GENERACIÓN DE CARTOGRAFÍA TEMÁTICA Y GEOGRÁFICA PARA EL ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL EN LA CONSTRUCCIÓN VÍAL DE LA PERIMETRAL VILLAGARZÓN - PUTUMAYO

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1 TEMÁTICA Y GEOGRÁFICA PARA EL ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL EN LA CONSTRUCCIÓN VÍAL DE LA PERIMETRAL VILLAGARZÓN - PUTUMAYO FABIAN ENRIQUE SUÁREZ OTALVARO CÓDIGO: HELMAN ANDREI RUBIANO CÓDIGO: UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES INGENIERÍA TOPOGRÁFICA BOGOTÁ 2018

2 TEMÁTICA Y GEOGRÁFICA PARA EL ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL EN LA CONSTRUCCIÓN VÍAL DE LA PERIMETRAL VILLAGARZÓN - PUTUMAYO FABIAN ENRIQUE SUÁREZ OTALVARO CÓDIGO: HELMAN ANDREI RUBIANO CÓDIGO: Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de: INGENIERO TOPOGRÁFICO Director: ING. M.Sc. WILLIAN BARRAGAN ZAQUE. UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES INGENIERÍA TOPOGRÁFICA BOGOTÁ 2018

3 ÍNDICE GENERAL Introducción Capitulo: Descripción del proyecto Planteamiento del problema Justificación Objetivos Objetivo General Objetivos Específicos Capitulo: Estructuración del proyecto Localización geográfica del proyecto Marco conceptual Marco teórico Sistemas de Información Geográfica (SIG) Base de Datos Geográfica (Geodatabase Gdb) Técnicas de recolección de Información geográfica Mapa Temático Estudio de Impacto Ambiental (EIA) Modelo de Almacenamiento Geográfico Marco Legal Capitulo: Metodología Diagrama de flujo de trabajo Recopilación de la Información Información Primaria Información Secundaria Procesamiento de la información en Oficina... 30

4 3.3.1 Descargue de la información de GPS Digitalización de Capas Geográficas de temáticas del estudio Interpretación de Imágenes Satelitales y Orto fotos para la identificación de Coberturas de la Tierra Análisis con geo procesamiento para la obtención de mapas de Zonificación Metadatos y Perfil de Metadato Institucional Plantillas MXD en ArcGis de los Planos Temáticos Salidas Gráficas en PDF de Planos Temáticos Capitulo: Resultados Capitulo: Análisis de Resultados Capitulo: Conclusiones Bibliografía... 48

5 Índice de Ilustraciones Ilustración 1. Localización del proyecto Ilustración 2. Sistema de Información Geográfica Ilustración 3. Estructura de la Geodatabase Ilustración 4. Técnicas de recolección de información Ilustración 5. Mapa Temático Ilustración 6. Diagrama de la Metodología Ilustración 7. Mapa Temático Ilustración 8. Digitalización Cartografía Base IGAC Ilustración 9.Archivo KMZ para Campo Ilustración 10.Plataforma SIG-OT Mapas Temáticos Ilustración 11.Geoportal del Servicio Geológico Colombiano Ilustración 12.Geoportal Tremarctos - Colombia Ilustración 13.Geoportal del SIAC Ilustración 14.GPX de Información descargada del navegador Ilustración 15.Digitalización de Features Class en ArcGis Ilustración 16.Interpretación de Coberturas Metodología Corine Land Cover Ilustración 17. Herramienta de Análisis de ArcGis Ilustración 18. Sensibilidad Medio Abiótica Ilustración 19. Sensibilidad Medio Biótica Ilustración 20. Sensibilidad Medio Socioeconómica Ilustración 21. Zonificación Ambiental Ilustración 22. Zonificación de Manejo Ambiental Ilustración 23. Metadato Institucional de las Capas Geográficas Ilustración 24. Plantilla MXD en ArcGis de Planos Temáticos Ilustración 25. Salidas gráficas en PDF de los planos temáticos Ilustración 26. GDB Temática Ilustración 27. Plantilla MXD de los planos temáticos Ilustración 27. PDF de la Salida gráfica Ilustración 29. Metadatos de las capas geográficas... 46

6 Índice de Tablas Tabla 1. Criterios de la Zonificación Abiótica Tabla 2. Rangos de Sensibilidad medio abiótico, y áreas identificadas Tabla 3. Criterios de la Zonificación Biótica Tabla 4. Rangos de Sensibilidad medio Biótico, y áreas identificadas Tabla 5. Criterios de la Zonificación Socioeconómica Tabla 6. Rangos de Sensibilidad medio Socioeconómico, y áreas identificadas.. 38 Tabla 7. Zonificación Ambiental Tabla 8. Áreas por unidad de manejo ambiental en el área de influencia del proyecto PALABRAS CLAVE SIG SHAPEFILE GEODATABASE ARCGIS DRONE ANLA LANDSAT MXD Sistema de información geográfico. Formato estándar para el intercambio de información geográfica. Sistema Gestor de Base de Datos. Software utilizado para el procesamiento de datos espaciales Vehículo aéreo piloteado remotamente. Autoridad nacional de licencias ambientales. Satélite Espacial para observación de la tierra. Archivo es un documento ArcMap y hace referencia al mismo como un documento de mapa FEATURE CLASS Las clases de entidad son conjuntos homogéneos de entidades comunes, cada una con la misma representación espacial, tal como puntos, líneas o polígonos y un conjunto común de columnas de atributos. 6

7 Introducción Para la ejecución de todo proyecto vial se requiere de permisos y licenciamientos ambientales que otorgan las autoridades ambientales en Colombia, la entidad que regula la viabilidad para la ejecución de cualquier proyecto constructivo es la Agencia Nacional de Legislación Ambiental (ANLA). Esta entidad es la encargada revisar todos los estudios ambientales y otorgar las respectivas licencias que se requieren en los proyectos viales que ejecutan las concesiones. Para un estudio de impacto ambiental se requiere realizar el diligenciamiento y la información espacial requerida por el Modelo de Almacenamiento Geográfico o Modelo de datos del ANLA. Este modelo hace parte integral de la metodología general para la elaboración y presentación de estudios ambientales cuyas indicaciones de diligenciamiento y presentación están contenidas en el Manual de Seguimiento Ambiental de Proyectos. La finalidad de este proyecto es para la construcción de infraestructura vial de la perimetral de Villagarzón, es la elaboración de la cartografía de acuerdo al modelo de almacenamiento geográfico a partir de información recopilada en campo y la adquisición de insumos cartográficos de imágenes satelitales de alta resolución generadas con DRONE suministradas por la concesión e información secundaria mediante servicios Online o Web Map Service por las entidades que manejan servicios cartográficos como el IGAC, IDEAM, IDIGER, SGC, HUMBOLT, entre otras. En la generación de la cartografía se van a aplicar procedimientos de análisis de información espacial para cada una de las temáticas mediante procesos en el Software ArcGis 10.3 que son de digitalización, interpretación de imágenes satelitales, superposiciones y geoprocesamientos. (Dávila, 2017) (Geoespaciales, 2017) 7

8 Realizando cada uno de estos procesos se genera como producto final una Geodatabase de Cartografía Base y una Geodatabase de la cartografía temática con cada uno de los componentes que requiere el estudio. Partiendo de estas Geodatabase se generan plantillas MXD, donde se elaborarán los mapas finales exportados en PDF. Para la ejecución del proyecto se requiere de amplio conocimiento y gran experiencia en cartografía, topografía y metodologías para estudios ambientales, también un excelente manejo del software ArcGis 10.3 para el procesamiento de información, manejo de bases de datos e interpretación de imágenes satelitales, garantizando así un producto final completo, veraz e íntegro que cumpla con los requerimientos exigidos por el cliente y la autoridad ambiental. 1 Capitulo: Descripción del proyecto 1.1 Planteamiento del problema Las carreteras conforman uno de los elementos básicos en las estrategias del desarrollo regional y nacional ya que se consideran como uno de los principales elementos potenciadores en la modificación de los usos del suelo y el espacio. Sin embargo, las vías son construidas bajo una concepción lineal que, aunque buscan la conformación de una red de comunicación para las diferentes regiones y mejorar la calidad de vida mediante la actividad económica en el país, se subestima la necesidad de integrarse con otras actividades que el área de influencia de la vía pueda afectar generando cambios indeseados y proporcionando desperdicios de recursos naturales y oportunidades. Se requiere entonces de análisis que evalúen íntegramente las regiones que pueden verse afectadas, enriqueciendo así el análisis de beneficio costo mediante 8

9 la incorporación de criterios ambientales y socioculturales que normalmente son ignorados en los estudios. Las vías deben ser diseñadas y proyectadas teniendo en cuenta los impactos ambientales que pueden presentarse a un largo plazo, dentro del marco de un desarrollo sostenible que comprenda la importancia del mantenimiento de la calidad ambiental y los recursos naturales del entorno. 1.2 Justificación Desde la perspectiva de la ingeniería, los estudios de impacto ambiental para proyectos viales permiten ampliar los criterios para la planeación teniendo en cuenta los aspectos derivados de la construcción. Es de gran importancia conocer el alcance que genera sobre la naturaleza y su entorno la modificación por la ejecución de un proyecto vial. Analizar un proyecto vial desde todas sus etapas como son la planeación, caracterización, factibilidad, diseño y construcción, haciendo seguimiento a los impactos ambientales aplicando técnicas de procesamiento de información geográfica, generación de cartografía e involucrando el conocimiento como ingeniero teniendo en cuenta los aspectos sociales, culturales, ecosistémicos y normativos fortalece la formación como profesional. Se propone afianzar y emplear el conocimiento como ingeniero para el desarrollo óptimo del proyecto, concientizar a la ingeniería que los estudios ambientales y la cartografía como un producto principal para la toma de decisiones ambientales y que a largo plazo sirvan y contribuyan para el desarrollo de la sociedad. 9

10 1.3 Objetivos Objetivo General Generar cartografía temática y geográfica mediante herramientas SIG de la perimetral Villagarzón teniendo en cuenta el Modelo de Almacenamiento de Datos Geográficos del ANLA Objetivos Específicos Recopilar información cartográfica de entidades oficiales y planes de ordenamiento territorial. Interpretar capas temáticas mediante imágenes satelitales descargadas de una plataforma Web Servicie o fotografías áreas tomadas por DRONE. Digitalizar, importar y estructurar la información geográfica de acuerdo al modelo de datos del ANLA en la Geodatabase utilizando las herramientas del software ArcGis Realizar la producción cartográfica de mapas, geodatabase y metadatos según metodología de la guía ambiental del ANLA. 10

11 2 Capitulo: Estructuración del proyecto 2.1 Localización geográfica del proyecto El área donde se desarrollará el proyecto de estudio se localiza en el municipio de Villagarzón del de departamento del Putumayo y se muestra el trazado que tendrá la perimetral como se muestra en la Ilustración 1. Con esta vía se permitirá el paso al municipio de Mocoa sin necesidad de ingresar a la zona urbana del municipio de Villagarzón. Ilustración 1. Localización del proyecto Fuente - Autoría Propia 11

12 2.2 Marco conceptual El término cartografía se ha venido empleando durante cientos de años con criterios más o menos amplios, dependiendo del perfil profesional de las personas que lo han utilizado, tanto por su experiencia con los mapas como del tipo o nivel de uso del mismo. El primer y más elemental objetivo que persiguió la cartografía fue el representar zonas importantes para el hombre que sirvieran en su orientación. Posteriormente este criterio se ha ampliado, representando además fenómenos - que el hombre tiene en cuenta en sus decisiones, tanto visibles (un bosque, un río, una costa) como no visibles (líneas de límites municipales, por ejemplo). De forma genérica el concepto de cartografía, por tanto, se puede considerar como un sistema de comunicación. De una forma más precisa, de acuerdo con la Asociación Cartográfica Internacional (ACI), se define como el conjunto de estudios y operaciones científicas, artísticas y técnicas que intervienen a partir de resultados de las observaciones directas o de la explotación de una documentación existente, en el establecimiento de mapas, planos y otras formas de expresión, así como en su utilización. (IGAC, 2007). La elaboración de la cartografía para un estudio ambiental contempla también la interpretación de imágenes satelitales de alta resolución que son descargadas o adquiridas dependiendo la temática, la mayoría de imágenes satelitales que se utilizan para la interpretación son las imágenes LANDSAT 8, que mediante combinación de bandas y la aplicación de técnicas de percepción remota se generan productos cartográficos. Dependiendo el tipo de escala que se requiera la cartografía y la resolución espacial que indique el estudio se utilizan fotografías áreas capturadas por DRONES. 12

13 Cuando necesitamos actualizar la cartografía a escalas de gran detalle para la planificación urbana ó para el seguimiento de obras, siempre podemos contar con vuelos aéreos o imágenes de satélite de alta resolución. Surgirá entonces la pregunta de cuál alternativa escoger. En este punto debemos analizar las características que más pueden influir en los costos de adquisición y procesamiento para obtener los productos que necesitamos. Entre estas características tendremos por ejemplo; escala de los productos finales, periodicidad de tomas en casos de seguimiento, dimensiones del área, etc. (Rejano, 2015). Teniendo en cuenta que hay gran variedad de formatos, software y tecnologías para la generación de cartografía, la entidad ANLA estableció un modelo de datos estandarizado para los estudios de impacto ambiental en una Geodatabase que contempla todos los parámetros y criterios que requiere cada estudio y así sea más óptima la revisión y validación y almacenamiento de la información cartográfica para esta entidad. El modelo de almacenamiento de datos geográficos es un modelo que permitirá el almacenamiento de información geográfica, cartográfica y alfanumérica para el desarrollo de funciones y procesos necesarios en el tratamiento de la información geoespacial, como son la gestión, consulta y análisis a través de software SIG y aplicativos webs. El Modelo de Almacenamiento Geográfico comprende el conjunto de datos de información vectorial, raster, alfanumérica, metadatos y mapas que puede ser entregada por los usuarios. (ANLA, 2016). La metodología que se aplicara es el análisis, digitalización y procesamiento de la información adquirida mediante servicios web, información primaria capturada en terreno e interpretación de imágenes satelitales, cada uno de estos insumos serán incluidos en la geodatabase teniendo en cuenta el modelo de datos geográfico y la metodología general para la elaboración de estudios ambientales. Es de gran importancia el aporte que tiene el Ingeniero Topográfico para la toma de decisiones, la integridad de la información y el cumplimiento de la entrega del producto cartográfico, aplicando cada una de las bases, herramientas y conocimientos que se han adquirido en todo el periodo de aprendizaje. 13

14 2.3 Marco teórico Sistemas de Información Geográfica (SIG). Un sistema de información geográfica, es un conjunto de herramientas que integra y relaciona diversos componentes (usuarios, hardware, software, procesos) que permiten la organización, almacenamiento, manipulación, análisis y modelización de grandes cantidades de datos procedentes del mundo real que están vinculados a una referencia espacial, facilitando la incorporación de aspectos socialesculturales, económicos y ambientales que conducen a la toma de decisiones de una manera más eficaz. El SIG funciona como una base de datos con información geográfica (datos alfanuméricos) que se encuentra asociada por un identificador común a los objetos gráficos de los mapas digitales. De esta forma, señalando un objeto se conocen sus atributos e, inversamente, preguntando por un registro de la base de datos se puede saber su localización en la cartografía. (Canul, 2015) Ilustración 2. Sistema de Información Geográfica. Fuente - (Canul, 2015) La razón fundamental para utilizar un SIG es la gestión de información espacial. El sistema permite separar la información en diferentes capas temáticas y las almacena independientemente, permitiendo trabajar con ellas de manera rápida y sencilla, facilitando al profesional la posibilidad de relacionar la información 14

15 existente a través de la topología geoespacial de los objetos, con el fin de generar otra nueva que no podríamos obtener de otra forma Base de Datos Geográfica (Geodatabase Gdb) Es una colección de datos organizados de tal manera que sirvan para ser utilizados en aplicaciones de sistemas de información geográfica (SIG) y permitan el almacenamiento estructurado de la información, acorde a criterios espaciales para la gestión de la información Geográfica. En la geodatabase podemos encontrar los siguientes archivos, formatos o tipos de atributos: Ilustración 3. Estructura de la Geodatabase Fuente - Imágenes Google Dominio Es un conjunto de posibles valores para cierto atributo (Campo). Como un dominio restringe los valores del atributo, puede ser considerado como una restricción Formato Shapefile Es un formato estándar para el intercambio de información geográfica, que puede ser usado en software comercial o software libre. Es un formato de almacenamiento de información vectorial que guarda la localización de elementos geográficos y sus atributos. Es un formato multiarchivo Formato.gdb La extensión.gdb, corresponde a la extensión de almacenamiento físico de la información geográfica de ESRI, conocida como geodatabase. 15

16 Información Raster GENERACIÓN DE CARTOGRAFÍA Este tipo de información corresponde a cualquier imagen digital representada en celdas regulares (Pixel) Información Vectorial Es la que se puede representar mediante formas geométricas: puntos, líneas y polígonos, convirtiéndose en objetos que se pueden caracterizar mediante atributos y ser georreferenciados. La información vectorial se constituye como insumo para la generación de cartografía (mapas) y para la realización de geoprocesos y análisis espacial. También se hace referencia a Capas Geográficas para referirse a la información vectorial Metadato Los metadatos describen las características de los datos. Una forma sencilla de definirlos sería la siguiente: los metadatos son datos acerca de los datos. Estos proveen información (general o detallada) estructurada y organizada sobre un conjunto de datos, contienen elementos que describen su semántica, calidad, autor, modo de identificación, restricciones de uso, mantenimiento, sistema de referencia y contenido, entre otros. Todo esto permite consultar, evaluar, comparar, acceder y/o utilizar la información Modelo de datos geográficos. Conjunto de datos geográficos y alfanuméricos para la representación y caracterización de los elementos del mundo real, definidos y estructurados para facilitar y optimizar el almacenamiento, consulta y análisis de la información. 16

17 2.3.3 Técnicas de recolección de Información geográfica Ilustración 4. Técnicas de recolección de información Fuente - Imágenes Google Creación de datos. Las modernas tecnologías SIG trabajan con información digital. La digitalización permite la extracción de datos geográficos mediante el uso de herramientas CAD (Diseño Asistido por Ordenador) con capacidad de georreferenciación. Dada la amplia disponibilidad de imágenes orto-rectificadas (tanto de satélite y como aéreas), la digitalización por esta vía se está convirtiendo en la principal fuente de extracción de datos geográficos. Esta forma de digitalización implica la búsqueda de datos geográficos directamente en las imágenes aéreas en lugar del método tradicional de la localización de formas geográficas sobre un tablero de digitalización. Conjunto de datos geográficos y alfanuméricos para la representación y caracterización de los elementos del mundo real, definidos y estructurados para facilitar y optimizar el almacenamiento, consulta y análisis de la información. (Técnicas de recolección de Información Geográfica, 2015). 17

18 Representación de datos Los datos del mundo Real Pueden dividirse en Objetos Discretos y Continuos y están representados en formato Raster y Vectorial. Los datos SIG representan los objetos del mundo real (carreteras, el uso del suelo, altitudes). Los objetos del mundo real se pueden dividir en dos abstracciones: objetos discretos (una casa) y continuos (cantidad de lluvia caída, una elevación). Existen dos formas de almacenar los datos en un SIG: raster y vectorial. Los SIG que se centran en el manejo de datos en formato vectorial son más populares en el mercado. No obstante, los SIG raster son muy utilizados en estudios que requieran la generación de capas continuas, necesarias en fenómenos no discretos; también en estudios medioambientales donde no se requiere una excesiva precisión espacial (contaminación atmosférica, distribución de temperaturas, localización de especies marinas, análisis geológicos, etc.). (Técnicas de recolección de Información Geográfica, 2015) Raster. En el modelo raster el espacio es discretizado en pequeños rectángulos o cuadrados, de forma que el tamaño que tienen estos elementos es fundamental y determina la resolución. Utiliza una única primitiva muy similar al punto, el pixel, contracción de las palabras inglesas: picture element. Una malla de puntos de forma cuadrada o rectangular que contiene valores numéricos representa las entidades cartográficas y sus atributos a la vez. Los modelos lógicos menos complejos son los basados en el modelo conceptual raster, en buena medida porque la georreferenciación y la topología son implícitas a la posición columna y fila del pixel en la malla. Cada atributo temático es almacenado en una capa (Autoría Propia). La separación entre datos cartográficos y datos temáticos no existe, pues cada capa representa un único 18

19 tema y cada celda contiene un único dato numérico. La malla de pixels puede ser regular o también irregular en el caso de los modelos quadtree y octree. Cualquier tipo de imagen representada en mallas, se centra en las propiedades del espacio más que en la precisión de la localización. Tiene como ventajas una estructura simple, gran almacenamiento de imágenes digitales. Sus desventajas, requiere de mayor cantidad de memoria para almacenar, sus reglas topológicas difíciles de generar. Vectorial. El modelo vectorial se basa en tres primitivas básicas: o El nodo: es la unidad básica para representar entidades con posición pero sin dimensión (al menos a la escala escogida). o La línea o el arco: representa entidades de una dimensión y está restringido a línea recta en algunas implementaciones. o El polígono o área: se utiliza para representar las entidades bidimensionales. Algunos autores añaden una cuarta, el volumen. Entre ellas existen una serie de relaciones tales como que una línea se define por dos o más puntos (nodos), o un área está limitada por una serie de líneas, lo cual constituye una mínima definición topológica su interés de las representaciones se centra en la precisión de la localización, se utilizan elementos geométricos como: El punto La línea Polígono Presenta ventajas como: Requiere menos memoria de almacenamiento. Mayor compatibilidad en entornos de BD. 19

20 Los datos son más fáciles de mantener y actualizar. Sus desventajas: Estructuras de datos complejas. Almacenamiento de datos limitado. Los métodos utilizados para la captura de datos y su almacenamiento en formato digital son: mapas de películas PET, digitalización de cartografía, sistema de posicionamiento global (GPS), sensores remotos como cámaras, scanner. Actualmente, la mayoría de datos digitales provienes de la interpretación de fotografías aéreas. (Técnicas de recolección de Información Geográfica, 2015) Modelo Topológico. Un SIG puede reconocer y analizar las relaciones espaciales que existen en la información geográfica almacenada. Estas relaciones topológicas permiten realizar modelizaciones y análisis espaciales complejos. (Técnicas de recolección de Información Geográfica, 2015) Redes. Un SIG destinado al cálculo de rutas óptimas, puede simular flujos a lo largo de una red lineal. Valores como la pendiente, el límite de velocidad, niveles de servicio. (Técnicas de recolección de Información Geográfica, 2015) Cartografía automatizada. Tanto la cartografía digital como los Sistemas de Información Geográfica codifican relaciones espaciales en representaciones formales estructuradas. Los SIG son usados en la creación de cartografía digital como herramientas que permiten realizar un proceso automatizado o semiautomatizado de elaboración de mapas denominado cartografía automatizada. (Técnicas de recolección de Información Geográfica, 2015) 20

21 Geocodificación. GENERACIÓN DE CARTOGRAFÍA Geocodificación es el proceso de asignar coordenadas geográficas (latitud-longitud) a puntos del mapa (direcciones, puntos de interés, etc.) Uno de los usos más comunes es la georreferenciación de direcciones postales. Para ello se requiere una cartografía base sobre la que referenciar los códigos geográficos. (Técnicas de recolección de Información Geográfica, 2015) Mapa Temático. Los mapas temáticos son aquellos que muestran un determinado tema localizado en un territorio. En general, la base es un mapa político, que sirve como orientación para localizar los fenómenos que se representan en el mapa temático. Resultan elocuentes y fácilmente memorizables. No hay límite en cuanto al contenido de los mapas temáticos. Los temas pueden ser muy diversos, con mayor o menor grado de abstracción y generados por distintas disciplinas. (Educar, 2017). Ilustración 5. Mapa Temático. Fuente - Autoría Propia 21

22 2.3.5 Estudio de Impacto Ambiental (EIA) El estudio de impacto ambiental es el instrumento básico para la toma de decisiones sobre los proyectos, obras o actividades que requieren licencia ambiental y se exigirá en todos los casos en que se requiera licencia ambiental de acuerdo con la ley y este reglamento. Este estudio deberá corresponder en su contenido y profundidad a las características y entorno del proyecto, obra o actividad, (ANLA) Modelo de Almacenamiento Geográfico Mediante la Resolución 1503 de 2010, se adoptó la Metodología de Presentación de Estudios Ambientales, incluyendo por primera vez la estructura o modelo de Almacenamiento de la información Geográfica (Base de Datos Geográfica o GDB), como requerimiento de soporte de la información documental de los proyectos y trámites ambientales presentados ante la Autoridad Ambiental entre los que se incluyen los Estudios de Impacto Ambiental EIA, Los Planes de Manejo Ambiental PMA entre otros, (ANLA S. d.). 2.4 Marco Legal En Colombia el Ministerio de Ambiente y Desarrollo sostenible mediante la Resolución 2182 del 23 de diciembre de 2016 por la cual modifico y consolido el Modelo de Almacenamiento Geográfico contenido en la Metodología General para la presentación de Estudios Ambientales y en el Manual de Seguimiento Ambiental de Proyectos. De acuerdo a lo establecido en el numeral 19 del artículo 2 del decreto 3570 de 2011 y en concordancia con el numeral 14 del artículo 5 de la ley 99 de 1993, el Ministerio de Medio Ambiente y Desarrollo Sostenible mediante las resoluciones 1415 de 2012 y 188 de 2013, actualizo la Metodología General para la presentación de estudios ambientales, en el sentido de adoptar las actualizaciones técnicas realizadas al modelo de almacenamiento de datos geográficos (Geodatabase) e identifico la necesidad de complementar la presentación de la información geográfica y cartográfica. 22

23 Considerando el Modelo de Almacenamiento Geográfico, se estandariza la entrega de productos geográficos y cartográficos, los cuales servirán como insumos para alimentar al Sistema de Información Geográfica del Sistema de Información Ambiental de Colombia SIAC. (Sostenible, 2016) 3 Capitulo: Metodología Para la generación de la cartografía se adoptó el Modelo de Almacenamiento de Datos Geográfico contenido en la Metodología General para la presentación de Estudios Ambientales y el Manual de Seguimiento Ambiental de Proyectos establecido mediante la Resolución 2182 del 23 de diciembre de 2016 por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. 3.1 Diagrama de flujo de trabajo Ilustración 6. Diagrama de la Metodología Fuente Autoría Propia 23

24 3.2 Recopilación de la Información Para la recopilación de la información se tomaron como base dos tipos de fuente, las fuentes primarias que son las obtenidas en campo por los profesionales de cada una de las temáticas asociadas al estudio y fuentes seque desarrollaron el estudio de impacto ambiental y unas fuentes secundarias que son obtenidas por entidades oficiales por medio de solicitud a la entidad o por servicios Web Service Información Primaria La información primaria fue recopilada por cada uno de los profesionales, en este caso los profesionales que ejecutaron el trabajo en campo fueron: Ambiental Forestal Geólogo Arqueólogo Civil Biólogo Social Cada uno de estos profesionales realizó recorridos en campo para la identificación de los impactos y la obtención de información primaria para cada uno de los capítulos. El área de influencia físico-biótica se definió previamente en oficina con todo el grupo de trabajo y el apoyo del Profesional SIG. Para la definición del área de influencia se utilizaron orto fotos del año 2015 suministradas por la concesión y una imagen satelital descargada de Google Earth, como se puede evidenciar en la Ilustración 7, también se definieron unos puntos de control para ajustar el área de influencia teniendo en cuenta limites como cambios en la cobertura de la tierra, drenajes, vías y curvas de nivel. 24

25 Ilustración 7. Mapa Temático. Fuente - Autoría Propia El Profesional SIG como trabajo post-campo elaboro unos planos en PDF de apoyo como de localización con una cartografía base generada a través de las planchas IGAC y digitalizada o ajustada a la escala requerida en el software ArcGis, en este proceso se digitalizaron, ajustaron y se corrió topología a las capas geográficas, como cuerpos de agua, curvas de nivel, vías y unidades territoriales como se muestra en la Ilustración 8. 25

26 Ilustración 8. Digitalización Cartografía Base IGAC Fuente - Autoría Propia También se generaron unos archivos GPX para el cargue de la información a los GPS que se requería para el trabajo y localización en campo, se realizó el cargue de la información del diseño y el área de influencia como también se les suministro un archivo en KMZ. Ilustración 9.Archivo KMZ para Campo Fuente - Autoría Propia 26

27 3.2.2 Información Secundaria La información secundaria fue tomada de fuentes oficiales que permiten y suministran información veraz y confiable para este tipo de estudios. IGAC Esta es una de las principales entidades o fuentes secundarias para consultar información ya que cuenta con cartografía a Escala 1:25000 en las planchas topográficas para la zona de estudio y tiene el estudio de suelos del departamento del Putumayo a escala 1: También se utilizó de apoyo la plataforma que tiene llamada SIGOT donde se puede consultar todo tipo de información geográfica para la planeación y el ordenamiento territorial. Ilustración 10.Plataforma SIG-OT Mapas Temáticos Fuente Google 27

28 Servicio Geológico Colombiano (SGC) Esta entidad tiene un geoportal donde podemos consultar mediante servicios Web Service toda la información referente a la geología a escala 1: y después es ajustada a una escala mayor, también del SGC podemos consultar geomorfología, fallas geológicas, amenazas por sismicidad y remoción en masa. Ilustración 11.Geoportal del Servicio Geológico Colombiano Fuente Google TREMARCTOS-COLOMBIA TREMARCTOS-COLOMBIA es un sistema que evalúa preliminarmente los impactos sobre la biodiversidad que producen las obras de infraestructura y mineria "screening" y provee recomendaciones sobre las eventuales 28

29 compensaciones que un determinado proyecto deberá asumir. Ilustración 12.Geoportal Tremarctos - Colombia Fuente Google Geoportal del Sistema Ambiental de Colombia (SIAC) El SIAC es el conjunto integrado de actores, políticas, procesos y tecnologías involucrados en la gestión de la información ambiental del país, para facilitar la generación de conocimiento, la toma de decisiones, la educación y la participación social para el desarrollo sostenible. El SIAC como sistema de información del Sistema Nacional Ambiental (SINA), es liderado por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible en coordinación con los institutos de investigación ambiental (IDEAM, SINCHI, HUMBOLDT, IIAP e INVEMAR), las autoridades ambientales regionales (Corporaciones Autónomas Regionales y de Desarrollo Sostenible) y locales, la comunidad académica, los sectores y en general los diferentes proveedores y usuarios de la información ambiental. 29

30 Ilustración 13.Geoportal del SIAC Fuente Google Existen más geo portales que sirven para consultar información y que se utiliza como fuente secundaria para la elaboración de la cartografía de los estudios ambientales, como ejemplo el IDEAM, Ingeominas, Ministerio del Interior, etc. 3.3 Procesamiento de la información en Oficina El procesamiento de la información se hace en oficina mediante el software ArcGis realizando el proceso de digitalización para la generación de shapes o capas temáticas de cada uno de los componentes, utilizando la información primaria y secundaria anteriormente referida. En el procesamiento de la información se realizan los siguientes procesos para la generación de la cartografía entregable al cliente: 1. Descargue de la información de los GPS. 2. Digitalización de los features class de las temáticas del estudio. 3. Interpretación de imágenes satelitales para la obtención de coberturas de la tierra. 30

31 4. Análisis espaciales entre features class para la elaboración de las zonificaciones intermedias, ambiental y de manejo. 5. Elaboración de metadatos en Excel de los features class. 6. Plantillas en MXD para la elaboración de cada uno de los planos temáticos. 7. Generación de salidas graficas en PDF de los planos con los parámetros exigidos en la ANLA Descargue de la información de GPS Las informaciones capturadas en campo mediante los navegadores se descargan en el software Mapsourse con el sistema de referencia Magna Sirgas origen Oeste como se muestra en la ilustración 14. Ilustración 14.GPX de Información descargada del navegador Fuente Autoria Propia Digitalización de Capas Geográficas de temáticas del estudio. Se realizó la digitalización de las temáticas en el software ArcGis mediante la herramienta Editor para generar los polígonos de las unidades geológicas, unidades geomorfológicas, suelos, hidrogeología, geotecnia, atmosfera, clima, fauna, flora, 31

32 unidades administrativas, arqueología, etc., como ejemplo se puede evidenciar la Ilustración 15 donde se está realizando la digitalización de las unidades geológicas del área de influencia. Ilustración 15.Digitalización de Features Class en ArcGis Fuente Autoría Propia Se realizó el proceso de digitalización de la información para generar capas o shapes de cada una de las temáticas o componentes, en este caso se generaron los features class las siguientes temáticas que se requieren para el Estudio de Impacto Ambiental. Como se puede evidenciar en cada una de estas ilustraciones se digitalizaron las temáticas de geología, geomorfología, suelos, uso actual del suelo, uso potencial del suelo, conflictos de uso del suelo Interpretación de Imágenes Satelitales y Orto fotos para la identificación de Coberturas de la Tierra. La interpretación de coberturas se realizó en el software ArcGis con una Orto foto de 50cm de resolución y en las zonas donde no se tenía este insumo se utilizó una 32

33 imagen Satelital de Google Earth descargada de la plataforma web SAS Planet y generando un mosaico en ArcGis. La identificación de coberturas se realizó mediante la metodología del Corine Land Cover del IDEAM el cual definió una metodología específica para realizar el inventario de la cobertura de la tierra. La base de datos de Corine Land Cover Colombia (CLC) permite describir, caracterizar, clasificar y comparar las características de la cobertura de la tierra, interpretadas a partir de la utilización de imágenes de satélite de resolución media (Landsat), para la construcción de mapas de cobertura a diferentes escalas como se puede ver en la Ilustración 16. Ilustración 16.Interpretación de Coberturas Metodología Corine Land Cover Fuente Autoría Propia Análisis con geo procesamiento para la obtención de mapas de Zonificación. Las herramientas de análisis que contiene el software ArcGis realizan operaciones de SIG fundamentales para generar superposiciones, búferes, calcular estadísticas, análisis de proximidad entre otras como se evidencia en la Ilustración

34 Ilustración 17. Herramienta de Análisis de ArcGis Fuente Autoría Propia Para el estudio de impacto ambiental se elaboraron zonificaciones intermedias de los componentes abiótico, biótico y socioeconómico, como también la zonificación ambiental y de manejo. Para cada una de estas zonificaciones el profesional ambiental utilizo una metodología y nos suministró un Excel con las calificaciones de las temáticas para la generación de la zonificación como se muestra a continuación. ZONIFICACIÓN ABIÓTICA. En la zonificación abiótica se tuvieron en cuenta los siguientes criterios: COMPONENTE CRITERIO UNIDAD DESCRIPCIÓN Suelos Pendiente: Los riesgos asociados a zonas de pendientes altas, están relacionados directamente con la ocurrencia de fenómenos de remoción en masa, obstrucción de Corresponde a terrenos cuya pendiente es menor a 12% Corresponde a terrenos cuya pendiente entre el 12% y el 25% Pendiente ligeramente plana Pendiente moderadamente inclinadas Pendiente Fuertemente inclinada SENSIBILIDAD AMBIENTAL Muy Baja (1) Baja (2) 34

35 COMPONENTE CRITERIO UNIDAD DESCRIPCIÓN Hidrología Suelos cuerpos de agua, remoción de material vegetal y afectación de la infraestructura aledaña al proyecto, así como la afectación de la estabilidad de la obra. La sensibilidad se establece de acuerdo con las características del cuerpo de agua Uso Actual: Conjunto de delineaciones que indican el tipo de aprovechamiento que se realiza en cualquier espacio de la superficie terrestre. Corresponde a terrenos cuya pendiente entre el 25% y el 50% Corrientes de agua Naturales de régimen intermitente Corrientes de agua Naturales de régimen intermitente efímero (Drenaje de escorrentía) Sin Cuerpos de agua Conservación Forestal protectora Pastoreo extensivo Recuperación Zona Urbana Misceláneo erosionado Tabla 1. Criterios de la Zonificación Abiótica Fuente Autoría Propia Ligeramente escarpada o ligeramente empinada Cuerpos de agua con poco caudal, con gran importancia hídrica y cuenta con cobertura vegetal asociada (bosque galería) SENSIBILIDAD AMBIENTAL Media (3) Muy Alta (5) Drenajes de escorrentía Media (3) Corresponde a áreas que cuentan con cobertura vegetal correspondiente a Bosque Denso y Bosque de Galería-Ripario. La ganadería extensiva, es aquella práctica de la ganadería realizada en terrenos de gran extensión para que dichos animales puedan pastar, es decir se trata de un procedimiento relacionado a la crianza de ganados en grandes territorios de tierra. Tierras fuertemente degradadas por usos inaautoria Propiados. Requiere la implementación de prácticas de estabilización y control de erosión, reforestación o regeneración natural espontanea. Áreas con construcción de viviendas, infraestructura vial, industrial y comercial y relacionadas Corresponde a áreas de explotación de materiales de construcción Muy Baja (1) Alta (4) Baja (2) Alta (4) Muy Baja (1) Muy Baja (1) 35

36 Con los criterios relacionados en la anterior tabla se generaron las intersecciones entre las temáticas y se dio la calificación de la sensibilidad ambiental para obtener como resultado unas áreas de sensibilidad de acuerdo a los siguientes rangos de la Tabla 2. SENSIBILIDAD MEDIO ABIÓTICO ÁREA IDENTIFICADA PORCENTAJE (ha) MUY ALTA ,00 0,0% ALTA ,02 2,4% MEDIA ,55 14,1% BAJA ,71 35,9% MUY BAJA ,16 47,6% TOTAL 336,43 100,0% Tabla 2. Rangos de Sensibilidad medio abiótico, y áreas identificadas Fuente Autoría Propia Generando la temática de zonificación intermedia abiótica como se muestra en la Ilustración 18. Ilustración 18. Sensibilidad Medio Abiótica Fuente Autoría Propia 36

37 ZONIFICACIÓN BIÓTICA. En la zonificación biótica se tuvieron en cuenta los siguientes criterios: COMPONENTE UNIDAD SENSIBILIDAD Bosque de Galería-ripario Muy Alta (5) Vegetación Secundaria o en transición Alta (4) Bosque denso Muy Alta (5) Flora Cobertura de la Tierra Pastos limpios Baja (2) Pastos arbolados Baja (2) Tejido Urbano discontinuo Baja (2) Red vial, ferroviaria y terrenos asociados Muy Baja (1) Explotación de materiales de construcción Muy Baja (1) Tabla 3. Criterios de la Zonificación Biótica Fuente Autoría Propia Generando la temática de zonificación intermedia biótica como se muestra en la Ilustración 19. Ilustración 19. Sensibilidad Medio Biótica Fuente Autoría Propia 37

38 Con los criterios relacionados en la anterior tabla se generaron las intersecciones entre las temáticas y se dio la calificación de la sensibilidad ambiental para obtener como resultado unas áreas de sensibilidad de acuerdo a los siguientes rangos de la Tabla 4. SENSIBILIDAD MEDIO BIÓTICO ÁREA PORCENTAJE IDENTIFICADA (ha) MUY ALTA 5 81,00 24,1% ALTA 4 10,22 3,0% MEDIA 3 0,00 0,0% BAJA 2 242,24 72,0% MUY BAJA 1 2,98 0,9% TOTAL 336,43 100,0% Tabla 4. Rangos de Sensibilidad medio Biótico, y áreas identificadas Fuente Autoría Propia ZONIFICACIÓN SOCIOECONÒMICA. La zonificación socioeconómica del área de estudio representa los grados de sensibilidad social en el área de influencia. Esta se realizó teniendo en cuenta los siguientes criterios según la metodología de referencia: Actividad económica, y la infraestructura social existente. MEDIO COMPONENTE CRITERIO SENSIBILIDAD Socioeconómico Socioeconómico Actividades Económicas Media (3) Sin Uso Social Baja (1) Infraestructura social Alta (4) Tabla 5. Criterios de la Zonificación Socioeconómica Fuente Autoría Propia Con los criterios relacionados en la anterior tabla se generaron las intersecciones entre las temáticas y se dio la calificación de la sensibilidad socioeconómica para obtener como resultado unas áreas de sensibilidad de acuerdo a los siguientes rangos de la Tabla 6. SENSIBILIDAD MEDIO SOCIOECONÓMICO ÁREA IDENTIFICADA (ha) PORCENTAJE MUY ALTA 5 0,00 0,0% ALTA 4 43,96 13,1% MEDIA 3 208,62 62,0% BAJA 2 0,00 0,0% MUY BAJA 1 83,85 24,9% TOTAL 336,43 100,0% Tabla 6. Rangos de Sensibilidad medio Socioeconómico, y áreas identificadas Fuente Autoría Propia 38

39 La Ilustración 20. Sensibilidad Medio Socioeconómica muestra la zonificación intermedia para el medio socioeconómico: Ilustración 20. Sensibilidad Medio Socioeconómica Fuente Autoría Propia ZONIFICACIÓN AMBIENTAL Como resultado de la superposición de la zonificación para los Medios Abiótico, Biótico, Socioeconómico, y de acuerdo con la se obtiene como resultado la Tabla 7. ZONIFICACIÓN AMBIENTAL FINAL ÁREA IDENTIFICADA (ha) PORCENTAJE MUY ALTA ,566 0,8% ALTA ,753 8,0% MEDIA ,660 47,2% BAJA ,455 44,1% MUY BAJA 0-4 0,00 0,0% TOTAL 336, ,0% Tabla 7. Zonificación Ambiental Fuente Autoría Propia En la Ilustración 21 muestra la zonificación intermedia para el medio socioeconómico: 39

40 Ilustración 21. Zonificación Ambiental Fuente Autoría Propia ZONIFICACIÓN DE MANEJO Partiendo de la zonificación ambiental se realizo una superposición de información y se determinaron las unidades de manejo ambiental para el proyecto, de acuerdo a lo expuesto en la Tabla 8. Unidad de manejo ambiental Área (ha) % Área Áreas de exclusión 109,119 32,4 Áreas de intervención con restricciones alta 178,701 53,1 Áreas de intervención con restricciones media 48,595 14,4 Áreas de intervención con restricciones baja - - Áreas de intervención 0,019 0,006 Total 336, ,0 Tabla 8. Áreas por unidad de manejo ambiental en el área de influencia del proyecto Fuente Autoría Propia 40

41 De acuerdo con las unidades de manejo ambiental establecidas anteriormente se obtuvo la zonificación de manejo ambiental para el proyecto como se muestra en la Ilustración 22. Ilustración 22. Zonificación de Manejo Ambiental Fuente Autoría Propia Metadatos y Perfil de Metadato Institucional Los metadatos son parte fundamental de la información geográfica, son entregados en formato Excel de acuerdo a la plantilla del perfil del metadato institucional que se encuentra publicado en la página institucional del ANLA. Los metadatos se diligenciaron para cada una las capas geográficas incluidas en la Geodatabase como se muestra un ejemplo en la ilustración

42 Ilustración 23. Metadato Institucional de las Capas Geográficas Fuente Autoria Propia Plantillas MXD en ArcGis de los Planos Temáticos. La plantilla MXD es un documento de mapa (.mxd) a partir del cual podemos generar salidas graficas de los mapas temáticos en diferentes formatos. Para la presentación de la cartografía (mapas) se debe tener en cuenta que contengan como mínimo los siguientes elementos: Localización político administrativa del proyecto hasta el nivel municipal. Fuente de información de la cartografía básica; ejemplo: número de plancha IGAC. Fuente de la información cartográfica temática. Escala de trabajo y escala de salida. Fecha de elaboración del proyecto. Norte. Grilla de coordenadas. Sistema de referencia. 42

43 Título del mapa. Número del mapa. Nombre de la empresa solicitante. Nombre de la empresa consultora. La cantidad de mapas generados corresponde con lo que se caracterizó por el usuario en el proyecto y lo solicitado en la Metodología General para la Elaboración y Presentación de Estudios Ambientales, así como los establecidos en los términos de referencia como se muestra en la Ilustración 24. Ilustración 24. Plantilla MXD en ArcGis de Planos Temáticos Fuente Autoria Propia Salidas Gráficas en PDF de Planos Temáticos. La generación de las salidas graficas en PDF se realiza a partir de las plantillas.mxd exportando el archivo en formato PDF y dándole el código correspondiente al mapa 43

44 temático, para este estudio se generaron 26 salidas gráficas como se muestra en la ilustración 25. Ilustración 25. Salidas gráficas en PDF de los planos temáticos Fuente Autoria Propia 4 Capitulo: Resultados Como resultado final se obtienen los insumos cartográficos requeridos por la ANLA de acuerdo a los términos de referencia del Estudio de Impacto Ambiental para la perimetral Villagarzón entregando un anexo cartográfico con la siguiente información: Una carpeta con los archivos geográficos (.gdb) de la cartografía base según el modelo de datos IGAC y la cartografía temática según modelo de datos ANLA. Una carpeta con la información de insumos utilizados en la elaboración de la cartografía llamada IMÁGENES donde está la orto foto y la imagen satelital. Una carpeta con la información de los Metadatos donde se encuentran los metadatos de Cartografía Base, Temáticos y de las Imágenes. Una carpeta con los respectivos mapas en formato PDF. 44

45 GENERACIÓN DE CARTOGRAFÍA Una carpeta con las plantillas digitales utilizadas para la elaboración de los mapas presentados en formato MXD. 5 Capitulo: Análisis de Resultados A partir de la información cartográfica suministrada por los profesionales, la información recopilada de entidades oficiales y la digitalización y edición de capas geográficas se generó una geodatabase con la información atributiva y espacial para el estudio de impacto ambiental como se muestra en la Ilustración 26. Ilustración 26. GDB Temática Fuente Autoría Propia Con la información de la Geodatabase se generaron las plantillas de los 26 planos temáticos como se muestra en la ilustración 27. Ilustración 27. Plantilla MXD de los planos temáticos. Fuente Autoría Propia 45

46 GENERACIÓN DE CARTOGRAFÍA Se generaron 26 salidas graficas en PDF de los planos elaborados como se muestra en la ilustración 28. Ilustración 28. PDF de la Salida gráfica. Fuente Autoria Propia Se generaron los 55 metadatos de las capas geográficas correspondientes a la cartografía base, temática y las imágenes. Ilustración 28. Ilustración 29. Metadatos de las capas geográficas Fuente Autoria Propia 46

47 6 Capitulo: Conclusiones La cartografía es uno de los principales insumos para realizar análisis de información Ambiental y así determinar los posibles impactos que se pueden generar en la ejecución de un proyecto de infraestructura vial, calificando y evaluando mediante diferentes temáticas que componen el ecosistema y las zonas susceptibles a una modificación generada por el ser humano. Los servicios Web Service son herramientas de gran utilidad para la obtención de primera mano de las entidades oficiales, anteriormente era complicado solicitar información a una entidad, hoy en día hay infinidad de plataformas y servicios WEB para la generación de cartografía y a su vez de apoyo para la toma de decisiones en este tipo de estudios. La Estructuración de un Modelo de datos tiene como fin que todas las entidades y todo usuario pueda utilizar, almacenar y procesar la información de una forma segura y confiable, ya que lo que se busca es estandarizar la información cartográfica para que todos hablemos un mismo idioma. Mediante herramientas de análisis espaciales se pueden llegar a obtener nuevas capas geográficas para las zonificaciones. 47