NIT: 900014966-5

FORMATO UNICO DE INSCRIPCIÓN PARA PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN País ColombiaNodo BoyacáUniversidad Universidad Santo Tomas – TunjaNombre del Semillero HidrapNivel de Formación (Indique Grado o Semestre)

Pregrado - X

Programa Académico Ingeniería Civil

Título del ProyectoAnálisis hídrico del páramo de Pisba por variación multitemporal de la cobertura vegetal.

Autor(es) Luis Fernando Quintero Vargas - Andrux Yusid Gonzalez NiñoIdentificación 1020790369 – 1054681151 Ponente(s) (máximo dos)

Luis Fernando Quintero Vargas Andrux Yusid Gonzalez Niño

E-mail de Contacto Fe_ernando@icloud.com - andrux_08@hotmail.comTeléfonos de Contacto 3112865936 - 313 8357349CATEGORIA(seleccionar una)

Propuesta de Investigación

Investigación en Curso

X Investigación Terminada

Área de la investigación(seleccionar una)

Ingeniería Subárea: Recurso Hídrico y Ambiental

1. TITULO: Análisis hídrico del páramo de Pisba por variación multitemporal de la cobertura vegetal2. INTRODUCCIÓN: Los páramos son ecosistemas cuya función ambiental más destacable, es la regulación hídrica, factor que juega un papel de vital importancia en el cuidado del medio ambiente y la protección de los recursos hídricos, y la cual se encuentra fuertemente influenciada por variables de diversa índole, sobresaliendo entre estas la cantidad, tipo y composición de su cobertura vegetal.Siendo la cobertura vegetal un factor altamente susceptible a cambios por acciones humanas, Medioambientales y animales, este proyecto pretende determinar la variación de la cobertura vegetal en el páramo de Pisba, departamento de Boyacá, empleando imágenes satelitales tipo Landsat 5 6 7 y 8 en bandas de colores RGB, para posteriormente analizar la respuesta hídrica en cada uno de los años evaluados, haciendo uso de software de información geográfica y SWAT.3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIÓN: En el transcurso de la historia se han presentado variaciones en la calidad y volumen del recurso hídrico en los diferentes ecosistemas, producto de la alteración de las diferentes condiciones que rigen el comportamiento hídrico de una región producto de fenómenos naturales o la intervención del hombre.En el Páramo de Pisba, Boyacá se han presentado diversos cambios en dichas condiciones, principalmente, en el tipo de cobertura vegetal existente en la zona producto de actividades mineras que se llevan a cabo desde hace varios años, el desarrollo de actividades agrícolas y agronómicas, entre otros. El desarrollo de estas actividades genera vertimientos de diversa índole, tales como de productos contaminantes, escombros, pesticidas, entre otros; los cuales afectan de manera directa o indirecta la calidad del agua generada en los páramos y a su vez propician el desarrollo de sedimentos y favorecen la erosión. De igual manera, por medio de la actividad invasiva desarrollada en este y muchos otros paramos genera impactos negativos sobre la fauna y flora del medio, hábitat de diversas especies de frailejones, los cuales cumplen la función de fijar el agua presente en el medio ambiente al suelo de los páramos, propiciando así el adecuado funcionamiento de los ecosistemas paramunos y por lo tanto del ciclo del agua. El desarrollo de actividades mineras, agrícolas y ganaderas en la región implica la remoción de cubierta vegetal, reduciendo el potencial del páramo de Pisba, y afectando a una población que, según la resolución 572 de 2005, y el Libro Rojo de Plantas de Colombia están clasificadas como especies en grado de amenaza. Con este proyecto se busca determinar el grado de afectación generado en el páramo de Pisba, Boyacá, determinando la variación en la cobertura vegetal del páramo y la afectación de los flujos de aguas y respuesta hidrológica de la zona, por lo cual, se busca dar respuestas a las siguientes preguntas:

• ¿Se ha visto afectado el potencial hídrico del páramo de Pisba? • ¿En caso de generarse mayor reducción en la cobertura vegetal del páramo, cuáles serán las directrices a seguir para recuperar el potencial del mismo?4. OBJETIVOS:

NIT: 900014966-5Objetivo Principal:

Determinar la transformación del recurso hídrico y la cobertura vegetal del páramo de Pisba, por medio del análisis multitemporal de imágenes satelitales tipo landsat.

Objetivos Específicos: Identificar, recolectar y clasificar las imágenes satélites tipo Landsat, obtenidas por medio de la

base de datos USGS.

Analizar la variación de la cobertura vegetal en el periodo de 1985 a 2014 en el páramo Pisba, a través del procesamiento de imágenes satelitales tipo Landsat, utilizando la tabulación cruzada propuesta por Petit y Lambin.

Interpretar el comportamiento hidrológico del páramo de Pisba ante el cambio de la cobertura vegetal, en el periodo de 1985 a 2014, utilizando el método de la SCS.

5. REFERENTE TEORICO:Páramo: Es un ecosistema, un bioma, un paisaje, un área geográfica, una zona de vida, un espacio de producción, un símbolo, inclusive es un estado del clima. Además, el valor y el significado del mismo pedazo de páramo pueden ser muy distintos para el campesino que pasta a sus animales o para la bióloga que estudio un bicho dentro de la paja. (Hofstede, Segarra, & Mena Vásconez, 2003)La teledetección: La teledetección es un modo de obtener información acerca de objetos tomando y analizando datos sin que los instrumentos empleados para adquirir los datos estén en contacto directo con el objeto. (ESA, 2009)Procesamiento de la imágenes Landsat: El propósito del procesamiento digital de imágenes, es el de resaltar elementos que son difíciles de percibir o no se pueden distinguir directamente en una imagen. En el procesamiento digital de imágenes, normalmente se utilizan varias bandas espectrales de un mismo satélite. Por ejemplo Landsat TM tiene 7 y SPOT tiene 3. (CNICE, 2006)Metodología de Clasificación Corine Land Cover adaptada para Colombia: La base de datos de Corine Land Cover Colombia (CLC) permite describir, caracterizar, clasificar y comparar las características de la cobertura de la tierra, interpretadas a partir de la utilización de imágenes de satélite de resolución media (Landsat), para la construcción de mapas de cobertura a escala 1:100.000. Como principal resultado el país cuenta con la "Leyenda Nacional de Coberturas de la Tierra Metodología CORINE Land Cover adaptada para Colombia". (SIAC, 2011)Modelamiento Hidrológico: representaciones simplificadas de los sistemas hidrológicos reales, a partir del cual podemos estudiar la relación causa-efecto de una cuenca a través de los datos de entrada y salida, con los cuales se logra un mejor entendimiento de los procesos físicos hidrológicos que tienen lugar dentro de la cuenca. (ANDRADE, 2011)Calibración y verificación del modelo hidrológico: son una representación simplificada del funcionamiento real de una cuenca hidrográfica. En el cual se caracteriza la variabilidad espacial y temporal de la precipitación de las tormentas históricas. El proceso de estimación de los valores más adecuados para el funcionamiento del modelo hidrológico, se denomina calibración. (Díaz Granados & Camacho, 2013)Software de Modelamiento: Se utilizara software el SWAT (Soil and Water Assessment Tool), el cual, es un modelo continuo de tiempo, es decir un modelo conformado a largo plazo, que no está diseñado para simular un solo-acontecimiento de flujo detallado. El SWAT requiere información específica sobre el clima y tiempo, propiedades de suelos, topografía, vegetación y prácticas de manejo de tierra que acontecen en las cuencas para utilizar estas como datos de entrada. Los procesos físicos asociados con el movimiento del agua, movimiento de sedimento, desarrollo de cosecha, ciclo de nutrientes, etc. son modelados directamente por SWAT. (URIBE, 2010).Drenajes ácidos: El drenaje de roca ácida (DRA) es un proceso natural a través del cual el ácido sulfúrico se produce cuando los sulfatos de las rocas son expuestos al aire libre o al agua. El drenaje de la minería ácida (DAM) es esencialmente el mismo proceso, solo que magnificado.(Columbia, 2015)6. METODOLOGIA: 6. METODOLOGIASe empleara la metodología Cuantitativa en lo relacionado a el análisis y manejo de datos numéricos cuantificables, requeridos para el análisis de las distintas variables y ejecución de análisis estadísticos con el fin de determinar la variación de diversas variables a lo largo de los años; se empleara la metodología descriptiva con el fin de determinar las características y datos relevantes con respecto al comportamiento y estado del páramo; a su vez que se hará uso de la metodología explicativa para la determinación de causas y condiciones no relacionadas con la actividad minera en la región por medio

NIT: 900014966-5del análisis de datos y variables relevantes para tal fin como lo son la variación climatológica y las actividades agropecuarias.La zona de análisis de este estudio es la región perteneciente al Paramo de Pisba, en el departamento de Boyacá, sus coordenadas geográficas son 5° 53′ 24.07″ N, 72° 34′ 12″ W y la altitud del mismo oscila entre 2400 – 3900 metros sobre el nivel del mar (MSNM), este paramo aporta a los ríos Magdalena y Chicamocha, Los municipios más cercanos son Socha, Socotá, Tasco y Mongua. En las etapas iniciales se determinaron la zona de estudio (Paramo de Pisba), las variables cuya alteración pudiese desencadenar en cambios notables en las condiciones hídricas del páramo como lo son la deforestación, quema de vegetación, remoción de cobertura vegetal, entre otras.Posteriormente se procede a obtener imágenes satelitales de la zona en un periodo de tiempo suficientemente extenso para determinar la variación del comportamiento hidrológico del páramo, para lo cual se estimó adecuado un periodo de 30 años (1985-2015) previa verificación de la existencia de información relevante para este estudio en el periodo de tiempo escogido.A continuación se procede a realizar la descarga de imágenes tipo LANDSAT tipo 5 6 7 y 8 por medio del servidor gratuito del USGS (United States Geological Survey), según el año correspondiente, para el periodo 1985-2015, las cuales seguidamente son clasificadas en una base de datos en Excel según el tipo de satélite, año de captura, entre otras.Paralelamente se determinan las estaciones hidrometeoro lógicas presentes en las zonas circundantes al paramo, por medio de las cuales será posible determinar la variación de las distintas variables hidroclimatologicas en la zona de estudio a lo largo del tiempo, esto se realiza empleando el mapa de estaciones del IDEAM, seleccionando estaciones en puntos cercanos externos o internos a la zona de estudio, para posteriormente realizar la solicitud de dicha información.Acto seguido se seleccionan las imágenes tipo Landsat potencialmente utilizables para el estudio, las cuales deberán cumplir con criterios de calidad como lo son la integridad de la imagen, descartando imágenes con zonas o puntos ciegos los cuales por errores del satélite no son registrados en la fotografía, además de seleccionar únicamente las fotográficas cuya nubosidad se encuentre en valores menores al 10%. Después de su clasificación estas imágenes son recortadas por medio del software de información geográfica empleado (ARCGIS), con el fin de ajustarse a la zona de estudio (corrección Geométrica), posteriormente se realizaran una serie de procesamientos digitales y correcciones a la pigmentación en caso de ser necesario para términos de homogeneidad del material a las mismas para determinar por medio de un mapa de colores el tipo de cobertura vegetal presente en la zona.A si mismo se determinara el comportamiento de las variables hidrológicas de la zona empleando valores de precipitación, humedad, brillo solar y temperatura, para construir las curvas de nivel y determinar su comportamiento.Luego de completar los procedimientos anteriores se procederá a emplear la extensión de ARCGIS, SWAT (Soil and Water Assestment Tools) por medio de la cual se realizara el modelo hidrológico del páramo y se determinara el grado de variación en la cobertura vegetal y las implicaciones del mismo sobre el potencial hídrico del páramo y el medio ambiente.7. RESULTADOS: Se han realizado las descargas de imágenes satelitales Landsat 5 6 7 8, se han clasificado y se ha realizado el proceso de corrección, tratamiento digital y generado el mapa de pixeles según el tipo de cobertura vegetal.8. CONCLUSIONES: El páramo de Pisba está siendo amenazado por la minería y las políticas gubernamentales, permitiendo que las corporaciones no tengan un control sobre este ecosistema de vital importancia para el desarrollo9. BIBLIOGRAFIA: 1 Thoumi , G., CFA, & Hofstede, R. (17 de Enero de 2012). Mongabay. Obtenido de Mongabay: http Thoumi , G., CFA, & Hofstede, R. (17 de Enero de 2012). Mongabay. Obtenido de Mongabay: http://news.mongabay.com/2012/0117-paramos_thoumi_interview.html2 WWF, W. W. (1961). Worl Wild Life. Obtenido de Worl Wild Life: https://www.worldwildlife.org/ecoregions/at01013."CENSAT - AGUA VIVA." Minería De Carbón Afecta Al Municipio De Tasco, Boyacá, Páramo Y Parque Natural Pisba. Web. 11 Mar. 2015. <http://censat.org/es/noticias/mineria-de-carbon-afecta-al-municipio-de-tasco-boyaca-paramo-y-parque-natural-pisba>.4."Derecho Del Bienestar Familiar [RESOLUCION_MINAMBIENTEVDT_0572_2005]." Derecho Del Bienestar Familiar [RESOLUCION_MINAMBIENTEVDT_0572_2005]. Web. 11 Mar. 2015. <http://www.icbf.gov.co/cargues/avance/docs/resolucion_minambientevdt_0572_2005.htm>.5."Estas Son Las Empresas Mineras En Los Páramos." La Silla Vacía. Web. 11 Mar. 2015. <http://lasillavacia.com/historia-invitado/27599/alejop/estas-son-las-empresas-mineras-en-los-paramos>.