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CONTENIDO
1 TEMA ____________________________________________________________ 1
2 INTRODUCCIÓN ____________________________________________________ 1
3 OBJETIVOS ________________________________________________________ 1
3.1 Objetivo General _____________________________________________________ 1
3.2 Objetivos Específicos __________________________________________________ 1
4 MARCO TEÓRICO __________________________________________________ 1
4.1 Morfometría ________________________________________________________ 1
4.2 Disección Horizontal del Relieve _________________________________________ 2
4.3 Disección Vertical del Relieve ___________________________________________ 3
4.4 Pendiente del terreno _________________________________________________ 3
5 DESARROLLO ______________________________________________________ 4
5.1 Elaboración del mapa de disección horizontal ______________________________ 4
5.2 Elaboración del mapa de disección vertical ________________________________ 7
5.3 Elaboración del mapa de pendientes ____________________________________ 11
5.4 Elaboración del mapa morfométrico ____________________________________ 13
6 RESULTADOS _____________________________________________________ 14
7 CONCLUSIONES ___________________________________________________ 15
8 RECOMENDACIONES _______________________________________________ 15
9 BIBLIOGRAFÍA ____________________________________________________ 16
ANEXOS ____________________________________________________________ 17
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1 TEMA
“ELABORACIÓN DE LA MORFOMETRÍA DEL CANTÓN PATATE”
2 INTRODUCCIÓN
La morfometría en geomorfología proporciona la parametrización de los
procesos que toman lugar en la formación del relieve.
El análisis de la morfometría del terreno es primordial en los estudios de cuencas
hidrográficas, ya que permite determinar parámetros de erosión entre otros
aspectos.
En el presente trabajo se generará la morfometría del relieve correspondiente al
Cantón Patate, ubicado en la Provincia de Tungurahua; determinando para ello
los índices morfometricos correspondientes a la disección horizontal, vertical y
las pendientes.
3 OBJETIVOS
3.1 Objetivo General
Generar la morfometría del Cantón Patate a escala 1:125 000.
3.2 Objetivos Específicos
Realizar el mapa de disección horizontal del relieve del Cantón Patate a escala
1:125 000.
Elaborar el mapa de disección vertical del relieve del Cantón Patate a escala
1:125 000.
Realizar el mapa de pendientes del Cantón Patate a escala 1:125 000.
Obtener el mapa morfométrico del cantón Patate a escala 1:125 000.
4 MARCO TEÓRICO
4.1 Morfometría
“Conjunto de técnicas, procedimientos y métodos, utilizados para determinar
atributos configuracionales del relieve y, en base a ellos, conocer el sistema de
relaciones espaciales que caracterizan a las formas del terreno” (Pedraza
Gilsanz, 1996).
La morfometría se ocupa del análisis del relieve mediante la expresión
cuantitativa de determinados aspectos del relieve o de procesos que actúan
sobre él.
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En sus inicios el análisis morfométrico se sustentó en la extracción de
información de los mapas topográficos, aunque en la actualidad, se utilizan los
sistemas de información geográfica (SIG) y los modelos digitales de elevación
para la realización de los análisis morfométricos.
4.2 Disección Horizontal del Relieve
Este índice morfométrico expresa el grado de desmembramiento de la superficie
terrestre provocado por la acción de corrientes de aguas superficiales, tanto
permanentes como temporales: en efecto sobre una superficie que pudo ser
inicialmente continua, el escurrimiento superficial de las aguas puede
organizarce a través de ciertas líneas, para convertirse en un escurrimiento
concentrado o lineal, en el que las aguas fluyen a lo largo de un cauce y
erosionan la superficie sobre la cual corren.
Estas líneas de drenaje que coinciden con el talweg o vaguadas, interrumpen la
continuidad de la superficie inicial y su densidad permite establecer el valor de la
disección horizontal del relieve.
La determinación de este índice morfométrico se basa en la siguiente fórmula:
𝐷𝐻 = Σ 𝐼
𝐴
Donde:
Dh: Disección horizontal del relieve.
I: Longitud total de las vaguadas (en Km).
A: Área de la superficie (Km2)1 .
Esta relación expresa la longitud total de las vaguadas por unidad de superficie.
El cálculo de este índice morfométrico conjunto con la disección vertical y las
pendientes de la zona de estudio permitirán obtener la morfometría del mismo.
En la tabla 1 se indica la clasificación de los valores del índice de disección
horizontal.
Tabla 1. Disección Horizontal.
Rango (km/km2) Descripción
0-0.3 Superficies muy suavemente diseccionadas
0.3-1 Superficies suavemente diseccionadas
1-2 Superficies ligeramente diseccionadas
2-3 Superficies ligeramente a medianamente diseccionadas
3-4 Superficies medianamente diseccionadas
4-5 Superficies fuertemente diseccionadas
1 TAMBO Walter. (2015). “Introducción a la Geomorfología [diapositivas de Power Point]”. Universidad Nacional de Loja. Ecuador.
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> 5 Superficies muy fuertemente diseccionadas
Fuente: PRIEGO – SANTANDER et al, 2003.
4.3 Disección Vertical del Relieve2
Este índice, al que también se denomina amplitud del relieve o profundidad de
disección, expresa el grado de profundización alcanzado por las corrientes de
aguas superficiales en su acción erosiva sobre la superficie terrestre. La
disección vertical del relieve es un indicador del trabajo erosivo realizado por el
escurrimiento concentrado de las aguas superficiales.
El índice de disección vertical del relieve (Dv) se determina mediante la siguiente
fórmula:
𝐷𝑣 = 𝑐𝑜𝑡𝑎 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 − 𝑐𝑜𝑡𝑎 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟
En la siguiente tabla se muestra la clasificación de los valores del índice de
disección vertical.
Tabla 2. Disección Vertical.
Rango (m/Km2) Descripción
< 2.5 Llanuras planas
2.5 – 5 Llanuras onduladas ligeramente diseccionadas
5 – 10 Llanuras onduladas medianamente diseccionadas
10 – 15 Llanuras onduladas fuertemente diseccionadas
15 - 20 Colinas ligeramente diseccionadas
20 - 30 Colinas medianamente diseccionadas
30 - 40 Colinas fuertemente diseccionadas
40 - 60 Lomeríos ligeramente diseccionados
60 - 80 Lomeríos medianamente diseccionados
80 - 100 Lomeríos fuertemente diseccionados
100 - 250 Montañas ligeramente diseccionadas
250 500 Montañas medianamente diseccionadas
500 - 1000 Montañas fuertemente diseccionadas
> 1000 Montañas extraordinariamente diseccionadas
Fuente: PRIEGO – SANTANDER et al, 2003.
4.4 Pendiente del terreno
El concepto de pendiente en si, es la relación que existe entre el desnivel (∆Y) y
la distancia en horizontal (∆X) que debemos recorrer. Se expresa normalmente
en % o en grados3. Para el cálculo de la pendiente se aplica la siguiente fórmula.
2 TAMBO Walter. (2015). “Introducción a la Geomorfología [diapositivas de Power Point]”. Universidad Nacional de Loja. Ecuador. 3 IBAÑEZ Asencio. (2013). “La Pendiente del Terreno”. Universidad Politécnica de Valencia. España.
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𝑃𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 (%) = ∆𝑌
∆𝑥
Su aplicación al terreno se basa en el control del desnivel existente en una ladera
mediante las cotas, y su variación en el espacio.
Para la clasificación de los valores de la pendiente en grados se puede aplicar la
siguiente tabla.
Tabla 3. Clasificación de las Pendientes.
Rango de pendientes (°) Descripción
<1 Pendientes planas
1 - 3 Pendientes muy suavemente inclinadas
3 - 5 Pendientes suavemente inclinadas
5 - 10 Pendientes ligeramente inclinadas
10 - 15 Pendientes ligera a medianamente inclinadas
15 - 20 Pendientes medianamente inclinadas
20 - 30 Pendientes fuertemente inclinadas
30 - 45 Pendientes muy fuertemente inclinadas
> 45 Pendientes abruptas
Fuente: PRIEGO – SANTANDER et al, 2003.
5 DESARROLLO
5.1 Elaboración del mapa de disección horizontal
Para la elaboración del mapa de disección horizontal se necesitó tener toda la
cobertura de drenaje, así como el polígono de estudio, en este caso el cantón
Patate; para la elaboración del mismo se usó el software ArcGis 10.2 y se aplicó
la siguiente metodología:
1.- Con las capas de drenaje y zona de estudio en el entorno de ArcMap se
procede a crear una malla en función del área de estudio, en el que cada
cuadrícula tenga un área de 1km2. Para crear la malla (figura 1) se abre
ArcToolBox, luego en Data Management tools, feature class y en crear fishnet;
allí se condiciona que se realice la malla en función del área de estudio, en
tamaño de celda que sea de 1000 por 1000 (1km2), se deselecciona la creación
de una capa de puntos y en tipo de geometría se selecciona por polígono, se
ubica el destino de guardado y se da Ok.
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Figura 1. Creación de la malla.
2.- Posterior a esto se intersectan las capas de la malla y el drenaje, para ello se
va a geoprocessing e intersect, ahí se introducen las 2 capas y guardamos.
Figura 2. Intersección del drenaje con la malla.
3.- Hecho esto disolvemos la capa de intersección en función del campo FID
malla.
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Figura 3. Disolución del campo FID_malla.
4.- Abrimos la tabla de atributos de la capa disuelta por el fid malla, agregamos
un nuevo campo que sea de tipo doublé y calculamos la longitud en km; esta
será la longitud total del drenaje en cada cuadrícula de la malla.
Figura 4. Cálculo de la longitud del drenaje.
5.- Se procede a unir estos datos a la capa de la malla. Para ello se hace clic
derecho en la capa, luego en join, ahí se selecciona el campo en común FID
en la capa de la malla y en la capa disuelta el campo de FID_malla, y Ok (figura
5), se exporta todos estos datos a una capa nueva (figura 6).
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Figura 5. Unión de datos. Figura 6. Exportado de los datos.
6.- Teniendo la capa nueva se procede a recortar en función del área de estudio
utilizando la herramienta clip ubicada en geoprocessing. Esta ya será la
disección horizontal.
Figura 7. Recorte de la capa exportada en función del área de estudio.
7.- La clasificación de los valores de disección horizontal se realiza de acuerdo
a los rangos de la tabla 1.
5.2 Elaboración del mapa de disección vertical
Para la elaboración del mapa de disección vertical se necesitó tener las capas
de curvas de nivel, las mismas que son cada 40 m y el polígono de estudio, en
este caso el cantón Patate; para la elaboración del mismo se usó el software
ArcGis 10.2 y se aplicó la siguiente metodología:
1.- Teniendo las coberturas de las curvas de nivel y el polígono en el entorno de
ArcMap se procede a disolver las curvas de nivel por el valor de sus cotas para
un mejor análisis, para ello se utiliza la herramienta dissolve ubicada en
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geoprocessing, allí se selecciona el campo de las cotas a disolver, se ubica la
carpeta de destino y Ok (figura 8).
Figura 8. Disolución del campo de valor de las cotas.
2.- Se convierte a raster la capa de disuelta de las curvas de nivel, para ello se
utiliza la herramienta polyline to raster allí se selecciona la capa, el campo de las
cotas, se ubica la carpeta de destina, en el tamaño de la celda se pone el valor
óptimo para que se representen todas las curvas y se da Ok (figura 9).
Figura 9. Conversión a raster.
3.- Se procede a crear la malla de la misma forma que en el caso anterior.
4.- Para calcular el Índice de disección vertical se utiliza la herramienta zonal
statistics as table, que está ubicada dentro de spatial analyst, aquí se calcula en
las zonas de la malla (campo FID), en función de los valores del raster de las
curvas de nivel, da como resultado una tabla en la cual el campo que interesa es
el de range (rango) que será el índice de disección vertical (figura 10).
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Figura 10. Cálculo del Índice de disección vertical.
5.- Se unen estos datos a la capa de la malla, el campo en común es FID; y se
exportan los datos hacia una nueva capa (figura 11).
Figura 11. Cálculo del Índice de disección vertical.
6.- Teniendo la capa nueva se procede a recortar en función del área de estudio
utilizando la herramienta clip ubicada en geoprocessing (figura 12).
Figura 12. Recorte de la capa exportada en función del área de estudio.
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7.- Se abre la tabla de atributos de la última capa creada y se corrige los valores
de 0 ya que existe en el campo de min y max el mismo valor que corresponde a
la cota de la curva de nivel, y el campo de rango calcula la diferencia entre el
valor máximo y mínimo de esa zona, pero en el análisis tiene que quedar el valor
de esa curva, para ello seleccionamos por atributos los valores de 0 en el campo
de rango, se pone que se muestre los valores seleccionados, se hace clic
derecho en el campo de rango y se abre field calculator (calculadora de campo)
allí se pone que el rango sea igual al campo min o que se igual al campo max,
los valores que sigan quedando en 0 serán de aquellas zonas en las que no
existen curvas de nivel (figura 13).
Figura 13. Corrección de valores.
8.- Se disuelve la capa en función de los valores del rango, esta ya será la
disección vertical (figura 14).
Figura 14. Disolución del campo de valor del rango.
9.- Para la clasificación de los valores de la disección vertical se utilizará la tabla
2.
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5.3 Elaboración del mapa de pendientes
Para la elaboración del mapa de pendientes necesitó tener las capas de curvas
de nivel, las mismas que son cada 40 m y el polígono de estudio, en este caso
el cantón Patate; para la elaboración del mismo se usó el software ArcGis 10.2
y se aplicó la siguiente metodología:
1.- Con las coberturas de las curvas de nivel y el área de estudia se crea el TIN,
para ello se utiliza la herramienta Create TIN, allí se introduce las capas de
curvas de nivel y polígono.
Figura 15. Creación del TIN.
2.- Se convierte el TIN a formato raster, utilizando la herramienta TIN to Raster,
el tamaño de celda o pixel debe ser el óptimo, este será nuestro modelo digital
de elevación (MDE).
Figura 15. Conversión de TIN a Raster.
3.- Para el cálculo de las pendientes (en grados) se utiliza la herramienta Slope,
alli se introduce el raster o MDE (figura 16).
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Figura 16. Cálculo de las pendientes en grados.
4.- Se clasifica los intervalos de las pendientes, según la tabla 3, esto se realiza
con la herramienta reclassify (figura 17).
Figura 17. Reclasificación de las pendientes.
5.- Se convierte a vector (figura 18) para permitir el cálculo de otros parámetros así
mismo para el análisis de la morfometria junto con las disecciones horizontal y vertical;
para ello se utiliza la herramienta raster to polyline.
Luego con la herramienta dissolve se disuelve por el gridcode que es donde se
encuentra codificado los intervalos de las pendientes (figura 19).
Figura 18. Conversión de raster a vector.
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Figura 19. Disolución de los intervalos de las pendientes (gridcode).
5.4 Elaboración del mapa morfométrico
EL mapa morfométrico se consigue a través de la unión de los mapas de
disecciones horizontal y vertical, junto con el mapa de pendientes. Para ello se
utiliza la siguiente metodología
1.- Se debe tener las respectivas capas de disecciones y de las pendientes, con
sus respectivas clasificaciones, las cuales si son muchas se deben de clasificar
más, para una mejor representación; en las tablas 4, 5 y 6 se muestran las
clasificaciones de los índices morfométricos utilizadas en el presente trabajo,
para la generación del mapa morfométrico.
Tabla 4. Clasificación de la disección Vertical.
Clasificación
Lomeríos y colinas media a fuertemente diseccionados
Montañas fuerte a extraordinariamente diseccionadas
Montañas ligera a medianamente diseccionadas
Fuente: Autor.
Tabla 5. Clasificación de la disección horizontal.
Clasificación
Superficies suave a ligeramente diseccionadas
Superficies media a muy fuertemente diseccionadas
Fuente: Autor.
Tabla 6. Clasificación de las pendientes.
Clasificación
Abruptas
Inclinadas
Planas
Fuente: Autor.
2.- Se unen las capas de los índices morfométricos utilizando la herramienta
Unión ubicada en geoprocessing, se unirán todos los valores de las capas (figura
20).
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Figura 20. Unión de los índices morfométricos.
3.- Se procede a crear un campo para dar la denominación de acuerdo a la unión
de los índices morfométricos, esto dará como resultado la morfometría de la zona
de estudio.
6 RESULTADOS
Se elaboraron 4 mapas (ver en Anexos) a escala 1: 125 000, los cuales
corresponden a los índices de disección horizontal y vertical, pendientes y mapa
morfométrico el cual resulta de la superposición de estos tres mapas. Así se
consiguió generar la morfometría del Cantón Patate el mismo que abarca un área
de 325.92 km2.
En el mapa de disección horizontal se determinaron los siguientes valores los
cuales se muestran en la tabla 7.
Tabla 7. Valores del Índice de Disección Horizontal.
Rango (km/km2) Descripción ÁREA
(Km2)
0-0.3 Superficies muy suavemente diseccionadas 33.33
0.3-1 Superficies suavemente diseccionadas 63.79
1-2 Superficies ligeramente diseccionadas 106.91
2-3 Superficies ligeramente a medianamente
diseccionadas
76.54
3-4 Superficies medianamente diseccionadas 34.42
4-5 Superficies fuertemente diseccionadas 9.93
> 5 Superficies muy fuertemente diseccionadas 1
Fuente: Autor.
En la tabla 8 se detallan los valores calculados del índice de disección vertical.
Tabla 8. Valores del Índice de Disección Vertical.
Rango (m/Km2) Descripción Área (Km2)
< 2.5 Llanuras planas 0.01
30 - 40 Colinas fuertemente diseccionadas 0.58
60 - 80 Lomeríos medianamente diseccionados 1.22
100 - 250 Montañas ligeramente diseccionadas 53.08
250 - 500 Montañas medianamente diseccionadas 207.56
500 - 1000 Montañas fuertemente diseccionadas 63.44
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> 1000 Montañas extraordinariamente diseccionadas 0.04
Fuente: Autor.
Los valores de las pendientes en grados se indican en la siguiente tabla.
Tabla 8. Valores de las Pendientes.
Rango de pendientes (°) Descripción Área (km2)
<1 Pendientes planas 29.24
1 - 3 Pendientes muy suavemente inclinadas 3.27
3 - 5 Pendientes suavemente inclinadas 2.73
5 - 10 Pendientes ligeramente inclinadas 12.31
10 - 15 Pendientes ligera a medianamente inclinadas 25.63
15 - 20 Pendientes medianamente inclinadas 39.53
20 - 30 Pendientes fuertemente inclinadas 109.60
30 - 45 Pendientes muy fuertemente inclinadas 93.72
> 45 Pendientes abruptas 9.82
Fuente: Autor.
La morfometría del relieve quedó determinada de la siguiente forma (tabla 9).
Tabla 9. Morfometría del relieve.
Descripción Área
Lomeríos y colinas inclinadas suave a fuertemente
diseccionadas 1.23
Lomeríos y colinas planas suave a ligeramente diseccionadas 0.54
Montañas abruptas media a muy fuertemente diseccionadas 3.70
Montañas abruptas suave a ligeramente diseccionadas 6.11
Montañas inclinadas media a muy fuertemente diseccionadas 106.93
Montañas inclinadas suave a ligeramente diseccionadas 178.54
Montañas planas media a muy fuertemente diseccionadas 11.25
Montañas planas suave a ligeramente diseccionadas 17.43
Fuente: Autor.
7 CONCLUSIONES
Se elaboró los mapas de disección horizontal, disección vertical y de pendientes
a escala 1:125 000.
Se obtuvo la morfometría del relieve del Cantón Patate a través de la
superposición de los mapas de disecciones y de las pendientes.
La morfometría del relieve predominante en la zona de estudio es la de la
montañas inclinadas suave a ligeramente diseccionadas; el mismo que abarca
un área de 178.54 Km2 aproximadamente.
8 RECOMENDACIONES
Para una mejor morfometría del relieve se debe utilizar escalas más grandes
como por ejemplo 1:50000 para que los datos sean más precisos y
representativos.
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Para el mapeo geomorfológico de la zona de estudio se debe de agregar a la
morfometría la génesis del relieve.
9 BIBLIOGRAFÍA
IBAÑEZ Asencio. (2013). “La Pendiente del Terreno”. Universidad Politécnica de
Valencia. España.
PRIEGO SANTANDER A., ISUNZA V., LUNA N., y PÉREZ D. (2003). “Tipos
morfométricos del relieve de México, a escala 1:250 000”. Dirección General de
Investigaciones en Ordenamiento Ecológico y Conservación de Ecosistemas.
México.
TAMBO Walter. (2015). “Introducción a la Geomorfología [diapositivas de Power
Point]”. Universidad Nacional de Loja. Ecuador.
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ANEXOS
