ANÁLISIS ESPACIAL DE PRECIPITACIÓN EN LAS CUENCAS HIDROGRÁFICAS DEL DEPARTAMENTO DE CUSCO MEDIANTE ATLAS EN QGIS

Peralta Graciano Kevin Gabriel

1. INTRODUCCIÓN

Antecedentes:

El conocimiento de la distribución espacial de la precipitación es esencial para una adecuada gestión del agua, sobre todo en regiones con topografía accidentada y climas variables como la sierra sur del Perú. El departamento de Cusco cuenta con una diversidad de cuencas hidrográficas, muchas de las cuales abastecen de agua a poblaciones rurales, sistemas agrícolas y ecosistemas andinos. En este contexto, disponer de información espacial precisa permite tomar decisiones más informadas para la planificación territorial y la mitigación de riesgos hidrometeorológicos.

Descripción del área de estudio

Este trabajo se ha centrado en analizar la precipitación sobre seis cuencas ubicadas en el ámbito territorial del departamento de Cusco: 

Inambari, Alto Madre de Dios, Camaná, Urubamba, Alto Apurímac y Bajo Apurímac. Estas cuencas representan distintas condiciones geográficas, climáticas y ecológicas, abarcando desde zonas altoandinas hasta áreas de ceja de selva. Su análisis conjunto permite entender cómo varía la precipitación en diferentes sectores del territorio cusqueño

Cuadro 1: Información de cuencas pertenecientes a Cusco

Distribución hidrológica y relevancia

• Las cuencas de Inambari y Alto Madre de Dios, ambas pertenecientes a la Región Hidrográfica del Amazonas, drenan directamente hacia la cuenca amazónica, con orientación predominantemente hacia el este. Estas unidades hidrográficas se ubican principalmente en zonas de ceja de selva y selva alta, con climas húmedos y alta pluviosidad.
• Las cuencas de Urubamba, Alto Apurímac y Bajo Apurímac, si bien también están clasificadas dentro de la Región Hidrográfica del Amazonas, presentan una hidrografía más compleja. Su drenaje se dirige hacia el río Apurímac o el río Urubamba, los cuales finalmente desembocan en el Amazonas, pero atraviesan sectores altoandinos, con altitudes elevadas y patrones de precipitación más variables.
• Por otro lado, la cuenca de Camaná representa la única unidad que pertenece a la Región Hidrográfica del Pacífico, caracterizándose por un régimen pluviométrico más seco, alta pendiente y una menor extensión de drenaje superficial permanente. Su orientación es hacia el suroeste, drenando directamente al océano Pacífico.

       2. OBJETIVO DEL PROYECTO

El objetivo principal del presente trabajo fue representar cartográficamente la distribución de la precipitación en cinco cuencas seleccionadas del departamento de Cusco, empleando el software QGIS y su funcionalidad de Atlas, con el propósito de automatizar la elaboración de mapas temáticos y facilitar su análisis comparativo.

      3. PROCEDIMIENTO

El proceso se desarrolló en varias etapas:

• Selección y preparación de datos:                                                                                                                                                                                                                                        

Se trabajó con una capa vectorial nacional de límites hidrográficos del Perú, descargada desde GeoGPS Perú (2014), y un raster de precipitación promedio anual proveniente del producto CHIRPS Daily v2.0 Final, accedido a través de Google Earth Engine (GEE).

Ambos insumos comprendían datos a nivel nacional. Por ello, se realizó dentro de QGIS el recorte espacial de la información para extraer exclusivamente             las cuencas de interés ubicadas en el departamento de Cusco: Inambari, Alto Madre de Dios, Urubamba, Alto Apurímac, Bajo Apurímac y Camaná.

• Procesamiento en QGIS:               

Se cargaron las capas vectoriales y ráster al entorno de QGIS. Se recortó el Shape de cuencas y ubicación de cusco, igual el raster de precipitación de todas las  cuencas pertenecientes a Cusco Se simbolizó el raster usando una escala de colores que varía desde valores bajos (menores a 25 mm) hasta valores altos (mayores a 500 mm), facilitando la interpretación visual.                                                                                                                                                                                                                                                          

• Diseño del mapa base:                                                                                                                                                                                                                                                                         Se configuró un diseño de impresión (Layout) que incluyó los siguientes elementos cartográficos:

                        Título dinámico (que se actualiza automáticamente según la cuenca)
                        Leyenda clasificada
                        Escala gráfica
                        Flecha de norte
                       Mapa de ubicación dinámico
                       Nombre del autor

• Automatización con Atlas:

Se activó el complemento Atlas de QGIS, estableciendo como capa de cobertura a las cuencas seleccionadas. Esta funcionalidad permitió generar de forma automática un mapa temático por cuenca, manteniendo un diseño uniforme y facilitando la comparación visual entre ellas.

• Exportación y revisión:

 Finalmente, se exportaron los mapas generados en formato PDF, asegurando una presentación homogénea. Se realizó una revisión visual para comprobar que todos los elementos gráficos se visualizaran correctamente en cada hoja.

     4. RESULTADOS

Se elaboraron seis mapas temáticos de precipitación, uno por cada cuenca hidrográfica seleccionada dentro del departamento de Cusco: Alto Apurímac, Bajo Apurímac, Inambari, Alto Madre de Dios, Urubamba y Camaná. Estos mapas fueron generados automáticamente mediante la herramienta Atlas de QGIS, lo que permitió mantener un diseño uniforme y facilitar la comparación visual entre cuencas.

Cada mapa muestra la distribución espacial de la precipitación anual, clasificada por intervalos (en milímetros) desde valores iguales o inferiores a 0 mm hasta más de 500 mm, usando una escala cromática de azul claro a azul oscuro.

A continuación, se resumen las principales observaciones por cuenca:

• Cuenca del Inambari

Se evidencia una de las mayores concentraciones de precipitación, con extensas zonas en los rangos de 400 a más de 500 mm. Este comportamiento es coherente con su ubicación en la ceja de selva, donde predominan los climas húmedos y lluviosos.

• Cuenca del Alto Madre de Dios

Presenta también altos niveles de precipitación, aunque de forma más localizada en comparación con Inambari. Se identifican sectores con acumulados entre 300 y 500 mm, sobre todo en áreas cercanas a la selva alta.

• Cuenca del Urubamba

Tiene una distribución más heterogénea de la precipitación. Se observan zonas del norte con registros superiores a 300 mm, mientras que hacia el sur y centro los valores descienden hacia rangos de 100 a 200 mm. Esto refleja su transición altitudinal desde la zona andina hacia áreas más húmedas del este.

• Cuenca del Alto Apurímac

Se caracteriza por precipitaciones más moderadas. Gran parte del territorio se encuentra en rangos de 100 a 200 mm, con algunas áreas con menos de 100 mm. Esto coincide con su ubicación en zonas altoandinas y su lejanía de las influencias húmedas amazónicas.

• Cuenca del Bajo Apurímac

Similar a la cuenca alta, muestra valores predominantemente en los rangos de 100 a 200 mm, aunque con un patrón más continuo y homogéneo. Las precipitaciones son menores, lo que la convierte en una de las cuencas más secas del conjunto analizado.

• Cuenca de Camaná

Es la cuenca con los menores valores de precipitación del estudio. La totalidad de su área se encuentra en los rangos más bajos (menores de 100 mm), lo cual es característico de las cuencas costeras del Pacífico. Esta situación la hace más vulnerable a la escasez hídrica y a eventos de sequía.

        5. CONCLUSIONES

• El uso del complemento Atlas en QGIS permitió cumplir con el objetivo de automatizar la generación de mapas temáticos de precipitación por cuenca hidrográfica, logrando una presentación cartográfica uniforme y eficiente. Esto facilitó la comparación visual entre unidades territoriales con distintos comportamientos hídricos, reduciendo tiempos y errores en el diseño manual
• La automatización mediante el complemento Atlas demostró ser una herramienta eficaz, ya que facilitó la generación rápida y sistemática de mapas por cuenca, optimizando tiempos y reduciendo errores propios del diseño manual. Esto contribuyó directamente al análisis comparativo entre unidades hidrográficas.
• La metodología aplicada es replicable y escalable, ya que puede utilizarse con otras variables climáticas o físicas (como temperatura, pendiente o cobertura vegetal) y en otras regiones o niveles territoriales, siendo especialmente útil para instituciones involucradas en la planificación territorial y la gestión de recursos hídricos.
• El uso de herramientas SIG como QGIS no solo permitió visualizar información espacial, sino también integrarla para generar productos de análisis técnico, reforzando su valor en la toma de decisiones informadas en contextos con alta variabilidad climática y geográfica.
• Se evidenció una marcada diferencia en la distribución espacial de la precipitación entre las cuencas de la vertiente amazónica (Inambari, Alto Madre de Dios y Urubamba), que presentan acumulados más altos (mayores a 300 mm en varias zonas), y las cuencas altoandinas y del Pacífico (Alto Apurímac, Bajo Apurímac y Camaná), donde predominan precipitaciones medias a bajas (menores a 200 mm).

        6. RECOMENDACIONES

• Se recomienda continuar utilizando el complemento Atlas de QGIS para la generación automatizada de mapas temáticos, ya que demostró ser una herramienta eficaz para representar la distribución espacial de la precipitación por cuenca, reduciendo significativamente el tiempo de elaboración cartográfica.
• La automatización de mapas mediante el complemento Atlas de QGIS demostró ser eficiente; sin embargo, se podría optimizar aún más su uso mediante la integración de scripts en Python o el uso de la calculadora de expresiones para parametrizar los diseños
• Se propone replicar esta metodología en otras cuencas, con condiciones similares, para generar una base comparativa que contribuya a la planificación hídrica y agrícola en regiones vulnerables al cambio climático.
• Para estudios futuros, se recomienda incorporar variables auxiliares (como altitud, pendiente o uso del suelo) en los modelos de interpolación, utilizando técnicas geoestadísticas más avanzadas.
• Se sugiere compartir y estandarizar plantillas de diseño (layouts) entre proyectos institucionales, de modo que se garantice una presentación cartográfica coherente, reproducible y alineada con normas técnicas.

       7. BIBLIOGRAFÍA

• Autoridad Nacional del Agua – ANA. (2021). Memoria anual 2021. Ministerio de Desarrollo Agrario y Riego del Perú. Recuperado de https://www.ana.gob.pe/sites/default/files/file_content/ANA_Memoria%202021%20FINAL_EEFF.pdf
• Funk, C., Peterson, P., Landsfeld, M., Pedreros, D., Verdin, J., Shukla, S., Michaelsen, J., Verdin, A., Rowland, J., & Husak, G. (2015). The climate hazards infrared precipitation with stations—A new environmental record for monitoring extremes. Scientific Data, 2, 150066. https://doi.org/10.1038/sdata.2015.66
  Datos accedidos desde Google Earth Engine: https://developers.google.com/earth-engine/datasets/catalog/UCSB-CHG_CHIRPS_DAILY
• GeoGPS Perú. (2014). Descargar cuencas hidrográficas del Perú en shapefile. Recuperado de https://www.geogpsperu.com/2014/02/descargar-cuencas-hidrograficas-del.html