Deteccion de cambios geomorfologicos en el Rio Orinoco

Introducción

El estudio comparativo de imágenes de satelite de
la zona Guarguapo – Barrancas del río Orinoco se
realizó para detectar, via inspeccion visual, los cambios
geomorfologicos de las islas y de la linea de costa evidenciados
a traves de los años. Para ello se emplearon tres (3)
imágenes satelitales Landsat de diferentes años
(1992, 2002 y 2008) y una imagen Spot (2008). La selección
de las imágenes estuvo enmarcada en la disponibilidad de
las mismas, y que las fechas de tomas estuviesen comprendidas en
el periodo julio – diciembre del año de la toma, es
decir, que correspondan a los periodos de aguas altas ascendentes
y descendentes. Fue un estudio que sólo abarcó la
fase de gabinete (sin considerar trabajo de campo) tomando en
cuenta las variables relacionadas con la superficie (área)
de las islas y los cambios evidentes de la linea de
costa.

La imagen de satelite Landsat del año 1992 fue
tomada el 29 de diciembre; la del 2002 fue tomada el 18 de julio
; y la del año 2008 fue tomada 11 de diciembre. La imagen
de satelite Spot 2008 fue tomada el 05 de julio.

Es importante resaltar que la resolucion presentada por
las imágenes de satelite difiere considerablemente,
limitando cualquier procesamiento computacional, no obstante para
realizar la comparacion visual y calcular la superficie de las
islas, las imágenes cumplen el objetivo, claro está
que a mayor resolucion, la precision en los calculos es mas
cercana a la realidad; caso de menos precision: Landsat 1992.
Mayor precision: Spot 2008. Aimismo, la imagen Landsat del
año 2008 presenta problemas de visualizacion, lo que pudo
repercutir en la precisión de los calculos de
superficie.

Pasos
realizados

a) Ubicación de las imágenes de
satélite y determinación de su
disponibilidad.

• Solicitud de imágenes Spot de fecha reciente
  al Instituto de Ingeniería (Proyecto
  LPAIS).

• Revisión de disponibilidad de imágenes
  satelitales en los archivos de la Dirección de
  Proyectos e Investigación del INC

b) Definir el Software a utilizar: Erdas Imagine 9.2 y
ArcGis 9.3

c) Empleo de Erdas Imagine 9.2 para preparar las
imágenes multiespectrales (*.img) de las imágenes
de satélite Landsat de los años 2002 y
2008.

d) Delimitación del área de
estudio:

• El área de estudio comprende el río
  Orinoco, específicamente el sector denominado
  Guarguapo – Barrancas, entre las coordenadas UTM WGS84
  Zona 20 546478, 953809 y 597490, 963198. En él se
  encuentran las islas Múcura, Tapa Tapa, Iguana, Mata
  Mata y Varadero y otras islas que no poseen
  topónimos.

e) Realización de los cortes de las
imágenes para solo mostrar la zona de
interés.

• Se realizó un corte, de dimensiones
  similares, a cada imagen satelital donde se puede apreciar
  islas y segmentos de la línea de costa (ver el
  siguiente ejemplo: figura 1).

Figura N° 1. Ejemplo de corte de
imagen.

f) Cada isla fue dividida en cuatro (4) cuadrantes para
facilitar la interpretación visual, tomando el punto
más céntrico posible (ver ejemplo en la figura
N° 2).

g) Utilización ArcGis 9.3 para digitalizar las
islas y la línea de costa, y realizar los cálculos
de áreas necesarios.

h) Creación de tablas (hojas de cálculo)
para realizar los cálculos relacionados con el porcentaje
de aumento o disminución del tamaño de las islas y
que permitiese comparar los diferentes años. El
cálculo de porcentaje de aumento o disminución de
la superficie de las islas se realizó tomando los
años extremos de observación, es decir, las
imágenes satelitales del año 1992 y las del
año 2008.

i) Numeración de las islas. Debido a que no todas
las islas del sector Guarguapo – Barrancas poseen
toponimia, se procedió a colocar una numeración
simple (del 01 al 18) con la finalidad de identificarlas
fácilmente. Ver mapa N° 1

Resultados

Una vez realizados los trabajos de escritorio basados en
la comparación de las imágenes satelitales, se
armaron los mosaicos de islas – línea de costa
(mosaico del 1 al 5). En la esquina superior izquierda se
ubicó el corte de la imagen Landsat 1992. En la esquina
superior derecha se colocó el corte de la imagen Landsat
2002. Los cortes de imágenes inferiores de izquierda a
derecha Spot 2008 y Landsat 2008 respectivamente.

Luego de comparar las imágenes satelitales y
realizar los cálculos de superficie representados en
hectáreas, se obtuvieron los siguientes
resultados:

2.1) Isla MUCURA (coordenadas UTM WGS84 X:
552327.30, Y: 939083.17). La primera isla evaluada fue
Múcura (ver Mosaico N° 1 y Mapa N° 1). Desde el
punto de vista visual la isla no ha sufrido cambios evidentes,
salvo que en el año 1992 se pudo apreciar un
pequeño cuerpo de agua. En el tercer cuadrante se observa
la "formación" de una pequeña isla (02) y se
evidencia que se ha mantenido en el tiempo (año
2008).

Mosaico N° 1. Isla Múcura y
03

En relación con la superficie, para el año
1992 la isla Múcura tenía 133,77 hectáreas,
y para el año 2008 poseía 117,6 Ha. lo cual refleja
una disminución del 12.1%. La isla identificada con el
numero 02 posee una superficie para el año 2008 de 1.3 ha.
En cuanto a la línea de costa, no se aprecia cambios
considerables en ninguna de las imágenes
revisadas.

2.2) Isla TAPA TAPA (coordenadas UTM WGS84 X:
560090.30, Y: 943322.51). El segundo conjunto de islas evaluadas
fue el encabezado por isla Tapa Tapa, conjuntamente con las islas
05, 06 y 07. En el cuadrante 1 de las imágenes se
encuentra ubicada la isla 07 (X: 561663.66, Y: 944700.61) y en el
cuadrante 2 las islas 05 y 06. Ésta última se
aprecia en las imágenes del año 2008. Los cambios
relevantes que se evidencian en las imágenes, está
la acumulación de arena (color blanco) en el cuadrante 3,
año 1992, que divide a la isla Tapa Tapa. En las
imágenes satelitales de los siguientes años, ya el
material arenoso se consolida formando parte definitiva de la
isla (ver Mosaico N° 2). El mismo fenómeno ocurre en
el primer cuadrante: en el año 1992 comienza una
acumulación de arena hasta que en el año 2008 ya
forma parte de la isla Tapa Tapa.

Mosaico N° 2. Isla Tapa
Tapa

La superficie de las islas respecto a los años
observados, fue la siguiente (ver la tabla N° 1):

Tabla N° 1

En la tabla se evidencia un aumento (2008 respecto a
1992) del 2,81% de la isla Tapa Tapa y aumento también
(19.5%) de la isla 05. La isla 06 sólo se logra observar
en la imagen Spot. La isla 07 disminuyó su superficie en
un 49 %.

En relación con la línea de costa, y
después de la digitalización de la misma, no se
observaron cambios relevantes en la morfología.

2.3) Isla IGUANA (coordenadas UTM WGS84 X:
577043.46, Y: 949113.76). La isla Iguana, conjuntamente con las
islas 09 y 10 conforman el mosaico de imágenes N° 3
(ver siguiente mosaico), en ellas se evidencian algunos cambios a
lo largo de los años observados. En el cuadrante 3, la
isla Iguana presenta una acumulación de arena, y ya en los
años 2002 y 2008 esa acumulación pasa a ser parte
de la isla. Asimismo, en el primer cuadrante se aprecia un cambio
en la línea de costa (1992 – 2002) de la isla Iguana
y que se mantiene hasta el 2008. Las islas 09 y 10 (parte
inferior del 4to cuadrante) se presentan separadas en la imagen
1992, luego se observan unidas en la imagen 2002 y separadas para
el año 2008, notándose un cambio de superficie
(disminución) de la isla 10.

Mosaico N° 3. Isla Iguana

La superficie expresada en hectáreas de las islas
en las imágenes satelitales observadas, se detalla en la
siguiente tabla:

Tabla N° 2

La isla Iguana experimentó una disminución
de su superficie de 1.55%. La isla 09 tuvo una disminución
de su superficie de 38.63% y la isla 10 disminuyó 47.82 %.
Todos los porcentajes están relacionados con los
años extremos, 1992 – 2008.

La línea de costa del rio Orinoco en las
cercanías de las islas mostradas en el mosaico N° 3,
no presenta cambios apreciables, salvo el caño que se
observa en la parte superior de las imágenes y que en la
imagen Spot ya no se aprecia.

2.4) Isla Varadero (coordenadas UTM WGS84 X:
587056.96, Y: 956124.67). La isla Varadero conjuntamente con la
isla identificada con el numero18 son las observadas en el
mosaico N° 4, ahí se puede apreciar que la isla
Varadero para el año 1992 presentaba una
acumulación de arena en la parte inferior del cuadrante 3.
Dicha acumulación para el año 2002 ya se encuentra
incorporada a la superficie de la isla. Igualmente ocurre para el
año 2008. No obstante, se detalla que la isla es mas
angosta en el cuadrante 1 al comparar los años 1992 con el
resto de los años, lo que puede explicar la
disminución de la superficie de la isla pese haber ganado
territorio en la parte sur (cuadrante 3).

Mosaico N° 4. Isla
Varadero

A diferencia de la isla Varadero, que disminuyó
su superficie, la isla 18 experimentó un aumento; esto se
puede observar en la siguiente tabla (expresada en
hectáreas:

Tabla N° 3.

En la tabla se puede apreciar que la isla Varadero
disminuyó entre los años 1992 y 2008 y el
porcentaje de disminución fue de 2.79% en cambio la isla
18 aumentó más del doble de su superficie (145,74
%). Asimismo, la línea de costa que se observa en el
mosaico N°3, no presentó variaciones
considerables.

2.5) Isla Mata Mata (coordenadas UTM WGS84 X:
591537.72, Y: 955714.06). De las islas presentes en el sector en
estudio, la que mayor superficie ocupa es Mata Mata (ver mosaico
N° 5). Morfológicamente no presenta cambios
relevantes, aunque si se pudo calcular una pequeña
disminución de su superficie para el año 2008. En
la parte norte de la isla Mata Mata, se encuentran las islas 13,
14, 15 y 16 (la isla 14 sólo se puede apreciar en la
imagen Spot y la 15 en las imágenes Landsat 2008 y en la
Spot 2008). De todas ellas la que más ha cambiado (aumento
de superficie) es la 13.

Mosaico N° 5. Isla Mata
Mata

Los cálculos realizados a las islas del Mosaico
N° 5 se pueden observar en la siguiente tabla expresada en
hectáreas:

Tabla N° 4

En la tabla N° 4 se puede observar que la isla Mata
Mata poseía una superficie de 4925.59 Ha (1992). y para el
año 2008 4878.79 Ha. presentando un porcentaje de
disminución del 1.58%; en cambio, la isla 13 tuvo un
aumento del 12.12%. La isla 16 pasó de tener 173.29 Ha. en
el año 1992, a 43.82 en el 2008, registrando una fuerte
disminución (74.71%).

Al igual que en los mosaicos precedentes, la
línea de costa no muestra cambios que puedan ser
apreciados en las imágenes de satélite en
estudio.

Conclusiones y
recomendaciones

La comparación visual de las imágenes de
satélite de diferentes años del sector Guarguapo
– Barrancas del río Orinoco y el cálculo de
superficie de las islas, permitió conocer sus cambios
geomorfológicos y lo "estable" de la línea de
costa. La mayoría de las islas presentaron
disminución de su superficie donde las
emblemáticas, Varadero, Mata Mata, Iguana y Múcura
presentaron un porcentaje de disminución menor al 15%, en
cambio la isla Tapa Tapa aumentó su superficie 2.81%. Las
islas pequeñas, sin toponimia, son las que presentan
cambios considerables: disminuciones y aumentos de
superficie.

A fin de realizar estudios futuros en áreas del
río Orinoco donde los cambios geomorfológicos sean
notables, es necesario contar con imágenes de
satélite que hayan sido tomadas en el mismo mes de
diferentes años, que tengan la misma resolución y
procedentes de un solo satélite. Y para corroborar las
observaciones y cálculos realizados, se debería
realizar trabajos de campo para reforzar los resultados
alcanzados.

Bibliografía

CIDIAT. Curso Interpretación y
Análisis Digital de Imágenes de Satélite.
Mérida. Venezuela. 2004.

Autor:

Roberto Peralta Rondon

Caracas, septiembre 2010