Guía Metodológica para la Elaboración de Mapas de Susceptibilidad a Movimientos de Ladera en Atitlán by Asociación Vivamos Mejor

Guía metodológica para la elaboración de mapas de susceptibilidad a movimiento de ladera en la Cuenca del Lago Atitlán Mayo 2012

Autor: GEÓLOGOS DEL MUNDO (GM) (*) (*) Laura Núñez Álvarez: ejecución técnica y redacción (GM). Vanessa Maƌơnez Cobo: ejecución técnica (GM). Miguel Ángel Hernández Moreno: jefe de proyecto (GM). Luis Iván Girón: coordinación de contraparte Asociación Vivamos Mejor (AVM). Ricardo GuƟĠƌrez López: coordinación en sede (GM). Colaboración técnica: José Manuel Cordovez (Ministerio de Ciencia y Tecnología y Medio Ambiente de Cuba) Revisión del texto: Àngels Farrà, Sara Lafuerza, Ona Corominas, Helena Gallardo, Anna Serra, Eduard Bernadich.

Publicación realizada por Geólogos del Mundo en colaboración con la Asociación Vivamos Mejor como uno de los resultados del proyecto Gestión Ambiental y de Riesgos en la Cuenca del Lago Atitlán (GARICLA) . Esta publicación ha sido realizada con el apoyo Įnanciero de la Agencia Española de Cooperación Internacional para el Desarrollo (AECID) con cargo al proyecto GARICLA. Su contenido es responsabilidad exclusiva de Geólogos del Mundo y no reŇeja necesariamente la opinión de la AECID. El presente estudio se encuentra avalado por la Secretaria EjecuƟva para la Reducción de Desastres ů ƉƌĞƐĞŶƚĞ ĞƐƚƵĚŝŽ ƐĞ ĞŶĐƵĞŶƚƌĂ ĂǀĂůĂĚŽ ƉŽƌ ůĂ ^ĞĐƌĞƚĂƌşĂ ũĞĐƵƟǀĂ ƉĂƌĂ ůĂ ŽŽƌĚŝŶĂĚŽƌĂ EĂĐŝŽŶĂů ĚĞ ZĞĚƵĐĐŝſŶ ĚĞ ĞƐĂƐƚƌĞƐ ;^ KEZ Ϳ͘ (SECONRED).

Geólogos del Mundo y Asociación Vivamos Mejor Calle de los Salpores 0-83 Z.3 Barrio Jucanyá, Panajachel, Sololá. Guatemala. Tel +502 77620159/60 Geólogos del Mundo. Delegación de Cataluña. Av. Paral·lel 144-146, bajos, 08015 Barcelona. España. Tel+34 93 4250695 E-mail: catalunya@geologosdelmundo.org Geólogos del Mundo. Sede central. C/ Raquel Meller 7 (Local). 28027 Madrid. España Tel+34 91 5532403 E-mail: geologosdelmundo@icog.es

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Guía metodológica para la elaboración de mapas de susceptibilidad a movimiento de ladera en la Cuenca del Lago Atitlán Mayo 2012

ÍNDICE 1. Introducción............................................................................................................................................... 2 2. Antecedentes............................................................................................................................................. 3 3. Ámbito de estudio .................................................................................................................................... 5 3.1. Encuadre Geológico .............................................................................................................................................. 6 3.2. Encuadre Geomorfológico .................................................................................................................................... 8

4. Marco teórico............................................................................................................................................10 4.1. Conceptos básicos .............................................................................................................................................. 10 4.2. Definiciones básicas............................................................................................................................................ 11 4.3. Conceptos metodológicos .................................................................................................................................. 12

5. Metodología y resultados ......................................................................................................................13 5.1. Inventario de movimientos de ladera ................................................................................................................ 13 5.2. Análisis de susceptibilidad ................................................................................................................................. 14 5.2.1. Clasificación de los factores condicionantes ........................................................................................... 14 5.2.2. Análisis de distribución de movimientos de ladera ................................................................................. 17 5.2.3. Matriz de Índices de susceptibilidad ......................................................................................................... 18 5.2.4. Capas de susceptibilidad............................................................................................................................ 21 5.2.5. Sumatorio de capas de susceptibilidad .................................................................................................... 22 5.2.6. Selección de hipótesis ................................................................................................................................ 23 5.3. Mapa de amenaza integrado ............................................................................................................................. 23 5.3.1. Ajuste de rangos de susceptibilidad ......................................................................................................... 23 5.3.2. Blanqueo de pendientes ............................................................................................................................. 26 5.3.3. Mapa de susceptibilidad antrópica ............................................................................................................ 26 5.3.4. Mapa de susceptibilidad a escarpes ......................................................................................................... 27 5.3.5. Limpieza de dibujo....................................................................................................................................... 28

6. Metodología con SIG ..............................................................................................................................29 6.1. Inventario de deslizamientos.............................................................................................................................. 29 6.2. Análisis de susceptibilidad ................................................................................................................................. 29 6.2.1. Creación del modelo TIN ............................................................................................................................ 29 6.2.2. Creación capas de pendientes y orientaciones ...................................................................................... 30 6.2.3. Reclasificación en capas ráster de pendientes y orientaciones ........................................................... 31 6.2.4. Conversión de las capas de orientaciones y pendientes: de ráster a vector ...................................... 33 6.2.5. Creación de la capa estructural ................................................................................................................. 34 6.2.6. Cálculo del índice de susceptibilidad ........................................................................................................ 35 6.2.7. Conversión de capas vectoriales a ráster ................................................................................................ 37 6.2.8. Sumatorio de capas de susceptibilidad .................................................................................................... 38 6.2.9. Selección de hipótesis ................................................................................................................................ 39 6.3. Mapa de amenaza integrado ............................................................................................................................. 39 6.3.1. Ajuste de rangos de susceptibilidad ......................................................................................................... 39 6.3.2. Blanqueo de pendientes ............................................................................................................................. 40 6.3.3. Mapa de susceptibilidad antrópica ............................................................................................................ 41 6.3.4. Mapa de susceptibilidad a escarpes ......................................................................................................... 43 6.3.5. Limpieza de dibujo....................................................................................................................................... 44

7. Consideraciones y recomendaciones ...............................................................................................45 48 8. Bibliografía ................................................................................................................................................47

Anexo. Herramientas básicas de ArcGIS 9.3 ........................................................................................50

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1. Introducción Los procesos asociados a movimientos de ladera, son fenómenos naturales que influyen de manera considerable en el desarrollo humano y económico de las zonas afectadas. En la mayoría de los casos, estos procesos conllevan grandes pérdidas en términos sociales, económicos y en vidas humanas, principalmente en zonas donde los recursos, infraestructuras y sistemas de prevención están poco desarrollados. En la cuenca del Lago Atitlán, la mayoría de movimientos de ladera se generan a causa de la elevada saturación de agua del suelo durante la época lluviosa. Debido a las características fisiográficas de la cuenca (geología, geomorfología, pendientes), así como a las condiciones climáticas, que registran altos acumulados de lluvias, frecuentes tormentas, depresiones tropicales y huracanes (los más recientes, Micht, 1998; Stan, 2005 y Agatha, 2010), los deslizamientos constituyen un fenómeno natural recurrente en el área a tener en cuenta en el momento de realizar cualquier actividad antrópica o de manejo ambiental. Por todo ello, la identificación de las zonas más propensas al desencadenamiento de estos fenómenos, constituye el objetivo principal en la elaboración de un mapa de susceptibilidad a los deslizamientos en la Cuenca del Lago de Atitlán. El presente informe desarrolla la metodología seguida para la realización de los mapas de susceptibilidad a movimientos de ladera, a escala 1:25.000, de la cuenca del Lago Atitlán, elaborados por Geólogos del Mundo (GM) en colaboración con Asociación Vivamos Mejor (AVM), dentro del marco del proyecto GARICLA (Gestión Ambiental y de Riesgos en la Cuenca del Lago Atitlán), financiado por la Agencia Española de Cooperación Internacional (AECID). La propuesta de elaboración de dichos mapas, se enmarca dentro de la segunda fase del proyecto GARICLA y nace a partir de dos puntos clave: por un lado, de la necesidad de estudios técnicos en la gestión del riesgo (reflejado en el Plan Estratégico Territorial (PET) de la cuenca de Atitlán) y por otro, de la experiencia de Geólogos del Mundo en la gestión del riesgo en Centroamérica. En definitiva, el proyecto GARICLA nace con el objetivo de fortalecer a las entidades locales, mancomunidades y alcaldías, en el marco de la gestión del riesgo con un enfoque de cuenca en la laguna cratérica de Atitlán, mediante la generación de herramientas (mapas) que permitan la elaboración de estudios técnicos que constituyan el tejido a aplicar en políticas de riesgo y ordenamiento territorial sostenible. Dichos mapas se han elaborado entre julio de 2011 y marzo de 2012, y con ellos se ha zonificado la susceptibilidad al deslizamiento en la Cuenca del Lago Atitlán, a escala 1:25.000; en formato digital (shapes) y en 4 mapas de tamaño A1 en formato papel:

Mapa de susceptibilidad a movimientos de ladera 1:25.000. Hoja Santa Lucía Utatlán.

Mapa de susceptibilidad a movimientos de ladera 1:25.000. Hoja Sololá.

Mapa de susceptibilidad a movimientos de ladera 1:25.000. Hoja Santiago Atitlán.

Mapa de susceptibilidad a movimientos de ladera 1:25.000. Hoja San Lucas Tolimán.

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2. Antecedentes Los estudios asociados a los movimientos de ladera son relativamente recientes en Guatemala. Surgen a partir de las afecciones producidas por la tormenta tropical Stan que, en el año 2005, provocó los graves daños asociados a este tipo de procesos. En el ámbito nacional, durante el año 2009, Galicia, G. Otto y Requena, Jaime, 2009, dentro del proyecto “Desarrollo de Información Técnico-Científica para Reducir los Riesgos a Desastres”, realizaron el estudio de “Determinación de la Amenaza por deslizamientos en las cuencas hidrográficas Coyolate, Madre Vieja, Nahualate y Suchiate, Guatemala”. El resultado de este estudio han sido los mapas de amenaza por inestabilidad de ladera, a escala 1:25000, publicados por el IGN durante el año 2011 (Fig. 1).

Fig. 1. Cuencas donde se realizó el estudio “Determinación de la Amenaza por deslizamientos en las cuencas hidrográficas Coyolate, Madre Vieja, Nahualate y Suchiate, Guatemala” (O. Galicia y J. Requena, 2009)

En la Cuenca del Lago Atitlán, se han realizado varios estudios, la mayoría de ellos centrados en la zona sur de la misma, dirigidos a la afección y alcance de los flujos o lahares provocados por la Tormenta Stan, algunos de éstos son;

“Evaluación del Alud tipo Lahar que soterró al Cantón de Panabaj y afectación del Cantón de Tzanchag, Municipio de Santiago Atitlán, Sololá Guatemala”, J.R.Girón, M.F.Garavito, INSIVUMEH, 2005.

“Caracterización de los flujos de lodo y escombros que afectaron la cabecera municipal de Santiago Atitlán (Sololá), en Octubre de 2005”, Gerencia de Riesgo Secretaría Ejecutiva Coordinadora Nacional para la Reducción de Desastres (CONRED), enero de 2006.

“Assessment of October 2005 Debris Flows at Panabaj, Guatemala, and Recommendations for Hazard Mitigation” OXFAM GB, C. Connor, L. Connor, M. Sheridan, junio de 2006.

“El Huracán Stan en la Cuenca del lago Atitlán, Guatemala: Un estudio en Ecología Política”, A.A. Guerra, University of Oxford, septiembre 2006.

“Climate-related disaster risk in mountain areas: the Guatemalan highlands at the start of the 21st Century”, A.A. Guerra, Mansfield College, 2010. Guía metodológica para la elaboración de mapas de susceptibilidad a movimiento de ladera en la Cuenca del Lago Atitlán Mayo 2012

En este último se elabora un mapa de riesgo relativo a los desastres asociados a los deslizamientos e inundaciones que se produjeron durante la tormenta tropical Stan en los municipios de San Marcos la Laguna y Santa Cruz la Laguna, Guatemala (Fig. 2).

Fig. 2. Mapa de riesgo relativo a los desastres asociados a los deslizamientos e inundaciones que se produjeron durante la tormenta tropical Stan, en los municipios de San Marcos la Laguna y Santa Cruz la Laguna, Guatemala (A.A. Guerra, 2010).

Sin embargo, no existen estudios relativos a la susceptibilidad al movimiento de ladera, en la cuenca del Lago de Atitlán. En definitiva, los mapas de susceptibilidad a movimientos de ladera elaborados por Geólogos del Mundo dentro del proyecto GARICLA II complementan los mapas existentes a nivel nacional, en las cuencas limítrofes y, marcan un precedente, en lo que a dicha disciplina se refiere, dentro de la Cuenca del Lago Atitlán.

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3. Ámbito de estudio La cuenca del Lago de Atitlán (Fig. 3) se encuentra localizada en la cadena volcánica occidental de Guatemala. Posee un área de 2 541 km , donde el cuerpo lacustre ocupa 130 2 km , con una profundidad máxima de 324 m, y una profundidad promedio de 188 m (Plan Maestro de la RUMCLA, 2007). Se trata de un lago endorreico, formado por el hundimiento de una caldera volcánica, en cuyo borde sur han crecido tres estratovolcánes andesíticos (Atitlán, Tolimán y San Pedro). Su rasgo predominante es un volcanismo que a través de su historia ha generado edificios volcánicos y varias calderas. Estos eventos dictan su entorno geográfico actual y la configuración de las cuencas hidrográficas (Newhall, 1986). La cuenca hidrográfica que drena al lago, limita al norte con la cuenca del Río Motagua, al este con la Cuenca del Río Madre Vieja y al sur y oeste con la Cuenca del Río Nahualate.

Fig. 3. MDT Cuenca Atitlán.

La altitud en la cuenca, varía desde los 1.562 metros a orillas del lago, hasta los 3.535 metros en la cima del volcán Atitlán. El terreno es típicamente escarpado con pendientes predominantes de más de 30º y con paredes en algunos cañones fluviales de entre 200 y 500 metros de profundidad. Numerosos cursos fluviales, tanto estacionales como permanentes, además de los ríos principales, Quiscab y San Francisco (también llamado Panajachel), depositan sus aguas en el Lago de Atitlán. La subcuenca del Río Quiscab posee una longitud de 22,25 km que cubre un 2 área de 100 km y la cuenca del Río San Francisco alcanza 15,6 km de longitud en un área de 2 75 km (PMRUMCLA). La precipitación anual varía desde los más de 4.500 mm en Cerro Cabeza de Burro hasta menos de 1000 mm al sotavento de los Volcanes Tolimán y Atitlán (SIG-MAGA, 2002). El promedio anual de temperatura oscila entre los 10°C en el extremo noroeste de Sololá y los 25°C en el lado sur del volcán Atitlán. En los conos volcánicos, esta temperatura puede alcanzar niveles de 0°C. El mayor aporte de humedad proviene del océano Pacífico y de la transpiración de la vegetación en la costa sur del país. La gran barrera que representan los volcanes Atitlán, Tolimán y San Pedro, provoca que en el centro del área la humedad sea relativamente baja mientras que, al sur de la cadena volcánica, la humedad es muy alta (Plan Maestro de la RUMCLA, 2007).

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3.1. Encuadre Geológico Desde un punto de vista geológico, la región del lago de Atitlán se formó a partir de 3 ciclos volcánicos que se originaron hace 14 m.a y que supusieron el crecimiento de estratovolcanes, diversas erupciones silíceas y formaciones de caldera (Newhall, 1986). Cada ciclo comienza con la intrusión de magma máfico (básico) e intermedio, el cual da lugar al crecimiento de estratovolcanes. En la cuenca del lago de Atitlán se encuentran flujos de lava, lodos y piroclástos andesíticos (Qa y Qta) (Fig. 4), en su mayor parte no consolidados, por lo que se encuentran asociados a movimientos de ladera, principalmente en las zonas de mayor pendiente. Al continuar el aporte de magma, debajo de estos estratovolcanes se forman plutones silíceos que pueden llegar a convertirse en un gran cuerpo de magma cerca de la superficie. Cuando este gran cuerpo de magma alcanza las condiciones de presión y temperatura necesarias, entra en erupción de manera explosiva, como un gran flujo de ceniza volcánica, como ocurrió en la última gran erupción de “Los Chocoyos”, que formó la caldera actual. Estos flujos depositaron grandes cantidades de materiales pomáceos no consolidados (Qpa4, Qpf3, Qpa1), que son quizás, los materiales más susceptibles a sufrir procesos de remoción en masa, siempre y cuando están acompañados de fuertes pendientes. Cuando estas cenizas se encontraban incandescentes en el momento de su deposición, se funden formando “tobas”. En la cuenca del Lago Atitlán, encontramos varias de estas tobas (procedentes del primer y del segundo ciclo volcánico) que dan lugar a capas horizontales de mayor dureza que los materiales supra y subyacentes (Tpt, Tsjt, Tc1, Tc2), formando paredes verticales (escarpes), muy características en la zona centro-oriental de la misma y a las que se encuentran asociados procesos de movimientos de ladera, principalmente desprendimientos. Después del colapso de estas cámaras magmáticas y de la formación de la caldera, comienza un periodo de menor actividad volcánica, en el que dominan los procesos de erosión y sedimentación y, por lo tanto, comienza a rellenarse dicha caldera. A lo largo de la cuenca de Atitlán encontramos sedimentos de relleno de caldera I y II (Tcf1 y Tcf2) procedentes del relleno de las dos calderas volcánicas anteriores. Se trata de materiales sedimentarios, que van desde conglomerados (Tcf1) a areniscas y pizarras (Tcf2), de media a baja consolidación. Éstos últimos, tienen una alta tendencia a sufrir deslizamientos. Los procesos anteriormente descritos tuvieron lugar en tres ocasiones dando lugar a tres ciclos volcánicos que generaron tres grandes calderas volcánicas. Después de la gran erupción de Los Chocoyos se formó la caldera III, la cual constituye la pared que rodea el lago actual. Los procesos actuales de relleno de dicha caldera se nutren de los materiales procedentes de la erosión y sedimentación de los materiales del área (Geólogos del Mundo, 2011). Estos procesos dan lugar a depósitos coluviales (Qcol) cuando se trata de la erosión y deposición de materiales de las faldas de la laderas, así como a depósitos aluviales procedentes de la erosión y sedimentación de los cursos fluviales (Qal) que se depositan en zonas de bajas pendientes donde no se generan procesos de movimientos de ladera.

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Fig. 4. Mapa geológico de la cuenca del Lago de Atitlán 1:25.000, elaborado por Geólogos del Mundo, 2011.

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3.2. Encuadre Geomorfológico Las características geomorfológicas de la cuenca del Lago de Atitlán están condicionadas por su historia geológica así como por las características climáticas, hidrológicas, estructurales, etc. que han ido aconteciendo en el área. El crecimiento de estratovolcanes genera numerosas morfologías asociadas a ellos; conos volcánicos, depresiones cratéricas, focos eruptivos, coladas de lava, coladas de lava degradadas, frentes de coladas, etc. En algunas de estas unidades, se generan movimientos en masa (principalmente deslizamientos), que se encauzan por las quebradas, generando “flujos de lodos o derrubios” que pueden llegar a afectar a la población que se encuentra en la zona de desembocadura de las mismas. La formación de tobas volcánicas de alta consistencia, genera paredes verticales denominadas escarpes, en las que son comunes los movimientos de ladera, principalmente desprendimientos. La expulsión de grandes cantidades de cenizas, piroclastos, bombas, etc. se depositan sobre la superficie, rellenando y suavizando el relieve y dando lugar a superficies de acumulación de pómez, las cuales no suelen tener asociados movimientos de laderas aunque, por erosión, pueden llegar a ser degradadas dejando de ser superficies totalmente planas para tener ya una cierta pendiente, en la cual se pueden encontrar procesos de ladera asociados. El espacio que deja la expulsión de este material, provoca el colapso de la superficie suprayacente, formando una caldera volcánica. Este proceso ha tenido lugar en 3 ocasiones, dando lugar a 3 grandes calderas volcánicas, que se caracterizan por tener una morfología circular o semicircular, con paredes de alta pendiente y bloques gravitatorios. La primera de estas calderas, se encuentra en el límite de la parte norte de la cuenca, formando laderas de borde de la caldera Atitlán I con pendientes entre 30° y 45°y por lo tanto frecuentes procesos de movimientos de ladera asociados. Aunque en éstas los movimientos de ladera no son tan abundantes como en la tercera y última caldera, laderas de borde de la caldera Atitlán III, que forma las paredes que bordean el actual lago con pendientes entre 30° y 55°, en las cuales se encuentran zonas con alta concentración de deslizamientos y desprendimientos. Por último, las menores y menos definidas laderas de borde de caldera de Atitlán II van desde la parte alta de San Antonio Palopó y San Andrés Semetabaj, hasta el límite oriental de la zona urbana de Sololá, y son las que menos procesos de movimientos de ladera asociadas poseen. Después del colapso y formación de la caldera, comienza un periodo de menor actividad volcánica en el que empiezan a dominar los procesos de erosión y sedimentación. Con el paso del tiempo, los cursos fluviales comienzan a incidir sobre los sedimentos acumulados, generando las denominadas laderas de incisión fluvial. Se trata de laderas de altas pendientes y materiales poco consolidados, y por lo tanto, también poseen abundantes procesos de ladera asociados. Cuando esta incisión se produce sobre depósitos piroclásticos “jóvenes” y de menor coherencia, da lugar a unas laderas de muy alta pendiente y con numerosas cicatrices de deslizamientos denominadas laderas de incisión fluvial reciente. En esta fase de inactividad volcánica, dominada por procesos erosionales y sedimentarios, como sucede actualmente, el clima y las precipitaciones modelan el relieve dando lugar a diversas morfologías sedimentarias asociadas a procesos fluvio-torrenciales como terrazas fluviales (con sus característicos escarpes), barras, depósitos de canal recientes, abanicos aluviales, conos de deyección, abarrancamientos, etc, así como procesos de denudación, erosión y acumulación como piedemontes, glacis (algunos de estos depositados sobre antiguas terrazas colgadas), en los que normalmente no se encuentran asociados abundantes deslizamientos o desprendimientos. Ya sea en las superficies erosionadas o ya sea en las cumbres de las laderas que pueden llegar a dar lugar a crestas redondeadas o crestas agudas, pueden llegar a aparecer, de manera puntual, deslizamientos y/o desprendimientos. En definitiva, a lo largo de la historia geológica del Lago de Atitlán, los diversos acontecimientos ocurridos han ido modelando el relieve dando lugar a unidades y elementos geológicos y geomorfológicos que condicionan la inestabilidad del terreno en la zona.

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4. Marco teĂłrico 4.1. Conceptos bĂĄsicos1 Amenaza: Se trata del fenĂłmeno natural en anĂĄlisis, caracterizado por una probabilidad de recurrencia y magnitud de manifestaciĂłn determinada, que puede producir efectos adversos en las personas, la producciĂłn, la infraestructura, los bienes y servicios, y en el ambiente. TambiĂŠn se usa el tĂŠrmino peligrosidad (â&#x20AC;&#x153;hazardâ&#x20AC;? en inglĂŠs) como sinĂłnimo. Vulnerabilidad: Es el grado de daĂąo que las personas u objetos pueden sufrir al manifestarse un movimiento en masa. Es un valor muy difĂcil de obtener ya que intervienen multitud de variables, desde econĂłmicas, hasta sociales y polĂticas. Como es inviable la obtenciĂłn de todas y cada una de las variables que influencian la vulnerabilidad, autores como Handmer y Gruntfest (2001) proponen basarse en los parĂĄmetros de edad, gĂŠnero, estatus econĂłmico y densidad de poblaciĂłn. La vulnerabilidad es un factor propio del elemento expuesto a ser susceptible y a sufrir un daĂąo para recuperarse del cual puede encontrar dificultades a posteriori. ExposiciĂłn: La exposiciĂłn estĂĄ relacionada directamente con la vulnerabilidad. Es la ubicaciĂłn sobre el terreno de los elementos, y determina las condiciones para que un elemento pueda verse afectado por la amenaza. Si un elemento esta fuera del alcance de la amenaza, la exposiciĂłn de ĂŠste, y en consecuencia el riesgo, a dicha amenaza, serĂĄ nulos. Riesgo. Es la probabilidad de que la amenaza produzca daĂąos en un lugar concreto durante un perĂodo de tiempo determinado. Como se puede observar en la definiciĂłn, el riesgo puede ser expresado como la relaciĂłn: R =A Ă&#x2014; V Donde R es el riesgo, A es la amenaza y V es la vulnerabilidad (incluye exposiciĂłn) Otros autores consideran la exposiciĂłn (E) como un componente mĂĄs en la relaciĂłn, generando asĂ que: R =A Ă&#x2014; V Ă&#x2014; E Donde E es la exposiciĂłn Susceptibilidad. Es la facilidad o propensiĂłn de determinadas zonas a generar movimientos en masa (para la amenaza que nos ocupa) o a ser impactadas, en funciĂłn de si estamos caracterizando la susceptibilidad a la rotura o al alcance. En el concepto de susceptibilidad, al contrario que en el de amenaza, no se tienen en cuenta la frecuencia ni la magnitud del evento. Factores condicionantes: Los factores condicionantes son aquellos intrĂnsecos al sistema que caracterizan, de una manera propia, el ĂĄrea sobre la cual puede actuar una amenaza. Estos son los que en mayor medida determinarĂĄn la evoluciĂłn del fenĂłmeno que haya de acontecer sobre el terreno. Factores desencadenantes: Los factores desencadenantes son aquellos parĂĄmetros externos al sistema que producen la generaciĂłn del fenĂłmeno. Estos factores actĂşan como detonante de la amenaza. En el caso de los movimientos de ladera se considera que los sismos y las lluvias son los principales detonadores.

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GuĂa metodolĂłgica para la elaboraciĂłn de mapas de susceptibilidad a movimiento de ladera en la Cuenca del Lago AtitlĂĄn Mayo 2012

4.2. Definiciones básicas El movimiento de ladera consiste en el desplazamiento de masas de roca, detritos o tierra a favor de la pendiente, bajo la influencia directa de la gravedad (Cruden, 1991). El movimiento ocurre cuando el esfuerzo de corte excede el esfuerzo de resistencia del material. La consecuencia de estos esfuerzos, junto con la morfología de la pendiente y los parámetros geotécnicos del material, define el tipo de movimiento específico que se puede producir. Los movimientos de ladera se pueden clasificar utilizando diferentes criterios:

Velocidad de desplazamiento

Profundidad de la superficie de rotura

Mecanismo de movilización (Clasificación de Varnes, 1978).

Según esta última clasificación existen seis tipos principales de movimientos de ladera comunes en Guatemala: Deslizamientos: Son movimientos de rocas, suelos y materiales antrópicos, o de una combinación de los mismos, que se producen a lo largo de una superficie, a favor de la pendiente. -

Deslizamientos Rotacionales: La superficie del deslizamiento ocurre en el interior del material, de forma aproximadamente circular o cóncava. La velocidad de estos movimientos varía de lenta a moderada y se acelera con un exceso de lluvia.

Deslizamientos Translacionales: En este tipo de movimiento la masa de terreno se desplaza hacia afuera y hacia abajo, a lo largo de una superficie más o menos plana o suavemente ondulada, con pequeños movimientos de rotación. Cuando este tipo de deslizamiento se produce en rocas es muy lento. En suelos, se acelera con las lluvias y puede ser muy rápido.

Derrumbes y caída de bloques (desprendimientos): Movimientos originados por una rotura de roca, de cualquier tamaño, en caída libre hasta entrar en contacto nuevamente con el terreno, produciéndose saltos, rebotes, rodaduras y fragmentación del material. Aunque la cantidad de material removido puede ser pequeña, la velocidad del movimiento es siempre muy alta. Volcamiento o basculamiento: Movimiento originado por la rotación hacia delante y hacia el exterior de la ladera de una masa de suelo o roca alrededor de un eje situado por debajo de su centro de gravedad. Expansiones Laterales: El movimiento es una extensión lateral controlada por fracturas. Puede tener lugar en rocas con diferentes índices de resistencia, o bien sobre suelos. Cuando se produce en rocas es muy lento, mientras que en suelos, durante los movimientos sísmicos, es considerablemente más rápido y representa una alta amenaza. Flujos: Son masas de material sin cohesión que fluye como un fluido viscoso, que no conserva la estructura original. Pueden formarse en cualquier material poco consolidado, hasta en rocas. Pueden desplazarse grandes distancias. -

Flujo de lodo: masas de material cohesivo con alto contenido de limos y arcillas. La velocidad se determina en función de la pendiente y de la cantidad de agua involucrada.

Flujo de detritos: masas de material terroso o pedregoso de <2 mm de diámetro que predominan sobre limos y arcillas, y generan formas de lengua o lóbulo. Su velocidad es muy variable.

Reptación de suelos: Es una deformación que sufre una masa de suelo o roca como consecuencia de movimientos muy lentos por acción de la gravedad. Se suele manifestar en la curvatura de las rocas y en los troncos de los arboles, en el corrimiento de carreteras y en grietas en el suelo. Movimientos complejos: son movimientos de ladera que incluyen una combinación de dos o más tipos de movimientos.

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4.3. Conceptos metodológicos Existen numerosas metodologías para la realización del análisis de la susceptibilidad a los movimientos de ladera, la mayoría de ellas basadas en la predicción espacial de la inestabilidad del terreno. Para realizar una predicción espacial de los movimientos de ladera se utiliza el análisis de la Susceptibilidad. Este concepto, que determina la propensión de un terreno a que se genere inestabilidad, se basa en el Principio del Actualismo, el cual considera que los fenómenos físicos que rigen el comportamiento del terreno en el pasado, serán los mismos en el presente y futuro bajo las mismas condiciones. De esta manera, el análisis de las características del terreno en zonas que han sido afectadas por movimientos de ladera, ayuda a determinar zonas que, sin haber sido afectadas, presentan las mismas características y en consecuencia, son zonas potenciales de ser afectadas por este fenómeno. (M. Guinau, 2007). Las metodologías para la evaluación de la susceptibilidad a la inestabilidad del terreno se basan en el análisis comparativo entre las zonas afectadas por movimientos de ladera y las características de éstas. Este análisis permite conocer las características del terreno en las zonas afectadas en el pasado por inestabilidad y determinar zonas que, si bien no han sido afectadas, presentan las mismas características y en consecuencia, son zonas potencialmente inestables (M. Guinau, 2007). La aparición de los Sistemas de Información Geográfica (SIG), a partir de finales de los años 70, supone un avance para dichas metodologías. Estos sistemas facilitan el manejo de grandes cantidades de datos y la introducción de procesos estadísticos que permiten determinar la probabilidad de aparición de dichos movimientos. Las metodologías para la evaluación de la susceptibilidad a la inestabilidad del terreno, pueden clasificarse en análisis heurísticos, estadísticos y determinísticos:

Métodos heurísticos:

Los análisis heurísticos se basan en el uso de la opinión del experto para determinar cuáles son los factores del terreno que condicionan la estabilidad de estos y cuál es el grado de influencia de cada uno de estos factores en la inestabilidad del terreno. El experto, en base a sus conocimientos, determina cuales son las zonas que presentan las mismas características del terreno que las encontradas en zonas afectadas por inestabilidad y que en consecuencia son zonas susceptibles a generar movimientos de ladera (Anbalagan, 1992; van Westen et al., 1999). Estos se consideran métodos cualitativos, ya que la determinación de zonas potenciales a la inestabilidad se realiza cualitativamente. Uno de los inconvenientes que presentan estos métodos es que requieren mucha información sobre los deslizamientos y los factores que condicionan su formación, recogida durante un largo periodo de tiempo. Otra limitante es la subjetividad del experto en la realización del análisis y la interpretación de resultados.

Métodos estadísticos:

Se basan en la determinación estadística de los factores que condicionan la inestabilidad del terreno y su grado de influencia. Éstos se consideran métodos cuantitativos ya que utilizan procesos numéricos para cuantificar la propensión del terreno a la inestabilidad. Los métodos estadísticos se pueden clasificar en dos grandes grupos: -

Los métodos estadísticos bivariantes, analizan cada uno de los factores condicionantes de forma independiente. La combinación de cada característica del terreno con la distribución de movimientos de ladera identificados en la zona de estudio permite determinar cuál es su contribución a la inestabilidad del terreno. En algunas ocasiones se aplican procesos estadísticos para determinar la influencia relativa entre los diferentes factores condicionantes considerados en el estudio. Este método fue empleado por Geólogos del Mundo en el Área Metropolitana de San Salvador (AMSS) y se ha reproducido en la Cuenca del Lago de Atitlán, para obtener el mapa de susceptibilidad, por lo que se detallará más adelante.

Los métodos estadísticos multivariantes, analizan diversos factores condicionantes a la vez y determinan, mediante procedimientos estadísticos, el grado de influencia de cada uno de los factores condicionantes.

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Métodos determinísticos:

Estos métodos se basan en el análisis de las leyes físicas y mecánicas universales de conservación de masa, energía y equilibrio de fuerzas de movilización y de resistencia (Gökceoglu and Aksoy, 1996; Crosta et al., 2005). Este tipo de análisis únicamente se aplica para determinar la estabilidad de taludes o laderas de reducidas dimensiones. Debido a que requieren la aplicación de técnicas lentas y económicamente costosas, no son adecuadas e incluso resultan prohibitivas cuando se trata de evaluar la susceptibilidad en regiones relativamente amplias (M. Guinau, 2007).

5. Metodología y resultados Existen numerosas metodologías para la realización del mapa de susceptibilidad a movimientos de ladera. Los mapas realizados en la Cuenca del Lago de Atitlán, se han basado en el método estadístico bivariante, ya que es el método que mejor se ajusta a las características y datos existentes en el área y es la metodología realizada por Geólogos del Mundo en el Área Metropolitana de San Salvador (AMSS), durante los años 2007 y 2008. Por lo tanto la metodología seguida ha sido la realizada para el AMSS, con algunas modificaciones, que se han considerado más adecuadas al área de estudio, así como nuevas implementaciones a dicha metodología.

5.1. Inventario de movimientos de ladera El primer paso para la realización del mapa de susceptibilidad al movimiento de ladera bajo el método estadístico bivariante, será el estudio de la fotografía aérea con el objetivo de identificar el máximo número de movimientos de ladera, de manera que se obtenga un inventario, lo más completo posible. Este inventario consiste en determinar mediante un programa de tratamiento de datos geoespaciales las cabeceras de deslizamientos de la zona de estudio (véase apartado 1 del primer anexo). En dicho análisis se usó el software ArcGis 9.3 y las ortofotos del año 2006, posteriores a la tormenta tropical Stan. Por lo tanto, en el presente estudio, se puede presuponer que la mayor parte de los deslizamientos inventariados corresponden a un evento climático, la tormenta tropical Stan, lo cual dibuja un escenario de la susceptibilidad del área ante los eventos climáticos. Los movimientos de ladera inventariados, se clasificaron en dos capas diferentes:

Movimientos de origen natural. Se marcó con un punto, la cabecera de aquellos deslizamientos que han sido originados de forma “natural”.

En aquellas zonas donde la identificación de los deslizamientos es confusa se utilizó el programa “google earth” como otra fuente de visualización del área de estudio. En el presente estudio se localizaron un total de 18.309 movimientos de ladera de origen natural y un total de 1.945 movimientos de ladera asociados a procesos antrópicos. La mayoría de estos deslizamientos se concentraban en zonas con características de pendientes, litología y geomorfología determinadas.

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5.2. Análisis de susceptibilidad 5.2.1. Clasificación de los factores condicionantes Los factores condicionantes son aquellos que hacen referencia a características intrínsecas del terreno y como su nombre indica, condicionan la inestabilidad del terreno. Para cada metodología, los factores condicionantes que se tienen en cuenta son diferentes y dependen de la experiencia del profesional. También influye la cantidad y calidad de los datos de los que se pueda disponer (Fernández-Lavado C., 2008). En el presente estudio se tuvieron en cuenta los siguientes factores condicionantes: geología, geomorfología, usos del suelo, orientaciones, pendientes y fracturación. Cada una de estas capas de factores condicionantes, se divide en diferentes categorías o rangos (de características similares), según el criterio del experto y mediante la realización de pruebas, que definen la clasificación que más se ajuste a la realidad. La clasificación seguida en el presente estudio fue la siguiente: x Capa de geología. Esta capa, se obtuvo de la Cartografía Geológica de la Cuenca del Lago de Atitlán, 1:25.000, realizada por Geólogos del Mundo en el año 2010-2011. Los elementos que componen la capa de geología, se separaron en prácticamente todas sus unidades (30 categorías o rangos), agrupando únicamente dos de ellas, cuando el área, era insignificante en la escala de trabajo. Esta clasificación (tabla 1) se decidió en base a diversas pruebas donde, se observó que al agrupar categorías, se enmascaba la susceptibilidad de algunas de las unidades, debido a la variabilidad litológica y a la magnitud del área de estudio. De manera que con la división en un mayor número más capas, se lograban resultados más fieles a la realidad. Destacar que el número de clasificaciones, no afecta en los cálculos posteriores. FACT. CONDICIONANTE

COD UNIDADES LITOLÓGICAS 1 Qa 2 Qal1 3 Qal2 4 Qal3 5 Qal4 6 Qcol1 7 Qcol2 8 Qcol3 9 Qcol4 10 Qlac1 11 Qlac2 12 Qpa1 13 Qpa4 14 Qpf3 15 Qps3 GEOLÓGICO 16 Qta, Qtb 17 Tat 18 Tc1 19 Tc2 20 Tcf1 21 Tcf2 22 Tcf2l 23 Tg 24 Tmt4 25 Tmt5, Tti 26 Tmtl 27 Tpt 28 Trd 29 Tsjt 30 Tspt Tabla 1. Tabla de clasificación en categorías o rangos (COD) de la capa de geología.

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x Capa de geomorfología. Esta capa, se obtuvo de la Cartografía Geomorfológica de la Cuenca del Lago de Atitlán, 1:25.000, realizada por Geólogos del Mundo en el año 2010-2011. Los elementos que componen la capa de geomorfología, se separaron en todas sus unidades (30 categorías o rangos) (tabla 2). Como ocurre en la capa de geología, esta clasificación se decidió en base a diversas pruebas donde, debido a la variabilidad geomorfológica y a la magnitud del área de estudio, al agrupar categorías, se enmascaba la susceptibilidad de algunas de las unidades. De manera que, separando cada uno de los diferentes elementos geomorfológicos en una categoría distinta, se lograban resultados más fieles a la realidad. FACT. CONDICIONANTE

GEOMORFOLÓGICO

COD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

UNIDADES GEMORFOLÓGICAS Abanico aluvial Abarrancamiento Barra Cerro Cicatriz de deslizamiento Coladas de lava Coladas de lava degradadas Cono de deyección Cono volcánico Cresta redondeada Cuerpo del deslizamiento Depósitos de canal recientes Depresión cratérica Frente de colada de lava Glacis Glacis sobre antiguas terrazas Laderas de borde de caldera I Laderas de borde de caldera II Laderas de borde de caldera III Laderas de incisión fluvial Laderas de incisión fluvial reciente Piedemonte Playa lacustre Resto de cono volcánico Superficie de apilamiento de pómez Superficie de apilamiento de pómez degradada Superficie de colada de lava Superficie de cumbre Superficie de erosión lacustre

Terraza

Tabla 2. Tabla de clasificación en categorías o rangos (COD) de la capa de geomorfología.

x Capa de usos del suelo. Esta capa, se obtuvo del mapa de Usos del Suelo del departamento de Sololá, MAGA, 2011. En este caso, desde el punto de vista del manejo del suelo, la escorrentía asociada a cada uso, el radio radicular de las especies vegetales, así como la reducida área de algunos de estos usos, se realizó la agrupación, obteniéndose un total de 19 categorías, como se muestra en la siguiente tabla.

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FACT. CONDICIONANTE

COD 1 2 3 4 5 6 7 8

USOS DEL SUELO

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

USOS DEL SUELO Aguacate, Cultivos arbóreos Áreas turísticas, arqueológicas, cementerios Bosque de coníferas Bosque latifoliado Bosque Mixto Café Cultivos anuales asociados con cultivos permanentes Espacios con vegetación escasa Hortalizas, Brócoli, frijol, flores, zanahoria, repollo, arveja, papa, cebolla Maíz Mosaico de cultivos Pastos naturales Plantaciones de ciprés y pino Playas, dunas y arenales Rocoso, lavas Tejido urbano continuo Tejido urbano discontinuo Tejido urbano precario Vegetación arbustiva baja (matorral)

Tabla 3. Tabla de clasificación en categorías o rangos (COD) de la capa de usos del suelo.

x Capa de pendientes. Esta capa, se obtuvo de las curvas de nivel a 20 metros, del año 2006. Debido a las características de la cuenca la capa de pendientes se dividió en cinco rangos (tabla 4). Ya que se considera 30º el umbral a partir del cual aumenta considerablemente la susceptibilidad. Y una pendiente de 50º representa una pendiente superior al 100% (FernándezLavado C., 2008).

FACT. CONDICIONANTE

PENDIENTES

COD 1 2 3 4 5

PENDIENTES 0°-15° 16°-30° 31°-40° 41°-50° >51°

Tabla 4. Tabla de clasificación en categorías o rangos (COD) de la capa de pendientes.

x Capa de orientaciones. Esta capa, se obtuvo de las curvas de nivel a 20 metros, del año 2006. Se dividió en cuatro rangos (tabla 5), que representan los cuatro puntos cardinales, y por lo tanto, las diferentes insolaciones a lo largo del día.

FACT. CONDICIONANTE

ORIENTACIONES

COD 1 2 3 4

ORIENTACIONES Norte(NO315-NE45) Este (NE45-SE135) Sur (SE135-SO220) Oeste (SO220-NO315)

Tabla 5. Tabla de clasificación en categorías o rangos (COD) de la capa de orientaciones.

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Capa de estructural. Esta capa, se obtuvo de la Cartografía Geológica de la Cuenca del Lago de Atitlán, 1:25.000, realizada por Geólogos del Mundo en el año 2010-2011. Se dividió en nueve rangos (tabla 6) que son los que resultan por defecto al reclasificar el ráster y mediante diversas pruebas, se comprueba que es la clasificación que mejor se ajusta a la realidad. COD DENSIDAD DE FRACTURACIÓN (m/km2) 1 0 - 0.70 2 0.7 - 1.4 3 1.4 - 2.1 4 2.1 - 2.8 ESTRUCTURAL 5 2.8 - 3.5 6 3.5 - 4.2 7 4.2 - 4.9 8 4.9 - 5.6 9 5.6 - 6.3 Tabla 6. Tabla de clasificación en categorías o rangos (COD) de la capa de fracturación. FACT. CONDICIONANTE

5.2.2. Análisis de distribución de movimientos de ladera Una vez realizado el inventario de movimientos de ladera y la división de cada factor condicionante en diferentes rangos, se procedió al análisis de la distribución de dichos movimientos de ladera dentro de cada rango; para posteriormente, realizar un análisis estadístico de la distribución espacial de los movimientos de ladera en cada capa. Dicho análisis consistió en determinar qué cantidad de movimientos de ladera se han generado dentro de cada una de las categorías de los factores condicionantes. Es decir, qué porcentaje de movimientos en masa están relacionados con las categorías descritas. Este análisis estuvo relacionado con el área ocupada por cada rango, ponderando de esta manera el número de movimientos por el área ocupada del rango sobre la que se encuentran. Así, se asignó un peso diferente según el porcentaje sea menor o mayor, respectivamente. Por lo tanto, se consideró la presencia de movimientos de ladera no de una manera absoluta, sino de forma relativa en relación a la superficie ocupada por el rango en el que se encuentran los movimientos (Fig. 6).

Fig.6. Distribución de movimientos en función del área de cada rango. Los puntos rojos representan movimientos gravitacionales (Fernández-Lavado C., 2008).

La figura anterior, muestra que donde se producen mayores movimientos es en el área A4. Analizándolo de forma absoluta, A4 tendría más susceptibilidad, seguidamente de A2 y por último, A3 y A1 con el mismo peso. Pero al relativizarlo respecto a la superficie del rango, A1 es el más susceptible ya que la proporción de movimientos en función del área ocupada es mayor que en las demás categorías (Fernández-Lavado C., 2008). De esta manera, se calculó el número de deslizamientos que han ocurrido en cada una de las categorías, para cada capa (véase punto a. del apartado 5.2.6.) y el área que ocupa cada una de éstas categorías (véase punto b. del apartado 5.2.6.).

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5.2.3. Matriz de Índices de susceptibilidad Para la obtención de los índices de susceptibilidad, se introduce en una tabla Excel, el número de movimientos de ladera (D) (tabla 7) ocurridos dentro de cada rango y el área que ocupa cada rango (A) (tabla 8), para los diferentes factores condicionantes. A continuación se divide el número de deslizamientos de cada rango, entre el área que ocupa cada rango, obteniéndose un índice para cada rango (D/A=I) (tabla 9). Posteriormente estos índices (I) se relativizan a 1 (Pr), de manera que los índices de susceptibilidad obtenidos, tengan un valor entre 0 y 1, en cada uno de los rangos para cada factor condicionante (tabla 10). Esta ponderación se realizó dividiendo los índices obtenidos, en cada uno de los rangos, entre el mayor índice obtenido de éstos (In/Imax=Pr), para cada uno de los factores condicionantes. Por ejemplo, en el rango o COD 6 de geomorfología, que corresponde con la unidad “coladas de lava” (ver tabla 2), tenemos 58 movimientos. Por otro lado tenemos la superficie de área 2 ocupada por el rango 6 de geomorfología, que es 22310000 m . La siguiente acción es dividir los dos valores anteriores, es decir, el número de movimientos entre el área ocupada. En este caso 58 dividido entre 22310000 resultando 2.59973 E-06 (0,0000026). A continuación se relativiza la ponderación de los rangos dentro de cada factor condicionante para obtener valores entre 0 y 1. Para esto se divide el resultado de la fracción anterior de cada rango por el valor máximo dentro de cada factor condicionante. Para el ejemplo que estamos siguiendo dividiríamos 0,0000026 entre 0.000794407 (el máximo dentro del factor geomorfología) obteniendo un valor de índice de susceptibilidad para el rango 6 (coladas de lava) de la capa de geomorfología de 0.00327. N° Movimientos de ladera USOS DEL SUELO ESTRUCTURAL 0 2959 0 3874 2335 4487 931 4191 6513 1944 342 571 54 92 3045 94 201 77 1128 29 119 3 21 72 2 31 29 3443

GEOMORFOLOGÍA LITOLOGÍA PENDIENTES ORIENTACIONES Rango 1 0 173 2951 3721 Rango 2 296 0 3962 5635 Rango 3 0 0 5708 6657 Rango 4 46 0 3824 2281 Rango 5 25 0 1851 Rango 6 58 74 Rango 7 153 161 Rango 8 0 29 Rango 9 73 39 Rango 10 14 0 Rango 11 16 0 Rango 12 0 431 Rango 13 0 189 Rango 14 31 7635 Rango 15 1 2 Rango 16 2 4170 Rango 17 951 65 Rango 18 66 84 Rango 19 3679 67 Rango 20 4804 1584 Rango 21 7521 1959 Rango 22 387 226 Rango 23 0 210 Rango 24 12 1048 Rango 25 1 14 Rango 26 157 9 Rango 27 0 51 Rango 28 3 0 Rango 29 0 48 Rango 30 0 28 Tabla 7. Número de movimientos de ladera, en cada rango o COD, para cada factor condicionante.

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Rango 1 Rango 2 Rango 3 Rango 4 Rango 5 Rango 6 Rango 7 Rango 8 Rango 9 Rango 10 Rango 11 Rango 12 Rango 13 Rango 14 Rango 15 Rango 16 Rango 17 Rango 18 Rango 19 Rango 20 Rango 21 Rango 22 Rango 23 Rango 24 Rango 25 Rango 26 Rango 27 Rango 28 Rango 29 Rango 30

Rango 1 Rango 2 Rango 3 Rango 4 Rango 5 Rango 6 Rango 7 Rango 8 Rango 9 Rango 10 Rango 11 Rango 12 Rango 13 Rango 14 Rango 15 Rango 16 Rango 17 Rango 18 Rango 19 Rango 20 Rango 21 Rango 22 Rango 23

Área (m2) USOS DEL SUELO ESTRUCTURAL PENDIENTES ORIENTACIONES 568062.84 161015300.00 171701969.54 159001665.02 547399.92 99915880.00 127502326.78 85967527.16 39246143.19 78530890.00 76821588.72 89411246.95 43971069.77 52073760.00 34225480.90 88249903.76 61862344.64 21531230.00 12374464.90 73957880.07 5325464.00 2194559.56 1426433.90 17882220.85 1122200.00 10987882.49 960200.00 83178240.35 5994066.54 5650931.88 731907.05 1674987.56 1334649.83 7363718.86 24936684.33 6627882.89 33923789.10

GEOMORFOLOGÍA LITOLOGÍA 10150000.00 78002597.72 21720000.00 10104815.17 115200.00 2474465.89 3898000.00 1005707.69 31470.00 5474986.06 22310000.00 8104967.64 41260000.00 11980114.54 2464000.00 4618608.67 22190000.00 3628847.16 126700.00 796092.65 1785000.00 10156.22 5086000.00 8773016.80 185100.00 91080072.63 8276000.00 45315506.38 1704000.00 768828.91 3208000.00 54894724.77 52680000.00 4734407.13 1907000.00 413366.99 46080000.00 394208.85 24490000.00 11125429.10 38690000.00 13242973.73 27630000.00 740998.14 18040.00 3385202.48 4612000.00 55939246.24 22400000.00 1866513.98 48310000.00 2810580.33 4069000.00 442205.50 5320000.00 8981.99 899800.00 207543.51 1016000.00 123340.77 Tabla 8. Área que ocupa cada rango o COD, para cada factor condicionante.

GEOMORFOLOGÍA 0 1.3628E-05 0 1.18009E-05 0.000794407 2.59973E-06 3.70819E-06 0 3.28977E-06 0.000110497 8.96359E-06 0 0 3.74577E-06 5.86854E-07 6.23441E-07 1.80524E-05 3.46093E-05 0.000104253 0.000307105 0.000194391 1.40065E-05 0

LITOLOGÍA 2.21787E-06 0 0 0 0 9.1302E-06 1.34389E-05 6.27895E-06 1.07472E-05 0 0 4.91279E-05 2.0751E-06 0.000168485 2.60136E-06 7.59636E-05 1.37293E-05 0.000203209 0.000169961 0.000142377 0.000147928 0.000304994 6.20347E-05

N°Mov./Área USOS DEL SUELO ESTRUCTURAL 0 1.83771E-05 0 3.87726E-05 5.94963E-05 5.71368E-05 2.1173E-05 8.0482E-05 0.000105282 9.02875E-05 4.62425E-06 0.000107221 2.46063E-05 6.44965E-05 0.000170281 8.3764E-05 1.82929E-05 8.01916E-05 1.35612E-05 4.83812E-06 2.10585E-05 4.09888E-06 1.25374E-05 5.39467E-05 2.71602E-07 1.24315E-06 4.37545E-06 0.000101492

PENDIENTES ORIENTACIONES 1.71868E-05 2.34023E-05 3.10739E-05 6.5548E-05 7.4302E-05 7.44537E-05 0.00011173 2.58471E-05 0.000149582

Tabla 9. Índice de susceptibilidad en cada rango o COD, para cada factor condicionante.

Guía metodológica para la elaboración de mapas de susceptibilidad a movimiento de ladera en la Cuenca del Lago Atitlán Mayo 2012

N°Mov./Área USOS DEL SUELO ESTRUCTURAL PENDIENTES ORIENTACIONES

GEOMORFOLOGÍA LITOLOGÍA Rango 24 2.60191E-06 1.87346E-05 Rango 25 4.46429E-08 7.50061E-06 Rango 26 3.24984E-06 3.20219E-06 Rango 27 0 0.000115331 Rango 28 5.6391E-07 0 Rango 29 0 0.000231277 Rango 30 0 0.000227013 Continuación tabla 9.Índice de susceptibilidad en cada rango o COD, para cada factor condicionante.

Pr =In/Imax USOS DEL SUELO ESTRUCTURAL PENDIENTES ORIENTACIONES 0.00000 0.17140 0.11490 0.31432 0.00000 0.36162 0.20774 0.88039 0.34940 0.53289 0.49673 1.00000 0.12434 0.75062 0.74694 0.34716 0.61829 0.84207 1.00000 0.02716 1.00000 0.14450 0.60153 1.00000 0.78123 0.10743 0.74791 0.07964 0.02841 0.12367 0.02407 0.07363 0.31681 0.00160 0.00730 0.02570 0.59603

GEOMORFOLOGÍA LITOLOGÍA 0.00000 0.00727 0.01715 0.00000 0.00000 0.00000 0.01486 0.00000 1.00000 0.00000 0.00327 0.02994 0.00467 0.04406 0.00000 0.02059 0.00414 0.03524 0.13909 0.00000 0.01128 0.00000 0.00000 0.16108 0.00000 0.00680 0.00472 0.55242 0.00074 0.00853 0.00078 0.24907 0.02272 0.04501 0.04357 0.66627 0.13123 0.55726 0.38658 0.46682 0.24470 0.48502 0.01763 1.00000 0.00000 0.20340 0.00328 0.06143 0.00006 0.02459 0.00409 0.01050 0.00000 0.37814 0.00071 0.00000 0.00000 0.75830 0.00000 0.74432 Tabla 10. Índice ponderado de cada rango o COD, para cada factor condicionante.

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5.2.4. Capas de susceptibilidad Una vez obtenidos los índices ponderados para cada categoría, se introducen estos valores en las capas de factores condicionantes (véase punto c. del apartado 5.2.6.). Obteniéndose las diferentes capas de factores condicionantes, clasificadas según los valores de susceptibilidad, para cada uno de sus rangos (Figs. 7-12).

Fig. 7. Índices de de susceptibilidad de la capa de geología.

Fig.8. Índices de de susceptibilidad de la capa de geomorfología.

Fig.9. Índices de de susceptibilidad de la capa de pendientes.

Fig. 10. Índices de de susceptibilidad de la capa de orientaciones.

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Fig. 11. Índices de de susceptibilidad de la capa de usos del suelo.

Fig. 12. Índices de de susceptibilidad de la capa estructural.

5.2.5. Sumatorio de capas de susceptibilidad Posteriormente se suman las capas obtenidas, utilizando una serie de hipótesis centradas en los diferentes pesos de cada uno de los factores condicionantes. De esta manera se trabajó con 5 hipótesis diferentes (tabla 11) en las que el peso porcentual de cada factor varía.

HIPÓTESIS % FACT. CONDICIONATE

LITOLOGÍA

GEOMORFOLOGÍA

USOS DEL SUELO

PENDIENTES

ORIENTACIONES

ESTRUCTURAL 5 5 5 5 4 Tabla 11. Diferentes hipótesis para el peso de los factores condicionantes

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5.2.6. Selección de hipótesis El objetivo de esta selección será conocer el grado de acierto del pronóstico de deslizamiento en función de un número mínimo de casos conocidos y que sea estadísticamente representativo (Cordovez, J.M., 2011). Por lo tanto, una vez realizado el sumatorio de capas para cada una de las cinco hipótesis, se seleccionó la hipótesis que se ajusta más a la realidad, mediante un análisis estadístico relacionado con la distribución de los movimientos de ladera de los rangos 4 y 5 (tabla 12). Esta hipótesis será la que posea en los rangos alto y muy alto, el mayor número de deslizamientos, en la menor área. Esta selección se realizó, sumando el número de deslizamientos que se encontraban dentro de los rangos alto y muy alto (4 y 5) y el área que ocupan estos dos rangos, dividiendo el número de deslizamientos sumados, entre el área sumada, obteniendo un índice de susceptibilidad para cada hipótesis. A continuación se muestran las tablas, con el análisis realizado para cada hipótesis: HIPO A

RANGO 4 + 5

HIPO C

RANGO 4 + 5

HIPO E

RANGO 4 + 5

N° Desliz (D)

13676

N° Desliz (D)

11389

N° Desliz (D)

11468

Área (A)

152640678.9

Área (A)

126288319.2

Área (A)

129620128.8

Índice (D/A=I)

0.000090

Índice (D/A=I)

0.000090

Índice (D/A=I)

0.000088

HIPO B

RANGO 4 + 5

HIPO D

RANGO 4 + 5

N° Desliz (D)

13588

N° Desliz (D)

10584

Área (A)

167792116.9

Área (A)

112083327.7

Índice (D/A=I) 0.000081 Índice (D/A=I) 0.000094 Tabla 12. Cálculo de índice de susceptibilidad para las zonas de alta y muy alta susceptibilidad, en cada hipótesis planteada.

Como se observa en las tablas, la hipótesis D es la que mejor se ajusta a la realidad, ya que para los rangos de susceptibilidad alto y muy alto, es la que posee el mayor número de deslizamientos, en la menor área (índice mayor).

5.3. Mapa de amenaza integrado Hasta este punto, se ha obtenido un mapa de susceptibilidad creado mediante el método estadístico bivariante, que podría ser válido, asumiendo una incertidumbre de errores asociados a todos los modelos. Por lo tanto, se deben realizar algunos procesos (ajuste de rangos de susceptibilidad, blanqueo de pendientes, factor antrópico y elementos geomorfológicos), que acercarán el mapa lo más posible a la realidad, reduciendo así la incertidumbre de error dentro del modelo.

5.3.1. Ajuste de rangos de susceptibilidad El ajuste de rangos se basa en la evaluación de la fiabilidad del pronóstico de susceptibilidad a la ocurrencia de movimientos gravitacionales Esta evaluación está encaminada a la verificación de la bondad del pronóstico, tratar de establecer el acierto en la determinación de las zonas más susceptibles acompañada de criterios subjetivos en la asignación de los pesos de cada una de las variables y de cada uno de los componentes. Además la selección de los rangos de probabilidad está basado fundamental en la experiencia y en el conocimiento que se tenga de un número de casos correctamente evaluados (Cordovez, J.M., 2011). El objetivo de esta evaluación será conocer el grado de acierto del pronóstico de deslizamiento en función de un número mínimo de casos conocidos y que sea estadísticamente representativo. Por lo tanto, se deberá establecer la reclasificación del mapa de pronóstico de deslizamiento de forma tal que con la mínima cantidad de área en zonas de alta susceptibilidad de ocurrencia, la probabilidad del acierto del pronóstico con respecto a la realidad sea máxima (Cordovez, J.M., 2011).

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A partir de este proceso es posible definir el umbral óptimo para las zonas más susceptibles de forma iterativa, se va cambiando el umbral de la zona más probable y se determina la fiabilidad hasta que la fiabilidad y el umbral son máximos, lo que representa que las zonas mapeadas de alta susceptibilidad son mínimas (Corcoves, 2011). Por lo tanto, este proceso de ajuste de susceptibilidad, se encuentra bajo la premisa de: en el mapa de susceptibilidad más real, la zona de baja susceptibilidad (1) debería ocupar la mayor área posible, teniendo el menor número de deslizamientos, dentro de esa área. Mientras que la zona de alta susceptibilidad (5) debería ocupar la menor área posible, con el mayor número de deslizamientos, dentro de esa área. De esta manera se debe modificar iterativamente la división entre 1 y 2 y entre 4 y 5 (índice de susceptibilidad muy bajo y muy alto, respectivamente), hasta que se obtenga la división que mejor se ajusta a la realidad con los deslizamientos mapeados. Para la zona de muy baja susceptibilidad (1), se va aumentando el límite entre el rango 1 (muy baja) y rango 2 (baja susceptibilidad), hasta conseguir, el menor número de deslizamientos en la mayor área posible. Para ello se va calculando el número de deslizamientos que se ubican en la zona de muy baja susceptibilidad (rango 1) y el área que ocupa esta zona, para cada una de las modificaciones en la división entre ambos rangos (1 y 2). Posteriormente, se divide el número de deslizamientos calculados (D) entre el área (A), para cada modificación, obteniéndose un índice (D/A=I) (Tabla 13). Este índice nos indica como varía el número de deslizamientos en función de la ampliación del rango 1. De manera que al ampliar el área de muy baja susceptibilidad (rango 1), lógicamente va aumentando el número de deslizamientos, que se emplazan en esta zona. Sin embargo, el índice debe ir disminuyendo (ya que va aumentando el denominador), hasta el punto que al aumentar el área, aumentan tanto los deslizamientos, que comienza a aumentar este índice. Por lo tanto, la división entre el rango 1 y 2, será la anterior a este aumento.

RANGO 1

A continuación se muestra la taba de ajustes de divisiones entre la zona de baja y muy susceptibilidad (1 y 2) y la gráfica que representa los índices calculados para cada división: División 1 y 2

N° Deslizamientos (D)

Área (A)

Índice (I=D/A)

0 - 2.6

436

38329203.76

1.13751E-05

0 -2.7

465

40422437.18

1.15035E-05

0 -2.8

567

46367238.14

1.22285E-05

Tabla 13. Cálculo de índice de susceptibilidad, en la zona de muy baja susceptibilidad, para cada división de rangos planteada. Y grafica que representa la evolución de dicho índice, en función de la división de rangos planteados.

En este caso, al aumentar el área que ocupa la zona de muy baja susceptibilidad (rango 1), el índice comienza a aumentar, lo que demuestra que aumentan los deslizamientos con respecto al área. Por lo tanto, la división que nos da el programa por defecto, era la apropiada, ya que es el rango donde se encuentran el menor número de deslizamientos, en la mayor área posible. Para la zona de susceptibilidad muy alta, al contrario que para el anterior, el ajuste más real será, el que tenga el mayor número de deslizamientos en la menor área posible. De manera que se va modificando el límite entre el rango 4 (alta susceptibilidad) y 5 (muy alta susceptibilidad). Disminuyendo el rango 5, se va calculando el número de deslizamientos que caen en el rango 5 y el área que ocupa este rango, para cada ampliación. Posteriormente, se divide el numero de deslizamientos (D) entre el área (A), obteniéndose un índice (D/A=I) para cada división (tabla 14). Guía metodológica para la elaboración de mapas de susceptibilidad a movimiento de ladera en la Cuenca del Lago Atitlán Mayo 2012

Este índice nos indica como varía el número de deslizamientos en función de la disminución del área de muy alta susceptibilidad. Se observa que al disminuir el área de muy alta susceptibilidad (rango 5), va disminuyendo el número de deslizamientos en esta área, hasta el punto que disminuyen tanto los deslizamientos en función del área, que comienza a disminuir este índice. Por lo tanto, la división entre el rango 4 y 5, será la anterior a esta disminución.

RANGO 5

A continuación se muestra la taba de ajustes de rangos y la gráfica que representa estos índices, para el rango 5: División 4 y 5

N° Deslizamientos (D)

Área (A)

Índice (I=D/A)

5.7 - 8.06

5747

59717820.4

9.62359E-05

6.4 - 8.06

3928

31966988.97

0.000122877

6.6 - 8.06

9264

16579239.8

0.000558771

6.7 -8.06

753

9125842.34

8.25129E-05

Tabla 14. Cálculo de índice de susceptibilidad, en la zona de muy alta susceptibilidad, para cada división de rangos planteada. Y grafica que representa la evolución de dicho índice, en función de la división de rangos planteados.

Como se observa en la grafica, al ir disminuyendo el área que ocupa la zona de muy alta susceptibilidad (rango 5), va aumentando el índice, hasta un punto en el que comienza a disminuir, lo que indica, que a partir de esta división, al disminuir el área, se están disminuyendo el número de deslizamientos en función del área. Por lo que se selecciona, la división de rango anterior a esta disminución. Esta división de rangos óptima (6.6 - 8.06), representa el mayor número de deslizamientos, en la menor área posible, para la zona de mayor susceptibilidad. La potencia de este análisis, en nuestra área de estudio, estriba en que con aproximadamente el 25% del mapa en zonas de susceptibilidad alta y muy alta se han descrito más del 60 % de los deslizamientos conocidos. Con casi la mitad del territorio (45%) del mapa en zonas de susceptibilidad baja y muy baja se han descrito menos del 16 % de los deslizamientos conocidos, como se muestra en la siguiente tabla:

Ajuste óptimo

Susceptibilidad Susceptibilidad Susceptibilidad Susceptibilidad Susceptibilidad muy baja baja media alta muy alta (rango 1) (rango 2) (rango 3) (rango 4) (rango 4)

N° Deslizamientos

435

2652

4480

8796

1927

% Deslizamientos

2.4

14.5

24.5

48.1

10.5

38326275.4

148284001.3

123449260.3

96035069.18

16503994.7

9.07

35.09

29.21

22.72

3.91

Área % Área

Tabla 15. Tabla muestra el número de deslizamientos y el área que ocupa cada rango de susceptibilidad en función de la división de rangos óptimos.

De esta manera, la reclasificación del mapa de susceptibilidad obtenido utilizando la información de deslizamientos históricos nos ha permitido ajustar el umbral de susceptibilidad así como la fiabilidad del mapa obtenido.

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5.3.2. Blanqueo de pendientes La premisa principal para el desencadenamiento de deslizamientos es la pendiente, por lo tanto, las zonas de baja pendiente, no van a sufrir deslizamientos. Por esta razón, se amplía la zona de baja susceptibilidad a un cierto valor de la pendiente, que calcularemos, el más adecuado. A este procedimiento denominamos “blanqueo de pendientes”. El proceso a seguir para el blanqueo fue el siguiente: se calculó el índice (I=D/A), para las áreas con pendientes menores o iguales a 8°, 10°, 12°, 13°, 15° y 20° (Tabla 15). Pendiente

N° desliz (D)

Área (A)

Índice (D/A)

8°

2512

119784399

2.0971E-05

10°

2565

133901596

1.91559E-05

12°

2630

148585186

1.77003E-05

13°

2676

156020508

1.71516E-05

15°

2859

170762448

1.67426E-05

20°

3496

209374124

1.66974E-05

Tabla 15. Cálculo de índice de susceptibilidad, para cada rango de pendientes planteados. Y grafica que representa la evolución de dicho índice, en función de los rangos de pendientes planteados.

Como se observa en la tabla y en la gráfica anterior, el índice de susceptibilidad en función de la pendiente, deja de disminuir a partir de las zonas con pendiente mayor o igual a 13°. Lo que indica que a partir de esta pendiente, existe un mayor número de deslizamientos con respecto al área. Por lo tanto, se deduce que las zonas de pendientes menor o igual a 13°, poseen una menor proporción de deslizamientos en función del área que ocupan. De este modo, se seleccionaron las zonas de pendientes menores a 13°, es decir, las zonas de pendientes igual o menor a 12°, y estas zonas, revisadas previamente por el experto, se incluyeron en la zona de baja susceptibilidad, cuando se creyó oportuno.

5.3.3. Mapa de susceptibilidad antrópica Los factores antrópicos son una variable muy importante a tener en cuenta en el aumento de susceptibilidad a los movimientos en masa. En la bibliografía revisada, no son muchas las referencias a estudios de este tipo. Sin embargo, solo hace falta ver las consecuencias que se generan a raíz de la construcción de una carretera, el vertido de aguas negras a una quebrada, o la urbanización masiva en ciertas zonas para darnos cuenta que el hombre incide predominantemente en la generación de estos movimientos (Fernández-Lavado C., 2008). Esta metodología fue empleada por primera vez por Geólogos del Mundo en el AMSS, sentando un precedente en cuanto a la incorporación del factor antrópico en la caracterización de la susceptibilidad a los movimientos de ladera. El análisis consiste en establecer una relación entre los movimientos inventariados de los cuales se tiene una certeza que son generados por la intervención humana, y el tipo de actuación antrópica que se está realizando sobre el terreno (Fernández-Lavado C., 2008). Por lo tanto, se generó un mapa de actuación considerando las vías de comunicación y el tejido urbano (aplicando una zona de influencia de 50 metros) como zona en la que se concentran las actividades humanas. Por otro lado, se generó un mapa de densidad con los movimientos de ladera antrópicos (figura 13. a). Con estos dos mapas se genera un mapa de densidad de movimientos de ladera, en función de los elementos antrópicos (figura 13.b). Guía metodológica para la elaboración de mapas de susceptibilidad a movimiento de ladera en la Cuenca del Lago Atitlán Mayo 2012

Fig 13:a) Ráster de densidad de deslizamientos de origen antrópico. b) Ráster de susceptibilidad de los elementos antrópicos, en función de la densidad de los movimientos de ladera de origen antrópico.

Este mapa de densidad de movimientos de ladera antrópicos (figura 13.b), se sumó al mapa de susceptibilidad generado hasta el momento (apartado 6.3.3). Aumentando de esta manera la susceptibilidad, en aquellas zonas donde la densidad de movimientos de ladera era mayor a causa de la actividad antrópica. De esta manera, obtenemos una visión de donde se focalizan los movimientos de origen antrópico en relación con la actuación sobre el terreno.

5.3.4. Mapa de susceptibilidad a escarpes Los escarpes son paredes verticales que se forman en una capa dura, originando un saliente entre otras más blandas. Las características geológicas de la Cuenca del Lago de Atitlán, propician que estos escarpes sean frecuentes, fundamentalmente asociados a tobas volcánicas, que se encuentran, en su mayor parte, en la zona centro-oriental de la cuenca. Estos escarpes no se encuentran incluidos en la capa de geomorfología como una unidad geomorfológica, si no como un elemento geomorfológico lineal, por lo que no han sido tomados en cuenta en el análisis anterior, que únicamente tiene en cuenta las unidades geomorfológicas. Debido a esto, se debe incluir un análisis de la susceptibilidad asociada a dichos escapes, ya que sus condiciones de pendientes, fracturación y composición litológica, hacen que éstos estén fuertemente asociados a numerosos deslizamientos y desprendimientos. Por estos motivos, se realizó un análisis entre la relación de los movimientos de ladera y los escarpes. Por un lado, se extrajo de la capa de movimientos de ladera de origen natural, aquellos movimientos que quedan incluidos en una zona de influencia de 50 metros a ambos lados de cada escarpe. Por otro lado, se generó un mapa de densidad de movimientos de ladera, asociado a dicho elemento geomorfológico (Fig. 14.a). Con estas dos capas, se genera un mapa de densidad de movimientos de ladera, en función de los escarpes (Fig. 14.b).

Fig 14: a) Ráster reclasificado de densidad de deslizamientos de origen natural. b) Ráster de susceptibilidad de los escarpes, en función de la densidad de los movimientos de ladera de origen natural. Se observa el buffer de 50 m realizado a la capa de escarpes.

El mapa obtenido, de densidad de movimientos de ladera asociados a escarpes, se sumó al mapa de susceptibilidad generado hasta el momento. Sumando ambos mapas se observa como aumenta la susceptibilidad, en aquellas zonas asociadas a escarpes.

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5.3.5. Limpieza de dibujo Una vez realizado el mapa de susceptibilidad integrado (ajuste de rangos, blanqueo de pendientes, factor antrópico y factor escarpes) se procedió a la limpieza manual del mapa o “limpieza de dibujo”. Este proceso se debe llevar a cabo ya que la triangulación que generan los procesos utilizados por el programa ArcGis, conllevan como resultado en el mapa final, una gran cantidad de pequeños polígonos, que deben ser revisados por un experto, para verificar si son errores del programa, por la triangulación (Fig. 15). Además, se debe considerar que la creación de algunas capas iniciales se realizó a partir de TIN y éste se generó a partir de las curvas de nivel con una equidistancia de 20 metros. Por lo tanto, existen áreas con altas pendientes, que poseen longitudes inferiores a 20 metros (Fig. 17), y el programa, por defecto, triangula éstas como zonas planas. Por ello, estas áreas deben ser revisadas por el experto comparando con la Ortofoto (Fig. 16) y con el mapa de geomorfología y corregidas, cuando el experto lo considere (Fig. 18). Por otro lado, se debe considerar la escala final del mapa, y por lo tanto, se debe realizar una limpieza de aquellos pequeños polígonos que no queden representados a la escala de trabajo (Fig. 15). De esta manera, se obtiene un mapa concordante con la escala utilizada. A todo esto lo denominamos “limpieza de dibujo”.

Fig. 15. Comparación del mapa de susceptibilidad, antes y después de la limpieza de dibujo.

Fig. 16. Ortofoto de la zona que se utilizó para ejemplificar la limpieza en las quebradas.

Fig. 17. Aspecto del mapa de susceptibilidad antes de realizar la limpieza en las quebradas.

Fig. 18. Aspecto del mapa de susceptibilidad después de realizar la limpieza en las quebradas.

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6. Metodología con SIG Los sistemas de información geográfica (SIG) son una herramienta que cada vez está adquiriendo mayor importancia a la hora de generar este tipo de mapas. Las ventajas del uso de los SIG para la evaluación de la susceptibilidad y/o amenaza, son principalmente la capacidad de almacenar ordenadamente gran cantidad de datos georreferenciados, la rapidez de procesamiento y actualización de los mismos, así como la facilidad para la combinación y representación gráfica de ellos, incluyendo el procesamiento de múltiples fases del modelo que de otra manera tomarían demasiado tiempo (Aguilar et al., 2002). Algunos conceptos esenciales en la utilización de la herramienta SIG para la generación de mapas de susceptibilidad a los movimientos de ladera son la creación de categorías dentro de los diferentes mapas temáticos y la reclasificación de los mismos. Los ejemplos y procesos expresados a continuación están basados en el software ArcGIS v.9.x de ESRI4 (FernándezLavado C., 2008).

6.1. Inventario de deslizamientos Para la creación del inventario de puntos de deslizamiento, se deben crear dos capas de puntos (una para los movimientos de origen antrópico y otra para los naturales) (véase apartado 1 del anexo). Y sobre la ortofoto (que previamente hemos cargado, véase apartado 2 del anexo), se comienzan dibujando:

Movimientos de origen natural. Se marca con un punto, la cabecera de aquellos deslizamientos que han sido originados de forma “natural”. Con éstos, se crea una capa llamada “Inventario_ortofoto_06_natural” (véase apartado 2.4. del anexo).

Movimientos de origen antrópico. Se marcó con un punto, la cabecera de aquellos deslizamientos que no han sido originados de forma “natural”, es decir que se observa que han sido generados o están cercanos (a menos de 50 metros) a una infraestructura. Con éstos, se crea una capa llamada “Inventario_ortofoto_06_antrópico” (véase apartado 2.4. del anexo).

6.2. Análisis de susceptibilidad Una vez realizado el inventario de puntos de deslizamientos y decididas las divisiones en rangos o categorías de los diferentes factores condicionantes, se utiliza la herramienta “Spatial Analyst” para la creación de los mapas de susceptibilidad de cada una de las capas de factores condicionantes. Si la pestaña del “Spatial Analist” no se visualiza, en la barra de menú, se deberá activar (véase apartado 2.3. del anexo).

6.2.1. Creación del modelo TIN Un modelo TIN (Triangular Irregular Network) es una red de triángulos que representan la superficie. Está formado por un conjunto de triángulos adyacentes que no se traslapan, los cuales se derivan a partir de un set de puntos con un espaciamiento irregular. El modelo TIN almacena la información topológica que define las relaciones espaciales entre cada uno de los triángulos y sus vecinos. El modelo TIN es apropiado para representar las irregularidades del terreno y para derivaciones métricas del paisaje, tales como pendientes y orientaciones, utilizando las curvas de nivel como información de partida. Por lo tanto, el primer paso, para la elaboración de las capas de orientaciones y pendientes, será la creación del TIN: 1.- Cargue las curvas de nivel en su proyecto. 2.- En la herramienta “3D Analyst” seleccionar “Create/Modify TIN” y de ahí “Create TIN from feature” (Fig. 19).

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Fig. 19: Ruta para obtener el TIN.

3.- Al desplegarse la ventana, se seleccionará la capa de curvas de nivel a partir de la cual se quiere crear el TIN. En la pestaña “Height source” debe seleccionarse el campo donde están los valores de la altura, en las curvas de nivel (en nuestro caso ID). La triangulación se recomienda suave, “soft line” y se debe adjudicar un nombre y una ubicación al ráster resultante (Fig. 20).

Fig. 20: Obtención del TIN.

6.2.2. Creación capas de pendientes y orientaciones Las capas de orientaciones y pendientes se crean a partir de la pestaña “Surface Analyst” (Fig. 21). Seleccionar la opción “slope” o “aspect” en función de si se quiere realizar el ráster de pendientes o de orientaciones, respectivamente.

Fig. 21: Ruta para obtener el ráster de pendientes o de orientaciones.

La ventana que se mostrará se rellenará según la figura 22, cargando el modelo TIN en la celda “Input surface”, a partir del cual se van a crear las capas. Guía metodológica para la elaboración de mapas de susceptibilidad a movimiento de ladera en la Cuenca del Lago Atitlán Mayo 2012

Se ha de tener en cuenta que el valor que se le atribuirá al “output cell size” dependerá de la escala de los diferentes mapas utilizados para el análisis de susceptibilidad, ya que este valor hace referencia al tamaño del píxel del ráster resultante. En el presente estudio, se decidió un valor de 10 metros (output cell size: 10) ya que en el mapa geológico de la zona de estudio se encuentran litologías que ocupan extensiones de alrededor de 15 m, las cuales no saldrían representadas si se hubiera adjudicado un valor de píxel mayor. En la capa de pendientes, se deberá seleccionar si se quiere obtener el mapa de pendientes en porcentaje (“percent”) o como en nuestro caso, en grados (“degree”). Finalmente se asigna una ubicación para guardarlo, ya que si no se atribuye ninguna dirección de salida, en la opción “output raster”, se creará una capa temporal sin ubicación, de manera que si se sale del programa ésta se perderá.

Fig. 22: Obtención capa de pendientes y orientaciones a partir del TIN.

Estos mapas generan la información con un rango de valores predeterminados. Para obtener un rango de valores que contemple las categorías que se han decidido para cada factor condicionante, hay que establecer agrupaciones. Estas agrupaciones se realizan de manera diferente si partimos de una capa “raster” (orientaciones o pendientes) o una capa vectorial (uso de suelo, geomorfológico, geología). A este proceso se le llama reclasificación (FernándezLavado C., 2008).

6.2.3. Reclasificación en capas ráster de pendientes y orientaciones Un ráster es una malla o matriz regular de celdas de un área determinada donde cada una de estas celdas tiene un valor. Las capas de orientaciones y pendientes que hemos creado en el apartado anterior son capas ráster, de este modo se pueden reclasificar en los rangos o categorías que se definieron en el apartado 5.2.1. En la opción de “Reclassify” (Fig. 23), del “Spatial Analyst”, seleccionar la capa que se quiera reclasificar (en “input raster”).

Fig. 23: Ruta para realizar la reclasificación de rásters.

En la opción de “Classify” se definirá el número de rangos (o clases) en los que queremos clasificar la capa seleccionada y los valores de corte (“break values”) de cada uno de estos rangos:

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Para la capa de pendientes (Fig. 24), en nuestro caso, seleccionamos 5 clases, en la pestaña “Method”, (Equal interval) e introducimos los valores de las pendientes en “break values”: 15, 30, 40, 50 y 90, de acuerdo a la tabla 4 (apartado 5.2.1). Al hacer esta reclasificación el resultado es un nuevo ráster en el que las celdas que tengan pendientes entre 0º y 15º adquieren el valor 1; entre 16º y 30º, el valor 2; entre 31º y 40º, el valor de 3; entre 41º y 50º, el valor de 4; y más de 51º, el valor de 5, como aparecerá en la ventana “Resclassify” una vez introducido los datos anteriores. Se guarda la capa.

Seleccionar el número GH ³classes´ DQWHV TXe el método.

Fig. 24: Procedimiento de “reclasificación” del ráster de pendientes.

Las orientaciones, se reclasificaron (Fig. 25) en 4 rangos (según los puntos cardinales), introduciendo 5 “classes” con el método “Equal interval”. Y en “break values” los 5 valores de orientaciones: 45, 135, 225, 315 y 360. Obteniéndose en “Set values to reclassify” de la ventana “Reclassify”, la clasificación de la siguiente manera: de -1º- 45º, el valor de 1 (que corresponde al norte); de 45º-135º, el valor de 2 (que corresponde al este); de 135º-225º, el valor de 3 (que corresponde al sur); de 225-315º, el valor de 4 (que corresponde al oeste) y de 315º- 360º se debe introducir manualmente el valor 1 (ya que éste corresponde a la zona norte) (ver figura 25). Se guarda la capa.

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Valores de corte para la capa de orientaciones.

Atribución de rangos, en función de los intervalos definidos.

Figura 25: Proceso de reclasificación del ráster de orientaciones.

6.2.4. Conversión de las capas de orientaciones y pendientes: de ráster a vector Las capas vectoriales son aquellas que se expresan como puntos, líneas o polígonos y llevan asociada una base de datos con sus correspondientes campos. Suponiendo que en una capa vectorial del uso de suelo pudiéramos tener cientos de polígonos, cada uno de ellos quedaría clasificado en función de su uso (urbano, bosque denso, etc). Ciertas operaciones, como el cálculo del índice de susceptibilidad, solo se pueden llevar a cabo en capas vectoriales. Por esta razón, una vez reclasificados los rásters de pendientes y de orientaciones se realizará la conversión de éstos a capas vectoriales mediante la opción “Convert Raster to Features” en el “Spatial Analyst” (Fig. 26). Dicho cambio de formato permitirá crear y editar campos nuevos, operación que en ráster no podríamos hacer. Esta operación también deberá hacerse con la capa de estructural, tal y como se explica en el apartado siguiente.

Fig. 26: Ruta para convertir rásters a capas vectoriales.

En el campo “Input raster” se selecciona la capa que se quiera convertir a vectorial, y en “output features” se selecciona la ubicación donde se guardará, así como el nombre de la nueva capa (Fig. 27).

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Figura 27: Conversión ráster a capa vectorial.

6.2.5. Creación de la capa estructural El mapa de fracturación es un caso especial. Este se obtiene a partir de la capa de fallas o capa estructural. 1.- En primer lugar, se debe crear un búfer o área de influencia para cada falla. Para ello se carga la capa estructural, se activa la herramienta “ToolBox” y, en “Spatial Analyst”, se selecciona “Tools” > “Density” > “Kernel Density” (Fig. 28). En el campo “input point or polyline” hay que seleccionar la capa estructural y, en “output ráster”, la ubicación donde se quiere guardar el nuevo ráster, así como determinar el nombre que se le atribuirá. Con esta herramienta se obtiene un ráster con diferentes áreas de densidad de fracturación (Fig. 29).

Figura 28: Herramienta “Kernel Density”.

Figura 29: Ejemplo de densidad de fracturación. Conceptualmente, una suave superficie curva se encabe sobre cada línea vectorial en la densidad Kernel. Su valor es mayor cuando está en la línea y disminuye a medida que avanza fuera de la misma, llegando a 0 en el radio de búsqueda especificado. Traducido de ArcGis 9.1 Help.

2.- A continuación se puede reclasificar el ráster obtenido (ver apartado 6.2.3.). Mediante la opción “Reclassify” del “Spatial Analyst”. Introduciendo en el apartado “Classify” en número de categorías o rangos que se haya decido en el apartado 5.2.1. En nuestro caso, no se reclasificó el ráster resultante porque las pruebas demostraron que la clasificación en nueve rangos que el programa generaba por defecto era la más idónea. 3.- Con el fin de poder tratar toda la información en forma vectorial, el siguiente paso consiste en convertir esta capa, que se encuentra en formato ráster, a formato vectorial. El proceso es el explicado en el apartado anterior, respecto de la capa de orientaciones y pendientes, mediante la herramienta “Spatial Analyst” > “Convert” > “Raster to Feature”. 4.- La capa resultante es un cuadrado que no coincide con el área de estudio. Por ese motivo se debe recortar para que adquiera la forma del área de estudio, usando para ello la herramienta recortar (clip) del “ArcToolbox”: “Anaysis Tools”< “Extract” < “clip” (explicado en el apartado 5 del anexo). 5.- En algunos casos puede que la capa resultante no cubra toda el área de estudio puesto que hay zonas, en los límites del área, donde no existen fallas y, por lo tanto, el programa no las tiene en cuenta. Pese a ello, estas áreas deben ser rellenadas e incluidas bajo un valor de densidad 0 en la capa creada, para que dicha capa cubra todo el área de estudio. La inclusión de estas zonas se debe hacer mediante las herramientas “tracetool” y “sketchtool” (véase apartado 6 del anexo). Guía metodológica para la elaboración de mapas de susceptibilidad a movimiento de ladera en la Cuenca del Lago Atitlán Mayo 2012

6.2.6. Cálculo del índice de susceptibilidad Llegados a este punto, debemos tener todas las capas de factores condicionantes convertidas a formato vectorial (las capas de geología, geomorfología y usos del suelos ya se encuentran en formato vectorial, mientras que las de fracturación, orientaciones y pendientes las hemos convertido en los apartados anteriores). El cálculo del índice de susceptibilidad se realizará mediante la matriz de susceptibilidad, que se encuentra en la hoja de cálculo de rangos de susceptibilidad.xls (tabla 10, del apartado 5.2.3.). Los índices de susceptibilidad, para cada factor condicionante, se obtienen dividiendo el número de deslizamientos dentro de cada categoría y el área que ocupa cada categoría. Por lo tanto, los pasos a seguir, para completar la matriz de susceptibilidad, son los siguientes: A.

Creación de columnas

Lo primero será crear tres nuevas columnas en la tabla de atributos de cada capa vectorial: la primera (COD) corresponderá a las categorías o rangos elegidos para cada factor condicionante en el apartado 5.2.1.; la segunda, al área (AREA); y la tercera, al índice de susceptibilidad (SUSC). En las capas de pendientes, orientaciones y estructural, no hará falta añadir la columna correspondiente al código (COD), puesto que estas capas ya tendrán el campo GRIDCODE creado, el cual es equivalente al COD. Las columnas de código y área se crean en modo “float” y la de susceptibilidad en modo “text” (para la creación de columnas, véase el apartado 3 del anexo). Nota: Antes de añadir estos campos es recomendable asegurarse de que los límites de las capas vectoriales coincidan con el límite del área de estudio. En caso de no coincidir se debe hacer un clip (véase apartado 5 del anexo). Si, por el contrario, alguna de las capas vectoriales no cubrieran todo el área, se deben completar estas zonas de manera manual (véase apartado 6 del anexo). B.

Cálculo del número de deslizamientos

Mediante la opción “Select by Attributes”, seleccionar el campo COD o GRICODE y el valor del rango en el que se quieren calcular los deslizamientos (Fig. 30.a). A esta opción se puede llegar de dos maneras: desde la pestaña “options” de la tabla de atributos o desde la pestaña “selection” de la barra de menú principal. Si se llega desde la barra principal, hay que fijarse bien en el “layer” que está seleccionado. Posteriormente, una vez seleccionado el rango, mediante la opción “Select by Location” (pestaña “selection” de la barra principal) seleccionar la capa donde se tiene el inventario de deslizamientos y la capa en la que se ha realizado la selección por atributos (Fig. 30.b). La opción “are completely within” permite especificar que se quieren calcular todos los puntos que están dentro de las áreas seleccionadas. Una vez hechas las selecciones anteriores hay que abrir la tabla de atributos del inventario de puntos de deslizamientos y leer el número de puntos que se ha seleccionado (que aparece al pie de la tabla) (Fig. 30.c). Éste corresponde al número de deslizamientos que han tenido lugar dentro del rango o categoría que hayamos seleccionado y, en el rango seleccionado, será el valor a añadir a la tabla para el cálculo del índice de susceptibilidad (Tabla 7).

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Seleccionar la capa que contiene el inventario de deslizamientos.

Seleccionar la capa en que se ha realizado la selección por atributos.

Número de deslizamientos que están dentro del rango 4 de la capa de geología utilizada para este ejemplo. Este será el valor a añadir a la tabla de susceptibilidad.

Figura 30: a) Selección por atributos. b) Selección por localización. c) Lectura del número de deslizamientos incluidos en el rango seleccionado.

Cálculo de áreas

Para calcular las áreas de cada polígono, dentro de la tabla de atributos, se sitúa el ratón sobre la columna denominada AREA y, con el botón derecho, se selecciona la opción “calculate geometry”. Dicha opción calcula el área para cada polígono. Para conocer el área total de un rango se selecciona, por atributos, el rango para el cual se quiere calcular el área (“Select by Attributes”) y, con el botón derecho del ratón, en la cabecera de la columna “AREA”, se selecciona la opción “Statistics”. Ésta nos da la estadística de las casillas que tenemos seleccionadas. Para conocer el área total (la suma de todas las áreas seleccionadas) basta con visualizar el valor “Sum” (Fig. 31).

Fig. 31: Lectura del área

El proceso de cálculo de área se realiza para cada rango o categoría, en cada capa de factor condicionante, y se añadirá a la tabla o matriz de susceptibilidad (Tabla 8). Guía metodológica para la elaboración de mapas de susceptibilidad a movimiento de ladera en la Cuenca del Lago Atitlán Mayo 2012

Cálculo final del índice de susceptibilidad (pr)

Como se explica en el apartado 4.2.3., se debe rellenar la matriz de susceptibilidad, en la cual se divide el número de deslizamientos de cada rango, por su área (Tabla 9). A continuación, se relativizarán los valores obtenidos de cada factor condicionante (Tabla 10) dividiendo el valor resultante del cálculo anterior por el valor máximo obtenido. La cifra resultante, que debido a la relativización siempre tendrá valores entre el 0 y el 1, será el índice de susceptibilidad equivalente a cada uno de los rangos. Una vez obtenidos los valores equivalentes a los índices de susceptibilidad, se deben introducir en la tabla de atributos de cada capa, en el campo SUSC. Para realizar esta acción de manera rápida se debe seleccionar, por atributos (“Select by Atributtes”), el rango en el cuál quieres introducir los valores (pe. COD 1) y, mediante la opción “Field Calculator” (obtenida cliqueando con el botón derecho del ratón sobre la cabecera de la columna COD o GRIDCODE), introducir el valor del índice de susceptibilidad (Fig. 32) obtenido en la matriz de susceptibilidad. De esta manera se añadirá, por ejemplo, el valor “0,68” a todas las celdas del rango seleccionado (COD 1). Se debe repetir dicha operación, para cada rango, en cada una de las capas.

Hacer clic derecho y seleccionar la RSFLyQ GH ³)LHOG &DOFXODWRU´

Figura 32: Utilización del “field calculator”.

6.2.7. Conversión de capas vectoriales a ráster Hasta el momento tenemos todas las capas de factores condicionantes (en formato vectorial), divididas en rangos (o categorías), y cada una de estas categorías posee un valor de susceptibilidad asociado. A partir de aquí, las capas vectoriales deberán ser convertidas a ráster para poder realizar las operaciones algebraicas necesarias para la elaboración del mapa de susceptibilidad inicial. En la pestaña “Spatial Analyst” se selecciona la opción “Convert Features to Raster”. En la ventana que se abre, en “input features”, se selecciona la capa que se quiere transformar y, en “field”, se selecciona el campo a partir del cual se quiere crear el ráster que, en nuestro caso, será el campo de susceptibilidad “SUSC” (Fig. 33). El tamaño de píxel del ráster resultante dependerá del valor introducido en el campo “output cell size”. Se ejecuta este proceso para cada una de las capas vectoriales (Fig. 34).

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Figura 33: Conversión capas vectoriales a ráster.

Figura 34: Aspecto de la tabla de atributos de un ráster procedente de la reconversión, en función del índice de susceptibilidad de una capa vectorial.

6.2.8. Sumatorio de capas de susceptibilidad En la tabla 11 (del apartado 5.2.5) se muestran las diferentes hipótesis de pesos (o porcentajes) para cada una de las capas de factores condicionantes. A partir de estas hipótesis realizaremos la multiplicación de las capas. Esto se realiza mediante la opción “Raster Calculator” (Fig. 35) del “Spatial Analyst”. Cada uno de los factores condicionantes se multiplicará por el peso que se le haya asignado en la hipótesis que se esté trabajando. Un ejemplo de cómo tendría que ser el cálculo, si se siguiera la hipótesis D (Tabla 11), sería:

Fig. 35: Situación y utilización del ráster calculator.

De este cálculo se genera una capa temporal llamada “Calculation” sobre la cual se seleccionará la opción “export data” (con el botón derecho del ratón). El panel resultante se debe completar tal y como muestra la figura 36. En “name” se añadirá el nombre que se quiere dar al ráster resultante y en “location” se seleccionará la carpeta donde se quiere guardar el ráster que se está exportando.

Fig. 36: Exportar el ráster de susceptibilidad temporal.

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A continuación, se reclasifica el ráster exportado mediante el método “natural breaks” en tantos rangos como se haya decidido presentar en el mapa de susceptibilidad (5 en nuestro caso). Una vez reclasificado, se deberá convertir a capa vectorial (“convert raster to features”) para decidir cuál es la hipótesis que más se ajusta a la realidad (mediante el cálculo de índices para los rangos 4 y 5, explicado en el apartado 4.2.6).

6.2.9. Selección de hipótesis Una vez realizado el sumatorio de capas para cada una de las cinco hipótesis, mediante un análisis estadístico relacionado con la distribución de los movimientos de ladera de los rangos 4 y 5, se selecciona la hipótesis que se ajusta más a la realidad. Ésta será la que posea, en los rangos alto y muy alto (4 y 5), el mayor número de deslizamientos en el menor área. Esta selección se realiza mediante un índice que se calcula dividiendo el sumatorio de los deslizamientos que se encontraban dentro de los rangos alto y muy alto (4+5) (obtenidos mediante la herramienta “Select by Atributes y “Select by Location” explicada en el punto a. del apartado 5.2.6), por el sumatorio del área que ocupan estos dos rangos (explicados en el punto b. del apartado 5.2.6). Este índice se calculará para cada hipótesis y, comparando dichos índices, se seleccionará la hipótesis más real que será aquella que tenga el mayor número de deslizamientos en la menor área (para las zonas de alta y muy alta susceptibilidad), es decir, el índice mayor.

6.3. Mapa de amenaza integrado Hasta este momento, se ha obtenido un mapa de susceptibilidad mediante el método estadístico bivariante, que podría ser válido, si se asume la incertidumbre de error asociada a todos los modelos. Por lo tanto, se deben realizar algunos procesos (ajuste de rangos de susceptibilidad, blanqueo de pendientes, factor antrópico y elementos geomorfológicos) que acercarán el mapa lo más posible a la realidad reduciendo así la incertidumbre de error dentro del modelo.

6.3.1. Ajuste de rangos de susceptibilidad Tenemos el mapa de susceptibilidad, dividido en los rangos que se hayan decidido (5 en nuestro caso). Sin embargo, la división entre estos rangos (que el programa crea por defecto, principalmente en el rango mayor y el menor) no siempre es la que más se ajusta a la realidad, por lo que se deberán hacer una serie de cálculos que permitan elegir la división de rangos que mejor se ajuste a la realidad (como se explica en el apartado 5.3.1). Este proceso de ajuste de rangos, se encuentra bajo la premisa de: en el mapa de susceptibilidad más real, el rango de menor susceptibilidad (rango 1) debería tener el menor número de deslizamientos, ocupando la mayor área posible. Mientras que el rango de mayor susceptibilidad (rango 5), deberá tener el mayor número de deslizamientos, en la menor área posible. De este modo comenzaremos por modificar la división entre los rangos 1 y 2, ampliando el rango 1 ligeramente (por ejemplo ampliando la división 0,2 dígitos en cada prueba) e iremos calculando el índice (deslizamientos entre el área D/A=I) para cada uno de estos ajustes. El óptimo será el ajuste anterior a aquel en el cuál el índice comienza a aumentar (si aumenta desde el primer ajuste se debe dejar la división que el programa da por defecto). Posteriormente realizaremos el mismo proceso para el rango 5, es decir, empezaremos modificando la división entre los rangos 4 y 5 disminuyendo este último ligeramente (por ejemplo disminuyéndolo 0,2 dígitos en cada prueba) e iremos calculando el índice (deslizamientos entre el área D/A=I) para cada uno de estos ajustes. Encontraremos el ajuste óptimo en el ajuste anterior a aquel en el cuál el índice comienza a disminuir (si disminuye desde el primer ajuste, se debe dejar la división que el programa da por defecto). Para ajustar rangos con el programa se deberán seguir los siguientes pasos:

Reclasificar el ráster del mapa de susceptibilidad seleccionado en el apartado anterior (en nuestro caso el ráster de la hipótesis D). Al realizar esta reclasificación se deben modificar los valores de corte (“break values”) en función del rango que se esté modificando (Fig. 37). Por ejemplo, si al hacer la reclasificación en cinco rangos por Guía metodológica para la elaboración de mapas de susceptibilidad a movimiento de ladera en la Cuenca del Lago Atitlán Mayo 2012

“natural breaks” la división entre el rango 4 y 5 es de 5,809102 hay que modificarlo como primera aproximación, a 5,9 o 6, realizar los cálculos siguientes y como segundo ajuste, a 6,2 y así sucesivamente.

Seleccionar la imagen obtenida al exportar el ráster de susceptibilidad.

Valor de corte a modificar si se quiere ajustar el rango 5.

Figura 37: Ejemplo del ajuste de rangos, mediante su reclasificación.

Convertir el ráster reclasificado a vectorial (“Convert ráster to features”, del “Spatial Anayst”) a fin de poder realizar los siguientes cálculos.

Cálculo de deslizamientos y área para cada reclasificación. Estos cálculos se realizarán mediante las opciones “Select by Atributes” y “Select by Location” (explicadas en el apartado 5.2.6.).

Calcular el índice de proporcionalidad. Éste se obtendrá, para cada ajuste, dividiendo el número de deslizamientos (D) por el área (A) I=D/A.

Seleccionar divisiones óptimas. Para el rango 5, la división óptima será (entre los rangos 4 y 5) el valor de división anterior a la disminución del índice (I); y para el rango 1, será (entre los rangos 1 y 2) el valor de división anterior al aumento del índice (I). Los valores de corte se pueden visualizar mediante la creación de una gráfica que contenga los diferentes valores probados en el ajuste de cada rango (véase apartado 4.3.1).

Crear el nuevo mapa de susceptibilidad ajustado. Reclasificar el ráster de susceptibilidad natural en función de las divisiones de los valores óptimos obtenidos. Así se obtendrá el ráster de susceptibilidad con los rangos ajustados.

6.3.2. Blanqueo de pendientes La premisa principal para el desencadenamiento de deslizamientos es el valor de la pendiente. Por ello, se amplía el rango 2 (baja susceptibilidad) al valor de la pendiente más adecuado, el cual deberemos que calcular. Este procedimiento es el denominado “blanqueo de pendientes” (véase apartado 5.3.2). Una vez obtenido el ráster de susceptibilidad con los rangos ajustados se procederá a su blanqueo mediante la capa de pendientes. El proceso a seguir para el blanqueo es el siguiente:

Reclasificar el ráster de pendientes inicial, obtenido a partir del TIN, con los valores de pendientes que se crean más apropiados. En nuestro caso realizamos las pruebas con: 8°, 10°, 12°, 13°, 15° y 20°.

Convertir a vectorial los ráster reclasificados (“Convert features to raster”) para cada prueba.

Calcular el índice de proporcionalidad entre deslizamientos y áreas (D/A=I), para los polígonos de pendientes <8°, <10°, etc), mediante las opciones “Select by Atributtes” y “Select by Location” (explicado en el punto a. del apartado 5.2.6).

Seleccionar la pendiente en la que el índice se estabiliza o aumenta (Tabla 15). Realizaremos el blanqueo con las zonas que poseen este valor de pendiente (en nuestro

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caso las zonas con pendientes menores o iguales a 12°) ya que a partir de este valor aumentan la proporción de deslizamientos con respecto al área.

Editar la capa de pendiente seleccionada para poder realizar modificaciones en ella. En la pestaña “Editor” seleccionamos “Start Editing” y elegimos la capa a editar.

Eliminar los polígonos mayores al rango de pendientes seleccionado (en nuestro caso, los polígonos mayores de 12°). Mediante la opción “Select by Atributtes” (explicada en el punto a. del apartado 5.2.6) seleccionamos los polígonos que poseen pendientes menores o iguales a 12° y una vez seleccionados, los eliminamos.

Revisar los polígonos. Se considera que la creación de la capa de pendientes se realiza a partir de TIN y éste se genera a partir de las curvas de nivel con una equidistancia de 20 metros. Por lo tanto, existen áreas con altas pendientes que poseen longitudes inferiores a 20 metros (Fig. 17) y el programa, por defecto, triangula éstas como zonas planas. Por ese motivo, la capa de pendientes mayores a 12º se debe revisar (comparándola con la ortofoto y con el mapa de geomorfología), corregir y seleccionar aquellos polígonos que el experto considere que se deben incluir.

Convertimos los polígonos menores o iguales a 12° de pendiente (una vez revisados) en un solo polígono. Se seleccionan todos los polígonos de la capa y en la pestaña de “Editor” seleccionamos “Merge” (véase apartado 7 del anexo).

Unión entre la capa de pendientes menor o igual a 12º y el mapa de susceptibilidad. Seleccionados la capa de pendientes y el polígono del rango 2 de la capa de susceptibilidad se unen mediante la herramienta “Union” (dentro de “Editor”, véase apartado 10 del anexo). Posteriormente con los polígonos seleccionados se realiza un “clip” para eliminar los que han quedado debajo de los polígonos añadidos.

Ahora tenemos el mapa de susceptibilidad vectorial blanqueado, donde las áreas seleccionadas de pendientes menores o iguales a 12° se encuentran asociados a baja susceptibilidad.

6.3.3. Mapa de susceptibilidad antrópica Los factores antrópicos son una variable muy importante a tener en cuenta respecto del aumento de susceptibilidad a los movimientos en masa. El análisis consiste en establecer una relación entre los movimientos inventariados de los cuales se tiene la certeza de que son generados por la intervención humana y el tipo de actuación antrópica que se está realizando sobre el terreno (Fernández-Lavado C., 2008): 1- El análisis de los movimientos de ladera que se producen debido a la actividad antrópica (red viaria o construcciones de viviendas, entre otros) se realizará mediante la herramienta “Kernel Density” (del ArcToolBox). En la pestaña “input point” se selecciona la capa del inventario de movimientos de ladera de origen antrópico. En la pestaña “output cell size” se indica el tamaño del píxel del ráster resultante (Fig. 38).

Figura 38: Herramienta del “kernel density” aplicada a la capa de elementos antrópicos. Guía metodológica para la elaboración de mapas de susceptibilidad a movimiento de ladera en la Cuenca del Lago Atitlán Guía metodológica para la elaboración de mapas de susceptibilidad a movimiento de ladera en la Cuenca del Lago Atitlán

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2- El ráster resultante, se reclasificará (opción “reclassify”) en tantos rangos como se hayan decidido realizar en el mapa de susceptibilidad (5 en nuestro caso), mediante el método “Natural Breaks”. 3- El ráster reclasificado, se convertirá a formato vectorial (“convert raster to features”) para completar las posibles zonas sin información y recortarlo en función de la zona de estudio (figura 39). 4- Cargar la capa del límite del área de estudio y con ésta realizar un “clip” para ajustar la capa vectorial al área de estudio (ver apartado 5 del anexo). 5- Rellenar los espacios que han podido quedar vacíos entre la capa vectorial creada y el límite del área de estudio mediante las herramientas “sketchtool” y “tracetool” (como se explica en el apartado 6 de primer anexo). Convertir esta capa a ráster (“Convert features to ráster”). 6- Cargar la capa de elementos antrópicos y realizarle un buffer de 50 metros. Con el segundo botón del ratón hacer un “clic” sobre la capa y marcar la opción “Select> Select all”. A continuación, en la pestaña de “Editor”, seleccionar la opción de “Buffer” (Fig. 39.a.). En el cuadro que se muestra (Fig. 39.b.), introducir la distancia del radio del buffer que se quiera aplicar a la capa de elementos antrópicos. Por ejemplo, si se quiere hacer que las carreteras tengan un área de influencia de 50 metros, introduciremos el valor de 25 en el cuadro del “Buffer”.

Fig. 39. a) Ubicación de la herramienta de “Buffer”. b) Herramienta de la opción de “buffer”.

7- Mediante la herramienta “Extract by Mask” (del ArcToolBox) (Fig. 40) se obtendrá un ráster donde los elementos antrópicos estarán clasificados en función de los deslizamientos que originan. En la pestaña “input ráster” se añadirá la capa de densidad de deslizamientos antrópicos acabada de obtener por el “kernel density” y en la de “input raster or feature mask data” se añadirá la capa de elementos antrópicos con el buffer de 50 metros.

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Fig. 40: Herramienta del “Extract by Mask”.

8- Sumar, mediante la herramienta “Raster Calculator”, el ráster del mapa de susceptibilidad generado hasta ahora con el ráster de densidad de movimientos de origen antrópico creado en el punto anterior. Los porcentajes atribuidos a cada ráster dependerán de las características del área de estudio. En el presente estudio se asignó un 20% al factor antrópico y un 80% al mapa de susceptibilidad (porcentajes calculados para la Cuenca del Lago de Atitlán).

6.3.4. Mapa de susceptibilidad a escarpes Tal y como se ha explicado en el apartado 4.3.4, se debe incluir un análisis de la susceptibilidad asociada a escapes puesto que sus condiciones de pendientes, fracturación y composición litológica hacen que éstos estén fuertemente asociados a deslizamientos y desprendimientos. Y al ser un elemento geomorfológico (no una unidad) no han sido tenidos en cuenta en el análisis geomorfológico. Por estos motivos, se analizó la relación entre los movimientos de ladera y los escarpes, generando un mapa de densidad de movimientos de ladera asociado a dicho elemento geomorfológico. El proceso es similar al seguido para el mapa de susceptibilidad antrópico:

El análisis se realizará mediante la herramienta “Kernel Density”. En la pestaña de “input point” se seleccionará la capa del inventario de movimientos de ladera de origen natural. En la pestaña “output cell size” se indicará el tamaño del píxel del ráster resultante (figura 38).

El ráster resultante se reclasificará (opción “reclassify”) en tantos rangos como se hayan decidido realizar el mapa de susceptibilidad (5 en nuestro caso) mediante el método “Natural Breaks”.

El ráster reclasificado se convertirá a formato vectorial (“convert raster to features”) para completar las posibles zonas sin información y recortarlo en función de la zona de estudio.

Cargar la capa del límite del área de estudio y, con ésta realizar un “clip” para ajustar la capa vectorial al área de estudio (ver apartado 5 del anexo).

Rellenar con las herramientas “sketchtool” y “trace tool” los espacios que hayan podido quedar vacios entre la capa vectorial creada y el límite del área de estudio (ver apartado 6 del anexo). Convertir esta capa a ráster (“Convert features to ráster”).

Cargar la capa de escarpes y realizarle un buffer de 50 metros, tal y como se explica en el punto 6 del apartado anterior.

Mediante la herramienta “Extract by Mask” (del ArcToolBox) se obtendrá un ráster donde los escarpes estarán clasificados en función de la densidad de los deslizamientos que originan. A la pestaña “input raster” se le añadirá la capa de densidad de deslizamientos naturales acabada de obtener por el “kernel density” y a la de “input raster or feature mask data” se le añadirá la capa escarpes con el buffer de 50 metros. Guía metodológica para la elaboración de mapas de susceptibilidad a movimiento de ladera en la Cuenca del Lago Atitlán Mayo 2012

Sumar el ráster del mapa de susceptibilidad generado hasta ahora, al ráster de densidad de escarpes creado en el punto anterior, mediante la herramienta “Raster Calculator”. Los porcentajes atribuidos a cada ráster dependerán de las características del área de estudio. En el presente estudio se asignó, un 20% a la capa de escarpes y un 80% al mapa de susceptibilidad.

6.3.5. Limpieza de dibujo Una vez obtenido el mapa de susceptibilidad a movimientos de ladera, habiendo realizado las modificaciones necesarias para conseguir un modelo lo más ajustado posible a la realidad, se procedió a la limpieza manual del mapa o “limpieza de dibujo”. El mapa final está compuesto por una gran cantidad de polígonos pequeños, que deberán ser revisados por un experto para verificar si son correctos o se trata de errores cometidos por el propio programa, generados por la triangulación. Además, se debe considerar que la creación de algunas capas iniciales se realizó a partir de TIN y éste se generó a partir de las curvas de nivel con una equidistancia de 20 metros. Por lo tanto, existen áreas con altas pendientes, que poseen longitudes inferiores a 20 metros, y el programa, por defecto, triangula éstas como zonas planas. Por ello, estas áreas deben ser revisadas por el experto comparándolas con la ortofoto y con el mapa geomorfológico y corregidas, cuando el experto lo considere. Por otro lado, se debe considerar la escala final del mapa, y por lo tanto, se debe realizar una limpieza de aquellos pequeños polígonos que no queden representados a la escala de trabajo (Fig. 15). De esta manera, se obtiene un mapa concordante con la escala utilizada. El conjunto de procesos descritos se denomina “limpieza de dibujo”.

Convertir el ráster del mapa de susceptibilidad obtenido hasta ahora en formato vectorial (“Convert raster to Features”).

Editar la capa y crear una columna con el nombre de AREA.

Calcular el área para todos los polígonos (punto b. del apartado 5.2.6.).

Seleccionar aquellos polígonos menores o iguales a un área que se considere que no queda reflejada en la escala de estudio, en nuestro caso fueron polígonos menores o 2 iguales a 600 m

Eliminar los polígonos seleccionados (quedarán incluidos en el polígono mayor, que lo rodee), utilizando la herramienta “eliminate” (ver apartado 11 del anexo). En “Input Layer” se introduce la capa obtenida hasta el momento, con los polígonos que se quieren eliminar seleccionados, y en “Output Feature Class” la ruta para guardar la nueva capa que se creará.

Revisar contrastando con la ortofoto y con el resto de las capas todo el área de estudio para corregir posibles errores.

Con esto habremos obtenido un mapa de susceptibilidad al deslizamiento, completo y ajustado a la realidad. Guía metodológica para la elaboración de mapas de susceptibilidad a movimiento de ladera en la Cuenca del Lago Atitlán Mayo 2012

7. Consideraciones y recomendaciones La metodología planteada en el presente informe, como cualquier modelo matemático, contiene una serie de incertidumbres y posibles fuentes de error en los resultados, debidos principalmente a deficiencias en las fuentes de datos, así como a las incertidumbres de los modelos estadísticos e informáticos. La metodología del método estadístico bivariante aplicada en el presente estudio es una técnica aceptada, ampliamente difundida y aprobada por diferentes científicos. Sin embargo, en nuestro caso de estudio existen ciertas limitaciones como las descritas a continuación:

Las señaladas en cuanto a los errores y limitantes de un modelo.

La estimación de los cálculos de susceptibilidad se encuentran relativizados siempre dentro del área de estudio.

El estudio se ha realizado bajo un único evento climático.

El TIN, y por lo tanto, las capas de pendientes y orientaciones, se han generado a partir de curvas de nivel a 20 metros, con las limitaciones de escala que esto conlleva.

Las recomendaciones de actuación en función del grado de susceptibilidad al deslizamiento, en los mapas elaborados, mediante el presente estudio, son las siguientes:

Zona de Susceptibilidad al Deslizamiento Muy Alta: No es apta para:

Realizar ninguna actividad antrópica (evitar el paso de personas).

Cultivos.

Ganadería.

Extracción minera y/o áridos.

La instalación de infraestructuras viarias, de abastecimiento, saneamiento, eléctricas, telefonía, etc.

Zona de Susceptibilidad al Deslizamiento Alta: Es apta para: -

Reforestación, en las zonas en las que sea posible, mediante estudios previos que planteen las especies adecuadas.

No es apta para:

Construcción de viviendas.

Cultivos.

Ganadería.

Extracción minera y/o áridos.

La instalación de infraestructuras viarias, de abastecimiento, saneamiento, eléctricas, telefonía, etc.

Zona de Susceptibilidad al Deslizamiento Media: Es apta para:

Reforestación, en las zonas en las que sea posible, mediante estudios previos que planteen las especies adecuadas para cada zona.

Cultivos (siempre con técnicas de manejo de conservación de suelos).

Ganadería.

Instalación de infraestructuras viarias, de abastecimiento, saneamiento, eléctricas, comunicación, etc, siempre con la aprobación de estudios previos detallados: geotécnicos, hidrológicos, de riesgos, ambientales, etc. Guía metodológica para la elaboración de mapas de susceptibilidad a movimiento de ladera en la Cuenca del Lago Atitlán Mayo 2012

No es apta para:

Construcción de viviendas.

Extracción minera y/o áridos.

Zona de Susceptibilidad al Deslizamiento Baja: Es apta para:

Reforestación, en las zonas en las que sea posible, mediante estudios previos que planteen las especies adecuadas para cada zona.

Construcción de viviendas, siempre con la aprobación de estudios previos detallados: geotécnicos, hidrológicos, de riesgos, ambientales, etc.

Cultivo con técnicas de manejo de conservación de suelos.

Ganadería.

Extracción minera y/o áridos, siempre con la aprobación de estudios previos detallados: geotécnicos, hidrológicos, ambientales, etc.

Instalación de infraestructuras viarias, de abastecimiento, saneamiento, eléctricas, comunicación, etc., siempre con la aprobación de estudios previos detallados: geotécnicos, hidrológicos, de riesgos, ambientales, etc.

Zona de Susceptibilidad al Deslizamiento Muy Baja: Es apta para: -

Reforestación, en las zonas en las que sea posible, mediante estudios previos que planteen las especies adecuadas para cada zona.

Construcción de viviendas, siempre con la aprobación de estudios previos detallados: geotécnicos, hidrológicos, de riesgos, ambientales, etc.

Cultivos.

Ganadería.

Extracción minera y/o áridos, siempre con la aprobación de estudios previos detallados: geotécnicos, hidrológicos, ambientales, etc.

Cabe destacar que no se recomienda la construcción de viviendas en las zonas de media, alta y muy alta susceptibilidad al deslizamiento. Para la construcción de viviendas en zonas de baja y muy baja susceptibilidad, se recomienda hacer estudios complementarios, ya que:

Dichas zonas pueden estar situadas topográficamente debajo de zonas con una susceptibilidad media, alta o muy alta, por lo que aunque, estas zonas, en sí mismas, no posean susceptibilidad al deslizamiento, pueden verse afectadas por el alcance de los materiales provenientes de los las zonas de alta susceptibilidad.

Dichas zonas pueden estar cercanas o dentro de cauces fluviales, por lo que, aunque la susceptibilidad al deslizamiento en estas zonas sea baja o muy baja, éstas pueden verse afectadas por inundaciones o flujos de lodos o detritos.

Se debe considerar que un cambio del uso de suelo conlleva un cambio en la susceptibilidad al deslizamiento. Por lo tanto, cualquier actuación conlleva una variación de susceptibilidad en la zona, en la mayoría de los casos aumentándola.

En definitiva, los presentes mapas de susceptibilidad al deslizamiento en la Cuenca el Lago de Atitlán son una base orientativa para el análisis de los movimientos de ladera, pero nunca deben ser sustitutivos de estudios en detalle (geotécnicos, hidrológicos, de riesgos, ambientales, etc.), imprescindibles en todas las actuaciones que se planteen realizar dentro de la cuenca del Lago de Atitlán. Guía metodológica para la elaboración de mapas de susceptibilidad a movimiento de ladera en la Cuenca del Lago Atitlán Mayo 2012

Por lo tanto, los mapas de susceptiblidad de la cuenca del lago de Atitlรกn incluyen รบnicamente las รกreas donde puede iniciarse un deslizamiento y no incluye toda el รกrea que puede ser afectada SRU ORV ร XMRV GH HVFRPEURV TXH HVWRV GHVOL]DPLHQWRV SXHGHQ SURGXFLU $VLPLVPR WRGDV ODV iUHDV delimitadas como de susceptibilidad baja pueden estar sujetas a otros tipos de amenaza, tales FRPR LQXQGDFLRQHV R ร XMRV GH HVFRPEURV &XDOTXLHU HVWXGLR GH KDELWDELOLGDG IDFWLELOLGDG DQiOLVLV de riesgo u otros deben complementarse con estudios acerca de las amenazas no consideradas en este trabajo. Ademรกs, de las recomendaciones de actuaciรณn en funciรณn de las condiciones de susceptibilidad a deslizamientos, se recomienda que cada actividad que conlleve el cambio de uso de suelo lleve los avales y autorizaciones que las competencias institucionales y del territorio enmarcan. Principalmente aquellas que tienen injerencia con el Ministerio de Ambiente y Recursos Naturales, Ministerio de Energรญa y Minas, la Coordinadora para la Reducciรณn de Desastres y las diferentes Municipalidades.

Guรญa metodolรณgica para la elaboraciรณn de mapas de susceptibilidad a movimiento de ladera en la Cuenca del Lago Atitlรกn Mayo 2012

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Guerra, A.A., 2010. Climate-related disaster risk in mountain areas: the Guatemalan highlands at the start of the 21st Century. School of Geography and the Environment, University of Oxford. Mansfield College, 281 pp. Guinau, M., 2007. Metodologías para la evaluación de la susceptibilidad a los deslizamientos basadas en el análisis SIG. Aplicación en el NW de Nicaragua. Tesis doctoral. Universidad de Barcelona. España. 206 pp. Handmer y Gruntfest, 2011. Coping with flash floods. (Dordrecht: Published in cooperation with NATO Scientific Affairs Division [by] Kluwer Academic cop.) 322 pp. IGN, 2011. Mapas de amenaza por inestabilidad de ladera, a escala 1:25000. Guatemala. MAGA, 2011. Mapa de Usos del Suelo del departamento de Sololá. Guatemala. Newhal, C.G., 1986. Geology of the lake Atitlán region, western of Guatemala. Dartmouth College, Hanover, NH 03755, U.S.A. Van Westen, C.J., Seijmonsbergen, A.C., Montovani, F., 1999. Comparing landslide hazard maps. Natural Hazards 20, 137 – 158. Varnes, D.J., 1978. Slope movement types and processes. In: Schuster, R.L. and Krizek, RlJ. (eds.) Landslides analysis and control. TRB Special Report 176. Washington, 11-33.

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ANEXO

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Anexo. Herramientas básicas de ArcGIS 9.3 1. CREACIÓN DE CAPAS 1.1. Hacer “clic” en el icono de ArcCatalog: 1.2. En la ventana de la izquierda, seleccionar la carpeta donde se guardará la capa que se está creando (Fig. 41). 1.3. En la ventana de la derecha, una vez ya dentro de la carpeta elegida para la creación de la nueva capa, hacer “clic” con el botón derecho del ratón y marcar la opción de: New> Shapefile. 1.4. Atribuir el nombre de la capa que se quiere crear en la pestaña de “name”. 1.5. Seleccionar el tipo de capa que queremos crear, si será de polígonos, de puntos, etc. 1.6. Elegir el sistema de coordenadas que tendrá la capa, en la pestaña de “edit”. 1.7. Aceptar la operación con el “ok”.

Añadir el nombre de la capa del inventario. En nuestro caso: Inventario_ortofoto_06_natural.

(Q ³IHDWXUH W\SH´ VHOHFFLRQDU ³SRLQW´ \D TXH QXHVWUD FDSD GH inventario será de puntos.

Ventana derecha Ventana izquierda

Seleccionar el sistema de coordenadas. En nuestro caso: GTM

Fig. 41: Ejemplo para la creación de la capa de inventario de deslizamientos.

2. INSERTAR E INICIAR LA EDICIÓN DE CAPAS EN EL PROYECTO 2.1. Con la opción de “Add data”

insertar las capas al proyecto.

2.2. Para empezar a editar una capa hacer “clic” en la pestaña “editor” y en “start editing” (Fig. 42). En el cuadro que aparecerá se seleccionará la ubicación donde se creó la capa con el “ArcCatalog”.

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Seleccionar la ubicación donde se guardó la capa creada con el ArcCatalog

Listado de las capas que hay en cada ubicación.

Fig. 42: Pasos a seguir para el inicio de la edición de una capa.

2.3. Si no aparece el menú editor en nuestra barra de menús generales, habrá que activarlo (Fig. 46). Esta activación se realizará haciendo “clic” derecho con el ratón sobre la barra de menú general y haciendo “clic” encima de “editor”. Estará activada cuando tenga el símbolo de “visto”. Si se vuelve a desactivar, se dejará de visualizar. Esta acción se puede realizar para activar o desactivar las diferentes barras de menús que tiene el ArcGis. MENÚ EDITOR

Barra de menú general

+DFHU ³FOLF´ FRQ HO ERWyQ derecho del ratón.

Fig. 43: Activación del menú editor.

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2.4 Por ejemplo, para iniciar a digitalizar puntos correspondientes a cabeceras de deslizamientos, se utilizarĂĄ la KHUUDPLHQWD Âł6NHWFK 7RROÂ´ HQ OD EDUUD GH PHQ~ editor) (Fig. 44) 6L VH GHVHD ERUUDU DOJ~Q SXQWR VHOHFFLRQDU FRQ HO Âł(GLW 7RROÂ´ el punto en cuestiĂłn y, eliminarlo con el botĂłn de ÂłVXSULPLUÂ´ GH QXHVWUR WHFODGR

Edit Tool Fig. 44: LocalizaciĂłn de las principales herramientas de ediciĂłn.

2.5. Recuerden guardar cada cierto tiempo los cambios que se van UHDOL]DQGR GHV GH OD SHVWDxD ÂłHGLWRUÂ´ (Fig. 45), donde se guardarĂĄn los cambios realizados en las diferentes capas; y des de la pestaĂąa JHQHUDO GH ÂłJXDUGDUÂ´ , donde se guardan las modificaciones UHDOL]DGDV HQ HO ÂłGDWD IUDPHÂ´ HVSDFLR GRQGH VH DOPDFHQDQ \ RUJDQL]DQ las capas .

Fig. 45: LocalizaciĂłn de la pestaĂąa para guardar los cambios realizados en las diferentes capas.

AĂ&#x2018;ADIR COLUMNAS A LA TABLA DE ATRIBUTOS

3.1. Para desplegar la tabla de atributos de una capa, situarse encima de la capa en cuestiĂłn y con un ÂłclicÂ´ GHUHFKR VHOHFFLRQDU OD RSFLyQ GH ÂłOpen Atributte TableÂ´ )LJ Hacer â&#x20AC;&#x153;clicâ&#x20AC;? derecho sobre la capa en la que se quieren aĂąadir los nuevos campos.

Fig. 46 8ELFDFLyQ GH OD RSFLyQ ÂłOpen Atribute TableÂ´

3.2. Para aĂąadir columnas a la tabla de atributos VHOHFFLRQDU OD RSFLyQ GH ÂłAdd FieldÂ´ GHQWUR GH OD SHVWDxD ÂłOptionsÂ´ (Fig. 47).

GuĂa metodolĂłgica para la elaboraciĂłn de mapas de susceptibilidad a movimiento de ladera en la Cuenca del Lago AtitlĂĄn Mayo 2012

Fig. 47: Opción para añadir columnas (“add field”) en la tabla de atributos.

3.3. Rellenar la ventada de “Add Field” según se muestra en la figura 51. Si se está en modo “edición” la opción de “Add Field” no estará activada. La activación (start editing) o desactivación (stop editing) se realiza mediante la pestaña “editor” (véase apartado 2.2.).

Introducir el nombre del campo a crear

Tipo de campo

Fig. 48: Campos a rellenar para la creación de una columna.

La elección del tipo de campo en modo “float”, “text”, “double”, “short integer”, “long integer” o “date” dependerá de las características de los datos a introducir. Tanto el modo “float” como el “double” son de carácter decimal, siendo el “double” el de más precisión. La escala indica el número de cifras tras la coma y la precisión el número total de cifras. El modo “short integer” se utilizará para campos con valores que contengan hasta cuatro cifras y el “long integer” para valores enteros de hasta nueve cifras.

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4. BÚSQUEDA DE HERRAMIENTAS CON EL “ARCTOOLBOX” El ArcToolbox es una extensión del ArcGis que proporciona múltiples herramientas de análisis. La búsqueda de las diferentes herramientas se puede realizar de dos maneras diferentes (Fig. 49): . En la pestaña “favorites” buscar la 4.1. Hacer clic en el icono del ArcToolbox: herramienta en cuestión mediante los diferentes desplegables y hacer doble clic para acceder a ella. Para utilizar esta opción debemos tener una idea aproximada de la localización de nuestra herramienta. 4.2. Hacer clic en el icono del ArcToolbox: . En la pestaña “Index” introducir el nombre de la herramienta que buscamos. Saldrán una serie de opciones ordenadas alfabéticamente. Hacer doble clic en la que interesa. Desde la pestaña “Index” se llega de manera más rápida a la herramienta que buscamos.

Fig. 49: En esta figura se muestran los dos métodos para la búsqueda de las diferentes extensiones del ArcToolBox.

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5. CLIP ANALYSIS (ArcToolbox) Con esta herramienta se conseguirá recortar una capa vectorial (“input features”) según el área de otra capa (“clip features”) (Fig. 50). La capa resultante (“output feature class”) será el área coincidente entre las capas introducidas en las pestañas de “input features” y “clip features”. 5.1. Buscar la opción de “clip analysis” dentro del ArcToolbox (véase el apartado anterior). 5.2. Rellenar según la siguiente figura:

Seleccionar la capa vectorial a la que se le GHVHD KDFHU HO ³FOLS´

Introducir la capa que tiene el límite del área de estudio. Introducir el nombre que se quiera para la capa resultante del ³FOLS´ \ HOHJLU VX XELFDFLyQ

Fig. 50: Campos a rellenar en la herramienta del “clip analysis” (del ArcToolBox).

6. MODIFICAR POLÍGONOS DE UNA CAPA VECTORIAL (sketch tool y trace tool) 6.1. Hacer clic en la opción de “Start Editing” de la pestaña “editor” (menú editor) (figura 51). Si no se visualiza la barra de menú editor, se deberá activar (véase apartado 2.3. de este mismo anexo). 6.2. En la pestaña “target”, seleccionar la capa que se quiere modificar. MENÚ EDITOR

Pestaña editor Fig. 51: Menú editor.

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6.3. Mediante las opciones “sketch tool” y “trace tool” dibujar las áreas que faltan (Fig. 52).

Sketch Tool

Trace Tool Fig. 52: Ubicación de las principales herramientas de edición.

Para crear polígonos, y que sus contornos coincidan exactamente con polígonos preexistentes en la capa que se está modificando, se han de seguir los siguientes pasos: -

Seleccionar todos los polígonos que rodearán al polígono (Fig. 53) que se quiere dibujar, mediante el “edit tool”: Para seleccionar más de un polígono a la vez, se deberá hacer la selección con la tecla “shift” del teclado presionada.

Fig. 53: Selección de los polígonos que se utilizarán para la creación del nuevo polígono.

para reseguir el contorno de los polígonos Marcar la opción de “tracetool” seleccionados y hacer clic en el vértice más externo (1) del polígono B. Reseguir todo el contorno hasta el vértice más externo (2) del polígono A y hacer clic (Fig. 54).

Fig. 54: Utilización de la herramienta “tracetool”.

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Marcar la opción de “sketch tool” y acabar de digitalizar haciendo “clics”. Una vez dibujado el polígono finalizaremos la edición haciendo “doble clic” (Fig. 55).

Fig. 55: Creación de un polígono mediante la herramienta de “tracetool” “sketchtool”.

6.4. Por último, añadir a la tabla de atributos las características del nuevo polígono creado. También se puede añadir a otro polígono mediante la opción “merge” (pestaña editor, véase apartado 7 de este anexo). 7. MERGE (menú editor) 7.1. Seleccionar los polígonos, de la misma capa, que se quieren unir. Esta selección se realiza mediante el “edit tool”: Si se quieren juntar polígonos de capas diferentes se utilizará la herramienta de “union” (véase apartado 10 de este anexo). 7.2. La selección de los diferentes polígonos se puede realizar desde la tabla de atributos o directamente seleccionándolos encima de nuestra ventana de trabajo. Para seleccionar más de un polígono a la vez presionar la tecla “shift” e ir seleccionando los diferentes polígonos. 7.3. Una vez hecha la selección, hacer clic en la opción “merge” (en la pestaña “editor”) (Fig. 56). Fig. 56: Ubicación de la herramienta de “merge”.

7.4. En la ventana obtenida al hacer clic en la opción de “merge”, seleccionar el polígono al que se quiere unir los demás (Fig. 57). El polígono que se está seleccionando será aquel que cambie de color en nuestra ventana de trabajo, al seleccionarlo en la tabla de “merge”.

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Se seleccionará en azul el polígono al que se añadirán los demás.

En esta ventana saldrán todos los polígonos que se han seleccionado. Fig. 57: Ventana de la herramienta “merge”.

8. SNAPINNG Al dibujar diferentes polígonos, hay que tener en cuenta, que para un buen acoplamiento de los contornos de las diferentes figuras hay que activar la opción del “snapinng”. Si no se activa esta opción, a simple vista nos puede parecer que las diferentes figuras encajan, pero al hacer zoom nos daremos cuenta que no encajan exactamente (Fig. 58).

Fig. 58: Comparación del límite entre dos polígonos. Los polígonos del dibujo de la izquierda han sido creados con la opción del “snapinng” desactivada; y los de la derecha, con la opción del “snapinng” activada.

Para evitar esto tendremos que activar la opción de “snapping” (Fig. 59). Ésta se encuentra en la pestaña de “editor”. Seleccionar las capas entre las cuales queremos tener esta precisión al editar. De esta manera conseguiremos que al dibujar, los nuevos nodos coincidan con los vértices del polígono preexistente.

Fig. 59: Ventana del “snapinng” desplegada.

Cuando se tiene activado el “snapping”, al pasar por encima de los vértices de los polígonos aparece el siguiente mensaje: “nombre de la capa a la que pertenece el polígono: Vertex” (Fig. 60). Esto te indica, que si dibujas con el “sketch tool”, en ese momento crearás un vértice justo encima del vértice del polígono preexistente.

Fig. 60: Mensaje que se muestra al pasar por encima de un vértice, cuando se tiene la opción de “snapinng” activada.

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9. CLIP ANALYSIS (menú editor) Cuando se quiere recortar el área del polígono de otra capa, se deberá hacer un “clip” (pestaña “editor”). A continuación, se muestra un ejemplo práctico. Las capas que se utilizarán para el ejemplo son las que se muestran en la figura 61:

CAPA 1

CAPA 2

Fig. 61: Capas utilizadas para ejemplificar la utilización del “clip analysis”.

El objetivo es recortar a la capa 2 los polígonos rosados de la capa 1. 9.1. Seleccionar los polígonos rosados (correspondientes al número 1, en la tabla de atributos) de la primera capa (Fig. 62) que harán de “áreas sin información” en la segunda capa.

Fig. 62: Selección de los polígonos que quieren ser recortados en la capa 2.

9.2. Asegurarse que se está en “modo edición” y que en la pestaña “target” (del menú editor) está seleccionada la capa 1. En esa pestaña siempre deberá que seleccionarse la capa a la que se le van a realizar las modificaciones (Fig. 63).

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Fig. 63: Recordatorio: para realizar cualquier modificación en una capa el “modo edición” debe estar activado y tener en la pestaña “target” la capa que se quiere modificar.

9.3. Hacer un “merge” (véase apartado 7 de este anexo) con los polígonos seleccionados (figura 63). Si no se realiza el “merge” no se podrá realizar el “clip”. 9.4. Realizar el “clip” (pestaña editor). Marcar la opción de “discard the area that intersects” (Fig. 64).

Fig. 64: Herramienta de “clip”, de la pestaña editor.

En la capa 2 se habrán recortado las áreas que se seleccionaron de la capa 1 (Fig. 65).

Fig. 65: Aspecto de la capa 2, una vez se le realizó el “clip” con los polígonos rosados de la capa 1.

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10. UNION (pestaña editor) La filosofía de esta herramienta es unir polígonos de una capa a polígonos de otra capa. Para ejemplificar el procedimiento se utilizarán las mismas capas que en el apartado anterior. El objetivo es unir los polígonos rosados de la capa 1 al polígono C de la capa 2 (Fig. 66).

CAPA

CAPA 2 Fig. 66: Capas utilizadas para ejemplificar la herramienta “union”. 10.1. Realizar un “clip” para que los polígonos rosados de la capa 1 recorten el área que ocupan en la capa 2. Para realizar este paso, aplicar el procedimiento explicado en el apartado anterior. 10.2. Aplicar la herramienta de “union”. Seleccionar el polígono rosado de la capa 1 y el polígono C de la capa 2. A continuación, seleccionar “union” (de la barra editor) (Fig. 67). Asegurarse que en la pestaña “target” se tiene seleccionada la capa 1. En esa pestaña siempre tendrá que seleccionarse la capa a la que se le van a realizar las modificaciones. modificaciones.

Fig. 67: Ubicación de la herramienta “union”.

Se habrá obtenido un nuevo polígono (color lila), incluido en la capa 2, que corresponderá a los polígonos rosados de la capa 1 y al polígono C de la capa 2 (Fig. 68). Este nuevo polígono deberá unirse al polígono C mediante un “merge”.

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Polígono que corresponde a los polígonos rosados de la capa 1 y al polígono C de la capa 2.

Fig. 68: Figuras que muestran el polígono resultante (color lila) de la unión entre los polígonos rosados de la capa 1 y el polígono C de la capa 2.

Realizar un “merge” entre el polígono que se acaba de crear (el de color lila) y el polígono C. De esta manera el polígono de color lila tendrá los atributos del polígono C de la capa 2 (Fig. 69).

Fig. 69: Aspecto de la capa 2, una vez realizado el “merge” entre el polígono C y el polígono resultante de la unión.

11. HERRAMIENTA “ELIMINATE” (del ArcToolBox) Esta herramienta se utiliza para eliminar polígonos, incluyéndolos en su polígono colindante de mayor tamaño. Los pasos a seguir son los siguientes: 11.1. Seleccionar los polígonos que se quieren eliminar de nuestro dibujo. 11.2. Seleccionar la herramienta de “eliminate”, del ArcToolBox (para buscarla seguir los pasos explicados en el apartado 4 de este anexo). 11.3. Rellenar el cuadro de esta herramienta de la manera siguiente: - En la pestaña de “input layer”, seleccionar la capa en la que tenemos los polígonos seleccionados. -

En la pestaña de “output feature class”, seleccionar la ubicación donde se quiere guardar la capa resultante del “eliminate” y añadir el nombre de esta nueva capa.

En la capa resultante tendremos todos aquellos polígonos, que se seleccionaron en un inicio, incluidos en su polígono colindante de mayor tamaño.

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