, con ausencia de sistemas
para un drenaje de aguas servidas y donde es característico la deficiente
práctica constructiva, además del uso de materiales de construcción de mala
calidad, lo cual genera consecuencias como las siguientes:
Ruptura o agrietamiento del suelo
Erosión intensa
Sepultamiento de infraestructura
Pérdida de vidas
31
Derrumbes
Represamiento y generación de embalses en cauces fluviales con
desarrollo de eventuales avalanchas de lodo y rocas.
Métodos para el análisis de amenaza por deslizamientos
El análisis de amenaza a los deslizamientos requiere de la modelación de
interacciones complejas entre un número grande de factores parcialmente
interrelacionados y de la evaluación de las relaciones entre varias condiciones
del terreno y ocurrencia de deslizamientos. Es así cuando los Sistemas de
Información Geográfica son herramientas muy útiles para resolver los modelos
para zonificar las amenazas, debido a que permiten el almacenamiento y
manipulación de la información referente a los diferentes factores de terreno
como capas de datos. De acuerdo con Suárez (1998) actualmente, se
diferencian las técnicas de zonificación en tres formatos así:
1. Modelos de caja blanca (White box model), los cuales se basan en
modelos físicos de estabilidad de taludes y modelos hidrológicos. A estos
se le conocen como modelos determinísticos.
2. Modelos de Caja negra (Black box model), los cuales se basan en análisis
estadístico solamente.
3. Modelos de caja gris (Gray box model), basados parcialmente en
modelos físicos y parcialmente en estadística.
El análisis de la información para obtener el mapa de amenaza se puede
realizar de varias formas:
Análisis estadístico
El método estadístico superpone mapas de parámetros y calcula
densidades de deslizamiento, de acuerdo a una forma de análisis. Si se utiliza
una técnica bivariada la importancia de cada parámetro o combinación de
32
parámetros puede ser analizada individualmente. Existen varios métodos para
calcular los valores de peso, la mayoría de los cuales son basados en la relación
entre densidad de deslizamiento y clase de parámetros comparados con la
densidad de deslizamientos sobre el área completa. Según Irigaray y Chacón
(2002) cada método tiene sus reglas específicas para la integración de datos
requeridos para producir un mapa de amenazas. Los valores de pesos pueden
ser basados en la experiencia del profesional especializado, siendo posible
combinar varios mapas de parámetros con un mapa de unidades homogéneas,
el cual es luego combinado o translapado con un mapa de deslizamientos para
producir un mapa de densidad de deslizamientos. Los SIGs son muy útiles para
este método, especialmente con comandos macros para cálculos repetitivos que
incorporen un gran número de combinaciones de mapas y la manipulación de
los datos de atributo. El usuario puede ensayar la importancia de cada mapa de
parámetros y tomar decisiones sobre los mapas de entrada definitivos de una
forma iterativa. Se utiliza el siguiente procedimiento:
1. Clasificación de cada mapa de parámetros en un número de clases
relevantes.
2. Combinación de los mapas seleccionados de parámetros con el mapa de
deslizamientos, utilizando el sistema de cruce de mapas para producir
unas tabulaciones de cruce que definen las correlaciones espaciales
entre los mapas de parámetros y el mapa de deslizamientos.
3. Cálculo de los valores de peso basados en la tabla de tabulación de
cruce.
4. Asignación de valores de peso a los varios mapas de parámetros o
diseñar unas reglas de decisiones para ser aplicados a los mapas y
clasificaciones de acuerdo a los resultados finales.
En atención a estos parámetros Lee (2004, 2005) establece que el
análisis estadístico multivariado de factores importantes relacionados con la
ocurrencia de deslizamientos dan la contribución relativa de cada uno de esos
factores a la amenaza total dentro de una unidad definida de área. Los análisis
se basan en la presencia o ausencia de fenómenos de movimiento dentro de
cada unidad que pueden ser cuencas, unidades geomorfológicas, etc. Muchos
33
métodos de análisis multivariado se han propuesto en la literatura, la mayoría
de estos requieren del uso de paquetes adicionales de estadística para realizar
análisis discriminante o regresión múltiple. En estos casos se debe manejar una
gran cantidad de información, la cual es muy difícil en un computador personal,
en ocasiones se incorporan hasta 50 parámetros diferentes.
Análisis determinístico
El análisis determinístico requiere de información muy completa y detallada
y se debe tener claridad en los siguientes aspectos:
a. Dónde están localizadas las áreas potencialmente inestables.
b. Cuáles son las propiedades geológicas y geotécnicas de los materiales.
c. En qué momento puede el fenómeno ser activado.
d. Qué tan lejos puede propagarse el fenómeno.
e. Cuáles son las interacciones entre el ambiente, el hombre y el problema
analizado.
f. Cuál es el costo del daño causado.
Este método utiliza información de modelos de análisis de estabilidad, los
cuales requieren datos de espesores de capa, resistencia al suelo, profundidad
de las superficies potenciales de falla, pendiente del talud y condiciones de
presión de poros.
Se deben elaborar los siguientes mapas:
1. Mapa de materiales mostrando la distribución en superficie y a
profundidad de los diferentes materiales con datos de las características
del suelo.
2. Mapa de líneas de nivel freático basados en modelos de aguas
subterráneas o en mediciones de campo.
3. Un mapa detallado de pendientes del terreno.
Se pueden utilizar varias formas de aplicación del SIG así:
1. El uso de un modelo de talud infinito que calcule el factor de seguridad
para cada pixel.
34
2. Seleccionar el número de perfiles que se exportan a un modelo externo
de estabilidad de taludes.
3. Muestreo de datos en unos puntos de grilla predefinidos y exportación
de los datos a un modelo tridimensional de estabilidad de taludes
El resultado es un mapa que muestra el factor de seguridad promedio para
una determinada magnitud de nivel freático y una determinada aceleración
sísmica.
La variabilidad de los datos de entrada puede utilizarse para calcular la
probabilidad de falla en conexión con periodos de retorno de eventos
detonantes de deslizamientos.
Análisis heurístico
En el análisis heurístico el mapa de amenazas es hecho utilizando el
conocimiento de diferentes profesionales especializados. Este mapa puede
hacerse directamente en el campo o recodificando un mapa geomorfológico.
El criterio con el cual se designan las clases de amenaza puede variar de
polígono a polígono. El SIG se utiliza como una herramienta rápida de dibujo y
no para análisis de parámetros. El análisis puede hacerse, sin embargo,
utilizando valores de peso a cada mapa de parámetros y cada mapa de
parámetros recibe un diferente peso.
Manejo de cuencas hidrográficas
La configuración natural del Wuaraira Repano, le confiere características
propias de regiones para ser tratadas bajo el concepto de cuenca hidrográfica,
tal como se entiende en Quevedo (2008), al definirlas como un territorio
delimitado por la propia naturaleza, esencialmente por los límites de zonas de
escorrentía de las aguas superficiales que convergen hacia un mismo cauce. La
cuenca hidrográfica, sus recursos naturales y sus habitantes tienen cualidades
físicas, biológicas, económicas, sociales y culturales, que le confieren
características propias y especiales. Físicamente, la cuenca hidrográfica
representa a un área natural de captación y concentración de agua superficial y
35
subterránea y por lo tanto, tiene una connotación esencialmente volumétrica e
hidrológica.
Al mismo tiempo, la cuenca hidrográfica y sobre todo el agua recolectada
en la misma, representa una fuente de vida para la humanidad, sin embargo,
también puede ser una fuente de peligro, cuando toman lugar los fenómenos
naturales extremos asociados al agua o cuando es afectada por la
contaminación (Dourojeanni, 2001). Por otro lado, la cuenca hidrográfica
también puede entenderse de la siguiente manera: Así, en la cuenca
hidrográfica existe un ordenamiento natural el cual, si ha desaparecido o está
alterado, es conveniente adecuarlo o regenerarlo tratando siempre que este
ordenamiento responda a las necesidades y requerimientos de la sociedad
humana sin afectar la armonía de la naturaleza y tomando como base al agua
como elemento vital y ordenador por excelencia. Sin embargo, las cuencas
hidrográficas por estar limitadas por barreras físicas e hidrológicas, en lugar de
administrativas o políticas, hacen que se dificulte su gestión integrada, para el
caso particular del estado Vargas es altamente recomendable considerar
algunos de estos aspectos para la reordenación del territorio en atención a las
alteraciones antrópicas y naturales presentadas en esta región.
De acuerdo con Jiménez (2007) el manejo de cuencas hidrográficas, es
el conjunto de acciones que se realizan para utilizar, manejar, rehabilitar,
proteger y conservar los recursos naturales en las cuencas hidrográficas,
considerando los planteamientos de los enfoques sistémico, socioambiental,
integral y del agua como recurso integrador de la cuenca. Con estos enfoques
se promueve y busca la sostenibilidad ecológica, social y económica de los
recursos naturales y el ambiente en el contexto de la intervención humana, sus
necesidades y responsabilidades y del riesgo y la ocurrencia de desastres,
principalmente de origen hidrometeorológico.
De acuerdo con Quevedo (Ob. Cit.), las acciones que se aplican en el
manejo de cuencas hidrográficas son complementarias y están orientadas a
aprovechar los recursos naturales (usarlos, transformarlos, consumirlos) para
propiciar el crecimiento económico, y otro grupo de acciones orientadas a
manejarlos (conservarlos, recuperarlos, protegerlos), con el fin de tratar de
36
asegurar una sustentabilidad del ambiente. Utiliza un enfoque holístico,
destacando la interconectividad de los recursos naturales entre los usuarios
aguas arriba y aguas abajo, empleando el concepto de ecosistema, los
principios de la ciencia ecológica y los lineamientos del desarrollo sostenible.
Además, facilita el monitoreo y evaluación del efecto de las inversiones en
conservación de vertientes para protección del agua y privilegia la protección
del valor estratégico del recurso agua (Kerr 2007; y FAO S.f.). El manejo de
cuencas promociona además el uso adecuado de las tierras, lo que a su vez
influye positivamente en el abastecimiento de servicios ambientales, tales
como:
La disminución de la sedimentación de los causes de los ríos y obras
hidráulicas construidas con fines preventivos, como es el caso de las
presas de retención de sedimentos, en las cuencas de la vertiente norte
del Macizo Ávila.
La reducción de los costos de tratamiento del agua para consumo
humano, industrial o agropecuario.
La disminución de los costos de producción de energía hidroeléctrica (al
incrementarse la vida útil de las turbinas y reducirse la sedimentación en
los embalses)
La mejoría de la calidad del agua al hacer un uso racional de los
agroquímicos en la agricultura.
La protección de la biodiversidad al mantener sanos los ecosistemas
acuáticos y al sostener un flujo constante de agua.
La promoción en la regulación de caudales, con lo que en la estación
lluviosa se reducen las inundaciones y se mantienen los caudales durante
la estación seca.
Las franjas ribereñas
Las franjas ribereñas pueden ser consideradas como zonas transicionales
entre hábitats de sistemas fluviales y terrestres. Aunque no siempre bien
37
definidos, estas zonas pueden ser descritas como largas franjas lineales de
vegetación adyacentes a riachuelos, ríos, lagos, embalses, y otros sistemas
acuáticos, incluyendo sus bancales y los pantanos que se encuentran en las
llanuras de inundación. Dichas franjas pueden estar constituidas por
combinaciones de árboles, arbustos, gramíneas, dicotiledóneas y estructuras de
bioingeniería adyacentes o dentro de un río, diseñadas para mitigar el impacto
del uso de la tierra sobre el río o riachuelo. Para nuestro caso de estudio, no
existen estas franjas en la parte baja de las cuencas por cuanto el uso urbano
ha ocupado toda el área incluyendo el cauce se los ríos, por su parte en la
cuenca media y alta se mantiene las condiciones naturales, en la mayoría de los
casos, sin embargo algunas cuencas como Piedra azul y Galipan deben
analizarse con detalle, por cunato en sus partes altas se desarrollan distintos
tipos de actividades agropecuarias y turísticas sin mayores controles.
Los beneficios que prestan las franjas ribereñas se han conocido por más
de un centenar de años y sin embargo, su mantenimiento sigue siendo una de
las más difíciles cuestiones de resolver por las actuales presiones de uso de la
tierra existentes. Esto ha permitido el realce de su importancia como áreas que
prestan una amplia gama de servicios ecosistémicos, económicos y sociales, los
cuales han sido estudiados desde varias perspectivas. Algunos autores como
Barrientos y otros (2005) EEP (2004), Garrent (2005), Meyer et ál. (2005), han
enfatizado en los servicios que prestan estas áreas y como las actividades
agrícolas, ganaderas, silviculturales y agroforestales están influyendo sobre la
calidad de las aguas superficiales y en el estado de las franjas ribereñas,
tomando en cuenta medidas de gestión, directrices, criterios para la toma de
decisiones y estrategias para la conservación y restauración de las franjas
ribereñas. Asimismo otros autores como Ehrlich et ál (2005), Arcos (2005) y
Granados et ál. (2006), desarrollaron revisiones e investigaciones relacionadas
con las dimensiones de anchura de las franjas ribereñas, tomando como base
los objetivos de protección, conservación y restauración que se requieren para
estas áreas, proponiendo la implementación de asistencia en la planificación y
en la ejecución de obras de restablecimiento de la vegetación ribereña,
específicamente diseñados para retardar las tasas de erosión en las orillas.
38
Servicios ecosistémicos generados a través de las franjas ribereñas
Los hábitats ribereños son altamente dinámicos, son una zona de
encuentro o ecotono de los flujos del río y las tierras de la orilla del río
adyacentes con influencia antropogénica (Amitha, 2003). Muchos de los
nutrientes son considerados como contaminantes cuando entran en altas
concentraciones al río. El nitrógeno y el fósforo usados en los fertilizantes,
pueden contribuir a la contaminación del río, si estos fluyen directamente hacia
el mismo, tal es el caso del río Piedra Azul, donde se han reportado valores de
Barrientos (Ob. Cit.). Las plantas de las franjas ribereñas pueden absorber los
remanentes de los fertilizantes y usar estos nutrientes para su crecimiento. Este
crecimiento de los árboles en las franjas ribereñas, permite que se dé el
almacenamiento de nutrientes en las hojas y en la madera, los cuales son
removidos del sitio a través del aprovechamiento de los árboles.
Además, las franjas ribereñas también sirven como áreas de captación
de dióxido de carbono y contribuyen a la reducción de los gases de efecto de
invernadero (Emmingham et ál. 2005). Las franjas ribereñas son zonas de
amortiguamiento contiguas al río que desempeñan funciones como: filtrado de
sedimentos, nutrientes, contaminantes y reducción de la escorrentía hacia los
cuerpos de agua. Asimismo presentan un amplio rango de hábitat,
proporcionan alimentos y su proximidad al agua permite que se desarrollen
microclimas que proporcionan refugios y que dan lugar a una alta diversidad de
plantas y animales tanto acuáticos como terrestres. Además reducen la erosión,
estabilizan las orillas, influyen en la temperatura del agua, proporcionan
alimentos y nutrientes para los organismos acuáticos, suministran alimentos
para los seres humanos y generan ingresos agrícolas a través de productos
cosechados a partir de las franjas ribereñas. El bosque ribereño puede actuar
como agente transformador cuando los procesos químicos y biológicos cambian
la composición de los nutrientes. En el caso de suelos bien oxigenados, las
bacterias y los hongos del bosque convierten el nitrógeno disuelto en varios
gases, regresándolos a la atmósfera (Granados et ál. 2006).
Garrent (2005), menciona que una franja ribereña puede estar constituida por
tres zonas de manejo:
39
Zona 1: una zona estrecha y cercana a la orilla del río que a menudo incluye
una mezcla de árboles nativos, arbustos, dicotiledóneas que se adaptan a las
llanuras de inundación hidrológica. La principal función de esta zona es
estabilizar las orillas del río y proporcionar desechos de maderas para hábitats
acuáticos.
Zona 2: es un área adyacente a la zona 1, pero mucho más amplia, en esta
área existen árboles de rápido crecimiento y arbustos que pueden tolerar
inundaciones periódicas. Su principal función es la calidad del agua,
absorbiendo y almacenando los nutrientes.
Zona 3: son zonas adyacentes a campos de cultivo o tierras con pastos que
proporcionan una alta infiltración, filtración de sedimentos, absorción de
nutrientes y puede ayudar a dispersar la concentración de la escorrentía. Los
pastos nativos y arbustos como flora silvestre, son normalmente preferidos por
sus múltiples beneficios y adaptabilidad.
Funciones de la vegetación en los ecosistemas ribereños
Muchas plantas nativas se desarrollan solo o principalmente en estas
áreas ribereñas, y son muy importantes para muchos animales en parte o todo
su ciclo de vida. Dichas plantas nativas pueden proporcionar un refugio para
otras plantas nativas y animales en tiempos de estrés, como por ejemplo,
sequías o fuego y también funciona como corredores de vida silvestre en
paisajes muy despejados o aclarados (Lovett y Price 2001).
Adicionalmente Granados et ál. (2006); Emmingham et ál. (2005) y
Lovett y Price (1999); afirman que la vegetación de las franjas ribereñas
regulan principalmente la producción a través de la sombra y proporcionan
energía y nutrientes esenciales para los organismos que viven en el río. Además
los árboles de las franjas ribereñas, los troncos y los restos de árboles
presentes en el río o llevados por las inundaciones, proporcionan importantes
estructuras para hábitats acuáticos. En un estudio para determinar el efecto de
los corredores ribereños sobre el estado de quebradas en la zona ganadera del
río La Vieja, Colombia, pudo constatarse que las quebradas con corredores
ribereños presentaron menor turbidez, demanda bioquímica de oxígeno (DBO5)
40
y coliformes y mayor diversidad de sustratos que las quebradas sin protección.
Efectos de la degradación de franjas ribereñas
De acuerdo con Lovett y Price (Ob. Cit.), las franjas ribereñas son una
zona particularmente dinámica dentro del paisaje, esta puede cambiar
notablemente incluso bajo condiciones naturales. El fuego, inusualmente
severas heladas, ciclones e inundaciones mayores, pueden tener enormes
impactos sobre las franjas ribereñas y resultar con ello cambios en la posición y
forma del canal y en la vegetación circundante. Sin embargo, la principal
degradación de estas áreas suele darse principalmente por la remoción de la
vegetación, causando un incremento en la velocidad del agua lo que puede
contribuir a aumentar la erosión y las inundaciones en tierras bajas.
Los bosques ribereños y su relación con los sedimentos y nutrientes
La aportación de sedimentos y nutrientes provienen de la erosión de
tierras aledañas, de los bancos del río y de la erosión originada en áreas de
fuerte pendiente. Esto se incrementa como resultado de las prácticas de
cambios de uso de la tierra, particularmente por la remoción de la vegetación
nativa. Este aumento de sedimentos y nutrientes como el fósforo y el nitrógeno
en el río, puede conducir a la pérdida de hábitats, sofocando la vida en el río y
cambiando la composición de las comunidades de flora y fauna acuática y
según Lovett y Price, (2005) y Granados et ál. (2006), los sedimentos y
nutrientes son transportados vía escorrentía hacia los ríos, y las franjas
ribereñas frenan la eutrofización y la contaminación de los ríos causadas por los
abonos y pesticidas traídos de tierras agrícolas. Por lo tanto, las franjas
ribereñas protegen de la influencia de sedimentos y nutrientes, a través de los
mecanismos de protección que surgen, ya que, generalmente, las franjas
ribereñas tienen un menor gradiente de pendiente que reduce la velocidad de
la escorrentía, limitando su habilidad para acarrear sedimentos erosionados
pendientes arriba. De esta manera, la densa vegetación presente en la franja
ribereña, reduce la velocidad de la escorrentía, promueve su infiltración dentro
del suelo, causando la deposición de los sedimentos y absorbiendo los
nutrientes disueltos. De esta manera, los bosques ribereños contribuyen a la
mejora de la calidad del agua.
41
Anchos de las franjas ribereñas
Los corredores y franjas ribereñas se están convirtiendo cada vez más en una
importante opción para mejorar la calidad de agua y conservar la vida silvestre.
Hay una sólida evidencia que al existir franjas ribereñas de suficiente ancho
protegen y mejoran la calidad del agua por la intercepción de contaminantes,
tales como herbicidas y pesticidas; nutrientes de fertilizantes; y sedimentos
originados por erosión de los suelos (Fisher y Fischenich 2000).
Por otra parte Eichner (2002) afirma que las funciones de las franjas
ribereñas son inestimables y que por lo tanto, es importante mantener entre
100-300 m de ancho, dependiendo de las condiciones y de las funciones
deseadas de una localización específica. Asimismo afirma que el ancho mínimo
aceptable para el buen funcionamiento de las franjas ribereñas es de 30 m, no
obstante, cuando se trata de lograr una mayor oferta de beneficios
significativos para la vida silvestre y la biodiversidad es necesario que el ancho
sea entre 100-300 m. De acuerdo con Granados et ál. (2006), una banda de
vegetación de ribera de 16 m de ancho basta para retener el 50% del nitrógeno
y el 95% del fósforo provenientes de áreas de agricultura.
Por otro lado autores como Mcnaugth et ál. (2003), recomiendan que la
determinación del ancho de las franjas ribereñas debe realizarse en función de
la pendiente, el grado de sensibilidad de erosión del suelo y de los objetivos
que se persiguen. Por ejemplo, si se tiene un área con 60% de pendiente, con
baja sensibilidad a la erosión y cuyo objetivo sea la disminución de la
sedimentación, este autor sugiere un ancho de 55 m. Es importante recordar
que no hay una ley o naturaleza que defina el ancho de una franja ribereña, o
de un área de amortiguamiento dentro de una franja ribereña, es decir, el
ancho se determina en función de las decisiones de gestión o manejo, de esta
forma lo expresan Lovett y Price (1999), Fisher y Fischenich (2000), cuando
realizaron una revisión bibliográfica de varios estudios conducidos por
diferentes autores, quienes recomiendan diferentes anchos de la franja ribereña
para la protección de la calidad de agua. Dichos anchos están determinados por
tipo de vegetación existente en dichas franjas.
42
Caracterización de la vegetación ribereña
La vegetación de las riberas está constituida en general por numerosas
especies pioneras, de crecimiento rápido y fácil reproducción. Dicha vegetación
aparece en diferentes agrupaciones vegetales bordeando los ríos y arroyos,
dispuestas en bosques de galería, Así González y García (1998), Granados y
otros (2006), se refieren a la vegetación ribereña como aquella que se
encuentra inmediatamente adyacente a los arroyos o a lo largo de los bordes
de los lagos y charcos, con características diferentes respecto a la vegetación
circundante. La composición florística, la estructura y la disposición de la
vegetación de las riberas está sometida de manera natural a los factores
hidrológicos de estas últimas, ligados a un nivel freático elevado (humedad
edáfica permanente), un régimen de caudales permanente o temporal, con
oscilaciones del nivel de las aguas y periódicas inundaciones, procesos erosivos
y de sedimentación, entre otros, que causan la muerte de individuos y algunas
veces la destrucción física de los mismos. Sin menospreciar la influencia de
factores más generales del clima, relieve y características del suelo (Treviño y
otros, 2001).
Herramientas de Gestión
En atención a lo señalado anteriormente deben elaborarse Planes de
Gestión que comprendan intervenciones técnicas para el tratamiento y la
gestión de los diferentes recursos, permitiendo disponer de herramientas
básicas para la gestión adecuada y oportuna de la zona. Entre las herramientas
de mayor importancia se tienen las siguientes:
Sistemas de Información Geográfica (SIG)
Teledetección
Modelos Hidrológicos
Sistema de Alerta Temprana (SIAT)
43
Sistemas de Información Geográfica
Los primeros Sistemas de Información Geográfica (SIG) se desarrollaron
hace más de 40 años en agencias gubernamentales para manejar masivas
cantidades de datos espaciales procedentes de imágenes remotas en Canadá
(Land Inventory CGIS, director ejecutivo R. G. Tomlinson) y Estados Unidos,
agencias estatales de Minnesota y New York (USA). En 1970 la primera
conferencia sobre SIG organizada por la Unión Geográfica Internacional (IGU)
tuvo lugar en Ottawa (Cánada) y congregó unos 40 participantes. A finales de
los años 70 un inventario de software de la IGU comprendía ya más de 600
programas computacionales de los que unos 80 eran SIG completos, lo que
expresaba la nueva y creciente disponibilidad de microordenadores (Marble,
1984; Tomlinson, 1984). Desde entonces se ha incrementado de manera
creciente la oferta de cursos de aprendizaje del manejo de SIG en las
universidades, institutos, centros de investigación y empresas privadas de todo
el mundo, incrementando significativamente por sus capacidades de análisis,
donde destacan los siguientes:
Funciones de Análisis Espacial
La capacidad de asociación de bases de datos temáticas junto con la
descripción espacial precisa de objetos geográficos y las relaciones entre los
mismos (topología) es lo que diferencia a un SIG de otros sistemas informáticos
de gestión de información. Los avances tecnológicos, la masificación del uso de
estas herramientas y la diversidad de aplicaciones han obligado la incorporación
de funciones muy específicas que solo se encuentran disponibles en programas
especialmente diseñados para algunas aplicaciones particulares. Sin embargo,
la gran mayoría de los softwares disponen de una serie de funciones básicas de
análisis que se mantienen tradicionalmente, las cuales se especifican a
continuación:
Combinación
44
Un SIG debe poseer la capacidad de combinar información procedente
de temas diversos, tanto espacialmente como desde el punto de vista de los
atributos, con independencia del modelo de datos que se utilice. La
combinación de datos diversos permite interpretar o investigar sobre aspectos
que no son evidentes cuando se analizan las fuentes de información por
separado.
Reclasificación
Consiste básicamente en la agrupación de áreas o celdas en función de
su valor, frecuentemente se trata de reclasificaciones en rangos de valores.
Como ejemplo se puede mencionar un mapa de pendientes, reclasificado en
función de los valores de inclinación de la vertiente en cada píxel.
El sentido de la reclasificación consiste en la posibilidad de modificar a nuestros
criterios los rangos, cambiando los límites e incorporando o eliminando rangos.
Superposición
Consiste el colocar unos sobre otro las distintas capas de una región para
encontrar todos los atributos de un mismo punto, estas superposiciones se
reducen a realizar operaciones algebraicas (sumas, restas, multiplicaciones,
etc.) o lógicas (intersecciones, dentro, fuera, si, no etc.) entre los atributos de
píxel, para esto todos las capas deben estar en el mismo sistema de referencia
a la misma resolución.
Álgebra de mapas
Se denomina álgebra de mapas a un conjunto de operadores que
permite utilizar los datos espaciales como operandos en una expresión de
cálculo.
El álgebra de mapas permite realizar operaciones matemáticas y lógicas
mediante un lenguaje simbólico. Mediante este, es posible combinar varios
mapas para generar un resultado que, a su vez, puede ser utilizado como mapa
en otra operación. El proceso de combinación de mapas suele llamarse
modelado cartográfico.
45
Medida de magnitudes y formas
Los objetos geográficos tienen dimensiones que en ocasiones es
necesario determinar, para ello los SIG disponen de funciones especificas que,
utilizando los principios geométricos y cálculos analíticos, permiten obtener por
ejemplo longitudes de líneas, que pueden representar ríos o quebradas, áreas y
perímetros de polígonos que pueden ser cuencas, así como otras funciones que
caracterizan la forma de tales elementos como son el coeficiente de circularidad
y la sinuosidad. Todas estas funciones de análisis son muy útiles al momento de
determinar los aspectos morfométricos de una cuenca de drenaje.
Áreas de influencia y polígonos de Thiessen
Las áreas de influencia o Bufffer son regiones que se extienden alrededor
de un objeto cartográfico hasta una distancia especificada en todas las
direcciones, una aplicación puede ser el buffer alrededor de un curso de agua,
que puede representar el área inundable ante una precipitación de un periodo
de retorno considerado.
Por su parte, los polígonos de Thiessen pueden utilizarse para determinar las
áreas de influencia de cada una de las estaciones de una red meteorológica,
por ejemplo La Carlota, Cagigal, San José de Galipan, Maiquetía, Mamo, y El
Junquito para este sector Central de la cordillera de la Costa.
Aplicaciones SIG a movimientos en masa
De acuerdo con Chacon (2005) durante los años 80, la creciente
disponibilidad de nuevos y más amigables sistemas operativos y ordenadores
personales cada vez más potentes, condujo a una progresión en el número de
investigadores interesados en la planificación y caracterización del territorio
mediante un número igualmente creciente de paquetes de SIG comerciales y
algunos de libre difusión. Excepto muy pocos ejemplos, la mayor parte de los
artículos sobre aplicaciones SIG a la cartografía de los movimientos de ladera se
publicaron ya en los años 90.
En algunos casos la mayor parte o la totalidad del análisis de datos
necesario para obtener el modelo de mapa se hace con el SIG y sus diversas
funciones matemáticas y lógicas, pero la mayoría emplean métodos de análisis
46
que requieren el apoyo de paquetes informáticos externos al SIG, sobre todo
programas de tratamiento estadístico, de manera que, a veces, las funciones
del SIG solo sean necesarias para la edición del mapa. En cuanto al uso de los
mapas geológicos en la práctica de la ingeniería civil (Griffith, 2002), establece
como punto de partida, la constatación general e internacional de su escaso uso
real. Esta observación es expresamente mencionada por Fookes (1997) al
referirse a la práctica británica, pero puede considerarse válida en muchos otros
países desarrollados y extenderse en lo referente al poco uso de los mapas de
susceptibilidad para acciones preventivas en relación con los fenómenos de
remoción en masa. En la discusión acerca de la calidad y utilidad de los
métodos actuales para elaborar este tipo de mapas, el nivel de uso real
constituye el telón de fondo para la reflexión y la adopción de nuevas
estrategias para incrementar su utilidad.
A través de los SIG, se pueden desarrollar varios métodos para el análisis
espacial de los fenómenos de remoción en masa, los factores que intervienen
en el análisis de susceptibilidad y peligrosidad se cuantifican mediante
variables, asignándole un valor numérico a cada factor en función de su
importancia en la probabilidad de que se produzcan deslizamientos de una zona
y del riesgo de estos para la actividad humana. El análisis se efectúa usando
una de las aplicaciones de los SIG, los cuales disponen de una herramienta muy
importante para la toma de decisiones que es la Evaluación Multi-criterio (EMC).
Como esta se entiende a un conjunto de conceptos, aproximaciones, modelos y
métodos, que sirven de soporte a los entes decisorios para describir,
seleccionar, evaluar, jerarquizar o rechazar objetos, sobre la base de una
evaluación (expresada en puntuaciones, valores o intensidades de preferencia),
de acuerdo a varios criterios seleccionados en apoyo a la toma de decisiones
(Gómez y Barredo, 2005; Barredo, 1996). En el caso de modelos ambientales
(riesgos a deslizamientos), este método valora las posibles alternativas de
selección, que según la disponibilidad de la información para el caso especifico
de la vertiente norte de la cordillera de la costa, en el tramo central, se
muestran en la tabla 1, y son considerados como los diversos criterios a evaluar
según uno o más objetivos.
47
Un objetivo se puede entender como una función a desarrollar; el
objetivo indica la estructuración de la regla de decisión. Un criterio es cierta
base para la toma de una decisión, base que puede ser medida y evaluada. Es
la evidencia sobre la cual se basa una decisión. Al valorar los diferentes tipos de
criterios, es decir, al darle puntuaciones a los criterios estos se pueden integrar
a través de una regla de decisión que elegirá entre las alternativas (Barredo,
1996)
Los criterios constituyen las diferentes capas cartográficas generadas,
consideradas como desencadenantes de un deslizamiento (por ejemplo, la
pendiente del terreno o la geología). Un método para la asignación de pesos a
los criterios es el llamado Método de las Jerarquías Analíticas. Según el método
se asignan los pesos, de acuerdo a una escala establecida, basándose en
estudios preliminares relacionados con el objetivo de la evaluación y el
conocimiento del problema evaluado, sea por consulta a expertos, trabajos
anteriores o por deducción del grupo que realiza la evaluación. Finalizada la
asignación de pesos se recodifican las variables temáticas expresadas en
escalas cualitativas cuantificándolas, para posteriormente aplicar un método de
EMC. (Abarca y Quiroz, 2005)
Considerando los planteamientos anteriores García, y Vilachá, (2005)
presentan el uso de toda una variedad de fuentes de información geográficas y
su empleo con herramientas tecnológicas avanzadas, en el seguimiento,
estudio, análisis y prevención de eventos naturales para la toma de decisiones
con la exigencia técnica requerida. Todo esto con tiempos de respuesta
adecuados para poder ejecutar las medidas de prevención ante situaciones de
gravedad o desastre como las que ocurrieron en Venezuela en Diciembre de
1999, las principales aplicaciones reportadas por estos autores son:
Identificación de la extensión y nivel de los daños
Estudio y análisis del evento ocurrido
Planificación de los trabajos de reparación y/o reconstrucción de las
áreas afectadas
Seguimiento y control para la prevención de nuevos desastres
48
Con el uso apropiado de estas herramientas se puede capturar,
almacenar, integrar, actualizar, manipular, analizar y mostrar de una manera
eficiente todo tipo de información descriptiva de lugares localizados sobre la
superficie de la tierra, por tanto pueden construirse mapas de amenaza a los
procesos de remoción en masa que son la representación cartográfica de
las áreas propensas a ser afectadas por estos fenómenos.
Así se lo plantea Villanueva (s/f) cuando afirma que el sistema de
Información Geográfica podrá aplicarse, para el manejo de riesgos en los
diferentes niveles de la planificación del desarrollo. A nivel local, se utilizará
para facilitar el proceso en la toma de decisiones, para la organización territorial
y determinar estrategias específicas de mitigación.
En la actualidad y para los fines señalados, la necesidad de manejar
simultáneamente gran cantidad de datos de diversas tipologías, así como la
rápida evolución de las características de algunos de éstos, hace que la
cartografía convencional resulte insuficiente, orientándose los esfuerzos e
investigaciones a sistemas integrados y automatizados de almacenamiento de
datos geográficos, análisis matemáticos de los mismos y presentación de los
resultados, tanto en forma alfanumérica como gráfica, constituyendo los
denominados Sistemas de Información Geográficas.
La cantidad de información necesaria para el manejo de amenazas
naturales, especialmente dentro de la planificación del desarrollo integrado,
sobrepasa la capacidad de los métodos manuales y por lo tanto es
imprescindible el uso de técnicas automatizadas, como el Sistema de
Información Geográfica.
Según el Decenio Internacional para la Reducción de Desastres Naturales
(1993) los Sistemas de Información Geográfica en el manejo de Peligros
Naturales tienen muchas que sólo están limitadas por la cantidad de
información disponible y por la imaginación del analista. Generalmente, con la
información fácilmente disponible sobre eventos naturales (p.e., registro de
anteriores desastres), investigación científica (artículos, ponencias, boletines,
etc.) y cartografía de peligros (fallas sísmicas, litología, llanuras de inundación,
49
patrones de erosión, pendiente, etc.) se tiene material suficiente para llevar a
cabo una evaluación preliminar con un SIG del estado de los peligros naturales
y orientar las actividades de planificación del desarrollo. En tal sentido a nivel
local el SIG puede ser utilizado en el estudio de la prefactibilidad y factibilidad
de proyectos sectoriales y en actividades de manejo de recursos naturales.
Puede ayudar a los planificadores a identificar medidas específicas de
mitigación para proyectos de inversión de alto riesgo; y también puede ser
usado para conocer la ubicación de instalaciones críticas vulnerables y facilitar
la implementación de los preparativos de emergencia y actividades de
respuesta. En centros poblados, por ejemplo, las bases de datos SIG a gran
escala (resoluciones de 100 m2 por unidad) pueden mostrar la ubicación de
edificios altos, hospitales, estaciones de policía, albergues, estaciones contra
incendios, y otros elementos de los servicios vitales. Combinando estos datos
con el mapa de evaluación de peligros - previamente compilado o generado con
el SIG - los planificadores pueden identificar los recursos críticos en las áreas de
alto riesgo y formular adecuadamente estrategias de mitigación.
Adicionalmente, Cualquier cálculo SIG u operación que incluya
mediciones de unidades (área, perímetro, distancia, etc.) debe ser
suficientemente exacto para proporcionar a los planificadores una clara y
precisa ilustración del proyecto, en conjunto y en relación a la situación de los
peligros específicos en el área de estudio. Las evaluaciones de los peligros en
llanuras de inundación combinan mapas temáticos (p.e., suelos, geología,
topografía, población, infraestructura, etc.) y requieren una representación
precisa de la elevación de la llanura de inundación, para poder indicar donde se
encuentran las áreas de probables inundaciones y cuales son los probables
componentes de poblaciones, recursos naturales e infraestructura que podrían
ser afectados por una inundación.
De acuerdo con Sánchez, Mayorga, Urrego y Vargas (2002) la propuesta
de un modelo para el estudio de movimientos en masa debe estar basado en
cuatro fases principales: a) caracterización y zonificación de la susceptibilidad
de los terrenos a los deslizamientos, b) análisis de los eventos históricos para
50
la estimación de las lluvias detonantes c) caracterización y zonificación de
umbrales de lluvias criticas detonantes d) automatización del modelo para el
pronóstico y alertas basado en mapas dinámicos de amenaza.
Por otra parte, (Gonzáles y Lima de Montes, 2001, Castro y otros, 2001,
Lima de Montes, 1999) plantean que actualmente en la cartografía del riesgo
existe una postura casi unánime de utilizar métodos indirectos en los que por
un lado se identifique los factores (condicionantes y desencadenantes) que
controlan los movimientos de laderas y por otro los factores con los que evaluar
las pérdidas económicas. Del análisis del primer grupo de factores se obtendrá
el mapa de susceptibilidad, objetivo y perdurable en el tiempo. Añadiendo el
segundo grupo de factores se obtendrá el mapa de riesgos, cuya validez
temporal es mucho menor y su eficacia dependerá en gran medida del uso al
que vaya a estar destinado. Así en Colombia Para obtener el mapa de
susceptibilidad se han utilizado cinco variables: litología, capacidad de carga,
permeabilidad, pendientes y precipitaciones medias anuales. Cada variable es
sometida a un análisis estadístico para observar qué valores son los mas
frecuentes en zonas deslizadas y en base a estos resultados reclasificar los
mapas para luego ser superpuestos. Se emplean dos tipos de superposición: sin
ponderar las variables y ponderando las variables. Paralelamente se obtienen el
mapa de factores de seguridad. Comparando los mapas de susceptibilidad con
el mapa de factores de seguridad, se observa que los mejores resultados se
obtienen ponderando las variables y dando prioridad a la pendiente. En
conclusión, plantean estos autores que la utilización de programas como los
Sistemas de Información Geográfica permite realizar complicados análisis
espaciales en un tiempo razonable, lo que los convierte en una herramienta
imprescindible para la obtención de cartografía de riesgos. Si bien se ha
reducido considerablemente los tiempos de análisis, todavía es importante el
tiempo empleado en la preparación de los datos iniciales ya que la mayor parte
de ellos se encuentran en soporte papel y deben ser digitalizados lo que
inexorablemente introduce una serie de errores, algunas veces difícilmente
51
evaluables. Las aplicaciones de los SIG que se desarrollarán en este trabajo son
las siguientes:
Principales mapas de zonas inestables.
Diversas investigaciones, plantean que desde el punto de vista de los
objetivos del trabajo se pueden distinguir los siguientes tipos de mapas:
1. Mapas de inventario de movimientos de ladera.
La distribución de zonas inestables y movimientos de ladera de una región
dada se expresa en un mapa de inventario. Se trata de un conjunto de datos
que suelen representar uno o muchos eventos o episodios de inestabilidad de
vertientes acumulados a lo largo del tiempo en la región. A pequeña escala
muestran la localización mediante un punto o la delimitación del contorno de la
masa, zona de ruptura y el escarpe o escarpes sin distinguir, mientras que los
mapas a gran escala permiten la distinción de las zonas de rupturas, o cuencas
de emisión, y de los depósitos resultantes, y diferenciar diferentes tipos de
movimientos de ladera, además de mostrar otros datos como actividad,
desarrollo, velocidad, espesor, etc. (Spieker y Gore, 2002, 2003a y 2003b).
2. Mapa de susceptibilidad a los movimientos de ladera
El concepto básico de susceptibilidad del terreno subyace en la serie de
mapas publicados por el Servicio Geológico de EE.UU desde el inicio de los años
70 (ver Varnes, 1984; http:// www.usgs.gov) y se refiere a la distribución
espacial de factores relacionados con los procesos de inestabilidad en una
zonación de áreas propensas a los movimientos de ladera sin implicación
temporal alguna. Los mapas de susceptibilidad muestran donde se pueden
formar nuevos movimientos de ladera y emplean un esquema de colores como
el rojo, naranja y amarillo con zonas inestables a marginalmente inestables y
colores fríos como el azul y el verde con zonas más estables (Spieker y Gore,
2002, 2003a y 2003b). La susceptibilidad de los terrenos a generar
movimientos de ladera también fue considerada como una expresión de la
peligrosidad (hazard) relativa (Hartlen y Viberg, 1988).
52
3. Mapa de peligrosidad por movimientos de ladera (Landslide hazard map)
Según la experiencia del USGS la definición de un mapa de peligrosidad por
movimientos de ladera indica zonaciones que muestran la probabilidad anual de
ocurrencia de movimientos de ladera en la región cartografiada. Los autores
consideran como un mapa de peligrosidad ideal una zonación que muestre no
solo las posibilidades de que se pueda formar un movimiento de ladera en un
lugar en particular, sino también las posibilidades de que masas procedentes de
partes más alejadas y elevadas de la vertiente irrumpan en ese lugar. (Spieker
y Gore, 2002, 2003a, 2003b).
4. Mapa de riesgos de movimientos de ladera
Es aquel mapa que muestra la expectativa anual de costos derivados de los
daños por movimientos de ladera en la región afectada y combina la
información probabilística de un mapa de peligrosidad con el análisis de las
posibles consecuencias (daños a la propiedad, víctimas y pérdidas de servicios e
infraestructuras. (Spieker and Gore, 2002).
5. Otros mapas de zonas inestables.
En la literatura internacional se encuentran otras muchas expresiones de
mapas de zonas inestables. Algunas de ellas corresponden a etapas anteriores y
raramente siguen prodigándose como los mapas de riesgos anteriores a los
conceptos de Varnes (1984) del programa ZERMOS francés (Zonas expuestas a
los riesgos de movimientos del subsuelo). Mapas de condiciones de estabilidad
sobre bases geológicas o geomorfológicas se han publicado abundantemente
en numerosos países desde los años 70 y una magnífica revisión con ejemplos
de mapas de la época se encuentra en Varnes (Ob. Cit.).
Criterios metodológicos generales en la elaboración de mapas de zonas
inestables.
Aunque los conceptos de Varnes (1984) son valiosos y definen una
metodología que ya ha dado numerosos resultados, también es cierto que
multiplican las exigencias de datos y análisis para los mapas de peligrosidad, en
los que se requiere un análisis probabilístico temporal y espacial del evento y de
53
los factores activadores como son las lluvias o terremotos desencadenantes, y
para los mapas de riesgos es necesario evaluar la vulnerabilidad de los
elementos en riesgo para el movimiento de ladera concreto, y en el caso de los
mapas, de los movimientos característicos de cada zona del terreno
investigado, incluyendo datos cuantitativos sobre masa, velocidad, presencia de
agua, rigidez, viscosidad o fluidez de la masa, etc.. En el caso de la evaluación
de la vulnerabilidad, en particular, las clasificaciones o caracterizaciones
actuales, son frecuentemente de forma explícita o implícita, cualitativas. Una
revisión de métodos con SIG se encuentra en Chacón (2005), donde se
muestran los siguientes ejemplos.
Zonificaciones basadas, fundamentalmente, en el análisis de relaciones entre
factores geológicos y geomorfológicos y cantidad relativa de movimientos.
En este tipo de mapas, muy extendido, se establecen categorías de factores
geológicos o geomorfológicos del terreno en tablas cualitativas o cuantitativas
que se correlacionan con la distribución del inventario de movimientos
expresado por relaciones entre la densidad de movimientos y agrupaciones de
categorías de los factores. Ejemplos recientes se han desarrollado en países
como USA, China, Japón, Alemania, Austria, Colombia, Jamaica, Inglaterra,
Turquía, Argentina, Perú, España, Italia, Senegal, entre muchos otros,
mostrando una variedad de métodos de análisis, de los cuales se destacan los
siguientes:
1. Mediante tablas de condiciones directas.
Los SIG facilitan extraordinariamente su realización mediante tablas
condicionales con técnicas de superposición y reclasificación para obtener la
leyenda básica de la zonificación, basados en inventarios mediante
interpretación de fotos aéreas, análisis digital de imágenes Spot y Landsat y
trabajos de campo, para detectar la presencia o ausencia de factores de
inestabilidad, usando cartografía detallada de elementos geomorfológicos,
incorporando datos sobre la litología, estructura, depósitos superficiales,
pendientes, usos del terreno, distancia a cauces, trazado de carreteras y
posición de viviendas. Las conclusiones señalan que el empleo de una
54
información geomorfológica detallada mejora considerablemente el mapa de
susceptibilidad y que los mapas de susceptibilidad actuales se obtienen mejor
mediante métodos de conocimiento orientado por expertos tales como la
superposición multi-clases o los métodos de lógica difusa. Las técnicas de
análisis estadístico bivariante, indican los autores, ofrecen una satisfactoria
combinación de la (subjetiva) cartografía profesional directa y la (objetiva)
capacidad de analizar datos de un SIG.
2. Mediante el método de la matriz: análisis de dos o tres factores cruzados
con densidad de movimientos análisis en SIG multi-capa de densidad de
movimientos en mapas de superposición de factores determinantes.
Usando el método de la Matriz se han desarrollado técnicas basabas en dos
o tres factores: formaciones geológicas, pendientes y orientación, y
últimamente se ha propuesto incorporar las condiciones hidrológicas, como
atributos a medir después de un programa combinado de interpretación de
fotografías aéreas y trabajos de campo. A partir del inventario de movimientos
de ladera se confecciona una matriz de datos de los factores. Las superficies
totales ocupadas por los movimientos de ladera se colocan en la celda
correspondiente y se obtienen las cantidades de movimientos de ladera en cada
combinación particular de los factores. Para obtener la clasificación ajustada de
intervalos de susceptibilidad en el procedimiento se calcula el factor de análisis
mediante un ajuste de mínimos cuadrados, agrupando los valores presentes en
cada intervalo. Posteriormente se ha incorporado a las aplicaciones SIG, con
substanciales mejoras particularmente en el número de factores y celdas
empleadas que, gracias a las facilidades del computador para manejar gran
cantidad de datos, han pasado a ser casi ilimitados.
En cuanto a los factores determinantes, del análisis de correlación de un
amplio número y de sus combinaciones, con las densidades de zonas de
ruptura, se deduce que la litología es el principal factor en todos ellos y va
seguido de una reducida gama de factores que varían con cada tipo de
movimiento. Aunque los principales factores activadores son las lluvias y los
terremotos, se ha demostrado la importancia de la estabilidad a largo plazo de
55
las vertientes asociada a cambios en el modelado y la excavación fluvial
inducidos por la tectónica activa.
3. Mediante técnicas estadísticas y análisis multivariante
Para el análisis se consideran variables derivadas y no derivadas del Modelo
Digital del Terreno (MDE) tales como elevaciones, pendiente, geometría
(pendiente sinusoidal, orientación, iluminación, rugosidad, curvatura, curvatura
longitudinal y transversal), área de la cuenca vertiente, dimensiones (longitud
de cuenca, área de depósitos, longitud de depósitos y pendiente media de la
cuenca), usos del terreno, unidades geológicas e inventario (rupturas y
depósitos). Las variables no derivadas del MDE son agrupadas en categorías y
ponderadas según su importancia en el conjunto.
El inventario se centra en movimientos superficiales para obtener
funciones discriminantes, que requiere un número de datos similar en las
distintas series a analizar, se seleccionan al azar celdas con rupturas
exportándolas a paquetes estadísticos para obtener las funciones discriminantes
y el valor obtenido en cada celda se considera como una valoración de la
susceptibilidad.
El tratamiento estadístico implica aplicación del test para comprobar la
distribución normal de las variables, la transformación de las que no mostraron
tal distribución, el análisis factorial mediante componentes principales para
determinar las correlaciones entre variables, la selección de las variables con
mayores niveles de significación mediante análisis de contraste y el análisis
discriminante con las variables independiente.
Los estudios demuestran la rapidez de la adquisición de datos mediante
el análisis del MDE en el computador, en comparación con los días de trabajo
de campo necesarios. En su discusión los autores señalan que la mayor parte
de las variables derivadas del MDE se obtienen en el SIG mediante análisis de
relaciones de vecindad por lo que los valores resultantes promedian valores de
celdas diferentes y el rango de valores obtenidos es menor que los que se
obtienen en la observación directa en el terreno y más cercano a los valores
promedio. Se requieren MDE de gran resolución para obtener atributos
derivados con suficiente precisión. Los métodos empleados resultan
56
especialmente indicados para movimientos de ladera superficiales con
mecanismos de rotura sencillos.
4. Mediante técnicas de análisis de la incertidumbre, lógica difusa (LD),
redes neuronales artificiales (RNA) y fractales.
Este tipo de técnica ha cobrado en los últimos años un extraordinario auge
al ofrecer herramientas y fundamentos científicos para el tratamiento de
poblaciones de datos, factores determinantes y activadores, densidad de
movimientos y depósitos, etc., que se pueden caracterizar según la
incertidumbre del significado. Los datos de base que emplean son similares a
los de otros métodos: valores cuantitativos de factores medibles (pendiente,
espesor, orientación, altura, cohesión, ángulo de fricción, porcentaje de
superficie en zonas de roturas, etc.) o valores de calidades de los factores
(Geología, vegetación arbórea, alteración, etc.)
Concluyen los autores que un incremento en el número de variables no
supone necesariamente un incremento en el ajuste observado entre
porcentajes de movimientos y clases de susceptibilidad. Obtienen buenos
resultados con mapas basados simplemente en un buen modelo digital del
terreno y el inventario. Añaden además una exitosa comprobación de la
capacidad predictiva de los mapas de susceptibilidad.
La teoría de redes neuronales fue desarrollada para la emulación del
proceso de actividad nerviosa en redes biológicas. Después se ha desarrollado
un sistema de tratamiento de datos mediante redes neuronales artificiales
(RNA). Las RNA se organizan en nodos y links (nudos y conexiones) en una
capa de adquisición de datos con un número de nodos de entrada, una capa
oculta con nodos en la que la información se proceso por reglas orientadas
(sistema experto) y una capa de salida con nodos de los que se derivan los
resultados del procesamiento de datos. Entre los nudos hay conexiones (links)
por las que se transmiten los datos procesados o adquiridos en los nudos.
Permiten manejar bases de datos con informaciones de distinta naturaleza
(datos cuantitativos y qualitativos) mediante reglas "si/entonces" (if/then) para
inferir resultados sobre los que continúa el proceso acumulando nuevo
conocimiento a través de las decisiones adoptadas. Los nodos de entrada
57
pueden ser los valores cualitativos o cuantitativos directos o clasificados, por
ejemplo los datos de los factores determinantes y densidades de movimientos
de ladera por tipos. Los nodos de la capa oculta procesan los datos, por
ejemplo mediante reglas de ponderación según importancia de los factores y
los nodos de salida ofrecen los datos para la elaboración del mapa, por ejemplo
índice o número de susceptibilidad.
Ejemplos particulares se muestran en Jiménez-Perálvarez y otros
(2009a y 2009b), quienes construyeron modelos para la detección automática
de deslizamientos, utilizando algunas herramientas disponibles en los softwares
comerciales de SIG, en este caso particular el paquete scripts, disponible para
ser descargado como una herramienta de ArcGIS. El modelo fue diseñado para
detectar automáticamente las áreas con características similares donde han
ocurrido deslizamientos en el pasado, parra ello debe ser alimentado con una
capa inventario de movimientos pasados, georreferenciados ya sea por trabajos
de campo o teledetección y varias capas con las variables que determinan las
condiciones para la ocurrencia de los fenómenos de remoción en masa. Los
autores citados, incorporaron elementos geológicos y topográficos, atendiendo
los argumentos esgrimidos en la literatura internacional reciente, atribuyendo
gran importancia a factores geológicos como la litología y la tectónica, así como
a elementos morfométricos de automática generación en un MDT, como son el
ángulo, orientación, longitud y amplitud de la pendiente, la rugosidad y
curvatura de la vertiente.
Estos modelos pueden ser perfectamente aplicables al área del macizo
Ávila por cuanto existe la información geológica actualizada y también los MDT,
construidos con la información altimétrica de los mapas topográficos. Sin
embargo la principal limitante la constituyen los relativos altos costos de los
software y sus herramientas en módulos separados, lo cual dificulta la
adquisición por instituciones con presupuestos altamente deficitarios como son
las instituciones universitarias en estos momentos.
58
Modelos Digitales del Terreno MDT
De acuerdo con San y Suzen (2005) los Modelos Digitales de Elevación
son una herramienta muy valiosa en estudios ambientales con aplicaciones de
los Sensores Remotos. En tal sentido, actualmente existen sensores con
capacidad para tomar imágenes estereoscópicas, tanto en plataformas
satelitales como aerotransportadas. Los autores antes mencionados reportan
las posibilidades del Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflextion
Radiometer (ASTER), para generar MDE a resoluciones comparables con los
producidos con la información altimétrica de los mapas topográficos a escala
1:25.000, para lograr los niveles óptimos de precisión es necesario realizar
procedimientos de ortocorrección en las imágenes, lo cual se realiza usando
puntos de control terrestre.
Uno de los sensores aerotransportados con mejores aplicaciones para la
generación de MDE de alta resolución lo constituye el Light Detection and
Ranging (LIDAR), tal como lo reporta Shulz (2007) cuando obtuvo precisiones
de 30 cm en la componente vertical, en el mejor de los casos, para modelos
con tamaño de celdas de 1,8 metros en Seattle, Washinton. Además de las
aplicaciones altimétricas de este sensor, destaca su potencialidad en el estudio
de deslizamientos en áreas de espesa cobertura vegetal, por cuanto puede
detectar información geológica y características topográficas y morfológicas
camuflajadas por la vegetación y difícilmente observables en imágenes del
espectro óptico y visible.
Para la identificación de deslizamientos antiguos y recientes usando
LIDAR, Van Den y otros (2007) proponen un a metodología basada en aspectos
topográficos como escarpes principales, pendientes invertidas, convexidad en
la parte inferior de los deslizamientos y alteraciones en los sistemas de drenaje
tales como valles principales de las corrientes ocupados, obtenidos de MDE con
alta resolución interpretados por expertos y vectorizados para luego aplicarles
formulaciones matemáticas que determinan la apreciación de cada experto.
El uso de los DEM para aplicaciones hidrológicas requiere algunas
correcciones adicionales, para lograr datos precisos en la obtención de algunos
parámetros por medio de la corrida de modelos computacionales, atendiendo a
59
esta necesidad Qinke y otros (2007), desarrollaron mejoras en los DEM para
minimizar los errores en los datos de entrada, así como la optimización de los
parámetros algoritmos de cálculos, en algunas cuencas experimentales de
china, para ello usaron datos provenientes de aplicaciones en distintas partes
del mundo, utilizando como principal fuente de información los datos
suministrados por Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), y las correcciones
desarrolladas en el software AUNDEM, especialmente diseñado para cálculos
matemáticos por métodos iterativos en la Universidad Nacional Australiana,
encontrando que las principales diferencias, entre los modelos corregidos por
ANUDEM y aquellos desarrollados sin las correcciones, se corresponden con
ligeros incrementos en el número y dimensiones de los cauces de primer orden
generados por los modelos corregidos, así como un pequeño incremento en la
diferenciación de los valores de pendiente. Obviamente, la aplicación de las
correcciones especificas, planteadas por los autores, mejora estas ligeras
diferencias de manera significativa cuando se trabaja con escalas de mucho
detalle y los datos generados por los modelos requieren niveles de precisión
milimétricas, como es el caso de la construcción de obras de ingeniería de gran
envergadura.
En concordancia con la planteado anteriormente, debe destacarse que
para el desarrollo de los objetivos planteados en este trabajo, no se requieren
esos niveles de precisión por consiguiente las aplicaciones hidrológicas
necesarias se efectúan bajo el programa SEXTANTE, desarrollado por la
Universidad de Extremadura, España y distribuido gratuitamente.
Adicionalmente, en la sesión correspondiente a teledetección se especifican
algunos programas con amplias posibilidades de suministrar información
estereoscópica para la construcción de MDE.
Aplicaciones topográficas e hidrológicas
De acuerdo con Martínez (1999) La topografía tiene una notable
influencia sobre numerosas variables que intervienen en la formación y
dinámica del suelo, en la hidrología, en la vegetación y, en general, en la
dinámica de los ecosistemas, siendo uno de los mayores determinantes de los
60
procesos de erosión y transporte de agua (tanto flujo superficial como
subsuperficial) y de materiales, por tanto mayoría de los modelos que simulan
los procesos de movimiento de agua en el suelo, y los derivados de erosión y
deposición de materiales, incluyen datos relativos al grado, la forma y la
longitud de la pendiente.
La aparición y extensión de los Sistemas de Información Geográfica
(SIG) ha hecho posible y necesario la aplicación de un concepto, concebido ya a
finales de la década de los 1950 (Miller y Laflamme 1958), para modelizar,
analizar y visualizar los fenómenos relacionados con la topografía, o con
variables de distribución continua, de una forma numérica y procesable por
computadores: los Modelos Digitales de Terreno (MDT), los cuales 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.
En líneas generales las características de los modelos digitales de terreno,
según Felicísimo (1994) son las siguientes:
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), 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).
Igualmente plantea el autor las posibilidades de análisis a partir de MDT, de la
siguiente manera:
Atributos topográficos primarios: Derivables directamente a partir de los
datos de altura representados en el modelo, tales como pendiente,
orientación, curvatura, cuencas de drenaje, redes de drenaje, área de
drenaje específica, etc.
61
Atributos topográficos secundarios o compuestos (implican
combinaciones de los atributos topográficos primarios):
Para los efectos de este trabajo se determinaron los siguientes atributos:
Pendiente del terreno
La pendiente representa el grado de cambio de la elevación del terreno en
relación a la distancia. Esto es la primera derivada de la altitud en el espacio, y
se calcula automáticamente según algoritmos prediseñados en los satfware.
Los resultados tanto pueden ser obtenidos en % como en grados. Una vez
calculada la pendiente del terreno para cada celda del MDT, los valores pueden
ser reclasificacos según intervalos de clase a criterio del usuario según la
finalidad del mapa de pendientes.
Orientación del terreno
La orientación del terreno es el ángulo medido en la dirección horaria desde
el norte (acimut) donde se produce la máxima pendiente. Calculada a partir del
MDT es la dirección donde se produce el máximo grado de cambio en la altitud
en cada celda con respecto a sus 8 vecinos.
Los valores obtenidos en el mapa de orientaciones resultante pueden ser
reclasificados según intervalos de clase a criterio del usuario según la finalidad
del mapa.
Las superficies llanas, con valor de orientación 0, se clasifican normalmente
dentro de la clase sur.
Curvatura del terreno
Para los efectos del estudio de deslizamientos, es sumamente importante
considerar las curvaturas del terreno, por cuanto la curvatura vertical estima el
grado de concavidad o convexidad del terreno en la dirección de la máxima
pendiente. Refleja así la aceleración local del agua en ese punto. Valores
mayores de cero indican zonas convexas de aceleración local del flujo y valores
negativos indican concavidades que frenan el flujo facilitando la infiltración. La
curvatura horizontal, por otro lado, es el grado de concavidad o convexidad en
la dirección perpendicular a la de máxima pendiente por lo que detecta las
concavidades (valores negativos) o convexidades (valores positivos) locales de
62
convergencia o divergencia del flujo. Con estas dos variables incluimos en
nuestro modelo una manera de evaluar la cantidad de movimiento (curvatura
vertical) y la concentración de masa (curvatura horizontal) locales. Estas
curvaturas son automáticamente calculadas por varios programas, donde
SEXANTE representa nuestra posibilidad por ser un software libre disponible
gratuitamente en la red.
Algunas capas obtenidas con SEXTANTE tienen relación con la segunda
derivada, y su significado no es tan obvio. Implican algunas ideas matemáticas
complejas y pueden interpretarse de formas distintas. La segunda derivada de
una función puede utilizarse para saber si dicha función tiene una forma
cóncava o convexa en un punto dado. Cuando se trabaja con una superficie
como es el caso de las cuencas de drenaje del estado Vargas, esta segunda
derivada puede calcularse en cualquier dirección, arrojando resultados distintos.
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.
La concavidad y la convexidad se asocian a la acumulación de flujo y a la
dispersión del mismo respectivamente, por lo que combinando ambas capas de
curvatura se puede tener una idea básica de cómo se comporta el flujo sobre
las distintas celdas. Estos valores pueden emplearse para extraer algunas
conclusiones sencillas acerca de los patrones de erosión predominantes y otros
procesos físicos similares.
La curvatura es una variable topográfica que representa el grado de
cambio de la pendiente en el espacio, las dos direcciones en las que la
curvatura del terreno tiene una significancia en aplicaciones geomorfológicas o
hidrológicas son: a) la dirección de la máxima pendiente (perfil de curvatura), y
b) la dirección perpendicular a la máxima pendiente (plano de curvatura)
La curvatura en perfil es la curvatura de la superficie del terreno en la
dirección de la pendiente. Mide el grado de cambio de la pendiente que afecta
a la aceleración o deceleración del flujo del agua, e influencia la erosión y
deposición de las partículas del suelo. Las áreas con un perfil convexo indicarán
63
mayor potencial para la erosión, y áreas con perfil cóncavo indicarán mayor
potencial para la deposición.
La curvatura en planta es la curvatura en la dirección perpendicular a la
pendiente. Mide la divergencia o convergencia del flujo del agua, y por tanto de
la concentración de agua en el paisaje. Representa la curvatura de las curvas
de nivel de un mapa topográfico.
Dirección y acumulación del flujo
Los MDT raster contienen suficiente información para derivar diversas
características del terreno como las cuencas y áreas de drenaje, y también las
redes de drenaje, de aplicación en el manejo de los recursos hídricos,
planificación hidrológica a nivel de cuenca y erosión.
Una de las claves para derivar esta información es la habilidad para determinar
la dirección del flujo en cada celda del MDT. Se considera que la dirección que
toma el flujo de agua en una superficie es, para cada celda, aquella en la que
se produce la máxima pendiente descendente en cada entorno de 3 x 3 celdas.
El resultado final será una matriz de direcciones o ángulos respecto al
norte, similar a un mapa de orientaciones, que apuntará en cada celda a la
vecina en la cual se produce la máxima pendiente.
La matriz de dirección de flujo se emplea para crear otra matriz que contiene,
para cada celda, el número de celdas vecinas, aguas arriba, que fluyen a ella y
con esto puede calcularse el flujo acumulado en cada celda.
Área aportante (Flujo acumulado)
Las utilidades de la matriz de flujo acumulado son diversas:
- Celdas con un valor alto de flujo acumulado son áreas de concentración de
flujo y pueden ser usadas para identificar líneas de drenaje.
- Celdas con un valor nulo o muy bajo de flujo acumulado pueden ser usadas
para identificar divisorias.
- Esta función puede ser utilizada también para estimar la cantidad de flujo de
agua que realmente fluye en cada celda después de una tormenta teniendo en
cuenta, además de la matriz de dirección de flujo, otra matriz que represente
para cada celda el balance de precipitación e infiltración en dicha celda.
64
- La matriz de acumulación de flujo también es la base del cálculo del área de
drenaje específica, de aplicación en modelos de erosión y en el cálculo de
índices topográficos compuestos relacionados con el movimiento y
concentración de agua en el terreno.
Obtención de atributos topográficos secundarios o compuestos
Existen diferentes atributos topográficos compuestos con base física que
son de particular interés en aplicaciones en modelización hidrológica, para la
predicción espacial de las propiedades del suelo y predicción de la erosión.
Estos atributos son (Moore y Burch, 1986; Moore y otros, 1988; Moore y otros,
1993):
Índice de humedad (Wetness index)
Índice de la potencia del flujo (Stream power index)
Índice de la capacidad de transporte de sedimentos (Sediment transport
capacity index)
La distribución espacial de la humedad superficial del suelo se ha
determinado tradicionalmente mediante técnicas de interpolación o mediante
métodos geoestadísticos a partir de valores de humedad medidos
puntualmente. Los valores interpolados son casi siempre función exclusiva de
los valores vecinos conocidos. Investigaciones novedosas consideran que el
contenido de humedad del suelo es en gran medida explicado por factores
topográficos locales tal como lo expresa el índice topográfico ln(a/tanb) (Beven
y Kirkby, 1979). A pesar de la abundante literatura generada, los procesos de
distribución del agua en el suelo y los métodos para predecir el contenido de
humedad edáfica siguen estando abiertos al estudio debido a la gran
variabilidad espacial y temporal de este parámetro y a la cantidad de factores
que lo determinan y que se influencian mutuamente. (Maneta y Schnabel,
2003)
El problema planteado en este estudio se ha abordado en términos
equiparables a los de cantidad de masa y cantidad de movimiento (momentum)
del agua. Las zonas tendentes a acumular mayor cantidad de agua con menor
energía serán zonas con mayor probabilidad de tener altos contenidos de
65
humedad. Similarmente, las zonas donde el agua diverge y el terreno le
imprime aceleración serán zonas con menor probabilidad de acumular
humedad.
Para el Cálculo del índice topográfico de humedad se aplican modelos
hidrológicos que según Abarca y Bernabé (2008a) son representaciones
matemáticas simplificadas del sistema hidrológico real que tienen como objeto
estudiar el comportamiento del sistema y predecir sus salidas mediante un
conjunto de ecuaciones que conectan las variables hidrológicas de entrada y
salida. Se han desarrollado para suplir la falta de datos acerca de la cantidad,
calidad o distribución en el tiempo del flujo de agua en cuencas o sectores de
cuencas hidrográficas y para obtener un nivel de comprensión de los procesos
hidrológicos inherentes, que permita pronosticar hidrogramas de salida a partir
de datos climáticos (precipitación, evaporación) y de diferentes parámetros
físicos de la cuenca (topografía, suelos, vegetación).
Existe una gran diversidad de modelos que se pueden agrupar en
diferentes categorías y sistemas de clasificación, pero para los fines de este
estudio solo atañen los modelos paramétricos, también llamados
determinísticos, de tipo distribuido (que consideran la variabilidad espacial de
los parámetros distribuyéndola en una malla raster), como el TOPMODEL
(Beven y Kirkby, 1997a), implementado por SEXTANTE, para determinar
variables morfometricas e hidrológicas donde destaca el Índice Topográfico de
Humedad, usado en este trabajo como una de las variables que influyen en la
generación de deslizamientos en la vertiente norte del Macizó Ávila.
El Sistema Extremeño de Análisis Territorial (SEXTANTE) es un Sistema
de Información Geográfica (SIG) desarrollado para la Junta de la Comunidad
Autónoma de Extremadura, España, por la Universidad de Extremadura, a
través de la carrera de Ingeniería Forestal. Sus capacidades de proceso
trabajan mayoritariamente en formato raster, aunque también lo hace en
formato vectorial y cuenta para ello con un importante número de módulos
para el procesamiento en este formato. Es una aplicación informática libre y se
distribuye bajo licencia GPL. Tiene más de 200 módulos programados y su
código fuente se distribuye libremente (http://www.sextantegis.com./). Se
66
pueden crear nuevos módulos con aplicaciones no contempladas por la
distribución original, modificar las existentes o incluso modificar el núcleo
central del programa (Olaya, 2006).
SEXTANTE se basa en el software SAGA (System for Automated
Geographical Analisis) creado en la Universidad de Goettingen, Alemania, y
también con distribución libre:
(http://www.saga-gis.uni-goettingen.de/html/index.php?newlang=spa).
Actualmente SEXTANTE, en su versión 2.0, se encuentra en proceso de
integración al sistema gvSIG (Sistema de Información Geográfica de la
Generalitat Valenciana).
El sistema gvSIG es una herramienta orientada al manejo de información
geográfica desarrollado por la Conserjería de Infraestructura y Transporte de la
Generalitat Valenciana, Valencia, España. Es un software libre capaz de
procesar datos en formato raster y vector, así como integrar datos tanto locales
como remotos a través de un origen WMS, WCS o WFS
(http://www.gvsig.gva.es/index.php?id=que-es-gvsig&L=0). Puig, y otros
(2007) hicieron un análisis comparativo entre los SIG libres Jump, Kosmo,
SAGA, SEXTANTE, gvSIG, uDIG y Quantum GIS, considerando los formatos de
entrada y salida de datos, georeferenciación, opciones de visualización,
simbolización vectorial, manejo de datos raster, edición de tablas, consultas
simples, herramientas de análisis vectorial, opciones de presentación de
resultados y el diseño de salidas. De acuerdo a este análisis gvSIG es uno de
los sistemas más completos, con algunos tipos de operaciones no apoyados,
como el análisis raster avanzado que realiza SEXTANTE.
El tipo de licenciamiento de SEXTANTE, la proyección y soporte que alcanza en
su integración con gvSIG, el idioma y su interfase amigable, son las razones
básicas para la selección de este software como herramienta de análisis. Así
mismo gvSIG aporta interoperabilidad y soporte a datos remotos con variadas
opciones de conectividad, por lo que ambos sistemas constituyen herramientas
básicas para el desarrollo de una Infraestructura de Datos Espaciales (IDE)
orientada a la gestión de tierras o recursos naturales, como la propuesta para
Venezuela (Abarca y Bernabé, 2008b).
67
Modelo TOPMODEL
El módulo de simulación hidrológica de SEXTANTE es una adaptación del
modelo TOPMODEL (Beven y Kirkby, 1997). Este modelo calcula la evolución de
la zona saturada, como fuente de escorrentía, en base a la topografía de la
cuenca y la transmisividad del suelo, para lo cual calcula un índice topográfico o
índice de humedad. Este índice esta relacionado con la humedad del suelo y
refleja la tendencia del suelo a generar escorrentía, ya que las áreas con mayor
valor del índice, como producto de su configuración topográfica y edáfica, son
mas proclives a saturarse.
Valores altos del índice de humedad indican potencial para la
acumulación de agua en el suelo, y coincide con aquellas zonas de baja
pendiente y con un valor de área de drenaje específica alto. Valores bajos del
índice de humedad indican bajo potencial topográfico para la acumulación de
agua en el suelo, ya sea por tratarse de un área con una cuenca de captación
pequeña o por un alto valor de pendiente, indicador de suelos bien drenados.
Teledetección
La Teledetección, entendida como la técnica que permite obtener
información sobre un objeto, superficie o fenómeno a través del análisis de los
datos adquiridos por un instrumento que no está en contacto con él, combina
técnicas tradicionales como, correcciones radiométricas y geométricas y
ortocorrección, para eliminar o minimizar algunos errores relacionados con las
condiciones intrínsecas de la imagen, con técnicas más específicas para la
obtención de información como es el caso de la fusión de imágenes,
segmentación textural, realce textural y espectral, simulación tridimensional y la
clasificación supervisada por máxima verosimilitud. (Chuvieco, 1996)
Tratamiento digital de imágenes
Se desarrollan, en este punto, técnicas de tratamiento tradicionales de
general aplicación en cualquier trabajo que requiera el uso de productos de
68
sensores remotos con un cierto nivel de precisión, así se destacan las
siguientes:
Correcciónes radiométricas
Debido a que el satélite con el sensor se encuentra situado a una altura
de unos 705 Km, la respuesta radiométrica que le llega desde la superficie se
modifica a consecuencia de su paso por la atmósfera. Uno de los efectos más
importantes de la atmósfera en las radiaciones visibles e infrarrojas próximas es
debido a la dispersión producida por las moléculas de los gases (dispersión de
Rayleigh). Ésta es inversamente proporcional a la cuarta potencia de la longitud
de onda, por lo que afecta mucho más a las longitudes cortas que a las
longitudes más largas (infrarrojo medio). Otros efectos de dispersión
atmosférica pueden ser debidos a la presencia de partículas de
aproximadamente el mismo tamaño que las longitudes de onda (aerosoles),
pero son más esporádicos y suelen presentarse únicamente en días de
atmósferas poco nítidas.
Para aproximar la respuesta recibida por el sensor a la real del objeto
observado en la superficie terrestre, se suelen aplicar métodos que tiendan a
eliminar la dispersión por sustracción, ya que ésta produce un efecto
puramente aditivo a la radiación que procede directamente del objeto
observado. Uno de estos métodos es el conocido como Histogram Minimum
Method. Este método se limita a substraer en cada banda el valor mínimo
observado, ya que se supone que en una escena siempre pueden existir
algunos pixeles en sombra total, que en ausencia de atmósfera no recibirían ni
deberían reflejar ninguna energía de procedencia solar.
Chávez (1989a y 1989b) propuso una mejora de este método basado en
la suposición que el agua debe absorber totalmente las radiaciones infrarrojas
medias y por lo tanto la energía reflejada por las superficies de agua es en su
mayor parte debida a la dispersión atmosférica. A partir del valor de dispersión
encontrado para el infrarrojo medio puede calcularse el valor teórico de
dispersión para el resto de las longitudes de onda, sobre todo para el efecto
Rayleigh.
69
Correcciones geométricas
Las correcciones geométricas en la imagen se hacen con el propósito de
orientar la posición de los píxeles a un sistema de referencia. El proceso
comprende tres pasos:
1. La localización de puntos de control (GCP) que relacionan los valores de
coordenadas a un sistema de referencia.
2. La transformación de las coordenadas de la imagen a algún tipo de
coordenada cartográfica, para lo cual se utiliza un modelo de transformación de
las coordenadas de la imagen al sistema de referencia.
3. El remuestreo o reubicación de los píxeles a una nueva posición y asignación
del nuevo valor de ND de acuerdo al método de asignación seleccionado
(vecino más cercano, bilineal, cúbico).
Ortocorrección
Como es sabido, el motivo que justifica la ortorrección es que la
elevación de un punto del terreno provoca un desplazamiento aparente de
dicho punto en la imagen. De acuerdo con Cuartero y Felicísimo (2003),
Compton y otros (2004) el mencionado desplazamiento depende de parámetros
como la localización y orientación de la imagen, de la propia elevación del
punto en el terreno y otros específicos del tipo de sensor.
En la actualidad la mayoría de software de tratamiento digital de
imágenes de satélite, disponen de aplicaciones que realizan el proceso de
ortocorrección en forma semiautomática. Sin embargo, tienen la necesidad de
disponer de un modelo digital de elevaciones (MDE) de la zona cubierta por la
imagen. Una opción posible es la construcción del MDE de la zona a partir de
imágenes estereoscópicas si el sensor utilizado lo permite. En este caso se
garantiza un ajuste perfecto entre las imágenes y el MDE aunque sería
necesario disponer de una aplicación informática fotogramétrica. La otra opción
es conseguir el MDE de fuentes externas para luego utilizarlo en la
70
ortorrectificación. Para el área de interés en este caso particular, tramo central
de la cordillera de la costa se propone construir los modelos con la información
altimétrica de los mapas topográficos para el caso de escalas grandes, mientras
que para escalas medianas se puede usar los datos de la Misión de Radar
Topográfico, (SRMT, por sus siglas en ingles), transportada por el
Transbordador Espacial Endeavour en febrero del año 2000, usando una
tecnología conocida como radar generador de imágenes. El radar generador de
imágenes hace rebotar una señal de radar en un lugar de la tierra, y luego
mide cuánto tarda la señal en regresar y su potencia. A partir de esta
información, se pueden hacer imágenes muy precisas de la superficie, sus
protuberancias (como montañas, colinas y valles), sus texturas (como bosques,
lagos y ciudades), y sus rasgos cambiantes (como volcanes, inundaciones y
terremotos). Y el radar generador de imágenes puede ver todo esto tanto de
día como de noche, y con el cielo nublado o despejado.
Según la NASA (2006) la Misión de Radar Topográfico del Transbordador
Espacial utiliza la interferometría al hacer volar dos antenas de radar distintas
situadas a 60 m (200 pies) la una de la otra, soportadas por un mástil,
convirtiéndose en la estructura "plegable" más grande que haya viajado al
espacio.
Las "imágenes" recibidas por las dos antenas se combinan con mucho
cuidado para que den información precisa sobre la altura del terreno, en otras
palabras permiten obtener una imagen tridimensional. Así se obtienen Modelos
digitales de elevación MDE con resolución de 3 arcos segundos / 90 metros.
Siendo la opción más económica de los MDE con este nivel de precisión y
detalle, sin embargo existen brechas ó agujeros de información inexistente
(especialmente en áreas con alto relieve). Adicionalmente, áreas de la Tierra
superiores a 60° latitud norte e inferiores a 56° latitud sur, no fueron
cartografiados.
Adicionalmente, para obtener productos con un alto grado de precisión
altimétrica debe disponerse de información Geoidal. Según Hoyer y otros
(2004) en la actualidad, en todos los países del mundo los modelos geoidales
71
permiten corregir las alturas elipsoidales derivadas de mediciones satelitales
para ser transformadas en alturas ortométricas, lo cual convierte al geoide en
una necesidad práctica para una gran cantidad de usuarios. En tal sentido en el
Laboratorio de Geodesia Física y Satelital de la Universidad del Zulia, se calculo
el Modelo Geoidal Combinado para Venezuela 2004 (MGCV04), resultando de la
combinación del modelo geopotencial EGM96 (Earth Geopotential Model, 1996),
diferentes modelos digitales de elevación, diversas fuentes de data gravimétrica
(terrestre y marina) y mediciones satelitales GPS sobre puntos de la red de
nivelación. Posteriormente, dada la necesidad de poner a disposición del
público vinculado a las geociencias el modelo MGCV04, se desarrolló el software
GEOIDVEN V.1.4 que permite manejar de una forma rápida y sencilla esta
información. GEOIDVEN V.1.4 es un software que permite determinar alturas
geoidales para cualquier punto dentro del área que cubre el MGCV04.
Adicionalmente calcula la altura ortométrica si se conoce la altura elipsoidal. El
software aplica un algoritmo de interpolación bilineal, usando como data base
el modelo MGCV04.
Como puede entenderse el método de cálculo para la ortocorrección se
basa, en este caso, en la reconstrucción de la geometría de la toma a partir de
las coordenadas de los puntos de apoyo en el espacio imagen y espacio de
proyección. Los trabajos que utilizan este método son menos numerosos y
puede observarse que los autores o la temática suelen estar relacionados con la
fotogrametría (Vassilopoulou y otros, 2002).
Fusión de Imágenes
La fusión de Imágenes pancromáticas y multiespectrales del mismo
sensor (SPOT) así como de diferentes sensores (Lansat ETM+ y SPOT), por el
método de intensidad-brillo-saturación (IHS, por sus siglas en ingles), una de
las principales características de la transformación IHS es realizar fusión de
imágenes por la combinación de sus características espectarles y espaciales,
generando una nueva imagen hibrida con las mejores características de las
imágenes originales, pudiendo inclusive fusionar imágenes de diferentes
sensores, cuyo objetivo es obtener una imagen fusionada con la resolución
72
espacial de la imagen pancromática, conservando las características espectrales
de la imagen multiespectral fuente.
Los mayoría de los software para el Procesamiento Digital de Imágenes,
disponen de herramientas para la fusión de imágenes a través de la técnica
IHS, donde de acuerdo con Sampaio (2006), se descompone una composición
coloreada RGB (Red- Green-Blue), en las componentes brillo (Hue), saturación
(Saturation) e intensidad (Intensity). De modo que, el brillo está asociado al
tamaño de la onda media o dominante de la energía reflejada o emitida por un
cuerpo, el componente de saturación se refiere a la pureza o a la cantidad de
luz blanca mezclada en el brillo. Así, tanto el brillo coma la saturación
suministran información acerca de los colores de un cuerpo, estando
íntimamente relacionados a la percepción humana de colores. La componente
intensidad representa el brillo total de un cuerpo, siendo que su variación en
una escena suministra información sobre la morfología de la superficie.
Para la zonificación de amenaza por deslizamientos, en ambas vertientes
de la cordillera de la costa y otros sistemas montañosos del país, se propone la
fusión de la imagen multiesctral de SPOT a 10 m de resolución con la imagen
pancromática del mismo sensor a 2,5 m de resolución, así como la
pancromática SPOT con la multiespectral LANSAT TM + de 30 m de resolución,
para obtener en ambos casos imágenes multiespectrales de 2,5 m de
resolución.
Si bien es cierto que en la actualidad existen satélites como QUICKBIRD
e IKONOS, que proporcionan este tipo de imágenes, sus costes son altos y no
siempre están disponibles para usuarios comunes o instituciones con
presupuestos altamente restringidos como es el caso de la UPEL, por lo tanto es
necesario optar por productos de bajo costo o acceso gratuito, suministradas
por organismos gubernamentales y según Aguilar y otros (2009) el Laboratorio
de Procesamiento Avanzado de Imágenes de Satélites (LPAIS), creado en el
marco de la apertura y entrada en funcionamiento del Centro Venezolano de
Percepción Remota (CVPR), que el Instituto Geográfico de Venezuela Simón
Bolívar (IGVSB) adelanta con la cooperación del Ministerio del Poder Popular
para la Ciencia y Tecnología (MCT), a través del Instituto de Ingeniería (FII),
73
con la adquisición del Terminal de Recepción de los satélites Spot (TS-5) y la
Telemetría asociada. Esta disponibilidad faculta al Laboratorio para suministrar,
en forma gratuita, imágenes y productos con valor agregado, a los organismos
del Estado Venezolano, lo cual permite a estos reforzar su capacidad de
gestión, así como también solventar su debilidad en la carencia de información
actualizada y precisa sobre nuestros espacios geográficos, proveyendo la
capacidad de recibir, de forma continua, las imágenes capturadas por los
satélites de observación terrestre SPOT.
Por otra parte los productos LANDSAT se consiguen libremente en el
Global Land Cover Facility (GLCF, 2006). (www.landcover.org), con lo cual se
logra disponer de información para efectuar la fusión y generar imágenes de
alta resolución, tanto espacial como espectral, a costes relativamente
accesibles.
De acuerdo con Hervas (2006), la posibilidad de algunos sensores de
tomar imágenes con capacidad de observación estereoscópica, combinada con
técnicas de correlación, facilita el reconocimiento de deslizamientos; sin
embargo las diferencias cronológicas y orbitales de las tomas puede dificultar el
trabajo, haciendo necesaria la utilización de procedimientos más avanzados.
Dentro de las técnicas no estereoscópicas desarrolladas con mucho éxito en
otras partes del mundo, con características geomorfológicas similares a las de
la Cordillera de la Costa y la Cordillera Andina en el Territorio Venezolano,
donde se requiere la implementación de Tecnologías de la Información
Geográfica para la evaluación de la susceptibilidad a la ocurrencia de
fenómenos de remoción en masa, pueden destacarse las siguientes:
Segmantación textural
Realce textural y espectral
Simulación tridimensional
Segmentación textural
La segmentación de imágenes consiste en dividirlas en zonas o regiones
con atributo similar. Un atributo de gran utilidad para el reconocimiento y
cartografía de deslizamientos es la textura, que representa la distribución
74
espacial de los valores de intensidad de los pixels dentro de cada banda de la
imagen. En zonas con laderas inestables, la textura de la imagen responde
frecuentemente a ciertas formas del terreno o a patrones de discontinuidad de
la cubierta vegetal, producidos por deslizamientos de diversa tipología.
Con el fin de detectar en las imágenes zonas con laderas onduladas originadas
por flujos de tierra o barro o por deslizamientos de tipo rotacional (simples o
múltiples), se ha desarrollado un método de segmentación textural supervisado
(Hervás y Rosin, 1996), basado en el espectro textural de la imagen. El método
conlleva en primer lugar la selección de una zona patrón en la imagen
("subimagen") que incluye, al menos, un área de entrenamiento
correspondiente a un deslizamiento característico de la zona, previamente
identificado. A continuación se extrae el espectro textural de dicha zona,
denominado de referencia, y el de una ventana de la imagen que se desliza a
través de toda ella. Se calcula entonces la distancia de correspondencia (la
semejanza) entre ambos espectros para cada pixel de la imagen. Los valores
resultantes, posteriormente normalizados de 0 a 255 en la escala de gris,
componen una imagen que se puede dividir en intervalos que representan el
grado de probabilidad de pertenencia genérica al tipo de deslizamiento de
referencia.
Éste método puede ser aplicado en las áreas de interés, antes señaladas
para el territorio venezolano, en función a la disponibilidad de imágenes
pancromáticas y multiespectrales de alta resolución como las proporcionadas
por los satélites SPOT e IKONOS, de fechas inmediatamente posteriores a
eventos generadores de deslizamientos generalizados como en diciembre de
1999, febrero 2005 y más recientemente octubre de 2008.
Los resultados obtenidos en otros países, indican que, en general, a mayor
resolución espacial de la imagen, mejor discriminación de las zonas con
deslizamientos, si bien a costa de generar mayor ruido. Cabe resaltar también
que la información contenida en las imágenes multiespectrales varía según la
banda.
75
Realce textural y espectral
El realce textural de la imagen, empleando principalmente filtros
laplacianos isotrópicos, es de gran utilidad para resaltar estructuras lineales
(rectilíneas o curvilíneas) y, por lo tanto, escarpes y bordes de deslizamientos.
Otra de las propiedades de la imagen más utilizada para el reconocimiento de
deslizamientos es el contraste espectral que existe en muchos casos entre la
superficie de un deslizamiento y las zonas adyacentes, a causa del afloramiento
de materiales más frescos, o a la pérdida de la cubierta vegetal, o a la
superposición de materiales o formaciones con diferentes características
espectrales. En este caso, si se dispone de imágenes multiespectrales, conviene
aplicar técnicas de realce espectral. La técnica de realce de correlación de las
bandas, seleccionadas en función de la varianza a través de procedimientos
estadísticos, es especialmente útil para localizar antiguos deslizamientos
complejos, enmascarados por procesos erosivos e intensa meteorización. Dicha
técnica aumenta la saturación de los colores de la imagen y consiguientemente
su diferenciación, conservando a la vez el sombreado del relieve. Este proceso,
unido a la aplicación de filtros laplacianos, ha permitido identificar masas
calcáreas de dimensiones variables, inmersas en materiales arcillosos por
deslizamiento, y delinear parcialmente los bordes superficiales de los cuerpos
deslizados. (Gond y otros, 2004).
En imágenes multiespectrales de alta resolución espacial se pueden
extraer índices de vegetación, suelo y humedad para ayudar a identificar el
grado de actividad de deslizamientos. En imágenes ópticas, tanto
multiespectrales como pancromáticas, es aconsejable utilizar en este caso
técnicas de detección de cambios superficiales del terreno a partir de imágenes
multitemporales, no obstante, una simple imagen de diferencia de dos fechas
(previamente registradas geométricamente entre sí), acompañada por un realce
de bordes, puede permitir también la identificación de flujos de barro y de
detritos ocurridos durante el período transcurrido entre ambas fechas, puestos
de manifiesto por el aumento de los valores de intensidad de pixel. Estos
reflejan normalmente nuevos afloramientos de roca o suelo más frescos,
76
consiguientemente con mayor albedo que los materiales originalmente
aflorantes, sobre todo, que la vegetación original.
Simulación tridimensional de imágenes
Se han identificado también deslizamientos de ladera mediante la
simulación tridimensional en color, de imágenes de satélite multiespectrales,
superpuestas a modelos de elevación del terreno (MDE) de alta resolución,
usando un método basado en el análisis de componentes principales. De este
modo se crean imágenes tridimensionales en color, abarcando el espectro
visible e infrarrojo próximo y de onda corta, las cuales se pueden visualizar
interactivamente en pantalla de ordenador desde cualquier punto de vista
virtual, simulando además la dirección de iluminación solar (en acimut y
elevación) más adecuada para resaltar las formas del relieve. Ello ha permitido
delinear escarpes y bordes de grandes deslizamientos de diverso tipo
(principalmente rotacionales-traslacionales en rocas, deslizamientos de
derrubios y flujos de detritos) en materiales volcánicos, contribuyendo además
a diferenciar fases sucesivas de reactivación de deslizamientos (Hervás y
Barredo, 2001). Las imágenes tridimensionales se pueden componer asimismo
en secuencias animadas utilizando software comercial, simulando así vuelos que
ilustran las características geomorfológicas y la cobertura del suelo de amplias
zonas inestables.
La factibilidad de aplicar estas técnicas en el tramo central de la
cordillera de la costa esta en relación directa a la posibilidad de generar MDE de
alta resolución, y en este caso particular se dispone de información altimétrica a
escalas grandes como son los mapas topográficos a escalas 1:25.000, 1:5.000 y
1:1000, es importante destacar que la mayoría de estos mapas existen en
formato analógico, por consiguiente es necesario su vectorización para
convertirlos al formato digital.
77
Tratamiento digital por técnicas específicas.
Para cumplir con el tema desarrollado como es la aplicación de la
teledetección para la elaboración de mapas de susceptibilidad por fenómenos
de remoción en masa, se propone el uso de los siguientes procedimientos:
Clasificación supervisa
La clasificación supervisada se basa en la disponibilidad de áreas de
entrenamiento. Se trata de áreas de las que se conoce a priori la clase a la que
pertenecen y que servirán para generar una signatura espectral característica
de cada una de las clases. Se crean las signaturas espectrales con varios pixels
de una misma clase, obteniendo una distribución de reflectividades para cada
banda con una serie de estadísticos, donde los más relevantes para el análisis
posterior son la media, desviación típica, valores máximos y mínimos.
Para el caso específico de la clasificación por máxima verosimilitud,
puesto que se tiene la media y la desviación típica de cada una de las clases, se
puede utilizar algún modelo de distribución de probabilidad. El clasificador de
máxima verosimilitud (o máxima probabilidad) asume que los datos siguen una
función de distribución normal para asignar la probabilidad de que un pixel
cualquiera pertenezca a cada una de las clases. El pixel se asigna de este modo
a la clase a la que es más probable que pertenezca. Este método puede usarse
de forma automática, o puede establecerse algún criterio que permita asignar
pixels a una clase sólo si la probabilidad correspondiente es superior a
determinado umbral. Permite por otro lado definir algún tipo de criterio para
medir la calidad de la asignación, por ejemplo la diferencia entre la máxima
probabilidad y la siguiente.
Atendiendo los planteamientos anteriores, se han desarrollado trabajos
donde la teledetección aplicada a estudios medioambientales ha demostrado
ser de gran utilidad para identificar, cartografiar y analizar la dinámica espacial
y temporal de los ecosistemas. En el caso particular de los disturbios naturales
como incendios y deslizamientos de ladera, la teledetección ayudará a evaluar
78
su impacto a escala temporal y espacial amplias. Así Paolini y otros (2002),
usando imágenes Landsat TM de los años 1986 y 2001 detectaron
deslizamientos de ladera ocurridos en los bosques subtropicales del noroeste de
Argentina, y evaluaron su impacto sobre las comunidades naturales. Mediante
clasificaciones supervisadas diferenciaron los deslizamientos de ladera del resto
de las unidades del terreno, con una excelente precisión.
Clasificación por redes neuronales
Se basan en el uso de redes neuronales artificiales que, se supone,
imitan a las redes neuronales reales en el desarrollo de tareas de aprendizaje.
Según Chang y Chao (2006); Gómez y Kavzoglu (2005) una neurona artificial es
un objeto lógico (se trata de software no de hardware) que recibe diversas
entradas, hace una suma ponderada de las mismas y produce una salida a
partir de la aplicación de una función umbral a la media ponderada.
Si se conectan las salidas de unas neuronas como entradas de otras se
obtiene una red neuronal. Uno de los ejemplos más típicos de red neuronal es
el la Back Propagation Neural Network que consta de una capa de entrada con
tantas neuronas como variables de entrada se vayan a introducir en el modelo
(en el caso de la teledetección sería una por cada banda utilizada para
clasificar), una capa oculta que realiza la mayor parte del cálculo y una capa de
salida con tantas neuronas como posibles clases existan. En teledetección esta
salida suele consistir en un valor numérico entre 0 y 1 para cada clase, cuanto
mayor sea este valor más verosimil resulta que el pixel pertenezca a la clase en
cuestión Para trabajar con una red neuronal existen varias fases:
1. Entrenamiento. Se le introducen a la red la respuesta espectral de pixeles
cuya clase se conoce y se compara la salida con la realidad. A partir de esta
comparación se modifican los coeficientes de ponderación de todas las
neuronas para que se obtenga la respuesta adecuada (se trata de un
procedimiento automático) es decir un 1 en la clase correcta y ceros en las
incorrectas.
79
2. Estabilización. Al principio del entrenamiento, los factores de ponderación
cambian muy deprisa, pero conforme este se desarrolla (y si las áreas de
entrenamiento se han seleccionado correctamente) se estabilizan (no se
modifican aunque se vuelvan a introducir los pixeles de entrenamiento). En este
momento finaliza la fase de entrenamiento.
3. Clasificación. Se introducen las respuestas espectrales de los pixeles cuya
clase no se conoce y se adjudican a la clase que de una respuesta más alta
(que no va a ser necesariamente 1).
Se trata en definitiva de un método de clasificación no paramétrico
robusto que da buenos resultados cuando las respuestas espectrales de las
clases no siguen una distribución normal. La clave está en el conjunto de
coeficientes de ponderación que constituyen un conjunto de parámetros que
deben ajustarse a unos datos de entrada y salida. Por tanto en cierto modo es
equivalente a una regresión.
Índice normalizado de diferencia de vegetación (INDV)
El cálculo de índices de vegetación es una técnica de uso habitual en
teledetección y es comúnmente utilizada para mejorar la discriminación entre
dos cubiertas que presenten un comportamiento reflectivo muy distinto en dos
o más bandas, por ejemplo para realzar suelos y vegetación en el visible e
infrarrojo cercano, y para reducir el efecto del relieve (pendiente y orientación)
en la caracterización espectral de distintas cubiertas (Chuvieco, 1996).
El empleo de cocientes o índices para identificar masas vegetales, tiene
su base en el particular comportamiento radiométrico de la vegetación. Una
masa vegetal en óptimas condiciones, es decir en buen estado sanitario, posee
una firma espectral que se caracteriza por un claro contraste entre las bandas
visibles, y en especial la banda que corresponde al rojo (0.6 a 0.7 nm.) y el
infrarrojo cercano (0.7 a 1.1 nm). Esto se da debido a que la mayor parte de la
radiación solar recibida por la planta en el visible, es absorbida por los
pigmentos de las hojas, mientras que éstos apenas afectan a la radiación
recibida en el infrarrojo cercano, por lo que se presenta un alto contraste entre
80
una baja reflectividad en el visible y una alta reflectividad en el infrarrojo
cercano. Por lo tanto este comportamiento permite separar con relativa
facilidad, la vegetación sana de otras cubiertas.
En este comportamiento se basan la mayoría de los denominados índices
de vegetación, en los que se combinan las bandas roja e infrarrojo cercano del
espectro electromagnético.
Entre otros figuran el simple cociente entre bandas (rojo/infrarrojo
cercano) y el índice de vegetación de diferencia normalizado, NDVI su sigla en
inglés. Este último es el que aplicaremos a lo largo de este tutorial para
identificar masas vegetales y discriminar sus distintos tipos.
Entre otras aplicaciones prácticas de esta técnica figuran:
Identificación de áreas forestadas-deforestadas;
Evaluación del estado de la vegetación y su grado de estrés;
Separación entre distintos tipos de masas vegetales;
Monitoreo de plagas;
Evaluación de riesgos de incendio.
Además existen numerosas variables que se pueden derivar de este
índice como por ejemplo: contenido de agua en las hojas, productividad neta
de la vegetación, contenido de clorofila en la hoja, dinámica fenológica,
evapotranspiración potencial, etc. Un aspecto interesante del NDVI es que varía
dentro de márgenes conocidos (-1 a +1), lo que facilita notablemente su
interpretación.
Según Chuvieco (Ob. Cit.), para aplicar estos índices con rigor deberían
aplicarse previamente las correcciones atmosféricas y la conversión de ND
(numero digital, es el valor que devuelve el sensor) a reflectividades. De todas
maneras, siempre que no se pretenda conceder un valor físico a los resultados,
el índice puede aplicarse directamente a los ND originales de la imagen. En este
caso la valoración será relativa, pero sigue manteniéndose el mismo principio:
cuanto mayor sea el resultado obtenido, tanto mayor será el vigor vegetal
presente en la zona observada.
81
Detección de alineamientos
Las imágenes de satélite permiten detectar alineamientos, mostrados con
diferentes tonalidades a las áreas adyacentes, de acuerdo con Ratnakar y otros
(2007) las alineaciones generalmente representan estructuras y contactos
geológicos, limites en distintos tipos de vegetación, o alineaciones topográficas
como colinas que representan planos de debilidad donde debe inferirse
incrementos de la permeabilidad y la porosidad de los materiales terrestres, por
lo tanto estas son áreas de mayor susceptibilidad a la ocurrencia de fenómenos
de remoción en masa por la modificación de los parámetros geotécnicos en
atención a la mayor cantidad de agua presente en los materiales cercanos a las
alineaciones.
Evaluación de deslizamientos
Cacya (2004) clasifica los métodos de monitoreo de deslizamientos como:
directos (geodésico satelital, óptico mecánicos y el sistema integrado de
alarma) e indirectos (percepción remota, Sistema de Información Geográfica y
tratamiento digital de imágenes ópticas de alta resolución), reportando un
análisis multi-temporal de imágenes de sensores remotos (fotografías aéreas e
imágenes satelitales), que sigue los siguientes pasos:
El autor indica que se ha desarrollado un método para el control
indirecto de deslizamientos mediante el análisis de cambios producidos
en la superficie del terreno debidos al movimiento, utilizando imágenes
ópticas multitemporales. En primer lugar, se realiza la ortocorrección de
cada una de las imágenes que componen la serie multitemporal,
utilizando para ello un MDE y puntos de control, seguida por la
normalización radiométrica de las imágenes a los valores de intensidad
de pixel de una de ellas, tomada como referencia, usando un
procedimiento de regresión lineal. Las imágenes así obtenidas son
comparables entre sí geométrica y radiométricamente.
82
Después se generan las imágenes de "cambios reales" mediante la
segmentación de cada imagen de diferencia en dos clases, con "cambio"
y "sin cambio" a partir de un umbral, definido por el valor de intensidad
de pixel correspondiente al punto del histograma (generalmente
unimodal) de máxima distancia a la secante del máximo y mínimo de la
distribución. Ello permite eliminar gran parte del ruido en la imagen, el
cual es supuestamente debido principalmente a efectos residuales de la
ortocorrección y la normalización radiométrica.
En cada imagen segmentada se separan y codifican diferentemente los
cambios positivos y negativos de intensidad de pixel, que en imágenes
de partida pancromáticas corresponden respectivamente a un aumento y
disminución del brillo o radiancia de los pixels. Esto permite diferenciar
tres clases en este tipo de imágenes: la primera, formada por los suelos
y sustrato rocoso más frescos (y por lo tanto con mayor radiancia en la
imagen posterior al movimiento), que pueden haber aflorado bien sea
por deslizamiento del material suprayacente o por deslizamiento de
aquellos sobre materiales in situ; la segunda comprende materiales
aflorantes o cubiertas del suelo más o menos invariables entre las fechas
de adquisición del par de imágenes; la tercera incluye las áreas cuya
radiancia ha disminuido, lo que puede ser debido al crecimiento de la
vegetación sobre deslizamientos anteriores durante un periodo de
estabilidad, o a un aumento de la humedad del suelo.
Finalmente, se eliminan los clusters de pixels contiguos de forma
rectangular mediante un filtro apropiado, a fin de suprimir gran parte de
las posibles variaciones de origen antrópico que aún puedan permanecer
en la imagen después de los procesos anteriores, tales como cambios en
parcelas de cultivo, nuevas casas y segmentos rectilíneos de nuevas
carreteras o caminos, que son en general ajenos a los efectos producidos
en la imagen por deslizamientos.
83
Plataformas con posibilidades para la creación de los MDE
Una de las fuentes con amplias posibilidades de suministras información
estereoscópica para la construcción de MDE, la constituyen los satélites de
observación terrestre sustentados en Sensores Activos, específicamente en
Radar, que según Flores (2004) por sus características de funcionamiento bajo
todas condiciones de tiempo atmosférico y con altas prestaciones en resolución
espacial se han convertido en una extraordinaria herramienta para la captura
de datos geográficos. Entre otros sistemas, sin pretender ser exhaustivos, cabe
destacar los siguientes:
- JERS-1 (1992): Radar de apertura sintética (banda L) y además un
sensor en visible e infrarrojo (verde, rojo, IR) y adicionalmente cuatro
bandas en infrarrojo; la resolución espacial varía desde los 18m hasta los
24x24m. La superficie cubierta por las imágenes es de 75 x 75 Km.
- ERS (1991-1995): Sensor activo de microondas (bandas C); Radar de
apertura sintética (banda C) y Radar-altímetro (banda K); resolución
espacial de 30my cubrimiento territorial de 100x100 Km. Este es un
sistema satelital, orientado al levantamiento de grandes extensiones de
territorio, con imágenes de alta resolución, capaces de permitir
inventarios de recursos a escalas semi detalladas y de reconocimiento.
- RADARSAT (1995) Sistema satelital compuesto por un sensor activo,
RADAR, con polarización HH, banda C (5,6 cm de longitud de onda y 5,3
GHz de frecuencia), programado para una resolución temporal que
permite tomas cada 12 horas en latitudes altas y de hasta 48 horas, en
el mejor de los casos, hacia el ecuador. RADARSAT posee una antena
con orientación variable, de visión lateral, con cubrimiento que puede ser
ajustado desde los 50 Km. hasta los 500 Km. de ancho. Con una órbita
casi polar alcanza 14 circunvalaciones diarias, durante cada órbita posee
capacidad para levantar 28 minutos de datos y durante un minuto cubre
84
un área de 400 Km. x 400 Km., lo cual ilustra, de manera diáfana, la
cantidad de información que es capaz de producir.
- ASTER Por otra parte destaca Flores (Op. cit.) el desarrollo de
plataformas aerotranspoprtadas como el sistema LIDAR (Light Detection
and Ranging) integrado por un Generador de Impulsos Laser, GPS para
plataformas volantes (Airborne GPS) y Unidad de Medición Inercial para
orientación del sistema general, permite obtener hasta unos 15.000
impulsos/seg. , con un espaciamiento de 30cm y una máxima precisión
vertical de unos 15 cm permite adquirir hasta unos 200.000 puntos por
milla cuadrada, formando una malla de coordenadas x, y, z, en un
formato digital compatible con sistemas de información geográfica (SIG).
Las mayores posibilidades de esta tecnología residen en la versatilidad
para aplicaciones generales y de manera especial para Modelos Digitales
de Elevación (MDE). La elasticidad del sistema Lidar permite su
combinación con otros sensores remotos; en este orden de ideas,
particulares experiencias se han obtenido de la combinación de imágenes
Lidar con imágenes provenientes de cámaras digitales montadas sobre
sistemas en plataformas volantes como helicópteros y aviones de
pequeña envergadura; esta combinación permite el levantamiento
expedito de cualquier área de la superficie terrestre, con grandes
precisiones y con la disponibilidad de una interfaz con los sistemas de
información geográfica, lo cual aporta una gran versatilidad en el manejo
de la información (Renslow, 2002).
Integrando técnicas de Teledetección y SIG Roa, (2007) elaboró un
mapa de susceptibilidad a deslizamientos, en la cuenca del río Mocoties, para lo
cual utilizó mapas de pendientes (en grados), relieve interno (o disección del
relieve), y distancias a drenajes (buffer zone); todos extraídos a partir de un
Modelo de Elevación Digital (MED) de 90 m de resolución, construido con los
datos de SRTM (Shuttle Radar Topographical Misión). Igualmente, fue
necesario estimar la cobertura vegetal de la cuenca a través del cálculo del
85
NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), de una imagen LANDSAT
ETM+ del 09 de marzo, 2003, con 28.5 m de resolución.
La cobertura o mapa relativo a unidades litológicas fue elaborado con
base al mapa geológico-estructural de Venezuela (Bellizia y otros, 1976), y la
información aportada por el Código Estratigráfico de Cuencas Petroleras de
Venezuela (PDVSA-INTEVEP, 2005).
La evaluación de susceptibilidad y amenazas por deslizamientos
ejecutada en este análisis, se realizó siguiendo los procedimientos exigidos a
toda Evaluación Espacial Multicriterio (EEM) y señalados por Saaty (1990).
Posteriormente, el mapa de susceptibilidad resultante se utilizó para
elaborar los mapas de amenazas por deslizamientos, para lo cual se le
adicionaron los mapas de distribución de la precipitación en la cuenca del
Mocotíes, ofrecidos por la Dirección de Climatología del Ministerio del Ambiente
(MARNR, 2004). Los registros de precipitación muestran el comportamiento
promedio de las precipitaciones en la cuenca del Mocotíes, de tal manera que
se producen tres mapas cada uno representando un período de cuatro meses:
Sequía (diciembre-marzo), comienzo del período lluvioso (abril-julio) y final del
período lluvioso (agosto-noviembre).
En este trabajo se concluye que el mapa de susceptibilidad a
deslizamientos, fragmenta la cuenca del Mocotíes en áreas categorizadas según
su potencial latente de inestabilidad, mientras que en los mapas de amenazas,
las áreas están categorizadas de acuerdo a una probable ocurrencia de
deslizamientos al cumplirse dos condiciones: la existencia de una susceptibilidad
(factor pasivo), frente a un agente detonante (factor activo); en este caso son
consideradas las lluvias. Por esta razón, en los mapas de amenazas la
intensidad de la susceptibilidad es incrementada o disminuida de acuerdo a la
magnitud de las lluvias; por ejemplo, la probabilidad de ocurrencia de
deslizamientos durante el período seco, es menor que durante el segundo
período lluvioso, siendo sin embargo la susceptibilidad a deslizamientos
teóricamente la misma en ambos períodos.
Algunas de las técnicas mencionadas anteriormente han sido aplicadas
para estimar índices de meteorización en ambientes tropicales, siendo la
86
meteorización un proceso de altísima importancia en la generación de
movimientos en masa por cuanto los materiales resultantes de ella son
sensibles a la gravedad, con tendencia a desplazarse a lugares más bajos, se
considera útil es establecimiento de estos índices de meteorización porque de
acuerdo con Galvão (2008), la génesis de los suelos tropicales usualmente
resulta en altas superficies de meteorización por la remoción de sílice y la
acumulación de aluminio. La meteorización tropical esta caracterizada por la
predominancia de una mineralogía relativamente simple, compuesta de cuarzo,
hematita, caolinita, gibsita y minerales opacos. Excepto por el cuarzo y los
minerales opacos, los demás minerales presentan absorción en la región del
visible e infrarrojo cercano como es el caso de la hematita, y en las ondas
cortas del infrarrojo la caolinita y la gibsita, lo cual puede ser detectado en el
laboratorio, con instrumentos de campo e imágenes hiperespectrales con
sensores aerotransportados de alta resolución.
Los sensores remotos hiperespectrales crean nuevas expectativas para el
estudio de suelos tropicales, por cuanto permiten medir la absorción en bandas
del oxido de hierro y los minerales arcillosos. La combinación de diferentes
técnicas de análisis como los componentes principales, ajuste de rasgos
espectrales, (SFF por sus siglas en ingles) y su asociación con modelos digitales
de elevación pueden proveer una mejor comprensión sobre los patrones de
variación de una toposecuencia de suelos. Tal como la relación Silice/alumino
(Ki) como un índice que indica el grado de meteorización en suelos tropicales
((1.7SiO2/Al2O3). Este índice puede ser medido indirectamente de la
proporción relativa de caolinita y gibsita y puede ser estimado por los valores
de reflectancia en las bandas de absorción de 2210 nm para la caolinita y 2260
nm para la gibsita.
Estas últimas aplicaciones, aunque altamente deseables, no pueden
desarrollarse en estos momentos para el área de interés en territorio
venezolano, por no disponer de sensores aerotransportados, a excepción de
algunos casos muy específicos como la cámara fotogramétrica pancromática del
IGVSB, usada actualmente para levantamientos fotogramétrico y producción
cartográfica. No obstante, a pesar de estas limitaciones, existen avances
87
significativos en esta materia por iniciativa del ejecutivo Nacional como es la
adquisición, por parte del Centro Venezolano de Percepción Remota (CVPR), de
un Radiosespectometro de Campo para el adiestramiento de personal técnico y
especialista en Sensores Remotos de diversas Instituciones, tales como: el
Instituto Geográfico de Venezuela Simón Bolívar (IGVSB), Agencia Bolivariana
de Actividades Espaciales, Fundación Instituto de Ingenieria/CPDI, la Dirección
General de Planificación y Ordenación Territorial, la Dirección General de
Bosques e INPARQUES, adscritos al Ministerio del Poder Popular para el
Ambiente (MINAMB). Según el portal del IGVSB, con el uso de esta herramienta
se podrá obtener las firmas espectrales de los elementos presentes en la
naturaleza y determinar con exactitud la interpretación de estos elementos en
cada una de las aplicaciones de las imágenes satelitales, con el fin de crear una
librería de firmas espectrales certificadas que estarán a disposición del Estado
Venezolano.
Aplicación del método interferométrico
De acuerdo con Gonzáles y otros (S/F) la interferometría de Radar
(INSAR), es una técnica que consiste en calcular la diferencia de los valores de
fase entre dos imágenes radar adquiridas por los satélites radar sobre una
misma área pero en diferentes fechas. La primera imagen es llamada «imagen
maestra», mientras que la segunda (adquirida con fecha posterior a la
primera) es llamada «imagen esclava». De esta manera se obtiene una nueva
imagen, llamada «interferograma», en la cual las franjas interferométricas
expresan el cambio en el tiempo de viaje de las ondas radar entre estas dos
adquisiciones. Los valores de fase en una imagen radar tienen dos
contribuciones, una fase pixelaria que esta en función de las propiedades
dieléctricas de los elementos que conforman un pixel, y una fase de trayecto
que depende de la distancia entre el satélite y el suelo.
Si las propiedades dieléctricas de la superficie permanece constante, al
combinar las imágenes, ésta fase pixelaria se anula y por tanto los valores de
fase en un interferograma estarán únicamente en función de la distancia entre
88
el satélite y la superficie terrestre, por lo tanto una deformación de la superficie
terrestre modificará entonces esta distancia entre el satélite y el suelo (y por
tanto el tiempo de propagación de la onda radar), lo que resultará en patrones
de franjas de colores que serán observadas en el interferograma. Obviamente,
las deformaciones en la superficie de las vertientes, causada por procesos de
remoción en masa activos será reflejada en el interferograma, existiendo la
posibilidad incluso de cuantificar las componentes horizontal y vertical de los
movimientos. Esta técnica pude ser perfectamente aplicable en el Macizo Ávila y
otras regiones de nuestro país, por cuanto existen imágenes de radar, con
estas características, que cubren todo el territorio venezolano.
En concordancia con lo antes planteado se presenta esta Tecnología de la
Información Geográfica, como una herramienta de alto potencial que no ha sido
explotada, para el estudio de los fenómenos de remoción en masa para
aplicaciones en Venezuela, en tal sentido se exhorta a organismos como el
IGVSB, el Centro de Procesamiento Digital de Imágenes (CPDI), entre otros, a
desarrollar proyectos con el uso de esta técnica para grandes extensiones del
territorio, como pueden ser ambas vertientes de la Cordillera de la Costa y la
Cordillera de los Andes para citar algunas.
En concordancia con lo anterior se presentan algunos trabajos, con
aplicaciones de la Teledetección que pudieran ser perfectamente extrapolados
para el caso de la Cordillera de la Costa. Así Fernández y otros (2009) usaron la
Interferometría diferencial de radar de apertura sintética (DInSar), para estimar
la velocidad de fenómenos de remoción en masa en zonas donde se presentan
movimientos muy lentos e incluso algunos considerados como dormidos, la
aplicación de la técnica DINSAR consistió en el procesamiento de imágenes de
los sensores de radar ERS1 y ERS2, tomadas entre los años 1993 y 2000. Los
resultados indican la presencia de movimientos con velocidades que oscilan
entre los 6 y 13 mm/año, con lo cual se tiene información precisa para la toma
oportuna de decisiones. Este trabajo es el primero que reporta datos
cuantitativos instrumentales para la región sur del área metropolitana de
Granada, España.
89
Esta metodología puede ser perfectamente aplicada en Venezuela para
detectar movimientos lentos que afecten la estabilidad y vida útil de obras de
infraestructura, tales como viaductos, presas, puntes, etc., que en el pasado
han generado grandes problemas como el caso especifico de la inutilización del
viaducto numero 1 en la autopista Caracas- la Guaira a consecuencia de un
macro deslizamiento de baja velocidad de desplazamiento.
Igualmente los citados autores reportan el uso de esta tecnología para la
detección de subsidencia del suelo por explotación de aguas subterráneas en
áreas urbanas. En nuestro país pudiera ser utilizada la DInSAR l para la
evaluación de la subsidencia del suelo en la costa oriental del Lago de
Maracaibo, debido a la explotación de hidrocarburos, que ha afectado en los
últimos años a un número significativo de personas de las ciudades de
Lagunillas, Bachaquero y Tía Juana.
Radar Terrestre por Control Remoto
Según el Instituto Geológico y Minero de España (IGME) (2008),
investigadores de Italia, Austria, Suiza y España, presentan el proyecto
GALAHAD dentro del Sexto Programa marco de la Comisión Europea, cuyo
principal objetivo y resultado es el desarrollo de soluciones de bajo coste y
estandarizadas para mejorar los modelos de predicción y alarma temprana, que
aumentarán la eficacia en la gestión de planes de prevención de riesgos
geológicos asociados a glaciares, avalanchas y deslizamientos. Tras tres años
de investigación, el primer prototipo ya está listo para ser comercializado y se
podrá instalar en todas aquellas zonas afectadas por deslizamientos que
puedan suponer un peligro para las poblaciones, carreteras, puentes o vías
férreas.
El nuevo sistema se basa en un radar terrestre que funciona por control
remoto y que es capaz de recoger datos, prácticamente, en tiempo real y con
una precisión milimétrica. Se trata de cientos de miles de puntos de información
sin necesidad de adentrarse en la zona de riesgo, mientras que con los métodos
tradicionales sólo se obtienen datos de los puntos de observación que se hayan
90
instalado previamente y de forma limitada sobre el terreno. El sistema de
control remoto, puede ser colocado a cuatro kilómetros del objetivo, tomando
mediciones cada 20 minutos y reducirlo, incluso, a una imagen por minuto, lo
que resulta en una medición casi en tiempo real.
Estos equipos de medición local pueden combinarse con otros de
carácter regional como el radar satélite, que sólo toma medidas mensuales,
pero abarca una gran superficie y permite detectar las zonas vulnerables que
requieran un seguimiento continuo.
La mayor capacidad de predicción del radar terrestre servirá también
para monitorear los posibles movimientos de tierra, o deformaciones del
terreno durante la construcción de grandes infraestructuras como túneles,
carreteras, embalses o grandes edificaciones. Para el caso de Vargas pudiera
representar una opción altamente beneficiosa, en el seguimiento de las obras
de ingeniería como las presas construidas en varias cuencas estudiadas.
Sistemas de alerta temprana
Entre las estrategias que se pueden considerarse a la hora de mitigar el
riesgo, es la aplicabilidad de modelos de umbrales de precipitación para la
predicción de fenómenos de origen meteorológicos. Estos sistemas se definen
en el artículo de Sistemas de Alerta Temprana (s.f.), como “una estructura
operativa de respuesta que permite tomar medidas preventivas para salvar
vidas humanas y minimizar los impactos de los daños causados por fenómenos
hidrometeorológicos”
Según Gajardo (2000) la principal característica de un sistema de alerta
temprana es su capacidad de monitorear y transmitir, en tiempo casi-real, la
información sobre pluviometría, de los parámetros del suelo, la quebrada o
lecho del río estudiado.
La instalación de un sistema de alerta temprana requiere de una serie de
instrumentos especializados en medición de elementos específicos y ubicados
tanto en superficie como en el subsuelo. Además, esta implementación
demanda personal calificado y entrenado para el manejo y el uso adecuado de
dichos instrumentos; a parte de un presupuesto millonario para su planificación,
ejecución, evaluación y control del mismo. Así mismo, para su mayor eficiencia
91
se puede apoyar el monitoreo con la participación ciudadana, y considerarlo
entonces como sistema de alerta temprana integral o comunitario.
Estos sistemas de alerta temprana se implementan en una serie de
etapas que pueden agruparse en dos componentes: el técnico, referido a la
instrumentación y medición climática, y el social, aplicado a la organización
comunitaria requerida para garantizar la operación apropiada de los mismos.
Información meteorológica
Actualmente el uso de sensores cada vez más evolucionados, instalados
a bordo tanto de satélites de órbita polar (NOAA) como de órbita
geoestacionaria (GOES, METEOSAT, etc.), está generando grandes
posibilidades en el estudio de los fenómenos meteorológicos, como por
ejemplo, la observación de nubes o la estimación de precipitaciones. Estos
sensores usan radiación electromagnética ya sea en forma pasiva, es decir,
detectando radiación electromagnética reflejada o emitida desde la
superficie de la tierra o desde la atmósfera, o bien activamente,
utilizando energía electromagnética generada por el sensor para sondear la
atmósfera y medir sus características. Para llevar a cabo este análisis se
emplean una serie de bandas espectrales (visible (VIS), infrarroja (IR),
vapor de agua (WV)...), las cuales proporcionan información sobre
características de los fenómenos atmosféricos en función de la banda que
se emplee. Por ejemplo, en la banda VIS se observan nítidamente las nubes
de gran espesor por reflejar hacia el satélite meteorológico una gran cantidad
de energía luminosa apareciendo como manchas de un color blanco
brillante. En el caso de la banda IR, aquellas nubes que tienen una
temperatura muy baja se pueden detectar fácilmente. Es obvio, entonces,
que el uso combinado de las señales obtenidas en esas bandas espectrales
suministran información ¿más precisa? sobre los elementos atmosféricos y su
comportamiento.
Como se ha mencionado, las imágenes de sensores remotos o
teledetección pueden aplicarse para la detección de células de lluvia y el
92
análisis de los sistemas nubosos que afectan a una región, así como para
predecir condiciones atmosféricas en las 2 ó 3 horas siguientes a la obtención
de las imágenes. A este tipo de predicción en un plazo de tiempo muy corto se
le conoce con el nombre de nowcasting. Existen varias técnicas que permiten
llevar a cabo este tipo de predicción. Todas ellas realizan un
determinado procesamiento de las imágenes, y, a partir de éste, se ejecutan
modelos predictivos para obtener la situación atmosférica esperada tras cierto
intervalo de tiempo.
De acuerdo con Fatorelli y Otros (S/F), en el sector de los recursos
hídricos y en particular el caso del pronóstico de crecientes, la teledetección
juega un rol determinante. Entre las aplicaciones específicas de la tecnología
¿radar y satelital? se destaca su contribución al problema de la estimación
espacio temporal de la precipitación sobre amplias regiones. En efecto, es
ampliamente conocido que las lluvias constituyen el principal factor de control
de la dinámica de los procesos hidrológicos, por consiguiente su correcta
medición en el tiempo y en el espacio constituye un aspecto de fundamental
importancia para la realización de pronósticos de crecientes confiables y
seguros.
Una característica relevante es el hecho que los satélites proveen
observaciones frecuentes, y es posible determinar las trayectorias y dinámica
de las nubes potencialmente precipitables, el gradiente de cambio de forma, su
dimensión y áreas cubiertas. A partir de estas mediciones es posible hacer
estimaciones de lluvias, y relacionar las características de las nubes con la
intensidad instantánea de la precipitación y/o con la lluvia acumulada en el
tiempo.
Medición de la precipitación con satélite
Los satélites geostacionarios permiten la producción frecuente de
imágenes sobre la misma área, comúnmente cada media hora o incluso menos
de 5 minutos, lo cual es ideal para observar rápidamente el desarrollo de
situaciones meteorológicas.
93
La mayor parte los métodos de medición se basan en relaciones
empíricas y en el hecho que en la banda visible las nubes con la más alta
radiación tienen la mayor probabilidad de producir lluvias.
Muchas técnicas han sido desarrolladas para estimar las precipitaciones
usando datos infrarrojos y visibles. Estas técnicas han conducido al desarrollo
de tres metodologías: el procedimiento del umbral, el procedimiento del índice
de nube y el procedimiento de la historia de vida.
Las técnicas del umbral consideran que todas las nubes con bajas
temperaturas en la superficie superior, son nubes de lluvias.
El índice de nube fue la primera técnica desarrollada para la estimación
de lluvias. Un coeficiente de lluvia (o índice de nube) se obtiene a partir del
brillo o textura de las imágenes visibles o infrarrojos. Este índice es
sucesivamente relacionado por ecuaciones de regresión, a observaciones de
lluvias en pluviográfos. En general esta técnica es usada por satélites de órbita
polar y geoestacionaria.
El método de la historia de vida de la nube está basado en la hipótesis
que la lluvia producida por nubes convectivas es directamente proporcional al
área de nubes y a la tasa de crecimiento de esa área. Este tipo de técnica
requiere imágenes de satélite a intervalos muy frecuentes que solamente
pueden ser provistas por satélites geoestacionarios.
Uso de datos visibles e infrarrojos.
Es posible obtener mejores estimaciones combinando la información de
diferentes bandas espectrales. Por ejemplo sensores visibles proveen
información de la profundidad de las nubes, su geometría y composición,
mientras sensores infrarrojos proveen información sobre la temperatura al tope
de la nube y por consiguiente indirectamente de la elevación de los topes de las
nubes.
Uso de radiación de microondas.
La región de las microondas del espectro electromagnético tiene la
ventaja de hacer mediciones completas de la precipitación puesto que a esta
frecuencia las nubes son total o parcialmente transparentes. Las mediciones de
94
precipitación con ¿microondas pasiva? son de dos tipos: absorción - emisión
(por gotas de lluvia) y métodos de dispersión (por partículas de hielo).
Medición de la precipitación con radar
El radar emite energía electromagnética en bandas angostas que se
propagan a través del espacio a la velocidad de la luz e interactúan con la
materia a lo largo de su trayectoria. Un receptor detecta la señal de retorno, la
amplifica y convierte la señal recibida en una señal de baja frecuencia que
refleja las propiedades de la interacción onda electromagnética - precipitación.
La potencia de retorno producida por un objetivo volumétricamente
desagregado como las partículas de lluvia en el aire, ha sido representada
matemáticamente, relacionando la intensidad de la lluvia con el diámetro de las
partículas.
Como las estimaciones radar de la precipitación se caracterizan por
presentar cierta incertidumbre en su exactitud, la opción de ajustar estas
estimaciones sobre la base de comparaciones con las mediciones de
pluviógrafos, aparece como algo obvio. En general este procedimiento se
acepta como una medida de control del correcto funcionamiento del radar, en
estos casos periódicamente se llevan a cabo comparaciones, y en el caso de
presentarse sesgos importantes se realizan los ajustes adecuados.
Un importante producto para la Gestión de Riesgos, es la proyección de
la precipitación y la determinación de las condiciones potenciales de crecientes
torrenciales. En particular se pronostican las cantidades de lluvias
anticipadamente, y se usan conjuntamente valores guías de crecientes con
precipitaciones observadas y pronosticadas para estimar la probabilidad de
ocurrencia de eventos torrenciales.
La técnica nowcasting ha sido aplicada a imágenes radar tomando
como parámetro la reflectividad que obtiene dicho radar. Pero también
puede ser útil para procesar imágenes por satélite, tomando como parámetro,
bien la temperatura de brillo (en la imagen de IR), bien la radiancia (en la
imagen del VIS), o una combinación de parámetros para análisis más precisos.
El procedimiento consiste en calcular los vectores de desplazamiento
para cada célula de lluvia a partir de dos imágenes de radar consecutivas,
95
separadas un intervalo de tiempo, por ejemplo 10 minutos. A partir de estos
vectores se obtiene, por extrapolación lineal, la siguiente posición
estimada transcurrido un tiempo equivalente, de cada célula de lluvia,
obteniendo así una imagen cuyo grado de fiabilidad puede determinarse
por comparación con la imagen que posteriormente proporcionará el radar.
La frecuencia de muestreo de las imágenes puede modificarse dependiendo de
la velocidad de los sistemas de precipitación (mayor de 10 minutos si el
sistema se desplaza a escasa velocidad).
El procesado para calcular el vector de desplazamiento incluye un filtrado de
las dos imágenes con el objetivo de eliminar información no útil.
Posteriormente se realiza la correlación cruzada de una región de un
tamaño, normalmente de entre 10 y 20 Km2, que se toma como patrón o
región de referencia, con todas las posibles regiones del mismo tamaño que se
encuentran a su alrededor en la imagen siguiente. Finalmente se decide, como
lugar al que se ha desplazado la región analizada aquel que ha dado el máximo
de correlación.
Una vez obtenido el vector de desplazamiento para cada una de las
regiones, se obtiene la imagen extrapolada para la que se considera que el
desplazamiento de las células de lluvia sigue en la misma dirección con la
misma velocidad.
Para obtener dicha imagen puede ser necesario llevar a cabo una
interpolación ya que en la imagen extrapolada pueden o bien solaparse en
determinadas regiones como consecuencia de que varios de los vectores de
desplazamiento apuntan hacia la misma región, o bien, pueden quedar regiones
sin valor ya que hacia dicha región puede no apuntar ningún vector de
desplazamiento.
Pronósticos de lluvias a corto plazo usando datos radar y de satélite
meteorológico
Un sistema integrado meteorológico - hidrológico para uso en tiempo
real se caracteriza por su capacidad de incorporar las previsiones de la
precipitación en pronósticos de tipo hidrológico.
96
Este tipo de sistemas son útiles en los casos donde el máximo tiempo de
respuesta de la cuenca de drenaje es menor que el tiempo necesario para
producir y diseminar avisos de crecientes y para poner en marcha acciones de
mitigación. El corto tiempo de respuesta de algunas áreas propensas a
crecientes torrenciales (con tiempos de pico inferiores a 1 hora), como es el
caso de la mayoría de las cuencas en el estado Vargas, requiere sistemas de
aviso que incorporen componentes de predicción de lluvias, estos sistemas
agregan un valioso tiempo de anticipación al pronóstico.
Los métodos disponibles para pronósticos de lluvias dependen de las
escalas de interés. Las escalas espacial y temporal deben ser consideradas y
depende de la aplicación particular. En aplicaciones hidrológicas típicamente las
escalas de tiempo mayores están asociadas con escalas espaciales más
grandes. Para cuencas no muy grandes, las escalas de interés son en el orden
de una a seis horas en tiempo y escalas espaciales desde pocos kilómetros
cuadrados.
Las bases primarias de la predicción meteorológica numérica (NWP -
Numerical Weather Prediction) está formada por los modelos basados en un
sistema de ecuaciones diferenciales parciales, hidrodinámicas conocidas como
las ecuaciones primitivas. Las ecuaciones primitivas representan una síntesis
de: la segunda Ley de Newton para la componente horizontal del movimiento
atmosférico; la ecuación ideal de los gases; la primera ley de la termodinámica;
y conservación de masa. Cantidades tales como, precipitación, temperatura,
presión y humedad a niveles discretos en la atmósfera y en una malla de
puntos a nivel del suelo son suministrados por estos modelos.
Plataformas Aerotransportadas
Adicionalmente a los satélites disponibles actualmente, algunas regiones
del mundo cuentan con sensores aerotransportados que toman imágenes con
las ventajes de tener una mayor resolución espacial y pueden planificarse los
vuelos en los momentos más oportunos. Tal como lo destaca Fernández y otros
(2000), acotando que se trata de sensores diseñados para captar y registrar la
radiación procedente de la superficie terrestre desde una plataforma aérea. Los
datos adquiridos se graban en vuelo sobre cintas de alta densidad. Un primer
97
proceso de deconmutación mediante un diseño de conversión diseñado a tal
efecto produce una cinta que será la entrada (input) en el sistema de
tratamiento. El segundo paso es la generación de imágenes originales
corregidas del efecto panorámico. A partir de estas imágenes se implantan
procesos de corrección radiométrica requeridos para cada proyecto,
concluyendo el proceso con la georreferenciación de las imágenes mediante los
puntos de control obtenidos por el sistema GPS durante la adquisición,
finalmente se comprueba la precisión mediante la introducción de puntos de
control a partir de cartografía digital.
En el caso de sensores aerotransportados, se requieren correcciones
radiométricas y geométricas de las imágenes, para estas últimas es necesario el
conocimiento de determinados parámetros de vuelo como son: ángulos de
cabeceo y de alabeo, desplazamientos de la línea de vuelo, deriva, velocidad,
altitud etc. Para ello se debe contar con el equipamiento adecuado (sistema de
navegación inercial, GPS, giróscopos...). La posición y orientación del avión
durante la campaña deben sincronizarse con los datos adquiridos para que
estos puedan ser convenientemente corregidos.
Integración de datos radar y satélite para la modelación hidrológica y el
pronóstico de crecientes
Los satélites y radar meteorológicos han puesto a disposición datos de
precipitación en forma de malla regular, estimulando de esta forma el desarrollo
de nuevos modelos lluvia-escorrentía, capaces de aceptar estimaciones
espaciales distribuidas de lluvia. Así se entiende en Fattorelli y Otros (s/f),
cuando explican que los modelos de este tipo, denominados Modelos
hidrológicos “distribuidos”, tienen típicamente bases físicas y operan por
subcuencas o por elementos raster de la malla regular. Para calcular la
precipitación media áreal y el input de modelos concentrados de lluvia -
escorrentía tradicionalmente se utilizaban modelos basados en datos de redes
con pocos pluviógrafos y procedimientos simples de interpolación, aun para
cuencas hidrográficas enteras. Formulaciones más distribuidas de la
precipitación mostraron escasa mejoría en los pronósticos habida cuenta de las
limitaciones impuestas por las estimaciones obtenidas a partir de redes de
98
pluviógrafos poco densas. Esta limitación no existe con los datos de radares
meteorológicos sin embargo es necesario continuar las investigaciones y la
utilización de modelos distribuidos al fin de evaluar la efectiva contribución del
radar en el mejoramiento de los pronósticos de crecientes.
Los modelos distribuidos en su forma básica toman en cuenta la
variación espacial de las entradas y salidas del modelo, de las variables de
estado y de los parámetros. Esto se logra por ejemplo subdividiendo la
superficie del área de la cuenca en unidades elementales de área determinadas
en una grilla regular. En muchos casos, especialmente en consideraciones de
microescala, las áreas de la grilla son seleccionadas de modo que sean lo
suficientemente pequeñas para asegurar la validez de las leyes físicas
fundamentales que la gobiernan.
La aplicación de modelos hidrológicos distribuidos puede ser ventajosa si
la modelación intenta tomar en consideración:
- La variabilidad espacial de la precipitación
- La no-uniformidad espacial de las características de la cuenca (orografía,
vegetación, suelos, geología, uso, etc.)
- Las diferencias espaciales y la no linealidad del proceso de transferencia de
masa y energía que tiene lugar en la cuenca y las diferencias en los
mecanismos productores de la creciente
- La no uniformidad de las influencias distribuidas de las actividades humanas
en el ciclo hidrológico y su interacción.
Obviamente, los pronósticos cuantitativos de crecientes, tal como
cualquier pronóstico de fenómenos naturales presenta un grado de
incertidumbre, la incertidumbre sin embargo es un aspecto de vital importancia
sea para quien produce avisos de crecientes como para el público mismo. Si se
usan apropiadamente los pronósticos y la incertidumbre asociada, es posible
llevar a cabo un manejo adecuado del aviso de crecientes y una correcta
percepción del público sobre este tipo de pronósticos. Si se considera que una
importante fuente de incertidumbre en los pronósticos de crecientes son
debidos a incertidumbre en la estimación y el pronóstico de las lluvias, la
99
evaluación de la incertidumbre asociada con radar y las estimaciones basadas
en sensores remotos son esenciales.
100
CAPÍTULO III
CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL ÁREA DE ESTUDIO
Ubicación
El área de estudio esta ubicada en la vertiente norte del tramo central de
la Cordillera de la Costa, formando parte del Parque Nacional Waraira Repano.
Administrativa y políticamente comprende al estado Vargas y esta delimitada
por las coordenadas, UTM N 1.149.000m - 1.177.000m y E 674.000m -
795.200m, zona 19 meridiano central 69°. (Figura 2)
Figura 2. Ubicación del área de estudio
101
Fisiografía e Hidrografía
Las cuencas de la vertiente norte del macizo Ávila están constituidas, por
una serie de cursos de corto recorrido que nacen en la fila maestra del
Wuaraira Repano a una altura máxima de 2765 msnm en el pico Naiguatá, en
su recorrido hacia la desembocadura en el mar reciben el aporte de pequeños
afluentes, con pendientes iniciales muy fuertes que disminuyen
progresivamente hasta llegar al curso principal caracterizado por tener valores
de pendiente mucho más suave.
Geología
La Geología del estado Vargas actualmente, responde a una nueva
nomenclatura adaptada a las convenciones internacionales para unidades
litodémicas y cuerpos de rocas ígneas y metamórficas, según Urbani (2002a,
2002b, 2002c, 2002d, 2000a, 200b, 1999, y Urbani y Otros 2000) esta
actualización se realizó por diversas instituciones en mutua cooperación, como
son UCV, FUNVISIS, INGEOMIN, IGVSB y MARNR, con el fin de producir una
cartografía geológica actualizada de la región, como insumo esencial para la
producción de los mapas de riesgo, necesarios para un ordenamiento territorial
adecuado.
Atendiendo a la clasificación propuesta las asociaciones que conforman el
Macizo del Ávila se incluyen en la denominada Super-Asociación Metamórfica de
la Cordillera de la Costa: (1) Asociación Metamórfica La Costa y (2) Asociación
Metamórfica Ávila, en las partes medias a altas de las cuencas y cuyo contacto
con la anterior es de naturaleza tectónica definida por la Falla de Macuto, en
donde se han identificado facetas triangulares que demuestran la actividad
sismogénica de la misma.
La nueva cartografía geológica del estado Vargas contempla lo siguiente:
(figura 3)
a. Rocas sedimentarias pertenecientes al Grupo cabo blanco y las formaciones
la Sabana y las Playitas, así como las terrazas en los valles y vertientes de
algunos ríos y material aluvial preexistente con aportes de naturaleza fluvio-
102
torrencial consecuencia del evento hidrometereológico extremo de diciembre de
1999, que formó a lo largo de 50 km de longitud del estado Vargas, unos 53
conos de deyección, de los cuales resultaron con características críticas 12 de
ellos, ubicados en las cuencas de río Mamo, río Piedra Azul, quebrada Osorio,
quebrada Cariaco, quebrada San José de Galipán, quebrada El Cojo, quebrada
Camurí Chico o Chiquito, quebrada San Julián, quebrada Cerro Grande,
quebrada Uria, río Naiguatá y río Camurí Grande confluencia de los ríos
Miguelena y Masare.
Figura 3. Geología de superficie del estado Vargas. (Modificado del Proyecto Ávila – Mapa de Riesgo del IGVSB/MARN, 2002) b. Rocas de la Asociación Metamórfica La Costa aflorante en la franja costera e
integrada por el Esquisto de Tacagua unidad expuesta en las colinas bajas
cercanas a la costa, con suelos de colores rojizos muy conspícuos. Coincidente
en forma aproximada con la zona bioclimática costera de tipo xerofítica. La
unidad, posee gruesos niveles de meteorización a veces de tipo laterítico,
donde la arcilla predominante es la illita. Los Esquitos de Tacagua se presentan
constituidos fundamentalmente por tres tipos de rocas 1) Esquisto formado por
cuarzo, mica muscovita y cantidades menores pero siempre presentes de
grafito, así como cantidades variables de calcita y/o albita. 2) Rocas epidóticas
de color verde manzana, gradando desde verdaderas epidocitas hasta esquistos
103
epidóticos calcíticos muscovíticos o esquistos actinolíticos epidóticos y 3)
Mármol más o menos puro con gradación a esquistos calcíticos. El esquisto
grafitoso muestra una intensa foliación, y en las variedades menos cuarcíferas y
más micáceas pueden gradar a rocas con aspecto filítico.
c. Rocas de la Asociación Metamórfica Ávila, en las partes medias a altas de las
cuencas. Integrada principalmente por los denominados Complejo de San Julián
y el Augengneis de Peña de Mora.
Esta asociación posee una mineralogía predominantemente cuarzo-
feldespática y la composición química-mineralógica es fundamentalmente
granítica, pero en los torrentes ubicados más al este, se observa una cantidad
cada vez mayor de tipos litológicos máficos. Las descripciones litológicas de
cada unidad integrante de la asociación, son las siguientes:
c.1) Complejo de San Julián: Las rocas predominantes son: el esquisto de color
gris a gris oscuro con tonalidades verde que meteorizan a tonos pardos y los
cuales se presentan usualmente bien foliados. Además de ellos se presenta el
gneis cuarzo plagioclásico micáceo, con una rápida gradación desde textura
esquistosa hasta rocas de carácter gnésico. Los gneises muestran colores más
claros que los esquistos, por cuanto su textura se debe fundamentalmente a la
mayor proporción de feldespatos y menor de filosilicatos Litologías minoritarias
(< 5%) la constituyen mármol, cuarcita y diversos tipos de rocas metaígneas
mayoritariamente máficas (anfibolita, gabro, diorita, tonalita y granodiorita).
En ciertos sectores donde aflora el gneis cuarzo – plagioclásico – micáceo la
plagioclasa (albita – oligoclasa) se desarrolla marcadamente porfidoblástica y
cuando es alta su concentración puede enmascarar a la foliación, impartiéndole
a la roca un aspecto moteado.
c.2) Augengneis de Peña Mora: La unidad está constituida por gneises de grano
fino a medio, augengneises gruesos y bandeados, algunas cuarcitas delgadas,
esquistos cuarzo muscovíticos y ocasionalmente anfibolitas. En algunos sectores
sin mencionar donde sugieren desarrollo de cuerpos de mármoles delgados y
para la secuencia ya mencionada, encuentran rocas ultramáficas en forma de
cuerpos dispersos. La litología característica son gneises subdivididos en tres
104
tipos: gneises de grano fino a medio, plagiocásico cuarzo muscovítico;
augengneises y gneises muy gruesos, bandeados, cuarzo
plagiocásicos microclínicos y gneises de grano fino a medio, cuarzo plagiocásico
epidótico biotíticos, asociados a rocas anfibólicas.
Aspectos Geológicos relacionados con la Catástrofe de Vargas en 1999
De acuerdo con Urbani (2000) los aspectos geológicos de la catástrofe
de Vargas 1999 son los siguientes:
Naturaleza de los daños y litología
La zona más afectada del estado Vargas va desde Anare hasta Mamo,
donde de más jóvenes a más antiguos afloran los siguientes grandes grupos de
rocas:
- Rocas sedimentarias: constituidas por aluviones y terrazas.
- Rocas metamórficas: pertenecientes a la Asociación Metamórfica La Costa, en
la franja costera y a la Asociación Metamórfica Ávila, en las partes medias a
altas de las cuencas.
Los lugares donde afloran las rocas sedimentarias son aquellos de menor
pendiente, fundamentalmente constituidos por los conos de deyección,
encontrándose allí la mayor concentración de la población asentada con un
urbanismo formal. En estas zonas se concentraron los efectos del proceso de
sedimentación, mientras que la zona de rocas metamórficas, en su parte baja y
adyacente a los conos aluviales, está intensivamente ocupada por viviendas
construidas sin permisología formal. El comportamiento de las unidades
metamórficas fue el siguiente:
Esquisto de Tacagua: Esta unidad está constituida fundamentalmente por tres
tipos de rocas: El esquisto formado por cuarzo, mica muscovita y cantidades
menores pero siempre presentes de grafito, así como cantidades variables de
calcita y/o albita. Rocas epidóticas de color verde manzana, gradando desde
verdaderas epidocitas hasta esquistos epidóticos - calcíticos - muscovíticos.
Mármol más o menos puro y gradando a esquistos calcíticos. Esta unidad aflora
en las colinas bajas cercanas a la costa, y presentan suelos de colores rojizos
muy conspicuos. Aproximadamente coincide con la zona bioclimática costera de
105
tipo xerofítica. Posee gruesos niveles de meteorización a veces de tipo
laterítico, donde la arcilla predominante es la ilita. El esquisto grafitoso muestra
una intensa foliación, y en las variedades menos cuarcíferas y más micáceas
pueden gradar a rocas con aspecto filítico o pizarroso, que al ser observados
con lupa pueden verse hasta más de 100 planos de foliación por centímetro.
Los movimientos de masa en esta Unidad fueron mayoritariamente flujos
superficiales, afectando muy gravemente y en forma directa a las zonas de
construcciones informales en laderas, pero también aportaron abundante
cantidad de materiales de granulometría predominantemente fina y de colores
oscuros que se desplazaron como flujos de lodo.
Asociación Metamórfica Ávila: En el área estudiada esta Asociación poseen una
mineralogía predominantemente cuarzo-feldespática, siendo afectada tanto por
flujos superficiales, como por movimientos que llegaron hasta niveles
suficientemente profundos para producir desprendimientos de grandes bloques
rocosos. Como consecuencia, el material que fue incorporado desde esta
Unidad a los flujos torrenciales, varía desde una granulometría de arena hasta
bloques métricos, todo con colores predominantemente blanquecinos a grises
claros. Desde La Guaira hasta Uria, la composición química-mineralógica es
fundamentalmente granítica, pero en los torrentes ubicados más al Este, se
observa una cantidad cada vez mayor de tipos litológicos máficos, por lo tanto
de colores más oscuros.
Geomorfología
El estado Vargas presenta un relieve constituido por una estrecha franja costera
paralela al mar y el predominio de un paisaje de montaña que cae
abruptamente al mar, conformado por la serranía del Litoral Central, la cual
alcanza altitudes cercanas a los 2800 m, donde destacan los picos: Naiguatá, La
Silla de Caracas y El Ávila. Se distinguen los paisajes de: Valle, Planicie costera,
Colina, Piedemonte y Montaña, donde predomina un relieve abrupto con
pendientes entre muy variables y se distinguen las siguientes unidades
geomorfológicos: Cima, Lomas y Colinas, Cordón Litoral, Fondo de valles, Grupo
106
de Formas de Acumulación, Ladera o vertientes, Llanura Costera, Plano
Inclinado, Terrazas y Viga. (Figura 4)
Figura 4. Imagen del satélite Landsat TM+, donde se aprecia la configuración del relieve.
De acuerdo con Arismendi (2000) las unidades geomorfológicas del
área de estudio comprenden fisiográficamente paisajes de montaña, colinas,
piedemontes y valles que terminan en la planicie litoral.
・ En el paisaje de montaña se observa un relieve masivo a quebrado
de origen paleozoico y jurásico, donde predominan las laderas alargadas de
pendientes pronunciadas, típicas de las formaciones geológicas Peña de
Mora y Las Brisas, las cuales están conformadas por rocas ígneo-
metamórficas. Sobre el modelado se observa un drenaje controlado de tipo
dendrítico paralelo y sub-paralelo, con la presencia de procesos
morfogenéticos del tipo deslizamientos, desprendimientos y derrumbes de
varios tipos.
・ El paisaje colinar está representado por lomas y colinas de origen
cretásico de la formación Tacagua, conformada por mármoles y diferentes
esquistos. Sobre el modelado se imprimen diferentes grados de disección de
107
las laderas y se nota el desarrollo de un drenaje dendrítico sub-paralelo, con
la aparición de procesos de derrumbes locales extendidos, sobre pendientes
moderadas a escarpadas.
・ En el paisaje de piedemonte se localizan una serie de depósitos
cuaternarios de una cantidad de rampas coluvio-aluviales y conos de
deyección, que han conformado un lecho de materiales caóticos donde se
desarrolla un drenaje anastomosado. La edad de los depósitos varía entre
pleistocénicos a sub-recientes y recientes, con un perfil longitudinal de un
10% de inclinación. Al cambiar la pendiente, los depósitos, por abrirse un
poco más el fondo de valle y aparecer un mayor caudal, se genera una red
de drenaje semejante a la de un cono de explayamiento, con abundantes
materiales heterométricos. Los principales procesos morfogenéticos se
refieren a los derrumbes y deslizamientos localizados de los depósitos
antiguos y sub-recientes, al re-transporte de sus mismos materiales y a la
acumulación coluvio-aluvial a las márgenes de los valles. La mayoría de los
depósitos en función de su energía hidráulica, han desembocado al mar,
generando extensos conos de deyección.
・ El paisaje de planicie litoral de origen cuaternario, está representado
por sedimentos no consolidados y por expresiones morfológicas de playas y
cordones litorales muy localizados.
Clima
De acuerdo con SIG-Vargas (s/f) el clima del estado Vargas es un factor
generador de fuertes contrastes territoriales, ya que varía de acuerdo a los
pisos altitudinales. En las zonas inferiores a los 400 m.s.n.m, predominan las
altas temperaturas presentando una media de 26.1ºC con precipitaciones poco
frecuentes. A partir de esta cota se dan temperaturas mas templadas, con
medias anuales de 14.7ºC y lluvias más frecuentes e intensas. Según la
clasificación de Koeppen, la zona de estudio pertenece al clima semiárido e
isotermo.
108
Es así como para las diferentes alturas en la región se encuentran las
siguientes características para los diferentes pisos altitudinales, como:
1. Tropical: Presenta una altitud que varía entre los 0 y 600 msnm con una temperatura media anual de 25.4 y 26.1ºC. En estos climas han registrado valores medios de precipitación en los siguientes espacios:
- Puerto Maya
- Arrecife (600 mm/anuales).
- Mamo (325 mm/anuales).
- Maiquetía - Anare (600-800 mm/anuales).
- Los Caracas - La Sabana (1100 – 1500 mm/anuales).
- Caruao - Chuspa (1800mm/año).
2. Premontano Bajo y Premontano Alto: Presenta una altitud que varía entre los
600 y 1600 msnm con una temperatura media anual de 18 y 24ºC. En estos
climas han registrado valores medios de precipitación en:
Carayaca - Petaquire (850 – 900 mm/año).
3. Montano Bajo: Presenta una altitud que varía entre los 1600 y 2400 msnm
Vegetación
Toda la franja litoral, hasta unos 700 metros de altitud, por corresponder
al clima semiárido, tiene una vegetación xerófila. A medida que se asciende, el
aire se enfría y se condensa su humedad, con lo cual se producen
precipitaciones y más frecuentemente neblinas que favorecen una vegetación
más frondosa. Arismendi (Ob. Cit.) reporta que las formaciones vegetales
pertenecientes al área de estudio se agrupan en: bosques representados por
formaciones arbóreas, espinar y matorral, representados por formaciones
arbustivas; y las formaciones herbáceas. De acuerdo a su fisonomía, los
bosques se pueden clasificar en: bajo denso, bajo medio, bajo ralo, medio
109
denso, medio y medio ralo. Adicionalmente comentan que en base a la
observación de las imágenes IKONOS se evidencia un deterioro significativo de
la cobertura vegetal específicamente en los pisos tropical y pre-montano y en
menor proporción el montano bajo. Las formaciones más afectadas (en
términos de superficie) son los matorrales; en estos existe una fuerte
intervención debido al crecimiento anárquico de viviendas, lo que favoreció el
deterioro de los suelos producto del escurrimiento difuso y concentrado. En
sectores con predominio de bosques y con una fuerte meteorización de los
esquistos se produjo en 1999 un escurrimiento sub-superficial que sirvió como
lubricante entre los suelos y la roca originando movimientos en masas
superficiales (Figura 5).
Figura 5. Mantos de alteración Lateritica en los Esquistos de Tacagua. Foto: Urbani (2000)
110
Uso del Espacio
Jiménez y otros (2006) indican que la ocupación del espacio en el estado
Vargas ha sido determinada por el liderazgo que ejerció la Región Capital,
particularmente Caracas como capital de Venezuela y la nueva dinámica
definida por el flujo monetario originado por la actividad petrolera, la cual
conlleva a la centralización del poder y a la integración territorial, así como el
papel ejercido por el Puerto y el Aeropuerto con sus diferentes actividades
económicas.
Adicionalmente comentan los autores señalados que el continuo proceso
de ocupación llevó al límite de saturación al espacio del estado Vargas, en
virtud de sus restricciones principales, en la figura 4 puede observarse un
territorio mayormente montañosos con pronunciadas pendientes, un estrecha
franja litoral, poca disponibilidad de tierras planas, adicionada a los problemas
para la dotación de servicios básicos en un territorio cuya mayor extensión
pertenece al Parque Nacional El Ávila y a otras figuras jurídicas de protección.
Paralelamente a la expresión física del acontecer económico de este territorio se
manifiesta también la aparición, ampliación y conformación de áreas informales.
Este tipo de desarrollo no controlado se ubica espacialmente en aquellos
terrenos donde la pendiente es muy fuerte y en las inmediaciones de los cursos
de agua, prácticamente dentro de los causes y en la llanura de inundación, y en
muchos casos sobre la cota 120, limite del Parque Nacional.
111
CAPITULO IV
ASPECTOS METODOLÓGICOS
Diseño y tipo de la investigación
El diseño de esta investigación de acuerdo con la Universidad Pedagógica
Experimental Libertador (2008) se ubica como una investigación de campo,
por cuanto realiza el análisis sistemático de un problema de la realidad, como
es el caso particular de la zonificación de la susceptibilidad a los fenómenos de
remoción en masa, que afectan a una parte considerable de la población
venezolana, asentada en sistemas montañosos de vertientes inestables, con el
propósito de entender su naturaleza y factores constituyentes para predecir su
ocurrencia en el contexto espacial, a través de la zonificación, haciendo uso de
métodos característicos de amplia aplicación a nivel mundial. Los datos de
interés son recogidos en forma directa de la realidad, a través de trabajos de
campo, interpretación, análisis y tratamiento de documentos cartográficos,
fotogramétricos y satelitales, así como datos hidrometeorológicos e
hidrométricos suministrados por diferentes organismos gubernamentales y no
gubernamentales. El tratamiento de la información se realizó a través de la
integración de tecnologías de la información geográfica, usando software
especializados y modelos numéricos.
En cuanto al tipo se ubica en una investigación explicativa ya que trata
de buscar el porque de la zonificación de la amenaza por los fenómenos de
remoción en masa mediante el establecimiento de relaciones causa-efecto,
asignándole una ponderación a cada variable a través del método de las
Jerarquías analíticas. En este sentido, se abordan las causas (investigación
postfacto), así como los efectos (investigación experimental), mediante la
prueba de hipótesis y planteamientos teóricos, así como la calibración de los
resultados con eventos reales ocurridos en el pasado, dentro de una teoría de
referencia, a la luz de leyes o generalizaciones que dan cuenta de hechos o
fenómenos producidos en determinadas condiciones.
112
Herramientas y técnicas de análisis
La metodología empleada para analizar la amenaza se puede resumir en los siguientes pasos: Selección de las áreas de estudio Adquisición de los datos e información necesaria Análisis de los datos Creación del mapa de susceptibilidad Calibración de los resultados
Selección de las áreas de estudio
El área de estudio se seleccionó respondiendo a los criterios de
responsabilidad social que debe implicar todo trabajo de investigación científica,
con el fin de aportar información que redunde en el mejoramiento de la calidad
de vida de los habitantes de una región determinada. En tal sentido se trabajo
sobre la vertiente norte del Macizo Ávila por cuanto es un área donde se
asienta el 100% de la población del estado Vargas, la cual ha sido seriamente
afectada por los procesos objetos de estudio en esta investigación, causando
grandes perdidas materiales y humanas a lo largo de más de 300 años de
registros históricos.
Adquisición de datos e información necesaria
Obtención y digitalización de la información espacial
Para realizar un estudio exhaustivo de una cuenca hay que considerar
todos los aspectos que puedan relacionarse con el medio. Sin embargo, para
los objetivos concretos (obtención del mapa de amenaza por deslizamientos)
se debe usar un número determinado de ellos que dependerá de la
disponibilidad o no de la información; para este trabajo se procesaron las
siguientes variables: Geología de superficie, Vegetación, Pendientes,
Orientación de las Pendientes, Índice de Erosión Potencial, Curvatura del
Terreno, Índice Topográfico de Humedad, Índice de la Potencia del Flujo, Índice
de la Capacidad de Transporte.
113
Todos estos datos tienen que ser reconocidos por el software para lo
cual se procedió a la digitalización y posterior reconocimiento de la topología,
de la información que se encontraba en formato analógico, la comprobación y
eliminación de los posibles errores cometidos (existencia de líneas duplicadas,
sueltas, exactitud del contorno, etc.).
Estos mapas se obtuvieron de diferentes fuentes, tales como el Proyecto
Ávila - Mapa de Riesgo del Instituto Geográfico Venezolano “Simón Bolívar”, el
Plan de Ordenamiento Territorial de la Autoridad Única de Área para el Estado
Vargas, Instituto Geográfico de Venezuela Simón Bolívar, INGEOMIN, y
productos de teledetección como fotografías aéreas e Imágenes de satélite.
Toda la información, digital y analógica, fue georreferenciada en un
Sistema de Información Geográfica, usando el datum de origen de cada mapa;
para el caso de la geología y los mapas topográficos están proyectados con el
datum la Canoa, mientras que las imágenes de satélite (formato digital) usan el
datum WGS-84, una vez georreferenciada toda la información según su datum
de origen, cada mapa fue reproyectado a un datum común, usando las
aplicaciones y los parámetros de transformación disponible en software
comerciales como ArcGis, ERDAS y MapInfo. Esta reproyección fue necesaria
para poder realizar apropiadamente las operaciones de análisis espacial y en
este caso particular se atendió a las exigencias del artículo 11 de la Ley de
Geografía, Cartografía y Catastro Nacional al definir que todo levantamiento
geodésico o topográfico debe referirse al Sistema Geodésico Nacional, de
acuerdo a las normas técnicas establecidas por el Instituto Geográfico de
Venezuela Simón Bolívar.
De acuerdo con Hernández (2002 y 2005), Camargo y otros (2008) el
Control Geodésico Nacional está representado por la Red Geocéntrica
Venezolana (REGVEN), establecida por técnicas modernas de medición
geodésica satelital GPS, lo que produjo un cambio de sistema de referencia
desde el Datum local convencional La Canoa PSAD 56 a REGVEN, a partir del 1
de abril de 1999. Este cambio se produjo debido a la necesidad por parte de los
usuarios de la tecnología satelital GPS de disponer de un marco o sistema de
114
referencia moderno, acorde con las exactitudes generadas por el uso continuo y
creciente de esta técnica en Venezuela.
La nueva Red Geodésica se referencia en el Elipsoide GRS-80 y se ha
desarrollado con tecnología GPS, cambiando la referencia elipsoidal que existió
hasta 1999, cuando por resolución del Ministerio del Ambiente y de los
Recursos Naturales se cambia del elipsoide Hayford 1924 al GRS-80.
Actualmente se tienen los parámetros de transformación de un elipsoide al otro
y la red REGVEN en proceso de densificación y el establecimiento de una Red
de Estaciones Permanentes de Monitoreo y Observación Satelital (REMOS). En
el año de 1980, la Asociación Internacional de Geodesia recomienda adoptar el
elipsoide GRS-80, pero se adopta desde 1999 cuando se cambia al nuevo
Datum SIRGAS- REGVEN (Sistema de Referencia Geocéntrico para América del
Sur - Red Geocéntrica Venezolana) en sustitución de La Canoa (Elipsoide
Internacional Hayford 1924), el cual será el nuevo marco de referencia y
REGVEN materializa en Venezuela la densificación de la Red SIRGAS. Este
nuevo sistema de referencia se encuentra referido al ITRF (International
Terrestrial Reference Frame) 94, época 1995.4 con el elipsoide GRS-80.
Posteriormente el Instituto Geográfico de Venezuela Simón Bolívar aumenta el
número de estaciones conectadas a SIRGAS y enlazando la Red REGVEN del
Norte con la Red GPS SUR para formar una sola red que abarca todo el
Territorio.
El Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas (SIRGAS), el cual
fue recomendado para su adopción por todos los países del continente durante
la séptima Conferencia Cartográfica Regional de las Naciones Unidas para las
Américas, que servirá de base para la construcción de la Infraestructura de
Datos Espaciales de las Américas, desde el punto de vista cartográfico, es
compatible con el Sistema Geodésico de Referencia adoptado para Venezuela;
por lo que sólo en aquellos casos en que sea requerida una alta exactitud
posicional se deberá realizar la transformación entre los sistemas en cuestión.
115
Análisis de los datos
Definición de las variables y generación de mapas temáticos
En el mapa de susceptibilidad a los deslizamientos, se zonifican áreas
con probabilidades de ocurrencia de desplazamiento de material. Este mapa
representa la síntesis de un conjunto de variables que intervienen en la
generación de los deslizamientos, es por esta razón, que se deben considerar
todos los aspectos que puedan relacionarse con el medio y que tengan un
indudable protagonismo, y tal como se menciono anteriormente, en este
trabajo se consideraron las siguientes:
Geología
El mapa de geología de superficie, muestra la interrelación entre las
características de tipo geológico como las estructuras y la litología, tomado de
del “Proyecto Ávila – Mapa de Riesgo” (IGVSB/MARN, 2002, Urbani, 2002a,
2002b, 2002c, 2002d, 2000a, 200b, 1999, y Urbani y Otros 2000). Para el
algebra de mapas se le asigna una ponderación a cada Unidad litodémica,
presente en el área de estudio, siguiendo el criterio de expertos a través del
Método de Jerarquías Analíticas, en atención a las características geotécnicas de
las unidades litológicas, las ponderaciones asignadas reclasifican el mapa con
valores del 1 al 5, donde el 1 representa la mínima susceptibilidad a producir
fenómenos de remoción en masa y el 5 la máxima, tal como se muestran en el
cuadro 1.
Geomorfología
La geomorfología muestra unidades clasificadas según su origen,
enfatizando sobre las formas de relieve, tales como curvaturas, pendiente y
orientación de las pendientes, construidos a partir de la información
topográfica.
116
Cuadro 1.
Reclasificación según unidades litodémicas.
Modelo Digital del Terreno (MDT)
El MDT (figura 6) fue elaborado por interpolación del mapa topográfico
nacional de Venezuela a escala 1:25.000, que data de 1979. Este mapa está
configurado en hojas rectangulares de 7,5’x5’ de arco, con curvas de nivel
separadas cada 20 m, generadas por restitución fotogramétrica, el sector de las
hojas correspondiente al área de estudio se escaneó, creando una imagen
raster que luego fue vectorizada a través de la digitalización directamente en
pantalla, creando una capa vectorial de líneas con las curvas de nivel
digitalizadas, a partir de las cuales se interpoló el MDT con el procedimiento de
Unidad Litodémica Sup. (Km2) Valoración Grupo Cabo Blanco 2,67 4 Gneis de la Colonia Tovar 29,69 1 Meta-Granito de Naiguatá 40,34 1 Super Asociación Metamórfica de la Cordillera de la Costa
16,15 4
Metagranito 0,05 1 Metadiorita de Todasana 13,42 1 Terrazas 0,12 5 Formación La Sabana 0,38 3 Augengneis de Peña de Mora 0,41 1 Formación La Playita 12,86 3 Esquisto de Tacagua 94,69 5 Complejo san Julián 404,4 1 Asociación Metamórfica Ávila 151,7 1 Mármol de Antimano 59,27 4 Serpentinita 14,58 2 Aluvión Cuaternario 33,39 5 Augengneis de Peña de Mora 110,5 1 Anfibolita de Nirgua 46,56 2 Meta-Tonalita de Caruao 18,24 1 Mármol de Senda 0,28 4 Esquistos de Las Brisas 4,98 3 Esquistos de Las Mercedes 117,6 4
117
Kriging Ordinario en una malla raster de 30 m de resolución. La interpolación
produjo algunos vacios claramente identificables en las áreas planas, lo cual se
corrigió parcialmente, añadiendo a la capa vectorial, los puntos de control
terrestre del mapa topográfico original, así como otros puntos interpolados
visualmente por levantamiento de campo con GPS, a partir de este modelo y
utilizando las aplicaciones de potentes software para el tratamiento de
información Geoespacial como ARCGIS, ERDAS, MAPINFO y SEXTANTE se
construyeron los mapas descritos a continuación:
Figura 6. Modelo Digital del Terreno
Morfometría local
Para este aspecto se determinaron otras variables relacionadas con el
relieve tales como: la orientación de la pendiente, la curvatura vertical (en la
dirección de la máxima pendiente), la curvatura horizontal (la perpendicular a la
máxima pendiente) y la curvatura general (un valor promedio), a partir del
MDT. El método utilizado fue el de ajuste de un polinomio de grado 3 (Olaya,
2006). Las últimas 3 capas permiten conocer la concavidad y convexidad del
terreno y dan una idea de los procesos de acumulación y denudación, así como
el patrón de erosión predominante.
118
Inclinación de la Pendiente
El mapa se construyó a partir del modelo digital de elevaciones, para la
definición de las clases de pendiente se uso el criterio propuesto en POTEV
(2005), donde se establecen los diferentes rangos basándose en un análisis
morfológico del área de estudio a través de perfiles topográficos. Mediante
estos perfiles y considerando las roturas de pendientes se elaboran histogramas
de frecuencia, observando los rangos más comunes de estas y relacionándolo
con el ángulo de fricción interna de la litología que aflora en el sector, para este
estudio se definieron los valores y el mapa fue reclasificado en cinco rangos de
pendiente de acuerdo a lo mostrado en el cuadro 2.
Cuadro 2.
Reclasificación según rangos de pendientes
Índice Descripción Rango (º) 1 Muy Bajo < 5 2 Bajo 5 -15 3 Moderado 15 - 25 4 Alto 25 - 35 5 Muy Alto > 35
Orientación de las Pendientes
La orientación del terreno se calculó como el ángulo medido en la
dirección horaria desde el norte (acimut) donde se produce la máxima
pendiente. Calculada a partir del MDT es la dirección donde se produce el
máximo grado de cambio en la altitud en cada celda con respecto a sus 8
vecinos. Los valores obtenidos en el mapa de orientaciones resultante fue
reclasificado para asignarle un índice, en atención a su coincidencia con la
orientación de las foliciaciones de la litología aflorante, de acuerdo a los
intervalos de clase mostrados en el cuadro 3.
119
Curvatura del terreno
La curvatura es una variable topográfica que representa el grado de
cambio de la pendiente en el espacio. Las dos direcciones en las que la
curvatura del terreno tiene una significancia en aplicaciones geomorfológicas o
hidrológicas son: a) la dirección de la máxima pendiente (curvatura en perfil), y
b) la dirección perpendicular a la máxima pendiente (curvatura en planta). La
curvatura en perfil es la curvatura de la superficie del terreno en la dirección
de la pendiente. Mide el grado de cambio de la pendiente que afecta a la
aceleración o deceleración del flujo del agua, e influencia la erosión y
deposición de las partículas del suelo. Las áreas con un perfil convexo indicarán
mayor potencial para la erosión, y áreas con perfil cóncavo indicarán mayor
potencial para la deposición. Por su parte la curvatura en planta es la
curvatura en la dirección perpendicular a la pendiente. Mide la divergencia o
convergencia del flujo del agua, y por tanto de la concentración de agua en el
paisaje. Representa la curvatura de las curvas de nivel de un mapa topográfico.
Cuadro 3.
Reclasificación según Orientación de pendientes
Índice Descripción Rango (º)
Azimut Muy Alto Noreste 0 - 45
Alto Estenoreste 45 - 90 Muy Bajo Estesureste 90 - 135
Medio Sureste 135 - 180 Bajo Sursuroeste 180 - 225
Muy Bajo Oestesuroeste 225 - 270 Alto Oestenoroeste 270 - 315
Muy Alto Noroeste 315 - 360
Para este trabajo la curvatura se determinó usando las aplicaciones del
software ArcGis, este programa determina el grado de cambio de la pendiente
en el espacio, usando un algoritmo que representa la segunda derivada de la
120
altitud. Una vez obtenida la curvatura, se reclasificaron los valores de acuerdo a
los criterios mostrados en el cuadro 4.
Cuadro 4
Reclasificación según Curvatura
Índice Descripción Rango Bajo Superficie cóncava. < -0,2
Medio Superficie Rectilínea -0,2 – 0,2 Alto Superficie Convexa > 0,2
Hidrología
Preparación del MDT: se eliminaron las depresiones del MDT, derivadas
de los procesos matemáticos de interpolación, para poder calcular las distintas
variables hidrológicas. Para ello SEXTANTE dispone de un módulo de
preprocesado que permite eliminar estas depresiones o, alternativamente,
definir el comportamiento del flujo en las depresiones, para luego operar y
calcular las variables necesarias para el análisis hidrológico tales como:
Dirección del flujo.
En este caso se uso la potencialidad del software para determinar la
dirección del flujo en cada celda del MDT, para ello se consideró que la
dirección que toma el flujo de agua en una superficie es, para cada celda,
aquella en la que se produce la máxima pendiente descendente en cada
entorno de 3 x 3 celdas. El resultado final es una matriz de direcciones o
ángulos respecto al norte, similar a un mapa de orientaciones, que apunta en
cada celda a la vecina en la cual se produce la máxima pendiente.
121
Flujo Acumulado
El flujo acumulado de cada celda es el valor de la superficie situada aguas
arriba de esa celda que acumula todo el flujo, de manera equivalente a una
cuenca hidrográfica. En sextante existen siete procedimientos de cálculo, desde
el clásico flujo unidimensional, con dirección de flujo entre los centros de las
celdas o con dirección de flujo libre (a cualquier parte de la celda). Para el
presente estudio, el método que dio mejores resultados fue el Kinematic
Routing Algorithm (KRA), que es un modelo unidimensional con flujo libre del
agua por todo el MDT. Esta capa se generó, a partir del MDT, para el área total
de estudio, empleando la matriz de dirección de flujo, para obtener el número
de celdas vecinas, aguas arriba, que fluyen a cada celda.
Área de drenaje específica
Es el área de drenaje por unidad de longitud de curva de nivel, la cual se
calculó con las opciones de raster calculator del modulo Spatial Analyis de
ArcGis, usando como fuente de información el MDT en función de la matriz de
flujo acumulado, que representa, para cada celda, el número de celdas que
drenan allí, y por lo tanto el área de drenaje específica se calculó como:
As = Ac · L2 / [L ó (2L2)1/2]
Siendo:
As = Área de drenaje específica
Ac = Flujo acumulado (número de celdas)
L = Resolución del MDT [m]
(Se empleará L Ó (2L2)1/2 dependiendo de si la dirección del flujo es o no
diagonal)
El resultado es el área de drenaje por unidad de longitud de curva de
nivel y representa una medida indirecta de la escorrentía superficial y
subsuperficial que ocurre en un punto determinado del paisaje. Integra los
efectos combinados de la superficie que contribuye a dicho punto y de la
convergencia y divergencia del flujo, representando un índice de la distribución
122
de agua en el suelo y de la localización potencial de zonas de saturación en una
cuenca.
Índice topográfico de humedad
Este índice se calculó como un atributo secundario del MDT y para este
estudio se consideró como una adaptación del modelo TOPMODEL (Beven y
Kirkby, 1997). Este modelo calcula la evolución de la zona saturada, como
fuente de escorrentía, en base a la topografía de la cuenca y la transmisividad
del suelo, para lo cual calcula un índice topográfico o índice de humedad, de
acuerdo a la expresión:
W = ln (As / tan b)
Siendo:
W = Índice de humedad
As = Área de drenaje específica
b= Ángulo de la pendiente local
Como puede observarse en la expresión se usan, para el índice
topográfico de humedad dos variables obtenidas previamente del MDT, como
son el área de drenaje específica y ángulo de la pendiente local, representado
este ultimo en el mapa de pendientes.
Este índice se empleo para predecir el contenido de humedad del suelo y
para identificar áreas de erosión y /o deposición potencial de materiales, y para
la predicción de zonas con potencial de generar fenómenos de remoción en
masa, según los criterios mostrados en el cuadro 5.
Índice de la potencia del flujo superficial (Stream power index)
Es un estimador de la fuerza erosiva del flujo superficial, Moore y otros
(1988) concibieron este índice a partir de las variables topográficas área de
drenaje específica y pendiente, con el fin de predecir las áreas potenciales con
123
riesgo de desarrollo de procesos erosivos debido a la concentración del flujo
superficial. Para este caso el índice se expresa como:
O = As * tan b
Siendo:
O = Índice de la potencia del flujo superficial
As = Área de drenaje específica
b= Ángulo de la pendiente local
Cuadro 5
Reclasificación según el índice topográfico de humedad
Índice Descripción Rango
1 Muy bajo 5 - 8 2 Bajo 8 -11 3 Medio 11 - 14 4 Alto 14 -17 5 Muy Alto >17
En atención a las aplicaciones de Moore (Ob. Cit.) se reclasificaron los valores
de acuerdo a lo mostrado en el cuadro 6.
Cuadro 6
Reclasificación según el índice de la potencia del flujo superficial
Índice Descripción Rango
1 Muy bajo < -40.000 2 Bajo -40.000 - 0 3 Medio 0 – 20.000 4 Alto 20.000 – 50.000 5 Muy Alto >50.000
Este índice indica las áreas donde existe potencial para la concentración
del flujo superficial y donde, además, la pendiente puede producir que el flujo
124
alcance una velocidad tal que provoque la incisión del flujo con el consiguiente
desarrollo de cárcavas, no existen unos valores del índice umbrales que
determinen el riesgo de existencia de cárcavas en un terreno, ya que el
desarrollo de éstas no sólo depende de la topografía sino de la textura,
estructura del suelo, la litología de los materiales, la cobertura vegetal, etc. En
cada situación se deberán establecer las correlaciones entre el índice y la
existencia de cárcavas observada en campo.
Índice de la capacidad de transporte de sedimentos (Sediment transport capacity index)
Es un índice utilizado para estimar el potencial topográfico para la
erosión o deposición por medio de una expresión que representa el cambio en
la capacidad de transporte de sedimentos en la dirección del flujo, en este caso
el índice se calculó con la expresión:
LS = (As / 22.13)0,6 * (Sen b / 0.0896)1,3
Siendo:
LS = Índice de la capacidad de transporte de sedimentos
As = Área de drenaje específica
b= Ángulo de la pendiente local
Luego los resultados fueron reclasificados según lo indicado en el cuadro
7.
Cuadro 7
Reclasificación según el índice de la capacidad de transporte de sedimentos
Índice Descripción Rango
1 Muy bajo <2 2 Bajo 2 - 3 3 Medio 3 - 4 4 Alto 4 - 5 5 Muy Alto <5
125
Riesgo potencial de erosión
Este mapa se construyó siguiendo la metodología propuesta por
(CORINE, 1992), la cual se muestra en la figura 7.
Erosividad climática
El mapa de Erosividad climática se obtuvo a través del tratamiento de
datos pluviométricos y de temperatura. En tal sentido, para obtener información
lo más completa posible sobre la distribución de la precipitación y la agresividad
de la lluvia en el Macizo Ávila se llevó a cabo una interpolación superficial de los
valores pluviométricos, de las estaciones que se especifican en el cuadro 8. De
este modo se generaron imágenes en formato raster con una resolución
espacial de 30 metros. El método de interpolación usado fue IDW (Inverse
Distance Weighted; Watson y Phillip, 1985), según el cual el "peso" de cada
estación en un punto determinado disminuye frente a los demás con la
distancia. Tal como se muestra en la figura 7, para obtener el Índice de
Erosionabiliodad Climática (IEC), se usaron datos de precipitación y evaporación
potencial, de las estaciones mostradas en el cuadro 8, de acuerdo a los
postulados de Fournier-Arnoldus (FI) y del Índice ombrotérmico de Balgnoujs-
Gaussen (BGI).
Figura 7. Esquema metodológico para la obtención del Riesgo Potencial de Erosión.
126
Cuadro 8
Valores de precipitación y temperatura.
Estación Ubicación Datos Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total
Media
Caracas Cagigal
Lat, 10° 30’ Prec, (mm) 21 16 14 37 85 108 106 111 99 121 76 41 837 Lon, 66° 56’ Tem (°C) 19,1 19,4 20,3 21,2 21,9 21,5 21,2 21,4 21,7 21,4 20,6 19,7 20,8
Colonia Tovar Lat, 10° 25’ Prec, (mm) 40 25 24 74 114 141 160 143 151 158 117 53 1200 Lon, 67° 17’ Tem (°C) 15,6 16,0 16,8 17,5 17,5 16,9 16,6 16,9 17,1 17,2 16,8 16,1 16,8
Maiquetía Lat, 10° 36’ Prec, (mm) 43 30 25 23 33 53 51 51 50 45 51 59 514 Lon, 66° 59’ Tem (°C) 24,5 24,4 24,8 25,6 26,5 26,6 26,4 27,0 27,5 27,3 26,6 25,4 26,1
Salmeron Lat, 10° 28’ Prec, (mm) 101 41 37 61 84 205 202 137 92 167 192 146 1416 Lon, 66° 23’ Tem (°C)
Los Caracas Lat, 10° 38’ Prec, (mm) 125 29 56 35 50 104 115 71 47 91 152 203 1078 Lon, 66° 34’ Tem (°C)
Chuspa Lat, 10° 37’ Prec, (mm) 172 57 99 32 103 149 94 150 42 108 269 186 1461 Lon, 66° 19’ Tem (°C)
La Sabana Lat, 10° 37’ Prec, (mm) 151 37 41 47 45 122 94 114 38 146 332 214 1381 Lon, 66° 23’ Tem (°C)
Carayaca Lat, 10° 32’ Prec, (mm) 67 6 7 48 109 71 77 110 84 95 93 76 841 Lon, 67° 07’ Tem (°C)
Los Castillos Lat, 10° 32’ Prec, (mm) 99 78 23 26 54 91 124 101 101 133 85 80 995 Lon, 66° 56’ Tem (°C) 15,4 15,1 16,1 17,2 17,7 17,1 16,9 17,5 17,9 17,5 17 16,5 16,6
Guatire Lat, 10° 28’ Prec, (mm) 42 12 7 30 84 189 158 120 98 69 89 66 976 Lon, 66° 32’ Tem (°C) 21,3 22,5 22,1 2,9 22,6 21,2 21,5 21,2 21,4 21,9 20,8 19,8 20,5
Macanillal Lat, 10° 32’ Prec, (mm) 83 51 21 55 120 196 179 154 175 154 120 96 1409 Lon, 66° 45’ Tem (°C)
Fila Maestra Lat, 10° 33’ Prec, (mm) 51 27 21 46 117 106 164 166 182 187 128 100 1375 Lon, 66° 49’ Tem (°C)
Naiguata Lat, 10° 37’ Prec, (mm) 88 80 40 18 24 60 50 43 42 55 86 163 749 Lon, 66° 44’ Tem (°C)
Las Mercedes Lat, 10° 28’ Prec, (mm) 67 94 9 12 24 33 33 21 40 31 16 30 411 Lon, 67° 11’ Tem (°C)
San Isidro Lat, 10° 33’ Prec, (mm) 98 105 18 42 118 115 116 190 132 183 116 94 1325 Lon, 66° 54’ Tem (°C)
Manzanares Lat, 10° 34’ Prec, (mm) 199 209 7 30 167 77 115 135 154 170 228 118 1609 Lon, 66° 53’ Tem (°C)
Macuto Lat, 10° 36’ Prec, (mm) 96 158 3 27 71 37 35 57 48 84 125 78 Lon, 66° 54’ Tem (°C)
San José Lat, 10° 35’ Prec, (mm) 127 212 20 35 90 74 63 96 77 74 269 106 Lon, 66° 54’ Tem (°C)
Humboldt Lat, 10° 32’ Prec, (mm) 184 145 18 41 64 53 121 114 92 164 223 43 1262 Lon, 66° 53’ Tem (°C)
San Francisco Lat, 10° 33’ Prec, (mm) 156 203 18 26 107 140 135 188 101 153 118 112 1458 Lon, 66° 53’ Tem (°C)
Los Venados Lat, 10° 32’ Prec, (mm) 84 82 16 27 111 71 70 168 79 134 68 60 970 Lon, 66° 54’ Tem (°C) Picaho de Galipan
Lat, 10° 34’ Prec, (mm) 54 76 23 25 82 68 68 109 74 116 112 80 888 Lon, 66° 55’ Tem (°C)
Los Teques Lat, 10° 21’ Prec, (mm) 24 11 8 57 122 203 172 149 157 136 80 56 1125 Lon, 66° 02’ Tem (°C)
127
Índice “FI” Foumier
El Índice de Fournier, modificado por Arnoldus, representa la agresividad
climática y se obtuvo por la expresión:
FI = ∑ (pi2 /p); sumatoria de i = 1 a i = 12;
Donde:
FI = Índice de Fournier-Arnoldus
pi = Precipitación del mes i (mm)
p = Precipitación anual (mm)
El FI se reclasificó en 5 clases, según el cuadro 9.
Cuadro 9.
Reclasificación según el índice modificado de Fournier-Arnoldus
Índice Descripción Valor 1 Muy Bajo < 60 2 Bajo 60 - 80 3 Moderado 80 - 100 4 Alto 100 - 120 5 Muy Alto > 120
Índice “BGI” Bagnould - Gaussen
El Índice ombrotérmico de Bagnoujs-Gaussen (BGI) se calculó a partir
del Balance de humedad mes a mes, estimando la evapotranspiración a partir
de la temperatura, por lo que constituye una estimación de la aridez climática, y
se obtuvo aplicando la formulación:
BGI = ∑ (2ti - pi) ki, sumatoria de i = 1 a i = 12;
Donde:
BGI = Índice Ombrotérmico de Bagnoujs-Gaussen
ti = temperatura del mes i (ºC)
pi = precipitación del mes i (mm)
ki = Porción donde (2ti - pi) > 0
128
El valor de BGI se reclasificó en cuatro clases, según el cuadro 10.
Cuadro 10.
Reclasificación según el índice ombrotérmico de Bagnoujs-Gaussen
Índice Descripción Valor 1 Húmedo 0 2 Moderamente Húmedo 0-50 3 Seco 50-130 4 Muy Seco >130
Erosividad Climática
Por su parte la Erosividad Climática (EC), se obtuvo como el producto de
FI y BGI, de acuerdo a la expresión:
IEC = FI * BGI;
Donde:
IEC = Índice de Erosividad Climática
FI = Índice de Fournier-Arnoldus
BGI = Índice Ombrotérmico de Bagnoujs-Gaussen
Este índice de Erosividad Climática se reclasificó en bajo Moderado y alto.
129
Erosividad del suelo
Se utilizó la metodología propuesta por Almorox et al (1994), modificada
por Lineros (1999) y Rafaelli (2003), el Índice de Erosividad del Suelo (IES) se
evalúa considerando la granulometría, profundidad y pedregosidad superficial,
que en este caso fue reemplazada por la materia orgánica.
Textura
Para el caso de la textura, esta se determinó por el método de boyucos
sobre muestras tomadas en cada una de las unidades litodémicas, obteniendo
su clasificación textural a partir del diagrama de textura del USDA y se
definieron tres valores de erosionabilidad, según se muestra en el Cuadro 11.
Cuadro 11. Reclasificación de la erosionabilidad según textura.
Índice Descripción Textura Donde: C: Arcillosa, SC: Arcillo-arenosa, ZC: Arcilllo-limosa. SCL: Franco-arcillo-arenosa, CL: Franco-arcillosa, ZCL: Franco-arcillo-limosa, LS: Arenosa-franca, S: Arenosa. L: Franca, ZL: Franco-limosa, Z: Limosa, SL: Franco-arenosa
1 Ligeramente Erosionable
C, SC, ZC
2 Moderadamente erosionable
SCL, CL, ZCL, LS, S
3 Altamente Erosionable
L, ZL, Z, SL
Profundidad La profundidad del suelo se establece como la distancia entre la
superficie y la base del perfil, y fue obtenida directamente en campo por
mediciones sobre los perfiles y se clasificaron, según el cuadro 12.
Contenido de materia orgánica del suelo
El método propuesto por Almorox y otros (1994), plantea la evaluación
de la pedregosidad, sin embargo, sobre la base del estudio realizado por
130
Lineros (1999), este dato se reemplazará por el contenido de materia orgánica,
debido a que la pedregosidad es importante en zonas secas y áridas. Además la
medición de este parámetro involucra una mayor intensidad de muestreo y
eleva por tanto los costos del estudio. Por lo anterior y de acuerdo a lo
señalado en Aguilo y otros (1994) con respecto a parámetros condicionantes de
erosionabilidad del suelo se determinó incluir el contenido de material orgánica,
dado que la materia orgánica fresca está formada por restos de vegetales y
animales de toda naturaleza que se superponen al suelo mineral (sistemas
forestales) o se incorporan a él (tierras de cultivo). Además, la incorporación de
materia orgánica mejora la estructura del suelo, y con ello su permeabilidad y
su resistencia a la acción de las gotas de lluvia y al transporte (López, 1994).
Cuadro 12
Reclasificación de la erosionabilidad según la profundidad del suelo
Índice Descripción Profundidad (cm) 1 Ligeramente
Erosionable >75
2 Moderadamente erosionable
25-75
3 Altamente Erosionable
<25
El valor del material orgánico se determinó en muestras de terreno
tomadas, por unidad litodémica, en los primeros 20 cm de superficie, estas
muestras fueron tratadas en el laboratorio extrayendo su contenido de materia
orgánica, y finalmente se establecieron rangos de valores que se presentan en
el cuadro 13.
Cálculo del índice de pendiente
El Índice de Pendiente (IP) se calculó a partir de datos topográficos, en
este caso curvas de nivel a intervalos de 20 metros, rasterizadas de los mapas
topográficos a escala 1:25.000 del IGVSB, con las cuales se construyó un MDT
con tamaño de celda de 30 metros, usando las aplicaciones de los SIG, para
obtener un mapa de pendientes en grados.
131
Cuadro 13.
Reclasificación de la erosionabilidad según el contenido de materia orgánica
Índice Descripción Contenido de M.O. (%)
1 Ligeramente Erosionable
> 20
2 Moderadamente erosionable
10 - 20
3 Altamente Erosionable
<10
El Índice de Erosionabilidad del Suelo, se calculo aplicando la siguiente
ecuación:
IES = CT * CPro * CMO
Donde:
IES = Índice de Erosividad del Suelo
CT = Clase Textural
CPro= Clase de Profundidad
CMO = Clase de Materia Orgánica
Después de realizado el cálculo se reclasificó el índice, según el cuadro 14.
Cuadro 14.
Reclasificación según el índice de erosividad del suelo.
Índice Descripción Valor 1 Bajo 0-3 2 Moderado 3-6 3 Alto > 6
132
Cálculo Riesgo de Erosión Potencial
Como muestra el esquema, el Riesgo de Erosión Potencial (REP) se
obtiene como el producto de los índices anteriormente calculados, usando la
siguiente expresión:
REP = IES * IEC * IP
Donde:
REP = Riesgo de Erosión Potencial
IES = Índice de Erosividad del Suelo
EC = Índice de Erosividad Climática
IP = Índice de Pendiente
El REP se reclasifica en cuatro clases, tal como se muestra en el cuadro 15.
Cuadro 15
Reclasificación según el riesgo potencial de erosión
Índice Descripción Valor 0 Ninguno 0 1 Bajo 0 -5 2 Moderado 5 - 11 3 Alto > 11
Todos los mapas elaborados hasta el momento, conjuntamente con la
información satelital y aerofotogramétrica serán usados más adelante para
aplicar el algoritmo y obtener la amenaza por fenómenos de remoción en masa.
Procesamiento de Productos de Teledetección Fotografías aéreas Se emplearon las fotos aéreas de la misión 0304193, a escala: 1:25.000
de febrero de 2002, del Instituto Geográfico de Venezuela “Simón Bolívar”; con
esta información se detectó, a través de la fotointerpretación, la ubicación de
procesos de remoción en masa ocurridos en diciembre de 1999, así como
133
elementos de uso y aprovechamiento del espacio, con lo cual se densificó y
actualizó la información histórica existente, elaborando un mapa inventario de
deslizamientos.
Imágenes de satélite
Estas consisten en composiciones en falso color de los sensores Landsat
ETM+ y SOPT, correspondientes al tramo central de la Cordillera de la Costa,
cubriendo la región centro norte costera de Venezuela. Específicamente se
usaron las imágenes: p004r053_7t20000428_z19_nn12345.tif. y la
659/329/2007/12/09.
La imagen p004r053_7t20000428_z19_nn12345.tif, fue generada
por el satélite LANDSAT ETM+ con fecha 28/04/2000, mientras que la
659/329/2007/12/09 es una imagen del satélite SPOT 5 (figura 8), de
fecha 09/12/2007 y se corresponden con el área que fue seriamente afectada
por los fenómenos de remoción en masa en diciembre de 1999.
Los datos del LANDSAT fueron descargados del servidor
www.landcover.org, Global Land Cover Facility, Maryland University – Interface
WEB, el cual ofrece Imágenes satelitales Landsat MSS, TM y ETM+; ASTER;
MODIS; NOAA AVHRR; Modelos de Elevación Digital (DEM) SRTM, y otros
productos elaborados, como composiciones multi-temporales de imágenes,
NDVI, etc. La mayoría de las imágenes y productos disponibles están en
formato GeoTiff por lo que pueden ser importados directamente a muchas
aplicaciones SIG, programas de procesamiento de imágenes satelitales para
crear imágenes en color real o falso color, o simplemente a cualquier
visualizador de imágenes. Los datos se descargaron mediante un procedimiento
interactivo, siguiendo las instrucciones suministradas en la página de acceso a
la información: http://glcfapp.umiacs.umd.edu:8080/esdi/index.jsp,
las imágenes corresponden al sensor Thematic Mapper del satélite Landsat 5 y
el sensor Enhanced Thematic Mapper Plus del satélite Landsat 7. Las imágenes
generadas por este satélite, como lo indica su nombre en inglés, son producidas
especialmente para la generación de cartografía temática. Las escenas
completas abarcan una superficie de 185 Km. x 185 Km. proporcionando
134
información en varias bandas: 3 en el espectro visible (rojo, verde, azul) y 2 en
el infrarrojo (medio y cercano), con una resolución de píxel de 30 metros, 2 en
el térmico con una resolución de 60 metros y una imagen pancromática con
resolución de 15 metros.
Figura 8. Imagen del satélite SPOT 5
Por su parte la imagen SPOT de fecha 09/12/2007 fue suministrada por
el Laboratorio de Procesamiento Avanzado de Imágenes de Satélites (LPAIS)
http://lpais.fii.org, creado en el marco de la apertura y entrada en
funcionamiento del Centro Venezolano de Percepción Remota (CVPR), que el
Instituto Geográfico de Venezuela Simón Bolívar (IGVSB) adelanta con la
cooperación del Ministerio del Poder Popular para la Ciencia y Tecnología
(MCT), a través del Instituto de Ingeniería (FII), con la adquisición del Terminal
de Recepción de los satélites SPOT (TS-5) y la Telemetría asociada. Esta
disponibilidad faculta al Laboratorio para suministrar, en forma gratuita,
imágenes y productos con valor agregado, a los organismos del Estado
Venezolano, lo cual permite a estos reforzar su capacidad de gestión, así como
también solventar su debilidad en la carencia de información actualizada y
precisa sobre nuestros espacios geográficos, proveyendo la capacidad de
recibir, de forma continua, las imágenes capturadas por los satélites de
observación terrestre SPOT. (MPPCT, 2009 y Aguilera, 2009)
Para obtener información cartográfica de las imágenes de satélite
indicadas, fue necesario realizar los siguientes procedimientos:
135
Correcciones Geométricas
Las correcciones geométricas en las imágenes se realizaron con el
propósito de orientar la posición de los píxeles a un sistema de referencia
cartográfica, el proceso comprendió tres pasos:
1. La localización de puntos de control (GCP)
Para relacionar los valores de coordenadas al sistema cartográfico de
referencia señalado, se trabajo con el ortofotomapa de Caracas, a escala
1:25.000 del IGVSB, del año 1994, con georreferencia original en Canoa
PSAD56; esta referencia fue reproyectada para cumplir con la resolución del
Ministerio del Ambiente y de los Recursos Naturales publicada en la Gaceta
Oficial Nº 36653, del 03 de Marzo de 1999, donde especifica la entrada en
vigencia, desde el 1 de Abril de 1999 como Datum oficial SIRGAS-REGVEN
como el sistema de referencia geocéntrico en Venezuela, en sustitución del
PSAD 56 (Hayford). REGVEN se presenta como una densificación del sistema
SIRGAS en el país; adoptando el IERF (Internacional Earth Rotation Service) y
el ITRF (International Terrestrial Reference Frame) con parámetros del
elipsoide GRS 80 (Geodetic Reference System de 1980), en la solución ITRF 94,
época 1995.4.
Sobre el ortototomapa se ubicaron 16 puntos claramente visibles en la
imagen, distribuidos de manera tal que cubran equitativamente toda la
cobertura, estos puntos se corresponden con intersección de vialidad,
infraestructura y cursos de agua, con lo cual se garantiza una identificación
inequívoca tanto en el ortofotomapa como en la imagen.
2. Obtención de los parámetros de transformación de las
coordenadas.
Las coordenadas de la imagen son transformadas a algún tipo de
coordenada cartográfica, para este caso se usaron las ecuaciones polinómicas
136
de segundo orden, generando una matriz de coeficientes calculada a partir de
los puntos de control, a través del método de regresión por mínimos cuadrados.
La meta en el cálculo de los coeficientes de la matriz es derivar las
ecuaciones polinómicas para las cuales existe la menor cantidad de error
cuando ellas se usan para transformar las coordenadas de referencia de los
puntos de control en coordenadas fuente.
Para verificar la precisión de la corrección se consideró el error medio
cuadrático (RMS) como la distancia entre la posición de entrada (fuente) de un
punto de control y la posición retransformada del mismo GCP. En otras
palabras, es la diferencia entre la coordenada de salida deseada y la
coordenada de salida real para el mismo punto, cuando el punto es
transformado con la transformación geométrica.
El error RMS se expresa como distancia en el sistema de coordenadas
fuente. Si las coordenadas del archivo de los datos son las coordenadas fuente,
entonces el error RMS es una distancia en unidades de pixel. Para este trabajo,
siempre se obtuvo un RMS por debajo de 1, lo que significa que el pixel de
referencia está por debajo de 1 pixel desplazado del pixel retransformado. Para
este caso se determinó un Pixel de 30 metros de resolución por lo tanto el error
siempre está por debajo de esta magnitud.
3. El remuestreo o reubicación de los píxeles
El último paso fue crear el archivo de salida, dado que la grilla
(cuadrícula) de pixeles en imagen fuente pocas veces coincide con la grilla de la
imagen de referencia, los pixeles son remuestreados de tal manera que se
puedan calcular los nuevos niveles digitales para el archivo de salida. Se
remuestreo por el método de Convolución cúbica, el cual usa los niveles
digitales de 16 pixeles en una ventana de 4 x 4 para calcular el valor de salida
con una función cúbica.
137
Correcciones Radiométricas
Para aproximar la respuesta recibida por el sensor a la real del objeto
observado en la superficie terrestre, se aplicaron métodos que tiendan a
eliminar la dispersión por sustracción. El método usado en este caso fue el
conocido como Histogram Minimum Method. Este método se limita a substraer
en cada banda el valor mínimo observado, ya que se supone que en una
escena siempre pueden existir algunos pixeles en sombra total, que en
ausencia de atmósfera no recibirían ni deberían reflejar ninguna energía de
procedencia solar. Sin embargo se consideró en este trabajo la mejora
propuesta por Chávez (1989a y 1989b), con el cual se obtuvo el valor de
dispersión encontrado para el infrarrojo medio y luego se calculó el valor teórico
de dispersión para el resto de las longitudes de onda, sobre todo para el efecto
Rayleigh.
Esta corrección radiométrica es necesaria para este estudio, por cuanto
los datos de la imagen fueron usados en análisis como clasificación supervisada
y no supervisada, así como cálculo del INDV. Primero que todo fue necesario
obtener la porción de la energía reflejada que alcanza el sensor, conocida como
radianza, para ello se analizó los valores del píxel de la imagen original, como
niveles digitales asociados a los registros eléctricos que percibió el sensor al
momento de la toma de la escena. Para devolver los valores de este código
binario a valores en unidades de energía, fue necesario conocer los parámetros
de compensación del sensor. El grupo de datos SPOT-5 nivel 1-A contiene
Niveles Digitales calibrados (NDs) que son cuantificados como enteros 8 bit no
signado. Los NDs calibrados fueron convertidos a radianza (la porción de
energía que recibe el sensor) usando la inclinación (pendiente), los parámetros
de compensación a partir del coeficiente de conversión de unidad, disponibles
para cada banda en la metadata, así como los parámetros de ganancia
conocidos. Este procedimiento se realizó con el software ENVI, el cual extrajo
los parámetros necesarios para calibrar los datos, usando el archivo
spot_radiance.sav, el cual se descargó de la siguiente página:
138
http://www.ittvis.com/UserCommunity/CodeLibrary/tabid/59/grm2i
d/1143/Default.aspx.
Con esta función se convierten los valores de Niveles Digitales SPOT a
valores de radianza en punto flotante (W.m-.Sr-1.um-1) usando para ello la
información de ganancia y offset encontrada en el archivo de cabecera de la
imagen ó del archivo de metadatos en formato DIMAP.
Ortocorrección
La imagen SPOT fue ortorrectificada usando los parámetros orbítales y el
Modelo de Elevación Digital del Terreno de la Misión del Radar Topográfico
(SRTM por sus siglas en ingles), adicionalmente el modelo de ortorrectificación
usado (por sus siglas en inglés: Rational Function Model), requiere conocer el
parámetro de ondulación geoidal promedio de la zona estudio, el procedimiento
de ortorectificación se realizó a través del cálculo de los coeficientes RPC (por
sus siglas en Inglés (Rational Polynomial Coefficients), conociendo la altura
geoidal u ondulación para cada píxel, para ello se busco en el archivo de
metadatos las coordenadas centrales de la imagen, para luego interpolar el
valor de la ondulación geoidal usando el software GEOIVEN y el modelo
MGCV04, este software fue diseñado por Hermógenes Suarez y otros (2006) en
el Laboratorio de Geodesia Física y Satelital de la Universidad del Zulia.
Calculo del Índice Normalizado de Diferencias de Vegetación (INDV)
Para el caso específico del cálculo del índice de vegetación de diferencia
normalizado, (NDVI por sus siglas en inglés), se usaron solamente 5 de las
bandas originales que proporciona el sensor y se detallan en el cuadro 16.
El Índice normalizado de diferencias de vegetación se obtiene con la
expresión: NDVI= (PIR-VIS)/(PIR+VIS), Siendo:
NDVI = Índice normalizado de diferencias de vegetación
PIR = Banda infrarrojo cercano
VIS = Banda roja
139
Con la aplicación de esta ecuación se generó una imagen con valores
normalizados entre 1 y -1, representando áreas en distintas degradaciones del
color verde que mostrarán altos valores de INDV y áreas con degradaciones del
color magenta que muestran bajos valores.
Cuadro 16
Aplicaciones de las distintas bandas del sensor TM +
Banda Denominación Aplicaciones
1
Azul visible
Mapeo de tipos de bosque, diferenciación
entre vegetación y suelos, identificación
de rasgos culturales (caminos,
urbanización, etc.)
2
Verde visible
Diferenciación entre tipos de plantas,
determinación del estado de la
vegetación, identificación de rasgos
culturales.
3 Rojo visible Diferenciación de especies vegetales y
rasgos culturales.
4
Infrarrojo cercano
Determinación de tipos y estado sanitario
de vegetación, delimitación de cuerpos de
agua.
5
Infrarrojo medio
Distinción entre nubes y nieve,
determinación del contenido de humedad
del suelo y la vegetación.
140
Ponderación de las capas temáticas
El algoritmo definido para el cálculo y zonificación de la amenaza
requiere la ponderación de las diferentes variables involucradas, por lo tanto
eligió, para la determinación objetiva de los pesos asignados a los criterios que
intervienen en los procesos de remoción en masa, una Técnica Compensatoria
Aditiva denominada Método de las Jerarquías Analíticas (MJA) o Analytic
Hierarchy Process (AHP) de Thomas Saaty, (1990) de la Evaluación
Multicriterios (EMC). Este método se basa en el desarrollo de prioridades (en
este caso, la importancia del criterio para la generación de un proceso de
deslizamiento), que a su vez son derivadas a partir de una evaluación de
concordancia o pairwise, llamados así debido a que sólo se permite el análisis
de relación de un par de criterios a la vez. Luego de identificar los pares de
criterios, estos son cualificados y cuantificados mediante juicio de expertos. En
este análisis cada parámetro recibe un puntaje de acuerdo al nivel de
importancia de la relación de pares analizados. Estos valores de concordancia
son luego ingresados a la MJA, convirtiendo esta evaluación subjetiva en un
conjunto de pesos lineales. La importancia de este método radica en que,
luego de la asignación de los pesos, otorga una medida global de consistencia
de la matriz, que permite valorar la relación de los criterios entre sí
determinando su coherencia y pertinencia.
Procedimiento
Se trata de un procedimiento de comparación por pares de los criterios
que parte de una matriz cuadrada en la cual el número de filas y columnas está
definido por el número de factores de inestabilidad considerados. A cada
elemento de la matriz se le asigna un valor que representa la importancia
relativa del valor de su fila con respecto a la columna en cuanto a posible
inestabilidad.
Se diseñó la matriz con su correspondiente escala de valoración para
estimar el coeficiente, cuadro 17. Se envió vía correo electrónico para ser
respondida por un grupo de profesionales especialistas en las áreas de
141
Geomorfología, Geología, Geotecnia, Geografía Física, Ciencias de la Tierra y
afines de las siguientes organizaciones nacionales e internacionales: Centro de
Procesamiento Digital de Imágenes (CPDI) del Ministerio del Poder Popular para
la Ciencia y la Tecnología; Fundación Venezolana de Investigaciones
Sismológicas (FUNVISIS), Centro de Estudios Integrales del Ambiente
(CENAMB) de la Universidad Central de Venezuela (UCV), Centro de Estudios
Geográficos de La Universidad del Zulia (LUZ), Núcleo de Investigaciones
estudios del Medio Físico Venezolano (NIMFV) y Departamento de Geografía e
Historia del Instituto Pedagógico de Caracas y Departamento de Geografía e
Historia del Instituto Pedagógico de Miranda “José Manuel Siso Martínez” de la
Universidad Pedagógica Experimental Libertador y el Instituto de Geografía de
la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).
Cuadro 17
Escala de valoración para estimar el Coeficiente de la matriz de jerarquías analíticas.
Se recibieron un total de 50 (cincuenta) matrices-muestras, las cuales se
sometieron a evaluación y se clasificaron en 5 (cinco) grupos según la
especialidad de los investigadores. Los resultados obtenidos fueron sometidos a
tratamiento estadístico, promediándolas en grupos de investigadores, para un
total de cinco grupos. Estos datos sirvieron para la identificación de los criterios
de decisión, estructuración de los factores de una forma jerarquía, establecer
importancia relativa y la asignación de los pesos a cada variable.
Nivel de Importancia
Definición Descripción
1 Igual preferencia Los dos criterios (x, j) contribuyen de igual manera a los procesos de remoción en masa
2 Moderada preferencia Pasadas experiencias favorecen ligeramente al criterio (x) sobre el (j)
3 Fuerte preferencia Prácticamente la dominancia del criterio (x) sobre el (j) está demostrada
4 Absoluta preferencia Existe evidencia que determina la supremacía del criterio (x)
142
Algebra de Mapas
El último paso para la obtención del mapa de amenaza por deslizamiento
es la combinación de todos los factores implicados en el desarrollo del mismo.
Tal combinación se logra con la superposición de los mapas y análisis
multicriterio que contengan las variables de interés, aplicando herramientas
específicas del Sistema de Información Geográfica utilizado. Para este caso se
utilizó el algebra de mapas a través del siguiente algoritmo de cálculo:
AD = [(UL*0,19) +(IP*0,18) +(OP*0,12) +(CT*0,08) +(W*0,13) +(O*0,12) +
(LS*0,10) + (REP*0,6) + (INDV*0,3)] / 9
Siendo:
AD = Amenaza por Deslizamientos
UL = Unidades Litodémicas
IP = Índice de Pendiente
OP = Orientación de las Pendientes
CT = Curvatura del Terreno
W = Índice de Topográfico Humedad
O = Índice de la Potencia del Flujo Superficial
LS = Índice de la Capacidad de Transporte de Sedimentos
REP = Riesgo de Erosión Potencial
INDV = Índice Normalizado de Diferencias de Vegetación
Finalmente se reclasifico el mapa de acuerdo a los intervalos definidos en
el cuadro 18.
143
Cuadro 18.
Reclasificación según la amenaza por fenómenos de remoción en masa
Índice Descripción Valor 1 Muy Bajo < 2,4 2 Bajo 2,4 -2,8 3 Moderado 2,8 – 3,1 4 Alto 3,1 – 3,5 5 Muy Alto < 3,5
Calibración del Modelo
Para fines de calibración del modelo se cruzó el mapa de susceptibilidad
final con el mapa inventario de deslizamientos, este último contiene información
del evento extraordinario de diciembre de 1999. Este procedimiento se realizó
con la intención de verificar si las zonas con mayor número de deslizamientos,
que corresponden al evento extraordinario, coinciden con la zona de mayor
susceptibilidad generada por el modelo.
144
CAPÍTULO V
ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Distribución espacial de los fenómenos de remoción en masa en
diciembre de 1999
Al observar detalladamente la figura 9, destaca poderosamente la
distribución mayoritaria de los movimientos de masa en una franja altitudinal
comprendida entre los 1000 y 1500 msnm, coincidiendo en orden decreciente
sobre las Unidades litodemicas, Asociación metamórfica Ávila, Complejo san
Julián, Augengeis de Peña de Mora, Anfibolita de Nirgua, Serpentinita, Meta-
Tonalita de Caruao, Meta Granito de Naiquatá, Esquistos de Tacagua, y Mármol
de Antímano, las cuales teóricamente presentan una resistencia a los procesos
erosivos distinta al orden presentado. Esta situación aparentemente
contradictoria puede ser perfectamente justificada considerando la influencia de
otros factores como la vegetación y la concentración de las tormentas de
precipitación.
Figura 9. Mapa inventario de deslizamientos, Producto de una supervisión clasificada de la imagen Lansat de Abril de 2000.
145
Influencia de la Vegetación
Algunos investigadores reportan que la vegetación puede influenciar
positivamente en el incremento de la estabilidad de taludes, por cuanto las
raíces cuando penetran en el suelo modifican la estructura del mismo, alterando
la presión interna e incrementando la resistencia al corte. Sin embargo, esta
situación se produce en condiciones normales de precipitación, distribuida
durante toda la época de lluvias en periodos relativamente cortos de tiempo en
escala geológica, mientras que para condiciones extremas, con eventos
extraordinarios de precipitación, la presencia de espesa cobertura vegetal
puede convertirse en un factor que incrementa considerablemente la
inestabilidad del talud. En primer lugar la penetración de las raíces en suelos y
rocas favorece los proceros de meteorización, tanto física como química,
incrementando considerablemente la infiltración y provocando eventualmente la
saturación de los suelos, en segundo lugar la espesa vegetación incrementa la
carga sobre los suelos y ejerce efectos de tracción en el sentido de la
pendiente, adicionalmente cuando algunas de las raíces de los árboles mueren
se descomponen y crean vacíos modificando la estructura interna del suelo, lo
cual favorece el incremento de la inestabilidad de las vertientes.
Todas las condiciones mencionadas anteriormente se presentan en el
Macizo Ávila con la presencia de Bosque Húmedo y muy Húmedo Tropical en
atención a los montos pluvuométricos, en las partes medias y altas de las
cuencas, donde el ascenso orográfico de las masas de aire produce altos
vineles de nubosidad (figura 10), que con el transcurrir del tiempo van
configurando condiciones optimas para la existencia de un manto de alteración,
que para el caso de estudio ha sido reportado con profundidades superficiales
bastante profundos con varios metros en el perfil de suelo. Estos mantos de
alteración son los que constituyen los materiales inestables que producen
movimientos en masa de distintos tipos, de acuerdo a la composición litológica
y mineralógica del material parental que fue meteorizado.
146
Figura 10. Imagen Google Earth de junio de 2009. Obsérvese la distribución de la nubosidad y la espesa cobertura vegetal en la parte alta de las cuencas Optimo Pluviométrico Otra de las variables que explican la distribución espacial de los procesos
gravitacionales, la constituye la variabilidad espacial de las precipitaciones, que
para el caso del área de estudio está principalmente determinada por su
configuración fisiográfica, constituida por el tramo central de la cordillera de la
costa, orientada cuasi perpendicularamente a los vientos alisios del noerteste,
conformando una barrera que produce el ascenso forzado de las masas de aire,
provocando la existencia de un óptimo pluviográfico, el cual debe ser uno de los
rasgos más importantes para la distribución de la precipitación con relación a la
altitud. Tal óptimo corresponde a una elevación para la cual la precipitación es
máxima entre el nivel base y la cima de la cordillera. La ubicación altitudinal de
tal óptimo es muy variable, teniendo en cuenta la variabilidad de la humedad
absoluta, del nivel de base del valle y de las circulaciones locales. Un factor
147
principal en la explicación del óptimo pluviométrico es el carácter predominante
convectivo de las lluvias tropicales (Hastenrath, 1991), las zonas bajas reciben
menos lluvia porque se beneficia menos del ascenso orográfico y porque están
afectadas por evaporación de la lluvia que cae desde la base de las nubes. Por
encima del óptimo pluviográfico, la disminución de la humedad del aire con la
altura a escala global y de la cantidad de agua precipitable en las nubes
convectivas a escala local, son los dos factores que explican la disminución de
la precipitación con la altura en las montañas más altas. La evidencia
contundente de este comportamiento en el área de estudio puede observarse
en la cuadro 19, donde se presentan los datos de la estación Maiquetía de FAV
y varias estaciones a distinta altitud, sobre la cuenca de Galipan,
instrumentadas y operadas por el departamento de Ingeniería
hidrometeorológica de la UCV.
Cuadro 19 Datos de precipitación y altitud para determinar la ubicación del Optimo Puviométrico, en la vertiente norte de la Cordillera de la Costa.
Estación Long. Lat. Altitud (msnm)
Pre. (mm)
Gradiente (mm/100
m) Maiquetía 66° 59’
00’’W 10° 36’ 00’’N
43 514 +75,34
Macuto 66º53’55’’W 10º35’47’’N
116 818
San José 66º54’04.4’’W 10º34’34.1’’N
908 1243
Manzanares 66º53’23.7’’W 10º33’31.9’’N
1495 1608
San Francisco
66º52’33.7’’W 10º33’08.9’’N
1728 1457 - 49,85
San Isidro 66º53’32.8’’W 10º33’01.1’’N
1860 1325
Humboldt 66º52’40.5’’W 10º32’29.4’’N
2194 1262
La tabla muestra el incremento de las precipitaciones con la altitud
presentando un máximo de 1608 mm para la estación Manzanares a 1495
msnm, para luego registrar una disminución de los montos de precipitación a
148
medida que se eleva la altura sobre el nivel del mar, con lo cual podemos
obtener una aproximación a un gradiente positivo de 75,34 mm de precipitación
por cada 100 metros de altura y uno negativo de -49,85 mm de precipitación
por cada 100 metros de altura a partir de los 1500 metros de altitud. Estos
datos permiten afirmar que las precipitaciones registradas en diciembre de
1999 en la estación Maiquetía deben haber sufrido un incremento progresivo
hasta lograr el óptimo pluviométrico que puede establecerse alrededor de los
1500 msnmm; por consiguiente los 912 mm reportados en Maiquetía para los
días 14, 15 y 16 de diciembre de 1999 pueden convertirse fácilmente en unos
2000 mm en las altitudes indicadas para el optimo pluviométrico.
En atención a los argumentos planteados en los párrafos anteriores se
justifica totalmente la presencia mayoritaria de los movimientos de masa
ocurridos en 1999, sobre el manto de alteración de las rocas ígneo
metamórficas duras, que teóricamente son menos friables que los esquistos.
Obviamente el material removido en la parte media y alta de las vertientes,
sobre los mantos de alteración, no se corresponde con los grandes bloques de
roca depositados en los abanicos de algunas cuencas, como San Julián por
ejemplo; mas bien estos sedimentos conforman la matriz de los flujos
hiperconcentrados que transportaron los grandes bloques de roca retomados
de los causes y algunas vertientes adyacentes, que impactaron fuertemente la
infraestructura en los sectores poblados sobre los abanicos aluviales.
Matriz de Jerarquías analíticas
Como factores condicionantes de los movimientos gravitacionales se
seleccionaron: geología, pendiente del terreno, orientación de la pendiente,
índice topográfico de humedad, índice de la capacidad de transporte de
sedimentos, índice de la potencia de flujo superficial, curvatura del terreno,
índice normalizado de diferencia de vegetación y riesgo potencial de erosión. A
las variables se les asignó pesos en función de su influencia relativa en la
inestabilidad, según el criterio de los investigadores consultados. Los
resultados muestran claramente una contundente inclinación, por parte de los
149
investigadores, hacia las variables Geología y Pendiente del Terreno, con
asignaciones promedio de peso ponderado cercanas al 20%, después continúan
la orientación de la pendiente y los índices mencionados anteriormente
relacionados con el relieve, con valores que oscilan entre el 13 y el 10%,
finalmente se encuentran la curvatura del terreno, el riego potencial de erosión
y el INDV con ponderaciones inferiores del 10%.
Ponderación específica para cada variable
Geología
Como puede observarse en el cuadro 20 la variable geología fue pondera
por los grupos de investigadores con valor promedio del 19%, lo cual se
corresponde perfectamente con los planteamientos teóricos postulados en la
literatura especializada, asignándole a esta variable una absoluta preferencia.
Entendemos que los investigadores consultados aprecian suficientes evidencias
para determinar la supremacía de la geología sobre las demás variables,
considerando su naturaleza, caracteres mecánicos, físicos y químicos propios de
rocas ígneo-metamórficas con alto grado de intemperismo y tectónismo activo;
así Urbani (2000), (2002a) y (2002b), analiza la geología como una de las
principales variables ambientales que intervienen en la estabilidad de vertientes
o taludes, y para ello considera los siguientes indicadores.
Cuadro 20.
Matriz de Jerarquías Analíticas
150
Litología
Se entiende por litología al conjunto de materiales que forman la
estructura geológica e influyen en el relieve a través de su naturaleza,
caracteres mecánicos, físicos y químicos. Se entiende por materiales de la
estructura geológica a las rocas, es decir, asociaciones estables de minerales.
Para los fines de esta investigación nos interesan los afloramientos litológicos
superficiales. Esta puede ser valorada a partir de varias propiedades como:
composición mineralógica o tipo de material (roca o formación superficial),
textura, estructura, grado de meteorización y grado de fracturamiento. Para
este alcance del modelo el factor litología fue evaluado por los investigadores a
partir de una diversa gama de información, donde destaca la caracterización
mineralógica y la información cronoestratigráfica.
Estructuras
Teniendo en cuenta que este análisis es regional, el grado de
fracturamiento de los materiales litológicos se estima a partir de la cartografía
de fallas geológicas del mapa geológico. Como criterio de valoración de este
parámetro se toma la susceptibilidad directamente proporcional a la densidad
de fracturamiento.
Geotecnia
Según Galvão y otros (2008) y Cacya (2004) la estabilidad del suelo está
controlada por condiciones intrínsecas de orden químico, físico y biológico
como: la textura, la estructura, los coloides (calidad mineralógica y física de las
arcillas y de la materia orgánica), la profundidad del perfil, la densidad
aparente, la porosidad, y la plasticidad entre otras, condiciones que determinan
la resistencia al corte y dinámica de factores externos como el agua, la
pendiente, el uso y la cobertura. La estimación de la estabilidad y
susceptibilidad de los suelos a procesos morfodinámicos (movimientos en
masa) se realiza con base en la estructura y dinámica del agua. - óxidos y
arcillas - humus y las fuerzas de atracción y dispersión (fuerzas de Van der
Waal’s). Desde el punto de vista físico las arcillas se interpretan desde su
151
cualidad de consistencia y plasticidad, considerada como los umbrales mediante
el cual los minerales arcillosos pasan de estado sólido - plástico y liquido. Un
segundo criterio para la evaluación de la estabilidad o susceptibilidad de los
suelos, es la dinámica del agua en el perfil, la cual es controlada por las
propiedades fisicoquímicas y biológicas y que a diferencia de la erosión, no
actúa un agente de transporte (agua, hielo, viento); sin embargo el agua se
encuentra íntimamente asociado a la estabilidad inicialmente incrementando el
peso de la masa a desplazarse y al ayudar al flujo descendente, una vez
iniciado el movimiento en masa, ya que estrecha el límite plástico y en
consecuencia el proceso de fluidez. Igualmente ocasiona un aumento de la
presión del aire contenido en los poros y ejercen una fuerza que se manifiesta
en desplazamiento de los materiales. El suelo propiamente dicho es uno de los
receptores y reguladores del agua, factor muy dinámico que altera los estados
de equilibrio relativo o de estabilidad. La dinámica del agua en el suelo se
puede estimar mediante la capacidad de almacenamiento y regulación.
Dentro del ciclo hidrológico, el agua que pasa por los suelos puede:
infiltrase, escurrirse, ascender y almacenarse, de acuerdo con las características
fisicoquímicas y biológicas. Para el análisis de estabilidad y en lo relacionado
con los movimientos en masa, estas dinámicas se interpretan a partir de los
indicadores de capacidad de almacenamiento y retención de humedad,
considerando el agua como una masa que incrementa el peso y por lo tanto
facilita los movimientos en masa. Existen mecanismos por los cuales el agua es
retenida y almacenada en el suelo y están relacionadas a fuerzas derivadas de
las interfases líquido-aire o sólido - líquido del sistema suelo agua. Algunos
minerales del suelo como las arcillas pueden almacenar el agua dentro de su
estructura cristalina y provoca la expansión y contracción volviéndolas muy
dinámicas ante los cambios de humedad.
En su conjunto la variable geología fue ponderada con valor promedio de
19% de influencia para la generación de fenómenos de remoción en masa, lo
cual es bastante consistente con los planteamientos teóricos y los eventos
ocurridos en el pasado en el área de estudio.
152
Pendiente del terreno
Por su parte la pendiente del terreno fue ponderada con valores que en
promedio representan el 18 %, lo cual es bastante cercano a la geología, la alta
ponderación para esta variable es perfectamente entendible por cuanto resulta
del desnivel de la superficie, que revela las condiciones de rugosidad natural del
terreno. La pendiente es uno de los principales factores dinámicos y
particularmente de los movimientos en masa, ya que determinan la cantidad de
energía cinética y potencial de una masa inestable, por lo cual se califica la
susceptibilidad con los intervalos de pendiente; obtenidos del mapa de
pendiente elaborado con la información del mapa topográfico, aumentando la
susceptibilidad a mayor grado de inclinación de la pendiente en función de su
energía cinética y potencial.
Para el caso de la Cordillera de la Costa Central son bien conocidos los altos
valores de pendiente que caracterizan ambas vertientes del macizo Ávila, por
lo cual la supremacía de esta variable esta también plenamente justificada.
Orientación de las pendientes
Esta variable es influyente en la generación de fenómenos de remoción en
masa, cuando la orientación de las pendientes coincide con el rumbo de los
planos de foliación de las rocas aflorantes en el área de estudio, por lo cual
recibe una ponderación del 13 %.
Curvatura del terreno
Las formas de relieve son elementos de la superficie terrestre que se
definen por su constitución y características geométricas. Son producto de las
interacciones entre los procesos endógenos y exógenos, expresados en la
superficie terrestre. Obviamente la abundancia heterogénea de vertientes
cóncavas, convexas y onduladas indistintamente en todos los sectores de
ambas vertientes del Macizo Ávila, justifica la consideración en el antepenúltimo
lugar, con un valor promedio de 8% de ponderación como factor condiciónate
de los movimientos gravitacionales. Obviamente la curvatura del terreno
153
resulta de una expresión matemática donde los resultados no son tan obvios,
sin embrago los valores pueden emplearse para extraer algunas conclusiones
sencillas acerca de los patrones de erosión predominantes y otros procesos
físicos similares de tal manera que la ponderación de 12% asignada por los
especialistas consultados es consistente con los planteamientos teóricos ya que
una de las principales aplicaciones de esta variable, es el análisis de formas del
terreno (Dikau 1989), y en concreto en la derivación automática de mapas de
formas del terreno, como diferentes tipos de vertientes. En este sentido,
también es interesante combinar los mapas de clases de pendiente con el de
curvaturas para caracterizar las formas del terreno de una forma más completa.
Los variables tipificadas como índice topográfico de humedad, la potencia de
flujo y la capacidad de transporte de sedimentos fueron ponderados con valores
cercanos al 10% y su influencia está directamente relacionada con la
configuración topográfica.
Índice Normalizado de Diferencia de Vegetación
Este índice es un indicador de la cobertura vegetal en la superficie
terrestre cubierta por vegetación natural. El tipo, la densidad, la capacidad de
interceptación, el área de protección de cobertura vegetal constituye un factor
de resistencia o favorecimiento de procesos morfodinámicos como la erosión y
los movimientos en masa. En áreas de alta pendiente y de coberturas vegetales
de ciclos biológicos muy lentos y frágiles, toda intervención de estas, hace que
se aumente la susceptibilidad, tal como lo consideran Roa (2007) y Sampaio
(2006) al definir una relación entre la cobertura vegetal y los fenómenos de
remoción en masa en combinación con otras características físicas. Para el
caso especifico del área de estudio los investigadores consultados, asignan
valores bastante bajos que en promedio alcanzan apenas el 3%, lo cual le
atribuye a esta variable una baja influencia en la generación de movimientos en
masa. Es importante destacar que al parecer existe una amplia variabilidad de
criterios entre los investigadores respecto a la importancia de esta variable, lo
cual puede estar relacionado con la poca influencia de la cobertura vegetal,
observada en movimientos gravitaciones ocurridos en el pasado en el área de
154
estudio. Cabe destacar que en los eventos pasados se han registrados
indistintamente movimientos gravitacionales en todos los tipos y estratos de
cobertura vegetal.
Adicionalmente este índice pudiera relacionarse con los conflictos de uso
del espacio, los cuales se refieren al grado de antagonismo entre el uso actual
de un lugar y el uso potencial o el que se le debería dar en función de sus
atributos naturales. Este criterio se calcula usando una técnica cualitativa. Los
conflictos pueden clasificarse desde “muy bajo”, “bajo”, “mediano”, “alto”, “muy
alto”, hasta “sin conflicto”. Para este caso los criterios para definir los usos
actuales y potenciales coinciden con los empleados por los organismos oficiales,
algunos de ellos se ajustan según las observaciones en campo y en fotografías
aéreas. Si bien no se trata de una variable netamente física, ya que se
incorporan usos de tipo humano, tales como zonas de infraestructura y áreas
de cultivos; los otros usos están asociados a elementos de origen natural.
Los conflictos se presentan cuando la actividad humana se realiza sin
una adecuada planificación, especialmente en obras viales (carreteras y
puentes) explotación de recursos, desarrollos urbanísticos, rellenos mal hechos,
corte en el perfil natural de laderas, deforestación, prácticas agrícolas
deficientes en la conservación de suelos, entre otros. Todo esto promueve
procesos de inestabilidad en suelos que en cierta medida son naturalmente
vulnerables a esta clase de fenómenos y que tienen graves consecuencias en el
futuro. Sin embargo la baja ponderación a esta variable, seguramente obedece
al análisis de eventos ocurridos en el pasado, sobre el área de estudio, donde
se han presentado movimientos gravitacionales indistintamente en sectores con
altos índices de intervención, así como en zonas altamente conservadas de las
vertientes medias y altas del Wuarairarepano.
155
Análisis de cada una de las capas temáticas
Unidades Litodémicas
En alturas superiores a los 1000 metros se concentraron los mayores
focos de avalanchas de escombros en forma de grandes peñones debido al
afloramiento de la unidad litodémica Peña de Mora, constituida por una litología
que se encuentra muy fracturada y fallada, y donde la estructura de la roca
favoreció las caídas de bloques y rocas, que al rodar por las vertientes
arrastraron enormes cantidades de suelo residual desde las cuencas medias,
que al incorporarse a los cauces, los ensancharon provocando las alteraciones
de estos. Al mismo tiempo se produjeron represamientos originados por la
acumulación de rocas y troncos de árboles en secciones angostas de los ríos,
pero que al romperse aumentaban las velocidades del flujo y por ende la
capacidad de socavación de fondo y márgenes.
La figura 11 muestra una distribución, de los mayores índices en las
regiones donde la litología dominante es incompetente: esquistos cuarzo
micáceos sobre los que se desarrollan profundos niveles de meteorización
(suelos residuales de tipo arcilla arenosa). En menor proporción se observan
masas de roca competente con un alto grado de fracturamiento. La estructura
dominante son los planos de foliación que originan una orientación desfavorable
a la estabilidad de los taludes.
Figura 11. Unidades Litodémicas reclasificadas
156
Índice de pendiente
En este contexto regional, y de manera más específica, la zona de
estudio se caracteriza por presentar predominantemente unidades
geomorfológicas erosionales correspondientes a paisajes de montaña, donde las
altas pendientes, las grandes desnivelaciones altimétricas, la alta disección y la
notable irregularidad de la topografía, son elementos comunes. (Figura 12)
Figura 12. Distribución espacial de la pendiente del terreno
Respecto a la distribución de los valores de pendiente el cuadro 20
muestra que el mayor porcentaje de superficie (cerca del 50%) se corresponde
con pendientes moderadas, entre 15 y 25 grados de inclinación, las cuales se
distribuyen mayoritariamente hacia los extremos este y centrooocidente del
estado Vargas, siendo altamente representativo en las cuencas de los ríos
Mamo, Oricao, Picure, La Zorra, Tacagua, Curucutí y Piedra azul en el oeste; así
como en las cuencas de los ríos Naiguatá, Camurí Grande, Anare, Los Caracas,
Osma, Todasana y Caruao en el extremo oriental del estado. Después continúa
la categoría de pendientes bajas, entre 5 y 15 grados, con una cobertura de 24
% con una distribución muy similar a la anteriormente descrita para las
157
pendientes moderadas, evidenciando escasa presencia en la parte central del
estado, lo que corresponde a las cuencas ubicadas entre el Aeropuerto de
Maiquetía y Naiguata.
Cuadro 21
Superficies según rangos de distribución de pendientes
Índice Descripción Rango (º) Superficie (Km2)
Superficie (%)
Sup. Des.
(Km2) 1999
Sup. Des. (%)
1999
1 Muy Bajo < 5 32,95 2,80 0 0,0 2 Bajo 5 -15 282,9 24,02 2,63 11,8 3 Moderado 15 - 25 583,6 49,54 8,61 38,8 4 Alto 25 - 35 247,6 21,02 9,82 44,2 5 Muy Alto > 35 30,93 2,63 1,15 5,2
Total 1177,98 100 21,31 100
En lo que respecta al rango de las pendientes altas, entre 25 y 35 %,
ocupan el 21% de superficie del área estudiada, concentradas en las cuencas
de los ríos Piedra Azul, Osorio, Guanape, San José de Galipán, Camurí Chico,
San Julián, Cerro Grande, Uría y Naiguatá, justamente donde ocurrieron los
movimientos en masa en diciembre de 1999. Adicionalmente se observa en el
mapa la presencia abundante de pendientes altas al oeste del estado,
particularmente en las cuencas de los ríos Limón, Chichiriviche y Maya; así
como existencia difusa hacia el este. Por su parte el rango de pendientes bajas,
menor al 5% cubre apenas una superficie cercana al 3 %, ubicadas justamente
en los terrenos planos, constituidos por los abanicos aluviales que forman los
cursos de agua en su llegada al mar, y en algunos fondos de valle sobretodo en
la cuenca del río Mamo. Finalmente el rango de pendientes muy alta, mayores a
35 grados, ocupa una pequeña porción de área que apenas supera el 2% y se
encuentran localizadas puntualmente en las vertientes de los ríos como el
Limón y Chicihriviche, disminuyendo considerablemente su presencia en la
cuenca del río Mamo, para reaparecer en la parte alta de la quebrada Tacagua,
incrementando significativamente su presencia en las cuencas de los ríos Piedra
158
Azul, Osorio, Guanape, San José de Galipán, Camurí Chico, San Julián, Cerro
Grande, Uría y Naiguatá, encontrándose no solo en las vertientes sino también
en las cercanías de fila divisoria de aguas entre la vertiente norte y sur del
macizo Ávila. Es importante destacar que esta distribución de pendientes
explica bastante claro la ocurrencia de fenómenos de remoción en masa, lo
cual se evidencia con el evento flujo torrencial de 1999 cuando el 44 % de los
movimientos en masa ocurrió sobre el área con pendientes altas y el 38% en
sectores con pendientes moderadas, mientras que las zonas con pendientes
bajas recibieron el 11% de los deslizamientos; este porcentaje puede explicarse
por la remoción de materiales que seguramente se presentó en los lechos de
los ríos.
Derivado de esta condición geomorfológica específica, los procesos
morfodinámicos dominantes se encuentran asociados a fenómenos de
denudación, tanto por efectos de erosión laminar y concentrada, como por
efectos de movimientos en masa, correspondientes principalmente a los
deslizamientos laminares, deslizamientos rotacionales, desprendimientos,
reptación y solifluxión.
Por su parte, pero en menor proporción superficial, se encuentran dentro
del área de estudio unidades correspondientes a paisajes de piedemonte y
valles, donde las características fundamentales son las relativas bajas
pendientes y la predominancia de procesos de acumulación sedimentaria, que
se encuentra restringida a posiciones intramontanas de poca amplitud,
circundadas por laderas montañosas de alta inclinación.
Desde el punto de vista morfodinámico, tanto las unidades de
piedemonte como de valle, a pesar de que no están expuestas a intensos flujos
de erosión concentrada y laminar o a movimientos en masa de gran magnitud,
se encuentran sometidas a frecuentes procesos de inundaciones, caracterizados
por flujos torrenciales, que eventualmente han afectado y pueden afectar la
estabilidad de las estructuras antrópicas ubicadas al margen de los cursos
fluviales.
159
Orientación de las pendientes
Respecto a la orientación de las pendientes los mayores valores deben
coincidir en donde existe paralelismo entre la orientación de las pendientes y
las foliaciones por ser estas últimas una de las estructuras más desarrolladas,
que presentan discontinuidad de alta influencia para incrementar la
inestabilidad de las vertientes, a pesar de las variaciones en su orientación
debido al plegamiento y fracturamiento existe una predominancia hacia el
noreste, seguido de orientación NO. (Figura 13)
Figura 13. Distribución espacial de la orientación de la pendiente
Curvatura del Terreno
Tal como se muestra en la figura 14 los valores de curvatura tienen una
distribución bastante dispersa por toda el área de estudio, sin embargo
destacan los valores altos que definen una curvatura cóncava, donde
predominan los procesos erosivos, en las partes altas de las cuencas y las
vertientes inclinadas de los cursos de agua, así como los valores bajos que
indican predominancia de procesos depositacionales, prácticamente
coincidiendo con los relieves de fondo de valle.
160
Figura 14. Distribución espacial de la curvatura del terreno
Dirección de flujo
La dirección de flujo (figura 15) indica hacia donde se dirige el flujo
desde cada una de las celdas y su utilidad radica, para este trabajo, por ser
necesaria en la obtención de otros parámetros de mucho mayor interés, como
es el caso de la de flujo acumulado, el cual puede ser convertido en área
especifica aportante, por lo tanto este mapa en si no requiere de un análisis
detallado.
Flujo Acumulado y área de aporte especifica
El flujo Acumulado (figura 16) representa el numero de celdas que a su
vez convergen en cada celda de la superficie representada y es la base para el
cálculo del área de aporte especifica, la cual no es sino el valor de la superficie
situada aguas arriba de la misma, es decir, el área de todas las celdas cuyo
flujo, una vez conducido hacia aguas abajo, acabará pasando por dicha celda.
Por defecto, los valores de flujo acumulado vienen expresados en unidades de
área, es decir, en el caso de que la resolución esté expresada en metros, el
161
área aportante se expresará en metros cuadrados, para este caso se obtuvo en
metros cuadrados y luego para su representación final se transformo a
hectáreas. (Figura 17)
Figura 15. Distribución espacial de la dirección de Flujo
Figura 16. Distribución espacial del flujo acumulado
162
Como se expreso en la metodología esta capa, (figura 17), muestra
valores de acumulación de flujo que son necesarios para calcular otros
parámetros, considerados en este trabajo como variables influyentes en la
generación de amenaza por movimientos en masa, como son los casos de
Índice Topográfico de Humedad, Índice de la Potencia del Flujo Superficial y el
Índice de la Capacidad de Transporte de Sedimentos, de ahí su vital
importancia.
Figura 17. Distribución espacial del área de aporte específica
Índice topográfico de humedad
Conocer la distribución espacial de la humedad del suelo es de gran
importancia para los estudios de hidrología, especialmente para los trabajos
centrados en la zona no saturada y en la superficie del terreno. La mayor parte
de los investigadores coinciden en considerar el relieve como un factor de gran
valor explicativo para determinar los patrones de humedad del suelo, dando
lugar al desarrollo de índices o métodos que ponen en relación las formas del
terreno con propiedades del suelo. Las zonas tendentes a acumular mayor
cantidad de agua con menor energía serán zonas con mayor probabilidad de
163
tener altos contenidos de humedad. Similarmente, las zonas donde el agua
diverge y el terreno le imprime aceleración serán zonas con menor probabilidad
de acumular humedad. De acurdo con Creceda (2006), el índice topográfico de
humedad, es una función del área de contribución y refleja por tanto la
cantidad de agua que convergerá en un punto determinado y la pendiente del
terreno que sería expresión de la cantidad de movimiento del agua en ese
punto.
Para la vertiente norte del macizo Ávila, los resultados de la figura 18, y
cuadro 22 muestran consistencia con los planteamientos teóricos, por cuanto el
contenido de humedad del suelo varía de acuerdo a la topografía de la zona, la
vegetación y el clima; así, cuanto más grande es el área expuesta a las lluvias y
menor su inclinación, la humedad incrementa; en este caso particular los
máximos valores del Índice topográfico de humedad se corresponden con las
áreas de menor pendiente que se distribuyen espacialmente en las adyacencias
del fondo de los valles fluviales y en los abanicos aluviales, así se observa
claramente estos máximos valores con una distribución mayoritaria hacia el
Oeste del puerto de la Guaira, específicamente las cuencas de las quebradas
Tacagua y Mamo, donde la coloración azul indicativa de alta humedad
prácticamente sigue el recorrido de los cursos mencionados. Esta circunstancia
se explica por la mayor cantidad de flujo acumulado en estas cuencas,
determinado por la mayor magnitud del área especifica aportante, ya que estas
cuencas cubren una superficie mucho mayor que las cuencas ubicadas al este
del estado.
Por otra parte los valores más bajos del índice topográfico de humedad
se distribuyen en la fila divisoria de aguas de la vertiente norte y sur del
Wuaraira Repano, así como las divisorias intercuencas y las vertientes
inclinadas adyacentes a los cursos de agua.
164
Figura 18. Distribución espacial del índice topográfico de humedad
Cuadro 22
Distribución del índice topográfico de humedad
Índice Descripción Rango Superficie
(Ha) Superficie
(%) 1 Muy bajo 5 - 8 530,65 91,63 2 Bajo 8 -11 38,43 6,64 3 Moderado 11 - 14 8,47 1,46 4 Alto 14 -17 1,6 0,28 5 Muy Alto >17 O,24 0,04 579,15 100,04
Índice de la potencia del flujo superficial
Precisamente la potencia del flujo es la que produce la capacidad para
mover las partículas, o sea, para erosionar. Esta potencia es constante en el
tiempo, es decir, no se pierde, aunque la erosión si se detiene. Lo que sucede
165
es que, a pesar de que la potencia es la misma, la cantidad de masa que tiene
que movilizar en cada momento va aumentando con el paso del tiempo debido
al aumento de la erosión y por lo tanto del volumen. Esto es lo que provoca la
disminución de la velocidad de erosión hasta llegar a cero. Así Morgan (1996)
expresa que la efectividad del flujo superficial como agente erosivo depende de
su extensión espacial y de su distribución sobre la ladera. Cuando la intensidad
de la lluvia es mayor que la capacidad de infiltración del suelo se produce un
flujo mínimo en la parte superior de la ladera donde no es posible la presencia
de procesos erosivos, cuando se acumula suficiente agua para que comience el
flujo, moviéndose pendiente abajo la profundidad del flujo aumenta con la
distancia a la cima hasta concentrase en los causes ocupando menor espacio en
la cuenca, en principio la erosión se focaliza para después mostrar un patrón
alternativo de arrastre y dispersión de sedimentos.
Tal como indican los postulados teóricos existe una relación entre la
potencia del flujo superficial con las zonas desprovistas de vegetación o áreas
de cultivo: en las zonas bien vegetadas los valores muestran baja potencia de
flujo superficial mientras que en suelos desnudos se incrementan
considerablemente los valores. Lo anterior se explica claramente al considerar
que en los bosque tropicales, donde son frecuentes intensidades altas de
precipitación, la conductividad del suelo se torna baja desarrollando una lamina
de agua que se convierte en flujo superficial que al combinarse con la acción
erosiva de las gotas de lluvia genera este tipo de erosión dominante en la parte
alta y media de las cuencas, donde se producen los materiales que serán
depositados en las partes bajas conformando los abanicos aluviales y coluviales.
La figura 19 muestra claramente como los más altos valores de la
Potencia del flujo superficial se concentran casi exclusivamente en el fondos de
valle de los cursos de agua, lo cual es perfectamente consistente con la teoría,
por cuanto los fondos de valle representan donde se acumula mayor cantidad
de agua y por lo tanto incrementa su potencial. El cuadro 23 refleja el
escasísimo porcentaje de superficie con muy baja potencia del flujo superficial,
y un 23 % del área de estudio aproximadamente reflejan un índice bajo, por su
parte el 47 % de superficie presenta una moderada potencia del flujo
166
superficial, y agrupa en esta categoría la mayor cantidad de área, lo cual puede
explicarse por la heterogeneidad del paisaje, el cual está constituido por
vertientes concavas, convexas y onduladas, así como fondos de valle y filas
montañosas que se comportan diferencialmente ante los procesos erosivos y
sedimentarios.
Figura 19. Distribución Espacial del índice de la potencia del flujo
superficial
Cuadro 23
Rangos de distribución del índice de la potencia del flujo superficial
Índice Descripción Rango Superficie
(Ha) Superficie
(%) 1 Muy bajo -6,56- -4,59
0,04 0,0
03 2 Bajo -4,59 - -0,64
291,29 24,
85 3 Moderado -0,64 – 0,5
557,47 47,
56 4 Alto 0,5 – 3,30
27,89 2,3
8 5 Muy Alto 3,30 – 3,55
295,56 25,
21 Total 1172,25 100,00
167
Es importante combinar esta capa con la cobertura vegetal, atendiendo
al criterio de Dussaillant (2006), quien afirma que la vegetación reduce la
potencia del flujo efectiva, al minimizar la velocidad por la rugosidad y proteger
la capa depositada.
Índice de capacidad de transporte de sedimentos
Es un índice utilizado para estimar el potencial topográfico para la
erosión o deposición por medio de una expresión que representa el cambio en
la capacidad de transporte de sedimentos en la dirección del flujo.
La figura 20 muestra la distribución de los valores más altos del índice,
coincidiendo en forma bastante aproximada al área de influencia de los cursos
de agua, lo cual se ajusta bastante bien a la teoría por cuanto según, Montoya
y Montoya (2005), los ríos constituyen el principal agente de transporte de
sedimentos. El agua, además de ser agente activo en la erosión de los suelos,
constituye un factor importante en el transporte de sedimentos, pues son los
ríos componentes importantes en la conformación del paisaje, ya que
desencadenan la erosión en los lechos y en algunos casos en los valles,
comportándose como un excelente medio de transporte, pudiendo desplazar
grandes cantidades de materiales por distanciaos considerables.
De acuerdo al cuadro 24, podemos observar que más del 98% del área de
estudio se reporta con una muy baja capacidad de transporte, lo cual coincide
espacialmente con las regiones de vertientes y filas montañosas, en donde la
concavidad del perfil topográfico condiciona la presencia de un mayor potencial
para la deposición y por tanto poca capacidad de transporte, el resto del área
que ocupa menos del 2%, presenta una capacidad de transporte entre
moderada y muy alta y coincide espacialmente con los fondos de valle por
donde obviamente fluyen las aguas de escorrentía, incrementando su capacidad
de transporte, según lo indicado.
168
Figura 20. Distribución espacial del índice de capacidad de transporte de sedimentos
De tal manera, que la capacidad de una corriente para el transporte de
sedimentos refleja información sobre las características hidráulicas,
geomorfológicas y granulométricas del cauce. La pendiente juega un papel
preeminente para los caudales de magnitud catastrófica o para crecidas de baja
frecuencia que superan ampliamente la condición crítica de inicio de
movimiento de las partículas.
Cuadro 24
Rangos de distribución del índice de capacidad de transporte de sedimentos
Índice Descripción Rango Superficie (Ha)
Superficie (%)
1 Muy bajo 0 - 595,21 530,65 91,63 2 Bajo 595,21- 2380,86 38,43 6,64 3 Moderado 2380,86 – 5555,36 8,47 1,46 4 Alto 5555,36 -10713,91 1,6 0,28 5 Muy Alto 10713,91 -25395,94 O,24 0,04 579,15 100,04
Este Índice representa la capacidad de transporte potencial por
consiguiente, si no hay sedimentos disponibles para el flujo el transporte real
169
será inferior a la capacidad obtenida. Los sedimentos formados a partir de la
erosión laminar y movimientos de masas, son conducidos a los cursos de agua,
donde tiene lugar la escorrentía en un medio físico en forma de canal,
responsable de la segunda fase del proceso de transporte de sedimentos. En
este sector, el escurrimiento se desarrolla de manera concentrada, con
capacidad suficiente para la conducción de los sedimentos. Dependiendo de las
condiciones geotécnicas de los suelos, principalmente de su capacidad de
resistencia a las tensiones de corte, los pequeños canales naturales se
profundizarán gradualmente.
En estos cursos naturales, incluidas las cárcavas, quebradas y torrentes,
el flujo adquiere capacidad suficiente para transportar hacia aguas abajo los
sedimentos y fuerzas de corte que en muchos casos superan las fuerzas
resistentes de los taludes, presentándose la erosión por acción del
escurrimiento. Durante este proceso se debilita la base de los taludes, que dará
lugar al desmoronamiento de las riberas; incrementado la carga de sedimentos
sobre los cursos de agua, tal como ocurrió en algunos ríos de Vargas en
diciembre de 1999 donde los procesos de erosión vertical y lateral, en los
canales, afectaron gran parte de la infraestructura ubicada en las llanuras de
inundación y los abanicos aluviales, siendo el caso de Carmen de Uría uno de
los más representativos.
Adicionalmente, es importante considerar que los procesos de
transporte de sedimentos suelen no ser continuos en el tiempo y en el espacio,
usualmente se intercalan periodos de transporte o arrastre y de sedimentación
almacenamiento a intervalos irregulares.
En atención a los datos, suministrados por el algoritmo de cálculo, puede
considerarse que los valores son un tanto superiores a los reportados por
Moore, I. y Wilson, J. (1993), lo cual puede ser justificado por corresponder, las
cuencas estudiadas, a regiones montañosas tropicales de alta pendiente y
pluviosidad con grandes variaciones topográficas, indicando que el clima y el
relieve influyen fuertemente en el proceso de erosión. Para el caso contrario
donde los cálculos muestran los valores más bajos del Índice de transporte de
sedimentos, coinciden con las zonas bajas de menores montos pluviométricos
170
anuales y pendientes poco inclinadas lo cual obviamente favorece los procesos
de sedimentación. Es importante aclarar que son varios los factores que
intervienen en la producción de sedimentos, tales como: el uso del suelo, la
geología, el relieve y eventos meteorológicos extraordinarios. (Montoya y
Montoya, Ob. Cit.)
Atendiendo a los planteamientos de Castillo y otros (2009), al conjugar la
capacidad de transporte de sedimentos con zonas potencialmente erosionables,
puede explicarse la existencia de flujos hiperconcentrados, como los que
afectaron algunas cuencas del Estado Vargas en diciembre de 1999, con
capacidad para movilizar grandes bloques de roca de más de 50 toneladas de
peso, con un gran poder destructivo, donde la presencia de muy grandes
cantidades de partículas de sedimentos es de tal magnitud que influye
notablemente en la mezcla, cambiando las propiedades del fluido y el
comportamiento del flujo.
Considerando los flujos hiperconcentrados reportados para Vargas en
1999, pueden clasificarse en tres tipos: inundaciones o crecidas de barro (mud
floods), flujos de barro (mudflows) y flujos de detritos (debris flows). Se
diferencian entre sí en los procesos físicos involucrados en cada uno de ellos,
que son función de la reología de la mezcla agua-sedimento. El volumen y las
propiedades de la matriz del fluido (mezcla agua-sedimento) gobiernan la
hidráulica del flujo, su desplazamiento y la deposición de los sedimentos. Las
propiedades dependen de la concentración de sedimentos, de la distribución
granulométrica y del contenido de arcillas (Brea y Spalletti, 2003).
Las inundaciones o crecidas de barro son típicamente
hiperconcentraciones de partículas no cohesivas, que presentan un
comportamiento muy fluido para un rango de concentraciones de sedimento.
Los flujos de barro, por su parte, se caracterizan por una concentración
de limos y arcillas, lo suficientemente alta como para cambiar las propiedades
de la matriz del fluido, favoreciendo el transporte de grandes tamaños de
material.
171
De este modo, los flujos de barro se comportan como una masa fluida
muy viscosa, que a altas concentraciones es capaz de transportar en superficie
piedras de gran tamaño.
Los flujos de barro presentan altas viscosidades, pudiendo viajar grandes
distancias en pendientes moderadas a bajas velocidades, para depositarse en
forma lobular en los abanicos aluviales.
Los flujos de detritos se componen de una mezcla de materiales clásticos,
incluyendo grandes piedras, troncos, etc., donde la colisión lubricada entre las
partículas es el mecanismo dominante de disipación de energía.
En atención a los planteamientos anteriores, debe destacarse la
importancia del estudio de este tipo de flujos, ya que a criterio de Genatios y
Lafuente (2003) La noche del 15 al 16 de diciembre de 1999, las lluvias
originaron la transformación de pequeños riachuelos de verano en ríos
inmensos que bajaron de las montañas. El efecto de pendientes mayores a 30°,
una vez saturados los suelos por la acumulación de las precipitaciones,
generaron numerosos movimientos de masa y progresivamente produjeron
erosión, desprendimiento de la capa vegetal, arrastre de sedimentos y
formación de flujos de lodo, materiales vegetales y troncos en un flujo que fue
aumentando en densidad por la mezcla con material fino, hasta ser capaz de
levantar rocas de gran magnitud, desplazándolas grandes distancias. Los flujos
fueron de densidades y características muy variadas, desde flujos de agua, de
ocurrencia anual, hasta flujos hiperconcentrados y de detritos. Este proceso
destruyó edificaciones y todo tipo de infraestructura, produjo pérdida de la capa
vegetal en zonas montañosas, alteró historias locales, cambió la geografía,
desapareció playas y modificó el frente costero y produjo severos daños en
asentamientos urbanos, generó muerte y desolación en el Estado Vargas y un
profundo pesar en el pueblo venezolano, ensombreciendo la celebración de la
navidad del año 1999 y la llegada del nuevo milenio.
172
Contenido de materia orgánica del suelo
Los bajos valores en el contenido de materia orgánica en el macizo Ávila,
están estrechamente relacionados con el tipo de cobertura vegetal presente en
el área; así encontramos vegetación xerofítica, en la parte baja de las cuencas,
Bosque Húmedo y muy Húmedo Tropical, en las partes medias y altas,
ubicándose la mayoría de las especies en la categoría siempre verde y por
tanto el aporte de matera orgánica vegetal, por efecto de la perdida estacional
de las hojas, es muy pobre en comparación con la gran cantidad de hojas que
pasan a formar parte del suelo anualmente en áreas donde predomine la
cobertura vegetal caducifolia.
En concordancia con lo anterior, encontramos el Matorral espinoso
xerofítico, que se distribuye fundamentalmente a lo largo de la franja costera
comprendida entre Catia La Mar y punta Colorado y el mismo se encuentra
conformado por especies arbustivas y herbáceas, principalmente espinares, los
cuales generalmente exponen una baja altura y una baja densidad de
cobertura.
Debido a estos requerimientos bioecológicos particulares, las
formaciones vegetales propias de estos ambientes se ubican hacia los tramos
montañosos altos del sector Este y hacia los tramos montañosos medios y altos
del sector Oeste, donde los mayores niveles de precipitación y los menores
niveles de temperatura, permiten la existencia de un balance hídrico más
favorable para el desarrollo de individuos arbóreos y arbustivos de mayor
desarrollo.
Textura del Suelo
En atención a la textura, el 96 % del área ubicada en las categorías de
modernamente y altamente erosionable, se explica revisando los aportes del
material parental, ya que los suelos desarrollados a expensas de la litología
gnéisica son de textura arenosa con gran capacidad de infiltración de agua y
alta fragilidad mecánica debido a sus elevados contenidos de arena y a la
173
factibilidad de inducir movimientos en masa por saturación de agua (Zinck,
1986).
Cuadro 25
Textura del suelo
Índice Descripción Textura Superficie (Km2) Superficie (%)
1 Ligeramente Erosionable
Arcillo limosa 60,28 5,12
2 Moderadamente erosionable
Franco-arcillo-arenosa
1080 91,76
3 Altamente Erosionable
SL: Franco-arenosa
36,70 3,12
Total 1176,98 100,00
Riesgo Potencial de Erosión
Erosividad del suelo
Como puede observarse en la figura 21 y el cuadro 26, el área de estudio
presenta un índice de erosividad del suelo, con 0% ubicado en la categoría de
bajo y un 5 % como moderado; mientras que más del 94 % de la superficie se
ubica en la categoría de erosividad alta, lo cual indica la altísima susceptibilidad
a la remoción de sedimentos no solo por situaciones extremas, sino que
también en condiciones ambientales perfectamente normales los cursos de
agua transportan una cantidad considerable de material, que en algunas
porciones llega al mar para ser redistribuido por el oleaje y las corrientes
marinas y otra cantidad se deposita gradualmente en las partes bajas de la
cuenca formando las geoformas típicas de los piedemontes, como son los
abanicos aluviales que actualmente están en su mayoría ocupados por los
desarrollos urbanos e industriales del estado Vargas. Posiblemente uno de los
factores que más influyen para condicionar la existencia de estos altos valores
de erosionabilidad lo representa el bajo contenido de materia orgánica presente
en los suelos, dado que no existen suficientes restos vegetales y animales de
174
variada naturaleza que se superpongan al suelo mineral o se incorporen a él
para que pudieran mejorar su estructura, porque las sustancias húmicas tienen
un poder aglomerante, las cuales se unen a la fracción mineral y dan buenos
flóculos en el suelo originando una estructura grumosa estable, de elevada
porosidad, lo que implica que la permeabilidad del suelo sea mayor así como su
resistencia a la acción de las gotas de lluvia y al transporte, debido a la gran
capacidad de retención de agua lo que facilitaría el asentamiento de la
vegetación, dificultando la acción de los agentes erosivos (López, 1994).
Cuadro 26
Índice de Erosividad del Suelo.
Índice Descripción Rango Superficie (Km2) Superficie (%) 1 Bajo 0-3 0 0 2 Moderado 3-6 60,28 5,12 3 Alto > 6 1.117 94,88
Total 1177,28 100
Figura 21. Distribución espacial de la erosividad del suelo
Índice Normalizado de Diferencia de Vegetación (NDVI)
En la figura 22 se observan las áreas en tonalidades de verde como
aquellas que poseen altos valores de NDVI. Dado que valores altos están
asociados habitualmente a vegetación sana, puede inferirse que estas áreas
corresponden a superficies con fuerte cobertura vegetal. Los diferentes tonos
de verde corresponden a distintas cubiertas vegetales, siendo los más brillantes
los que corresponden a la vegetación más vigorosa, como por ejemplo masas
boscosas. Por el contrario, las áreas mostradas en magenta, como las manchas
175
en el centro de la imagen, distribuidas en una franja altitudinal en la parte alta
y media de las cuencas, así como en dirección sur-norte, coincidiendo con los
cauces de los cursos de agua y los explayamientos de los abanicos en su salida
al mar, corresponden a valores de NDVI bajos, siendo más bajos cuanto más
brillantes se observe el color magenta en pantalla, relacionada con una pobre
cobertura vegetal y la posible presencia de fenómenos de remoción en masa,
identificados debido al contraste espectral que existe en muchos casos entre la
superficie de un deslizamiento y las zonas adyacentes, a causa del afloramiento
de materiales más frescos, o a la pérdida de la cubierta vegetal, o a la
superposición de materiales o formaciones con diferentes características
espectrales, donde los bajos valores representan mayor propensión a
deslizamientos y viceversa.
¿Cómo verificar?
Para ratificar los resultados de estas imágenes de NDVI, se pueden
comparar éstas con la información técnica existente, respecto a la distribución
espacial de los fenómenos de remoción en masa en diciembre de 1999.
Efectivamente, observando la figura 22, resulta coincidente la
distribución de los bajos valores de NDVI, donde se reportaron
mayoritariamente los eventos en 1999, así destaca la ausencia del color
magenta, por tanto la inexistencia de deslizamientos, al este de la cuenca del
río Camiri Grande, donde la dominancia contundente del verde refleja espesa
cobertura vegetal y pocas áreas desprovistas de vegetación.
Respecto a las cuencas de las quebradas Tacagua, La zorra y Mamo se
observa, en la figura 22, la presencia de los bajos valores de NDVI asociados
más bien a la intervención antropica para desarrollos urbanos en la parte baja
de las tres cuencas, así como la parte alta de la cuenca de Tacagua, mientras
que los colores magenta correspondientes a la cuenca alta y media del río
Mamo, donde no se reportaron grandes deslizamientos en 1999, correspondes
efectivamente a zonas donde la exuberante vegetación ha sido suprimida para
el desarrollo de cultivos en las adyacencias de los poblados de Petaquire y
Carayaca respectivamente.
176
Figura 22. Distribución espacial del INDV
Zonas más afectadas del estado
Considerando los reportes del MPPCI (2005), en el año 99, se vieron
afectados gran parte de los centros habitacionales y aglomeraciones urbanas de
la zona, principalmente, ubicadas hacia el este. En algunos casos, los destrozos
superaron el 80% de las infraestructuras de estos asentamientos, como es el
caso de Carmen de Uria, Tanaguarena, Los Corales, Macuto y La Guaira;
mientras que en la zona oeste fueron afectados los sectores de Marapa-Piache,
La Pichona, Ezequiel Zamora, Playa Verde y Mare Abajo, entre otras.
De acuerdo con Gonzáles y Córdova (2003) para determinar el nivel de
afectación de la cobertura vegetal de las cuencas posteriormente a los deslaves
de 1999, y tratar de inferir las condiciones de intercepción e infiltración en que
quedó la misma luego de estos eventos, se proceso las imágenes del satélite
SPOT del 22- 12-1999 donde se pueden diferenciar los sitios afectados antes y
después de la tragedia. Como se observa en la figura 23, las tonalidades
blancas aparecen identificando zonas sin cobertura vegetal que antes tenían
vegetación. Utilizando estas imágenes de satélite para la zona comprendida
entre la quebrada Guanape y Chuspa, identificaron las zonas de deslaves.
177
Paralelamente los autores citados realizaron un trabajo de medición directa de
estas mismas imágenes del satélite SPOT, donde se cuantificaron digitalmente
los colores claros de dichas imágenes para estimar el porcentaje de las cuencas
con deslaves. En el cuadro 27 se indican, en las principales cuencas, para las
diferentes tonalidades de blanco, el porcentaje de área del total que sufrió
deslaves.
Figura 23. Imagen del satélite SPOT misión 22-12-1999 con deslaves en color blanco
Cuadro 27
Porcentajes de áreas removidas según fotos de satélite. Tomado de: González, M. y Córdova, J. (2003) Estimación de hidrogramas de crecidas en cuencas del litoral central luego de los aludes torrenciales de diciembre de 1999. Acta Científica Venezolana, Vol. 54, Suplemento No. 1: 63–87.
Cuenca Área
(km2)
Área
Deslave (%)
Galipán-Macuto 15 12
Camurí Chico 9,5 23
San Julian 22 18
Cerro Grande 26 14,5
Uria 12 17
Naiguatá 32 14
Camurí Grande 22 8,5
178
Para la región entre Guanape y La Zorra, contaron con las fotografías
aéreas antes y después de los deslaves de 1999, e hicieron un trabajo de
identificación de éstos. De acuerdo al análisis de fotointerpretación, concluyeron
que los procesos geodinámicos iban creciendo de oeste a este.
Las características morfométricas de una cuenca influyen en las
velocidades que adquiere el flujo, a mayor alargamiento y menor sinuosidad de
los drenajes, mayor será la velocidad de la descarga.
Las características de anisotropía presente en las rocas metamórficas de
la Cordillera de la Costa permiten la activación de cualquier tipo de movimiento
de masa desde flujos, por la presencia de arcillas, como de derrumbes por la
presencia de rocas gnéisicas que son muy porosas y fracturadas.
Las cuencas al este de Galipán revelan una mayor inestabilidad tal como
se observo en Los Corales y Uria, entre otras.
En Conclusión se puede afirmar categóricamente, en atención a los
resultados obtenidos, que el Índice Normalizado de Diferencia de Vegetación
(NDVI por sus siglas en ingles) puede ser utilizado como un buen indicador de
la existencia de fenómenos de remoción en masa, siempre y cuando se realicen
las verificaciones de campo o documentales que permitan discriminar áreas
deslizadas de aquellas dedicadas a desarrollos urbanos o cultivos.
Mapa final de zonificación de Amenaza
Como se observa en la figura 24 los máximos valores de amenaza se
distribuyen mayoritariamente en la parte centro occidental del estado Vargas,
en una franja altitudinal claramente identificable, en los sectores medios y bajos
de las cuencas comprendidas entre los ríos Anare y Cerro Grande en dirección
este-oeste; luego a partir de esta cuenca y en la misma dirección mencionada
se observa la presencia de una muy alta amenaza por fenómenos de remoción
en masa indistintamente por todos los sectores de las cuencas, la cual se
extiende hasta el río Mamo al oeste del Aeropuerto Internacional Simón Bolívar,
en este ultimo río vale la pena destacar el contraste entre las vertientes del
afluente denominado quebrada Guanape, la cual presenta en su margen
179
oriental una presencia mucho menor de la Amenaza muy alta, en comparación
con la margen occidental. La situación asimétrica anteriormente mencionada
para las vertientes de la quebrada Guanape, obedece necesariamente a la
influencia de factores locales donde la orientación de las pendientes y curvatura
del terreno parecen ser los determinantes.
Continuando hacia el oeste de Mamo destaca la presencia abundante de
la muy alta amenaza en las partes bajas de las cuencas de las quebradas Picure
y Carimagua, mientras que en el río Oricao la situación es considerablemente
diferente, por cuanto en la cuenca baja la Amenaza muy alta se torna muy
escasa, mientras que en el sector de la cuenca alta nuevamente se aprecia con
considerable magnitud la amenaza muy alta; luego hacia el occidente del
estado los ríos Chichiriviche y Limón muestran abundante presencia de la muy
alta amenaza en todos los sectores de la cuenca.
Figura 24. Distribución espacial de la amenaza por fenómenos de remoción en masa
Como es lógico la explicación de esta distribución debe centrarse en
primer lugar en los parámetros que definen la actitud de las rocas para generar
movimientos en masas de distintas características y extensiones, por lo tanto es
necesario estudiar las diferentes unidades litológicas que caracterizan el
sustrato rocoso que aflora a lo largo y ancho del área de estudio; las
180
características de las rocas que componen un determinado afloramiento y posición
de cada uno de ellos en el subsuelo puede ser definitivo para los efectos de la
estabilidad de una ladera. Asimismo, la conformación geo-estructural del área
se debe caracterizar para conocer la disposición de las capas rocosas, ya que,
este aspecto representa el escenario en donde se ubican los potenciales planos
de despeje de muchos de los movimientos en masas.
Atendiendo al planteamiento anterior, debe señalarse que las
características litológicas presentes en el área de estudio, favorecen la
activación de los movimientos en masas, conjuntamente con las condiciones
hidrológicas, climatológicas, geomorfológicas y geotécnicas para propiciar un
escenario que anticipe un evento adverso; ya que tanto en la parte baja como
en la parte media de las cuencas estudiadas encontramos afloramientos de
rocas metamórficas, específicamente esquistos que según su tipo de textura se
presentan foliados, lo que indica la susceptibilidad de los mismos al presentar
planos de debilidad y generar diferentes procesos erosivos impulsadores de este
tipo de amenaza; por otro lado, uno de los minerales abundantes y presentes
en este tipo de roca es el grafito, el cual al entrar en contacto con el agua se
comporta como un excelente lubricante natural que ayuda a generar esta
amenaza.
Esta caracterización geotécnica indica que los esquistos presentes en la
zona baja de las cuencas poseen bandas micaceas plegadas y paralelas que
representan zonas de debilidad las cuales actúan como lubricante ante los
esfuerzos deformantes; dichas zonas son susceptibles a frecuentes
deslizamientos debidos a la alta foliación de las rocas; siendo importante tomar
en cuenta que esta foliación permite al agua introducirse entre las rocas y
generar procesos de hidratación que ayudan a la meteorización y erosión de los
materiales. (Feliziani y otros, 1985).
Otro aspecto geotécnico importante destacado por estos autores lo
constituyen los ángulos de fricción interno de los materiales, los cuales oscilan
entre 12 y 18° lo que genera inestabilidad cuando hay presencia de pendientes
mayores a los 25°; agravándose dicha situación donde las laderas están
intervenidas con construcciones no planificadas.
181
En líneas generales puede afirmarse, que la distribución espacial de los
valores de muy alta amenaza por fenómenos de remoción en masa se
presentan para la mayoría de los casos donde la litología dominante es
incompetente, conformada por esquistos cuarzo micáceos sobre los que se
desarrollan profundos niveles de meteorización (suelos residuales de tipo arcilla
arenosa) y en menor proporción se presenta sobre masas de roca competente
con un alto grado de fracturamiento, siendo la estructura dominante los planos
de foliación que originan una orientación desfavorable a la estabilidad de los
taludes, así lo plantea Urbani (2000), cuando define estas unidades litodémicas
de la siguiente manera:
Esquisto de Tacagua: Esta unidad está constituida fundamentalmente por
tres tipos de rocas: El esquisto formado por cuarzo, mica muscovita y
cantidades menores pero siempre presentes de grafito, así como cantidades
variables de calcita y/o albita. Rocas epidóticas de color verde manzana,
gradando desde verdaderas epidocitas hasta esquistos epidóticos - calcíticos -
muscovíticos. Mármol más o menos puro y gradando a esquistos calcíticos. Esta
unidad aflora en las colinas bajas cercanas a la costa, y presentan suelos de
colores rojizos muy conspicuos. Aproximadamente coincide con la zona
bioclimática costera de tipo xerofítica. Posee gruesos niveles de meteorización a
veces de tipo laterítico, donde la arcilla predominante es la ilita. El esquisto
grafitoso muestra una intensa foliación, y en las variedades menos cuarcíferas y
más micáceas pueden gradar a rocas con aspecto filítico o pizarroso, que al ser
observados con lupa pueden verse hasta más de 100 planos de foliación por
centímetro. Los movimientos de masa en esta Unidad fueron mayoritariamente
flujos superficiales, afectando muy gravemente y en forma directa a las zonas
de construcciones informales en laderas, pero también aportaron abundante
cantidad de materiales de granulometría predominantemente fina y de colores
oscuros que se desplazaron como flujos de lodo (e.g.: Quebrada Seca y
Macuto).
Asociación Metamórfica Ávila: En el área estudiada esta Asociación poseen
una mineralogía predominantemente cuarzo-feldespática, siendo afectada tanto
por flujos superficiales, como por movimientos que llegaron hasta niveles
182
suficientemente profundos para producir desprendimientos de grandes bloques
rocosos. Como consecuencia, el material que fue incorporado desde esta
Unidad a los flujos torrenciales, varía desde una granulometría de arena hasta
bloques métricos, todo con colores predominantemente blanquecinos a grises
claros. Desde La Guaira hasta Uria, la composición química-mineralógica es
fundamentalmente granítica, pero en los torrentes ubicados más al Este, se
observa una cantidad cada vez mayor de tipos litológicos máficos, por lo tanto
de colores más oscuros (e.g.: ríos Naiguatá y Camurí Grande).
Adicionalmente, dentro del área de las cuencas en estudio se encuentran
ubicados ciertos patrones de fallas de fallas, indicando que el área de estudio
es tectónicamente activa y que además las unidades litodemicas presentes se
encuentran intensamente plegadas, falladas y diaclasadas, escenario que se
considera como planos de debilidad y fractura para favorecer la acción del agua
y los procesos de alteración y movimientos en masas. En tal, sentido, si las
rocas presentes poseen una alta retención de humedad presentaran mayor
meteorización y menor estabilidad.
Por su parte los valores de amenaza muy baja los podemos localizar en
áreas específicas puntuales, tal como es el caso de los sectores de las cuencas
medias al este del estado Vargas, en los ríos Chuspa, La Sabana, Caruao y
Todasana. Para explicar la presencia de estos valores que categorizan como
muy baja la amenaza por fenómenos de remoción en masa en los sectores
indicados, es necesario revisar cada una de las capas temáticas incorporadas en
el algoritmo de cálculo. De esta revisión destacan dos mapas como los de
mayor influencia para determinar los valores encontrados, por un lado
encontramos la geología de superficie donde afloran las unidades litodémicas
Matatonalita de Caruao, Matadiorita de Todasana, El Augengeis de Peña de
mora y el Complejo San Julián, adicionalmente se observa la presencia de los
muy bajos valores de Amenaza focalizados en los sectores de las cuencas altas
de los ríos Los caracas, Anare, Camuri Grande y Naiguata, donde destaca la
presencia de las Unidades Litodémicas Meta Granito de Naiguata y la Meta
Tonalita de Caruao, y en la parte alta de la cuenca del río Limón donde aflora la
unidad litodémica Gneis de la Colonia Tovar, rocas clasificadas como las más
183
resistentes a los procesos de remoción en masa por estar conformadas según
Urbani (2000) por granitos con una una mineralogía abundante en cuarzo
feldespatos, biotita, muscovita, epidoto, clorita y trazas de apatito, turmalina,
zircón, hematita, magnetita y granate, lo cual le confiere una alta dureza y
resistencia a los procesos de meteorización.
Otro de los factores que seguramente ejerce su influencia determinante
para la ubicación de los rangos de Amenaza muy baja en los sectores indicados
anteriormente, lo constituye el Índice Normalizado de Diferencia de Vegetación,
el cual nos muestra los más altos valores, coincidiendo bastante bien en las
zonas señaladas como de muy baja amenaza. Los altos valores de este índice,
son indicativo de la presencia de una cobertura vegetal espesa y vigorosa que
en teoría puede brindar buena protección al suelo e influenciar de forma
descendente sobre la inestabilidad de las vertientes.
En las zonas altas de la cuenca se encuentran áreas boscosas con
árboles de gran tamaño y especies arbóreas con raíces profunda, en relación a
las zonas medias existen formaciones vegetales de menor envergadura, lo que
indica que probablemente en las áreas altas el suelo se ve protegido a la
meteorización por esta vegetación, adjudicándole estabilidad; caso contrario
sucedería en las zonas bajas donde predomina la vegetación xerofitica; por otro
lado el tipo de vegetación de gran tamaño podría ser sobrecarga para las
pendientes que aunado a eventos de lluvias excepcionales generan la rápida
saturación del suelo provocando así deslizamientos en masa que pueden
alcanzar grandes magnitudes.
Por su parte los bajos valores se amenaza evidenciados en la parte
media de la cuenca de la Quebrada Piedra azul, deben estar relacionados con
factores topográficos evidenciados en los mapas de distribución de la pendiente
con valores bajos y medios, mientras que la curvatura del terreno es convexa,
favoreciendo la disminución de los procesos erosivos.
El resto del mapa de amenaza por fenómenos de remoción en masa
(figura 24), muestra valores que determinan índices de amenaza media,
observándose su distribución claramente al este del río Naiguata y al oeste del
río Mamo, ubicandose indistintamente en todos los sectores de las cuencas lo
184
que indica la influencia conjunta de todos los factores involucrados sin
evidenciarse la supremacía de un factor sobre los otros.
Los factores relacionados con la configuración topográfica representan
elementos, prácticamente invariables en el tiempo, de los cuales depende la
posibilidad de las rocas a movilizarse. En este contexto regional, y de manera
más específica, la zona de estudio se caracteriza por presentar
predominantemente unidades geomorfológicas erosionales correspondientes a
paisajes de montaña, donde las altas pendientes, las grandes desnivelaciones
altimétricas, la alta disección y la notable irregularidad de la topografía, son
elementos comunes que determinan condiciones hidrológicas favorables a la
inestabilidad de las vertientes, donde e acuerdo con Méndez y Otros el
parámetro más importante en la definición de la extensión de un sistema de
drenaje natural es su densidad, que para el caso que nos ocupa este valor es
medio con una textura media. Entre los factores que la controlan en el área, el
de mayor peso está representado por la alta susceptibilidad de la litología a los
procesos erosivos y el fracturamiento del material, así la densidad de drenaje
media en esta área indica que la mayor parte de la superficie de las cuencas
experimentan escorrentía concentrada, por lo que es de suponer una alta tasa
de erodabilidad en toda su extensión, inestabilidad morfogenética, gastos
sólidos significativos, hidrogramas de picos elevados y reducidos tiempos de
concentración, condicionados por las características del relieve (pendiente), el
tamaño de la microcuenca, y las características (extensión, intensidad y
duración de las lluvias) de las tormentas que las puedan generar.
Derivado de esta condición geomorfológica específica, los procesos
morfodinámicos dominantes se encuentran asociados a fenómenos de
denudación, tanto por efectos de erosión laminar y concentrada, como por
efectos de movimientos en masa, correspondientes principalmente a los
deslizamientos laminares, deslizamientos rotacionales, desprendimientos,
reptación y solifluxión.
185
Propuesta de Gestión eestratégica
Para una efectiva gestión integral de riesgos debe tenerse claro las
siguientes interrogantes
Donde suceden los deslizamientos?
Como respuesta a esta interrogante encontramos que los sistemas
montañosos de los Andes y la Cordillera de la Costa principalmente representan
las regiones donde se producen los fenómenos de remoción en masa. Esta
circunstancia incrementa considerablemente el riesgo por cuanto en estas
regiones está asentada la mayor parte de la población. La diversidad de
suelos/rocas, topografía y climas son condiciones que hacen a nuestro país
altamente susceptible a este fenómeno, por lo tanto el mapa de zonificación de
amenazas elaborado en esta investigación para el estado Vargas, representa un
insumo indispensable para la planificación de acciones estratégicas orientadas a
la reducción del Riesgo.
Cuando hay mayor peligro de deslizamientos?
Sólo con estudios específicos se puede determinar la potencialidad por
deslizamiento de una zona determinada y establecer cuáles medidas deben
tomarse para evitar o reducir el impacto del fenómeno. Sin embargo sabemos
que en la época de lluvia el peligro aumenta, siendo necesario implementar
sistemas de alerta temprana, tecnológicos y comunitarios, para cuantificar y
conocer en tiempo real los montos de precipitación que supera los umbrales
críticos establecidos.
Que bebo Hacer en caso de deslizamientos?
Considerando la Gestión de riesgos como un proceso social complejo que
conduce al planeamiento y aplicación de políticas, estrategias, instrumentos y
medidas orientadas a impedir, reducir, prever y controlar los efectos adversos
de fenómenos peligrosos sobre la población, los bienes, servicios y el ambiente,
186
se proponen las siguientes acciones a realizar Antes, Durante y Después de un
Deslizamiento.
¿Qué hacer antes?
1. No compre, alquile o construya en zonas propensas a deslizamientos.
2. No se deje convencer por promesas fáciles e ilusorias para obtener un lote
o una casa; probablemente le quieren vender en una zona susceptible de
deslizamientos. Recurra a las entidades que facilitan vivienda segura y
legal.
3. Organícese y emprenda acciones de prevención de deslizamientos del lugar
que ocupa. Así otros vecinos seguirán su ejemplo.
4. Asesórese antes de construir su casa para no correr riesgo de
deslizamientos.
5. No haga cortes en las montañas si no está totalmente seguro de la
resistencia de la ladera.
6. No construya con materiales pesados en terrenos inestables.
7. No deje que el agua se filtre en el interior de las montañas: abra zanjas,
drenajes, alcantarillas y cunetas firmes que permitan el desagüe ordenado
de la montaña.
8. Rellene las grietas de la ladera con suelo o cemento para que el agua no
se filtre.
9. Si habita en una zona de alta pendiente cerciórese de que su casa y la de
sus vecinos estén firmemente construidas para evitar que caigan unas
encima de otras.
10. Para detener la erosión que causa deslizamientos evite quemas, talas,
surcos en el sentido de la pendiente, sobrepastoreo, etc.
11. Proteja el terreno sembrando con plantas que crezcan rápido y se
extienda fácilmente cubriendo el suelo. Estas barreras deben ser
horizontales a través de la pendiente.
12. Siembre en curvas de igual nivel, o sea siguiendo las curvas naturales del
terreno.
187
13. Proteja las zonas cercanas a los nacimientos de agua, arroyos y quebradas
sembrando pasto y bambú, entre otras especies.
14. No amontone basura o desechos en suelos de pendiente porque terminan
tapando desagües haciendo que el agua se filtre por donde no debe y
desestabilizando terrenos. Use el servicio de recolección de basuras de la
ciudad. En zonas rurales disponga con sus vecinos de una fosa en sitio
plano y cubierto para convertir las basuras en abono orgánico.
15. No permita canteras ni excavaciones que desestabilicen las laderas
representando un peligro para el vecindario.
16. Si está en zona de amenaza tenga con su vecindario un plan de
evacuación con un sistema efectivo de alarma. Establezca un plan de
emergencia para su familia y su vecindario.
17. No permita el uso de explosivos en terrenos propensos a deslizamientos.
18. Ante la amenaza de flujos se pueden tomar medidas prácticas tales como
dragados del cauce de los ríos, construcción de diques y estructuras de
retención de sedimentos. Estas obras deben ser construidas técnicamente,
porque de lo contrario pueden representar peligro más grave que el
fenómeno en sí. Su Comité Local de Emergencias le podrá ampliar la
información requerida.
19. Si observa un principio de deslizamiento avise al Comité Local de
Emergencias, en la alcaldía.
20. Convenga con su familia un lugar seguro donde pueda evacuar,
preferiblemente la residencia de un familiar o amigo.
21. Se deben tener disponibles pitos para advertir el peligro, o para pedir
ayuda en caso de quedar atrapado.
¿Qué hacer durante?
1. Si cuenta con algunos segundos, aprovéchelos y proceda a la evacuación.
2. Evite el pánico, él es su principal enemigo.
3. Si es posible ayude a niños ancianos, minusválidos y personas nerviosas.
4. Si puede ser víctima de un deslizamiento gradual o relativamente lento no
deje para última hora la evacuación.
188
5. Procure advertir a todos sus vecinos sobre el peligro.
¿Qué hacer después?
1. Tenga cuidado al caminar sobre los escombros de un deslizamiento y
tenga mucho cuidado con tumbar columnas, paredes o vigas que hayan
quedado débiles; pueden estar soportando estructuras las cuales
probablemente se caerán ante cualquier movimiento.
2. Tenga mucho cuidado si tiene que encender fuego (fósforos, velas, etc.),
ya que puede causar una explosión si hay una fuga de gas o combustible
en el lugar.
3. No mueva a personas lesionadas a no ser que estén en peligro de sufrir
nuevas heridas. Si debe hacerlo y sospecha que puede tener fracturada la
columna no doble al herido; trasládelo con mucho cuidado sobre una
superficie plana, como una tabla, a un lugar seguro. Si la fractura es en
brazos o piernas no los hale por ningún motivo.
4. Si es posible colabore en las labores de rescate.
5. Procure no habitar en carpas; es preferible trasladarse temporalmente a la
residencia de familiares o conocidos que le brinden alojamiento.
6. Si usted no ha sufrido daños sea solidario, preste alojamiento temporal a
un afectado.
7. Acate las instrucciones dadas por las autoridades y organismos de
seguridad.
8. No utilice servicios públicos como transporte, teléfonos, hospitales, etc., si
no es estrictamente necesario.
9. Aplique las medidas preventivas para no volver a sufrir las consecuencias.
189
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
La gran proliferación de sensores espaciales y aéreos de teledetección,
así como de softwares especializados para diseñar Sistemas de
Información Geográfica, unido a la constante mejora en sus prestaciones
y al progreso de las técnicas de análisis, hace que la geomática se esté
convirtiendo progresivamente en un importante complemento de las
técnicas geotécnicas, geodésicas, geofísicas y de fotointerpretación en el
reconocimiento y control de los fenómenos de remoción en masa en
áreas extensas, tal como el tramo central de la cordillera de la costa.
Integrando técnicas de Teledetección con SIG se han desarrollado
modelos en algunas cuencas de la vertiente norte de la Cordillera de la
Costa y otras en la Cordillera de los Andes Venezolanos, donde se han
encontrado resultados satisfactorios al calibrar dichos modelos con los
registros de eventos ocurridos en las áreas estudiadas.
Los mapas de susceptibilidad por fenómenos de Remoción en masa
permiten una información valiosa sobre las condiciones de estabilidad de
amplias regiones, lo que resulta de gran utilidad tanto en la fase de
planificación de grandes obras públicas como en su fase de ejecución, a
la hora de adoptar las oportunas medidas de prevención y corrección.
Para el análisis de la susceptibilidad por fenómenos de remoción masa se
dispone actualmente de un elevado número de métodos y su utilidad
depende de la escala del mapa proyectado. Para este caso particular se
uso el método heurístico, ponderando las variables a través de la matriz
de jerarquías analíticas y superponiendo los mapas a través del algebra
de mapas.
Las variables de influencia determinadas fueron: Geología, Pendiente,
Orientación de las Pendientes, Curvatura del Terreno, los índices
topográfico de Humedad, Potencia de flujo, Capacidad de transporte de
sedimentos, el Índice Normalizado de Diferencia de Vegetación y la
erosión potencial.
190
Los máximos valores de amenaza se distribuyen mayoritariamente en la
parte centro occidental del estado Vargas, en una franja altitudinal
claramente identificable, en los sectores medios y bajos de las cuencas.
En líneas generales puede afirmarse, que la distribución espacial de los
valores de muy alta amenaza por fenómenos de remoción en masa se
presentan para la mayoría de los casos donde la litología dominante es
incompetente, conformada por esquistos cuarzo micáceos sobre los que
se desarrollan profundos niveles de meteorización y/o se combinan una
serie de elementos topográficos, como pendiente y curvaturas
determinando alta inestabilidad.
Finalmente cabe indicar que la amplia difusión actual de los SIG ha
mejorado muy profundamente las técnicas de análisis y las capacidades
de los mapas, de manera que ahora como nunca hay todo un abanico de
opciones contrastadas disponibles. Al mismo tiempo los SIG también han
permitido una progresiva sofisticación de los métodos y, en cierto modo,
los cada vez más complejos requerimientos del tratamiento de los datos
en el SIG y el software complementario, podrían postergar prioridades
básicas de la investigación, como son los conocimientos básicos de
geología, geomorfología, hidrología e hidrogeología, mecánica de suelos
y mecánica de rocas, para afrontar correctamente la investigación de las
zonas inestables y trasladar al computador datos rigurosos y fiables.
Todo ello en un campo de investigación que requiere grandes dosis de
experiencia práctica acumulada, para minimizar las posibles causas de
error en las cartografías resultantes.
Es altamente recomendable el uso de la información generada en este
trabajo por parte de entes gubernamentales y no gubernamentales
relacionados con la ordenación y uso del territorio, para la planificación y
ejecución de actividades orientadas a la reducción de riesgos y el
consiguiente mejoramiento de la calidad de vida de la población.
Igualmente se recomienda continuar desarrollando investigaciones
relacionadas con la aplicación de las tecnologías de la información
geográfica en el estudio de las amenazas naturales, con el objeto de
191
validar metodologías aplicables a todo el territorio Venezolano, a los fines
de genera cartografía actualizada y detallada, útil en la toma de
decisiones relacionadas con el aprovechamiento de los recursos y la
ordenación del territorio, para el desarrollo de actividades cónsonas con
las características geoambientales de los ecosistemas.
192
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Abarca, O. (2010) Desarrolllo de un modelo de geoprocesamiento para la valoración productiva y tributaria de tierras agricolas en Venezuela. Universidad Politecnica de Madrid. E.T.S. De Ingenieros en Topografía Geodesia y Cartografía. Tesis Doctoral.
Abarca, O. y Bernabé M. (2008a) Desarrollo metodológico para la simulación
hidrológica de caudales de estiaje con el SIG SEXTANTE. MAPPING INTERACTIVO. Revista Internacional de Ciencias de La Tierra.
Abarca, O. y Bernabé, M. (2008b): Viabilidad de la implantación de una
Infraestructura de Datos Espaciales (IDE) para la gestión pública y participativa de las tierras en Venezuela. Geofocus.
Abarca, O y Quiroz, J. (2005) Modelado cartográfico de riesgo de incendios en el parque nacional Henri Pittier. Estudio de caso: Vertiente sur, área colindante con la ciudad de Maracay. Agronomía Tropical. v. 55 n.1.
Aguilar, R., Rodríguez, J., Rodríguez, J. (2009) Sistema de Solicitud de Imágenes de LPAIS. MAPPING INTERACTIVO. Revista Internacional de Ciencias de La Tierra. Abril-Mayo N° 32.
Aguilera, J. (1975). La Población de Venezuela: Dinámica histórica, socio-
económica y geográfica. Venezuela: Universidad Central de Venezuela. Alcántara, I. (2000) índice de susceptibilidad a movimientos del terreno y su
aplicación en una región semiárida. Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, volumen 17, número 1.
Amitha, H. (2003) Riparian vegetation along the middle and lower zones of the
Chalakkudy river., Limnological Association of Kerala, Iringalakkuda Kerala, IN. 118 p.
Amundaray, P. (2000) Aspectos Geotécnicos del Desastre de Vargas. En
Memorias del XVI Seminario Venezolano de Geotecnia: Calamidades geotécnicas urbanas con visión al siglo XXI, la experiencia para proyectos del futuro (pp. 261- 277). Caracas, Venezuela: Sociedad Venezolana de Geotecnia.
Andrades, J., Delgado, F. y López, R. (2007) Estimación de la pedregosidad
volumétrica del suelo, con base en el área de fragmentos de roca expuestos, en un inceptisol de los andes venezolanos. Revista Forestal Venezolana 51(2), Pp. 219-229
Aparicio, J. (2002). Lluvias e Inundaciones. [Documento en línea] Disponible:
http://www.proteccioncivil-ndalucia.org/Emergencias/lluviasinundaciones.
193
htm.#Mar. [Actualizado el 21 de octubre de 2003].[ Consulta: 2004, Enero 09].
Arcos, I. (2005) Efecto del ancho los ecosistemas ribereños en la conservación
de la calidad del agua y la biodiversidad en la microcuenca del río Sesesmiles, Copán, Honduras. Tesis Mag. Sc., CATIE, Turrialba Costa Rica. 104 p.
Ayuga, F. (2001) “Gestión sostenible de Paisajes Rurales; técnicas e Ingeniería”. Fundación Alfonso Martín Escudero. Madrid, España. P.285.
Barredo, J. (1996) “Sistemas de Información Geográfica y Evaluación Multicriterio en la Ordenación del Territorio” Editorial RAMA. España.
Barrientos, Y., Suárez, C., Pacheco, H., Simón, Devia, B., Perdomo, Y. (205)
Microbiológica Del Agua Y Riesgo Sanitario De Dos Acueductos Rurales En El Estado Vargas, Venezuela. Investigación y Postgrado, abr. 2005, vol.20, no.1, p.115-141.
Beven, K.; Kirkby, M. (1979) TOPMODEL User Notes. Windows Version 97.01
[en línea]. [Citado 8 de noviembre de 2007]. Lancaster University, UK. Disponible en: <http://www.es.lancs.ac.uk/hfdg/freeware/hfdg_freeware_top.htm>.
Beven, K.; Kirkby, M. (1979a) “TOPMODEL: A Critique”. Hydrological Processes,
Vol. 11, 1069-1085 (1997) [en línea]. [Citado 20 de enero de 2008]. Disponible en: http://earth.boisestate.edu/home/jmcnamar/hydanalysis/Notes/topmodel_beven.pdf
Belizia, A.; Pimentel , N. y R. Bajo . 1976. Mapa geológico-estructural de
Venezuela, escala 1:500.000. Ministerio de Minas e Hidrocarburos, Dirección de Geología. Caracas.
Bigley, R; Deisenhofer, F. (2006) Riparian forest restoration strategy.
Washington, US. Department of Natural Resources. 92 p. Blight, G. (1977) Slopes and excavations in residual Soils. Proceedings of the 7th
International Conference on Soil Mecahanical and foundation Engineering. Vol. 3, pp. 582-509. Tokio.
Blodgett, T. (1998) Erosion Rate on the NE Escarpment of the Eastern
Cordillera, Bolivia Derived from Aerial Photographs and Thematic Mapper Images. Tesis Doctoral. Universidad Cornell.
Brea, J. y Spalletti, P. (2003) Flujos densos e hidráulica de ríos. Primer Simposio Regional Sobre Hidráulica de Ríos. Instituto Nacional del Agua. Argentina
194
Brunsden, D. (1979) Mass movement, in Embleton, C. y Thornes, J. Eds. Process in geomorphology: New York, John Wiley y Sons. P.P. 130-136.
Cacya, L. (2004) “Métodos de evaluación de los deslizamientos”. Instituto
Geofísico del Perú. V. 5, p. 183 – 194. Compendio de Trabajos de Investigación CNDG – Biblioteca.
Camargo, S., Ribera, C. y Valero, J. (2008) SITUACIÓN ACTUAL DE LA RED GEODÉSICA VENEZOLANA. Mapping Interactivo. Revista Internacional de Ciencias de la Tierra.
Cartaya, S. Méndez, W. Y Pacheco H. (2006) Modelo de zonificación de la
susceptibilidad a los procesos de remoción en masa a través de un sistema de información geográfica. INTERCIENCIA. Revista de Ciencia y Tecnología de América. Volumen 31 N° 9.
CARTESIA (2004) Análisis de Susceptibilidad y Peligrosidad de Deslizamientos
de Laderas. Información en línea. Disponible: www.cartesia.org. Consulta. Marzo 2009.
Castellanos, R. (1996) Lluvias Críticas en la Evaluación de Amenazas de Eventos
de Remoción de Masa - Tesis de Magister en Geotecnia. Universidad Nacional de Colombia Departamento de Ingeniería Civil. Santafé de Bogotá.
Castellanos, R. Y Gonzalez, A. (1996) Relaciones entre la Lluvia Anual y la
Lluvia Crítica que Dispara Movimientos en Masa. IX Jornadas Geotécnicas de la Ingeniería Colombiana. pp. 4.62 -4.70. Santa Fe de Bogotá.
Castellanos, R. Y Gonzalez, A. (1996) Algunas Relaciones de Precipitación
Crítica –Duración de Lluvias que Disparan Movimientos en Masa en Colombia. 2ed. Panamerican Symposium on Landslides – ABMS, Vol. 2, pp. 863 – 878. Río de Janeiro.
Castillo, L., Martín., Marín, D. (2009) Coeficiente de resistencia, transporte de
sedimentos y caudal dominante en regiones semiáridas. I Jornadas de Ingeniería del Agua. Capítulo Español Asociación Internacional Ingeniería e Investigación Hidraulica – CEDX. Madrid
Castro, E., Valencia, A., Ojeda, J., Muñoz, F., y Fonseca, S. (2001). Evaluación
de riesgos por fenómenos de remoción en masa: Guía metodológica. Santa Fé de Bogotá, Colombia: INGEOMINAS / Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca / Escuela Colombiana de Ingeniería.
Cereceda, I. (2006) Uso de los SIG en el análisis de susceptibilidad y predicción
de deslizamientos. Compendio de Trabajos de Investigación CNDG – Biblioteca. Instituto Geofísico del Perú. V. 7 (2006) p. 191 – 202
195
Chacón, J. (2005) Mapas de Zonas Inestables y Sistemas de Información Geográfica (SIG). VI Simposio Nacional sobre Taludes y Laderas Inestables. Valencia, España.
Chang, T. y Chao, R. (2006) Application of back-propagation networks in debris
flow prediction. Engineering Geology 85. 270-280.
Chavez, P.S., Jr., and Kwarteng, A.W., (1989a). Extracting spectral contrast in Landsat Thematic Mapper image data using selective principal component analysis, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 55 (3): pp. 339-348.
Chavez, P.S., Jr., (1989b). Radiometric calibration of Landsat Thematic Mapper multispectral images, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 55 (9): pp. 1285-1294.
Chiverrell, R., Foster, G., Thomas, G. y Marshall, P. (2010) Sediment transmission and storage: the implications for reconstructing landform development. Earth Surface Processes and Landforms. Volume 35 Issue 1, Pages 4 - 15
Chuvieco, Emilio (1996) Fundamentos de Teledetección Espacial” Tercera Edición Revisada. Ediciones RIALP. España.
Compton, T., Denelle, G., y Jon, D. (2004) NASA’s Global Orthorectified Landsat Data Set. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing Vol. 70, No. 3, pp. 313–322.
Corominas, J. y García Y. (1997). Terminología de los movimientos de ladera.
In “Alonso, Corominas, Chacón, Oteo y Pérez” (eds). IV Simposio Nacional sobre Taludes y Laderas Inestables. Granada. Vol 3, pp. 1051-1072.
Cruden, D. y Varnes, D. (1996). Landslide types and processes: In Turner, A.K.
and Schuster, R.L. (eds.). Landslides-Investigation and Mitigation. Transportation Research Board, Special Report 247, pp. 36-75. Washington
Cruden, D.M.(1991). A simple definition of a landslide. Bulletin of the
International Association of Engineering Geology, 43: 27-29. Cuartero, A. y Felicísimo, A. (2003): “Rectificación y ortorrectificación de
imágenes de satélite: análisis comparativo y discusión. Revista Internacional de Ciencia y tecnología de la Información Geográfica. nº 3, 45-58.
196
Decenio Internacional para la Reducción de Desastres Naturales (1993) Manual Sobre el Manejo de Peligros Naturales en la Planificación para el Desarrollo Regional Integrado. Organización de los Estados Americanos. Washington, D.C. Material en línea. Disponible: http://www.oas.org/DSD/publications/Unit/oea65s/begin.htm#Contents
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 y Francis, London, pp 51-77.
Dourojeanni, A. (2001) Water management at the river basin level: challenges
in Latin America. Santiago, CL. CEPAL. 72 p Dunin, F.X.(1976). Infiltration: Its simulation for fields conditions. Facets of
hydrology. Rodda, J.C.(ed). John Willey & Sons. Bristol, 199-227 F.A.O. (1977). Guía para la descripción de perfiles de suelos. Roma, 70pp
Dussaillant, A. (2006) Submodelo de erosión en laderas para modelo precipitación escorrentía en SIG. Climate Variabilidad y Change – Hydrological Impacts. Proceedings of the fifth FRIEND World Conference. La Habana, Cuba.
Echarri, L. (2002). Riesgos Naturales. Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente. [Libro en línea]. Disponible: http:www.monografias.com. [Consulta: 2009, Enero 20].
EEP (Ecosystem Enhancement Program). (2004) Guidelines for riparian buffer
restoration. Canada. 12 p. Ehrlich, L; Governor, R; Steel, S; Franks, R; Koehn, W. (2005) Riparian forest
buffer design and maintenance. Maryland, US. Maryland Department of Natural Resources Forest Service. 60 p.
Eichner, T. (2002) Ackerly Creek: Riparian buffer survey. Pennsylvania,
Keystone College’s Willary Water Discovery Center.United States. 18 p Emmingham H; Bishaw, B; Rogers, W. (2005) Tree buffers along streams on
western Oregon Farmland. Oregon State University. EM 8895-E. 24 p. FAO (S/f). Manejo de cuencas, corrección de torrentes y control de aludes,
rehabilitación de tierras y control de erosión. Roma, IT, 48 FAO p. Felicísimo, A. (1994) Modelos digitales de terreno. Introducción y aplicaciones
en las ciencias ambientales. Pentalfa Ediciones, Oviedo, 220 pp. Fernandez, P., Irigaray, C., Jimenez, J., El Hamdouni, R., Crosetto, M.,
Monserrat, O. y Chacon, J. (2009) First delimitation of areas affected by ground deformations in the Guadalfeo River Valley and Granada
197
metropolitan area (Spain) using the DInSAR technique. Engineering Geology xxx (2009) xxx–xxx
Ferrer, D. (1996). Deslizamientos en urbanizaciones de Caracas. Revista del
Colegio de Ingenieros de Venezuela. 366, 35-38 Fisher, A., Fischenich, C. (2000) Design recommendations for ribereñan
corridors and vegetated buffer strips. (en linea). Vicksburg, US. EMRRP (Ecosystem Management and Restoration Research Program). Consultado 10 oct. 2007. Disponible en: http://www.dnr.wi.gov/org/water/wm/dsfm/shore/documents/sr24.pdf
Flores E. (2004) Geoinformática e Investigación Geográfica Situación Actual y
Perspectiva. Rev. For. Lat. 36. 59-81. Foody, G. (2002) Status of land cover classification accuracy assessment.
Remote Sensing of Environment. 80: 185-201. Fournier, F. (1960) Climat et erosion. De Presses Universitaires de France.
Paris. Galvão, L.; Formaggio A., Guimarães, E. y Dar, R. (2008) Relationships between
the mineralogical and chemical composition of tropical soils and topography from hyperspectral remote sensing data. Journal of Photogrammetry & Remote Sensing 63 (2008) 259–271.
Gajardo, E. (2000).Un sistema Automático y Telemétrico de Alerta Temprana
Para Aludes Torrenciales. [DC]. Los Aludes torrenciales de Diciembre de 1999.
García, J., y Vilachá, V. (2005) Uso de las tecnologías geoespaciales en el
análisis y prevención de eventos naturales, caso lluvias de Diciembre 1999. I Jornadas Nacionales de Geomática. Información en línea. Disponible: http://www.fii.org/viejo/wwwcpdi/jornadas/pdf/vilacha.pdf. Consulta Marzo, 2007.
Garret, G. (2005) Establishing and managing riparian forest buffers. Missouri,
US. University of Missouri. AF1009 – 2005. 20 p.
Genatios, C. y Lafuente, M. (2003) Lluvias torrenciales en Vargas, Venezuela, en diciembre de 1999: Protección ambiental y recuperación urbana. IMME. [online]. nov. 2003, vol.41, no.2-3 Disponible. http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200004&lng
Global Land Cover Facility (GLCF). (2006). LANDSAT ETM+ and SRTM data. Universidad de Maryland. Información en Línea. Disponible: www.landcover.org. Consulta Abril, 2009.
198
Gómez, H. y Kavzoglu, T. (2005) Assement of shallow landslide susceptibility
using artificial neural netwoets in Jabonesa River Basin, Venezuela. Engineering Geology 78. 11-27.
Gómez, M. y Barredo, J. (2005). Sistemas de Información Geográfica y
evaluación multicriterio en la ordenación del territorio. (2da ed.). RA-MA. 276 p.
Gond, V.; Bartholome , E.; Ouattara , F.; Nonguierma , A. y Bado, L. (2004).
Surveillance et cartographie des plan d’eau et des zones humides et inondables en régions arides avec l’instrument VEGETATION embarqué sur SPOT 4. International Journal of Remote Sensing. 25: 987-1004.
Gonzales, K., Zavala, B., Froger, J., Fruneau B., Díaz, M. (S/F) Estudio de
zonas de deslizamientos activos y subsidencia del suelo en la cordillera peruana, aplicando interferometría radar – INSAR. Actividad Geomática. Comisión Nacional de Investigación y Desarrollo Aeroespacial. Información en Línea. Disponible: http://www.conida.gob.pe/actividades/geomatica/PDF/Resumen_Desliza_2008.pdf. Consulta, Marzo, 2009.
González, M, y Lima de Montes, Y. (2001) Cartografía del riesgo a los
deslizamientos en la zona central del principado de Asturias. Mapping Interactivo. Revista Internacional de Ciencias de la Tierra. Número Especial.
González, M. y Córdova, J. (2003) Estimación de hidrogramas de crecidas en
cuencas del litoral central luego de los aludes torrenciales de diciembre de 1999. Acta Científica Venezolana, Vol. 54, Suplemento No. 1: 63–87.
González M. y García, D. (1998) Restauración de ríos y riberas. Madrid, ES.
Fundación Conde del Valle de Salazar. 319 p. Granados, D., Hernández, A., López, F. (2006) Ecología de las zonas ribereñas.
Revista Chapingo. Serie ciencias forestales y del ambiente. 16 p. Green, H. y Ampt, A. (1911) Studies on soil physics: I. Flow of air and water
through soils. J. Agr. Sci., 4, 1-24. Griffith, S. (2002) Mapping in Engineering Geology. Key Issues in Earth
Sciences, 1, 287 p. The Geological Society, London. UK. Hastenrath, S. (1991) Climate dynamics of the tropics, Atmospheric sciences
library. Hartlen, J. y Viberg, L. (1988) General report: evaluation of landslide hazard. In
Proceedings Vth ISL, Lausanne. 2:1037-1057.
199
Hernández, José N. (2005) Establecimiento de la Red de Estaciones de Monitoreo y Observaciones Satelital (REMOS). Semana de Geomática 2005. Bogotá D. C. Colombia.
Hernández, José N. (2002) Evolución y estado actual del sistema de referencia
geocéntrico de Venezuela. Instituto Geográfico de Venezuela Simón Bolívar. Ministerio del Ambiente y de los Recursos Naturales. Caracas. Venezuela Hoyer M., Martín A., Rodríguez Y., Borrego J., Hurtado E. (2002) Impacto de la implantación del nuevo Datum oficial de Venezuela (SIRGAS-REGVEN) en las actividades geodésicas de PDVSA EPM.
Hervás, J., Barredo, I., Rosin, L., Pasuto, A., Mantovani, F. y Silvano, S. (en
prensa). "Monitoring landslides from optical remotely sensed imagery: the case history of Tessina Landslide, Italy". Geomorphology.
Hervas, J. (2006) Tratamiento digital de imágenes de teledetección en el
espectro óptico para el reconocimiento y control de deslizamientos. Institute for the Protection and Security of the Citizen, Directorate General Joint Research Centre, European Commission, 21020 Ispra (VA), Italia.
Hervás, J. y Barredo, J. (2001). "Evaluación de peligrosidad de deslizamientos
mediante el uso conjunto de SIG, teledetección y métodos de evaluación multicriterio". V Simposio Nacional sobre Taludes y Laderas Inestables, Madrid.
Hervás, J. y Rosin, L. (1996). "Landslide mapping by textural analysis of
Daedalus ATM data". 11th Thematic Conference on Applied Geologic Remote Sensing, Las Vegas, Nevada; ERIM, Ann Arbor, Michigan. Vol. 2, 394-402.
Holtan H.N.(1961). A concept for infiltration estimates in watershed
ingeneering. U.S. Dept. Agr., Agr. Res. Service Publ. 41-51. Horton, R.E(1940). An approach toward a physical interpretatin of infiltration-
capacity. Soil Sci. Soc. Am. Proc., 5:399-417. Hutchinson, J. (1968) Mass Movement. In The Enciclipedia of Geomorphology
(fairbridge, R.W., Ed., Reinhold Book Corp., New york, PP 688-696 ICONA (1988) Agresividad de la Lluvia en España. Valores del factor R de la
Ecuación Universal de Pérdida del Suelo. Servicios de publicaciones del MAPA. 26 Pp.
Hidrográfica (2001) ¿Qué es la Geomática” [Documento en línea] Disponible:
http://members.tripod.com/hidrografica/geomatica.htm [Consulta: Junio, 2007].
200
Hoyer, H., Wildermann, E., Suárez, H., y Hernández, J. (2004) Modelo geoidal combinado para Venezuela (MGCV04). INTERCIENCIA. Diciembre 2004, VOL. 29 Nº 12.
Instituto Geográfico de Venezuela Simón Bolívar / Ministerio del Ambiente y de
los Recursos Naturales. (2002a). Proyecto Ávila, Mapa de Riesgos: Geología, escala 1:25.000. Caracas, Venezuela: Autor.
Instituto Geológico y Minero de España (2008) Alarmas tempranas para
peligros geológicos. Información en Línea. Disponible: http://www.galahad.it/Downloads-index-req-getit-lid-188.htm. Consulta, Marzo, 2009.
Iriarte, A., Simon, M., García, L. Barahona, E Y Ortiz, I. (2000) Propiedades hídricas de los suelos de olivar mediante simulación de lluvia. Edafología. Volumen 7-2. Mayo 2000. pag 67-74.
Irigaray, C. y Chacón, J. (2002) Métodos de análisis de la susceptibilidad a los movimientos de ladera mediante SIG. En Ayala-Carcedo, F. y Corominas, J. (2002) Mapas de susceptibilidada a los movimientos de ladera con técnicas SIG. Publicaciones del Instituto geológico y Minero de España. Serie: Medio Ambiente N° 4.
Johnson, H., El-Sawy, E. y Cochrane, S. (1980). A study of the infiltration
characteristics of undisturbed soil under simulated rainfall. Earth Surface Processes, 5, 159-174.
Jiménez, F. (2007) Introducción al manejo de cuencas hidrográficas. Curso
Manejo de Cuencas. Turrialba, CR, CATIE. 29 p. Jiménez-Perálvarez J., Irigaray, C., El Hamdouni, R. y Chacón, J. (2009a)
Building models for automatic landslide-susceptibility analysis and mapping in ArcGIS Natural Hazards 50 (3): 571-590.
Jiménez-Perálvarez, J., Irigaray, C., El Hamdouni, R., Fernández, P. y Chacón,
J. (2009a) Landslides susceptibility mapping in a semi-arid mountain environment: example of the southern slopes of Sierra Nevada (Granada, Spain) Geophysical Research Abstracts, vol. 11.
Kerr, J. 2007. Watershed Management: Lessons from common property theory.
International Journal of the Commons. Vol 1, no 1. Michigan State University, United State. pp. 89-109.
Lavell, A. (2002) Conceptos y definiciones de relevancia en la gestión de
Riesgos. [Documento en línea]. Disponible: http://www.snet.gov.sv/hidrologia/index.htm. [Consulta: 2008, Enero 09].
201
Lee, S. (2004) Probabilistic landslide hazard mapping using GIS and remote sensing data at Boun, Korea. International Journal Of Remote Sensing, VOL. 25, NO. 11, 2037–2052.
Lee, S. (2005) Application of logistic regression model and its validation for
landslide susceptibility mapping using GIS and remote sensing data. International Journal Of Remote Sensing, Vol. 26, No. 7, 1477–1491.
Ley de Gestión Integral de Riesgos Socionaturales y Tecnológicos. (2009)
Gaceta Oficial Nº 39.095 del 9 de enero de 2009 Ley Orgánica Para La Ordenación Del Territorio. (1983).Gaceta Oficial de la
Republica de Venezuela, 3238, (Extraordinario), Agosto 11, 1983. Lima de Montes, Y (1999) Generación de mapas de susceptibilidad y riesgo a
los deslizamientos mediante un SIG aplicado a la Zona Central de Asturias. Tesis Doctoral. Universidad de Oviedo. España.
Lovett, S. y Price, P. (2001) Managing riparian lands in the sugar industry: a
guide to principles and practices, Brisbane, AU. Sugar Research & Development Corporation / Land & Water. 114 p.
Lumb, P. (1975) Slope failures in Hong Kong. Queterly Journal of Engineering
Geology. Vol. 8. Pp. 31-65 Maneta M. y Schnabel, S. (2003) Aplicación de redes neuronales artificiales para
determinar la distribución espacial de la humedad del suelo en una pequeña cuenca de drenaje. Estudios preliminares. Estudios de la Zona No Saturada del Suelo Vol. VI. J. Álvarez-Benedí y P. Marinero.
Marble, F. (1984) Geographic information systems: an overview. Proceeding
Pecora 9 Conference, Sioux Falls, S.D., pp. 18-24). Martínez, J. (1999) Modelos digitales de terreno: Estructuras de datos y
aplicaciones en análisis de formas del terreno y en edafología. Universitat de Lleida. Departament de Medi Ambient i Ciències del Sòl. Quaderns dmacs núm. 25.
Mayorga, R. (2003) Determinacion de umbrales de lluvia detonante de
deslizamientos en colombia. Tesis de Maestría. Universidad Nacional de Colombia. Facultad de Ciencias – Departamento de Geociencias Programa de Postgrado – Magister En Meteorología.
Meyer, JL; Jons, CL; Pool, GC; Jackson, CR; Kundell, JE; Rivenbark BL; Kramer,
EL; y Bumback W. 2005. Implications of changes in riparian buffer protection for Georgia’s Trout Streams. Georgia, US. The University of Georgia. 86p.
202
McNaught, D; Rudek,J y Spalt, E. 2003. Riparian Buffers: Common sense rotection of north Carolina’s Water. New York, US. Environmental Defense. 38 p.
Miller, L. y Laframme, A. (1958) The digital terrain model – theory and
application. Photogrammetric Engineering, 24: 433-442. Ministerio del Ambiente y de los Recursos Naturales Renovables (MARNR).
(2004) Datos de precipitación de las estaciones ubicadas en el estado Mérida. División de Meteorología y Climatología. (Archivos internos). Caracas.
Ministerio del Poder Popular para la Comunicación y la Información (2005)
Emergencia en Vargas: Lluvias Situación presentada en la región en diciembre de 1999. http://www.minci.gob.ve/reportajes/2/5515/emergencia_en_vargas.html
Montes, L, (1989) Avalanchas y Aludes Torrenciales en la cuenca del Río El
Limón: Estudio de la vulnerabilidad. VII Congreso Geológico Venezolano.
Montoya, L. y Montoya R. (2005) Transporte de sedimentos en las corrientes del Departamento de Antioquia. Revista de Ingenierías. Universidad de Medellín. Año/vol. 4, número 007. Pp. 101-109
Moore, D. y Burch, J. (1986) Modelling erosion and deposition: Topographic effects. Transactions of the ASAE, 29: 1624-1630.
Moore, D., Burch, J. y Mackencie, 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, D., Gessler, E., Nielsen, A. y Peterson, A. (1993) Soil attribute prediction
using terrain analysis. Soil Science of America Journal, 57: 443-452. Moore, I. y Wilson, J. (1993) Length-Slope factors for the Revised Universal Soil
Loss Equation: Simplified method of estimation. Journal of Soil and Water Conservation, 47: 423-428.
Moreno, H., Vélez, M., Montoya, D. y Rhenals, R. (2006) La Lluvia Y Los
Deslizamientos De Tierra En Antioquia: Análisis De Su Ocurrencia En Las Escalas Interanual, Intraanual Y Diaria. Revista EIA, ISSN 1794-1237 Número 5 p. 59-69. Escuela de Ingeniería de Antioquia, Medellín.
Morgan, P., Quinton, N., Smith, E., Govers, G., Poesen, W., Chisei, J. y Tori, D.
(1998). The Eurosem Model. Modeling Soil Erosion by Water. (edt. John Boarman and David Favis.Mortlock). NATO ASI Series I: Global Environmental Change. Vol. 55. Pg 389-398.
203
Morgan, R. (1996) Erosión y Conservación del Suelo. Ediciones Mundi-Pernsa. Madrid.
NASA (2006) The Shuttle Radar Topography Mission (SRTM). Información en Linea: Disponible: http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/. Consulta Abril, 2009.
Nassif, H. y Wilson, E. (1975). The influence of slope and rain intensity on
runoff and infiltration. Hydrol. Sci. Bull., 20, 539-533. Olaya, V. (2006): Fundamentos de Análisis Geográfico con SEXTANTE [en
línea]. [Citado 9 de mayo de 2007]. Disponible en: http://campusvirtual.unex.es/cala/cala/course/view.php?id=146>
Ortiz V. B. y A Ortiz S. (1984). Edafología. Universidad Autónoma Chapingo, 4ª
Edición. Paolini, L., Sobrino, J. y Jiménez, J. (2002) Detección de deslizamientos de
ladera mediante imágenes Landsat TM: el impacto de estos disturbios sobre los bosques subtropicales del noroeste de Argentina. Revista de Teledetección. 2002. 18: 21-27.
Pérez, J., M. Azañón J., Azor, A., Delgado, J. y González, F. (2008) Spatial
analysis of stream power using GIS: SLk anomaly maps. Earth Surface Processes and Landforms. Volume 34 Issue 1, Pages 16 - 25
Perlo, C. (1999) Desastres en las grandes ciudades. En: Rodríguez Vangort,
Frances; Garza Salinas, Mario. Memoria del seminario: La nación ante los desastres, retos y oportunidades hacia el siglo XXI. México, D.F, México. Dirección General de Protección Civil;México. Red Mexicana de Estudios Interdiciplinarios para la Protección de Desastres, oct. 1999. p.281-302, tab.
PDVSA-INTEVEP. (2005). Código estratigráfico de las cuencas petroleras de
Venezuela. [On line] http://www.pdv.com/lexico/lexicoh.htm (última visita 29 de agosto, 2005).
Puig, C; Casas, I.; Ribot, M.; Gilavert, J. (2007): “Uso de los Sistemas de
Información Geográfica en proyectos de cooperación al desarrollo”. 3 Jornadas gvSIG, 14-16 de noviembre de 2007. Valencia, España.
Quevedo, J. (2008) Análisis y evaluación de las franjas ribereñas y de los usos
adyacentes en la microcuenca del río Toila, subcuenca del río Matanzas, Guatemala. Tesis de Magister Scientiae en Manejo y Gestión Integral de Cuencas Hidrográficas Turrialba. Centro Agronómico Tropical De Investigación y Enseñanza. Costa Rica.
QinKe, Y., Tim, M., Tom V., Hutchinson, M., LingTao L., XiaoPing Z. (2007)
Improving a digital elevation model by reducing source data errors and
204
optimising interpolation algorithm parameters: An example in the Loess Plateau, China. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. Vol. 9. 235–246
Rafaelli, S. (2003) Paisaje erosivo en cuencas de montaña. Modelación con
extrapolación espacial ascendente. Tesis de Doctorado en Ciencias de La Ingeniería. Universidad Nacional de Cordova. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Matemáticas. Pp. 196
Ratnakar, D., Singh, V., Negi, B., Subhash C. y Ananda, V. (2007)
Geomorphological and geophysical approach for locating favorable groundwater zones in granitic terrain, Andhra Pradesh, India. Journal of Environmental Management. (]]]]) ]]]–]]]
Renslow, Michael (2002). Applications of Advanced Lidar for DEM Applications.
Información en Línea. Disponible: http://www.sbgmaps.com/lidar_apps.htm.
Richards, J. y Jia, X. (1999) Remote Sensing Digital Image Analysis: an
introduction. Springer- Verlag, Berlín. Richard, L.A (1952). Report of the subcommitte on permeability and infiltration.
Committe on terminology. Soil Sci. Soc. Am. Proc., 16, 85-88. Roa, J. (2007) Estimación de áreas susceptibles a deslizamientos
mediante datos e imágenes satelitales: cuenca del río Mocotíes, estado Mérida-Venezuela. Revista Geográfica Venezolana, dic. 2007, vol.48, no.2, p.183-219. ISSN 1012-1617.
(s,a). Sistemas de Alerta Temprana de Inundaciones en Cuencas Menores
(SAT) desde la experiencia de CHF Internacional [Documento en línea] Disponible: http://www.geocties.com. [Consulta: 2004, Enero 09].
Saaty, L. (1990). Multicriteria decision making - The analytic hierarchy
process. Volume I. AHP Series. McGrawHill. New York, NY. Sampaio, e. (2006) Modelagem espacial dinâmica aplicada ao estudo de
movimentos de massa em uma região da serra do mar paulista, na escala de 1:10.000. Universidade Estadual Paulista. Instituto de Geociências e Ciências Exatas. Tese de Doutorado.
Salcedo, D. (2000).Los Flujos Torrenciales Catastróficos De Diciembre De 1999,
En El Estado Vargas Y En El Área Metropolitana De Caracas. Características Y Lecciones Aprendidas. [DC]. Los Aludes torrenciales de Diciembre de 1999.
205
San, B. y Suzen, M. (2005) Digital elevation model (DEM) gneration and accuary assement fron ASTER stero data. International Journal of Remote Sensing, Vol, 26, N°. 22, November. 5013-5027.
Sánchez, R., Urrego, L. F., Mayorga, R. y Vargas, G. (2004). Modelo para el
pronóstico de la amenaza por deslizamientos en tiempo real [Documento en DC]. En Simposio Latinoamericano de Control de erosión, Colombia. Disponible: www.ideam.gov.ve.
Scheidl, Ch. y Rickenmann D. (2010) Empirical prediction of debris-flow mobility
and deposition on fans. Earth Surface Processes and Landforms. Volume 35 Issue 2, Pages 157 - 173
Simón, M.; Iriarte, A. Guardiola, J.L.; Barahona, E. and García, I. (1998). Soil-
Infiltration rate under different vegetation cover using a rain simulator of variable intensity. In: The soil as a strategic resource: degradation processes and conservation measures. Canary Islands, 177 188 pp
Song, C., Woodcock, C., Seto, K., Pax-Lenney, M. Y Macomber, S. (2001)
Classification and change detection using Landsat TM data: when and how to correct atmospheric affects? Remote Sensing of Environment. 75: 230-244.
Spiker, C. y Gori, L. (2000) National Landslide Hazards Mitigation Strategy: a
framework for loss reduction. Open-file report 00-450, 49 pp. Department of Interior, U.S.G.S. USA.
Spiker, E.C. y Gori, L. (2003a) Partnerships for Reducing Landslide Risk:
Assessment of the National Landslide Hazards Mitigation Strategy. The National Academy of Sciences Press. Washington, D.C.USA.
Spiker, C. y Gori, L. (2003b) National Landslide Hazards Mitigation Strategy: A
framework for loss reduction. USGS Circular 1244, 56 p. U.S. Department of Interior, U.S.G.S. Reston, Virginia, USA.
Stochausen, H., Audemard, F., Rodríguez, J. y Moreno D. (2002) Descripci+on
de los fenómenos de inestabilidad de laderas ocurridos en Venezuela, en diciembre de 1999. Geos [Revista en DC], 35. Disponible: Geos n° 35/Marzo 2002/UCV/Fundación Geos/Caracas.
Stochausen, H., Audemard, F., Rodríguez, J., Siger, A. y Schimitz, M. (2000)
Deslizamientos, aludes y deslaves en el valle de la quebrada Tacagua, sector Gramoven y Blandín [Documento en DC]. En X Congreso Venezolano de Geofísica, Caracas. Disponible: X Congreso Venezolano de Geofísica. Total- Sociedad Venezolana de Ingenieros Geofísicos.
Suárez, C. (2008) Geomorfología antrópica de desastres recientes en tres
ciudades de la cordillera de la costa. En Altez, R. y Barrientos, C. (2008)
206
Perspectivas Venezolanas sobre Riesgos: Reflexiones y Experiencias. Volumen 1. Serie de libros arbitrados del Vicerrectorado de Investigación y Postgrado. Universidad Pedagógica Experimental Libertador.
Suárez, J. (1998) Deslizamientos y Estabilidad de Taludes en Zonas Tropicales.
Instituto de Investigaciones sobre Erosión y Deslizamientos. Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga – Colombia.
Svoray , T. y Ben-Said S. (2010) Soil loss, water ponding and sediment
deposition variations as a consequence of rainfall intensity and land use: a multi-criteria analysis. Earth Surface Processes and Landforms. Volume 35 Issue 2, Pages 202 - 216
Terzaghi, K. (1950) Mechanism of landslides, in Paige, S. Applications of
geology to Engineering practice: Boulder, Co., Geological Society of America, Berkeley Volume, P. 83-123.
The Japanes Geotechnical Society (1997). Manual for zonation on areas
susceptible to rain induced slope failure. Asian technical committee of geotechnology for natural hazard in ISSMFE, Tokyo.
Tomlinson, R.F. (1984). Geographic information systems-a new frontier. The
Operational Geographer, 5: 31-35. Treviño E., Cavazos C. y Aguirre C. (2001) Distribución y estructura de los
bosques de galería en dos ríos del centro sur de Nuevo León. Madera y Bosques 7(1): 13-25.
Tucker , G. y Hancock, G. (2010) Modelling landscape evolution. Earth Surface
Processes and Landforms. Volume 35 Issue 1, Pages 28 - 50 Urbani, F. (2002a). El río Miguelena de Camurí Grande, estado Vargas: Una
ventana a la geología de la Cordillera de la Costa – Guía de excursión (Excursiones Geológicas Nº 02-1). Caracas, Venezuela: Sociedad Venezolana de Geólogos, Comité Metropolitano de Excursiones.
Urbani, F. (2002b). Geología del área de la autopista y carretera vieja Caracas
– La Guaira, Distrito Capital y estado Vargas: Guía de excursión. Geos [Revista en DC], 35. Disponible: Geos Nº 35/Marzo 2002/UCV/Fundación Geos/Caracas
Urbani, F. (2002c). Geología del estado Vargas y las unidades ígneo-
metamórficas de la Cordillera de la Costa. En Memorias del III Coloquio sobre Microzonificación Sísmica y III Jornadas de Sismología Histórica (Colección Serie Técnica Nº 2) (pp. 236-240). Caracas, Venezuela: Fundación Venezolana de Investigaciones Sismológicas.
207
Urbani, F. (2002d). Nomenclatura de las unidades de rocas ígneas y metamórficas de la Cordillera de la Costa, Venezuela. Geos [Revista en DC], 35. Disponible: Geos Nº 35/Marzo 2002/UCV/Fundación Geos/Caracas
Urbani, F. (2000a). Consideraciones geológicas de la catástrofe del estado
Vargas de diciembre de 1999. En Memorias del XVI Seminario Venezolano de Geotecnia: Calamidades geotécnicas urbanas con visión al siglo XXI, la experiencia para proyectos del futuro (pp. 179-193). Caracas, Venezuela: Sociedad Venezolana de Geotecnia.
Urbani, F. (1999). Revisión de las unidades de rocas ígneas y metamórficas de
la Cordillera de la Costa, Venezuela. Geos [Revista en DC], 33. Disponible: Geos Nº 35/Marzo 2002/UCV/Fundación Geos/Caracas
Urbani, F., Rodríguez, J., Barboza, L., Rodríguez, S., Cano, V., Melo, L., Castillo,
A., Suárez, J., Vivas, V., y Fournier, H. (2000). Geología del estado Vargas, Venezuela [Documento en DC]. En Seminario Internacional Los Aludes Torrenciales de Diciembre 1999 en Venezuela, Caracas. Disponible: Seminario Internacional Los Aludes Torrenciales de Diciembre 1999 en Venezuela, Jornadas de Investigación de la Facultad de Ingeniería 2000. Universidad Central de Venezuela, Facultad de Ingeniería, Instituto de Mecánica de Fluidos.
Urbani, F. (2000b) Revisión de las unidades de rocas ígneas y metamórficas de
la Cordillera de la Costa, Venezuela. Geos, UCV, Caracas, 33: 1-170. Van Westen, C.J., Rengers, N. & Terelien, J. (1997). Prediction of the
occurrence of slope instability phenomena through GIS-based hazard zonation. Geol. Rundschau, 86, 404-414.
Van Dem, M., Poesen, J., Verstraeten, G., Vanacker, V. Nyssen, j., Moeyersons,
J., Beek, L., y Vandekerckhove, L. (2007) Use of LIDAR-derived images for mapping old landslides under forest. Earth Surface Processes and Landforms. 32. 754-769.
Varnes, D. (1978) Slope Movement: types and Proceses. In Scuster y Krizek,
1978: Landslides: Analysis and Control. Special report 176. Transportation Research Board, Comision on Sociotechnical Systems, National Research Council. National academy of sciences Waschigton, D.c. 234 p.p.
Vassilopoulou, S., Hurni, L., Dietrich, V., Baltsavias, E., Pateraki, M., Lagios, E.,
Parcharidis, I. (2002): “Orthophoto generation using IKONOS imagery and high-resolution DEM: a case study on volcanic hazard monitoring of Nisyros Island (Greece)”, ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 57. 24– 38.
208
Villanueva, c. (s/f) Aplicación de los sistemas de Información Geográfica en la determinación de áreas vulnerables a riesgos naturales. Instituto Nacional de Defensa Civil, Lima, Perú. Material en línea. Disponible: www.crid.or.cr/.
Wang, L. y He, C. (1991). "A new statistical approach for texture analysis".
Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, Vol. 56 (1), 61-66 Wheaton, J., Brasington, J., Darby, S. y Sear, D. (2010) Accounting for
uncertainty in DEMs from repeat topographic surveys: improved sediment budgets. Earth Surface Processes and Landforms. Volume 35 Issue 2, Pages 136 - 156
Wieczorek, F., Larsen, M., Eaton, S, Morgan, A. y Blair, L. (2001), Debris-flow
and flooding hazards associated with the December 1999 storm in coastal Venezuela and strategies for mitigation. U.S. Geological Survey Open File Report 01-144, 40 p., 3 tables, 2 appendices, 3 plates, 1 CD.
Wischmeier, H. y Smith, D. (1978) Predicting Rainfall erosion losses. A guide to
conservation planning. U.S. Department of agriculture. Agriculture Handbood. N. 537. 58 pp.