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Título: Desarrollo de un modelo para estimación de volúmenes superficiales aplicando modelado SIG, hipsometrías y ecuaciones diferenciales en un caso de estudio
Development of a model for the estimation of surface volume applying GIS, hypsometry and differential equations in a case of study
Autores: Andrades, Jesús
Rodríguez, Armando
Gutiérrez, Julián
Osorio M., Ramón A.
Hernández, Dimas
López H., Juan Y.
Fecha: 2012-07-12
2012-07-12
2012-07-12
Publicador: Universidad de los Andes Venezuela
Fuente:
Tipo: Texto
Tema: SIG
Hipsometría
Ecuaciones diferenciales
Regresión
Modelado del terreno
MDE
Deslizamiento
Facultad de Ciencias Forestales y Ambientales
Revista Forestal Venezolana: Artículos
Revista Forestal Venezolana
Geografía
Medio Ambiente
Revistas
Descripción: A través de los años estimar los volúmenes de terreno siempre ha sido de gran complejidad, pues rara vez el relieve se asemeja a formas regulares tales como trapezoides. En el diseño de obras para la planificación y desarrollo siempre ha sido de gran relevancia poseer datos estimados de volúmenes del terreno (carreteras, obras hidráulicas, ordenación del territorio, estimación de riesgos naturales, etc.), sin embargo dada la irregularidad natural de la superficie terrestre, las estimaciones son acompañadas de un gran grado de error e incertidumbre; es por ello que el objetivo de este trabajo es el diseño de un modelo para la estimación de volúmenes a partir de modelado del terreno, hipsometrías y ecuaciones diferenciales el cual se aplica al caso del foco erosivo el Volcán (deslizamiento de Buena Vista), cuenca del río Aracay, Mérida, Venezuela. Para la obtención de los volúmenes en primer lugar se digitalizaron las cartas topográficas de la zona a escala 1:1.000, se obtuvieron dos capas de información: curvas de nivel y perímetro del deslizamiento. Posteriormente, mediante el uso de SAGA-GIS se interpoló un Modelo Digital de Elevaciones (MDE) para el deslizamiento utilizando el método de triángulos irregulares con tamaño del pixel de 0,25 m, a este modelo se le extrajo la hipsometría y a partir de las cotas se estimaron tres curvas de regresión (lineal, cuadrática y cúbica) para estimar el área por encima de la curva, estas regresiones tuvieron un coeficiente de correlación R2 superior al 98%. Considerando que la curva hipsométrica es una representación de una integral F(x) (relación Lineal-Área) se procedió a integrar cada uno de los modelos y así estimar una ecuación de volumen para cada regresión (lineal, cuadrática y cúbica). Los resultados del volumen se compararon con los cálculos arrojados por el método del área unitaria aplicando un test de análisis de la varianza, el cual arrojó que no hay diferencias significativas entre las medias por lo que se aceptan que estos expresan correctamente la realidad. Los modelos tienden a subestimar el volumen real entre un 11% y 10% cuando se acerca a la cota mínima y estos estiman el volumen total para el deslizamiento, pues la curva hipsométrica en ese punto se comporta como una curva S invertida, dado este fenómeno se recomienda el ajuste de una ecuación con este comportamiento para una estimación mas confiable.
137-144
andrades@ula.ve
jgutie@ula.ve
jlopez@ula.ve
semestral
Through the years, estimate the volume of land has always been of great complexity, since the relief is seldom similar to regular forms such as trapezoids and other regular figures. In the design of works for planning and development, it has always been of great importance to have estimating data of land volumes (roads, waterworks, planning order, estimation of natural hazards, etc.), but given the natural irregularity surface, the estimates are accompanied by a large degree of error and uncertainty, hence the aim of this work is to design a model to estimate volumes from terrain modeling, hypsometry and differential equations applied to the El Volcán Erosive Point ( Buena Vista Landslide) Aracay River Watershed case. To obtain the volumes, topographic maps of the area were digitized at 1:1.000, which got two layers: contours and perimeter of the landslide. Subsequently, using SAGA-GIS was interpolated Digital Elevation Model (DEM) using the interpolation method of Irregular Triangles (TIN) with pixel size of 0.25 m, this model was extracted from hypsometry and dimensions, three regression curves were estimated (Linear, Quadratic and Cubic) to estimate the area above the curve; these regressions had a correlation coefficient R2 of over 98%. Considering that the hypsometric curve is a representation of an integral F(x) (Linear-area ratio), integration of each model and then, estimation of an equation of volume for each regression (Linear, Quadratic and Cubic) was preceded. The results of volume calculations were compared with those obtained by the Unit Area method using an ANOVA test which showed no significant differences between the means by which they express the reality correctly. The models tend to underestimate the actual volume between 11% and 10% when approaching the lowest level and they estimate the total volume for slippage, then the curve at that point Hypsometric behaves like an inverted S-curve, since this phenomenon recommended the setting of an equation with this behavior for a more reliable estimate.
Idioma: Español