La tercera parte de este manual, trata de la edición de temas vectoriales (shp), sus tablas de atributos y el diseño de mapas de salida ya sea para informes, presentaciones o impresión del mapa. Ya te mostramos con anterioridad en la parte 1, los tipos de datos que se manejan dentro del software. Del mismo modo, en la parte 2 hicimos un abordaje del entorno de trabajo de QGIS y el manejo básico de las capas vectoriales. Aquí te mostramos como editar las capas, así como sus tablas de atributos asociadas.
La edición se requiere cuando queremos actualizar información espacial creada con anterioridad, ya sea por notros mismos, que alguien nos la proporciono o que es proveniente de fuentes oficiales, pero que necesita se ajustada a nuestras necesidades. Del mismo modo, les mostramos como crear capas nuevas en formato vectorial para expresar cualquier atributo del territorio que requiera ser proyectado espacialmente.
Así mismo, en esta tercera parte abordamos la edición de la taba de atributos. Esta tabla muestra información sobre los elementos de una capa determinada. Cada fila en la tabla representa un elemento (con o sin geometría), y cada columna contiene una pieza de información particular acerca de ese elemento.
Por último, te mostramos la manera de generar tu mapa de salida a partir de la información geoespacial. Esperemos te sirva.
QGIS (anteriormente llamado también Quantum GIS) es Sistema de Información Geográfica (SIG) de software libre y de código abierto, desarrollado para plataformas GNU/Linux, Unix, Mac OS, Microsoft Windows y Android. Fue uno de los primeros ocho proyectos de la Fundación OSGeo y en 2008 oficialmente graduó de la fase de incubación. Este software permite manejar formatos ráster y vectoriales a través de la biblioteca GDAL (GADL/OGR), así como diversas bases de datos.
La instalación de QGIS es muy sencilla, en su página descarga se ofrecen diferentes paquetes de instalación estándar para Windows, macOS o Linux; para BSD (Unix), proporcionan paquetes binarios o repositorios de software para añadir a su administración de instalación. Para acceder a la página principal puede acceder en el siguiente enlace: https://qgis.org/es/site/forusers/download.html.
Es recomendable, aunque existan versiones más recientes, instalar la versión más estable, la cual es una versión anterior al último lanzamiento.
A continuación la segunda parte de este manual, que aborda el entorno de trabajo de QGIS y el manejo de datos vectoriales. La primera parte la puedes ver aquí.
Esta la primera de una serie de entradas de un tutorial que estaremos compartiendo: Introducción a los Sistemas de Información Geográfica con software libre. El objetivo es apoyar a los nuevos usuarios que se suman cada día y que quieren aprender a usar esta poderosa herramienta.
Las entradas de este manual se organizan de la siguiente manera:
– ¿Qué es un Sistema de Información Geográfica?
– Entorno de trabajo y manejo de datos vectoriales en software libre
– Edición de capas vectoriales, tablas de atributos y diseño de mapas de salida
Con esto abordaremos algunas de las acciones básicas que se realizan en un software SIG y que nos ayudan a generar, desplegar, manipular y analizar información espacialmente explicita.
¡Esperamos qué les sea de utilidad!
¿Qué es un Sistema de Información Geográfica?
Un Sistema de Información Geográfica (SIG), también habitualmente citado como GIS por las siglas en inglés (Geographical Information System), es un conjunto de herramientas que integra y relaciona diversos componentes que permiten la organización, almacenamiento, manipulación, análisis y modelización de grandes cantidades de datos procedentes del mundo real vinculados a una referencia espacial, facilitando la incorporación de aspectos sociales-culturales, económicos y ambientales que conducen a la toma de decisiones de una manera más eficaz.
En un sentido más genérico, los SIG son herramientas que permiten a los usuarios crear consultas interactivas, analizar la información espacial, editar datos, generar mapas y presentar los resultados de todas estas operaciones.
Los SIG, no solo es un software, se compone de cinco partes fundamentales:
Tecnología
Datos
Métodos
Organizaciones y
Red
Según el libro Geographic Information Systems and Science (Longley, 2005), actualmente el principal componente de un SIG es la Red, sin la que el intercambio de información o la rápida comunicación no sería posible. De hecho, las ventajas de las redes en el campo de los SIG son numerosas, al permitir la visualización, consulta y análisis de información espacial sin necesidad de instalar ningún software o descargar grandes cantidades de datos.
Tecnología
La segunda pieza de la anatomía de un SIG es la tecnología, que viene definida por el software y el hardware. Mediante el hardware, el usuario interactúa directamente con el sistema, al permitir llevar a cabo las distintas operaciones SIG de entrada y salida de información (se incluyen aquí los aparatos de lectura convencionales que permiten la transferencia de archivos, los mecanismos de red, aparatos de salida como las impresoras, los monitores y un largo etcétera). A su vez, el software actúa como soporte lógico que organiza, dirige y da consistencia a todo el sistema.
Datos
Dentro de la estructura de un SIG los datos son la parte mediante la cual se representa la realidad, a la vez permiten enlazarla a situaciones y aplicaciones específicas. Comas y Ruiz (1993), para explicar el concepto de datos espaciales, proporcionan una definición concisa y útil: los datos son la representación concreta de hechos y constituyen el antecedente necesario para el conocimiento.
Métodos
Para llevar a cabo las distintas tareas relacionadas con el diseño, creación y funcionamiento de los SIG, se requiere de un cuerpo metodológico específico. Los métodos tienen, en última instancia, la finalidad de establecer la estructura de un SIG y, en concordancia con ello, implementar aplicaciones que sustenten la toma de decisiones. La adopción de un buen método determinará el éxito o fracaso del proyecto.
Organización
El hecho de que la organización forme parte de los componentes de todo SIG explica su claro objetivo de llegar a ser un elemento clave en ella. Y es que un SIG solamente tiene sentido en el contexto de una organización, entendida como la estructura que establece procedimientos, líneas de información, puntos de control, y otros mecanismos que aseguren el presupuesto, mantengan una elevada cualidad de los trabajos realizados y garanticen las necesidades de la organización (Longley, 2005).
Al trabajar con los SIG lo primero que vamos a necesitar será información, la cual resultará del proceso de abstracción-simplificación de la realidad, pues cada fenómeno o aspecto de un determinado territorio puede ser modelizado en capas de información. Según lo que nos interese representar o analizar, recurriremos a unas u otras capas de información.
Al trabajar con los SIG lo primero que vamos a necesitar será información, la cual resultará del proceso de abstracción-simplificación de la realidad, pues cada fenómeno o aspecto de un determinado territorio puede ser modelizado en capas de información. Según lo que nos interese representar o analizar, recurriremos a unas u otras capas de información.
Una característica común de estos sistemas es que permiten asociar información (datos no geográficos) con los lugares (datos geográficos). De hecho, la aplicación SIG puede almacenar muchos datos que están asociados a cada lugar. Con una aplicación SIG tenemos una manera de cambiar fácilmente la apariencia de los mapas que hemos creado basados en los datos no geográficos asociados a los lugares.
Los sistemas SIG trabajan con diferentes tipos de datos; Datos vectoriales que se almacenan como una serie de par coordenadas X, Y dentro de la memoria de la computadora. Los datos vectoriales suelen usarse para representar puntos, líneas y áreas. Por su parte, los Datos ráster se almacenan como una rejilla (grilla) de valores. Una diferencia importante entre los datos ráster y vectoriales es que, si te acercas demasiado en una imagen ráster, empezará a aparecer “en bloque”. De hecho, estos bloques son las celdas individuales de la rejilla (grilla) de valores de los datos que se están representando.
Tipos de datos
Datos Vectoriales
Los datos vectoriales proporcionan una forma de representar las entidades del mundo real dentro del entorno SIG. Una entidad es cualquier cosa que pueda con una localización geográfica. Imagina que estás parado en la cima de una colina, mirando hacia abajo puede ver casas, carreteras, árboles, ríos, etc., cada una de estas cosas sería una entidad cuando las representemos en una aplicación SIG, las entidades vectoriales tienen atributos, que consisten en texto o información numérica que describe las características de esa entidad.
Una entidad vectorial tiene su forma representada usando geometría. La geometría está formada por uno o más vértices interconectados. Un vértice describe una posición en el espacio utilizando un eje X, Y y opcionalmente Z.
Cuando la geometría de un objeto espacial consiste en un solo vértice, se conoce como un elemento punto. Cuando la geometría consiste en dos o más vértices y el primer y último vértice no son iguales, un elemento polilínea se forma. Cuando tres o más vértices están presentes, y el último vértice es igual a la primero, un elemento polígono se forma. Cada una de las entidades que pueden ser representadas por un punto, línea o polígono, en formato vectorial pueden contener una gran cantidad de información asociada de cada una de sus características.
Datos Ráster
Mientras que las entidades vectoriales utilizan geometría (puntos, polilíneas y polígonos) para representar el mundo real, los datos ráster toman un enfoque diferente. Los ráster se componen de una matriz de píxeles (también llamadas celdas), donde cada una contiene un valor que representa las condiciones de la zona cubierta por dicha celda.
Los datos ráster se utilizan en una aplicación SIG cuando se desea mostrar información que es continua a través de un área y no puede ser dividido fácilmente en entidades vectoriales. Las entidades de punto, línea y polígono funcionan bien para representar objetos espaciales, como árboles, carreteras, huellas de edificios, etc. Otros objetos espaciales de un paisaje pueden ser más difícil representarlos utilizando entidades vectoriales. Por ejemplo, las praderas que se muestran tienen muchas variaciones en color y densidad de cobertura. Sería bastante fácil hacer un solo polígono alrededor de cada pradera, pero mucha de la información se perderá en el proceso de simplificación de los objetos espaciales a un solo polígono. Esto es porque cuando se da un valor de atributo de entidad vectorial, se aplica a toda la entidad, por lo que los vectores no son buenos representando entidades que no son homogéneas.
Utilizar datos ráster es una solución a estos problemas. El ojo humano es muy bueno al interpretar imágenes y es por lo que se utiliza una imagen detrás de capas vectoriales, esto resulta en mapas con mucho más significado. Los datos ráster no solo son buenos en imágenes que representan la superficie del mundo real (por ejemplo, imágenes de satélite y fotografías aéreas), también son buenos en representar ideas más abstractas. Por ejemplo, los ráster se pueden utilizar para mostrar tendencias de lluvia sobre un área, o para representar riesgos de incendio en un paisaje. En estos tipos de aplicación, cada celda representa un valor diferente en el ráster, por ejemplo, riesgo de incendio a una escala de uno a diez.
Hasta aquí te mostramos qué es un SIG y los tipos de datos que se utilizan. En las siguientes entradas podrás comenzar a conocer el entorno de trabajo de una plataforma SIG (QGIS) y le manejo básico de datos vectoriales. Ir
En México, la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (LGEEPA) define al impacto ambiental como la “Modificación del ambiente ocasionada por la acción del hombre o de la naturaleza”. Para estimar las modificaciones al ambiente provocadas por proyectos de infraestructura, existe un instrumento denominado Evaluación de Impacto Ambiental, por medio del cual las autoridades en la materia, dependiendo de la competencia pudiendo ser Federales, Estatales o Municipales, evalúan el impacto que tendrá una obra o construcción sobre el medio ambiente a través de la presentación de una Manifestación de Impacto Ambiental (MIA) por parte de los promoventes del proyecto.
Proceso de Evaluación de Impacto Ambiental
¿Qué es la Manifestación de Impacto Ambiental (MIA)?
Consiste en un estudio técnico-científico que indica los efectos que puede ocasionar una obra o actividad sobre el medio ambiente, y señala las medidas preventivas que se implementarán para mitigar o compensar los efectos negativos producidos por la ejecución de las obras o actividades. Este estudio permite evaluar la factibilidad ambiental para la ejecución de proyectos de inversión industrial, de infraestructura, manufactura, comercios o servicios.
Métodos
Existen una gran cantidad de modelos y procedimientos para la evaluación de impactos en el medio ambiente o sobre alguno de sus factores por el desarrollo o la implementación de proyectos; algunos de ellos son generales, con pretensiones de universalidad, otros específicos para situaciones o aspectos en concreto. Se pueden encontrar métodos cualitativos o métodos robustos cuantitativos que hacen uso de amplias bases de datos, así como métodos de carácter estático o dinámico, entre otros.
Actualmente, la clasificación de los métodos más usuales para la evaluación, responde al esquema inicial de Estevan Bolea (1984), ampliado posteriormente por Canter y Sadler (1997). Estos métodos están sistematizados en las siguientes categorías (Conesa, 2013):
Lista de chequeos
Las listas de chequeo o “checklist” consiste en una lista ordenada de factores ambientales que son potencialmente afectados por una acción humana. Se han desarrollado listas puramente “indicativas”, y las “cuantitativas”, que utilizan estándares para la definición de los principales impactos ambientales. Su principal utilidad es identificar todas las posibles consecuencias ligadas a la acción propuesta, asegurando en una primera etapa de la evaluación de impacto ambiental que ninguna alteración relevante sea omitida.
Matrices causa-efecto
Las matrices de causa-efecto consisten en dos entradas en las que se relacionan las características y atributos ambientales y con las acciones previstas del proyecto en sus diferentes etapas: preparación, construcción, operación y abandono que se relacionan en un diagrama matricial. Son muy útiles cuando se trata de identificar el origen de ciertos impactos, pero tienen limitaciones para establecer interacciones, definir impactos secundarios o terciarios y realizar consideraciones temporales o espaciales (Coria, 2008). Algunos de los métodos utilizados de matrices causan-efecto son:
Matriz de Leopold
Matriz de Clark,
Método del CNYRPAB (Departamento de Desarrollo y Planificación Regional del Estado de Nueva York).
Método de Bereano,
Guías metodológicas del M.O.P.U
Método del Banco Mundial
Sistemas de interacciones o redes
Las redes son una extensión de los diagramas de flujo a fin de incorporar impactos de largo plazo. Los componentes ambientales están generalmente interconectados, formando tramas o redes y a menudo se requiere de aproximaciones ecológicas para identificar impactos secundarios y terciarios. Las condiciones causantes de impacto en una red son establecidas a partir de listas de actividades del proyecto. Entre estos métodos podemos encontrar:
Árbol de Impacto (Sorensen, 1971)
Redes ampliadas
Sistemas cartográficos
Consiste en el uso de información espacial de las distintas variables que interactúan con el proyecto en desarrollo para valorar los impactos que producirá un determinado proyecto a través de una superposición de mapas. Este método permite una compresión del conjunto de impactos establecidos en forma independiente, relacionándoles con diversas características (como aspectos físico-territoriales y socioeconómicos de la población radicada en el área) para establecer de esta forma un impacto global.
Actualmente esto se puede realizar por medio de Sistemas de Información Geográfica (SIG) desde sobreposiciones simples de capas hasta la ponderación de variables para detectar las distintas magnitudes de los impactos. El uso de sistemas cartográficos en la evaluación del impacto ambiental, es especialmente útil cuando existen variaciones espaciales de los impacto, de las que no dan cuenta las matrices. Con este método, los impactos adquieren relevancia en el ámbito local, en particular cuando se trata de relacionar impactos ambientales focalizados con indicadores de salud o características socioeconómicas espacialmente diferenciadas. Entre las distintas metodologías que se emplean en la evaluación están:
Superposición de transparentes
Método Mc Harg
Método Tricart
Método Falque
Análisis de sistemas
Este tipo de métodos pretenden tener una representación del modo de funcionamiento global del sistema «hombre-ambiente». El análisis sistemático que conlleva, debe definir el objetivo a alcanzar para conseguir la resolución del problema, así como las soluciones alternativas para alcanzar los objetivos. Las soluciones alternativas se introducen en un cuadro formalizado que al final nos dará la solución óptima.
Métodos basados en indicadores e índices
La principal aplicación que tienen los indicadores de impacto se registra al comparar alternativas ya que permiten determinar, para cada elemento del ecosistema la magnitud de la alteración que recibe, sin embargo, estos indicadores también pueden ser útiles para estimar los impactos de un determinado proyecto, puesto que permiten cuantificar y obtener una idea del orden de magnitud de las alteraciones. En este sentido, los indicadores de impacto están vinculados a la valoración del inventario debido a que la magnitud de los impactos depende en gran medida del valor asignado a las diferentes variables inventariadas.
Un aspecto importante de este método, es que los indicadores pueden variar según la etapa en que se encuentra el proceso de desarrollo del proyecto o actividad que se evalúa, así, para cada fase del proyecto deben utilizarse indicadores propios, cuyo nivel de detalle y cuantificación irán concentrándose a medida que se desarrolla el proyecto.
Entre los métodos métodos basados en indicadores, podemos encontrar los de:
Holmes
Universidad de Georgia
Hill-Schechter
Fisher-Davies,
Índice Global
Métodos cuantitativos
Uno de estos métodos es el desarrollado por el Instituto Battelle-Columbus, diseñado inicialmente para evaluar el impacto de proyectos relacionados con el recurso hídrico. El método es un tipo de lista de verificación con escalas de ponderación que completa la descripción de los factores ambientales, la ponderación y asignación de unidades de importancia de cada aspecto.
Este método permite la evaluación sistemática de los impactos ambientales de un proyecto mediante el empleo de indicadores homogéneos. Con este procedimiento se puede conseguir una planificación a medio y largo plazo de proyectos con el mínimo impacto ambiental posible.
¿Cuál es el mejor método?
Existe revisiones en la literatura que hacen referencia a las ventajas y desventajas de utilizar cada método, no obstante, sin importar el método que se utilice, las metodologías empleadas deben ser integrales, con la finalidad de identificar, predecir, cuantificar y valorar las alteraciones (impactos ambientales) de un conjunto de acciones y/o actividades, es decir, que permiten conocer qué variables físicas, químicas, biológicas; así como los procesos socioeconómicos, culturales, y paisajísticos, que serán afectados significativamente por el proyecto o actividad.
Del mismo modo, la utilización de un método no es suficiente para lograr identificar y predecir todos los impactos que pueden ocurrir con la ejecución de un proyecto, por lo que, se hace necesario la integración de distintas metodologías para robustecer el análisis y plantear las mejores acciones y estrategias para la integración de los proyectos del sector público, privado y de la sociedad civil en el desarrollo sostenible.
La comprensión de los procesos hidrológicos requiere del apoyo de técnicas que permitan representar los procesos naturales con la mayor precisión posible a partir de la información existente, en ocasiones escasa (Amaya et al., 2009). Los modelos son capaces de proporcionar resultados de forma más rápida con un costo menor en la dotación de personal y funcionamiento (Li et al., 2007).
Los modelos se pueden diferenciar en agregados y distribuidos; los primeros analizan como un promedio tanto a las lluvias como a los parámetros físicos de la cuenca; mientras que, en los modelos distribuidos se toma en cuenta la heterogeneidad de las precipitaciones y las distintas características de las cuencas mediante la discretización espacial en subcuencas o unidades hidrológicas de respuesta (Mendoza et al., 2002).
Modelos hidrológicos
Debido al rápido avance de los Sistemas de Información Geográfica (SIG), se ha madurado en la investigación de modelado para comprender los efectos hidrológicos de la urbanización y la evaluación de los cambios hidrológicos ante escenarios de cambio climático (Kim et al., 2005), además son la opción más utilizada cuando no se disponen de mediciones de flujo (Singh y Woolhiser, 2002). Existen diferentes modelos distribuidos de simulación de cuencas hoy en día, es difícil elegir el modelo más adecuado para una cuenca en particular para hacer frente a un problema en específico y encontrar soluciones.
Los modelos hidrológicos distribuidos más utilizados son:
HSPF
MIKESHE
TOPMODEL
DHSVM
SWAT
De los anteriores, el modelo SWAT tiene aceptación internacional como una poderosa herramienta interdisciplinaria para el modelado hidrológico de cuencas (Arnold y Fohrer, 2005).
El modelo SWAT se encuentra acoplado dentro de un Sistema de Información Geográfica, ya sea de licencia o software libre, en los cuales se denominado ArcSwat acoplado en ArcGis y QSwat para QSIG. Para descárgalos se puede hacer de las siguientes ligas:
Los datos mínimos de entrada necesarios para que el modelo SWAT pueda simular la dinámica hidrológica, son el relieve, grupos de suelo, información de coberturas y usos del suelo, así como datos de precipitación y temperaturas máximas y mínimas diarias. La calidad de los datos de entrada contribuye e introduce incertidumbres en el modelo.
Los principales componentes del modelo incluyen información sobre el clima, el agua, propiedades de los suelos y su manejo, el crecimiento de las plantas, nutrientes y pesticidas. SWAT se encuentra acoplado a un SIG, por lo que puede integrar datos ambientales espacialmente explícitos de la cuenca.
Esquema de elementos de simulación de SWAT
Este modelo divide una cuenca hidrográfica en múltiples subcuencas, que luego se subdividen en Unidades de Respuesta Hidrológica (HRU por sus siglas en inglés), que consisten en el uso homogéneo del suelo, el manejo y tipo de suelo; a través de las cuales se espera que el agua fluya de una manera más o menos homogénea. Los resultados finales del modelo se resumen para toda la cuenca en la salida final. Cada componente hidrológico se analiza por separado para mejorar la precisión del modelo, pero los resultados se agrupan por subcuenca y se promedian para toda la cuenca en el informe final (Gassman et al., 2007; Mishra et al., 2017; Yan et al., 2013).
Los pasos a seguir dentro de SWAT son:
Delimitación de cuencas y subcuencas
Definición de Unidades de Respuesta Hidrológica
Edición de parámetros de entrada, climáticos, de suelo, crecimiento de las plantas, manejo del suelo, etc.
Parametrización de los elementos de entrada, y por ultimo
Simulación
Proceso de modelación en SWAT
Para la correcta simulación hidrológica, los modelos deben de estar calibrados; esto se refiere al proceso de ajuste del modelo simulado con el objetivo de minimizar las diferencias con respecto de los datos medidos. Con la calibración se busca que el resultado de las simulaciones se asemeje lo mayor posible a los procesos naturales. El programa SWAT-CUP (Calibration and Uncertainty Programs) es un programa independiente desarrollado para la calibración de SWAT. Esta programa utiliza el algoritmo SUFI-2 (Sequential Uncertainty Fitting) para los procedimientos de calibración y validación del modelo hidrológico de la cuenca de interés.
En SWAT-CUP los factores P y R son usados para evaluar el rendimiento del modelo. El Factor-P es el porcentaje de datos observados envueltos por el resultado del modelado, el 95PPU; mientras que el Factor-R es el grosor de la envolvente del 95PPU. En SUFI-2, se trata de obtener valores razonables de estos dos factores. Si bien resultaría satisfactorio capturar la mayoría de las observaciones en el 95PPU, al mismo tiempo sería idóneo tener un pequeño envolvente (Abbaspour, 2015).
Parametrización en SWAT CUP
A partir de la calibración de los parámetros que incidirán en dinámica hidrológica de una cuenca en particular, se puede obtener una simulación de la interacción de los distintos componentes del balance hídrico a nivel de cuenca, así como el comportamiento del flujo de salida del río principal.
Simulación
Simulación espacial de escurrimiento e histórico de caudal de salida de la cuenca. Tomado de Nené, (2020).
Los modelos hidrológicos distribuidos ayudan a mejorar la representación de las interacciones entre los distintos factores existentes en las cuencas, a diferencia de los modelos agregados donde se pierde el espectro de las distintas relaciones entre los componentes del sistema hídrico (Nené, 2020).
Nota: Este blog se desprende del trabajo de tesis doctoral “Efectos de los cambios de cobertura y uso de suelo en la dinámica hidrológica de cuencas asociadas a humedales de importancia internacional” (Nené, 2020), autor que colabora en esta empresa. Enlace de acceso a la tesis: https://www.riudg.udg.mx/handle/20.500.12104/81134
Una inundación se produce cuando una cantidad determinada de agua ocupa un lugar que normalmente se encuentra libre de ésta. Pueden estar provocadas por crecidas de los ríos, subidas del nivel del mar, tsunamis y huracanes, siendo el principal factor las lluvias intensas.
El constante aumento de la temperatura por el Cambio Climático está provocando serias alteraciones en el clima. El ciclo del agua se altera y aparecen las inundaciones con mayor frecuencia, pero, sobre todo, con una mayor intensidad.
Para prevenir las afectaciones que una crecida
subida del agua puede ocasionar, es necesario realizar estudios de
inundabilidad. Este se realiza para valorar las zonas potencialmente inundables
de un determinado terreno o área frente a un cauce. Mediante el estudio de
inundabilidad se puede predecir la magnitud de inundación y la velocidad de la
corriente que se podría generar para distintos escenarios por lluvias
extraordinarias. A partir, de esta información, se pueden analizar los riesgos
asociados a cada cauce, y proponer medidas correctoras u otras posibles
soluciones.
Para la obtención de los distintos escenarios de peligro de inundación se deben desarrollar las siguientes etapas:
Identificación del arroyo
Visita al sitio
Identificación de la cuenca del arroyo
Características fisiográficas de la cuenca de aporte
Tipo de suelo
Cubierta vegetal
Estimación del escurrimiento a la salida de la cuenca
Determinación del área hidráulica requerida o permisible
Determinación de las zonas inundables
Los resultados del análisis se ligan a en un Sistema
de Información Geográfica (SIG), las características físicas de la cuenca en
estudio y la localidad de interés, con los resultados de las simulaciones hidrológica
e hidráulica y se plasman en mapas donde se muestran los diferentes escenarios
obtenidos.
Peligro de inundación en Sayulita, Nay., por la probabilidad de ocurrencia de lluvias extraordinarias
La determinación del riesgo por inundación se
ha convertido en una práctica cada vez más recurrente, debido principalmente por
la planeación urbana y a la mitigación de desastre para reducir la vulnerabilidad
de las personas e infraestructura, esto ante la ocurrencia de fenómenos
naturales extraordinarios. Esta tarea a recaído en las autoridades responsables
de regular el uso del suelo, la población debe comenzar a incorporar este tipo
de herramientas de decisión a la hora de invertir en un una vivienda o terreno,
así como el emprender una actividad económica para no ver comprometido su
inversión.
Existe una problemática nacional relativa a la disminución del agua en los cauces, derivada de la competencia entre usos y la falta de regulación conforme a su disponibilidad. La demanda de agua en sitios aguas arriba de las cuencas hidrológicas, no considera la conservación de un escurrimiento hacia las partes bajas, así como en el caso del agua subterránea no considera la descarga del acuífero hacia los cuerpos de agua superficiales (González-Villela et al., 2017). Para mantener el equilibrio de los elementos naturales que intervienen en el ciclo hidrológico, así como permitir la protección de los ecosistemas riparios, acuáticos, terrestres y costeros, es necesario que se garantice un régimen de caudal ecológico en las corrientes o escurrimientos (Espino, Rodríguez y Pérez, 2015).
Río Arroyo Seco, Cihuatlán, Jalisco
Río María García, Tomatlán, Jalisco
El caudal
ecológico es un instrumento que permite acordar un manejo integrado y sostenible
de los recursos hídricos, que establece la calidad, cantidad y régimen del
flujo de agua requerido para mantener los componentes, funciones, procesos y la
resiliencia de los ecosistemas acuáticos que proporcionan bienes y servicios a
la sociedad.
Se han
desarrollado gran cantidad de metodologías para determinar el régimen de caudal
ecológico, sin embargo, elegir el método más adecuado depende de diversos
factores de la cuenca de estudio, además, depende de que se cumpla con los
fundamentos legales actualmente válidos (Martínez
y Villalejo, 2007).
La normatividad mexicana, establece que el caudal
ecológico se refiere a la calidad, cantidad y régimen del flujo o variación de
los niveles de agua requeridos para mantener los componentes, funciones y
procesos de los ecosistemas acuáticos epicontinentales. En México, el
caudal ambiental está inscrito en la Ley de Aguas Nacionales como el “Uso Ambiental» o «Uso para
conservación ecológica» y se define como el caudal o volumen mínimo
necesario para los cuerpos receptores (SE, 2012).
La Norma Mexicana NMX-159-SCFI-2012, establece el
procedimiento y especificaciones técnicas para determinar el régimen de caudal
ecológico en corrientes y cuerpos de agua nacionales en una cuenca hidrológica como
una medida de regulación de la explotación, uso y conservación del agua para
proteger los ecosistemas relacionados, con la finalidad de propiciar un
desarrollo sustentable en las cuencas hidrológicas.
Procedimiento
En primera instancia se identifican los lugares donde se realizará el estudio de los caudales ecológicos.
Es necesario definir el objetivo ambiental a partir de la importancia ecológica y la presión de uso del agua, para llegar al estado de conservación deseado para la cuenca asociada.
Se requiere determinar el régimen de caudales ecológicos ordinarios estacionales para cada condición hidrológica (húmeda, media, seca y muy seca)
Es necesario identificar los tipos de avenidas de agua para mantener a largo plazo los ecosistemas, así como la identificar las características básicas en cuanto a su magnitud, frecuencia, duración, momento de ocurrencia y tasa de cambio. Los tipos de avenida deben de estar categorizados con un periodo de retorno de 1, 1.5 y 5 años.
Se requiere determinar el volumen de reserva final o caudal ecológico para integrar a los estudios de disponibilidad, a partir del régimen de obtenido mediante esta aproximación. El cálculo debe considerar los diferentes regímenes de caudales ordinarios estacionales (húmedos, medios, secos y muy secos).
El volumen final de reserva o caudal ecológico a integrar en los estudios de disponibilidad, vendrá dado por la suma de los regímenes de caudales ordinarios estacionales y de avenidas correspondientes;
El régimen de caudales ecológicos es un instrumento de
la gestión del agua, fundamentado en el principio ecológico del régimen natural
y el gradiente de la condición biológica, que busca establecer un régimen para
sostener a los ecosistemas, los usos del agua y las necesidades de
almacenamiento a lo largo del año.
Los
fenómenos extremos asociados al clima como olas de calor, sequías,
inundaciones, ciclones tropicales, entre otros, revelan una vulnerabilidad significativa
de algunos ecosistemas y muchos sistemas humanos a la variabilidad climática
actual. Entre los impactos de estos eventos se pueden mencionar daños a la
infraestructura y a los asentamientos humanos, afectación a las cadenas
productivas de alimentos y el suministro de agua, aumento en la morbilidad y
mortalidad causadas por enfermedades emergentes, y consecuencias para la salud
mental y el bienestar humano. Para los países, independientemente de su nivel
de desarrollo, los impactos están en consonancia con una importante falta de
preparación para la actual variabilidad climática en algunos sectores (IPCC,
2014).
En
México los huracanes, sequías, temperaturas extremas y lluvias torrenciales,
han ocasionado graves pérdidas humanas y altos costos económicos y sociales.
Esos eventos ponen en riesgo la vida de la población, su bienestar y
patrimonio; comprometen la conservación de los ecosistemas, su biodiversidad y
los servicios que estos proveen; también limitan las oportunidades de
desarrollo en el corto y mediano plazo.
El Grupo
Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC por sus siglas en inglés)
creado por iniciativa de la Organización Meteorológica Mundial y el Programa de
las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, presentó en 1990 un Primer informe
de evaluación en el que se reflejaban las investigaciones de 400 científicos
alrededor del mundo afirmando que el calentamiento atmosférico de la Tierra era
real, y se pedía a la comunidad internacional que tomara cartas en el asunto
para evitarlo. Las conclusiones del Informe alentaron a los gobiernos a aprobar
la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC).
Desde su entrada en vigor en 1994 la convención ha contribuido de forma
decisiva a abordar el cambio climático y la necesidad de reducción de emisiones
de gases de efecto invernadero.
Desde el inicio de su labor en 1988, el IPCC ha preparado cinco informes de evaluación de varios volúmenes; así como informes especiales e informes de evaluación que han puesto a disposición de la comunidad internacional el conocimiento científico-técnico disponible sobre el cambio climático para los responsables de las políticas públicas como público en general que se pueden consultar aquí.
En
el año 2012 el IPCC publicó un informe especial sobre la gestión de los riesgos
de fenómenos meteorológicos extremos y desastres para mejorar la adaptación al
cambio climático. Dicho informe contribuyó a definir el desafío para hacer
frente a estos fenómenos como una cuestión para la toma de decisiones en un
marco de incertidumbres, al ofrecer un análisis de la respuesta en el contexto
de la gestión de riesgos.
En el Quinto Informe de Evaluación del IPCC,
se incorporó un enfoque de gestión de riesgo a desastres en conjunto con una
visión más tradicional de vulnerabilidad climática. La contribución del
Grupo de Trabajo II, fue el análisis del modo en que están cambiando los
patrones de riesgos y los beneficios potenciales debido al cambio climático, y
se analizó cómo se pueden reducir y gestionar los impactos y los riesgos
relacionados con el cambio climático por medio de la adaptación y la
mitigación.
En
este último informe se reconoce que la adaptación urbana se mejorará con la
gobernanza eficaz del riesgo urbano a varios niveles, la sintonización de las
políticas y los incentivos, el fortalecimiento de la capacidad de adaptación de
los gobiernos y comunidades locales, las sinergias con el sector privado y la
adecuada financiación y desarrollo institucional (nivel de confianza medio).
También obran en favor de la adaptación una mayor capacidad, voz e influencia
de los grupos de bajos ingresos y las comunidades vulnerables y sus
asociaciones con los gobiernos locales.
Ante
un clima cambiante y la posibilidad de riesgos climáticos va en aumento, la
respuesta es la adaptación, la cual ha sido definida por el IPCC (2007) como
“las iniciativas y medidas encaminadas a reducir la vulnerabilidad de los
sistemas naturales y humanos ante los efectos reales o esperados de un cambio
climático”. Por su parte, la Ley General de Cambio Climático (LGCC) en México,
define adaptación como “las medidas y ajustes en sistemas humanos o naturales,
como respuesta a estímulos climáticos, proyectados o reales, o sus efectos, que
pueden moderar el daño, o aprovechar sus aspectos beneficiosos”.
Las
necesidades de adaptación abarcan un rango amplio de opciones que contemplan
las necesidades físicas y ambientales, sociales, institucionales, de
información y capacitación de recursos humanos, y de inclusión del sector
privado en el proceso de adaptación. En México es frecuente que al momento de
planificar las intervenciones para disminuir la vulnerabilidad ante el cambio
climático, se piense en opciones dirigidas a reducir los impactos de eventos
climáticos adversos como medidas tecnológicas (genotipos adaptados, tipos de
labranza, conservación del agua, aumento en la eficiencia del uso de agua y
fertilizantes, sistemas de riego más eficientes), de cambios de hábito (cambio
en el calendario de siembra, uso de cultivos alternativos), de infraestructura
(construcción de represas y defensas), y de transferencia del riesgo (seguros
tradicionales, seguros indexados). Pero, generalmente, se ignoran las medidas
que aumentan la capacidad adaptativa y reducen la vulnerabilidad subyacente
relacionada con factores socioeconómicos (acceso a los recursos, disponibilidad
de información y conocimientos), e institucionales.
Al
momento de planificar la adaptación es importante analizar las oportunidades,
limitantes y límites, así como los beneficios adicionales que pueden brindar
las medidas. Las oportunidades son los factores que facilitan la implementación
de las opciones como la concientización ciudadana, la disponibilidad de
herramientas de evaluación de riesgos, las capacidades humanas y financieras
para llevar adelante las iniciativas, la buena gobernanza, y la capacidad de
innovación.
México requiere de políticas e intervenciones planificadas, coherentes, no contradictorias, y acorde a los objetivos de desarrollo. Es importante lograr una visión holística de la problemática aprovechando las capacidades desarrolladas para otros objetivos (como la gestión del riesgo de desastre), conectando el tema climático con las acciones de desarrollo, y promoviendo un ordenamiento ambiental y planificado del uso del territorio.
