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Gestión,
políticas y
culturas del
agua
Mesa redonda
29 de abril de 2010
“ Avances en
Geomática
para la resolución de
la problemática del
agua ”
Felipe Omar Tapia Silva
Esta publicación electrónica es un medio de difusión para dar a conocer los avances y
hallazgos de las investigaciones académicas y para favorecer que los lectores comuniquen
al autor sus comentarios y consideraciones sobre los textos. Se agradece a los lectores que
envíen sus comentarios directamente al autor, al correo electrónico que aparece registrado
en la siguiente página, asociado al nombre e institución de adscripción del autor.
Publicación electrónica 2010
© Felipe Omar Tapia Silva
© Red de Colegios y Centros de Investigación.
© El Colegio de San Luis
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www.cide.edu
Centro de Investigaciones y Estudios Superiores en Antropología Social (CIESAS)
www.ciesas.edu.mx
El Colegio Mexiquense, A.C. (CMQ)
www.cmq.mx
El Colegio de la Frontera Norte, A.C. (COLEF)
www.colef.mx
El Colegio de Jalisco, A.C. (COLJAL)
www.coljal.edu.mx
El Colegio de México, A.C. (COLMEX)
www.colmex.mx
El Colegio de Michoacán, A.C. (COLMICH)
www.colmich.edu.mx
El Colegio de San Luis, A.C. (COLSAN)
www.colsan.edu.mx
El Colegio de Sonora, OPD (COLSON)
www.colson.edu.mx
El Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR)
www.ecosur.mx
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Gestión, políticas y culturas del agua 1
Avances en Geomática
para la resolución de la problemática del agua
Felipe Omar Tapia Silva
Centro de Investigación en Geografía y
Geomática “Ing. Jorge L. Tamayo”
Introducción.
La problemática del agua es compleja y la ocurrencia de las variables del ciclo hidrológico
y otros factores involucrados tienen una referencia geográfica y variabilidad espacial y
temporal observables. Desde este punto de vista territorial, los estudios del agua tendientes
a la exploración y resolución de su problemática deben considerar un enfoque sistémico y
requieren de información y conocimiento que reflejen la variabilidad espacial y temporal de
sus variables y factores.
La Geomática es una disciplina científica transdisciplinaria que emerge en el
espacio convergente de otras disciplinas previas como: Sistemas de Información
Geográfica, Cartografía, Percepción Remota, Geodesia y Fotogrametría. Se trata de una
ciencia tipo II, es decir, la sociedad y sus necesidades son su objeto e inspiración. De esta
forma, esta disciplina visualiza a la sociedad como principal beneficiario de sus estudios y
desarrollos y la incluye en sus modelos de conocimiento sobre el funcionamiento del
territorio al identificar actores que tienen incidencia sobre los cambios al marco natural o al
marco construido. El enfoque sistémico y la generación de información a partir de
percepción remota y modelos geoespaciales incrementan sus posibilidades para analizar y
comunicar el funcionamiento de procesos que toman lugar en el territorio y para apoyar la
toma de decisiones. Geomática incluye, dentro de su cuerpo de conocimiento, una serie de
métodos de adquisición, procesamiento, representación, análisis y sistematización de
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Gestión, políticas y culturas del agua 2
información y conocimiento con referencia geográfica (localización y entorno espacial
específicos).
Los artefactos de Geomática (para computadora personal o en su versión en Web)
son posiblemente el aporte más acabado que la Geomática puede ofrecer para la solución de
los problemas de corte hidrológico y de otros tipos de problemas presentes en la sociedad.
Al hablar sobre artefactos de Geomática se hace referencia a desarrollos, prototipos y
aplicaciones de tipo cibernético que retroalimentan conocimiento e información
geoespacial, por ejemplo atlas, documentos, sistemas y soluciones en Geomática.
Este texto1 se compone de dos apartados: uno sobre aplicaciones de Geomática y
sensores para incidir en la resolución de la problemática del agua y, otro, sobre artefactos
de Geomática. En el primer apartado se incluyen estudios que permiten generar una idea de
cómo el área de percepción remota y el análisis espacial en el contexto de Sistemas de
Información Geográfica (SIG) posibilitan el acceso a información y conocimiento para
diseñar proyectos e instrumentos de política pública que incidan en la solución de la
compleja problemática del agua. Técnicas de análisis y modelación geoespacial son
también incluidas, debido a que constituyen herramientas con un gran potencial para ser
aplicadas en el ámbito que nos ocupa. En el segundo apartado se incluyen algunos aspectos
conceptuales sobre los artefactos de Geomática y se ejemplifica mediante artefactos
desarrollados en el ámbito del agua como: el Sistema de Información Geográfica de las
Cuencas Hidrográficas de México, el Atlas Cibercartográfico del Lago de Chapala y el
sistema de Gestión de Barrancas Urbanas del DF.
1 Una versión más amplia de este texto se presentó en el congreso de la Red Temática del Agua - CONACYT
(RETAC) y su referencia se registra en la literatura que aparece al final de este texto: Tapia-Silva (2010).
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Ejemplos de aplicaciones de percepción remota y análisis espacial para la resolución
de la problemática del agua
En el ámbito de Geomática es posible realizar estudios de sellamiento de superficies
permeables y aptas para el proceso de recarga del acuífero (Tapia Silva & Mora 2004).
Respecto a caracterización de superficies impermeables es posible generar metodologías
basadas en percepción remota (CentroGeo, 2007). Otra opción en Geomática consiste en
monitorear los cambios en la extensión de lagos y relacionarlos con la tendencia de las
variables hidrológicas y climáticas y con otras variables como extracción y disponibilidad
de agua en los cuerpos superficiales (López-Caloca et al., 2008, Lira 2006). Otra aplicación
actual de las técnicas de Geomática es la definición mediante percepción remota de zonas
propensas a inundarse súbitamente (Tapia Silva et al., 2007a).
La determinación de la variabilidad espacial de la vulnerabilidad de un acuífero a
ser contaminado y la ubicación de fuentes de contaminación (puntos o zonas geográficas)
de cuerpos de agua superficiales o subterráneos puede ser realizada en el ámbito de la
Geomática (Ramos Leal et al., 2010). Igualmente es posible la determinación de la
influencia de la deforestación en el incremento de escorrentías (Benitez et al. 2004, Tapia
Silva et al. 2007b). La generación de Cartografía de la variabilidad espacial y temporal de
variables hidrológicas y climáticas es otra posibilidad en Geomática (Gochis et al., 2007,
Golicher et al., 2004).
Los estudios de disponibilidad hídrica en acuíferos, de balance hídrico y de
consumo de recursos hídricos para cultivos se auxilian de estudios de estimación de
evaporación mediante percepción remota (Zwart et al., 2006, Garatuza Payan et al., 2001,
Garatuza Payan et al., 2005, Coronel et al., 2008).
Artefactos de Geomática
Los artefactos de Geomática (para computadora personal o en su versión en Web) son
posiblemente el aporte más acabado que la Geomática puede ofrecer para apoyar el proceso
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de toma de decisiones y formulación de políticas tendientes a la solución de los problemas
de corte hidrológico y de otros tipos de problemas presentes en la sociedad. Al hablar sobre
artefactos de Geomática se hace referencia a desarrollos, prototipos y aplicaciones de tipo
cibernético que retroalimentan conocimiento e información geoespacial, por ejemplo atlas,
documentos, sistemas y soluciones en Geomática. En su elaboración se combinan una serie
de elementos que permiten procesos bidireccionales de comunicación con los usuarios que
a su vez acceden a elementos que posibilitan observarse a sí mismos como actores dentro
del entorno específico de cada aplicación. A este proceso se le denomina proceso
cibernético de segundo orden (Martínez & Reyes 2005). Así durante el uso de los artefactos
de Geomática se ha observado la generación de un proceso de modificación de la visión de
los usuarios del artefacto quienes proponen mejoras para el artefacto lo que les permite
acceder nuevamente a otra serie de conceptos información e ideas para seguir
evolucionando en cuanto a la visión y a la solución de la problemática objeto del artefacto.
Una importante característica de los artefactos de Geomática es su visión holística y
sistémica de los problemas o fenómenos que se tratan de representar. Uno de los ejes de la
visión holística es el requerimiento de observar y representar el fenómeno en cuestión
considerando aspectos o características de tipo socio-económico y de tipo técnico-natural
en un ambiente de adaptabilidad sistémica. Así la problemática en el entorno de un
artefacto es observada y analizada en forma integral maximizando la posibilidad de
identificar soluciones que pueden ser de tipo socio-económico, técnico, biofísico o mixto.
La inclusión de modelos de conocimiento permite representar la complejidad de la
problemática hidrológica.
El CentroGeo ha desarrollado desde su fundación, hace aproximadamente diez años,
una serie de artefactos de Geomática con la finalidad de organizar conocimiento e
información que fomenten iniciativas para la resolución de problemas de corte hidrológico.
Las aplicaciones desarrolladas, enmarcadas teóricamente en el contexto de la
cibercartografía, ejemplifican las posibilidades y alcances de la práctica y la ciencia de la
Geomática para incursionar en la resolución de problemas específicos de la sociedad. Entre
estos artefactos podemos mencionar los siguientes: Sistema de Información Geográfica de
las Cuencas Hidrográficas de México (ilustración 1), Atlas Cibercartográfico del Lago de
Chapala (Figura 2), Atlas Educativo del Lago de Chapala, Atlas Cibercartográfico de la
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Selva Lacandona, Atlas Cibercartográfico del Lago de Pátzcuaro, Atlas Cibercartográfico
del Mar de Cortés y Aplicación para el sistema de Gestión de las Barrancas Urbanas de la
Ciudad de México (SGBUCM, Tapia et al. 2007c) (Figura 3).
Figura 1: Pantalla principal del artefacto de Geomática en web (versión en desarrollo)
Sistema de Información Geográfica de las Cuencas Hídricas de México
(http://xsei.centrogeo.org.mx/)
Figura 2: Ejemplo de pantallas de la Aplicación de Geomática del
Atlas Cibercartográfico del Lago de Chapala
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Como se mencionó, los artefactos de Geomática se basan en modelos explícitos de
conocimiento del fenómeno específico a representar. Ello facilita la definición de
escenarios a futuro de la repercusión de nuevas estrategias de manejo y organizativas de los
procesos estudiados. El proceso de generación de nuevas propuestas fomentado por los
artefactos incide en la evolución y transformación del sistema modelado. Los artefactos de
Geomática, especialmente sus versiones educativas o de difusión como la elaborada en el
caso del lago de Chapala, han demostrado ser un medio efectivo para comunicar la
problemática y para concientizar a la población sobre las tendencias de degradación de sus
propios recursos. Un cambio transcendental de la evolución de los artefactos de Geomática
es su migración a Web. Esto constituye una línea de investigación de actualidad y
actualmente ya se tienen disponibles en Web algunos de estos artefactos como el de
barrancas urbanas del poniente de la Ciudad de México y el de Cuencas Hidrográficas
(ilustración 1) que pueden consultarse en http://xsei.centrogeo.org.mx/.
Figura 3: Ejemplo de pantallas de la Aplicación de geomática para
el Sistema de gestión de barrancas (Tapia et al. 2007c)
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Referencias.
Benítez, Jorge A., Héctor Sanvicente, Jaqueline Lafragua, Pedro Zamora, Luis Miguel
Morales, Jean François Mas Caussel, Gerardo García, Stéphane André Couturier,
Ramón Zetina, Rigo Alberto Calan Yam, Leonel Amabilis Sánchez, Carlos Ivan Acuña
y Meret Chantal Mejenes (2005) “Sistema de Información Geográfica de la cuenca del
río Candelaria: reconstrucción histórica de los cambios en la cobertura forestal y su
efecto sobre la hidrología y calidad del agua –marco teórico y resultados iniciales–” en
Edith Françoise Kauffer Michel (ed.), El agua en la frontera México-Guatemala-
Belice, Universidad Autónoma de Chiapas-El Colegio de la Frontera Sur, Tuxtla
Gutiérrez, Chis., pp. 19-32
CentroGeo (2007), “Metodología para el Mapeo y Caracterización de Asentamientos
Precarios”. [En línea <http://xsei.centrogeo.org.mx/ap/campeche/MainCMP.htm>
Consulta: 11 de diciembre de 2008].
Coronel Claudia., Rosales Edgar, Mora Franz, Lopez-Caloca Aurelia Alejandra, Tapia
Silva Felipe Omar, Hernandez Gilberto (2008), “Monitoring evapotranspiration at the
landscape scale in Mexico: applying the energy balance model using remote sensing
data”. Proceedings of SPIE Europe Remote Sensing 2008, Volume 7104 - Remote
Sensing for Agriculture, Ecosystems, and Hydrology X.
Garatuza Payan, Jaime & Watts Christopher J. (2005), “The use of remote sensing for
estimating ET of irrigated wheat and cotton in Northwest Mexico”. Irrigation and
Drainage Systems 19, 301–320.
Garatuza Payan, Jaime, Pinker Rachel T., Shuttleworth W. James & Watts Christopher J.
(2001), “Solar radiation and evapotranspiration in northern Mexico estimated from
remotely sensed, measurements of cloudiness” Hydrological Sciences 46-3, 465-468.
Gochis, David J., Watts Christopher J.,Garatuza-Payan Jaime & Rodriguez Julio Cesar
(2007), “Spatial and Temporal Patterns of Precipitation Intensity as Observed by the
NAME Event Rain Gauge Network from 2002 to 2004”. Journal of Climate 20-9,
1734–1750.
Golicher, John Duncan y Juan Morales (2005), “Correlations between precipitation patterns
in the state of Chiapas and the El Niño sea surface temperature uindex” en Edith
Françoise Kauffer Michel (ed.), El agua en la frontera México-Guatemala-Belice,
Universidad Autónoma de Chiapas-El Colegio de la Frontera Sur, Tuxtla Gutiérrez,
Chis., pp. 457-476.
Lira Jorge (2006), “Segmentation and morphology of open water bodies from
multispectral”. International Journal of Remote Sensing 27-18, 4015-4038.
Lopez Caloca, Aurelia Alejandra, Tapia Silva Felipe Omar & Escalante Boris (2008),
“Lake Chapala change detection using time series”. Proceedings of SPIE Europe
Remote Sensing 2008, Vol. 7104 -- Remote Sensing for Agriculture, Ecosystems, and
Hydrology X.
Felipe Omar Tapia Silva
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Martínez, Elvia & Carmen Reyes (2005), “Cybercartography and Society”. Chapter 5 in
Taylor Fraser (ed.) Cybercartography: Theory and Practice. Elsevier Scientific,
Amsterdam.
Ramos, J-A, C. Noyola, F-O Tapia Silva (2010), Aquifer Vulnerability and Groundwater
Quality in Mega Cities: Case Mexico Basin. Published on line 4 February 2010 in:
Environmental Earth Sciences, DOI: 10.1007/s12665-009-0434-5. Springer-Verlag
Tapia Silva F.O. & Mora F. (2004), “The application of spatial analysis in the
implementation of a qualitative infiltration model to evaluate the aquifer’s potential
recharge for conservation areas of Mexico City”. Proceedings of the 19th International
CODATA Conference, The Information Society: New Horizons for Science. Berlin,
Germany.
Tapia Silva F.O., Nuñez J.M. & López López D. (2007a), “Using SRTM DEM, LANDSAT
ETM+ images and a distributed rainfall-runoff model to define inundation hazard maps
on urban canyons”. Proceedings 32nd International Symposium on Remote Sensing of
Environment San José Costa Rica.
Tapia Silva F.O., Mora F. & Nuñez J.M. (2007b), “Characterization of tropical River
Basins in Mexico and Central America by remote sensing and hydrological spatial
analysis”. Proceedings 32nd International Symposium on Remote Sensing of
Environment, San José Costa Rica.
Tapia-Silva F-O. (2010), Avances en Geomática y tecnología geoespacial para la
resolución de la problemática del agua en México. En Oswald Spring U., Sánchez
Cohen I., Pérez P., Martín A., Garatuza J., Gómez E., Watts C. (eds.). Retos de la
Investigación del Agua en México. Editado por RETAC/CONACYT
Zwart, S.J., Bastiaanssen, W.G.M., Garatuza-Payan, J. and Watts C.J. (2006), “SEBAL For
Detecting Spatial Variation Of Water Productivity For Wheat In The Yaqui Valley,
Mexico”. AIP Conference Proceedings, 852, 154-161
Gestión, políticas y culturas del agua
coordinada por Lydia Torre Medina Mora y Cleotilde Hernández Suárez
es una publicación electrónica.
La edición estuvo a cargo de El Colegio de San Luis (COLSAN)
y concluyó en junio de 2010.
El cuidado de la edición estuvo a cargo de Lydia Torre Medina Mora
y la producción digital a cargo de Daniela Ramírez Babum.
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