CASO DE ESTUDIO MUNICIPIOS DE LA UVITA, BOAVITA Y SOATÁ ADRIAN SMITH MANRIQUE GÓMEZ DIEGO FABIAN PAJARITO GRAJALES

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1 CARACTERIZACIÓN DE LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN AGROPECUARIA PARA MUNICIPIOS DEL NORTE DE BOYACÁ UTILIZANDO SIG ORIENTADO A OBJETOS, PRIMERA APROXIMACIÓN CASO DE ESTUDIO MUNICIPIOS DE LA UVITA, BOAVITA Y SOATÁ ADRIAN SMITH MANRIQUE GÓMEZ DIEGO FABIAN PAJARITO GRAJALES UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CATASTRAL Y GEODESIA BOGOTÁ D.C. 2005

2 CARACTERIZACIÓN DE LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN AGROPECUARIA PARA MUNICIPIOS DEL NORTE DE BOYACÁ UTILIZANDO SIG ORIENTADO A OBJETOS, PRIMERA APROXIMACIÓN CASO DE ESTUDIO MUNICIPIOS DE LA UVITA, BOAVITA Y SOATÁ ADRIAN SMITH MANRIQUE GÓMEZ DIEGO FABIAN PAJARITO GRAJALES Trabajo de grado para optar al título de Ingeniero Catastral y Geodesta Director: Ingeniero Catastral y Geodesta, Maestro en Geografía JOSÉ LUÍS HERRERA ESCORCIA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CATASTRAL Y GEODESIA BOGOTÁ D.C. 2005

3 Nota de aceptación: Firma del Jurado Firma del Jurado Bogotá D.C. de 2005

4 Adrian a mis padres Rosaura y Martín por su interminable apoyo; a mi hermano Mauricio y su hija Maria Alejandra; a Erika por la lindeza de su esencia que siempre me acompaña. Diego A mis padres por el soporte que han sido y la educación que me han dado desde el nacimiento. A mis hermanos que me enseñan el amor por la familia. A la mujer que llego para reforzar el equipo como el ancla que me amarra a la realidad. A cada uno de mis amigos que soportaron mis obsesiones. A los maestros que reforzaron la necesidad de la teoría. A Mike por la zanahoria re-heavy y el garrote que no se consigue Y a la vida por demostrar que los éxitos son posibles. }---\-,---

5 AGRADECIMIENTOS Las personas que se nombran a continuación han sido de una u otra forma gestores del desarrollo del presente trabajo: José Luís Herrera Escorcia: Ingeniero Catastral y Geodesta, Especialista en Sistemas de Información Geográfica y Maestro en Geografía, quien propuso la idea de desarrollar este trabajo de grado. William González: Ingeniero Agrólogo y docente del proyecto curricular de Ingeniería Catastral y Geodesia, por aportar sus conocimientos en producción agropecuaria y demás temas referentes al recurso tierra. Germán Cifuentes: Ingeniero Catastral y Geodesta y actual Director de la Especialización en Sistemas de Información Geográfica de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, por su aporte intelectual en temas referentes a los Sistemas de Información Geográfica y los modelos orientados a objetos. Iván Lizarazo: Ingeniero Civil y docente del proyecto curricular de Ingeniería Catastral y Geodesia, por aportar su conocimiento en temas como la utilización actual de la orientación a objetos en los Sistemas de Información geográfica.

6 Martha Ivvete Chaparro Domínguez: Ingeniera de Sistemas y Especialista en Sistemas de Información Geográfica de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, actualmente Secretaria de la Dirección de Estándares de Información de Datos Geográficos (Convenio IGAC-ICONTEC), por sus aporte en temas referentes a la utilización actual de los modelos de datos geográficos y su aplicación en los Sistemas de Información Geográfica. Carlos Abaunza: Ingeniero Agrólogo de la dependencia de Sistemas de Producción Agropecuaria de CORPOICA, por aportar en temas referentes a la los procedimientos actuales para llevar a cabo la caracterización de sistemas de producción agropecuaria en nuestro país. También existen personas que no se nombran pero han descubierto errores, han ayudado a corregirlos y siempre han estado al tanto del desarrollo de este proyecto, con todos ellos quedamos eternamente agradecidos pues sin la fuerza mental, intelectual y anímica que ellos aportaron la voluntad habría quedado amilanada ante la infinidad de obstáculos.

7 CONTENIDO pág. INTRODUCCIÓN 7 1. PRELIMINARES PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA OBJETIVOS General Específicos HIPÓTESIS ESTADO DEL ARTE MARCO TEÓRICO PRODUCCIÓN AGROPECUARIA ORDENAMIENTO TERRITORIAL Conceptos fundamentales sobre ordenamiento territorial Marco jurídico que regula el ordenamiento territorial en Colombia Consideraciones generales sobre el ordenamiento territorial FISIOGRAFÍA Definición de fisiografía Clasificación fisiográfica del terreno SISTEMAS DE PRODUCCIÓN AGROPECUARIA 39

8 2.5 RELACIÓN ENTRE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN AGROPECUARIA Y ORDENAMIENTO TERRITORIAL INTERPRETACIÓN DE IMÁGENES DIGITALES SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA Definición Representación de características geográficas Consideraciones generales Algunos usos potenciales para los sistemas de información geográfica MODELOS ORIENTADOS A OBJETOS EN SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA Modelos de datos geográficos Beneficios del modelo Geodatabase Objetos, clases y operaciones Modelo de datos Geodatabase Geodatabases corporativas y personales Componentes de una geodatabase Comportamiento en una geodatabase Lineamientos generales para el diseño de una geodatabase UML (Unified Modeling Language, lenguaje unificado de modelado) Representación gráfica en modelos basados en UML DISEÑO CONCEPTUAL Y METODOLÓGICO DEL MODELO ORIENTADO A OBJETOS COMPONENTES DEL MODELO ORIENTADO A OBJETOS 86

9 3.1.1 Componente físico Componente Socioeconómico MODELO ORIENTADO A OBJETOS CASO DE ESTUDIO, MUNICIPIOS DE LA UVITA, BOAVITA Y SOATÁ DESCRIPCIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO La Uvita Boavita Soatá Límites y cabeceras municipales Provincia Fisiográfica Unidades Climáticas Gran Paisaje Paisaje Suelos Cobertura del suelo Cartografía Básica Tenencia de la tierra Cartografía predial del norte de Soatá PROCEDIMIENTO PARA LA CREACIÓN DE LA GEODATABASE PERSONAL Creación de Feature Datasets Importación de Shapefiles Creación de Object Classes 153

10 4.4 ANÁLISIS ESPACIAL DENTRO DE LA GEODATABASE Obtención de Sub-Paisajes Adecuación de Uso y Cobertura Creación de Relaciones Relaciones de Composición Relaciones de Herencia Relaciones simples OBTENCIÓN DE LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN Descripción del procedimiento Modelo definitivo implementado en ArcGis Distribución de los sistemas de producción agropecuaria CARACTERIZACIÓN DE LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN AGROPECUARIA PARA LOS MUNICIPIOS DE LA UVITA, BOAVITA Y SOATÁ Protección con posibilidades de explotación de madera Extracción mineral Ganadería ovina, caprina y vacuna intensiva mayoritariamente Ganadería ovina, vacuna semiextensiva y caprina extensiva mayoritariamente Policultivo clima calido con acceso directo a aguas Policultivo clima calido sin acceso directo a aguas Policultivo clima medio con acceso directo a aguas Policultivo clima medio sin acceso directo a aguas Policultivo clima frío con acceso directo a aguas 189

11 4.7 APROXIMACIÓN CONCEPTUAL AL ANÁLISIS DE LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN AGROPECUARIA A NIVEL PREDIAL Muestra Numero Muestra Número Muestra Número Análisis de las muestras RELACIÓN ENTRE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN Y SUBPAISAJES Relación de subpaisajes para el sistema protección con posibilidades de explotación de madera Relación de subpaisajes para el sistema Ganadería ovina, caprina y vacuna intensiva mayoritariamente Relación de subpaisajes para el sistema Ganadería ovina, vacuna semiextensiva y caprina extensiva mayoritariamente Relación de subpaisajes para el sistema Extracción mineral Relación de subpaisajes para el sistema Policultivo clima medio sin acceso directo a aguas ANÁLISIS DE RESULTADOS, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES COMPARACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LA CARACTERIZACIÓN Y LOS DIAGNÓSTICOS AGROPECUARIOS ACTUALES Zona de media baja y baja productividad Zonas de media productividad Zonas de alta productividad CONCLUSIONES RECOMENDACIONES 214

12 BIBLIOGRAFÍA 217 ANEXOS 223

13 LISTA DE CUADROS Pág. 2. MARCO TEÓRICO Cuadro 1. Composición de la Fisiografía y ciencias afines. 35 Cuadro 2. Componentes socioeconómicos y biofísicos para el análisis de los sistemas de producción y extracción. 43 Cuadro 3. Clasificación de los sistemas productivos de acuerdo con las diversas actividades de los sectores de la economía. 45 Cuadro 4. Propuesta metodológica para análisis de los sistemas de producción municipal DISEÑO CONCEPTUAL Y METODOLÓGICO DEL MODELO ORIENTADO A OBJETOS Cuadro 5. Presentación de las clases. 88 Cuadro 6. Clase Suelo. 90 Cuadro 7. Clase Geoestructura. 91 Cuadro 8. Clase provincia fisiográfica. 92 Cuadro 9. Clase unidad climática. 93 Cuadro 10. Clase gran paisaje. 94 Cuadro 11. Clase paisaje. 95 Cuadro 12. Clase subpaisaje. 96 Cuadro 13. Clase uso y cobertura. 97

14 Cuadro 14. Clase cuerpo de agua. 98 Cuadro 15. Subclase drenaje. 99 Cuadro 16. Subclase canal. 100 Cuadro 17. Subclase laguna. 101 Cuadro 18. Subclase embalse. 102 Cuadro 19. Subclase pantano. 103 Cuadro 20. Clase infraestructura transporte. 104 Cuadro 21. Clase producto. 106 Cuadro 22. Clase mercado. 107 Cuadro 23. Clase zona rural. 108 Cuadro 24. Clase predio. 109 Cuadro 25. Clase sistema de producción agropecuaria CASO DE ESTUDIO, MUNICIPIOS DE LA UVITA, BOAVITA Y SOATÁ Cuadro 26: Parámetros definidos en la creación de Feature Datasets. 147 Cuadro 27. Relación de los Shapefiles y los datasets al que pertenecen. 150 Cuadro 28: Relación de asignación de usos a las coberturas de la clasificación base. 160 Cuadro 29: Definición de los Sistemas de Producción agropecuaria a partir del Uso y Cobertura del suelo y criterios adicionales. 172 Cuadro 30. Resultados de la selección en el sistema protección con posibilidades de explotación de madera. 201 Cuadro 31. Resultados de la selección en el sistema Ganadería ovina, caprina y vacuna intensiva mayoritariamente. 202

15 Cuadro 32. Resultados de la selección en el sistema Ganadería ovina, vacuna semiextensiva y caprina extensiva mayoritariamente. 203 Cuadro 33. Resultados de la selección en el sistema Extracción mineral. 204 Cuadro 34. Resultados de la selección en el sistema Policultivo clima medio sin acceso directo a aguas. 205

16 LISTA DE FIGURAS Pág. 2. MARCO TEÓRICO Figura 1. Representación de una clase en UML. 80 Figura 2. Representación de un objeto en UML 81 Figura 3. Representación de un paquete en UML 81 Figura 4. Representación de una anotación en UML 82 Figura 5. Representación de algunas relaciones en UML DISEÑO CONCEPTUAL Y METODOLÓGICO DEL MODELO ORIENTADO A OBJETOS Figura 6. Modelo teórico, orientado a objetos para caracterizar los sistemas de producción agropecuaria CASO DE ESTUDIO, MUNICIPIOS DE LA UVITA, BOAVITA Y SOATÁ Figura 7. Mapa de zona de estudio. 123 Figura 8. Mapa de Provincia Fisiográfica. 125 Figura 9. Mapa de Unidades Climáticas. 127 Figura 10. Mapa de Gran Paisaje. 129 Figura 11. Mapa de Paisaje. 132 Figura 12. Mapa de Suelos. 134 Figura 13. Mapa de Uso y cobertura. 137

17 Figura 14. Cartografía Básica de la zona de estudio. 139 Figura 15. Estructura de tenencia de la tierra. 141 Figura 16. Cartografía predial del Norte de Soatá. 143 Figura 17. Proceso para la creación de un dataset. 146 Figura 18. Procedimiento para importar Shapefiles a una geodatabase. 149 Figura 19. Procedimiento previo a la importación de información de predios. 152 Figura 20. Procedimiento para la creación de una Object Class. 154 Figura 21. Esquema de intersecciones para obtener Sub-Paisajes. 156 Figura 22. Intersect two layers * en GeoProcessing Wizard. 157 Figura 23. Dissolve Features Based on an Attribute en GeoProcessin Wizard. 161 Figura 24. Procedimiento para la creación de una Relationship Class. 164 Figura 25. Modelo orientado a objetos utilizado en ArcGis 8.3, 177 Figura 26. Mapa final de sistemas de producción. 180 Figura 27. Predio muestra numero Figura 28. Predio muestra numero Figura 29. Predio muestra número Figura 30. Parámetros para la selección de subpaisajes que están dentro de un sistema de producción. 200 Figura 31. Mapa de zonas de productividad del municipio de Soatá. 208

18 LISTA DE ANEXOS Pág. ANEXO 1. CLASIFICACIÓN DE ZONAS DE VIDA 223 ANEXO 2. DOMINIO DEL ATRIBUTO geoestructura 224 ANEXO 3. DOMINIO DEL ATRIBUTO nombre 224 ANEXO 4. DOMINIO DEL ATRIBUTO zonadevida 224 ANEXO 5. DOMINIO DEL ATRIBUTO unidadclimatica 225 ANEXO 6. DOMINIO DEL ATRIBUTO regionclimatica 225 ANEXO 7. DOMINIO DEL ATRIBUTO granpaisaje 226 ANEXO 8. DOMINIO DEL ATRIBUTO paisaje 226 ANEXO 9. DOMINIO DEL ATRIBUTO erosion 227 ANEXO 10. DOMINIO DEL ATRIBUTO nombredeucs 227 ANEXO 11. DOMINIO DEL ATRIBUTO relieve 228 ANEXO 12. DOMINIO DEL ATRIBUTO pendientes 228 ANEXO 13. DOMINIO DEL ATRIBUTO uso 229 ANEXO 14. DOMINIO DEL ATRIBUTO articulaciónconelmercado 229 ANEXO 15. DOMINIO DEL ATRIBUTO destino 230 ANEXO 16. DOMINIO DEL ATRIBUTO intermediacion 230 ANEXO 17. DOMINIO DEL ATRIBUTO tipo 230 ANEXO 18. DOMINIO DEL ATRIBUTO nivel 231 ANEXO 19. DOMINIO DEL ATRIBUTO municipio 231 ANEXO 20. DOMINIO DEL ATRIBUTO sistemadeproduccion 232

19 ANEXO 21. LEYENDA DEL MAPA GEOLÓGICO DE LOS MUNICIPIOS DE LA UVITA, BOAVITA Y SOATÁ 233 ANEXO 22. DESCRIPCIÓN DE LAS UNIDADES CARTOGRÁFICAS DE SUELOS O SUBPAISAJES 234

20 INTRODUCCIÓN La producción agropecuaria se constituye en el primer peldaño de la escalera de satisfacción de necesidades básicas de la población mundial. Al enmarcarse dentro del sector primario de la economía, constituye la base de la obtención de productos alimenticios y materia prima para procesos posteriores, por tanto, es fundamental el papel del Estado en la protección e impulso de desarrollo a este sector, labor que debe apoyarse de tecnología actualizada para obtener una visión de las características y sus procesos que originan dicha producción agropecuaria. El insumo principal en la producción agropecuaria lo constituye la tierra, recurso natural que con el paso del tiempo se ha convertido en escaso, por tanto, se hace necesaria una administración eficiente, reto que fue asumido por las naciones del mundo ya hace varias décadas imponiendo límites racionales al uso que se le da al suelo. En el caso colombiano, la Constitución de 1991 le otorga al Estado la obligación de proteger el recurso tierra y sus condiciones para las generaciones futuras, en donde la formulación se consigna en documentos denominados Planes de Ordenamiento Territorial que representan los lineamientos generales del uso y ocupación del territorio para el mediano y largo plazo. El análisis de los sistemas de producción agropecuaria constituye un componente fundamental para la formulación de políticas de uso y ocupación del suelo, describiendo el comportamiento del sector agropecuario, identificando sus debilidades, fortalezas y limitaciones al crecimiento del sector. Dicho proceso debe ser soportado por herramientas tecnológicas adecuadas para la obtención de 7

21 resultados óptimos debido a la complejidad de su análisis. En Colombia, la implementación de estas herramientas no se ha establecido debido a diferentes causas, entre las que se encuentran la escasez de recursos económicos por parte de entidades encargadas del desarrollo agrario, las cuales se convierten en excusas para la utilización de metodologías convencionales. La utilización de herramientas SIG permite el procesamiento y análisis de datos espaciales de manera íntegra, así los profesionales de las ciencias de la tierra representan la superficie terrestre y sus características basándose en las relaciones espaciales existentes. En la actualidad la representación del espacio por medio de modelos orientados a objetos en los SIG, es la que más se acerca al comportamiento natural de los elementos debido a su facilidad en el manejo de objetos, clases y atributos que enriquece el análisis y la comprensión de sistemas naturales y sociales como son los de producción agropecuaria. El presente documento contiene un análisis de los sistemas de producción agropecuaria en tres municipios del norte de Boyacá, realizado a través de una caracterización y está dividido en cinco capítulos, en el primero presenta las generalidades de la investigación además del estado del arte, en el segundo capítulo se busca obtener un nivel de referencia adecuado para la comprensión integral de la temática, presentando conceptos básicos de sistemas de producción agropecuaria, ordenamiento territorial, sistemas de información geográfica y modelamiento orientado a objetos; en el tercer capítulo se exponen las variables físicas, socioeconómicas y las relaciones que componen el modelo orientado a objetos que describiría el comportamiento de los sistemas de producción en el fundamento teórico ó conceptual. 8

22 A partir del cuarto capítulo se inicia el trabajo específico con la información de los municipios de La Uvita, Boavita y Soatá del departamento de Boyacá, se realizan las modificaciones necesarias al modelo teórico inicial, se crea la Geodatabase sobre la que se realiza el análisis de la información y se realizan unos análisis adicionales a nivel de predio; el quinto y último capítulo reúne la comparación entre este estudio y los resultados presentados en el Plan Básico de Ordenamiento Territorial de Soatá, junto con las conclusiones y recomendaciones finales. 9