INTRODUCCIÓN

El distrito de La Joya, perteneciente a la provincia y departamento de Arequipa, es una área de estudio de importancia relevante ya que en sus cercanías esta presente uno de los desiertos más importantes de sudamérica, siendo al mismo tiempo uno de los menos estudiados en nuestro país debido al acceso complicado a sus alrededores. Sin embargo, en los últimos años, se ha realizado un enfoque de estudios geotécnicos y geológicos en zonas aledañas a sectores de agricultura en el distrito de la Joya, en el que se han planteado estudios de mecánica de suelos para tener bases de datos referenciales de este sector para futuros proyectos para el cambio de riego del lugar (Guillen Catasi, 2019) y así salvaguardar este recurso hídrico en esta zona cercana al Rio Vitor, uno de los recursos hídricos más importantes de Arequipa.

ANTECEDENTES

El distrito de la Joya ha tenido algunos estudios de relevancia realizados en diversas áreas del distrito de La Joya, en el tiempo, algunos d ellos estudios más actuales son:

• En el año 2016, mediante una Evaluación geológica y geodinámica de deslizamientos en el el flanco izquierdo del Valle de Vitor sectores de Pie de cuesta, Talaya, Gonzales y Socabon realizada por el INGEMMET. Se identificó las zonas críticas por peligros potencialmente activos que afectan directamentamente la calidad de vida e infraestructura de los poblados en el valle de Vitor, para la prevención y remediación de los mismos dentro de los planes políticos y regionales (Araujo Huaman & Miranda Cruz, 2016)
• En el año 2018, se realizó un estudio geológico y de estimación de recursos del Proyecto Minero Vemusa, proyecto aledaño al distrito de La Joya en el que se caracterizó la presencia de una mineralización en la veta Vemusa del tipo filoneana presentada en depósitos de origen hidrotermal. A partir de los datos obtenidos en los ensayos mineralógicos, la mineralización se distribuyó irregularmente y también mostró bolsonadas de mineral, las cuales forman estructuras tipo rosario, ramificadas, entre otras (Viza Colana, 2018).
• En el año 2020, mediante un estudio realizado por INGEMMET sobre la Evolución y monitoreo fotogramétrico del deslizamiento de Punillo periodo 2020, a partir del uso de GPS y a través de las imágenes DRON obtenidas sobre el área de Punillo, se identificó agrietamientos de más de 40 m de extensión a lo largo del límite del corte de valle de Vítor, paralelos a la escarpa principal del deslizamiento de Punillo, a modo de investigar más sobre uno de los deslizamientos de masa más importantes en el país a modo de mejorar el sistema de riego tecnificado y alertar a la población aledaña sobre los peligros latentes en el lugar (Araujo Huamán, 2020).

DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO

La provincia de Arequipa es la segunda provincia más poblada del país y concentra al 75% de la población del departamento. Los distritos de la Joya, Vitor y Santa Rita de Siguas (presentes en el área de interés). 

El distrito de la Joya (Figura 1), se caracteriza por presentar de ejemplares de Ignimbrita, Diorita, Andesitas, Cuarzo, raramente Basalto y entre otros. Las pampas de La Joya (Figura 2) se extienden hacia el oeste de la ciudad de Arequipa a una distancia aproximada a los 65 kilómetros, ubicándose a una altura que va entre los 1169 a 1665 metros sobre el nivel del mar, se presenta como una planicie ligeramente ondulada, compuesta de salitre, cantos rodados cascajo, piedra y arena. Las pampas de La Joya, terreno abrupto, se encuentra entre Arequipa y el mar. Una característica de las pampas es la presencia de médanos o dunas, montículos de arena en forma de media luna o cuarta creciente que se mueve, debido a los vientos, hasta 15 metros al año. El clima es de tipo desértico (cálido y seco) y la temperatura anual media es de 18 grados centígrados, con fluctuaciones importantes entre los 10 °C (Wikipedia, 2022). En Vitor al aproximarse hacia La Joya se hace evidente una estratificación muy notable con venas que surcan los estratos de Montmorillonita compuestas de Yeso masivo (Machine, 2007).

OBJETIVOS DEL PROYECTO

Objetivo general

Elaborar e interpretar un mapa del lugar de estudio y realizar la combinación de bandas 6-5-2 para determinar el uso agrícola. 

Objetivos específicos

• Descargar una imagen satelital Landsat 8 del distrito de La Joya.
• Explicar la importancia de realizar un apilamiento de bandas y aplicaciones de estas combinaciones

PROCEDIMIENTOS

Insumos utilizados

Para realizar el estudio, se descargó una imagen satelital LANDSAT 8 del área de interés mediante:

• La plataforma de EARTH EXPLORER de la USGS (United States Geological Survey, 2022)

Para elaborar el mapa de ubicación, se recopiló datos de un geoservidor a modo de obtener el shapefile del área de estudio requerido:

• Ministerio del ambiente (MINAM): Para obtener los datos sobre los límites departamentales, provinciales y distritales del país (MINAM, 2022)

Para realizar los procedimientos de este proyecto se utilizaron de la misma manera los softwares:

• ENVI y ArcGIS

Metodología

La metodología seguida para la realización del proyecto, está descrita en el siguiente esquema. Las actividades desarrolladas en cada uno de los procesos, es descrita en las líneas siguientes según cada geoprocesamiento realizado (Figura 3):  

Elección del lugar de estudio

El lugar de estudio fue elegido a partir del interés visto en los estudios anteriores realizados alrededor del distrito de La Joya en el tiempo; debido a que no es un área relativamente estudiada, causa interés en realizar una visualización de esta área en función al uso de suelos agrícolas debido a que esta área esta aledaña a zonas de alto cultivo en el departamento de Arequipa, Majes y que contrasta con una zona totalmente desértica que es el desierto de Pampas de la Joya (Figura 4).

Descarga de la imagen Landsat 8

Ubicando un polígono de estudio que abarca el distrito de La Joya, ingresamos los atributos necesarios para obtener una buena imagen Landsat 8 del área de interés y elegimos la mejor obtenida del servidor de la USGS (Figura 5). En este caso como nuestra zona de interés se ubica entre 2 escenas Landsat, será necesario descargar las 2 para posteriormente realizar un mosaico y poder trabajar la imagen:

Abrimos la imagen Landsat 8 en ENVI

Cargando la metadata de la imagen satelital, visualizamos a la Imagen Landsat 8 en color natural (Figura 6) y también en diferentes combinaciones de las bandas RGB para visualizar los diversos elementos resaltados del área de estudio al realizarlas (Figura 7).

Apilamiento de bandas

Con el fin de unir en un solo archivo las diferentes bandas de una imagen satelital y facilitar su uso para posteriormente realizar combinaciones entre ellas, realizamos un apilamiento de bandas de las principales bandas de la Imagen Satelital Landsat 8 (Cuadro 1). Creamos un archivo de apilamiento de bandas con las bandas: Banda 2, 3, 4, 5, 6 y 7, que poseen una misma resolución espacial y características necesarias para analizar el uso de suelo agrícola en el área de estudio (Figura 8).

Cuadro 1. Bandas del satélite Landsat 8

Recorte del área de estudio

Ingresando un shapefile del distrito de La Joya obtenido a partir de un filtro de la información de distritos descargada del geoservidor del MINAM y procesada de manera simple mediante ArcGIS, recortamos la imagen satelital en base al distrito para obtener solo la visualización de la información necesaria (Figura 9).

Exportación de la imagen TIFF de la combinación 652

Antes de iniciar la elaboración del mapa final en ENVI, aprovechando la imagen recortada del distrito de La Joya, realizamos la combinación de bandas requeridas por el ejercicio: 6-5-2, definimos un nombre y exportamos la imagen en formato TIFF (Figura 10) para posteriormente usarla para elaborar un mapa más elaborado en ArcGIS.

Elaboración final del mapa en ENVI

Una vez realizado el procedimiento anterior, volvemos a la imagen original sin combinación de bandas y utilizando la herramienta ‘Registration Image to Map’, realizamos las configuraciones para obtener nuestro mapa final en ENVI el que exportaremos tanto en formato TIFF como JPG, obteniendo asi (Figura 11):

Elaboración final del mapa en ArcGIS

Una vez realizado el procedimiento anterior, nos dirigimos a ArcGIS para realizar un mapa más completo y elaborado de La Joya, utilizando el archivo TIFF exportando anteriormente y agregando los demás elementos requeridos (Figura 12):

RESULTADOS

Analizando el mapa de la combinación para uso de suelos agrícolas 6-5-2 en el distrito de La Joya, identificamos de manera muy clara (Figura 13):

• En la zona Noroeste, se visualiza la presencia de vegetación en la parte superior del distrito, el cual se presenta en su mayoría como una vegetación sana que se presenta en coloración verde brillante, con algunas zonas de vegetación con presencia de erosión de color amarillo. Esta zona también se caracteriza por estar cercana a una zona de escarpe del valle de siguas, el cual se visualiza en nuestra imagen de color marrón a marrón oscuro.
• En la zona Suroeste, se observa la presencia de un área de vegetación relativamente pequeña en comparación a la primera. Se visualiza en un 90 % presencia de vegetación sana en coloración verde brillante, con pequeñas zonas de vegetación en buen estado que se ven en pequeñas parcelas de color verde oscuro, mientras que en la parte inferior derecha de esta zona agrícola se ven una zona con presencia de erosión y sin mucha vegetación, lo que puede ser explicado por la cercanía a las zonas más desérticas del lugar, las pampas de La Joya.
• Por otro lado, en la mayoría del área de estudio visualizamos una tonalidad violácea, la cual nos indica zonas con relieves planos y de suelo desnudo en la parte central del distrito, la cual se hace muy predominante en el distritito por sus características geológicas y geomorfológicas, las cuales solo se ven influenciadas por una pequeña parte de centros poblados en la parte sur oriental de La Joya en la que se encuentras pequeñas casas que se visualizan en el mapa de tonalidades claras y en compañía de carreteras en tonalidad azul oscuro. En esta zona de estudio no se visualizan fuentes de agua.

CONCLUSIONES

• Se elaboró e interpretó un mapa del distrito de La Joya en el que se realizó la combinación de bandas 6-5-2 para determinar el uso agrícola. A partir de esta combinación se identificó 2 principales zonas de uso de suelo agrícola en un área completamente desértica alrededor de la población de La Joya, las cuales se presentan principalmente como una vegetación sana.
• Se descargó una imagen satelital Landsat 8 del distrito de La Joya con las características adecuadas de la escena de estudio a modo de visualizar las zonas de uso agrícola del Sur de Arequipa.
• Se explicó la importancia de realizar un apilamiento de bandas y aplicaciones de estas combinaciones mediante los procedimientos realizados en el proyecto de estudio a modo de realizar los diferentes geoprocesamientos de manera más ordenada y sencilla, lo cual se logró a partir del apilamiento de las principales bandas de la imagen Landsat 8 utilizada; de la misma manera, las combinaciones de bandas probadas, nos ayudaron a identificar que a pesar de tener unas zona imagen de un área de estudio, podemos identificar según las combinaciones que se usen características geológicas, acuíferas, geomorfológicas, urbanas y demás, que nos abren un mundo se posibilidades de estudios de teledetección.

RECOMENDACIONES

• Dada la importancia de los seguimientos satelitales en el desarrollo agrícola de suelos que a veces provocar la erosión del suelo al sobre explotar el suelo, se recomienda realizar estudios de variabilidad de estas zonas importantes en distintos periodos de tiempo para identificar zonas en peligro o que requieran más cuidado.
• También se recomienda la realización de un procesamiento de tipo Pansharpening, para mejorar la resolución de la imagen de 30 m a una resolución espacial a 15 mediante el uso de la banda del pancromático correspondiente a Landsat 8.
• Realizar otras combinaciones de bandas para identificar de mejor manera las zonas con urbanización, geología y demás que nos ayudan a interpretar mucho mejor un área de estudio.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Agencia Andina. (22 de 07 de 2022). Obtenido de https://andina.pe/agencia/noticia-%C2%BFque-asemeja-ambiente-del-desierto-de-joya-marte-683919.aspx

Alonso, D. (2022). Mapping GIS. Obtenido de https://mappinggis.com/2019/05/combinaciones-de-bandas-en-imagenes-de-satelite-landsat-y-sentinel/

Araujo Huamán, G. (2020). Evolucion y monitoreo fotogramétrico del deslizamiento de Punillo periodo 2020. INGEMMET, Arequipa. Obtenido de https://repositorio.ingemmet.gob.pe/bitstream/20.500.12544/2653/1/A7041-Evoluci%c3%b3n_deslizamiento_Punillo-Arequipa.pdf

Araujo Huaman, G., & Miranda Cruz, R. (2016). Evaluación geológica y geodinámica de deslizamientos en el el flanco izquierdo del Valle de Vitor sectores de Pie de cuesta, Talaya, Gonzales y Socabon. INGEMMET, Arequipa, Arequipa. Obtenido de https://repositorio.ingemmet.gob.pe/bitstream/20.500.12544/1165/1/A6722-Evaluacion_geologica_valle_de_Vitor_La_Joya-Arequipa.pdf

EARTH DATA - NASA. (10 de 06 de 2022). Obtenido de https://search.earthdata.nasa.gov/

Guillen Catasi, J. (2019). Estudio geotécnico de los reservorios para La Joya Nueva, para el mejoramiento del sistema de riego, La Joya - Arequipa. Arequipa. Obtenido de http://repositorio.unsa.edu.pe/handle/UNSA/8695?show=full

Machine, W. (27 de 05 de 2007). Obtenido de https://web.archive.org/web/20070527015256/http://www.valledevitor.com/portal/index.php?option=com_content&task=view&id=14&Itemid=30

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Viza Colana, W. S. (2018). Estudio geológico y estimación de recursos del Proyecto Minero Vemusa, La Joya, Arequipa. Tacna, Perú. Obtenido de http://repositorio.unjbg.edu.pe/bitstream/handle/UNJBG/3271/1401_2018_viza_colana_ws_fiag_geologia.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Wikipedia. (06 de 05 de 2022). Obtenido de https://es.wikipedia.org/wiki/Distrito_de_Santa_Rita_de_Siguas