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lunes, 5 de septiembre de 2011

"Aplicación de un SIG a la cartografía regional de áreas con los parámetros físicos-geológicos y usos de una cuenca experimental (provincia de Cáceres)", por De Tena y otros.

En la revista Mapping, en 2007, fue publicado este trabajo, titulado "APLICACIÓN DE UN SIG A LA CARTOGRAFÍA REGIONAL DE ÁREAS CON LOS PARÁMETROS FÍSICOS-GEOLÓGICOS Y USOS DE UNA CUENCA EXPERIMENTAL (PROVINCIA DE CÁCERES)". Sus autores son M. T. de Tena Rey, J. A. Gutierrez Gallego y E. Martín Nogales.
La información está bajada del enlace de la propia revista (http://www.mappinginteractivo.com/plantilla-ante.asp?id_articulo=1367). El trabajo se realiza con la aplicación ARCVIEW y son de destacar las fases de elaboración de la cartografía.


Resumen
Se desarrolla la aplicación de un Sistema de Información Geográfica que permita el análisis a nivel regional de las áreas con unas características concretas en cuanto a topografía, geología y usos del suelo, que están presentes en la cuenca experimental de Guadalperalón (Cáceres), donde se han llevado a cabo estudios de los depósitos sedimentarios para valorar la evolución y funcionamiento de estos espacios a lo largo del tiempo. El objetivo es obtener una cartografía regional que sirva de base para una posible correlación de los resultados en cuanto a funcionamiento de la cuenca, en el conjunto de la región extremeña. Es un estudio de aproximación que proporciona una base de datos acerca de las áreas en la región con los parámetros físicos-geológicos y usos de la cuenca piloto, que puede servir para futuros estudios de detalle.


Introducción
Los trabajos de análisis y caracterización llevados a cabo en los depósitos sedimentarios de la cuenca modelizada del arroyo de Guadalperalón (Cáceres), tienen como fin de valorar la evolución y funcionamiento de estos espacios a lo largo del tiempo, a través del reflejo dejado en las secuencias de sedimentos. Esta cuenca se elige como área experimental de estudio al constituir por sus rasgos físicos-geológicos y usos, una dehesa-tipo, enmarcada en la penillanura cacereña, con una extensión adecuada para analizar los procesos de depósito ocurridos en el tiempo. Si conocemos cómo ha sido la evolución y funcionamiento de dichos procesos en el área de Guadalperalón, podemos extrapolar información a otras zonas de dehesa que presenten características similares en cuanto a elementos físicos e historia de su utilización por el hombre.
Para ello se desarrolla la aplicación de un SIG que permita el análisis a nivel regional de las áreas con el mismo encuadre en cuanto a topografía, geología y usos del suelo, que están presentes en la cuenca experimental.
Se elige la aplicación de un SIG por su funcionalidad para gestionar y analizar la información espacial, con la posibilidad de modificar o incorporar datos adicionales que considerásemos o se hallaran disponibles, generando nueva información tanto estadística como temática. Esto es importante ya el estudio quedaría abierto a la futura información que pudiera obtenerse y cuyo análisis lograría completar más los objetivos aquí propuestos o bien ampliar el análisis de la información hacia otras líneas de investigación o intereses.

Rasgos generales del área de estudio
La cuenca, ubicada en el arroyo de Guadalperalón, se sitúa a 24 Km al norte de la ciudad de Cáceres. La morfología actual del área, conformada definitivamente durante el Holoceno, se caracteriza por una extensa llanura peneplanizada de 400 m de altitud media que está siendo degradada por la red hidrográfica actual, donde se sitúa el arroyo de Guadalperalón, perteneciente a la cuenca del río Magasca, incluido en la red del Almonte, afluente del Tajo (Fig.1).





Preparación Mapa Usos del Suelo
Al igual que sucedía en el mapa geológico, la información en el mapa de usos se encuentra seccionada, numerándose los usos con diferentes códigos. Se crea una leyenda para poder identificar el tipo de uso, a partir de un color que aparecerá tanto en la leyenda como en la vista de nuestro mapa (Fig.5).

 
 
Consultas y análisis en el mapa
Tras la preparación del mapa el objetivo que se pretende es visualizar en el mapa todas aquellas zonas que posean el mismo aprovechamiento del suelo que la cuenca piloto, para una vez identificadas, generar un mapa derivado del anterior.
De todos de usos contemplados en el mapa de partida, nos centramos en los que pueden asimilarse a la cuenca y son los siguientes:
- Cultivos de secano
- Sistemas agroforestales.
El mapa de usos de suelos clasificado se muestra en la Figura 6.


Preparación Mapa de Pendientes



 Con la cartografía obtenida, se lleva a cabo la superposición con el mapa clasificado de pendientes, generando la cartografía final de las áreas en Extremadura con las mismas características que la cuenca piloto (Fig. 10).
 172-188.
ESRI Inc.ArcView Gis (1994). Introducing ArcView Gis. ESRI Redland.
ESRI Inc.ArcView Gis (1996). Using ArcView Gis.
ESRI Redland.
Importancia de los resultados y conclusiones
La obtención del mapa síntesis, tras una serie de etapas desarrolladas en los apartados anteriormente nos permite:
  • Detectar los lugares a nivel regional donde pueden hacerse extensivo los condicionantes bajo los cuales han tenido lugar los procesos de erosión-sedimentación en la pequeña cuenca hidrográfica a lo largo del tiempo y que han quedado reflejado en los depósitos de las áreas de vaguada.
  • En la provincia de Cáceres la superficie ocupada en zonas con sistemas de explotación adehesados se centra principalmente en la zona Oeste (Alcántara y su territorio) así como en la extensa zona central de la penillanura Cacereña comprendida entre las sierras de San Pedro, Montánchez, Guadalupe y Villuercas, drenada la mayor parte por los ríos Guadiloba, Gibranzos, Tamuja, Magasca, Tozo, etc., afluentes del Almonte que conducen sus aguas al río Tajo. Es en estas pequeñas cuencas de los arroyos que conforman esta red de drenaje bien encajada en la penillanura donde, se dan los condicionantes que pueden hacerse extensivos a partir de la cuenca piloto.
  • En la provincia de Badajoz, las áreas cartografiadas se distribuyen por las diferentes comarcas de la Baja Extremadura, destacando en la zona de la Serena y Siberia, Campiña de Llerena, Sierra Sur y entorno a Tentudía, donde los terrenos pizarrosos donde se desarrollan las dehesas, están incididos por los arroyos secundarios de la cuenca del Guadiana.
Aunque este estudio nos aporta una visión global de áreas en la región, se ha generado un documento a partir del cual pueden llevarse a cabo estudios más minuciosos para evaluar con mayor detalle los procesos de degradación en ellas.
Bibliografía
Devesa Alcaraz, J.A (1996). Vegetación y Flora de Extremadura. Universitas Editorial. Badajoz.
Díez Balda, M.A., Vegas, R. y González Lodeiro, F. (1990): "Autochthonous sequences in the Central Iberian Zone: Structure". En: Pre-Mesozoic Geology of Iberia (R. D. Dallmeyer y E. Martínez García, Eds.), Springer Verlag, Berlín.

IGN. Agrupación en las zonas 2, 5, 7 y 9 del CORINE. Dentro de la asistencia técnica en la Investigación de Tierras Raras de Extremadura. Consejería Economía y Hacienda. Junta de Extremadura 1995.
IGN. Mapa digital de pendientes de Extremadura1:200.000. Derivado del MDT200. Junta de Extremadura (1987).
IGN. Mapa Topográfico Nacional E: 1/50.000 Hoja 679, Aldea de Trujillo. Junta de Extremadura (1987). Mapa Geológico Minero de Extremadura E: 1/300.000 Digitalizado por la Consejería de Economía y Trabajo.


Documentación cartográfica


Superposición de imágenes
En el proceso de superposición, se parte de dos mapas de entrada y operando con los valores temáticos de los pixeles de cada mapa y situados ambos en la misma posición espacial, se genera un nuevo valor temático que se atribuye a éste mismo pixel en el mapa de salida.
Para llevar a cabo la superposición de imágenes ha sido necesaria la conversión de los mapas vectoriales en formato raster.
Los mapas de partida por su carácter vectorial definen los objetos geográficos a través de sus límites o fronteras con el exterior. Para ello se establece, mediante unos ejes de coordenadas, la posición de una serie de vértices que, unidos dos a dos forman líneas rectas y facilitan la delimitación de un objeto geográfico respecto a los que le rodean.
Estos mapas vectoriales se pretende transformarlos en otros raster que representen la información espacial de forma diferente al anterior, pero a la vez complementaria, puesto que ahora lo que se codifica es su contenido y no sus límites como en los vectoriales. El procedimiento consiste en superponer al mapa que se quiere representar una rejilla formada por unidades regulares, por regla general cuadrados o rectángulos, con lo cual el espacio geográfico queda compartimentado de forma sencilla y a la vez regular, lo que hace fácil su representación.
El objetivo es determinar que objeto geográfico/valor temático se encuentra en cada una de las rejillas siendo almacenados estos valores en el ordenador de manera secuencial, conservando de esta manera su posición relativa, que representará la posición geográfica.
La escala de los mapas finales quedará establecida en función del tamaño del pixel, que en este estudio viene condicionada por el mapa de pendientes al ser de naturaleza raster, con un "grid" o tamaño de celda de 200
m, permite una salida gráfica máxima de a E: 1/1.000.000.
Los dos mapas que inicialmente se superponen, son el geológico y de usos de suelo clasificado. Con la cartografía obtenida, se lleva a cabo la superposición con el mapa de pendientes clasificado, generando la cartografía final de las áreas en Extremadura con las mismas características que la cuenca piloto.

Cuando Arcview genera la imagen de un mapa le asigna por defecto una determinada paleta de colores y unas categorías a la nueva imagen, que no tienen porque coincidir con las categorías temáticas, agrupaciones y colores que nosotros demandamos a la hora de analizar la información. Esto ha hecho necesario la reclasificación de las imágenes para redefinirle al programa las categorías de cada imagen que nos interesen.

Los dos mapas que inicialmente se superponen, son el geológico y de usos de suelo clasificados, generándose la cartografía que se muestra en la figura 9.

En este mapa, los valores de pendientes expresados en %, se agrupan en intervalos, partiendo del 0% hasta 57 % (Fig. 7).


Al situar la cuenca piloto en dicho mapa, el área donde se enmarca presenta pendientes entre el 1 y el 2% ya que se encuentra ubicada en penillanura extremeña, uno de los relieves más representativos de la región, constituyendo la unidad fisiográfica más extensa generada por el arrasamiento tanto de los pizarrales como de los materiales graníticos, aunque la componente litológica es decisiva a la hora de mostrar evidentes diferencias donde aflora un material u otro. El mapa pendientes clasificado se muestra en la Figura 8.

Una vez preparado el mapa geológico con la leyenda única creada, las formaciones geológicas que se han tomado en consideración, asimilables al sustrato de la cuenca han sido:
  • Pizarras y Grauwacas ( Facies desorganizadas).
  • Pizarras y Grauwacas ( Facies turbidíticas).
  • Serie Negra.
  • Formación Azuaga.
  • Formación Malcocinado.
El mapa geológico clasificado se muestra en la Figura 4.

Preparación de la cartografía empleada
La preparación previa de la cartografía es necesaria para efectuar en ellos las consultas y análisis pertinente. Cada mapa se trata como una unidad independiente ya que la información de la que se parte no es toda homogénea.  

Preparación del Mapa Geológico
El mapa geológico de Extremadura E: 1/300.000 en formato digital con el que se ha trabajado, parte de fuentes de información distintas en la zona Norte y Sur, codificándose por tanto las formaciones geológicas de una y otra con dos numeraciones distintas.
La Zona Sur, denominada Zona de Ossa-Morena, las litologías la componen 59 unidades numeradas con diferentes códigos mientras que la Zona Norte, denominada Centro Ibérica, las litologías contempladas la componen 32 unidades cuyos códigos de numeración van del 1001 –1032.
Para poder visualizar en el mapa y obtener la cartografía de las unidades geológicas que pueden asimilarse al sustrato de la cuenca (pizarras y grauvacas pertenecientes al Complejo Esquisto Grauváquico) ha sido necesario la clasificación y elaboración de leyenda única que permitiera la consulta y análisis del conjunto de la región (Fig.3).


Geológicamente, la cuenca de Guadalperalón se enmarca en el Dominio de Pliegues verticales de la zona Centro Ibérica del Macizo ibérico (Díez Balda el al., 1990), donde las sucesiones del Precámbrico superior-Cámbrico inferior ocupan extensos afloramientos. Estas series sedimentarias detríticas formadas fundamentalmente por pizarras y grauvacas, constituyen el denominado Complejo Esquisto Grauváquico.
La vegetación potencial de la zona pertenece a la serie climatófila mesomediterránea de la encina (sistema adehesado) pudiendo asimilarse el uso del suelo a un sistema agroforestal y de cultivo de secano.
Partiendo de estas características, ha sido necesario para la obtención de la cartografía de áreas que cumplan los requisitos de la cuenca experimental, contar con la información relativa a la geología, topografía y usos del suelo de Extremadura, estableciendo en los mapas correspondientes los parámetros requeridos para el análisis y su equivalencia con los de la cuenca, cuya nomenclatura difiere y es necesario preparar previamente. Dada la extensión que ha abarcado el área de estudio, la escala de trabajo ha sido pequeña.
Material y método
La información de partida disponible con que se ha contado para desarrollar la aplicación del SIG ha sido la siguiente:
  • Mapa digital Geológico Minero de Extremadura 1:300.000.
  • Mapa digital Usos del Suelo Comunidad Autónoma de Extremadura. Agrupación de las zonas 2, 5, 7 y 9 del CORINE.
  • Mapa digital de pendientes de Extremadura 1:200.000 Derivado del MDT200 de IGN.
Con esta información de partida, es necesario llevar a cabo la selección de la información útil de cada uno de los mapas, equiparando la nomenclatura a la de los parámetros de la cuenca, para su posterior superposición y obtención de la cartografía derivada. Se opta por la utilización el programa Arcview y un módulo de éste en concreto Spatialt Analyst.
Las fases de trabajo a grandes rasgos podrían ser las siguientes (Fig. 2):




Resultados


Reclasificación de imágenes