PROYECTO

MODELAMIENTO DE LA RED HÍDRICA, ANÁLISIS GEOESPACIAL Y CÁLCULO DE NDVI EN LA CUENCA DE CHILCA, LIMA, PERÚ.

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Certificado

PROYECTO DEL CURSO

ArcGIS Avanzado

REALIZADO POR

Leyla Natali Alcazar Carranza

INTRODUCCIÓN

Antecedentes

La cuenca del Amazonas es la mayor cuenca hidrográfica del planeta, con una extensión aproximada de 6,100,000 km², abarcando territorios de Brasil, Bolivia, Perú, Ecuador, Colombia, Venezuela, Guyana, Surinam y la Guayana Francesa. Su importancia radica en la gran cantidad de agua que transporta, con una descarga líquida media anual de 200,000 m³/s y una descarga sólida media anual de 600 millones de toneladas por año. Recibe un aporte promedio de 2,460 mm de precipitación anual, lo que la convierte en una de las regiones más húmedas del mundo. La cuenca del Amazonas se divide en tres grandes áreas: los Andes, donde se originan los principales afluentes del Amazonas; la zona de las Guayanas, caracterizada por mesetas y afluentes que descienden desde el Escudo Guayanés; y la zona brasileña, donde se encuentra el gran valle central del río Amazonas.

Dentro de la cuenca amazónica, en territorio peruano, se encuentra la cuenca del río Marañón, uno de los principales tributarios del Amazonas. Esta cuenca nace en los Andes del norte del Perú y se extiende a través de diversas regiones, desempeñando un papel clave en la dinámica hídrica de la Amazonía. Su régimen de lluvias es tropical, con fuertes precipitaciones que alimentan sus afluentes y determinan su caudal.

Dentro de la cuenca del Marañón se encuentra la subcuenca de estudio que abarca Nieva y Yambrasbamba, localizada en la región Amazonas. Esta subcuenca forma parte de la vertiente amazónica y presenta una combinación de ecosistemas andinos y amazónicos, con altitudes que varían entre los 500 y 2,500 m s.n.m. Su territorio está dominado por bosques montanos y selva alta, que desempeñan un papel fundamental en la regulación del agua y la conservación de la biodiversidad. Además, su régimen hidrológico está influenciado por las precipitaciones tropicales y los aportes de diversos tributarios que desembocan en el río Marañón. 

Objetivos

Objetivo general

  • Elaborar un modelo de red hídrica, analizar las coberturas y vegetación sana mediante imágenes satelitales para identificar factores que afectan la pérdida de vegetación.

Objetivos específicos

  • Construir la red hídrica de la cuenca usando curvas de nivel y DEM.
  • Crear mapas de cobertura sana y pendientes, y analizar los factores que influyen en el cambio de cobertura y pérdida de vegetación.

METODOLOGÍA

Flujograma del procedimiento

Materiales

Capas vectoriales: 

Las curvas de nivel analizadas corresponden a las cartas nacionales del Instituto Geográfico Nacional (IGN) del Perú, específicamente a los cuadrantes 11H, 12H, 11G, 12G, 11F y 12F. 

Curvas de nivel

Datos raster (DEM, imágenes satelitales)

Dem generado apartir de las curvas de nivel.
Imagen satelital del área de estudio.

Procesamiento de datos

Procesamiento para el Modelo de Construcción de red Hídrica

Model Builder para la delimitación de cuencas

 

Resultado de la delimitación de cuencas
Elección de la cuenca a trabajar

Identificación y extracción de la red hídrica a trabajar.

Model Builder para la identificación y extracción de la red hídrica.

 

Red hídrica cortada a partir de la cuenca de estudio.

Descarga de imágenes satelitales

Descarga de imagen satelital.

Clasificación de coberturas

Toma de muestras para la clasificación supervisada

Cálculo de NDVI

Calculo del Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada
Resultado del calculo del NDVI

Cálculo de pendientes

Resultado del cálculo de pendientes

RESULTADOS Y ANÁLISIS

Mapa del modelo de la red hídrica

A través de la red hídrica se representan los cursos de agua de una cuenca, incluyendo ríos, quebradas y otros cuerpos de agua superficiales, lo que permite analizar la dinámica del drenaje y su relación con el relieve. Para la clasificación, se consideró como río principal a los cursos con más de 80,000 píxeles y como río secundario a aquellos con más de 30,000 píxeles.

Mapa del modelo de la red hídrica

Mapa de modelos derivados

Mapa de sombras

A través del mapa de sombras, se resalta la topografía del terreno mediante la simulación de luces y sombras, lo que permite mejorar la percepción del relieve y facilitar el análisis geomorfológico. Este tipo de representación se obtiene a partir de un Modelo Digital de Elevación (MDE) y varía según la posición del sol.

Para este estudio, se consideraron dos horarios: a) 8 a.m., con un azimut de 85° y una altitud de 17°, y b) 5 p.m., con un azimut de 270° y una altitud de 15°, lo que permite evaluar las diferencias en la proyección de sombras a lo largo del día y su influencia en la interpretación del terreno.

Mapa de sombras de la cuenca hidrográfica

Mapa de iluminación

Mapa de iluminación de la cuenca hidrográfica

Mapa de pendientes

En el área de estudio predomina la inclinación ligera, con una extensión de 78,784.70 ha, lo que indica que la mayor parte del terreno presenta una pendiente suave, favorable para actividades agrícolas y asentamientos. En contraste, el tipo de pendiente menos representativo es el abrupto o escarpado, con solo 13.07 ha, lo que sugiere que las zonas de difícil acceso y alta pendiente son mínimas en la región.

Mapa de pendiientes de la cuenca hidrográfica

Mapa de orientacion de pendientes

Mapa de orientacion de pendientes de la cuenca hidrográfica

Mapa del analisis de visibilidad

Mapa de visibilidad de la cuenca hidrográfica

Mapa de calor 

Mapa de calor de la cuenca hidrográfica

Clasificación de coberturas de la cuenca

Mapa de clasificación supervisada de la cuenca hidrográfica

Análisis de NDVI y distribución de la vegetación

Mapa de NDVI de la cuenca hidrográfica

Mapa de Cobertura Sana

Mapa de la cobertura vegetal de la cuenca.

Mapa de pendientes de cobertura sana

Mapa de pendientes de cobertura sana de la cuenca

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones

Los resultados obtenidos a partir del análisis de los mapas pueden servir como insumo clave para estudios más avanzados en gestión ambiental y planificación territorial. Se ha identificado que la cobertura vegetal en buen estado se concentra principalmente en áreas con pendientes ligeras a moderadas, donde las condiciones topográficas favorecen la retención de humedad y la estabilidad del suelo. En contraste, en zonas con pendientes fuertes o abruptas, la cobertura vegetal es más limitada debido a la erosión y la escasa acumulación de suelo, lo que restringe el crecimiento de la vegetación. Esto confirma que la pendiente influye directamente en la distribución y conservación de la cobertura vegetal en la cuenca de estudio.

Esta información es fundamental para estudios de conservación de suelos, modelado de erosión y evaluación de la calidad del ecosistema. Además, puede utilizarse para delimitar áreas prioritarias de reforestación o protección, apoyando la formulación de políticas de manejo sostenible del territorio. Asimismo, los datos generados pueden integrarse en proyectos de ordenamiento territorial, planificación de infraestructuras resilientes y estudios hidrológicos, optimizando el uso de los recursos naturales en la cuenca.

Recomendaciones

Para mejorar este estudio, se recomienda emplear modelos de predicción de cambio de cobertura vegetal a futuro, integrando series temporales de imágenes satelitales para evaluar tendencias y posibles riesgos de degradación. La aplicación de técnicas de teledetección y algoritmos de clasificación supervisada, junto con índices como el NDVI, permitirá identificar patrones de cambio en la vegetación y proyectar escenarios futuros mediante modelos como CA-Markov. Esto facilitará la toma de decisiones basadas en evidencia para la gestión ambiental de la cuenca, anticipando zonas de riesgo y permitiendo la implementación de estrategias de conservación y restauración más efectivas.

Para la zona de estudio, se sugiere implementar estrategias de conservación del suelo en áreas de alta pendiente con el fin de reducir la erosión y favorecer la regeneración de la vegetación. Asimismo, se recomienda la reforestación con especies nativas en sectores vulnerables y la promoción de prácticas sostenibles de uso del suelo que equilibren las actividades productivas con la preservación de la cobertura vegetal.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Gobierno Regional de Amazonas. (2014). Mapa de sitios prioritarios de conservación: Nacientes del Río Nieva. SINIA. https://sinia.minam.gob.pe/mapas/mapa-sitios-prioritarios-conservacion-nacientes-rio-nieva

Marín Caruajulca, N. J. (2023). Efectividad del ACP Abra Patricia–Alto Nieva (Yambrasbamba, Amazonas) para contener procesos de cambios de cobertura y uso del suelo (1994 – 2020). https://alicia.concytec.gob.pe/vufind/Record/UNTR_6a0f0f3a49ecd8338f1d3ee130bb618a

Parimbelli, M. H. (2005). Cálculo de NDVI con Multispec. Universidad CAECE, Cátedra Técnicas Espaciales de Análisis. https://portal.ingemmet.gob.pe/documents/59082/67332/Tutorial%20Multispec.%20Calculo%20de%20NDVI

Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú (SENAMHI). (2011). Evaluación hidrológica de las cuencas amazónicas peruanas: Aforando el Huallaga – ADCP Qliner OTT / Chazuta / San Martín 06/2011. SENAMHI. https://centroderecursos.cultura.pe/sites/default/files/rb/pdf/Evaluacion%20hidrologica%20de%20las%20cuencas%20amazonicas%20peruanas.pdf

REALIZADO POR

Leyla Natali Alcazar Carranza

Perú

PROYECTO DEL CURSO

ArcGIS Avanzado

Boris Chuquichanca