Figura 7. Flujograma método implementado

Figura 7. Flujograma método implementado.

3.2.1 Recolección de información existente

En la modelación del mapa digital de suelos para el municipio de Ovejas del departamento de Sucre, se utilizaron los siguientes datos temáticos y cartográficos:

 Estudio general de suelos y zonificación de tierras del departamento de Sucre a escala 1:100,000 del IGAC del año 1998.

 Base de datos de clima del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios

Ambientales de Colombia (IDEAM, 2015).

 Base de datos de áreas homogéneas, predial y zonas físicas del departamento de sucre del IGAC del año 2010.

 Imágenes de Google Earth (2016).

 Imagen de satélite Landsat TM+5, con resolución espacial de 30 metros del año 2009.

 Software: ArcGIS 10.1, SoLIM (2013), Google Earth (2016)

Los datos son empleados para la obtención de capas temáticas como delimitación de área de estudio, topografía, división política-administrativa, red vial, sistema de drenaje, cobertura vegetal, geología, uso de suelo, clima y cascos urbanos locales y obtención de capas de polígonos de unidades cartográfica de suelos.

3.2.2 Análisis de componentes principales

El análisis de los componentes, mediante la aplicación del método SoLIM, consiste en separar los elementos básicos de la información, mediante el uso de los SIG y caracterización de variables ambientales, empleando técnicas estadísticas de síntesis de la información o reducción de la dimensión (número de variables) creando una matriz de correlación.

Mediante el uso de los SIG se realiza el procesamiento de la cartografía digital del área de estudio, apoyado con los datos cartográficos y temáticos, fotografías aéreas e imágenes satelitales recolectados con la finalidad de identificar, reconocer y separar formas de la superficie terrestre o geoformas a diferentes niveles de detalle para la clasificación de suelos como lo plantea Malagón Castro (1998).

Las capas que se generan mediante la aplicación de SoLIM se presentan en formato *.3dr, haciendo necesario convertir la información recolectada en formatos *.shp *.grid y *ascci a formato *.3dr

El enfoque de geopedologia, según Zinck (1988), plantea que existen relaciones entre suelo y paisaje, sin especificar la naturaleza del paisaje en consideración (topográfico, ecológico, biogeográfico, geomorfológico). Las geoformas cubren tres de los factores de formación de suelos reconocidos en la ecuación de Jenny (1941), a saber: la topografía (relieve), la naturaleza del material parental, y la edad relativa (morfoestratigrafía), es así como el contexto geomorfológico se convierte en una herramienta particularmente idónea para la cartografía de suelos y para entender su formación.

Las variables a caracterizar están basadas en la ecuación de formación del suelo

(Jenny, 1940, citado por Malagón Castro, 1998), donde el suelo es función del clima, el relieve, el material parental, los organismos y el tiempo. Siendo el tiempo el único factor variable y los demás constantes, es decir, que la variación de cualquier propiedad del suelo depende exclusivamente del tiempo.

a) La información del suelo se obtiene por medio de una capa de información vectorial que contiene las UCS, elaborada por el IGAC para el estudio semidetallado de suelo del departamento de Sucre (IGAC, 1998), delimitadas por expertos edafólogos siguiendo el patrón de suelo-paisaje a escala 1:100.000.

b) La información del clima se logra con una capa vectorial de precipitación promedio interanual y una de temperatura promedio interanual (IDEAM, 2015; IGAC, 2010) respectivamente, interpolada bajo la técnica de la distancia inversa ponderada (IDW).

c) Los organismos se contemplan con el uso de la tierra e índice normalizado de vegetación, a partir del archivo actualización digital de áreas homogéneas de tierras (IGAC, 2013).

d) El relieve es uno de los parámetros principales que se deriva de la relación suelopaisaje. Con este parámetro se obtiene el modelo de elevación digital que se maneja mediante un conjunto de datos numéricos que describe la distribución espacial de altitud del área de estudio contenido en modelos digitales de elevación (DEM) de 30 y 90m, obtenido de un sensor Landsat. A partir de los DEM, es posible construir un conjunto de modelos digitales que representan parámetros de la tierra o variables derivados de la topografía (la pendiente, geoforma, curvativa, orientación, convexidad, variabilidad de la superficie o rugosidad). Estos parámetros de la tierra se obtienen haciendo uso del análisis digital del terreno el cual se encuentra inmerso en SoLIM 5.0 como un módulo de aplicación.

e) El material parental se obtiene extrayendo la capa de unidades cartográficas de suelos del estudio general de suelos y zonificación de tierras de sucre (IGAC, 1998).

Una vez definidas las variables para la aplicación del modelo de disgregación, se realizan los respectivos análisis estadísticos.

Se analizan todos los factores formadores del suelo en la disgregación de polígonos, reclasificando las capas primarias y derivadas, generando así un listado de mapas para el análisis de varianza-covarianza y componentes principales de correlación.

Para determinar que covariables representan mejor el modelo de desarrollo del suelo, se elaboró una matriz de correlación de los factores formadores del suelo (Jenny, 1941), utilizando herramientas SIG y softwares como QGIS, ArcGIS.

Los rangos escogidos para establecer el tipo de fuerza entre las covariables se estableció como sigue: Relación 1.0 a -0.5 o 1.0 a 0.5 presenta una fuerza de relación alta, 0.5 a -0.3 o 0.3 a 0.5 una fuerza de relación media, -0.3 a -0.1 o 0.1 a 0.3 una fuerza de relación baja y -0.1 a 0.1 ninguna o una fuerza de relación muy baja (Restrepo y González, 2007).

Las covariables que presenten una baja correlación son seccionadas e incluidas en el modelo SoLIM, esta metodología coincide con el modelo de inferencia suelo-paisaje desarrollado por Shi, Zhu, Burt, Qi y Simonson, (2004).

3.2.3 Aplicación del paquete de inferencia espacial

Luego de realizar el análisis estadístico convalidado con análisis bibliográfico, citado en el estudio de caso basado en aplicación de lógica difusa para el mapeo de suelos (Shi et al., 2004), se procede a preparar las capas de información para su aplicación al modelo SoLIM.

En este proceso, se utiliza el modelo de inferencia suelo-paisaje SoLIM, el cual se desarrolla bajo la lógica difusa (fuzzy), la cual se compone de las siguientes fases (Tacam, 2010):

a) Relación de conjunto de suelos que integra la organización de los datos y agrupamiento de suelos: primero es necesario organizar los tipos de suelos identificándolos de acuerdo a las características que lo conforman, de manera que queden recopilados bajo el concepto de agrupación en conjuntos de suelos que se suceden topográficamente y se originan de un mismo material parental, es decir asociando la genética del suelo con el relieve.

b) Alistamiento de las capas de variables ambientales: preparación de los datos en formato compatible con el modelo de SoLIM, donde se utiliza el software 3dMapper (convertir los archivos*. tiff o *.grid obtenidos en formato *.ascci, *.3dr y *.3dm).