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ANEXO 5

SEGUNDO INFORME DE AVANCE

ESTUDIO DE CASO SITIO PILOTO MENDOZA

DEPARTAMENTO DE LAVALLE

Marzo de 2005

EVALUACIÓN DE DEGRADACIÓN DE TIERRAS EN ZONAS ÁRIDAS

PROYECTO LADA-FAO

ARGENTINA

Inventario y análisis

HIDROGRAFÍA SUPERFICIAL CUERPOS DE AGUA

Informe Técnico:

Mario Alberto Salomón, Nelson Darío Soria y Ricardo Fernández. Laboratorio de Desertificación y Ordenamiento Territorial. LADyOT – IADIZA - CRICYT. Mendoza, 2005

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INVENTARIO Y ANÁLISIS, HIDROGRAFÍA SUPERFICIAL CUERPOS DE AGUA

OBJETIVO Establecer un modelo de monitoreo e inventario de los cuerpos de agua detectados mediante el procesamiento digital de imágenes satelitales para su posterior análisis temporal mediante la confrontación de imágenes de diferentes épocas. MÉTODOS Para el inventario de los cuerpos de agua se realizó un análisis visual y digital de imágenes de diferentes tiempos. En cuanto al modelo de monitorio, se esta desarrollando un procedimiento técnico para el ambiente Sistema de Información geográfica que permita un rápido diagnóstico del estado de situación y su análisis. DATOS UTILIZADOS Para el relevamiento e inventario de los cuerpos de agua, se utilizaron imágenes satelitales del sensor LandSat TM 5 y 7 compuestas por diferentes bandas espectrales. A continuación se detallan las imágenes utilizadas

• Imagen satelital LandSat TM 5, bandas 3,4 y 5. Falso color compuesto de febrero de 1987.

• Imagen satelital LandSat TM 7, bandas 7,4 y 2. Falso color compuesto de diciembre de 2001

ANÁLISIS Y RESULTADOS Para el inventario de los cuerpos de agua se realizó en primera instancia un análisis visual de las imágenes disponibles. Se verificó una marcada variabilidad entre las dos escenas disponible. Se observó una mayor presencia de cuerpos de agua en la imagen con fecha febrero de 1987 y de menor presencia para la imagen de diciembre de 2001. Debido a lo anterior, se selecciono la imagen del año 1987 y se realizó una extracción de las áreas de cobertura de los cuerpos de agua, generando un mapa digital con los cuerpos de agua resultante. Este procedimiento de extracción de los cuerpos de agua, consistió en un exhaustivo relevamiento, detectar visualmente los mismos y mediante herramientas especifica del ambiente del procesamiento de imágenes satelitales, se realizó la digitalización asistida. Se estableció que la superficie mínima sería igual o superior a los 3.600 metros cuadrados (4 pixel del sensor LandSat TM 5) y cuya respuesta radiométrica para la banda 4 presentara valores bajos del Nivel Digital (ND) inferiores o igual a 50.

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De esta forma, se generó un mapa de cuerpos de agua de 1987 y que se estableció como base de la distribución del agua superficial en el área de estudio. En las figuras siguientes se muestran las imágenes disponibles y utilizadas para el análisis. En ellas se observa la presencia o ausencia de los cuerpos de agua siendo evidente la variación temporal de los mismos.

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Imagen LandSat TM 5. Febrero de 1987 Imagen LandSat TM 7. Diciembre de 2001

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En la figura siguiente, se muestra el resultado de la digitalización asistida sobre la imagen para determinar los cuerpos de agua más significativos durante el año 1987. En color azul se remarcan los mismos. Cuerpos de agua derivados de la imagen satelital de febrero de 1987.

Esta cobertura fue poligonizada y clasificada según el origen de los cuerpos de agua. Se calcularon los datos de perímetro y superficie según de detalla a continuación

Cuerpos de agua. 1987 NB_AGUA AREA (m) PERÍMETRO (n) HECTAREAS

Brazo Río Mendoza 180003817.9 462896.3 18000.4 Lagunas del Rosario 4341911.4 51300.5 434.2 Lagunas del Tulumaya 9802499.5 187535.7 980.3 Lagunas temporales 81686387.0 623573.8 8168.6 Río Desaguadero 84595007.5 1349459.8 8459.5 Río Mendoza 22737797.5 324313.4 2273.8 Río San Juan 12808056.7 316666.1 1280.8

A partir de estos resultados, se planteo la necesidad de realizar un análisis temporal del área de estudio, comparando las dos imágenes satelitales disponibles, mediante un procedimiento automático y que confirme la variabilidad de los cuerpos de agua detectada mediante el análisis visual.

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ANÁLISIS TEMPORAL Para esto, se aplico un procedimiento específico de análisis diferencial o temporal de imágenes en el ambiente del procesamiento digital de imágenes. Disponiendo de dos imágenes de la misma área pero de diferente tiempo, fue posible realizar el cálculo de la diferencia de imágenes y que permitió visualizar las áreas que han experimentado cambios sobre el tiempo. Se utilizó la banda 4 del Tematic Mapper para realizar el análisis mencionado. Esto generó una nueva imagen con valores en la que se expresan los cambios sufridos en el tiempo. En la siguiente tabla se muestran una estadística de los valores de cambio.

Estadígrafo Valor mínimo -245 máximo 245 media 0.905 mediana 0.601 moda 6.44 desviación estándar 52.000

En la figura siguiente se observa el histograma de la imagen resultado de la diferencia de la banda 4 entre los años 1987 y 2001. Es claro el ajuste de los datos a una distribución normal. Esta “campa” muestra los valores mininos y máximos quedando bien definidas las “colas” de la distribución. Estas marcan las diferencias entre las imágenes originadas por el cambio tempos. Las diferencias de los valores centrales corresponden a cambios aleatorios. En la imagen siguiente se observan las diferencias detectadas mediante este análisis. En esta, los tonos oscuros corresponden a diferencia negativas, es decir los valores de ND del año 1987 son menores a los ND del año 2001.

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Imagen generada a partir de la diferencia de las imágenes de 1987 y 2001 En esta imagen se observan los cambios producidos en el tiempo y que son coincidentes con los detectados por el análisis visual. Para una mejor visualización de los resultados se presenta una secuencia de imágenes, desde 1987 a 2001 y su diferencia para el área de mayor interés centrada en la zona de las Lagunas de Rosario.

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Lagunas del Rosario, febrero de 1987. Lagunas del Rosario, diciembre de 2001.

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Lagunas del Rosario, diferencia entre 1987 y 2001. DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS En la secuencia de imágenes presentadas anteriormente, se observa el evidente cambio temporal que han sufrido los cuerpos de agua que forman las Lagunas del Rosario. En la imagen correspondiente al año 2001, estos cuerpos de agua, han desaparecido prácticamente con una disminución efectiva de 434.2 ha cubiertas por el agua en el año 1987. Frente a esta situación se analizaron los datos disponibles de las estaciones de aforo con incidencia directa en la zona. Si se considera que el mayor tributario a estos cuerpos de agua lo aporta el río Mendoza, por este motivo, se graficó la serie temporal de los dato del caudal medio anual de este río. En la figura siguiente se observan las estaciones de aforo con incidencia directa en la zona y cuyos datos se encuentran disponibles en el SIG LADA.

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Estaciones hidrométricas con incidencia directa en la zona de estudio

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En la figura siguiente muestra la serie temporal del caudal medio anual del río Mendoza en la estación Cacheuta para el período 1909 a 2000. Se ha marcado con una llamada el período estival 1986-1987 (t0). Período este que incluye la fecha de la imagen satelital base. En este período corresponde a un año sobre la recta de tendencia y que puede ser considerado “rico” en cuanto al caudal del río. Por otra parte, se observa que para el período 1999-2000 (t1), el valor de caudal desciende considerablemente respecto al período anterior. Esta tendencia negativa del caudal del río se mantuvo a lo largo de los 14 años, desde el tiempo T0 al T1. Este descenso considerable del caudal podría explicar en parte la importante disminución de los cuerpos de agua en la zona de Lagunas de Rosario. CONCLUSIONES Se ha logrado mediante el análisis multitemporal de imágenes satelitales y series estadísticas, establecer un tiempo base con expresión máxima de los cuerpos de agua y la situación actual, detectando los cambios temporales producidos. Estos resultados fueron expuestos en el Segundo Taller LADA-FAO, a las comunidades Huarpes, quienes validaron el análisis a partir del conocimiento histórico de la zona. En relación a esto, se consensuó realizar extender el

CacheutaCaudal del Río Mendoza

0

20

40

60

80

100

120

9-10

12-13

15-16

18-19

21-22

24-25

27-28

30-31

33-34

36-37

39-40

42-43

45-46

48-49

51-52

54-55

57-58

60-61

63-64

66-67

69-70

72-73

75-76

78-79

81-82

84-85

87-88

90-91

93-94

96-97

99-00

CAUDAL MEDIO ANUAL

m3/segImagen Satelital Landsat 1987.

Analizada

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presente estudio con años determinadas coincidentes con momentos críticos del comportamiento del río Mendoza y sus ecosistemas asociados. Así mismo, las comunidades plantearon la colaboración para realizar junto con el equipo técnico el inventario de las áreas inundables para su reconocimiento en campo y tareas de monitoreo. Este criterio de análisis multitemporal, es coincidente con el acordado por el grupo de monitoreo a nivel nacional, que estableció el uso de imágenes satelitales LandSat desde el año 1985.