II METODOLOGIA. Figura 2.1 Mapa de ubicación de la cuenca del Río Atoyac Oaxaca

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1 EVALUACIÓN DEL CAMBIO DE USO DE SUELO EN LA CUENCA DEL RIO ATOYAC DE OAXACA, A TRAVÉS DE UN SIG. Villarreal Hernández Diana. R. 1, Belmonte Jiménez S. I. 1 y Ladrón de Guevara M. 1. Centro Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional (CIIDIR_Oaxaca) 1. Instituto Politécnico Nacional. dianasmile_villarreal@hotmail.com RESUMEN El empleo de la teledetección es una herramienta valiosa en diversos campos de la investigación científica y el desarrollo tecnológico; una de las múltiples aplicaciones es el estudio del cambio de uso de suelo, los cuales sin duda en su mayoría han sido provocados por la actividad antropogénica, tal es el caso de la Cuenca del Rio Atoyac de Oaxaca, que presenta la siguiente problemática: crecimiento de la población, la explotación del agua subterránea, erosión de los suelos, prácticas agrícolas incompatibles con la zona, falta de prácticas de conservación de suelo y de recursos naturales, la construcción de obras hidráulicas de aguas residuales de origen urbano arrojadas a los arroyos que confluyen en el río Atoyac son algunos de los factores presentes en la cuenca. El estudio se realizó durante un periodo de 15 años usando el SIG Idrisi con el objeto de identificar las áreas que han sufrido los procesos de cambio de uso de suelo, lo cual ha influido en la modificación de los procesos de escurrimientos de agua en la cuenca. En quince años la cobertura de bosques se redujo en un 11.29%, mientras que la mancha urbana se incrementó en 6.85%. Palabras clave: SIG, cuenca, cambio, uso-suelo. I INTRODUCCION El análisis de los cambios de uso de suelo constituye una herramienta eficaz para las organizaciones, gobiernos, organismos responsables de un determinado territorio en cuanto al manejo de los recursos naturales ya que describe el escenario a la cual está sometida un área determinada con lo que se genera información básica para el desarrollo de planes, programas o proyectos económicos, sociales y políticos, como son la distribución del crecimiento poblacional, construcción de infraestructura, generación de carreteras, actividades económicas, entre otras. El objetivo del presente trabajo consistió en analizar de manera espacial y temporal los cambios de uso de suelo en la Cuenca del Río Atoyac en el periodo de 15 años de 1990 a 2005 a nivel de cuenca hidrográfica debido a que se determinó como límite topográfico el parteaguas, como lo describe Aparicio (1997) y Llamas (1989) es un espacio geográfico delimitado por las partes altas lo que genera una red de drenaje que tienen una única desembocadura o salida. II METODOLOGIA Área de estudio: La cuenca del Río Atoyac de Oaxaca tiene 3,727 km 2 de área superficial, la cual representa el 3.9 % de la superficie estatal, se localiza al sureste de la República Mexicana en la porción centro del Estado de Oaxaca, en la región hidrológica número 20 Costa Chica-Río Verde, figura 2.1 entre las coordenadas: 16 o y 17 o longitud oeste, y 97 o 8 54 y 96 o 11 1 latitud norte. Las coberturas de uso de suelo presentes en la zona son bosque, agricultura, agua, zona urbana y pastizales. En tanto que los tipos de suelo regosol, luvisol, cambisol, feozem, litosol y vertisol. Siendo la corriente más representativa el Río Atoyac. Figura 2.1 Mapa de ubicación de la cuenca del Río Atoyac Oaxaca Para el análisis de los cambios de cobertura y uso de suelo en el periodo de 15 años de 1990 a 2005 se utilizó el software Idrisi del Sistema

2 de Información Geográfica (SIG) utilizado también por Torres et al. (2009), iniciando con la delimitación de la cuenca a partir del Modelo Numérico de Altitud (MNA) con una resolución espacial de 3 arcos de segundo (aproximadamente 90 metros), se trató la imagen (resolución, proyección y corte), para finalmente utilizar una resolución de 100 metros, para esto se obtuvo el límite de la cuenca en base al punto de desembocadura ubicado en las coordenadas: lat. 16 o y long 96 o 52 3, utilizando el módulo delimitación de cuenca Franco (2008), posteriormente se procedió a determinar los parámetros fisiográficos Reclasificación de coberturas Se utilizaron dos imágenes Landsat Thematic Maper (TM) y dos imágenes Enhanced Thematic Mapper (ETM + ) de las fechas correspondientes a: 29 de abril de 1990 y 21 de marzo de 2005, con una resolución espacial de 28.5 metros, a las cuales se les dio tratamiento para finalmente utilizar una resolución de 100 metros. Para obtener las categorías de uso de suelo se determinó utilizar la imagen compuesta RGB 742, por presentar mejor características en la identificación de coberturas las cuales se mencionan a continuación: Bosque, Agricultura, Agua, Zona urbana y Pastizal. Terminado este proceso se generó un cuadro de comparación de firmas espectrales utilizando el modulo Sigcomp. Después, se empleó el clasificador de máxima probabilidad (MAXLIKE) desarrollado con base a la estadística bayesiana que presentó mejores resultados. Este clasificador evalúa la probabilidad que un cierto píxel pertenezca a una categoría y entonces lo clasifica a la categoría con la más alta probabilidad de pertenencia. Debido a que la imagen resultante se mostraba muy pixelada (efecto conocido como sal y pimienta), es decir se presentan pixeles esparcidos (áreas pequeñas) dentro de otro tipo de coberturas (áreas más extensas) se aplicó un filtrado, el filtro moda. Posteriormente se realizó un análisis de los cambios de coberturas del suelo empleando el modulo Land Change Modeler, para el análisis de las pérdidas y ganancias por cobertura. III RESULTADOS Y DISCUSIÓN Se generó la tabla I donde muestra los parámetros de la Cuenca del Río Atoyac. Según (Campos, 1992) una cuenca con un área de 2500 a 5000 km 2 se considera grande, por lo que se determinó que ésta pertenece a dicha categoría por el área mostrada en la tabla I. El valor del coeficiente de compacidad (Kc)= 2.2 (tabla I) determina que la cuenca es alargada debido a que si el valor de kc=1 a 1.25 es circular y con forme su valor crece se vuelve alargada Ortiz (1996) y Hermelin (2005). Tabla I. Parámetros generados para la cuenca del Río Atoyac Oaxaca. Características Nomenclatura 1 Superficie de la A_km cuenca (km 2 ) Perímetro (km) P_km Elevación media de la cuenca (msnmm) Pendiente media de la cuenca ( 0 ) Pendiente media de la cuenca (%) Coeficiente de compacidad Relación de circularidad Relación hipsométrica Longitud del eje del rio principal (km) Longitud directa del ri principal (km) Coeficiente de sinuosidad hidráulico Elevación máxima (msnmm) Elevación mínima Pendiente promedio Tiempo de concentración de Kirpich (hr) Tiempo de concentración de California Highways and Publics Works (hr) Em_m Pm_g Pm_p Kc 2.2 Rci 0.21 Rh 2.79 Lc_km La_km Sh 0.97 Emx_n 2188 Emn_n Sc Tc_Kirpich_h Tc_CHPW_h 22.77

3 Las figuras 3.1 y 3.2,muestran los mapas de superficie y distribución espacial obtenidos en la reclasificación de coberturas para los años 1990 y 2005, obteniéndose el área en Kilómetros cuadrados (Km 2 ) por cobertura superficial las cuales se muestran en la tabla II y III. Tabla III. Área por cada clase de cobertura Cobertura 2005 Bosque Agricultura Agua Zona urbana Pastizal De acuerdo a los datos anteriores se analizo las pérdidas y ganancias por categoría de cobertura la cual se muestra en la tabla IV y su representación gráfica en la figura 3.3 Figura 3.1. Imágenes clasificadas y filtradas de cobertura de uso de suelo Tabla IV Incrementos y decrementos por tipo de cobertura. Cobertura Incremento Bosque Agricultura Agua Zona urbana Pastizal Figura 3.2 Imágenes clasificadas y filtradas de cobertura de uso de suelo Tabla II. Áreas por cada clase de cobertura 1990 Cobertura 1990 Bosque Agricultura Agua Zona urbana Pastizal Figura 3.3 Cambios netos entre 1990 y 2005 de acuerdo al tipo de cobertura. Como se puede observar la cobertura con mayor incremento en porcentaje fue el agua el cual puede ser relativamente despreciable ya que las áreas no son significativamente

4 grande como se puede observar en la gráfica, además de que las imágenes procesadas fueron tomadas en diferentes años con lo que se deduce que en esas dos fechas incremento la precipitación el día de la toma de la imágenes con lo cual fueron incrementados los de cuerpos de aguas superficiales como presas más no necesariamente el aumento el agua subterráneas. Por lo que se puede decir que la zona urbana fue la que mayor incremento tuvo en porcentaje en 92.89% y las coberturas con perdidas fue la de bosque % y pastizal con %, aunque en porcentaje es representativo por tipo de cobertura se puede ver que en cuestión de áreas de kilometro la cobertura que mas perdió fue la de bosque con km 2 a diferencia de km 2. Para el análisis de los cambios netos por cada tipo de cobertura, es decir las contribuciones y perdidas específicamente se pueden observar en la tabla V. Tabla V. Contribución por coberturas al cambio de cada una. Coberturas Coberturas Km 2 Bosque Agricultura Agua Zona urbana Pastizal Agricultura Bosque Agua Zona urbana Pastizal Agua Bosque 0.67 Agricultura 0.60 Zona urbana 0.63 Pastizal 0.30 Zona urbana Bosque Agricultura Agua Pastizal 0.21 Pastizal Bosque 6.15 Agricultura Agua Pastizal -021 Los datos en el cuadro V muestran que la cobertura que contribuyo a la disminución del bosque fue la agricultura, así mismo la cobertura que contribuyó a que aumentara fue la de bosque. En la zona urbana la cobertura que más contribuyó a su aumento fue la agricultura, estos resultados son coherentes porque generalmente la primera cobertura presente es bosque posteriormente pasa a agricultura para finalmente ser utilizada como zona urbana, cabe decir que esto no sucede en todos los casos, dependiendo de la zona y sus características propias de la región. IV CONCLUSIONES Los cambios de uso de suelo en el periodo de 1990 a 2005 revelan un aumento en la extensión de superficie de la cobertura de la zona urbana lo cual trae consigo repercusión en la demanda de recursos naturales de la cuenca, así como la generación de desechos los cuales son vertidos a la corriente principal. Aunado a esto la reducción de áreas de bosque, conjuntamente con los cambios de las otras coberturas contribuyen a la modificación del ciclo hidrológico de la cuenca, los cuales se manifiestan en una menor capacidad de infiltración y un mayor coeficiente de escurrimiento. Estudiar los cambios mediante un SIG permite simular que es lo que está sucediendo en la cuenca de forma aproximada, así la generación de información servirá para las instituciones, organismos o gobiernos quienes podrán considerarlo en la toma de decisiones V BIBLIOGRAFIA Aparicio, F.J Fundamentos de hidrología de superficie. Limusa. México Campos, A. (1992). Proceso del ciclo hidrológico. 2ª reimpresión. Editorial Universitaria Potosina. Universidad Autónoma de San Luis Potosí. San Luis Potosí, México. pp

5 Franco, P.R. (2008). Concepción e implementación de un módulo hidrogeomático para la disponibilidad de recursos hídricos. Tesis doctorado. Centro Interamericano de Recursos del Agua, Facultad de Ingeniería de la UAEMex. México. Hermelin, A. M. (2005). Desastres de origen natural en Colombia Editorial EAFIT. Llamas, J., Hidrología general. Principios y aplicaciones. 1ª Ed. Universidad Autónoma del Estado de México. Toluca, México. pp Ortiz, A. R Glosario geohidrológico. Editorial Universitaria Potosina. Universidad Autónoma de San Luis Potosí. San Luis Potosí, México. pp. 41 Torres, V. M.A., Prol-Ledesma, R.M. y García L. D. Three decades of land use variations in México City. International. Journal. Remote Sensing. Vol.3. No