Source: http://www.oas.org/dsd/publications/Unit/oea65s/ch13.htm
Timestamp: 2014-07-30 15:09:50+00:00

Document:
Capitulo 8. Definición de llanura de inundación y evaluación del peligro de inundaciones
A. Llanuras de inundación y su relación con el desarrollo regional integrado B. Visión general de la tecnología de percepción remota con satélites, relacionada a inundaciones y al proceso de la planificación para el desarrollo
C. Técnicas de cartografía del peligro de inundaciones y aplicación de datos de satélite
D. Aplicación de datos de percepción remota a áreas inundables: dos estudios de caso Conclusiones
En este capítulo se presenta a los planificadores (1) los términos y conceptos relacionados con las inundaciones y la naturaleza de las áreas sujetas a inundaciones recurrentes; (2) los aspectos críticos a ser tratados al considerar el peligro de inundaciones en el proceso de la planificación para el desarrollo; (3) una técnica para usar datos de percepción remota para evaluaciones del peligro de inundación; y (4) dos estudios de caso que describen el uso de datos de percepción remota para definir las áreas de llanuras de inundación.
Las llanuras de inundación son áreas de superficie adyacentes a ríos o riachuelos, sujetas a inundaciones recurrentes. Debido a su naturaleza siempre cambiante, las llanuras de inundación y otras áreas inundables deben ser examinadas para precisar la manera en que pueden afectar al desarrollo o ser afectadas por él. Este capítulo presenta una visión general de los conceptos importantes relacionados con las evaluaciones del peligro de inundaciones y explora el uso de datos de percepción remota de satélites para complementar las técnicas tradicionales de evaluación.
El objetivo primario de los métodos de percepción remota para la cartografía de áreas inundables, en los países en desarrollo, es proporcionar a los planificadores y a las instituciones de manejo de desastres una metodología práctica y costo-efectiva para identificar llanuras de inundación, y otras áreas susceptibles, y evaluar el grado del impacto del desastre. Se puede usar el método presentado en este capítulo en actividades de planificación sectorial, en estudios de planificación integrada y en evaluaciones de daños.
El método de percepción remota con satélites, presentado en este capítulo, es una de las muchas técnicas disponibles para la evaluación del peligro de inundaciones. Este método tiene las siguientes características:
- Hace uso de datos de percepción remota correspondientes a determinada fecha, o múltiples fechas o eventos.
- Permite el análisis digital (con computadora) o foto-óptico (película positiva o negativa).
- Se le usa mejor como complemento de otros datos hidrológicos y climáticos disponibles.
- Es útil para evaluaciones preliminares durante las etapas iniciales de un estudio de la planificación para el desarrollo, debido a la pequeña-a-intermedia escala de la información producida y al hecho de que satisface las limitaciones de costos y tiempo. Los datos también pueden ser aplicables a otros aspectos del estudio.
A. Llanuras de inundación y su relación con el desarrollo regional integrado
3. Características de la superficie del terreno relacionadas con inundaciones Esta sección está diseñada para proporcionar al planificador los antecedentes sobre la naturaleza de las inundaciones y los términos y conceptos asociados con la evaluación de riesgos de este peligro natural.1. Inundaciones, llanuras de inundación y áreas inundables
Las inundaciones son un evento natural y recurrente para un río. Estadísticamente, los ríos igualarán o excederán la inundación media anual, cada 2,33 años (Leopold et al., 1984). Las inundaciones son el resultado de lluvias fuertes o continuas que sobrepasan la capacidad de absorción del suelo y la capacidad de carga de los ríos, riachuelos y áreas costeras. Esto hace que un determinado curso de aguas rebalse su cauce e inunde tierras adyacentes. Las llanuras de inundación son, en general, aquellos terrenos sujetos a inundaciones recurrentes con mayor frecuencia, y ubicados en zonas adyacentes a los ríos y cursos de agua. Las llanuras de inundación son, por tanto, "propensas a inundación" y un peligro para las actividades de desarrollo si la vulnerabilidad de éstas excede un nivel aceptable.
Se pueden observar las llanuras de inundación desde varias perspectivas diferentes: "La definición de llanuras de inundación depende algo de las metas que se tenga en mente. Como categoría topográfica es muy plana y se encuentra al lado un río; geomorfológicamente, es una forma de terreno compuesto primariamente de material depositado no consolidado, derivado de sedimentos transportados por el río en cuestión; hidrológicamente, está mejor definida como una forma de terreno sujeta a inundaciones periódicas por un río padre. Una combinación de estas características posiblemente cubre los criterios esenciales para definir una llanura de inundaciones" (Schmudde, 1968). Más sencillamente, una llanura de inundación se define como "una franja de tierra relativamente plana, junto a un río y que sufre desborde de las aguas durante las crecidas" (Leopold et al., 1964).
Las inundaciones suelen ser descritas en términos de su frecuencia estadística. Una "inundación de 100 años* o "una llanura de inundación de 100 años" se refiere a un evento o una área expuesta a un 1 % de probabilidad que ocurra una inundación de un determinado volumen en cualquier año dado. Por ejemplo, la Figura 8-1 muestra esta frecuencia en términos de niveles de inundación y de llanuras de inundación. Este concepto no significa que una inundación ocurrirá sólo una vez cada 100 años. Si es que ocurre o no en un determinado año no cambia el hecho de que siempre hay una probabilidad del 1 % de que ocurra algo similar al año siguiente. Dado que las llanuras de inundación pueden ser cartografiadas, los linderos de una inundación de 100 años se utilizan comúnmente en programas de mitigación de llanuras de inundación, para identificar las áreas donde el riesgo es significativo. Se puede seleccionar cualquier otra frecuencia estadística para un evento de inundación, según el grado de riesgo que se decida evaluar, p.e., llanuras de 5 años, 20 años, 50 años, o 500 años.
La frecuencia de inundaciones depende del clima, del material de las riberas del río y la pendiente del canal. Cuando ocurre copiosa precipitación en una determinada estación cada año, o la inundación anual es resultado del deshielo, las llanuras de inundación pueden ser inundadas casi todos los años, aún a lo largo de grandes ríos con muy poca pendiente de canal. En las regiones que no sufren extensos períodos con temperaturas bajo cero, las inundaciones generalmente ocurren en la época de mayor precipitación. Cuando el mayor número de inundaciones son resultado del deshielo, frecuentemente acompañado por precipitación, la época de inundaciones es la primavera o el inicio del verano.2. Evaluación del peligro de inundaciones
Obtener datos hidrológicos directamente de los ríos o cursos de agua es un esfuerzo valioso pero que consume tiempo. Si tales datos dinámicos han sido obtenidos durante muchos años de aforos regulares, se pueden usar modelos para calcular la frecuencia estadística de los eventos de inundación, determinando así su probabilidad. Sin embargo, tales evaluaciones son difíciles sin aforos de por lo menos veinte años.
En muchos países, los datos de aforos son insuficientes o no existentes. Como resultado, las evaluaciones del peligro de inundaciones, basadas en mediciones directas, pueden no ser posibles porque no hay una base para determinar los niveles específicos de inundación y los intervalos de recurrencia para determinados eventos. Se pueden realizar evaluaciones del peligro en base a datos de percepción remota, informes de daños y observaciones de campo cuando los datos cuantitativos son escasos. Tales evaluaciones presentan información graficada que define las áreas inundables que probablemente serán afectadas por una inundación de un intervalo específico (Riggs, 1985). La Figura 8-2 muestra un área inundable sobre un mapa de manera aproximada. En la Sección C. se analizan las técnicas de cartografía del peligro de inundaciones, la aplicación de datos de satélite y los métodos, tanto tradicionales como recientes, para compilar y analizar la información necesaria.3. Características de la superficie del terreno relacionadas con inundaciones
La planificación para el desarrollo regional debe tomar en cuenta las siguientes características de superficie, relacionadas con las inundaciones:
- Topografía o pendiente del terreno, especialmente su horizontalidad;
- Geomorfología, tipo y calidad de suelos, especialmente material de base de depósitos fluviales no consolidados; e
- Hidrología y la extensión de las inundaciones recurrentes.
Estas características comúnmente son consideradas en las actividades de evaluación de recursos naturales (OEA, 1984). Las preguntas a las que el estudio de planificación debe responder son; " ¿Cuan peligrosa es el área de estudio en relación con inundaciones recurrentes"? y "¿Cuál es la vulnerabilidad de las actividades de desarrollo existentes y propuestas?". Uno de los primeros pasos de un estudio de planificación es recopilar toda la información disponible relacionada con estas características y recomendar la instalación de equipos de aforo y estaciones hidrometeorológicas en regiones propuestas para el desarrollo, si es que no están ya disponibles.
a. Naturaleza cambiante de las llanuras de inundación
Las llanuras de inundación no son estáticas ni estables. Están compuestas de sedimentos no consolidados, se erosionan rápidamente durante inundaciones y crecidas de agua, o pueden ser el lugar donde se depositen nuevos estratos de lodo, arena y limo. En tal virtud, el río puede cambiar de curso e ir de un lado de la llanura de inundación al otro. La Figura 8-3 muestra este comportamiento dinámico donde el canal de un río puede cambiar de posición en la amplia llanura de inundación y ésta, a su vez, es modificada periódicamente por las inundaciones, a medida que el canal se desplaza de un lugar a otro.
El ancho de una llanura de inundación está en función del caudal del río, velocidad de la tasa erosionante, pendiente del canal, y dureza de su pared. Las llanuras de inundación no son usuales en los canales de las partes altas de la cuenca fluvial, porque los ríos son de poco caudal, las pendientes y la velocidad de profundización son altas y las paredes del valle frecuentemente muestran roca firme sin cobertura.
En ríos moderadamente pequeños, la llanura de inundación usualmente se encuentra sólo en el interior de la curva de un meandro, pero la ubicación de la llanura de inundación se alterna de lado a lado a medida que el río fluye en meandros de un lado del valle al otro.
Figura 8-1: CORTE TRANSVERSAL DIAGRAMATICO DEL VALLE DE UN RIO MOSTRANDO LA RELACION ENTRE NIVELES DE INUNDACION Y LLANURAS DE INUNDACION
Corte transversal generalizado, de una hipotética llanura de inundación fluvial, mostrando como el desarrollo en la llanura de inundación aumenta la altura de la inundación:
A - antes del desarrolloB - aumento en altura de inundaciónC - después del desarrolloD - relleno
Las construcciones, rellenos de tierra y otras intrusiones en la llanura de inundación ocupan espacio que se necesita para el paso de los flujos de la inundación. Esto puede resultar en dañar las actividades de desarrollo así como en una inundación más extensa, río arriba y junto al desarrollo.
Corte transversal esquemático de una llanura de inundación mostrando la adición de relleno y la creación de una inundación:
A - con vía de inundaciónB - sin vía de inundación
C - relleno
Corte transversal del valle del río
Figura 8-2: AREAS CON PELIGRO DE INUNDACIONES, COSTA NORTE DE HONDURAS
Figura 8-3: CARACTERISTICAS DEL COMPORTAMIENTO DINAMICO DE LLANURAS DE INUNDACION
Fuente: Adaptado de Strahler, A.N. y Strahler, A.H. Environmental Geoscience: Interaction between Natural Systems and Man. (Santa Bárbara, California: Hamilton Publishing Co., 1973).
PARA EVALUAR EL PELIGRO DE INUNDACIONES, UN PLANIFICADOR DEBE SABER:
- Dónde se encuentran ubicadas las llanuras de inundaciones y las áreas inundables.- Con qué frecuencia estará cubierta de agua la llanura de inundación.- Cuánto tiempo estará cubierta de agua la llanura de inundación.- En qué época del año se puede esperar que ocurran inundaciones.
ASI PUES, EL PLANIFICADOR NECESITA ENTENDER LA NATURALEZA DINAMICA DE LAS LLANURAS DE INUNDACION.
Los ríos más grandes, particularmente aquellos con lecho de poca pendiente, desarrollan amplias llanuras de inundación. A medida que estas llanuras se desarrollan, la migración de un lado a otro del canal del río produce lagos semilunares (meandro abandonado), desprendimientos, diques naturales y depósitos de ciénagas desconectados del canal actual. Si durante una inundación, el río acarrea sedimentos algo gruesos, éstos tienden a ser depositados a lo largo de la ribera del canal como un dique natural. Esto puede llevar a la formación de un canal colgado donde el fondo del canal aumenta continuamente de elevación hasta un punto tal que podría ser más alto que la topografía circundante. Esta condición puede producir la elevación del nivel del agua de superficie, contenida dentro del canal, ubicándose en posición más alta que la superficie del terreno adyacente a estos diques, lo cual representa un potencial de inundación mucho mayor que aquella situación típica en la que el canal se encuentra en la parte más baja de un corte transversal tipo-U de la llanura de inundación.
Estas características cambian con el tiempo. El ensanchamiento del canal de un río y la destrucción de parte de la llanura de inundación debido a inundaciones importantes, son fenómenos bastante comunes, observados en regiones semiáridas. Como suele ocurrir en regiones de este tipo que tienen un alto potencial de erosión, el fenómeno de migración del canal durante una inundación, frecuentemente causará que buena parte de las aguas sea transportada por un canal que no existía con anterioridad al fenómeno de la inundación. Este fenómeno ocurre demasiado frecuentemente en regiones áridas, donde las aguas de inundación, con alta velocidad, producen cambios drásticos en la configuración del canal durante las inundaciones. Esto puede dar lugar a que el área de inundación quede muy distinta a como era anteriormente.
La movilidad del canal puede ser una característica importante cuando se trata de delinear el potencial de la llanura de inundación. Mientras la movilidad no es un gran problema en áreas con densa vegetación y suelos consolidados, en las áreas donde la vegetación es escasa y los suelos son gruesos y erosionables, la cartografía de la llanura de planificación debe incluir la anticipación de la posibilidad de migración del canal, además de su configuración actualmente existente.
Es menos probable que una inundación importante cause el aumento del ancho del canal y la destrucción de la llanura de inundación en una región húmeda, porque la vegetación inhibe la erosión. Sin embargo, la inundación puede cortar canales secundarios a lo largo de una llanura de inundación y depositar arena y grava sobre grandes áreas, particularmente aquellas dedicadas a la producción agrícola.
Las terrazas a lo largo de un canal se pueden confundir con una llanura de inundación. En realidad algunas terrazas pueden haber sido los bordes de llanuras de inundación antes de nuevas erosiones o de actividad tectónica. Normalmente, una terraza puede ser distinguida de una planicie de inundación activa por el tipo de vegetación y el material presente en superficie.
Los eventos naturales tales como deslizamientos de tierra (ver Capítulo 10), caída de ceniza volcánica, lahares y deslizamiento de derrubio (ver Capítulo 11) pueden aumentar la cantidad de sedimentos a ser transportados por el río. Los sedimentos de estos eventos pueden ser depositados tanto en el canal como en la llanura de inundación. Esto puede llevar a que el canal se llene de derrubio y se reduzca su capacidad para agua. La reducción de capacidad del canal, aunque sea temporal, puede dar lugar a inundaciones más frecuentes de la llanura de inundación y contribuirá su modificación.
b. Frecuencia de inundaciones
Sólo suele considerarse las inundaciones anuales para el análisis de probabilidades y, el intervalo de recurrencia que es el recíproco de probabilidad, es sustituido por probabilidad. Normalmente, la inundación anual es considerada como el evento más importante cada año. La inundación de 10 años, por ejemplo, es la descarga que excederá un determinado volumen que tiene una probabilidad del 10% de ocurrir cada año.
Las llanuras de inundación de algunos ríos, sin embargo, son frecuentemente inundadas con intervalos de 10 o más años. Se han propuesto varias razones para explicar esto. En algunos climas, un número de años de intensa actividad de inundaciones son seguidos por muchos años durante los cuales ocurren muy pocas inundaciones. La llanura de inundación se puede desarrollar y ser ocupada durante los años con menor actividad de inundaciones. Como resultado, este desarrollo está sujeto al riesgo de inundaciones a medida que se va cumpliendo el ciclo. Las actividades de desarrollo, particularmente de silvicultura y producción intensiva de cultivos, pueden variar drásticamente las condiciones de descarga incrementando así el caudal de los ríos durante los ciclos normales de precipitación, aumentando el riesgo de inundación. El uso más intenso de la llanura de inundación, aún bajo un estricto control, casi siempre resulta en tasas de descargas mayores. Se discuten a continuación los efectos de las prácticas de desarrollo sobre el riesgo de inundaciones.
c. Duración de inundaciones
El tiempo durante el cual una llanura de inundación permanece inundada, depende del caudal del río, la pendiente del canal, y las características climáticas. Si se trata de ríos pequeños, las inundaciones inducidas por la precipitación generalmente duran sólo unas horas o unos pocos días, pero en el caso de ríos grandes la descarga de la inundación puede exceder la capacidad del canal durante un mes o más. En 1982-1983, la cuenca del río Paraná en Brasil, Paraguay y Argentina estuvo sujeta a grandes inundaciones desde fines de noviembre de 1982 hasta mediados de 1983. La duración de una inundación causada por tormentas tropicales o deshielo, puede cubrir una llanura varias veces durante un mismo mes.
El agua en una llanura de inundación generalmente vuelve al canal por drenaje, a medida que la corriente disminuye. En las amplias llanuras de inundación en los grandes ríos, bordeadas por diques naturales, el agua puede drenar muy lentamente causando que la inundación local, o embalse, dure varios meses. Eventualmente, el agua se desplazará río abajo o desaparecerá por medio de infiltración en el suelo y evapotranspiración. Donde los canales están colgados debido a una repetida deposición de sedimentos, las aguas de inundación puede que nunca regresen por drenaje al canal, dado que el fondo de ese canal está a mayor elevación que la llanura de inundación circundante.
d. Efectos de las prácticas de desarrollo sobre las inundaciones y llanuras de inundación y el rol de la mitigación
Las poblaciones humanas han sido atraídas desde épocas muy remotas por las llanuras de inundación; primero, debido al rico suelo aluvial; luego, por la necesidad de acceso a fuentes de agua, transporte fluvial, y desarrollo de energía y, más tarde, como lugar relegado para la urbanización, particularmente para familias de bajos ingresos. La manera cómo se usa y desarrolla la tierra puede cambiar el riesgo resultante de las inundaciones. Si bien se puede diseñar algunas actividades para mitigar los efectos de las inundaciones, muchas de las prácticas actuales y estructuras existentes han aumentado los riesgos sin quererlo.
En climas húmedos, durante una importante inundación, una porción considerable del río adyacente a una extensa llanura de inundación, es transportado por dicha llanura. El desmonte resultante de la preparación de la tierra para la agricultura, en una llanura de inundación, permite que un porcentaje progresivamente mayor de las aguas sean transportadas por la propia llanura de inundación. Algunas partes de la llanura de inundación son erosionadas y otras sufren la deposición de sedimentos gruesos, al mismo tiempo que la capacidad del canal en el lecho del río se reduce gradualmente.
Las acequias de drenaje y de riego, así como otras vías para el agua, pueden alterar la descarga a las llanuras de inundación y la capacidad del canal para transportar dicha descarga. Los efectos de las prácticas agrícolas varían y dependen de los suelos, la geología, el clima, la vegetación y las prácticas locales de manejo de aguas. En muchos países la agricultura domina el uso del terreno en las llanuras de inundación. Donde las inundaciones son estacionales, se pueden seleccionar cultivos que puedan resistir las de corta duración y poco volumen durante la estación respectiva. Las cosechas menos resistentes pueden ser desarrolladas en las estaciones en las que no ocurren inundaciones.
La vegetación de bosques suele aumentar la precipitación y evaporación, al tiempo que absorbe la humedad y reduce el volumen de escurrimiento. Las prácticas de deforestación o tala de árboles reducen la vegetación y la capacidad de absorción del bosque, aumentando así el escurrimiento. El sobrepastoreo en pastizales y áreas para ganadería, disminuye la cobertura de vegetación y expone los suelos tanto a erosión, como a mayor escurrimiento. El desarrollo de tierras de cultivo puede o no aumentar el escurrimiento, según el uso previo dado al terreno y los hábitos de cultivo empleados.
Las grandes presas afectan los canales de los ríos tanto aguas arriba como aguas abajo. La evaporación aumenta como resultado de la mayor área del espejo de agua del reservorio y este proceso tiende a degradar la calidad del agua. El reservorio actúa como una trampa para sedimentos, y el canal abajo de la presa modificará su pendiente para acomodarse al cambio en la carga de sedimentos, como se ve en la Figura 8-4. El agua, ahora con pocos sedimentos, erosionará el canal aguas abajo.
Las presas también pueden aumentar la recarga del agua subterránea, elevar el nivel de la capa freática y aún inducir la descarga de aguas subterráneas hacia canales adyacentes, modificando asilos volúmenes de descarga de los ríos. La falla catastrófica de una presa produce una rápida pérdida de agua del reservorio e, instantáneamente cambios severos y dramáticos aguas abajo.
Figura 8-4: PERFIL ESQUEMATICO Y CORTE TRANSVERSAL DEL RIO MOSTEANDO LOS EFECTOS RIO ARRIBA Y RIO ABAJO DE UNA PRESA Y RESERVORIO
(1) Pendiente original sin desarrollo (2) Acumulación de sedimento (corte transversal A-A) o profundización de canal después de la presa (corte transversal B-B).
Fuente: Adaptado de Strahler, A.M. Planet Earth: Its Physical Through Geological Time (New York: Harper & Row, 1972).
La urbanización de una llanura de inundación o de áreas adyacentes, y la correspondiente construcción, aumentan la descarga y la tasa de descarga, pues se reduce el área de superficie disponible para absorber la lluvia y canaliza mucho más rápidamente el flujo hacia alcantarillados y vías de drenaje. Los cambios en la descarga se muestran simbólicamente en la Figura 8-5, donde el tiempo de descarga se reduce y aumenta la tasa de descarga. Los rellenos artificiales en la llanura de inundación reducen la capacidad del canal de inundación y pueden elevar la altura de la inundación. Así, el riesgo de inundaciones aumenta, como se ve en la Figura 8-1.
En resumen, las dinámicas de la llanura de inundación son consideraciones básicas a ser incorporadas en un estudio de planificación para el desarrollo integrado. Es esencial que el estudio reconozca que los cambios causados por el desarrollo pueden y han de afectar las llanuras de inundación de muchos modos. Una revisión temprana de la información disponible sobre el peligro de inundaciones, y la programación de evaluaciones complementarias del peligro de inundaciones, son actividades prudentes que permiten al planificador prever y evaluar los problemas potenciales relacionados con la hidráulica del río y la dinámica de las llanuras de inundación. Luego, se puede identificar medidas de mitigación para evitar o minimizar esos peligros, las que serán incorporadas en la formulación de proyectos específicos de inversión sectorial.
B. Visión general de la tecnología de percepción remota con satélites, relacionada a inundaciones y al proceso de la planificación para el desarrollo
3. Integración de la información de percepción remota de inundaciones al estudio de la planificación para el desarrollo La tecnología de percepción remota puede ser especialmente útil y deseable si es aplicada durante el proceso de planificación. Con los métodos de percepción remota, la extensión de las llanuras de inundación y áreas inundables puede ser determinada, aproximadamente, a escalas pequeñas e intermedias de hasta 1:50.000 en toda la cuenca fluvial de los ríos. Al inicio de un estudio de planificación para el desarrollo, se puede preparar mapas de peligro de inundaciones para ayudar a definir y seleccionar medidas de mitigación para los proyectos de desarrollo sectorial propuestos. Además de percibir los riesgos de inundaciones, los mismos datos de satélite pueden ser usados para evaluar otros peligros hidrológicos y atmosféricos, así como geológicos y tecnológicos. Aún más, la información de los satélites puede proporcionar conocimientos sobre recursos naturales y uso de tierras a un costo incremental pequeño, una vez que sean obtenidos los datos básicos (cintas compatibles con computadora [CCTs] o positivos y negativos de imágenes en película).
Sin embargo, se debe hacer hincapié en que la tecnología de percepción remota es una de entre las muchas herramientas utilizadas actualmente por los planificadores. La aplicación de esta tecnología no soluciona problemas, pero proporciona información reciente, histórica y repetitiva para el estudio de planificación. Una discusión detallada de la aplicación de diversas tecnologías de percepción remota en las evaluaciones de peligros naturales, puede ser vista en el Capítulo 4.
Figura 8-5: HIDROGRAFOS DE INUNDACIONES MOSTRANDO LOS EFECTOS DE LA URBANIZACION (a)
Figura 8-5: HIDROGRAFOS DE INUNDACIONES MOSTRANDO LOS EFECTOS DE LA URBANIZACION (b)
Figura 8-5: HIDROGRAFOS DE INUNDACIONES MOSTRANDO LOS EFECTOS DE LA URBANIZACION (c)
Hidrógrafos esquemáticos mostrando el efecto de urbanización tal como retraso de tiempo y aumento de la descarga pico. Los puntos CMP y CMR son centros de masa y de escurrimiento, respectivamente.
Fuente: Adaptado de Strahler, A.M., y Strahler, A.H. Environmental Geoscience: Interaction Between Natural Systems and Man (Santa Barbara, California, U.S.A.: Hamilton Publishing Co., 1973); and Riggs, H.C. Streamflow Characteristics (New York, U.S.A.: Elsevier, 1985).1. Determinación del riesgo aceptable
Es valioso demarcar las llanuras de inundación y otras áreas inundables para proponer actividades compatibles de desarrollo. El riesgo de inundación puede ser incrementado si no se entiende la naturaleza del peligro y se piensa que es aleatorio en tiempo y espacio, cuando en realidad es más o menos predecible de acuerdo a probabilidades estadísticas. El planificador debe buscar la contribución de una variedad de disciplinas para evaluar el riesgo de las actividades propuestas. Estos conceptos son discutidos en mayor detalle en este capítulo.
Los planificadores del desarrollo necesitan conocer con que frecuencia promedio, por cuanto tiempo y en qué época del año la llanura de inundación estará cubierta por agua. Los cambios naturales, así como los causados por actividades de desarrollo, afectan a las llanuras de inundación y deben de ser comprendidos para identificar prácticas adecuadas de desarrollo y de manejo de recursos naturales. Los cambios en el uso de llanuras de inundación - tales como urbanización y producción agrícola más intensiva - pueden aumentar la descarga y los niveles de inundación siguientes. Para el planificador, es crítico apreciar estos y otros efectos del cambio en el uso de tierras. Es prudente realizar una consulta temprana con especialistas en recursos y manejo de aguas durante el estudio de planificación, pues permite al planificador prever y evaluar conflictos potenciales entre el uso actual de tierras y los usos propuestos, así como su relación con eventos de inundación y los peligros que podrían presentar. Ver el Capítulo 3 para una discusión de estos conflictos.
Los criterios aceptables de riesgo pueden ayudar a distinguir entre diferentes grados de riesgo, para distintas actividades de desarrollo, y evaluar las restricciones asociadas con los proyectos potenciales de inversión. La frecuencia aceptable para un evento particular de inundación debe ser la apropiada para el tipo de actividades de desarrollo. Por ejemplo, bien podría valer el riesgo de una inundación ocasional, sembrar cultivos en la llanura de inundación donde los suelos son enriquecidos por las inundaciones cíclicas y por sedimentación. Los depósitos de arena y grava resultantes pueden dar lugar a una explotación comercial. Por otro lado, es apropiado ubicar un proyecto agro-industrial grande o de viviendas, en una área con una probabilidad muy pequeña de que ocurra una gran inundación cada año (ver Capítulo 2).
¿Cuál es la probabilidad de que una llanura de inundación sea el lugar donde ocurrirá la próxima inundación? ¿Continuará la erosión de las tierras de cultivo y de las riberas del río lentamente o a una velocidad acelerada?
¿Dónde ocurrirá la mayor erosión? ¿Ocurrirá una deposición y se agrandará la llanura de inundación? ¿Qué criterios serán usados para determinar el nivel aceptable de los riesgos de inundación en base a la vida esperada del proyecto, la población afectada, los programas de seguros disponibles, los códigos de construcción, reglamentos de zonación y otra legislación? El planificador, si bien no es un experto técnico en todos estos campos, debe saber como plantear las preguntas pertinentes que deberán ser contestadas por los expertos.2. Métodos de percepción remota de satélite aplicados al peligro de inundación
Las técnicas de cartografía de llanuras de inundación son métodos dinámicos o estáticos. Muchas técnicas tradicionales son dinámicas: se monitorea el continuo cambio en el caudal del río con considerable trabajo de campo y mantenimiento de archivos durante un largo plazo. Algunas técnicas tradicionales dinámicas utilizan el análisis de regresión y estimados de precipitación, derivados de modelos para los cuales serán transferidos los datos de muchos años correspondientes a cuencas fluviales similares. Aunque estos métodos requieren la aplicación de algunos registros, pueden ser usados aún si no existen registros muy antiguos para el río en particular bajo estudio. En cualquier caso, los objetivos principales del uso de técnicas dinámicas son calcular el período de retorno, o la frecuencia de eventos particulares de inundaciones, y determinar las características de descarga de río y de niveles de inundación. Es importante que el planificador conozca estos datos a fin de darle un peso ponderado al riesgo del desarrollo en una llanura de inundación.
Los mapas de inundaciones y de llanuras de inundación han sido preparados por los hidrólogos de todo el mundo, durante más de una década, usando datos de satélites. Estas son técnicas consideradas estáticas pues caracterizan al área en un momento particular de tiempo. Si bien es deseable contar con una historia dinámica y de larga duración sobre inundaciones las técnicas estáticas son capaces de proporcionar información útil para la evaluación del peligro de inundación, especialmente en las etapas preliminares y de diagnóstico de un estudio de planificación para el desarrollo integrado. Ante la falta de información sobre técnicas dinámicas, es posible estimar la probabilidad de ocurrencia de una inundación cuando la información de técnicas estáticas es combinada con observaciones históricas de inundaciones, reportes de desastres e información básica sobre recursos naturales, particularmente datos hidrológicos. Los estimados de frecuencia de eventos de inundación, particularmente para un evento extremo, son información valiosa para el estudio de planificación. La Figura 8-6 muestra la relación de los datos provenientes de percepción remota con satélite, y de otra información sobre peligros de inundación, con la utilizada en el proceso de planificación para el desarrollo integrado.
Figura 8-6: RELACION DE LOS DATOS DE PERCEPCION REMOTA PARA LA EVALUACION DE PELIGROS Y LA INFORMACION TRADICIONAL PARA LOS ESTUDIOS DE PLANIFICACION INTEGRADA PARA EL DESARROLLO
Mientras las técnicas de poco costo de procesamiento foto-óptico de los datos de satélite todavía son válidas, el creciente costo y la decreciente disponibilidad de imágenes en película, y el uso innovativo de procesamiento de datos digitales a analógicos, hace que el análisis con la ayuda de computadoras sean una opción viable. Los datos del barredor multiespectral Landsat, comúnmente usados (MSS), los datos del Landsat Thematic Mapper (TM) y del SPOT High Resolution Visible Range (HRV), con el potencial para cartografía a mayor escala, son ejemplos de ello. También, la cobertura regional con resolución a pequeña escala, pero sinóptica, que proporciona la serie de satélites de NOAA con el sensor Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR), brinda una ayuda altamente informativa a los planificadores para determinar la extensión de los eventos de inundación.3. Integración de la información de percepción remota de inundaciones al estudio de la planificación para el desarrollo
Uno de los requerimientos de un estudio de planificación para el desarrollo integrado es lograr una definición clara del área en estudio y un sentido de la situación general del desarrollo en la región (ver Capítulo 1). La relación entre los bienes y servicios naturales, y los peligros presentes en una región y las actuales prácticas de manejo de recursos naturales, debe ser puesta en el contexto de los ecosistemas afectados (OEA, 1984).
A fin de integrar la información sobre llanuras de inundación en un estudio de planificación, se deben determinar las definiciones de llanuras de inundación y de áreas inundables, así como la probabilidad de que ocurra un evento dado durante la vida del proyecto de desarrollo. Esta información ayudará en la toma de decisiones sobre si un nivel de riesgo es aceptable o no. Es importante tener presente que los mapas de llanuras de inundación y de peligros de inundaciones no son sustitutos sino, más bien, precursores de los estudios de diseño de ingeniería.
Se pueden identificar y seleccionar una variedad de medidas de mitigación para reducir o minimizar el impacto de las inundaciones. Tales medidas de mitigación incluyen la adopción de sistemas de clasificación del uso de la tierra y de zonificación, códigos de construcción, impuestos y programas de seguros, además de los métodos prevalecientes "que se cuide el usuario".
Toda la información disponible relacionada a inundaciones debe ser recaudada durante la misión preliminar del estudio de planificación. Se espera que la información inicial recolectada sea de carácter general y basada en datos hidrológicos y de precipitación existentes, imágenes de satélite, fotografía aérea, evaluaciones de daños y estudios científicos y de ingeniería. La Figura 8-7 presenta un esquema de la relación de información sobre inundaciones y la evaluación del peligro de inundaciones con las actividades generales de desarrollo. Se deben identificar ciertas sub-áreas críticas para el estudio, y la preparación de información adicional sobre peligros de inundación debe ser integrada en las subsiguientes actividades del estudio.
MISION PRELIMINAR (DISEÑO DE ESTUDIO)
PREGUNTAS QUE LOS PLANIFICADORES DEBEN HACER;
- ¿Qué tipo y contenido de información sobre peligros dé inundaciones está disponible para el área de estudio (reseñas de eventos históricos; informes sobre desastres y daños; análisis de peligros, riesgo y vulnerabilidad)?
- ¿Se necesitará información adicional? Si es así, ¿qué tipo? ¿Cuando?
- ¿Se utilizará datos de percepción remota? Si es así, ¿qué sistema y qué tipo de producto?
DECISIONES IMPORTANTES QUE SE DEBEN DE TOMAR EN ESTA ETAPA:
- ¿Qué información complementaria o estudios y equipos para análisis de datos se necesitarán para utilizar a cabalidad los datos de percepción remota?
- ¿En qué etapa se hará la evaluación del peligro de inundaciones? ¿A qué costo y durante qué período de tiempo?
- ¿Qué conocimientos expertos se necesitarán para llevar a cabo la evaluación? ¿Para qué áreas?
- ¿Cómo se utilizará la información de la evaluación?
- ¿A qué otras actividades se podrán aplicar (os datos de sensoramiento remoto?
Figura 8-7: EVALUACION DEL PELIGRO DE INUNDACIONES EN UN ESTUDIO DE PLANIFICACION PARA EL DESARROLLO INTEGRADO
DATOS DE PERCEPCION REMOTA: CARACTERISTICAS PARA SU USO EN UN ESTUDIO DE PLANIFICACION INTEGRADA PARA EL DESARROLLO Aplicación de datos de percepción remota a las etapas del estudio
Resolución nominal del
MISION PRELIMINAR
1:1.000.000-
- Visión sinóptica de la región en su conjunto
1:300.000.000
- Mapas regionales complementarios a pequeña escala con descripción de rasgos codificados a color
- Resolución espacial del área de estudio y aspectos de manejo de recursos en un contexto más amplio de ecosistemas
FASE I - DIAGNOSTICO DE DESARROLLO
1:50.000a
Cartografía de llanuras de inundación
Demarcación de peligros de inundación
FASE II - PLAN DE ACCION Y FORMULACION DEL PROYECTO
- Información espacial para:
Manejo de llanuras de inundación
Selección de medidas de mitigación de inundaciones
20m-1,1 km
1:25.000-1:3.000.000
- Ayuda a las comunicaciones con y entre actividades de:
Todas las fuentes disponibles incluyendo experimentales p.e. Seaset, Space Shuttle, Nimbus
Ejecución del proyecto de inversión
Manejo y operación del proyecto
- Instrucciones técnicas y administrativas
a Se puede lograr cartografía a escalas tan grandes como 1:50.000 cuando los productos de los datos Landsat MSS y TM en transparencias de película son usados junto con mapas de base topográfícos y verificación de campo.
FASE I: DIAGNOSTICO DEL DESARROLLO (FORMULACION DE ESTRATEGIAS E IDENTIFICACION DEL PROYECTO)
- ¿Son tos eventos de inundaciones y el peligro que representan una variable significativa en determinar la estrategia de desarrollo e identificar proyectos? ¿Para qué sectores?
- ¿Pueden las medidas no estructurales de mitigación ser incluidas como parte de la estrategia de desarrollo? ¿Cuáles?
- ¿Presentan tos eventos de inundación riesgos específicos a proyectos de desarrollo existentes o propuestos? ¿Es probable que las medidas estructurales de mitigación tengan que ser consideradas?
- ¿Se necesita modificar el diseño original de una evaluación adicional de peligros de inundación? ¿Quiénes harán las modificaciones? ¿Cómo se harán e implementarán?
- ¿Qué mecanismos se usarán para incorporar la información de la evaluación en las actividades del estudio en su conjunto?
- ¿Cómo y quién resumirá la información de la evaluación del peligro de inundaciones para los documentos del estudio?
- ¿Qué estudios adicionales de evaluación del peligro de inundaciones se necesitarán para formular el proyecto de inversión?
La tecnología de percepción remota puede y debe tener un rol importante en el diseño del estudio de planificación. La Figura 8-8 proporciona una visión general de las fuentes, escalas y aplicación de los datos de percepción remota para cada etapa del estudio. Las escalas de los mapas de la información recolectada, sin duda varían. Los mapas de imágenes de satélite, a pequeña escala, complementan los mapas tradicionales temáticos con información sinóptica espacial que puede ser usada como base para una evaluación regional del régimen hidrológico, incluyendo la definición de llanuras de inundación para los principales valles de ríos. En efecto, el estado del arte de la tecnología, permite ahora la preparación de un mapa temático de imágenes, conforme a normas nacionales de Estados Unidos, para la exactitud y a escalas tan grandes como 1:50.000.
b. Fase I
En la Fase I de un estudio de planificación se hace el diagnóstico de una región que específicamente incluye un análisis de los recursos espaciales y naturales. Los sensores SPOT y Landsat MSS y los sensores TM, están diseñados para proporcionar datos directamente relevantes a estos requerimientos. Los datos Landsat y SPOT proporcionan información actualizada de recursos naturales y uso de tierras en forma espacial, compatible con mapas. Los datos Landsat MSS, que han sido colectados sobre la mayor parte de las áreas terrestres del mundo en forma intermitente desde 1972, proveen el mejor y más fácilmente obtenible registro de llanuras de inundación y cambios en el uso de tierras por causa de inundaciones, sedimentación y actividad humana.
Las imágenes Landsat TM y SPOT HRV pueden ser usadas de manera efectiva para la cartografía de llanuras de inundación, con exactitudes a escalas tan grandes como 1:50.000 y para transmitir la idea que el curso del río son meandros a lo largo de la llanura de inundación. Las imágenes de satélite son especialmente útiles para actualizar los mapas existentes de llanuras de inundación y del peligro de inundaciones, especialmente para las áreas que son de naturaleza muy dinámica. Los mapas de imágenes de satélite proporcionan clara y visible evidencia a los administradores en el sentido de que las llanuras de inundación son áreas dinámicas y deben ser estudiadas conjuntamente con otros mapas temáticos para identificar las medidas de mitigación aplicables.
En esta etapa, la información de los mapas de llanuras de inundación puede ser usada en la preparación de mapas de uso de tierras y de capacidad de tierras (ver Capítulo 3). Las áreas al interior de las llanuras de inundación están sujetas tanto a inundaciones como a meandros del canal del río. La proposición de cultivos y construcción de infraestructura de irrigación, canales, puentes, caminos y otras estructuras permanentes debe ser estudiada para evaluar el riesgo de inundaciones. De igual manera, la información sobre peligros de inundaciones es críticamente importante en la planificación para el desarrollo urbano, industrial, recreacional, de turismo y de áreas de parques.
c. Fase II
La Fase II de la ejecución de un estudio de planificación demanda la formulación de proyectos y la preparación de un plan de acción. La planificación del manejo de recursos naturales debe de incluir una precisa demarcación de llanuras de inundación y de peligros hidrológicos relacionados, a escalas de mapa adecuadas para la formulación de proyectos. El manejo de las llanuras de inundación, la prevención de inundaciones, y las medidas de mitigación de inundaciones (tanto estructurales como no estructurales) deben de ser incluidas si es que no son ya parte de las actividades de formulación del proyecto. Varias alternativas de medidas de mitigación se presentan en el recuadro abajo.
MEDIDAS DE MITIGACION DE INUNDACIONES
Modificar el peligro: presas, áreas de embalse, lagunas de retención, diversión de crecientes, patrones de cosechas, reforestación.
Modificar el curso de aguas: diques, presas, canales, rectificación de ríos, control de erosión, sistemas de drenaje.
Modificar estructuras: elevación de edificios o reforzamiento, - ponerlos a prueba de inundaciones.
Modificar uso de tierras: utilizar zonas, regulación de subdivisiones, regulaciones sanitarias y de pozos de agua, restricciones de desarrollo, facilidades y contradicciones, manejo de llanuras de inundación, impuestos.
Seguros: programas de seguros de inundaciones.
Pronósticos, sistemas de alerta y emergencia: monitoreo de inundaciones, sistemas de alerta, planes de evacuación y rescate, albergues y ayuda en casos de emergencia.
FASE II: FORMULACION DEL PROYECTO Y DEFINICION DEL PLAN DE ACCION
- ¿Es suficiente la información disponible sobre evaluaciones del peligro de inundaciones para formular adecuadamente tos proyectos de inversión? En caso contrario, ¿se llevarán a cabo actividades adicionales de evaluación dentro o fuera del estudio de planificación?
- ¿Qué sistemas de percepción remota se usarán, y qué datos proporcionarán información adiciona) para otras actividades del estudio?
DECISIONES IMPORTANTES QUE SE DEBEN TOMAR EN ESTA ETAPA
- ¿Cómo y quién preparará la información de mitigación de peligros de inundaciones para los documentos del estudio de planificación?
- ¿Qué actividades complementarias llevará a cabo el equipo de estudio para maximizar el uso de te evaluación del peligro de inundaciones y la información de mitigación con fas instituciones de planificación de emergencia y de ayuda de desastres?
El planificador o el especialista en percepción remota, debe de dialogar con los especialistas de proyectos sectoriales sobre los temas del peligro de inundaciones relacionados tanto con el área de estudio en su conjunto, como con el lugar específico, a fin de determinar la naturaleza y alcances del problema y la información obtenida del análisis de datos de percepción remota. Dado que los estudios de ingeniería para la infraestructura y diseño de grandes estructuras, invariablemente requieren un alto grado de detalle, podrían ser necesarios datos de alta resolución tanto espaciales como espectrales. Los sensores SPOT HRV y Landsat 4 y 5 TM son actualmente las mejores fuentes disponibles de datos de alta resolución y deben ser considerados para su uso como datos básicos en la preparación de mapas a gran escala para evaluaciones del riesgo de inundaciones.
Los productos de datos tales como fotografías, positivos de película y diapositivas, derivados de imágenes de satélite, también se usan en la etapa de implementación de proyectos relacionados con llanuras de inundación. Son ampliamente utilizados y bastante efectivos como documentos para presentaciones y contacto con los medios de comunicación masiva y como una referencia común para las diversas agencias involucradas. Se pueden usar para explicar al público, los medios de comunicación y las organizaciones financieras la necesidad de medidas de mitigación, la naturaleza y las ubicaciones del proyecto a ser implementado, y los beneficios que se derivarán del mismo. Aún más, pueden ser valiosos en el futuro en la preparación de mapas actualizados y como fuente de información sensible al tiempo, para monitoreo del proyecto. Finalmente, proporcionan excelente material de antecedentes para impartir instrucciones técnicas y administrativas y para seminarios con funcionarios del gobierno nacional y local, involucrados en la toma de decisiones sobre proyectos. En la etapa de implementación del proyecto, durante la cual se requiere comunicación efectiva a todo nivel - planificación, financiamiento, administración, y operaciones de campo - todo tipo de datos de satélite, obtenido y ensamblado a cualquier escala, será cada vez más valioso a medida que los usuarios se familiaricen con las características, contenido de información, aplicabilidad y uso de los datos.
PREGUNTAS QUE LOS PLANIFICADORES DEBEN DE HACER:
- ¿Cómo será usada la información sobre «valuaciones del peligro de inundaciones y de mitigación, en la aprobación del financiamiento del proyecto y las actividades de su ejecución?
- ¿Existen disposiciones para la diseminación de los datos de percepción remota, el control de su uso y actualización periódica?
- ¿Cómo harán uso de los datos de percepción remota los sistemas de información geográfica (SIG) existentes o propuestos, y cómo se ingresarán, utilizarán, almacenarán, y actualizarán de manera continua?
- ¿Quién será responsable de incorporar las evaluaciones del peligro de inundaciones e información sobre mitigación en las actividades de financiamiento y ejecución del proyecto?
- ¿Cuál institución será responsable para ingresar, almacenar y recuperar los datos y la información?
También se debe dar énfasis al hecho que una vez que se llega a la etapa de implementación, la información generada por los estudios de campo y las actividades de diseño de ingeniería, deberá incluir un análisis de la frecuencia de inundaciones, si es que aún no está disponible. Tal información es un componente crítico del análisis de riesgo y sin ella la utilidad de la demarcación de la llanura de inundación es grandemente reducida.
3. Método foto-óptico para la demarcación inicial de llanuras de inundación y evaluación del peligro de inundaciones Tradicionalmente, la recolección y análisis de datos hidrológicos relacionados con llanuras de inundación y áreas inundables ha sido un esfuerzo que requería mucho tiempo, con dilatadas campañas de campo y extensos cálculos. Este método tradicional hace uso de datos históricos de eventos de inundación para demarcar la extensión y el intervalo de recurrencia de las inundaciones. Con el desarrollo de técnicas de percepción remota y de análisis computarizado, las fuentes ahora tradicionales, pueden ser complementadas con estos nuevos métodos de adquisición de información cuantitativa y cualitativa del peligro de inundaciones. Este método estático hace uso de indicadores de susceptibilidad de inundaciones para evaluar la propensión a inundaciones del área (Soller et al., 1978). Ambos métodos se discuten a continuación.1. Técnicas tradicionales de cartografía de llanuras de inundación
Las técnicas dinámicas convencionales para el análisis de la frecuencia de inundaciones se han desarrollado durante el último medio siglo para evaluar cuantitativamente el peligro de las inundaciones. Estas técnicas tradicionales dan como resultado datos dinámicos históricos que, cuando están disponibles, se usan para cartografía de precisión de las llanuras de inundación. Además del registro de crecidas máximas durante un período de años (análisis de frecuencias), se requiere un estudio detallado (cortes transversales, pendientes y mapas de curvas de nivel) junto con estimados de asperezas hidráulicas, antes que se pueda determinar la extensión de inundaciones durante un intervalo de recurrencia esperado. En la cartografía tradicional de llanuras de inundación, los datos requeridos y los mapas incluyen lo siguiente:
- El mapa base (topográfico) seleccionado, con el sistema de aguas subterráneas
- Datos hidrológicos:
* Análisis de frecuencias (incluyendo descarga de ríos y datos de inundaciones históricas)* Mapas de inundaciones* Informe sobre frecuencia y daños de inundaciones, etc.* Curvas etapa-área* Mapas de pendientes* Cortes transversales* Aspereza hidráulica
- Mapas relacionados tales como de suelos, fisiografía, geología, hidrología, uso de tierras, vegetación, densidad poblacional, infraestructura y asentamientos.
Este método dinámico requiere de dilatados estudios de campo, a largo plazo, con una red de estaciones de aforo que puedan proporcionar los datos necesarios para evaluaciones precisas de riesgo. Rara vez está disponible información tan completa de muchos anos para sistemas de ríos en países menos desarrollados. Para obtener información hidrológica, debe contactarse a instituciones hidrometeorológicas del gobierno, a fin de conseguir los datos y mapas disponibles (ver Apéndice A). Los mapas de suelos y mapas geológicos frecuentemente demarcan las llanuras de inundación. Los mapas topográficos a escalas adecuadas para el proyecto generalmente están disponibles en el país. Lo que está más fácilmente disponible es la información derivada de técnicas estáticas, que son capaces de proporcionar información sobre evaluación del peligro de inundaciones.2. Técnicas de percepción remota para cartografía de llanuras de inundación
Para áreas mayores tales como los principales valles de ríos, los fondos y el tiempo disponibles frecuentemente son limitados. Por lo tanto, usualmente no es posible llevar a cabo la recolección, costosa y detallada, de datos hidrológicos, su análisis y actividades cartográficas durante un estudio de planificación (OEA, 1969 y 1984). La tecnología de percepción remota, especialmente la tecnología espacial, proporciona ahora una alternativa económica y factible para complementar las fuentes tradicionales de datos hidrológicos. Estas técnicas estáticas proporcionan vistas del área que pueden ser analizadas respecto a ciertas características relacionadas con inundaciones y pueden ser comparadas con imágenes de fecha anterior o posterior, para determinar cambios en el área de estudio.
Los métodos de percepción remota requieren de una plataforma tal como un satélite (p.e., Landsat) o una aeronave, además de un sensor, como el MSS, instalado en la plataforma. Las imágenes de satélites se pueden adquirir en formato digital (CCT) o analógico (película). Los datos digitales pueden no ser una alternativa debido a su costo y al requerimiento de equipos de cómputo y programas sofisticados. Por lo tanto, el propósito del método aquí presentado es proporcionar una técnica que hace uso de datos originales o de películas para la cartografía de llanuras de inundación y evaluación del peligro de llanuras inundables. También se discute a continuación el concepto de preprocesar CCTs, dado que es factible adquirir productos de películas digitalmente mejoradas para estas aplicaciones.
Los mapas de inundaciones y peligros de inundación han sido preparados por muchos hidrólogos en todo el mundo con datos de aeronaves y satélites, principalmente las bandas visibles e infrarrojo (Deutsch, 1974). Unos pocos hidrólogos han utilizado los datos de infrarrojo térmico para cartografía de áreas inundadas (Wiesner et al., 1974, y Berg et al., 1981).
Los datos de satélite pueden ser utilizados para encontrar indicadores de llanuras de inundación y son más fáciles de usar que las imágenes de aeronaves para demarcar llanuras de inundación (Soller et al., 1978). La información de la fotografía aérea realizada por computadora, o una combinación de ésta con imágenes de satélite, también ha sido utilizada. A su vez, se han usado las fotografías aéreas digitalizadas, en color infrarrojo, para clasificar la vegetación que se correlaciona con las llanuras de inundación. (Harker y Rouse, 1977). Los datos digitales Landsat han sido combinados con datos digitales de elevación para desarrollar relaciones etapa-área de áreas inundables (Struve, 1979). Una referencia integral sobre técnicas de percepción remota relacionadas con el curso de las aguas es Satellite Hydrology (Deutsch, Satellite Hydrology (Deutsch, 1981). que contiene más de 100 artículos sobre el tema.
REFERENCIAS PARA LAS TECNICAS DE ESTIMAR LA FRECUENCIA DE INUNDACIONES y ELEVACION DEL AGUA
La historia del desarrollo de técnicas convencionales para la frecuencia de inundaciones, así como de ilustraciones sobre esta técnica, está bien documentada en el "Bulletin No. 17B, Guidelines for Determining Flood Flow Frequency* por el United States Water Resources Council, Hydrology Committee (Washington, D.C.: Revised September, 1981).
Para una guía respecto a la estimación de la elevación de la superficie de las aguas de inundación, se debe consultar "Flood Water Surface Elevation Determination Manual", preparado por el Oregon Department of Land Conservation and Development (Salem, Oregon: December, 1984). Presenta un método simplificado para la generación de perfiles de inundaciones. Mientras que el método requiere algunos datos históricos, demuestra que existen métodos que pueden ser utilizados por personal no especializado en ingeniería, para estimar las llanuras de inundación sin el uso de modelos de computadora.
INDICADORES LANDSAT DE LLANURAS DE INUNDACION
- Fisiografía de regiones elevadas;
- Características de cuencas fluviales tales como su forma, densidad de drenaje, etc;
- Grado de abandono dediques naturales;
- Ocurrencia de dunas de arenas estabilizadas, en terrazas ribereñas;
- Configuración de canales y características geomórficas fluviales;
- Areas pantanosas;
- Disponibilidad de humedad en el suelo (también un indicador a corto plazo de susceptibilidad a inundaciones);
- Diferencias de suelos;
- Diferencias de vegetación;
- Linderos de uso de tierras;
- Desarrollo agrícola; y
- Medidas de alivio a inundaciones en las llanuras de inundación.
De Rango y Anderson, 1974.
a. Llanuras de inundación y cambios relacionados con inundaciones detectadas por percepción remota
Las inundaciones, fuerzas hidráulicas, estructura de ingeniería y desarrollo en las llanuras de inundación pueden conducir a cambios físicos del canal de río, de los patrones de sedimentación y de los linderos de inundaciones, tal como se discute en este capítulo. Es muy costoso actualizar continuamente los mapas para mostrar con exactitud estas condiciones cambiantes. Las imágenes de satélite pueden proporcionar una secuencia de cambios para complementar mapas y las fuentes de datos convencionales puntuales. Por lo tanto, las imágenes actualizadas del área de estudio provenientes de satélites, se pueden comparar con datos previamente definidos para determinar cambios durante períodos de tiempo específicos. De igual manera y usando imágenes de satélites, en la cartografía de una inundación se puede comparar el área inundada, con otro mapa del área en condiciones previas a la inundación.
Las inundaciones frecuentemente dejan su huella o "firma" en forma de anomalías de humedad de suelo, zonas embalsadas, suelos raspados, vegetación perturbada, alineamiento de derrubio y otros indicadores del área inundada, durante días o semanas después de que las aguas de inundación hubieran bajado. La Figura 8-9 presenta una lista de las bandas o compuestos espectrales sugeridos de los diversos sistemas en satélite, para el análisis de llanuras de inundación y los rasgos hidrológicos relacionados.
Se debe notar que la demarcación de llanuras de inundación usando los datos de sensores remotos, no puede ser relacionada directamente con cualquier período de retorno. Sin embargo, cuando se usa junto con otra información, la llanura de inundación demarcada puede ser relacionada con un evento estimado o calculado. Este método estático puede revelar la propensión a inundaciones de una área y proporcionar información útil para una evaluación del peligro de inundaciones.
b. Selección de datos de satélite
La selección de datos es un requerimiento crítico pero generalmente subestimado para uso efectivo de imágenes de satélite en las evaluaciones del peligro de inundaciones. Varios sensores a bordo de los satélites de observación de la Tierra han proporcionado datos adecuados para la cartografía de llanuras de inundación y áreas inundadas. Los sistemas de sensores y los satélites de observación que han estado en funcionamiento durante el mayor período de tiempo, son los MSS en los cinco satélites de la serie Landsat y el AVHRR en la actual serie de satélites de NOAA. Los sistemas de sensoramiento y satélites más recientes incluyen el TM en el Landsat 4 y 5 y el satélite SPOT con sensores HRV (ver Capítulo 4 para mayor información y características de cada sistema). Cada sistema tiene sus ventajas espaciales, espectrales y temporales y sus limitaciones (ver el recuadro abajo para un resumen de estos).
Otros sistemas de percepción remota, como los que se encuentran a bordo de los satélites de los EE.UU., Nimbus, Seasat y el Transbordador Espacial, han sido utilizados experimentalmente pero su cobertura es esporádica (ver Capítulo 4 para una discusión de la aplicación de estos y otros sistemas de percepción remota).
VENTAJAS Y LIMITAClONES DE DATOS DE SATELITE PARA EVALUACIONES DE PELIGROS DE INUNDACION
- LANDSAT MSS: proporciona datos para cartografía a relativamente pequeña escala (1:1.000.000 - 1:100.000), con cobertura sólo una vez cada 16 días en 4 bandas espectrales.
- LANDSAT TM: datos recolectados con la misma frecuencia que los datos MSS, en seis de siete bandas espectrales reflectivas solares (1,2,3,4,5 y 7) y son adecuadas para cartografía en mayor escala (hasta 1:50.000).
- NOAA AVHRR: proporciona cobertura multiespectral cuatro veces cada día (dos veces de día y dos de noche) pero produce datos adecuados sólo para cartografía a pequeña escala (1:3.000.000 -1.500.000); más útiles para demarcar la cobertura de máximas inundaciones de áreas de superficie.
- SPOT HRV: (os sensores HRV, del satélite SPOT, proporcionan datos para cartografía a escala relativamente grande (hasta 1:25.000) en tres bandas espectrales (Multibanda [XS] o una banda Pancromátíca [P], una vez cada 26 días. Tiene como dirigir el sensor de modo que pueda proporcionar datos con mayor frecuencia,
NOTA: Debido a que al ciclo de repetición de los sistemas Landsat y SPOT es mayor de 15 días, no siempre es posible obtener imágenes durante las etapas da máxima inundación. Sin embargo los datos obtenidos hasta un mas después de la inundación, frecuentemente revelan la extensión del orea inundada, debido a las diferencias da reflectancia entre áreas inundadas y no inundadas,
Los satélite Landsat, NOAA y SPOT obtienen información en el modo digital. Los datos producidos se pueden comprar como CCTs o en formato analógico como impresiones fotográficas o transparencias de película. Los costos de los productos en película de los programas SPOT y Landsat son tales, que el costo de producir datos foto-ópticos temáticamente mejorados para aplicaciones específicas, tales como la demarcación de llanuras de inundación y cartografía de inundaciones, se acercan ahora al costo de procesamiento de imágenes digitales.
Una limitación que se encuentra en todos los anteriores sensores es que ninguno es capaz de penetrar las nubes, lo cual puede limitar la cantidad de datos disponibles para áreas húmedas, cubiertas de nubes. Dado que la mayor parte de la cobertura de satélites para una escena dada se extiende sobre una área muy grande (usualmente más de 33.000 km2 exceptuando al SPOT, que cubre aproximadamente 3.600 km2), es importante tener presentes las ventajas y requerimientos de cada sistema. Al decidir sobre la escala del mapa base para el estudio, lo cual depende de la escala de los mapas topográficos disponibles, es de importancia primaria considerar los usos potenciales de los datos de satélite.3. Método foto-óptico para la demarcación inicial de llanuras de inundación y evaluación del peligro de inundaciones
Los estudios regionales de planificación integrada para el desarrollo suelen no incluir las evaluaciones originales del peligro de inundaciones y, más bien, dependen de información disponible. Tal como se señaló al comienzo de este capítulo, si tal información fuera necesaria pero no estuviera disponible, se debe llevar a cabo una evaluación como parte del estudio. Si las restricciones de tiempo y presupuesto no permiten que se realice una evaluación detallada a gran escala, se puede preparar un mapa de llanuras de inundación y una evaluación del peligro de inundaciones usando el método foto-óptico, los datos de Landsat, y la información del estudio de planificación que generalmente está disponible (ver Figura 8-6). Las ventajas de hacer uso de datos Landsat, además de aquellos ya mencionados, se encuentran en el recuadro abajo.
La Figura 8-10 presenta un diagrama de los pasos para la preparación de datos Landsat para uso en una evaluación del peligro de inundaciones. En la próxima sección, dos estudios de caso demuestran como los datos Landsat fueron realmente utilizados para la evaluación del peligro de inundaciones.
En la cartografía de llanuras de inundación, las transparencias en película positiva blanco y negro, de las imágenes Landsat, en formato de 70mm, son especialmente útiles para la demarcación de llanuras de inundación. Las escalas de mapa aplicables van de 1:1.000.000 a 1:100.000 o mayores, según la disponibilidad de información complementaria sobre evaluaciones del peligro de inundaciones e hidrológicos. Su utilidad se logra a través del análisis con un visor color-aditivo, que ofrece la mayor capacidad y flexibilidad para el análisis óptico multiespectral (más de una banda), multitemporal (escenas de dos fechas diferentes), y multiescala (imágenes a diferentes escalas). Si no se dispone de productos en película de 70mm, los positivos de película 1:1.000.000 pueden ser recortados o reducidos al tamaño de 70mm y usados en el visor color-aditivo. Esta técnica permite que las imágenes sean usadas como una base para producir ampliaciones de sub-escenas.
Figura 8-9CARACTERISTICAS RELACIONADAS CON INUNDACIONES y LLANURAS DE INUNDACION EN LAS IMAGENES LANDSAT
Bandas individuales MSS
Landsat 1, 2 y 3 4
Landsat 4 y 5 1
Uso de tierras, vigor de plantas y fisiografía de zonas áridas
Distribución y densidad de vegetación Obras de ingeniería civil y construcciones
Buen contraste agua-tierraDetalles del terreno
Contraste agua-tierraDistribución mínima de agua de superficieDetalle fisiográfico y de terrenoAnomalías en humedad de suelos
Compuestos espectrales MSS (más de una banda)*
Landsat 1, 2 y 3 4B, 5G, 7R
Landsat 4 y 5 1B, 2G. 4R
Compuesto normal a falso colorLa vegetación aparece en rojoAgua de superficie aparece de color azul a negro
Aumento del brillo de la escenaLa vegetación es degradada, pero visible en tonos de amarillo a marrónSe realza la distribución de agua de superficie; excelente para cartografía de llanuras de inundación y tierras húmedas**La humedad en el suelo aparece como una anomalía de alta densidad
1B, 2B, 3G. 4W
Escena de máximo brilloLa respuesta vegetativa en las bandas visibles eliminadaOptima descripción de fisiografíaMáxima separación de tierra y agua de superficie
Landsat Thematic Mapper (TM) ***
Discriminación suelo/vegetaciónDetalle de agua
Reflectancia verde de vegetación sana
Diferenciación de especies de plantas
Demarcación de embalse de agua
Mediciones de humedad de vegetaciónDiferenciación nieve/nube
Cartografía térmicaLlanura de inundación/anomalías de humedad de suelos
Terreno y detalles de estructura
* B = luz con filtro azulG = luz con filtro verdeR = luz con filtro rojoW = luz blanca (sin filtro)
** Este realce fue desarrollado para uso en la demarcación de llanuras de inundación y evaluación de tierras húmedas del río Paraná (ver Williams, R.S., Jr. "Geological Applications" en Manual of Remote Sensing (2nd ed.), vol. 2, cap. 31 (1983).
*** Adaptado de Freden, S.C. y Gordon. F., Jr. "Landsat Satellites" en Manual of Remote Sensing (2nd ed.), vol 1 (Falls Church, Virginia: American Society of Photogrammetry and Remote Sensing, 1983).
Figura 8-10: APLICACION DE LOS DATOS LANDSAT DE PERCEPCION REMOTA A EVALUACIONES DEL PELIGRO DE INUNDACIONES
VENTAJAS ADICIONALES DE USAR DATOS LANDSAT
- Flexibilidad en el uso sea de transparencias de película positiva o CCTs comprados directamente del distribuidor de datos de satélite.
- Flexibilidad en el uso sea de un visor color- aditivo, laboratorio fotográfico, o computadora para procesamiento, análisis y composición de imagen.
- Habilidad para usar concurrentemente escenas de dos fechas distintas para comparar situaciones pre-evento, evento y post-evento.
- Flexibilidad en la producción de diapositivas de 35mm. impresiones fotográficas, o transparencias de película positiva para uso a escalas seleccionadas de mapa base.
El método foto-óptico para procesamiento de datos descrito anteriormente ha sido desarrollado como una alternativa de bajo costo al procesamiento digital de imágenes. El procesamiento digital de imágenes requiere de costosos analizadores multiespectrales, computadoras, grabadores de película y equipos de apoyo, además de un laboratorio fotográfico especializado. Las ventajas de tener esa capacidad sofisticada, sin embargo, se encuentran en el recuadro más adelante.
Mientras que los precios varían de fuente en fuente y de país a país, la experiencia muestra que el costo de adquisición de datos por kilómetro cuadrado, y el análisis y preparación de productos análogos, puede ser desde 4 centavos de dólar, usando un formato de datos de transparencias con película positiva, hasta 20 centavos de dólar para formatos de datos CCT (1989). Un especialista en percepción remota, familiarizado con sistemas de análisis foto-óptico o multiespectral realzado por computadora, en colaboración con otros estudios de planificación y con información regional complementaria y apoyo logístico, podría llevar a cabo una evaluación del peligro de inundaciones y pre-peligro de inundaciones, y preparar un mapa de llanuras de inundación para un área de 30.000-90.000 km2 a una escala de hasta 1:250.000 en aproximadamente un mes. El tiempo exacto de dedicación a esto depende de la escala del mapa final a ser producido, la densidad del sistema de aguas de superficie, la topografía, y la disponibilidad de mapas relevantes de recursos naturales e infraestructura a escalas apropiadas.
Muchos países tienen un visor color-aditivo disponible para el análisis foto-óptico. Sin embargo, la mayoría de las agencias de planificación, de aguas y recursos naturales, no disponen de fondos adecuados o de una instalación dedicada, a tiempo completo, al procesamiento digital de imágenes para el análisis de mapas con ayuda de computadora. Si se desea el uso de tal tecnología, se recomiendan equipos que sean lo más avanzado de la tecnología internacional. El acceso a cualquier sistema de análisis puede ser facilitado por especialistas que están familiarizados con las fuentes de datos de satélite, la selección de imágenes disponibles, su adquisición y procesamiento, y el análisis de productos analógicos.
Una instalación equipada sólo con instrumentos foto-ópticos y acceso aun laboratorio fotográfico, puede utilizar el procesamiento digital de imagen haciendo arreglos para el pre-procesamiento de CCTs a cargo de una entidad calificada. Los datos crudos y los productos de películas mejoradas pueden ser producidos, a pedido, para aplicaciones específicas en formatos compatibles con el equipo foto-óptico disponible para el usuario. De ser posible, tal procesamiento debe estar a cargo de un especialista en desarrollo e impresiones fotográficas, en colaboración con un programador de computadora y con profesionales con conocimientos del área en estudio.
La conversión del modo digital al analógico o película, en una etapa temprana del proyecto, eliminará la necesidad de una capacidad de computadora dedicada, en muchas instituciones, y al mismo tiempo mejorará la eficiencia de las facilidades para el procesamiento de imágenes digitales seleccionadas. Los productos en película producidos por análisis digital, pueden ser entonces utilizados efectiva y eficientemente en los sistemas foto-ópticos de datos del usuario, sin la necesidad de un reprocesamiento fotográfico tal como realce de contraste, balanceo de densidad de película y trabajoso desarrollo e impresiones tanto en blanco y negro como en película a color. El valor y la efectividad de equipos tales como visor color-aditivo es incrementado, ya que se utilizará las imágenes digitalmente realzadas en vez de los datos crudos.
La cobertura repetitiva de cualquier área por satélites operacionales de observación de la Tierra, hace posible el monitoreo de las características dinámicas de las inundaciones que pueden causar cambios, p.e., cambios en el canal del río o de los bordes de la llanura de inundación. Aún más, la distribución espacial de las características que han cambiado pueden ser fácilmente graficada mediante técnicas de análisis temporal, desarrolladas desde el lanzamiento del Landsat 1 en 1972 (Deutsch, 1976; Deutsch, 1974; y Kruus et al., 1981). Diapositivas de escenas completas y sub-escenas pueden ser proyectadas a cualquier escala para el análisis, sea sobre un mapa base, sobre mapas temáticos, o sobre impresiones en papel de una sola banda de satélite para producir mapas temáticos de imágenes.
Figura 8-11: SERIES DE DATOS LANDSAT MSS PARA LA EVALUACION DEL PELIGRO DE INUNDACIONES EN LA LLANURA COSTERA DE HONDURAS
VENTAJAS DEL PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMAGENES
- Mediciones automáticas espaciales.
- Realce temático, tales como tramos de contraste lineal, racionamiento de bandas, correcciones geométricas y atmosféricas, realce de los bordes, etc.
- Máxima versatilidad en procesamiento de escenas.
- Uso potencial en sistemas de información geográfica.
Esta sección ha presentado esquemas de técnicas disponibles para el uso de datos de percepción remota y fotografía aérea para ayudar a demarcar llanuras de inundación y áreas inundables. La aplicación práctica del uso de datos de Landsat MSS para demarcar áreas inundables se describe en la siguiente sección.
D. Aplicación de datos de percepción remota a áreas inundables: dos estudios de caso
2. Estudio de caso 2: Llanura de inundación del río Pilcomayo En 1985 la OEA/DDRMA completó dos proyectos empleando datos del Landsat MSS para demarcar áreas inundables. Un estudio se llevó a cabo para la llanura costera en Honduras. El segundo estudio cubrió el valle del río Pilcomayo en Paraguay. Ambas utilizaron técnicas de procesamiento foto-óptico de bajo costo, prácticas aunque diferentes, que fueron diseñadas para la situación específica. Los métodos usados son mejor ilustrados por los respectivos estudios de caso.1. Estudio de caso 1: Llanura costera de Honduras
En setiembre de 1974 la llanura costera de Honduras fue devastada por inundaciones del huracán Fifí. Poco después, el Gobierno de Honduras solicitó asistencia de la OEA/DDRMA para demarcar las áreas inundables de la llanura costera, en mapas a escala de 1:50.000, empleando la tecnología de percepción remota como fuera apropiado, a ser utilizada en un estudio de planificación integrada para el desarrollo, a fin de formular proyectos de inversión para reestructurar la economía de la región.
a. Técnica foto-óptica empleada para análisis espectral
Se realizó una búsqueda de datos y se obtuvieron dos conjuntos de datos Landsat MSS, relativamente libres de nubes, que cubrían el área del estudio, incluyendo imágenes pre-inundación y post-inundación. Un traslape de 53 kilómetros de ancho de las dos escenas fue la base para el análisis de cambios temporales que podrían ser atribuidos al huracán y a las características cambiantes del terreno entre ambas fechas (ver Figura 8-11).
Las transparencias en película positiva blanco y negro, a escala de 1:1.000.000, de las cuatro bandas de datos, fueron compradas para la base de imágenes de satélite. Las imágenes compuestas a falso color en forma de transparencias de película positiva, fueron producidas en un laboratorio fotográfico especial, mediante la proyección consecutiva de la banda 4 a través de un filtro azul, de la banda 5 a través de un filtro verde, y de la banda 7 a través de un filtro rojo. Luego, se obtuvieron copias a color de las transparencias. Ver Figura 8-9 para una descripción de las características relacionadas con inundaciones e imágenes Landsat MSS.
Además, se prepararon diapositivas de las imágenes, fotografiando las transparencias en película montadas sobre una mesa de luz, con una cámara de 35mm, utilizando película Kodak EPY 50 para luz de tungsteno. No se debe usar lámparas fluorescentes en la mesa de luz. Cada escena fue copiada en su totalidad en una sola diapositiva; también se prepararon diapositivas de sub-escenas seleccionadas, a corta distancia, de interés particular. Varios originales de cada escena fueron fotografiados en formato de diapositivas, no sólo para ahorrar tiempo sino también para evitar la alteración del color y pérdida de detalle que comúnmente ocurre cuando se hacen duplicados de las diapositivas.
Los mapas base topográficos fueron montados sobre una pared, y se proyectaron las imágenes sobre estos mapas, y se inscribieron con los mapas. Aunque los mapas eran a escala de 1:50.000 y las imágenes originales de satélite a escala de 1:1.000.000, la identificación de las tierras bajas costeras, que en general constituyen el área inundable se pudo realizar mediante reconocimiento de patrones.
Figura 8-12: COMPUESTO TEMPORAL DE LANDSAT MSS PARA LA EVALUACION DEL PELIGRO DE INUNDACIONES DE LA LLANURA COSTERA DE HONDURAS
Los mapas mostraban curvas de nivel topográficos cada 20 metros, lo cual era un intervalo demasiado grande para demarcar la llanura de inundación. Por otro lado, las imágenes MSS, con su resolución espacial nominal de 89 metros, son normalmente usadas para cartografía a escalas de 1:250.000 o menores. Hay un efecto sinergético cuando el mapa topográfico es combinado con cualquier imagen de sensores remotos. El uso conjuntivo de los mapas y de las imágenes MSS hizo posible demarcar los bordes de la llanura de inundación con un alto grado de confianza y de aproximar los límites de un evento de diseño de 100 años.
Se debe resaltar sin embargo, que aunque la demarcación de llanuras de inundación se hizo con la interpretación de datos estáticos, ésta fue realizada por un hidrólogo experimentado, muy familiarizado con las características de los datos de satélites. Las imágenes especialmente procesadas son una herramienta para el proceso cartográfico y no reemplazan al científico de aplicaciones, ni producen mapas automáticamente.
b. Análisis temporal de cambios en la superficie del terreno
Una de las aplicaciones más útiles de imágenes repetitivas de satélite es la habilidad de preparar compuestos temporales que muestren los cambios en las características de superficie del terreno, que han ocurrido en el lapso entre las fechas de recolección de los datos. Para ver que cambios ocurrieron en la Provincia Atlántida, Honduras, entre diciembre 1973 y diciembre 1978, período que incluye la ocurrencia del huracán Fifí, se hicieron transparencias duplicadas de las imágenes Landsat en la banda 5, en película positiva a escala de 1:1.000.000.
La misma área terrestre de ambas escenas fue cuidadosamente recortada de las transparencias y montada en un visor color-aditivo. Este dispositivo permitió la visión simultánea de ambas imágenes sobre una pantalla de vidrio esmerilado y pudo ser fotografiada. Las imágenes deben ser enfocadas con gran precisión y la escala cuidadosamente ajustada. Las imágenes luego fueron registradas con exactitud y se introdujeron filtros de color rojo y verde para codificar con colores, determinados rasgos de superficie tales como agua de superficie, depósitos de sedimentos y vegetación (ver Figura 8-12).
Combinando el rojo y el verde se produce el amarillo. Por lo tanto, para áreas donde no ha habido cambio significativo en la reflexión de la superficie, el área se codifica en tonos de amarillo a marrón, según la densidad de la película. Si ocurre un cambio de reflectancia espectral debido a las inundaciones, el área afectada por el cambio está codificada en color sea rojo, que muestra la condición pre-existente, o verde que muestra la nueva condición. Por ejemplo, estos cambios podrían ser una perturbación de la distribución de vegetación o uso de tierras o cambios en bosques, construcciones, o contaminación. Esta información luego puede ser usada para definir áreas susceptibles a eventos de inundaciones.
Como una ayuda para la interpretación, se puede indicar la ubicación y distribución de las nubes. Cuando hay nubes en una fecha y no las hay en otra, el área es codificada rojo o verde según la fecha y la combinación de filtros. Las áreas muy pequeñas que eran cubiertas por nubes en ambas fechas aparecen amarillas.2. Estudio de caso 2: Llanura de inundación del río Pilcomayo
Debido a la inundación recurrente a lo largo del río Pilcomayo en el suroeste del Paraguay, el Gobierno de este país solicitó asistencia de la OEA/DDRMA para demarcar los linderos de las llanuras de inundación y los peligros a lo largo del río. En este caso la escala deseada para el mapa fue de 1:500.000 pero no se encontraron mapas topográficos a esa escala. La información fue combinada con información sobre peligro de desertificación y otros de recursos naturales, usando un mapa de clasificación de suelos como mapa base.
Los datos de Landsat MSS fueron usados como base para la cartografía e interpretación de demarcación de las llanuras de inundación y varias otras áreas de peligros. Una búsqueda geográfica detallada de datos disponibles reveló que los datos de Landsat 2 MSS obtenidos en días consecutivos en 1976, eran los mejores a disposición para la cobertura del área en estudio. Fueron adquiridas las transparencias positivas blanco y negro en el formato de 70mm, a escala de 1:3.369.000. Para el análisis temporal se consiguió una transparencia con datos de Landsat 1 MSS de 1972. Además, también se compró un juego de datos de Landsat 4 de 1982 cubriendo la porción suroeste del área de estudio.
Antes de la preparación de los mapas de demarcación de las llanuras de inundación y de la evaluación del peligro, se hizo un análisis espectral de las cuatro escenas del Landsat 2 que se obtuvieron empleando técnicas foto-ópticas de procesamiento de datos. Las transparencias positivas de 70mm o "chips" fueron montadas en un visor color-aditivo. Este visor permitió al especialista examinar cada una de las imágenes de una sola banda en blanco y negro, individualmente o en cualquier combinación de transparencias de 2, 3 o 4 bandas. Cada banda fue proyectada a través de un filtro azul, verde o rojo, o por luz blanca no filtrada, bajo intensidades de iluminación controlada para cada cual. Es posible una gran variedad de intensidades de banda, filtros e iluminación, pero para este estudio, se generaron combinaciones preseleccionadas banda-filtro o de compuestos espectrales.
Figura 8-13 USOS DE IMAGENES DE SATELITE PARA DETECTAR DEPOSICION DE SEDIMENTOS - A
Figura 8-13 USOS DE IMAGENES DE SATELITE PARA DETECTAR DEPOSICION DE SEDIMENTOS - B
Figura 8-13 USOS DE IMAGENES DE SATELITE PARA DETECTAR DEPOSICION DE SEDIMENTOS - C
Las transparencias fueron proyectadas sobre una pantalla de vidrio esmerilado a escala aproximadamente de 1:800.000 y los chips individuales fueron registrados para formar un compuesto multiespectral. Un conjunto de tres escenas y sub-escenas fue fotografiado de la pantalla de vidrio esmerilado en diapositivas de 35mm, para lograr un registro permanente de datos realzados espectralmente, así como una oportunidad para discusión y análisis interactivo. Se utilizó película Kodak EPY 135 con luz de tungsteno ASA 50.
Para preparar el mapa a escala de 1:500.000, de la llanura de inundación y del peligro de inundaciones del valle del río Pilcomayo en el caso paraguayo, se prepararon transparencias negativas de alto contraste a escala de 1:1.000.000, de las transparencias positivas de la banda 5 (banda 2 para Landsat 4 y 5, escala 1:3.369.000), en un laboratorio fotográfico especial. De éstas se lograron copias positivas en blanco y negro a una escala de 1:500.000; y se ensambló un mosaico de cuatro escenas que incluía toda el área de estudio. Las diapositivas seleccionadas, mostrando los realces que aparecen en la Figura 8-9 y un mapa compuesto (creado del mapa base, mapa de clasificaciones de suelo y mapa de cobertura de bosques) fueron proyectados e inscritos para ayudar en la interpretación. Los linderos de las llanuras de inundación y las zonas con nivel de peligro fueron luego dibujados sobre una transparencia de mylar, sobrepuesto al mosaico de imágenes y al mapa compuesto. El borde exterior de la llanura de inundación fue rápidamente graficado, con toda confianza, sobre un mosaico de la banda 5 después de que se estudiaron las imágenes en proyecciones de diapositivas de 35mm, las que mostraban los compuestos a color de 3 bandas espectralmente realzados y previamente preparados para la misma escena.
b. Análisis temporal de cambios en la llanura de inundación y canal del río
Se hicieron dos compuestos temporales de cambios con el tiempo, a lo largo de determinados tramos del río Pilcomayo, para servir como indicadores de cambios en las llanuras de inundación y en el canal del río. Para observar los cambios en la llanura de inundación entre 1972 y 1976, se preparó un negativo de alto contraste a escala de 1:1.000.000 de la imagen positiva de bajo contraste de la banda 5, a la misma escala. Un negativo en la banda 5 de alto contraste, a escala de 1:1.000.000, también fue preparado de una transparencia positiva de 70mm. El visor color-aditivo está diseñado para películas en formato de 70mm, de tal modo que se cortaron tiras de 70mm de ancho de la subescena seleccionada, de la película más grande, y éstas fueron montadas en el visor.
La Figura 8-13A es una copia monocroma de un negativo de alto contraste del negativo Landsat 1 MSS banda 5 blanco y negro, que captó la subescena en 1972. La Figura 8-13B es un negativo Landsat 2-MSS banda 5, de aquella misma porción del valle tomada en 1976. La Figura 8-13C es un compuesto temporal de las escenas en la Figura 8-13A, proyectado con filtro verde y de la Figura 8-13B proyectado con filtro rojo. Las áreas de nuevas deposiciones sedimentarias entre 1972 y 1976, aparecen en color rojo en el compuesto temporal. Se identifican ejemplos de estas áreas en la Figura 8-13C.
En la mayoría de los casos el curso cambiante de un río puede ser ilustrado usando una de las bandas solares infrarrojo MSS. La Figura 8-14A es una copia de una transparencia blanco y negro de una porción de imagen Landsat 2 MSS banda 7, obtenida en 1976 y posteriormente proyectada a través de un filtro verde. La Figura 8-14B que cubre la misma área es una imagen MSS banda 7 obtenida por Landsat 4 en 1982, que posteriormente fue proyectada a través de un filtro rojo. La Figura 8-14C que cubre el segmento noroeste del compuesto temporal de las escenas en las Figuras 8-14A y 8-14B, vívidamente demuestra los extensos cambios en el curso del río entre 1976 y 1982. Se muestra el curso del río en 1976 en color rojo, y se observa el curso en 1982.
Aunque los análisis temporales no cubren todo el tramo del valle del río Pilcomayo, al lado del área en estudio, claramente demuestran la naturaleza altamente dinámica de las llanuras de inundación y de las áreas de depósitos sedimentarios. Esto indica que hay una necesidad de monitoreo continuo de las llanuras de inundación así como monitoreo durante el período de inundaciones, para evaluar su peligro y demarcar las áreas inundables. La demarcación de las llanuras de inundación y la información del análisis temporal, fueron utilizadas para mayor evaluación de peligro de inundaciones, como parte de los criterios generales de identificación del proyecto.Conclusiones
Las llanuras de inundación y las áreas inundables son áreas dinámicas de terreno que deben ser evaluadas en términos de los riesgos que presentan a las actividades de desarrollo existentes y propuestas. Este capítulo ha discutido en bastante detalle algunos de los conceptos importantes relacionados con las inundaciones, llanuras de inundación y áreas inundables; su naturaleza cambiante, frecuencia de ocurrencia, período de inundación, relación con las prácticas de desarrollo y manera de mitigar los efectos de las inundaciones. El punto esencial ha sido demostrar la importancia de considerar las inundaciones lo más temprano posible en el proceso de planificación, y la aplicación de imágenes de percepción remota en la demarcación de áreas inundables.
Se dio énfasis a las diferentes preguntas que se deben hacer en las diversas etapas de la planificación. Muchas de las respuestas pueden ser generadas en base al uso de percepción remota y técnicas foto-ópticas, para complementar otros tipos de datos hidrológicos.
Figura 8-14: USOS DE IMAGEN DE SATELITE PARA DETECTAR CAMBIOS DE CURSO DEL RIO - A
Figura 8-14: USOS DE IMAGEN DE SATELITE PARA DETECTAR CAMBIOS DE CURSO DEL RIO - B
Figura 8-14: USOS DE IMAGEN DE SATELITE PARA DETECTAR CAMBIOS DE CURSO DEL RIO - C
Finalmente, los datos de Landsat MSS usados con dos técnicas diferentes de procesamiento foto-óptico, para demarcar áreas inundables en la llanura costera de Honduras y la llanura de inundaciones del río Pilcomayo, son evidencias del valor y de la importancia de la información de satélites. El material en este capítulo debería permitir al planificador contar con un vocabulario de trabajo de los términos, conceptos y conocimientos de las importantes consideraciones relacionadas con el uso de técnicas de percepción remota para la demarcación de llanuras de inundación y para las evaluaciones del peligro de inundaciones.Referencias
Berg, C.P., Weisnet, D.R., and Matson, M. "Assessing the Red River of the North 1978 Flooding from NOAA Satellite Data" in M. Deutsch, D.R. Weisnet, and A. Rango (eds)., Satellite Hydrology, Proceedings of the Fifth Annual William T. Pecora Symposium on Remote Sensing, Sioux Falls, South Dakota, June 10-15,1979 (Minneapolis: American Water Resources Association, Technical Publication Series TPS 81-1.1981).
Deutsch, M., et al. "A Methodology for Application of Thematically Enhanced Landsat MSS Film Data in Direct Support of Hydrogeologic Investigations" in Kenya, International Association of Hydrology Science Publication No. 153 (1985), pp. 79-84.
Deutsch, M., and Ruggles, F.H. "Optical Data Processing and Projected Applications of the ERTS-1 Imagery Covering the 1973 Mississippi River Valley Floods" in Water Resources Bulletin, Vol. 10. No. 5 (1974). pp. 1023-1039.
Deutsch, M.. Wiesnet, D.R., and Rango, A. (eds.). Satellite Hydrology, Proceedings of the Fifth Annual William T. Pecora Memorial Symposium on Remote Sensing, Sioux Falls, South Dakota, June 10-15, 1979 (Minneapolis: American Water Resources Association, Technical Publication Series TPS 81-1, 1981).
Kruus, J., et al. "Flood Applications of Satellite Imagery" in M. Deutsch, D.R. Wiesnet. and A. Rango (eds.), Satellite Hydrology, Proceedings of the Fifth Annual William T. Pecora Memorial Symposium on Remote Sensing, Sioux Falls, South Dakota, June 10-15, 1979 (Minneapolis: American Water Resources Association, Technical Publication Series TPS 81 -1.1981), pp. 292-301.
Leopold. L.B. Hydrology for Urban Land Planning, U.S. Geological Survey Circular 554 (Reston, Virginia: U.S. Geological Survey, 1968).
Leopold, L.B., Wolman, M.G., and Miller, J.P. Fluvial Processes in Geomorphology (San Francisco, California: W.H. Freeman, 1964).
Moore, G.K., and North, G.W. "Flood Inundation in the Southeastern United States from Aircraft and Satellite Imagery" in Water Resources Bulletin, vol. 10, no. 5 (1974), pp. 1082-1096.
Owens, H.J., and Wall, G.R. Floodplain Management Handbook, U.S. Water Resources Council Contract No. WR18745467 (Washington, D.C.: U.S. Water Resources Council. 1981).
Richards, P.B., et al. "Recommended Satellite Imagery Capabilities for Disaster Management" in Proceedings of the 33rd Congress of the International Astronautic Federation, Paris, September 27 - October 2, 1982 (IAF-82-103).
Robinove, C.J. "Worldwide Disaster Warning and Assessment with Earth Resources Technology Satellites" in Proceedings of the 10th International Symposium on Remote Sensing Information and Analysis, Ann Arbor. Michigan, October 1975 (Ann Arbor: Environmental Research Institute of Michigan, 1976), pp. 811-820.
Strahler, A.N., and Strahler, A.H. Environmental Geoscience: Interaction Between Natural Systems and Man (Santa Barbara, California: Hamilton Publishing. 1973).
Struve, H., and Judson, F.E. "Development of Stage Area Tables for the Yazoo Backwater Area Using Landsat Data" in Proceedings of the U.S. Army Corps of Engineers Remote Sensing Symposium (Reston, Virginia. 1979), pp. 193-199.

References: resolución 

Resolución 
 Resolución 
 resolución 
 resolución 
 resolución