Vol. 5 Núm. 11 Suplemento CICA Multidisciplinario

Enero-junio 2021

MARCO METODOLÓGICO DE SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA APLICADO EN LAS PARROQUIAS SANTA ROSA DE FLANDES Y JESÚS MARÍA, NARANJAL, GUAYAS, ECUADOR

METHODOLOGICAL FRAMEWORK OF GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS APPLIED IN THE PARISHES OF SANTA ROSA DE FLANDES AND JESÚS MARÍA, NARANJAL, GUAYAS, ECUADOR

QUADRO METODOLÓGICO DOS SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA APLICADOS NAS PARÓQUIAS DE SANTA ROSA DE FLANDES E JESÚS MARÍA, NARANJAL, GUAYAS, EQUADOR

AUTORES

Ider Alfonso Moran Caicedo[1]    autor de correspondencia imoran@uagraria.edu.ec

Universidad Agraria del Ecuador

Víctor Manuel Figueroa[2]   email: vfigueroa@fa.luz.edu.ve

Universidad del Zulia Maracaibo, Venezuela

 Recibido: 19/03/2021  Aceptado: 28/05/2021  Publicado: 30/06/2021

RESUMEN

Los avances de las actividades humanas principalmente las producciones de alimentos han llevado al desgaste  más intensivo de la tierra y colocándolo en niveles críticos, esta actividad unida a otras como la expansión demográfica entre otras, requiere de la intervención gubernamental, quienes tienen el deber de realizar los Planes de Ordenamiento Territorial (PLOT) y la planificación del uso del suelo (PLUS), para darle el aprovechamiento eficiente y adecuado a todas las regiones del Ecuador. En este caso se presenta una propuesta de metodología de Sistemas de Información Geográfica (SIG), que se está aplicando en las Parroquias Santa Rosa de Flandes y Jesús María, cantón Naranjal, provincia del Guayas, Ecuador, la misma que esta  descrito por la ONU adaptada a las condiciones de nuestro país. Este diseño aplica para investigaciones no experimentales de manera transeccional – correlacional/causales de tipo descriptiva porque detallaban las relaciones entre variables con enfoque epistemológico Empírico – inductivo, enfocando su desarrollo  en cuatro fases: preliminar, de laboratorio, de campo y procesamiento de datos, donde se ejecuta todo el procedimiento metodológico para medir variables tales como precipitación, temperatura, humedad relativa, velocidad del viento, fertilidad natural, textura, pendiente/topografía, geoformas, tipos de uso, vegetación, tenencia de la tierra, composición de la población agrícola, laboreo de la tierra, que luego mediante el análisis y clasificación permita una  planificación y ordenamiento territorial local, para darle el uso adecuado y resguardar el ambiente con un  tratamiento sostenible a través del tiempo, aprovechando sus beneficios a la producción.

PALABRAS CLAVE: SIG, ordenamiento territorial, cantón Naranjal, uso del suelo, protección ambiental

ABSTRACT

The advances of human activities mainly food productions have led to the more intensive use of land and placing it at critical levels, this activity together with others such as demographic expansion and many more, requires government intervention, who have the duty to carry out the Land Use Plans (PLOT) and land use planning (PLUS),  to give the efficient and adequate use to all regions of Ecuador. In this case, a proposal for a Geographic Information Systems (GIS) methodology is presented, which is being applied in the Parishes of Santa Rosa de Flandes and Jesús María, Naranjal canton, Guayas province, Ecuador, which is a modification of the one described by the UN adapted to the conditions of our country. This design applies to non-experimental research in a transsectional - correlational / causal descriptive type because it will describe the relationships between variables with empirical - inductive epistemological approach, carried out in four phases: preliminary, laboratory, field and data processing, where the entire methodological procedure is developed to measure variables such as precipitation, temperature, relative humidity, wind speed, natural fertility, texture, slope / topography, geoforms, types of use, vegetation, land tenure, composition of the agricultural population, tillage of the land, which then through analysis and classification allows planning and national land management to give it the proper use and protect the environment over time taking advantage of its benefits to production.

KEY WORDS: GIS, land use planning, Naranjal canton, land use, environmental protection.

RESUMO

Os avanços das atividades humanas, principalmente a produção de alimentos, têm levado ao desgaste mais intenso do solo e colocando-o em níveis críticos, esta atividade em conjunto com outras como a expansão demográfica, entre outras, requer intervenção governamental, que tem o dever de realizar. Planos de Uso da Terra (PLOT) e Planejamento do Uso da Terra (PLUS), para dar um uso eficiente e adequado a todas as regiões do Equador. Neste caso, é apresentada uma proposta de metodologia de Sistemas de Informação Geográfica (SIG), que está sendo aplicada nas Paróquias de Santa Rosa de Flandes e Jesús María, cantão de Naranjal, província de Guayas, Equador, a mesma descrita pela ONU adaptada a as condições do nosso país. Este desenho aplica-se a investigações não experimentais de forma transeccional - correlacional / causal do tipo descritivo, pois detalham as relações entre as variáveis ​​com uma abordagem epistemológica empírica - indutiva, focando o seu desenvolvimento em quatro fases: preliminar, laboratório, campo e processamento de dados , onde Todo o procedimento metodológico é realizado para medir variáveis ​​como precipitação, temperatura, umidade relativa, velocidade do vento, fertilidade natural, textura, declive / topografia, geoformas, tipos de uso, vegetação, posse da terra, composição da população agrícola, cultivo do solo, que então, através de análise e classificação, permite o planejamento e ordenamento territorial local, para dar-lhe o uso adequado e proteger o meio ambiente com um tratamento sustentável ao longo do tempo, aproveitando seus benefícios para a produção.

PALAVRAS-CHAVE: SIG, planejamento do uso da terra, cantão de Naranjal, uso da terra, proteção ambiental

INTRODUCCIÓN

Uno de los componentes de este ambiente es el suelo, recurso fundamental para la vida en el planeta, sin embargo, las presiones humanas sobre él están llegando a términos críticos. En este sentido, una mayor degradación de suelos productivos impactará en la estabilidad de precios de los alimentos y lentamente estimulará  el aumento de la pobreza. En este escenario, el deterioro es previsible, sin embargo se podría gestionar de forma adecuada el suelo, para garantizar  la provisión de alimentos y de esta manera  se convierta en un mecanismo adecuado para la regulación del clima y una vía para sostener los servicios de los ecosistemas y agroecosistemas (FAO, 2015).

Ecuador tradicionalmente ha sido considerado un país particularmente agrícola con tierras fértiles, las cuales han permitido la producción de alimentos y contribuyen a mejorar la seguridad alimentaria y calidad de vida de la población. En la realidad, la situación es contraria; la intervención de los ecosistemas, ha fracasado, ya sea por falta de políticas claras, manejo inadecuado de los agroecosistemas creados, o especialmente porque el ecosistema intervenido, no ha dado una respuesta favorable a las condiciones de manejo (Calvache, 2014).

Entre esas condiciones se hace evidente la carencia de zonificación de las áreas destinadas a las actividades agrícolas, que deberá incluir la caracterización edafoclimática, agroecológica, biofísica y socioeconómica, quienes permitirán el diagnóstico de cómo será el manejo de las áreas marginales y determinar la existencia de subutilización de superficies aptas para la ejecución de actividades agropecuarias (Calvache, 2014).

La actividad agrícola en general está fuertemente vinculada al clima, condiciones físico-geográficas, suelo y la disponibilidad del agua. De forma particular, conocer la cantidad de lluvia, la humedad, las temperaturas máximas y mínimas del ambiente, las horas de sol, las propiedades físicas y químicas del suelo, la calidad del agua superficial y subterránea, y otras variables, proporcionan la información necesaria para identificar las potencialidades y limitaciones de cada zona. De igual manera, los componentes del clima, suelo y agua se caracterizan por poseer una variación témporo-espacial condicionada por distintos factores fisiográficos como la altitud, la latitud, el relieve y la posición geográfica (Alva y Beraun, 2013).

En las condiciones actuales, la planificación y ordenamiento del uso de la tierra, se convierte en una herramienta útil y necesaria para la planificación eficiente del uso de las tierras en función de la sostenibilidad social, económica y ecológica. Es por ello que, la actividad agrícola debe ser planificada y ejecutada en correspondencia con la caracterización de los componentes bióticos y abióticos de la biosfera que permitan conocer la compatibilidad entre las exigencias de los cultivos y las condiciones agroecológicas del área, este propósito se alcanza con los estudios de zonificación agroecológica (Suarez, 2014).

La Zonificación Agroecológica (ZAE), permite darle respuesta al problema generalizado de realizar cambios en el uso de la tierra sin considerar la aptitud agroecológica de la misma, así como para evitar problemas generalizados de subutilización y sobreutilización de la tierra. El desarrollo de los cultivos depende esencialmente del efecto de un conjunto de factores bióticos y abióticos que influyen en sus procesos vitales, como las variables edafoclimáticas, fisiográficas y las condiciones agroecológicas de una región específica, juegan un rol trascendental en los diferentes procesos fisiológicos que se desarrollan en los mismos y que determinan su productividad; por tanto, el establecimiento de los cultivos en áreas caracterizadas mediante la ZAE permitirá definir agroecosistemas que compensen las exigencias ecofisiológicas, garanticen la expresión de su potencial genético y el rendimiento de los cultivos. (MAGAP, 2007: Suarez, 2014).

MATERIALES Y MÉTODOS

Diseño

Este diseño aplica para investigaciones no experimentales de manera transeccional – correlacional/causales de tipo descriptiva porque se describirán las relaciones entre variables con enfoque epistemológico Empírico – inductivo porque se representan patrones de regularidad o frecuencia donde se genera conocimiento a través del descubrimiento. La investigación no experimental es sistemática y empírica; en la que las variables independientes no se manipulan porque ya han sucedido (Figura 1). Las inferencias sobre las relaciones entre variables se realizan sin intervención o influencia directa y dichas relaciones se observan tal y como se han dado en su contexto natural (Sampieri y col. 2014).

Figura 1. Diseño de investigación no experimental transeccional-correlacional/Causales

Fuente: Propia

Proceso a seguir

El proceso de la investigación se desarrollará en cuatro fases (Figura 2):

Fase preliminar: se define el problema, las interrogantes y los objetivos de la investigación. Se define la ubicación del área de estudio y la revisión documental respectiva.

Fase de laboratorio: se elabora la cartografía básica del área de estudio y se recopila información acerca del requerimiento edafoclimático de los cultivos de la zona.

Fase de campo: consiste en la delimitación del área de investigación, tiene como propósito el diseño de muestreo del suelo, ubicación de las estaciones meteorológicas para el registro de datos climatológicos y la caracterización económica del área de interés. En esta fase se generan datos necesarios para la siguiente fase.

Procesamiento de datos: en esta fase se utiliza la metodología de la FAO modificada para la Zonificación Agroecológica, donde intervienen los parámetros obtenidos en el paso anterior, entre ellos el tipo de uso de tierras, el inventario de recursos de tierra y la evaluación de la aptitud de tierras. Finalmente se procederá al análisis de resultados y generación de un informe que sirva como base para elaborar Planes de Ordenamiento Territorial (PLOT) sustentables.

Figura 2. Diagrama de fases del proceso                   

Fuente: Propia

Área de estudio

Este proyecto se está ejecutando en las parroquias Santa Rosa de Flandes y Jesús María, cantón Naranjal, Provincia del Guayas, Ecuador, en una sección de 42 Km de longitud por 1600 m de ancho del río Naranjal, ubicado entre las coordenadas del punto más alto, 60 msnm, 17M 667492E 9714397N; en el punto más bajo con 2 msnm y 645210E 9708193N; abarcando un área de 7.770 ha. (Figura 3).

Figura 3. Ubicación relativa de zona de estudio

Fuente:Portpia

En el área delimitada se establecen puntos cada 3.200m a lo largo del río y se trazan dos transectos de 800 m a ambos márgenes (Figura 4), donde se toman los datos de las variables en estudio de acuerdo a la siguiente secuencia de actividades:

Muestreo de suelos

Realizar la toma de muestras de suelos en 55 puntos georreferenciados respectivamente a una profundidad de 30 cm, cubriendo una distancia de 3.200 m a ambos lados del río Naranjal es así que el área de influencia es de 7.770 has.

Determinar altitud, pendiente.

Utilizando un equipo con Sistema de Posicionamiento Global (GPS) se tomará lectura de cada punto del transecto donde se realizará la toma de muestra de suelos.

Aparatos e implementos a utilizar

Colocación de dos estaciones meteorológicas portátiles AcuRite 01540M con 5 sensores que tienen un radio de cobertura de 6Km, la misma que posee una frecuencia de lectura de sensores cada cinco minutos de manera automática, atributo que nos permite descargar en una base de datos editable y que registran tomarán los siguientes datos:

Temperatura (grados centígrados).

Resultante del promedio de la suma de las temperaturas media mensuales

Precipitación acumulada (mm).

En meteorología, es la forma, intensidad y cantidad en la que el agua cae a la superficie terrestre (Yánez et al., 2019).

En el área de influencia de estudio por su geoforma existe un rango de precipitación entre 900 – 2300 mm/año.

Humedad relativa (%).

Es la cantidad de vapor de agua presente en el aire expresada como un porcentaje (%HR -o RH en inglés-) de la cantidad necesaria para lograr la saturación a esa temperatura.

Velocidad del viento (Km/h).

La velocidad del viento mide la componente horizontal del desplazamiento del aire en un punto y en un instante determinados. Se mide mediante un anemómetro, y la unidad de medida es habitualmente metros por segundo (m/s). Las ausencias de viento se denominan calmas.

Dirección del viento (Azimut).

La dirección del viento informa la dirección de desplazamiento desde su punto de origen. Existen ocho direcciones principales son: Norte (N), Noreste (NE), Este (E), Sureste (SE), Sur (S), Suroeste (SO), Oeste (O) y Noroeste (NE)

Evapotranspiración anual

Es la pérdida de humedad de una superficie por efectos de evaporación de forma directa junto a la transpiración de la vegetación presente (Allen et al., 2006).

Este rango se encuentra entre los 1400 y 1700 milímetros anuales.

Figura 4. Diseño de muestreo

Fuente: propia

Las estaciones portátiles carecen de sensores para la medición de la evapotranspiración, por lo tanto, la FAO considera que en los trópicos, donde la temperatura es rara vez un factor limitante, excepto a grandes alturas, Si no se dispone de los datos necesarios para el cálculo de la ETp, se puede estimar mediante correlaciones validadas con la altitud (ej. De Pauw, 1987); o, en zonas llanas, mediante interpolación lineal desde las estaciones limítrofes (ej. Schalk, 1990; Radcliffe, Tersteeg & De Wit, 1992).

Análisis físico-químico del suelo

En las muestras recolectadas se realizarán las siguientes determinaciones:

pH según Henríquez y Cabalceta (1999)

Materia orgánica oxidable mediante el método rápido de Walkley y Black (1934)

La textura se realizará por el método hidrómetro de Bouyouco (1962)

La concentración de macro y micro nutrientes usando la técnica de espectrometría de absorción atómica (Perklin Elmer Analyst 700)

Análisis según la georreferenciación

Con el referenciación geográfico instrumental se determinará el desnivel en los puntos de toma de muestras según Gallego y Sánchez (2013).

Geoformas

Siguiendo a Vargas (2009) quien manifiesta en la Guía para la descripción de suelos de la FAO, que cualquier característica sobre la superficie terrestre formado por procesos naturales que se presenten a través de un rasgo físico, se define como geomorfología de suelos; donde el criterio más importante para la medición de este aspecto es el pendiente dominante seguido por la intensidad del relieve.

Uso de la tierra

Con base en el proceso escrito por Vargas (2009), se define que el uso de tierra es la ocupación que esta tiene en el momento de la evaluación, el mismo que puede ser de uso agrícola o no.

Cultivos

Para el registro de datos referente a los cultivos, igualmente Vargas (2009) expresa que se denominan cultivos a las plantas que se siembran por los réditos económicos que representan. Esta información es importante porque  da una idea de la naturaleza de la alteración del suelo como resultado de las prácticas de manejo, así como de los requerimientos de nutrientes y manejo de suelos por parte de estos.

Dimensión socio-económica

En esta dimensión se mediarán variables como: clases y niveles de producción, tenencia de la tierra, composición de la población agrícola y laboreo de la tierra. Para este efecto se utilizarán técnicas de recolección de información como encuestas y entrevistas que serán soportadas con la información generada por el Gobierno ecuatoriano.

Operacionalización de las variables.

La operacionalización de variables es un proceso lógico de desagregación de los elementos más abstractos –los conceptos teóricos–, hasta llegar al nivel más concreto, los hechos producidos en la realidad y que representan indicios del concepto, pero que podemos observar, recoger, valorar, es decir, sus indicadores. Según Latorre, del Rincón y Arnal (2005)., este proceso “consiste en sustituir unas variables por otras más concretas que sean representativas de aquellas”. En la tabla 1, se muestra el proceso lógico de simplificación de las variables llevado a cabo en este estudio.

Fuente: Propia

RESULTADOS

Puesto que las condiciones descritas a través de cada una de las variables promueven al desarrollo de diferentes actividades de desarrollo rural que mantengan el barómetro de la sustentabilidad en un equilibrio permanente, donde se fusionen especialidades de estudio que incluyan herramientas (planimetría, fotogrametría, cámaras multiespectrales, etc.) para la mejora continua de esta propuesta.

Con los aportes teóricos y prácticos de la zonificación agroecológica del área de estudio del río Naranjal, cantón Naranjal, provincia del Guayas, Ecuador se espera constituir en una herramienta fundamental para los Planes de Ordenamiento Territorial (PLOT) y los Planes de Uso del Suelo (PLUS) en el Ecuador, otro  propósito es  que se articulen las actividades de ocupación del territorio desde la perspectiva del desarrollo sustentable, de manera que se logre el aprovechamiento de los recursos naturales, administración del espacio físico y una adecuada gestión acerca de los sistemas socio-ambientales.

DISCUSIÓN

La toma de decisiones en campo, en relación a la activad agrícola, depende en su gran mayoría de factores biofísicos y socio-económicos; teniendo en cuenta que es la base de la sostenibilidad. Es por ello que la metodología de transectos planteada para el muestreo in situ del factor edáfico para su posterior análisis e interpretación de resultados, pretende de manera ambiciosa representar las condiciones, tomando en consideración los niveles de cambio en la geomorfología de grandes extensiones de terreno por casusas antrópicas. Es así que se pueden correlacionar estos resultados para la estimación en cuanto a la adaptabilidad vegetal de cultivos de interés y/o gestionar la remediación de la biota.

CONCLUSIÓN

La propuesta de modificación de la metodología implementada por la Organización de las Naciones Unidas en su división para la Alimentación y la Agricultura donde zonifica de manera agroecológica los suelos se convierte en una herramienta de fácil manejo e interpretación con la posibilidad adaptativa en cualquier situación geográfica, puesto que toma el dato de variables que todo agricultor y/o actor agrícola necesita conocer para ejecutar este activo y que sea ambientalmente amigable, económicamente viable y socialmente justa

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[1] imoran@uagraria.edu.ec; idermoran@gmail.com  Universidad Agraria del Ecuador

[2] vfigueroa@fa.luz.edu.ve; victorfigueroa621@gmail.com  Universidad del Zulia Maracaibo, Venezuela