GEOMORFOLOGIA Y EROSION.pdf

A spatial information technology approach: Spatial databases,Geographical Information Systems and Remote Sensing.

Jos A. Martnez-Casasnovas

Suelo-Paisaje-Erosin. Erosin por crcavas ybarrancos en el Alt Peneds Anoia (Catalua).

Un enfoque de estudio mediante tecnologas de la informacin espacial:Bases de datos, Sistemas de Informacin Geogrfica y Teledeteccin.

Soil-Landscape-Erosion. Gully erosion in the Alt Peneds Anoia (Catalonia).

Lleida, septiembre de 1998

TESIS DOCTORAL

Universitat de LleidaDepartament de Medi Ambient

i Cincies del Sl

Suelo-Paisaje-Erosin. Erosin por crcavas y barrancos en el

Alt Peneds Anoia (Catalua).

Un enfoque de estudio mediante tecnologas de la informacin espacial: Bases de

Datos, Sistemas de Informacin Geogrfica y Teledeteccin.

Soil-Landscape-Erosion. Gully erosion in the Alt Peneds

Anoia (Catalonia).

A spatial information technology approach: Spatial databases, Geographical

Information Systems and Remote Sensing

Memoria presentada por:

Jos Antonio Martnez Casasnovas

Para optar al grado de Doctor

Director: Prof. Dr. Jaume Porta i Casanellas

El director de la tesis, El doctorando,


UNIVERSITAT DE LLEIDAEscola Tcnica Superior dEnginyeria AgrriaDepartament de Medi Ambient i Cincies del Sl

A mis padres, Antonio y Pilar,

a mi hermana Mara Jess,

y a Tere.

Resumen

i

RESUMEN

La presente investigacin supone una contribucin al desarrollo de metodologas queamplen la aplicabilidad de los sistemas de informacin geogrfica (SIG), la teledetecciny las bases de datos al anlisis del territorio. En concreto, la investigacin se centra en elanlisis de las relaciones suelo-paisaje, de las propiedades de los suelos y de los procesosde erosin hdrica, particularmente los procesos de erosin por crcavas y barrancos. Lainvestigacin se desarrolla en las comarcas de lAlt Peneds y lAnoia (Catalua), un readonde la via para produccin de vinos de alta calidad y cavas es el principal cultivo, perodonde la forma actual de los usos y manejo del suelo, con escasas medidas deconservacin, condiciona la sostenibilidad futura de los presentes usos agrcolas.

Uno de los resultados principales de la investigacin es el sistema de informacin de suelos(SIS), desarrollado a una escala semidetallada a nivel de toda el rea de estudio. Este SISha permitido analizar la distribucin espacial de los principales tipos de suelo, suspropiedades y su comportamiento frente a la accin de los procesos erosivos y actuacionesantrpicas. Tambin, constituye la estructura sobre la cual poder desarrollar bases de datosespaciales de suelos ms detalladas.

Otra de las aportaciones es el conjunto de metodologas, basadas en el anlisismultitemporal de fotografas areas y de modelos digitales de elevaciones (MDE), en laclasificacin multiespectral de imgenes de satlite y en operaciones de anlisis espacialmediante SIG, conducentes al anlisis de procesos de erosin por crcavas y barrancos. Laaplicacin de estas metodologas al rea del Alt Peneds Anoia ha permitido confirmar laimportante influencia de la accin antrpica en la aceleracin de los procesos de erosinactual, que se ve reflejada principalmente en:

a) las propiedades de los suelos, con la puesta en superficie de materiales dehorizontes subyacentes ricos en carbonato clcico, calcilutitas o areniscas,

b) el anlisis morfomtrico y morfogrfico de las geoformas, que muestra unmodelado del paisaje con vertientes complejas y barrancos, y una alta densidad decrcavas,

c) el anlisis de las tasas de erosin por crcavas y barrancos, que han sidoparticularmente elevadas a partir de la deforestacin generalizada con roturacin detierras para la plantacin de via a partir del siglo XVI, y sobre todo a partir de lamecanizacin de los cultivos.

La investigacin realizada confirma la importancia de combinar tcnicas de campo ylaboratorio con las tcnicas de teledeteccin para la adquisicin de datos y conocimientode los procesos de erosin, y con las tcnicas de SIG con fines de modelizacin.

Palabras clave : Sistemas de Informacin Geogrfica (SIG), Teledeteccin, Bases de datosespaciales, Sistemas de Informacin de Suelos (SIS), Relaciones suelo-paisaje, Erosin porcrcavas y barrancos.

Summary

iii

SUMMARY

This research represents a contribution to the development of methodologies to extend theapplicability of geographical information systems (GIS), remote sensing and spatialdatabases to terrain analysis, particularly soil-landscape relationships, soil properties andhydric erosion processes, and more specifically gully erosion processes. The research iscarried out in the lAlt Peneds y lAnoia (Catalonia), an area where vineyards for highquality and cava production are the main crop, but where the present manner of soil useand management, with few control measures, determines the future sustainability of thepresent agricultural uses.

One of the main results of the present research is the soil information system (SIS), thatcontains semi-detailed scale information about the soils of the study area. It allowed theanalysis of the spatial distribution of the main soil types, their properties and theirbehaviour in front of the actuation of erosion processes and anthropic transformations.Also, it constitutes the basic structure from which more detailed soil spatial databases canbe developed.

Another contribution is the set of methodologies, based on the multitemporal analysis ofaerial photographs and digital elevation models (DEM), multispectral classification ofsatellite images and GIS spatial analysis, that is addressed to the analysis of gully erosionprocesses. The application of those methodologies to the Alt Peneds Anoia arearevealed the important influence of the anthropic factor in the acceleration of the presenterosion processes, that is observed through:

a) the soil properties, with the presence on surface of materials that are rich in calciumcarbonate, calcilutites or sandstones from subsurface layers,

b) the morphometric and morphographic analysis of the geoforms, which shows ashape of the landscape with complex slopes and large gullies, and a high density ofgullies,

c) the analysis of the rates of gully erosion, that have been particularly high since thegeneralised deforestation to plant vineyards in the XVI Century and, above all,since the advent of mechanisation.

This research confirms the importance of combining field and laboratory techniques withremote sensing techniques for data acquisition and knowledge concerning the occuringerosion processes, and with GIS techniques for modelling.

Key words: Geographical Information Systems (GIS), Remote sensing, Spatial databases,Soil Information Systems (SIS), Soil-landscape relationships, Gully erosion.

Resum

v

RESUM

Aquesta investigaci suposa una contribuci al desenvolupament de metodologies queamplien laplicabilitat dels sistemes dinformaci geogrfica (SIG), la teledetecci i lesbases de dades en lanlisi del territori. En concret, la investigaci es centra en lanlisi deles relacions sl-paisatge, de les propietats dels sls y dels processos derosi hdrica,particularment els processos derosi per xaragalls i barrancs. La investigaci se porta aterme en les comarques de lAlt Peneds y lAnoia (Catalunya), una rea on la vinya per ala producci de vins dalta qualitat i caves s el principal cultiu, per on la forma actual dels i maneig del sl, amb escasses mesures de conservaci, condiciona la sostenibilitatfutura dels usos agrcolas presents.

Un dels resultats principals de la investigaci s el sistema dinformaci de sls (SIS),desenvolupat a una escala semidetallada a nivell de tota lrea destudi. Aquest SIS haperms analitzar la distribuci espacial dels principals tipus de sl, les seves propietats i elseu comportament davant lacci dels processos erosius i de les actuacions antrpiques.Tamb constitueix lestructura sobre la qual es poden desenvolupar bases de dadesespacials de sls ms detallades.

Una altra aportaci s el conjunt de metodologies basades en lanlisi multitemporal defotografies aries, de models digitals delevacions (MDE), i tamb en la classificacimultiespectral dimatges de satl.lit i en les operacions danlisi espacial mitjanant SIG,que conduexen a lanlisi de processos derosi per xaragalls i barrancs. Laplicacidaquestes metodologies a lrea de lAlt Peneds Anoia confirma la important influnciade lacci antrpica en lacceleraci dels processos derosi actual. Aquesta acceleracidels processos erosius es reflecteix principalment en:

a) les propietats dels sls, amb la posada en superfcie de materials dhoritzontssubjacents, rics en carbonat clcic, calcilutites o arenisques,

b) l anlisi morfomtric i morfogrfic de les geoformes, que mostra un modelat delpaisatge amb vessants complexes i barrancs, i una alta densitat de xaragallsincipients,

c) lanlisi de les taxes derosi per xaragalls i barrancs, que han estat particularmentelevades des de la deforestaci generalitzada amb roturaci de terres per a laplantaci de vinya, a partir del segle XVI, sobretot, a partir de la mecanitzaci delscultius.

La investigaci realitzada confirma la importancia de combinar tcniques de camp ilaboratori amb tcniques de teledetecci per a ladquisici de dades i coneixement delsprocessos derosi, i amb tcniques de SIG amb finalitat de modelitzaci.

Paraules clau: Sistemes dInformaci Geogrfica (SIG), Teledetecci, Bases de dadesespacials, Sistemes dInformaci de Sls (SIS), Relacions sl-paisatge, Erosi perxaragalls i barrancs.

Prefacio

vii

Prefacio

La presente tesis representa el final una importante etapa, iniciada all por el ao 1992, demi dedicacin al estudio y aplicacin de las tecnologas de la informacin espacial, comolo son los sistemas de informacin geogrfica (SIG), la teledeteccin y las bases de datos,al anlisis del territorio.

Tras una primera etapa, en la que el uso de estas tecnologas ha estado mayoritariamenteorientado a la representacin cartogrfica, actualmente se han convertido en herramientasde uso cotidiano en el anlisis integrado de la informacin territorial.

Estas tecnologas no hacen nada por s solas, sino que necesitan de estructuras de datos yde procedimientos o mtodos de anlisis, que ensamblen las herramientas que se nosofrecen, con el fin de resolver los problemas planteados de anlisis espacial. En estesentido, el presente trabajo de investigacin pretende ser una contribucin al desarrollo demetodologas que amplen la aplicabilidad de los SIG, la teledeteccin y las bases de datosal anlisis del territorio, y en concreto al estudio de los suelos y los procesos de erosinhdrica, (en particular los procesos de erosin por crcavas y barrancos). La investigacinse centra en las comarcas de lAlt Peneds y lAnoia (Catalua), un rea donde la formaactual de los usos del suelo, con escasas medidas de conservacin, condiciona lasostenibilidad futura de los presentes usos agrcolas.

Esta tesis se organiza en diferentes captulos. En el captulo 1 se exponen las caractersticasprincipales del rea de estudio, con hincapi en los procesos erosivos existentes, lanecesidad de informacin territorial y las metodologas para la adquisicin y el anlisis dela informacin del territorio. Tambin, se presentan los objetivos generales de lainvestigacin. En el captulo 2 se presenta una sntesis de la geologa del Alt Peneds Anoia y el anlisis de las geoformas, que es la base sobre la que se desarrolla y seestructura el Sistema de Informacin de Suelos (captulo 3). A partir de este sistema seanalizan las propiedades de los suelos en relacin con los procesos de erosin hdrica. Elcaptulo 4 se dedica a la investigacin y modelizacin de los procesos de erosin porcrcavas y barrancos que ocurren en el rea de estudio. El captulo 5 recoge, en diferentessecciones, distintas metodologas basadas en el uso de tecnologas de la informacinespacial (bases de datos, SIG y teledeteccin), que han servido para el desarrollo de losobjetivos generales de la investigacin. Las secciones de este captulo constituyendiferentes publicaciones. Finalmente, el captulo 6 presenta las conclusiones generales dela investigacin.

Diversas personas y entidades han colaborado de una manera u otra en que esta tesis hayasalido adelante, y a las cuales deseo expresar mi ms sincero agradecimiento.

En primer lugar, quiero agradecer al Prof. Dr. Jaume Porta su particular visin de futuro,que me anim a adentrarme en este apasionante mundo de las tecnologas de lainformacin espacial, y en particular en los SIG. Tambin deseo agradecerle sus consejos,correcciones y discusiones como director de la tesis, que han enriquecido el contenido dela presente investigacin.

Prefacio

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Agradezco al Departament de Medi Ambient i Cincies del Sl de la Universitat deLleida, donde he desarrollado la parte principal de la investigacin, y a todos sus miembros(mis compaeros), la colaboracin y apoyo mostrados en todo momento. Al Departmentof Geographical Information Processing and Remote Sensing, WageningenAgricultural University (Holanda), donde tambin he desarrollado parte de lainvestigacin, bajo la direccin y consejo del Prof. Dr. Martien Molenaar y lainestimable colaboracin del Prof. John H. Stuiver.

Al Prof. Dr. Peter Bullock , de la School of Agriculture, Food and Environment,Cranfield University (Reino Unido) y al Prof. Dr. Alfred Zinck , del Department of LandResources and Urban Sciences, Soil Survey Division, International Institute forAerospace Surveys and Earth Sciences, Enschede (Holanda), por su participacin comoevaluadores externos de la presente tesis, as como por la atencin recibida en todomomento.

Mi agradecimiento a la CICYT y DGCYT, que han financiado los proyectos deinvestigacin en los cuales se ha desarrollado la tesis, y a la CIRIT, por las becasrecibidas. Estas becas me permitieron ampliar mis estudios en el extranjero, realizando unmaster en sistemas de informacin geogrfica en el ITC y la Wageningen AgriculturalUniversity (Holanda), y tambin llevar a cabo parte de la investigacin relacionadaespecficamente con la presente tesis, durante 3 meses en la Wageningen AgriculturalUniversity.

Adems, durante la realizacin de la investigacin he contado con la colaboracin dediversas personas a las cuales deseo expresar mi agradecimiento, como Jaume Boixadera,por sus enriquecidoras discusiones sobre el anlisis de la informacin de suelos del rea deestudio; Jordi Roca, por su colaboracin en la descripcin geomorfolgica; Carlos Lpezy Josep M. Cervera, que me ayudaron y acompaaron en los trabajos de campo dedescripcin de calicatas y de observacin de los procesos de erosin por crcavas ybarrancos. A Anika Meyer, con quien he compartido las ideas sobre modelizacin deldesarrollo de crcavas, y a quien estoy muy agradecido por el inters y constanciamostrados durante su participacin en la presente investigacin. A Montse Antnez, unespecial agradecimiento, no slo por su colaboracin en los anlisis de suelos, sino por suamistad, apoyo y nimo en todo momento.

A Teresa Estela , pel seu suport, per la seva infinita pacincia, pel seu somriure en elsmoments ms difcils i per moltes altres coses.

Finalmente, quiero agradecer de forma muy especial y muy particular a mi familia y a misamigos, su constante apoyo y el ofrecimiento desinteresado de colaboracin en todomomento. Realmente vosotros, con vuestro apoyo, sois quien ha hecho posible que estatesis vea la luz.

Jos A. Martnez Casasnovas


Tabla de contenidos

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Tabla de Contenidos

Resumen ......................................................................................................................... i

Summary......................................................................................................................... iii

Resum.............................................................................................................................v

Prefacio...........................................................................................................................vii

1. Introduccin general. .................................................................................................. 1

2. Anlisis morfomtrico y morfogrfico de geoformas en el Alt Peneds Anoia. ......................................................................................................................21

3. Suelos del Alt Peneds Anoia: Anlisis de las relaciones suelo-paisaje ySistema de Informacin de Suelos. ...........................................................................71

4. Gully erosion in the Alt Peneds Anoia region (NE Spain): A remotesenging and GIS perspective for mapping and modelling......................................... 135

5. Tcnicas de teledeteccin, SIG y bases de datos espaciales para cartografa ymodelizacin de suelos-paisaje-erosin. (Remote sensing, GIS and spatialdatabase techniques for soil-landscape-erosion mapping and modelling). ...............199

5.1. Obtencin automtica de relaciones espaciales en el anlisis delterritorio: Relaciones de adyacencia (vecindad) entre geoformas en elAlt Peneds Anoia (Catalua). ......................................................................201

5.2. A cartographic and database approach for land cover/use mapping andgeneralisation from remotely sensed data. ........................................................221

5.3. Automatic delineation of drainage networks and elementary catchmentsfrom Digital Elevation Models. ........................................................................243

5.4. Prediction of existing gully erosion in vineyard parcels of the NE Spain:A logistic modelling approach. ........................................................................267

6. Conclusiones generales............................................................................................289

Anejos. .........................................................................................................................293

ndice de tablas. ...........................................................................................................335

ndice de figuras. ..........................................................................................................341

Abreviaciones. .............................................................................................................351

Cap. 1. Introduccin general

1

1. Introduccin general


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1.1. Introduccin

La presente investigacin se enmarca dentro del Proyecto de investigacin sobre el Controlde la Erosin en Suelos de Via de Produccin de Vinos de Alta Calidad en el NE deEspaa (CESVI), llevado a cabo por el Departament de Medi Ambient i Cincies del Slde la Universitat de Lleida a travs de dos proyectos financiados:

- Efecto de las caractersticas de las lluvias y de las propiedades de los suelos en laerosin en viedos de produccin de vino de alta calidad en el NE de Espaa:Modelizacin y prognosis. (Proyecto CICYT, 1991- 1994).

- Energa cintica y erosividad de las lluvias en zonas vitcolas del reamediterrnea (Anoia-Peneds): Modelizacin de procesos erosivos por crcavasy barrancos. (Proyecto DGCYT, 1995-1998).

Dentro del rea mediterrnea del NE de Espaa, una de las zonas de mayor tradicin en elcultivo de la via es la constituida por las comarcas de lAlt Peneds y lAnoia, cuyaproduccin de vinos y cavas se regula entorno a las Denominaciones de Origen Peneds yCava.

En estas comarcas, los sistemas tradicionales de conservacin de suelos y aguas han estadointegrados en los sistemas de cultivo de la via, frenando la erosin en un medio que, porsus caractersticas intrnsecas (precipitaciones, geomorfologa, litologa y suelos), tiene unalto potencial para la erosin hdrica.

A nivel de parcela, los procesos de erosin ms comunes son la erosin por salpicadura, laerosin laminar difusa y la erosin por escorrenta superficial concentrada. Sin embargo, anivel regional el rasgo fundamental del Alt Peneds-Anoia es la incisin de una densa yprofunda red de crcavas y barrancos, hecho que destaca en la observacin de campo y deimgenes de teledeteccin (Figura 1.1).

La erosin en el Alt Peneds Anoia viene condicionada por procesos tectnicos que hantenido lugar a escala regional (Gallart 1981). Actualmente, el desarrollo e incisin de la redde drenaje continua, pero con una fuerte influencia de la actividad humana, especialmentepor la gran extensin de los cultivos y por el abandono de las medidas tradicionales deconservacin de suelos (Poch et al. 1996). Las consecuencias ms graves repercuten en losrecursos del territorio, y en particular en los suelos.

En el Alt Peneds Anoia, diversos estudios previos a la presente investigacin han puestode manifiesto la necesidad de disponer de informacin de suelos, con el fin de orientarmejor el uso del terreno. En primer lugar, la ocurrencia de intensos procesos de erosinhdrica condiciona la sostenibilidad del cultivo predominante: la via. Ello exigeinformacin de suelos a escala detallada o semidetallada, para poder priorizar las reas deactuacin ante la prdida de suelo. En segundo lugar, la toma de decisiones debe llevar aproponer medidas de conservacin de suelos y aguas a nivel de parcela. La mecanizacinen la zona permite prever la transformacin de las parcelas (movimientos de tierra ynivelaciones) en las nuevas plantaciones de via, la cual exige informacin de suelos anivel detallado. Esta informacin ver incrementada su utilidad en un sistema de


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informacin de suelos (SIS), que permita al usuario y al gestor de la informacin un rpidoacceso, mayor capacidad de anlisis y la posibilidad de actualizacin.

Por otra parte, para el control de la erosin por crcavas y barrancos, faltan estudios queintegren cartografa de las reas afectadas por estos procesos erosivos, su grado deerosividad actual y patrn de crecimiento de crcavas a nivel de parcela, de desarrollo delos barrancos existentes, y la utilizacin de toda esta informacin. Estos estudios han deconducir a la prediccin de reas con potencial para la erosin por crcavas y barrancos, ya la priorizacin de actuaciones en establecimiento de medidas de control.

El denominador comn del tipo de informacin a tratar es que se trata en su mayora deinformacin espacial o georeferenciada, tanto en el anlisis de las propiedades de lossuelos y los efectos de la erosin, como en el anlisis de los procesos y del patrn de laerosin por crcavas y barrancos. La adquisicin de esta informacin y el procesamientorpido y eficaz del gran volumen de datos necesarios, particularmente en estudios a escalaregional, requiere del empleo de tcnicas de la informacin espacial como son las bases dedatos, la teledeteccin y los sistemas de informacin geogrfica (SIG). Estas tecnologasson herramientas muy tiles, y su uso en el estudio, anlisis y planificacin del territoriointeresa sea investigado para poder ampliar su aplicabilidad actual.

En este contexto, la presente investigacin tiene una doble finalidad: a) el anlisis delpatrn de distribucin espacial y de las propiedades de los suelos, conducentes aldesarrollo de un sistema de informacin de suelos del Alt Peneds Anoia, y b) el anlisisde los procesos de erosin por crcavas y barrancos, y de su patrn de distribucin,conducentes a la modelizacin del riesgo de erosin. Ambos fines se abordan mediante eldesarrollo de tcnicas de bases de datos, teledeteccin y sistemas de informacingeogrfica, como metodologa de trabajo para priorizar actuaciones de conservacin y desostenibilidad de los usos del suelo.

1.2. El Alt Peneds Anoia. Caractersticas del territorio y el problema de la erosinhdrica frente a la sostenibilidad

1.2.1. Localizacin del rea de estudio

La presente investigacin se ha llevado a cabo en un rea de 30.000 hectreas, localizadasen las comarcas de lAlt Peneds y de lAnoia, en la provincia de Barcelona (Figura 1.1).

Los lmites naturales del rea de estudio son:

Oeste y noroeste: Sierra Prelitoral (Macizo del Gay). Norte: divisoria de la riera de Masquefa. Este: ro Llobregat. Sur y sudeste: divisoria de la cuenca del sistema Anoia Riudevitlles y de la

cuenca del ro Foix, arroyo de lAvern y ro Anoia (en la zona del escarpe dela falla Martorell Gelida).

Desde el punto de vista geolgico, el rea de estudio se localiza en la Depresin del Valls Peneds, que es una de las fosas tectnicas ms importantes de los Catalnides, originada


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por dos fallas paralelas limitadas por la Sierra Litoral y la Sierra Prelitoral, y a la cual se leatribuye una edad oligocena a negena superior (Arthaud et al. 1997 en Cabrera 1981).Esta depresin est rellena por materiales sedimentarios (lutitas, areniscas yconglomerados), en los cuales (en los ms incoherentes) se ha formado una densa red decrcavas y barrancos, de hasta varias decenas de metros de profundidad, que constituyenuno de los rasgos ms caractersticos de la geomorfologa de la zona.

Figura 1.1. Localizacin del rea de estudio. (Imagen Landsat TM de 28 de marzo de 1993,composicin en falso color rojo-verde-azul 543).

Sierra Prelitoral(Macizo del Gay)

Sierra Litoral

Ro Llobregat

Riera de Masquefa

Ro Anoia

Divisoria Foix Anoia-Riudevitlles

Piera

Masquefa

Martorell

Sant SadurndAnoia

Pla delPeneds

Sant Quintde Mediona

Autopista A7

Espaa

rea de estudio

Catalua


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1.2.2. Clima

Desde un punto climtico, el rea de estudio tiene un clima Mediterrneo, con unatemperatura media anual de 21 C y una precipitacin media anual entorno a los 660 mm,si bien existe una importante variabilidad interanual de las lluvias (Ramos y Porta 1994).

El mximo de precipitacin se registra durante los meses de otoo, con tormentas deelevada intensidad. Intensidades de ms de 100 mm h-1 en periodos cortos son habitualesen la zona (Ramos y Porta 1994, Usn 1998). Precipitaciones mximas en 24 horas de 90 a125 mm se dan en la zona con periodos de retorno de entre 5 y 10 aos (Ramos y Porta1993).

La lluvia es el principal agente erosivo en el rea de estudio. Varios estudios realizados enesta zona (Ramos et al. 1991, Ramos y Porta 1993, Ramos y Porta 1994, Usn 1998) hanconcluido que el valor anual del factor de erosividad de la lluvia (R), que vara entre 1049y 1200 MJ mm ha-1 h-1 ao-1, no se distribuye homogneamente a lo largo del ao, sino quetiene un mximo absoluto en los meses de septiembre-octubre y otro mximo relativo enabril-mayo. Siendo estos los periodos en que la superficie del suelo necesita un tratamientoespecial para evitar el impacto directo de las gotas de lluvia, que produce el sellado delsuelo y escorrenta superficial (Usn 1998).

El rgimen de humedad de los suelos es xrico y el rgimen de temperatura es trmico.

1.2.3. Usos del territorio

El cultivo de la via tiene una tradicin muy antigua en el Peneds. Desde el siglo XVI setiene constancia de contratos de naturaleza temporal para el cultivo de la via (RabassaMorta), que tenan por objeto la cesin de una tierra a un agricultor para que la desbrozasey la plantase de via, cultivndola segn el uso y la buena costumbre hasta el final de lavida productiva de la via (Balcells 1980). El carcter temporal de estos contratos estababasado en la ineludible extincin de la via y en la alternancia via-bosque, que era tpicadel rea mediterrnea.

Cuando, durante el siglo XVIII, aument la presin demogrfica y la tierra result msescasa, los agricultores arrendatarios de las tierras mejoraron las tcnicas de cultivo,extendindose la prctica de acodos y renuevos. De esta manera los agricultoresconsiguieron prolongar indefinidamente la vida productiva de las vias, sin necesidad devolver a la alternancia via-bosque ni tampoco de establecer nuevos contratos dearrendamiento. Paralelamente, y debido tanto al mencionado desarrollo de la poblacincomo del aumento de la exportacin de vinos a Europa y Amrica, el cultivo de la vid seincrement notablemente, aumentndose de forma considerable la superficie dedicada a lavia al amparo de los contratos de Rabassa Morta. La superficie de la via en Cataluaalcanz su mxima extensin a finales del siglo XIX, con 385.000 ha, con un aumento de100.000 ha entre 1873 y 1888 por la destruccin de vias en Francia por la filoxera, quems tarde afectara a la vid en Catalua (Balcells 1980).

Desde entonces, la superficie de via en Catalua ha ido disminuyendo. Entre los aos1970 y 1994, con 118.379 ha y 66.481 ha respectivamente, la superficie disminuy en un


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44% (Tabla 1.1). En la provincia de Barcelona la reduccin de la superficie durante esteperiodo no fue tan cuantiosa (25% de la superficie en 1970).

La reduccin de la superficie de via ha venido acompaada de una mayor tecnificacindel cultivo y cualificacin de la produccin entorno a las normas de calidad de lasdenominaciones de origen. En concreto, en la Denominacin de Origen Peneds, lasuperficie de via acogida aument un 56% entre 1970 y 1994, acogiendo en la actualidad26.495 ha.

Tabla 1.1. Superficie dedicada al cultivo de la via. Periodo 1970-1994. (Fuente: Anuarios deEstadstica Agraria, Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentacin).

Ao Superficie en Catalua (ha) Superficie en la provinciade Barcelona (ha)

Superficie en la D.O.Peneds (ha)

1970 118.379 34.870 17.0001975 110.812 30.650 22.7961980 102.206 27.890 24.6181985 93.704 27.965 24.6181990 85.143 26.331 25.7491994 66.481 26.198 26.495

En el rea en que se centra la investigacin, y segn mediciones realizadas en base a laclasificacin de una imagen del satlite Landsat de marzo de 1993 (captulo 5 seccin 5.2de la presente tesis), la superficie cultivada de via era en esta fecha de 9.320 ha, siendo elcultivo por excelencia en la zona. El siguiente cultivo mayoritario eran los cereales deinvierno (1.350 ha), que constituyen la actual alternancia a la via. Las zonas forestales,bosques mixtos de Pinus halepensis y Quercus ilex, y matorrales boscosos, suponan14.900 ha, siendo la mayor ocupacin del rea, donde se incluyen las zonas de montaa ylas paredes de barranco vegetadas. El resto del rea est ocupada por reas urbanas eindustriales, vas de comunicacin y otros usos agrcolas de menor importancia.

1.2.4. Erosin y necesidad de informacin territorial para una agricultura sostenible

La tecnificacin de la produccin vitcola mencionada, no ha conllevado una preocupacinpor la conservacin del recurso suelo, consecuente con una sostenibilidad de los usosactuales. La tecnificacin ha significado el rediseo de la mayora de las plantaciones devia y la desaparicin de muchas de las medidas tradicionales de conservacin de suelos(Figura 1.2). Esto ha reactivado los procesos erosivos, incrementndose las prdidas desuelos tanto por erosin laminar y por arroyaderos, como de suelos y superficie cultivablepor el crecimiento de crcavas y retroceso de las paredes de barrancos.

En este sentido, Lpez (1994) estim prdidas de suelo, debidas a procesos de erosinlaminar y por arroyaderos, superiores a 12 Mg ha-1 ao-1 (mayores a las tolerables segn elUSDA-SCS) en el 63% de la superficie de un rea modelo de 490 ha, y Porta y Ramos(1995) calcularon prdidas medias en plantaciones tradicionales de via de 11 Mg ha-1

ao-1, con prdidas de hasta 100 Mg ha-1 ao-1 en plantaciones modernas.


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Figura 1.2. Ejemplo de los cambios producidos en las ltimas dcadas en los sistemas decultivo de la via. Izquierda: fotografa area de 1957 (escala original aproximada 1:30.000,en la zona de Sant Lloren dHortons) que muestra la prctica de cultivos a nivel y bancalesen las plantaciones de via. Derecha: fotografa area de 1986 (escala original aproximada1:30.000, en la misma zona), muestra la desaparicin de los cultivos a nivel y bancales, y elcrecimiento de la crcava ocurrido en este periodo.

La medida de conservacin de suelos ms utilizada, es un tipo de terraza paralela a lashileras de la plantacin que se denomina localmente rasa. El diseo de estas terrazas esemprico y, aunque en muchos casos cumplen su funcin de evacuar el agua de escorrenta,pueden influir en el crecimiento de crcavas en las parcelas de via (Porta et al. 1994,Ramos y Porta 1997, Meyer y Martnez-Casasnovas 1998) (Figura 1.3).

En otros casos de construccin de terrazas y desages, como el diseo por parte de losagricultores se hace sin los suficientes criterios tcnicos, la distancia entre terrazas esexcesiva y se produce la concentracin de flujo de forma incontrolada antes de llegar aestos canales. En muchos de estos casos, los agricultores utilizan los restos de poda parafrenar el crecimiento de las crcavas en estas vas preferenciales de flujo, aunque no resultauna medida muy efectiva.

Los daos producidos por la incisin de crcavas y barrancos son los ms patentes a losojos de los agricultores. Una de las consecuencias ms graves es la diseccin de lasparcelas, que conlleva la dificultad para el trnsito de la maquinaria y la prdida desuperficie agrcola til (Figura 1.4). Aproximadamente el 20% de la superficie, en un reade la zona de Masquefa, ha sido afectada por la erosin por crcavas y barrancos(Boixadera 1983, Porta et al. 1994), llegando a causar grandes incisiones en el paisaje. Sinembargo, no se dispone de informacin de cual es la tasa de crecimiento de crcavas y/obarrancos ni cual es el patrn de crecimiento, informacin que sera de utilidad en laplanificacin de medidas de control.

Cultivo a nivel y bancales Desaparicin de medidas deconservacin tradicionales

1957 1986


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Figura 1.3. Izquierda: concentracin de flujo en un canal de desage en el borde de unaparcela de via durante una tormenta. Derecha: crcava desarrollada en el borde de laparcela, donde se concentra el flujo del agua. Esta crcava va siendo peridicamenterellenada con tierra por el agricultor, ya que afecta a uno de los caminos de paso de lamaquinaria en la parcela.

Figura 1.4. Secuencia de la diseccin de parcelas y del territorio causada por la erosin porcrcavas y barrancos. Izquierda: dificultad para el trnsito de la maquinaria por la incisinde una crcava en una parcela de via (foto: A. Meyer). Centro: crcava desarrollada en unaparcela transformada antes de la plantacin de la via. Derecha: barranco, que supone unagran diseccin en el paisaje y la prdida de superficie de cultivo a largo plazo.

El rediseo de las plantaciones de via ha conllevado, en muchos casos, la transformacinde las parcelas, realizando grandes movimientos de tierra y rellenando barrancos paraconseguir nuevas parcelas de mayores dimensiones y menores pendientes (Figura 1.5).Estas medidas no suelen ser suficientes para evitar la erosin por crcavas y barrancos


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(Meyer y Martnez-Casasnovas 1998), ya que los materiales incoherentes del relleno o bienceden tras las primeras lluvias o bien se asientan produciendo un canal preferente deconcentracin del flujo superficial.

Los movimientos de tierra que conllevan las nuevas parcelas se estn haciendo,generalmente, sin tener en cuenta ningn tipo de informacin bsica de suelos, y sinconsiderar como pueden ser las caractersticas de los suelos resultantes despus de lasnivelaciones, al dejar en superficie materiales antes ms profundos (Boixadera y Porta1995, Poch et al. 1996).

Figura 1.5. Diseo de parcelas para nuevas plantaciones de via. Izquierda:movimientos de tierra. Derecha superior: parcela tras los movimientos de tierra ynivelacin. Derecha inferior: colapso de la zona de barranco rellenada en una nuevaplantacin de via tras las primeras lluvias (foto: A. Meyer).

La necesaria informacin de suelos, para ser til en planificacin a nivel de parcela habrde estar a una escala muy detallada, mientras que para ser usada en planificacin a nivelregional bastar con escalas semidetalladas. En cualquier caso, la informacin de suelos aescala semidetallada servir para conocer los principales tipos de suelos existentes en todael rea de estudio, sus propiedades y comportamiento frente a la actuacin tanto de losprocesos erosivos como a las actuaciones antrpicas conducentes al diseo de nuevasparcelas para plantaciones de via.

Por lo que respecta a los problemas de erosin por crcavas y barrancos, generalizados entoda el rea de estudio, se ha constatado la necesidad de establecer medidas de controlefectivas que, por una parte, respondan a un plan de actuacin a nivel de todo el rea deestudio, reconociendo las reas prioritarias, y de cuya necesidad e implementacin seanaceptables para los agricultores. El establecimiento de estos planes de actuacin debe


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basarse en informacin, de la cual generalmente no se dispone en la actualidad, sobre lasreas erosionadas, su grado de actividad erosiva actual, y la identificacin de los factoresque determinan el crecimiento de nuevas crcavas y el desarrollo de las crcavas ybarrancos ya existentes. El conocimiento de estos factores, aparte de predecir la erosinfutura, tambin llevar a determinar las posibilidades de control de la erosin por crcavasy barrancos.

1.3. Tecnologas de la informacin espacial como metodologa en el anlisis delterritorio

Las tecnologas de la informacin espacial, como las bases de datos, la teledeteccin y lossistemas de informacin geogrfica (SIG), necesitan de estructuras de datos y demetodologas para la obtencin de informacin aplicable al anlisis y planificacin delterritorio.

Tradicionalmente, la informacin de suelos se ha venido plasmando en mapas de suelos,mientras que en la actualidad se hace en los denominados sistemas de informacin desuelos (SIS) (Boixadera y Porta 1991, Burrough 1991 y 1993, Fernndez y Rusinkiewicz1993). Estos sistemas necesitan de estructuras de datos que organicen lgicamente lainformacin que se adquiere durante la prospeccin de suelos. La base de datos as podrser despus utilizada para el anlisis de las propiedades de los suelos y en otrasaplicaciones, como por ejemplo en evaluacin de suelos.

Normalmente, las bases de datos de suelos existentes suelen reflejar la estructura del mapade suelos a partir de los cuales han sido creadas (Frigol 1997). Una de las estructuras demapa de suelos ms utilizadas en el diseo de bases de datos ha sido la basada en lasrelaciones suelo-paisaje (Valenzuela 1988, Zinck y Valenzuela 1990, Fernndez yRusinkiewicz 1993). Esta estructura permite el diseo de bases de datos espaciales desuelos a diferentes niveles de detalle, utilizando como vnculo de unin de los diferentesniveles la jerarqua de las formas de relieve o geoformas.

Por lo que respecta al campo de la erosin hdrica, las tcnicas de SIG y teledeteccin hansido ampliamente utilizadas tanto en la cartografa de los fenmenos erosivos como en lamodelizacin de la erosin (prediccin y estimacin de prdidas de suelo). No obstante, lamayor parte de los trabajos de investigacin y estudios a este respecto han estado dirigidosa la aplicacin de modelos existentes como la Ecuacin Universal de Prdidas de Suelo(USLE) (Wischmeier y Smith 1978) u otras ecuaciones derivadas de ella, como RUSLE oSLEMSA (Logan et al. 1982, Pelletier 1985, Griffiths y Richards 1989, Blaszczynski yFulton 1992, Anys et al. 1994).

Estos modelos solamente predicen las prdidas de suelo por erosin laminar y porarroyaderos. Adems, su aplicacin mediante SIG ha sido generalmente inapropiada(Moore y Wilson 1992, Mitasova et al. 1996). El factor ms problemtico de estimar ytambin de aplicar a vertientes complejas es el factor LS (Moore y Wilson 1992), aunqueesto ha sido solucionado por estos autores mediante un mtodo para estimar el factor LS apartir de modelos digitales de elevaciones y operaciones SIG.


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Tambin, los SIG han sido utilizados como herramienta en la modelizacin del flujosuperficial y de las prdidas de suelo en reas de drenaje, aplicando modelos mscomplejos de base fsica como ANWERS (De Roo 1993) y AGPNS (Young y Onstad1987, Olivieri et al. 1996). Otros autores han modelado los efectos hidrolgicos en cuencasde drenaje producidos por cambios de usos del suelo, usando tcnicas de SIG yteledeteccin para la estimacin de los parmetros en los que se basan los modelos(Newmann y Schultz 1989, Schultz 1994).

Por otra parte, son numerosos los ejemplos de aplicaciones de los SIG y la teledeteccin enla adquisicin y procesamiento de datos en modelos de erosin basados en la combinacinde factores de los cuales se supone, por conocimiento deductivo, una relacin con laexistencia o potencial para la erosin (Millington 1986, Garg y Harrison 1992).

Sin embargo, pocos estudios han sido dedicados al uso de estas tecnologas de lainformacin espacial en la investigacin sobre los procesos y factores relacionados con laerosin por crcavas y barrancos. Estos trabajos han estado dirigidos no tanto alconocimiento de los procesos como a la determinacin de los factores del territoriorelacionados con la existencia de erosin.

Uno de los ejemplos ms significativos es el trabajo de Bocco (1990), quien dedujo unaserie de reglas, basadas en el anlisis espacial mediante SIG de factores relacionados con laexistencia de erosin por barrancos, para la prediccin de este tipo de erosin. Msrecientemente, otros autores tambin han venido trabajando en esta direccin (Vazquez yZinck 1994).

Actualmente, la investigacin en el mbito de la erosin por crcavas y barrancos estligada al uso de los SIG y la teledeteccin como herramientas para la adquisicin, elanlisis y la modelizacin de la informacin espacial relativa al territorio.

Por una parte, el desarrollo de operaciones topolgicas en estructuras de datos en mallasregulares (raster) ha hecho posible la extraccin automatizada de atributos topogrficosprimarios a partir de modelos digitales de elevaciones (Moore et al. 1991, Moore et al.1993): orientacin, grado de la pendiente, cuenca de drenaje, rea de drenaje especfica(rea de drenaje que drena a travs de una unidad de longitud de curva de nivel), longituddel camino que recorre el flujo del agua, curvatura en planta, curvatura en perfil, flujoacumulado, red de drenaje, etc. Estos atributos han sido utilizados, normalmente a travsde ndices compuestos, para describir la distribucin espacial de zonas con acumulacin deflujo, contenido de humedad del suelo, erosin laminar, etc., habindose utilizado algunosde ellos en la prediccin de reas con potencial topogrfico para la erosin por crcavas(Moore et al. 1988).

La otra tendencia actual en la investigacin sobre crcavas y barrancos es la del estudioevolutivo en base a imgenes de satlite, fotografas areas o imgenes vdeomultitemporales (Strmquist et al. 1985 en Brooks et al. 1991, Palacio y Lpez 1994,Martnez-Casasnovas et al. 1997). Estos estudios son la base de un nuevo enfoque en lamodelizacin de crcavas y barrancos, enfoque evolutivo, que ha sido recientementeformulado por Zinck (1997), y que ha de estar encaminado a determinar el patrn decrecimiento y expansin de estos fenmenos erosivos.


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El enfoque multitemporal de anlisis de fotografas areas por medios fotogramtricostambin ha sido utilizado para cuantificar tasas de erosin por crcavas (Thomas et al.1986, Dymond y Hicks 1986), siendo estos estudios los precursores de una metodologaque actualmente ha de experimentarse usando modelos digitales de elevaciones y sistemasde informacin geogrfica. Esta metodologa, adems de ofrecer informacin sobre la tasade erosin, servir para localizar espacialmente las reas de mayor profundizacin de lascrcavas y barrancos, y tambin las reas donde se producen movimientos en masa.

1.4. Objetivos generales de la investigacin

Los objetivos generales que se plantean en la presente investigacin son:

1) Desarrollo de un sistema de informacin de suelos a escala semidetallada del rea deestudio, basado en el anlisis y estructura de las relaciones suelo-paisaje. Este sistemade informacin ha de servir para caracterizar la distribucin espacial y propiedades delos suelos a nivel regional, y para el anlisis de las propiedades de los suelos enrelacin a los procesos de erosin hdrica, en particular erosin laminar y porarroyaderos.

2) Anlisis de los procesos de erosin por crcavas y barrancos a escala detallada ysemidetallada, conducentes al conocimiento de las reas afectadas, grado de actividaderosiva actual (incluyendo tasas de erosin), factores del territorio relacionados con laexistencia de erosin, prediccin de la existencia de crcavas a nivel de parcela y delretroceso de las paredes de las crcavas y barrancos existentes.

3) Desarrollo de metodologas, basadas en el uso de tecnologas de la informacinespacial (bases de datos, sistemas de informacin geogrfica y teledeteccin), para laadquisicin, almacenamiento y anlisis de datos relativo a los objetivos planteadosrelacionados con el desarrollo de sistemas de informacin de suelos y de anlisis ymodelizacin de fenmenos de erosin por crcavas y barrancos.

1.5. Estructura de la memoria

La presente investigacin se estructura en captulos que hacen referencia a los distintosobjetivos planteados (Figura 1.6).

En el captulo 2 se presenta una sntesis de la geologa del Alt Peneds Anoia y elanlisis de las geoformas. Este anlisis es la base sobre la que se desarrolla y se estructurael sistema de informacin de suelos (captulo 3), diseado segn un modelo de datosgeorelacional, a partir del cual se analizan las propiedades de los suelos en relacin a laerosin hdrica.

El captulo 4 recoge la investigacin sobre la erosin por crcavas y barrancos, relativa a lacaracterizacin de los procesos que ocurren en el rea de estudio, el grado de erosividadactual y tasas de erosin, el anlisis del patrn de crecimiento y desarrollo de crcavas ybarrancos, y la prediccin de la erosin futura. Esta investigacin est basada en la


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utilizacin de metodologas de SIG y teledeteccin que se incluyen parte en este captulo 4y parte en secciones del captulo 5.

El captulo 5 recoge, en diferentes secciones, distintas metodologas basadas en tecnologasde la informacin (bases de datos, sistemas de informacin geogrfica y teledeteccin), quehan servido para el desarrollo de los dos primeros objetivos generales de la presenteinvestigacin.

Figura 1.6. Estructura de la presente tesis.

Captulo 1Introduccin general

Captulo 6Conclusiones generales

Captulo 2Anlisis morfomtrico y

morfogrfico de geoformas

Captulo 3Suelos del Alt Peneds Anoia.

Modelo de suelo-paisaje ysistema de informacin de suelos

Captulo 4Gully erosion in the Alt Peneds-Anoia region: A remote sensing

and GIS perspective for mappingand modellingCaptulo 5 Seccin 5.1

Obtencin automtica derelaciones espaciales enel anlisis del territorio

Captulo 5 Seccin 5.3Automatic delineation ofdrainage networks andelementary catchments

from DEMs

Captulo 5 Seccin 5.4Prediction of existing

gully erosion in vineyardparcels of the NE Spain:

A logistic modellingapproach

Captulo 5 Seccin 5.2A cartographic and a

database approach forland cover/use mappingand generalisation from

remotely sensed data


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Las secciones de este captulo constituyen diferentes publicaciones:

Obtencin automtica de relaciones espaciales en el anlisis del territorio: Relacionesde adyacencia (vecindad) entre geoformas en el Alt Peneds Anoia (Catalua). J.A.Martnez-Casasnovas, 1er Congreso Nacional de Informacin Geogrfica, Valladolid,Octubre 1998.

A cartographic and database approach for land cover/use mapping and generalisationfrom remotely sensed data. J.A. Martnez-Casasnovas. International Journal of RemoteSensing, (enviado en febrero 1998, revisado en agosto 1998).

Automatic delineation of drainage networks and elementary catchments from DEMs.J.A. Martnez-Casasnovas and J.H. Stuiver, ITC Journal, (en prensa).

Prediction of existing gully erosion in vineyard parcels of the NE Spain: A logisticmodelling approach. A. Meyer and J.A. Martnez-Casasnovas. Soil Research andTillage (enviado en agosto 1998).

Cada uno de estos captulos presenta la estructura clsica de los trabajos de investigacin:introduccin, materiales y mtodos o metodologa, resultados y discusin, y conclusiones.

Finalmente, el captulo 6 presenta las conclusiones generales de la presente investigacin.


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1.6. Referencias bibliogrficas

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Cap. 2. Anlisis morfomtrico y morfogrfico de geoformas en el Alt Peneds - Anoia

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2. Anlisis morfomtrico y morfogrfico degeoformas en el Alt Peneds Anoia


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2.1. Introduccin

2.1.1. Objetivo

La Geomorfologa es considerada como uno de los principales factores formadores de lossuelos y uno de los factores que influencian o determinan el riesgo de erosin hdrica.

La relacin existente entre unidades geomorfolgicas y unidades de suelos se debe a suorigen y evolucin comunes, lo que permite establecer unidades morfoedficas (Gaucher1981). Numerosos autores han reconocido y/o utilizado las formas del terreno (geoformas)como clave para identificar los lmites de cuerpos naturales de suelos, para explicar sugnesis y para estructurar la informacin de suelos, tanto en las leyendas de los mapas desuelos como ms recientemente en bases de datos espaciales de suelos (Gerrard 1981,Wambeke y Forbes 1985, Meijerink 1988, Valenzuela 1988, Agbu et al. 1989, Kreznor etal. 1989, Walker 1989, Roca et al. 1990, Swanson 1990, Zinck y Valenzuela 1990,Martnez-Casasnovas 1992, Nizeyumana y Bick 1992, Stalt et al. 1993a, Stalt et al.1993b).

Por otra parte, la relacin existente entre las caractersticas morfomtricas y morfogrficasdel terreno con los procesos superficiales de movimiento del agua y procesos de erosin-deposicin de los suelos ha hecho que la cartografa geomorfolgica y/o la de losprincipales atributos morfomtricos del terreno hayan sido utilizadas como herramientas enla identificacin y delimitacin de reas con existencia o con riesgo de erosin hdrica(Schumm y Hadley 1961, Williams and Morgan 1976, Kreznor et al. 1989, van Ghelue yvan Molle 1990, Hernndez 1991). En este sentido, la tecnologa de los sistemas deinformacin geogrfica (SIG) ha abierto, a partir de los aos 80 y 90, nuevasposibilidades, no slo para el anlisis morfomtrico de las geoformas (Meijerink 1988,Dikau 1989, Moore et al. 1991), sino tambin para la modelizacin de los efectostopogrficos en la localizacin de reas con riesgos de erosin laminar y por crcavas(Moore et al. 1988, Mitasova et al. 1996).

En este contexto, el objetivo de la presente investigacin es la cartografa y el anlisismorfomtrico y morfogrfico de las geoformas del Alt Peneds Anoia, como base para elestudio de las relaciones con los procesos superficiales relativos a la formacin y evolucinde los suelos y de la erosin hdrica. Este estudio se ha realizado a escala 1:50.000,correspondiente a un nivel semidetallado. Se ha desarrollado un proceso metodolgicobasado en el uso de fotografas areas, modelos digitales de elevaciones y SIG para llevar acabo la delineacin de las geoformas y su anlisis morfomtrico y morfogrfico.

Como antecedente a dicho anlisis, se recoge en primer lugar una revisin bibliogrficareferente a la geologa de la zona. Esta revisin se basa en los trabajos del IGME (1973,1975a, 1975b, 1975c), Gallart (1980 y 1981) y Cabrera (1981). Este estudio ha permitidoconocer la naturaleza de los materiales litolgicos que conforman el rea de estudio comocondicionantes de las formas del terreno, suelos actuales y la dinmica y evolucin delrea.


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2.1.2. Sntesis de la geologa del Alt Peneds Anoia

Dos grandes unidades geogrficas constituyen la totalidad del marco abarcado por el rea deestudio: la Sierra Prelitoral (Macizo del Gay) y la Depresin del Valls-Peneds (dominio del'Alt Peneds).

La Depresin del Valls-Peneds es una de las fosas tectnicas ms importantes de losCatalnides, atribuyndosele una edad aproximada de entre 25 a 2 millones de aos,Oligocena a Negena superior (Arthaud et al. 1977 en Cabrera 1981). Las fracturas msimportantes que limitan la depresin tienen una orientacin SW - NE (lmites con la SierraPrelitoral y con la Sierra Litoral). Otras fracturas atraviesan tambin la fosa de NW a SE(fallas de Capellades-Vallcarca y del Llobregat), habiendo definido en ella tres dominiossedimentarios diferentes: Valls, Alt Peneds y Baix Peneds (Figura 2.1).

Figura 2.1. Esquema geolgico y disposicin de las fallas de la Depresin del Valls Peneds, (fuente: Cabrera 1981). Localidades: C, Castellbisball; Ce, Cerdanyola; E,Esparraguera; EP, El Papiol; G, Gelida; M, Martorell, O, Olesa; P, Piera; Pa, Pacs; R,Rub; SAP, Sant Andreu de la Barca; SCV, Sant Cugat del Valls; SMS, Sant MartSarroca; SMV, Sta. M de Vilalba; SSA Sant Sadurn dAnoia; V, Vilob; VP, Vilafrancadel Peneds.

Los hundimientos diferenciales de estas fallas han condicionado la sedimentacin detrticacontinental en la depresin, influyendo en la distribucin y dinmica de las macrounidadesestructurales y produciendo diferentes patrones de denudacin.

Los materiales ms antiguos de la fosa se hallan relacionados a la falla que limita la depresinpor el SE (Sierra Litoral). Posteriormente la atenuacin o detencin de las fallas de este


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margen, y el progresivo levantamiento relativo del bloque del Gay, simultneo alhundimiento de la fosa, dio lugar a una depresin asimtrica. Esto signific cambios radicalesdel dispositivo sedimentario: la sedimentacin de las litofacies propias de zonas proximalesqueda restringida al margen septentrional de la fosa, mientras que en sus zonas centrales ymeridionales se establecen los ambientes deposicionales propios de zonas medias o distales.Este hecho lo revela la disposicin basculada del relleno sedimentario hacia el NW, el relievems enrgico del labio levantado, y el sentido del aporte del mismo relleno en direccin NW-SE (Gallart 1981).

La sedimentacin se desarroll fundamentalmente en sistemas de abanicos aluviales, conzonas proximales a la Sierra Prelitoral donde es detrtico gruesa, y reas distales donde lasedimentacin de finos se alternaba con la de carbonatos lacustres. Los materiales querellenan la fosa se relacionan con las reas fuente de la Sierra Prelitoral: a) El zcalopaleozoico, que aflora en la zona al norte de Sant Quint de Mediona, constituido pormateriales pizarrosos afectados de metamorfismo regional, y b) materiales mesozoicos queafloran en la zona centro y sur, principalmente arcillas, calcilutitas y calizas dolomticas delKeuper, dolomas jursicas y calizas cretcicas.

Durante el Burdigaliense Superior se produjo una transgresin marina (Magn 1979 enCabrera 1981), extendindose sobre las zonas medias y distales de los abanicos aluviales yareniscas y calcilutitas de las zonas ms distales (valle del Anoia). Los materiales depositadosdurante esta poca en la fosa y hasta el Mioceno Superior son:

a) Arcillas con bancos calcreos detrticos e intercalaciones detrticas, que comprenden lamayora de los materiales marinos con algunas intercalaciones continentales.

b) Limos y arcillas de color amarillo y rosado con paleocanales de gravas (lentejones) degravas sin cementar, que comprenden la mayor parte de los materiales continentales(Astaracienses y Vallesianos), encontrndose tambin algunos paleosuelos. (Esto podraindicar la existencia de relieves dentro de la depresin, habiendo cubetas locales).

La finalizacin del Mioceno (hace unos 5 millones de aos) coincide con una regresinmarina general, favorecindose las deposiciones fluviotorrenciales en las zonas de mayorsubsidencia (IGME 1973, Gallart 1980). Esta subsidencia es mayor en la parte proximal a laSierra Prelitoral, estando asociada al progresivo levantamiento del labio superior de la fallaNW de la fosa durante el Mioceno y Plioceno (Figura 2.2).

Durante el Plioceno (entre 5 y 3 millones de aos) se deposita, sobre la formacin continentalde limos, arcillas y conglomerados sin cementar una formacin detrtico gruesa roja, dispuestaen algunos sectores en discordancia erosiva. Esta formacin, denominada por Gallart (1980)conglomerados del Riudevitlles, est compuesta por cantos y gravas predominantementecalizos, cementados, con intercalaciones de materiales arenosos y arcillosos, y puede llegar atener un espesor de hasta 100 m.

Esta formacin se dispone en una franja paralela a la falla NW de la fosa, segn una formatriangular que tiene su base enraizada en la Sierra Prelitoral. Se extiende unos 10 km hastaSant Sadurn dAnoia y tiene como eje el ro Riudevitlles.


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El Pleistoceno se inicia con la deposicin de materiales que darn lugar a una morfologa englacis sobre la formacin de conglomerados. A pesar de haberse acumulado de la mismaforma que estos, los materiales del glacis son formaciones superficiales donde han actuado losprocesos de edafognesis, y en concreto la cementacin de los cantos y gravas por carbonatoclcico, habindose desarrollado horizontes petroclcicos. La Plana de Les Estoses y La Planadel Corral Nou son ejemplos de estas formaciones, que marcan el fin del periodo deacumulacin en la fosa y el inicio de la erosin.

Figura 2.2. Interpretacin geolgica del perfil gravimtrico transversal de la cuenca delPeneds. Destaca el considerable grosor de los sedimentos negenos en la parte noroccidentalde la cuenca. (Fuente: Casas y Permanyer en Folch 1986).

Es de destacar que las formaciones ms importantes de conglomerados se relacionan con elro Riudevitlles y no con el Anoia, por tener el primero un carcter ms torrencial respecto alms fluvial del Anoia, cuya cuenca de captacin, con mayor superficie, se extiende hasta lacuenca terciaria del Ebro. Este hecho podra haber influido para que en el margen izquierdodel Anoia no se depositasen este tipo de materiales, (tan solo en el rea ms prxima a la falla:Sierra del Bardoch).

Un origen similar y contemporneo a los conglomerados del Riudevitlles es el de losmateriales denominados de Piera (Gallart 1980). Se diferencian de los primeros por ladistinta litologa de los materiales del rea fuente (pizarras paleozoicas). Estos sedimentosfueron depositados en conos de deyeccin por torrentes con origen en la Sierra Prelitoral(Riera de Can Aguilera, Arroyo del Coral o sus antecesores). Sobre los materiales mssuperficiales han actuado procesos edafogenticos, que han favorecido el lavado decarbonatos en la parte superior del perfil y la iluviacin de arcilla, formndose horizontesarglicos, y clcicos o petroclcicos bajo los arglicos.

Todos estos hechos han condicionado el modelado cuaternario del relieve, cuyo rasgofundamental es el predominio de la erosin y la incisin de la red de drenaje. Las formas en la

Vilafranca delPeneds

Les Cabanyes Guardiola deFont Rub

1 2 3 4 5

0

1

2

km

SE NW

km


27

depresin se escalonan en tres niveles fundamentales respecto al nivel de base (ro Anoia). Laformacin ms elevada (tercer nivel) corresponde a la culminacin de los conglomerados delRiudevitlles (140 - 160 m sobre el Anoia). El segundo nivel est representado por ampliosglacis, formados por materiales de origen coluvial, elevados entre 35 - 50 m sobre el Anoia,desarrollados sobre materiales aluviales a lo largo de varios periodos de incisin yedafognesis. En este nivel aparecen restos de horizontes arglicos y horizontes deacumulacin de carbonato clcico, que han sido truncados por la erosin y cubiertos pormateriales ms recientes. El primer nivel est formado por terrazas y glacis, con una alturarelativa de entre 20 - 30 m sobre el nivel del Anoia. Este nivel est bien conservado y en l sehan observado procesos de lavado y acumulacin de carbonato clcico, sin cementaciones. Elnivel cero est constituido por la llanura aluvial, con un periodo de retorno de 20 - 25 aos(Gallart 1980), y en la que actualmente se observa una tendencia al encajamiento.

El relieve en la zona al norte del Ro Anoia es significativamente ms pronunciado que haciael sur de los conglomerados del Riudevitlles. Este hecho estara ligado al juego de la fallaCapellades-Vallcarca (Figura 2.1), cuyo labio levantado correspondera a la zona al norte delAnoia. En esta zona, donde afloran materiales negenos incoherentes, se han encajado unaserie de barrancos con paredes casi verticales. Esto pone de manifiesto la poca plasticidad delos materiales que rellenan esta parte de la fosa. En la mayora de los casos, evolucionan pormovimientos en masa caracterizados por desprendimiento de bloques a favor de fisurasparalelas al escarpe. Muchas de las crcavas y los barrancos tienen un origen antrpico, afavor de antiguos caminos o canales de desage de parcelas agrcolas. Actualmente, la grandiferencia de cotas respecto al nivel de base actual y la mencionada incoherencia de losmateriales, hacen que el riesgo de diseccin sea muy elevado en esta zona.

Hacia el sur de los conglomerados del Riudevitlles el paisaje es diferente. El encajamiento delos cursos fluviales es menor y por tanto las diferencias de altitud relativa con respecto alnivel de base local.

La dinmica actual es una tendencia al encajamiento de la red de drenaje, que ser mayoren aquellas zonas donde la altitud relativa con respecto al nivel de base actual (ro Anoia)sea mayor. En paralelo a este encajamiento se produce una importante denudacin de lossuelos, por una aceleracin de los procesos de erosin laminar y de arroyada, debido a lasactuaciones de carcter antrpico. Estas actuaciones han favorecido desde hace variossiglos el aclareo y/o eliminacin de la cubierta vegetal del suelo con fines detransformacin agrcola, especialmente para la plantacin de viedos.

2.2. Materiales y mtodos

2.2.1. Sistema de clasificacin de las geoformas (unidades de relieve)

Para la identificacin, clasificacin y caracterizacin de las geoformas o unidades derelieve se ha utilizado el sistema de clasificacin jerrquica propuesto por Zinck (1988).Este sistema de clasificacin se basa en los principios de la teora jerrquica de Haigh(Zinck y Valenzuela 1990) y tiene 6 niveles que se corresponden con otras tantascategoras, y se ordenan jerrquicamente segn diferentes niveles de abstraccin (Tabla2.1).


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Tabla 2.1. Sistema de clasificacin de geoformas (Zinck 1988).

Nivel Categora Concepto genrico Descripcin - Definicin6 Orden Geoestructura Gran rea continental caracterizada por su

estructura geolgica (p.e. cordillera, geosinclinal).5 Suborden Ambiente morfolgico Tipo de medio biofsico originado y controlado por

un tipo de geodinmica interna y/o externa (p.e.estructural, deposicinal, erosional).

4 Grupo Paisaje rea caracterizada por la repeticin de tipos derelieve similar o por una asociacin de relievesdiferentes (p.e. valle, montaa, pie de monte).

3 Subgrupo Relieve Determinado por una combinacin dada detopografa y estructura geolgica o bien porcondiciones morfoclimticas especficas (p.e.glacis, terraza, etc.).

2 Familia Substrato Litologa y facies.1 Subfamilia Forma del terreno Geoforma elemental, caracterizada por una nica

combinacin de geometra, dinmica e historia.

Los atributos o caractersticas para clasificar el territorio segn este sistema son de 4 tipos:

a) Atributos morfogrficos, descriptores de la geometra de las geoformas: formatopogrfica, perfil topogrfico, exposicin, patrn de la red de drenaje, unidadesadyacentes.

b) Atributos morfomtricos, descriptores de las dimensiones de las geoformas: amplituddel relieve, densidad de drenaje, grado de pendiente.

c) Atributos morfogenticos, descriptores de la dinmica de las geoformas (origen yevolucin): distribucin del tamao de las partculas, estructura de los materialeslitolgicos, mineraloga y consistencia.

d) Atributos morfocronolgicos, descriptores de las geoformas dentro de un contextotemporal: edad absoluta, edad relativa, estratigrafa.

Para el estudio semidetallado del rea de estudio se han utilizado las 4 categoras inferioresdel sistema de clasificacin: paisaje, relieve, substrato y forma del terreno. A este nivel, launidad bsica de descripcin elegida es la unidad de relieve, que puede agrupar, en formade asociacin, a formas del terreno elementales que no pueden ser representadas por sisolas a este nivel de detalle.

2.2.2. Cartografa y caracterizacin morfomtrica y morfogrfica de las geoformas

El proceso metodolgico seguido para la identificacin y caracterizacin de las geoformasse describe esquemticamente en la Figura 2.3.

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Figura 2.3. Proceso metodolgico llevado a cabo para la identificacin y caracterizacin de las geoformas.

MODELO DIGITAL DE ELEVACIONES (25 x 25 m) FOTOGRAFAS AREAS (e. 1:30000)

Funcin Curvature(Arcinfo-Grid)

Clculo Varianza 3x3 (Idrisi)

Reclasificacin y filtro mayora

(Idrisi)

Pendiente Orientacin

Rugosidad

Reclasificacin y filtromayora (Idrisi)

Clase deRugosidad

Clase dePendiente

Clase deExposicin

Superposicin yfuncin Extract (Idrisi)

Superposicin y funcinCrosstab (Idrisi)


(Idrisi)

Estadsticas bsicas deAltitud, Pendientes y

Rugosidad por clase deGeoforma

Frecuencia de clases dePendientes, Exposiciones,Curvatura y rugosidad por

clase de Geoforma

Perfiles topogrficos yAmplitud del relieve por

clase de Geoforma

ndice de Adyacencia porclase de Geoforma

Patrn de la Redde Drenaje

Densidadde drenaje

Fotointerpretacin

Observaciones de campo

Mapa de Geoformas(Ortofoto 1:50000)

Mapa de la red de drenaje(Ortofoto 1:50000)

Digitalizacin vectorial y topologa

Digitalizacin vectorial y topologa

Cobertura vectorialde Geoformas

Cobertura vectorialde la Red de Drenaje

Rasterizacinnalisis de tablas detopologa AAT y PAT

(Access)

Cobertura rasterde Geoformas

Superposicinvisual

Superposicinfuncin Identity

(Arcinfo)

Funcin Profile (Idrisi)


(Idrisi)

Curvatura

Clase deCurvatura


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La identificacin de las geoformas se realiz mediante un proceso iterativo defotointerpretacin de fotografas areas, segn un enfoque geomorfolgico. Las fotografasutilizadas fueron las del vuelo realizado por el Instituto Geogrfico Nacional y el InstitutCartogrfic de Catalunya a escala aproximada 1:30.000 en los aos 1984 y 1986.

El mapa resultante de la fotointerpretacin se utiliz posteriormente en la definicin delmodelo de suelo-paisaje del rea de estudio a escala semidetallada (1:50.000). El mapa degeoformas fue modificado y adaptado segn las observaciones de campo llevadas a cabodurante la campaa de descripcin de suelos (enero a noviembre 1992). El mapa final fuedelineado sobre el ortofotomapa de Catalua del Institut Cartogrfic de Catalunya a escala1:50.000 (Hojas nm. 391, 392, 419, 420), y posteriormente digitalizado segn un modelovectorial topolgico mediante el SIG Arcinfo. Este mapa o cobertura (en trminos SIG)contena inicialmente delineaciones de las diferentes geoformas, con los atributos de rea,permetro, de la delineacin o polgono y cdigo de la geoforma.

La caracterizacin de las geoformas se realiz en base a los atributos descriptores quecontempla el sistema de clasificacin adoptado (Zinck 1988).

A. Atributos morfogrficos.

A.1. Forma topogrfica.

Fue deducida de la fotointerpretacin geomorfolgica y observaciones de campo.

A.2. Perfil topogrfico.

Se realizaron entre 6 y 10 perfiles topogrficos (transversales y longitudinales) para cadageoforma, utilizando el Modelo Digital de Elevaciones (MDE) del Servicio Geogrfico delEjrcito de 25 m de resolucin. Para la obtencin de los perfiles se utiliz la funcinProfile del programa Idrisi.

A3. Exposicin.

Fue obtenida a partir del MDE de 25 m de resolucin mediante la funcin Curvature-Aspect de Arcinfo-Grid. Esta funcin calcula la direccin espacial respecto al norte(medida para cada submatriz de 3x3 celdas del MDE) en la que se produce el mximocambio de la altura: direccin de la mxima pendiente. Posteriormente los valores deacimut se reclasificaron en las clases Norte (0-45 y 315-360), Este (45-135), Sur (135-225 y terrenos con pendiente llana) y Oeste (225-315).

La cobertura de exposiciones obtenida fue modificada en Idrisi mediante un filtro demayora para eliminar las celdas aisladas con clase de exposicin diferente a las de suentorno. La distribucin de frecuencias de clases de exposicin por clase de geoforma seobtuvo aplicando la funcin Crosstab de Idrisi a las coberturas de exposiciones y degeoformas.


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A.4. Red de drenaje y patrn de drenaje.

La red de drenaje se obtuvo a partir de la fotointerpretacin de fotografas areas de escala1:30.000. Fue delineada sobre el ortofotomapa a escala 1:50.000 para su georeferenciaciny digitalizacin vectorial. Para obtener la red de drenaje completa, evitando errores defotointerpretacin, la red de drenaje obtenida por fotointerpretacin fue comparada con laobtenida automticamente a partir del MDE de 25 m de resolucin segn el procedimientoexperimental propuesto por Martnez-Casasnovas and Stuiver (1998). Para obtener la redde drenaje de forma automtica se us el programa Arcinfo-Grid, aplicando un valorumbral de rea de drenaje de 38 celdas para el rea al norte del ro Anoia, y de 63 celdaspara el rea al sur del ro Anoia (con tipo de relieve diferente).

A cada elemento de la red de drenaje le fue asociado como atributo su tipo: crcava,barranco, torrente, fondo, etc.

El patrn de drenaje en cada unidad de paisaje se dedujo por interpretacin visual de la redsuperpuesta a la cobertura vectorial de las geoformas.

A.5. Adyacencia o relacin de vecindad entre geoformas.

Se determin a partir del ndice de adyacencia o de relacin de vecindad. El ndice deadyacencia de la geoforma X con respecto a la geoforma Y se define como la relacinentre el permetro comn entre las unidades X e Y y el permetro total de la unidad X.

Este ndice se obtuvo mediante la operacin en las tablas de topologa de polgonos(pat.dbf) y de lneas (aat.dbf) asociadas a la cobertura vectorial de las geoformas. Con estefin se escribi un programa en lenguaje SQL de Microsoft Access que se presenta comouno de los resultado de la presente investigacin (seccin 5.1).

El ndice de adyacencia se ha clasificado segn el criterio de la Tabla 2.2.

Tabla 2.2. Clases de adyacencia entre geoformas.

Clase de adyacencia de launidad X con respecto a launidad Y

Porcentaje (%) de permetro de launidad X compartido con la unidad Y

BajaMediaAlta

Muy alta

< 1010 2525 50

> 50

B. Atributos morfomtricos.

B.1. Amplitud del relieve o relieve interno.

Se define como la media de las diferencias en metros entre divisorias locales y fondos devalle, dentro de una geoforma (Meijerink 1988). Este atributo es un indicador de la energa


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potencial media disponible en la unidad de terreno considerada para remover materiales delas vertientes: a mayor amplitud mayor ser el efecto de los agentes erosivos actuantes.

Se ha medido a partir de los perfiles topogrficos realizados sobre el modelo digital deelevaciones mediante la funcin Profile de Idrisi.

Las clases de amplitud de relieve consideradas para su evaluacin son las propuestas porMeijerink (1988) (Tabla 2.3).

Tabla 2.3. Clases de amplitud de relieve o relieve interno (Meijerink 1988).

Clase Intervalo de amplitud de relieve (m)Llano o casi llano

Escaso o intermedioModerado

Relativamente altoAlto

Muy alto

0 - 1.51.5- 1010 2020 3535 50

> 50

B.2. Densidad de drenaje.

Fue definida por Horton (1945) como la suma de la longitud de los elementos de drenajeen relacin a la superficie considerada. Es una de las propiedades ms relevantes en ladescripcin morfomtrica de cuencas y unidades geomorfolgicas, ya que es una medidadel grado de diseccin del paisaje. Tambin es indicativa de la capacidad del paisaje paratransportar los materiales erosionados (Stocking 1972, Millington 1986) y ha sido usadacomo ndice de la severidad de erosin (Gregory y Gardiner 1975, Iona 1972 y Mikhailov1972 en Millington 1986). Otros autores consideran que refleja las reas ms expuestas a lafuerza erosiva del agua (Hernndez 1991). A pesar de estas afirmaciones, la densidad dedrenaje debe ser considerada como un ndice de la escorrenta que se produce en un reams que como un ndice de erosin (Morgan 1973, Sheng 1990).

La densidad de drenaje se obtuvo mediante la superposicin vectorial con la funcinIdentity de Arcinfo entre la cobertura de la red de drenaje y la cobertura de geoformas.El valor de la densidad de drenaje se evalu segn el criterio propuesto por Meijerink(1988) (Tabla 2.4).

Tabla 2.4. Clases de densidad de drenaje (adaptado de Meijerink 1988).

Clase Intervalo de densidad de drenaje km km-2

BajaBaja-Moderada

ModeradaModerada-Alta

AltaMuy alta

< 0.50.5 - 1.51.5 - 3.03.0 - 7.57.5 - 20

> 20

B.3. Pendiente.

Es el grado de cambio de la elevacin del terreno en relacin a la distancia en lasdirecciones X y/o Y. En relacin a los procesos de gnesis y dinmica del paisaje y de los


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suelos, acta como agente en el transporte de partculas, tanto por gravedad como por laescorrenta superficial. Es uno de los descriptores del relieve ms correlacionados con laerosin, y usado por ello en la mayora de los modelos de prediccin de erosin, tantocualitativos como cuantitativos.

Para la determinacin de la pendiente, al igual que para otras variables topogrficas comola curvatura y rugosidad (variabilidad espacial de la pendiente) se ha usado el modelodigital de elevaciones de 25 m, aplicando la funcin Curvature de Arcinfo-Grid. Estafuncin considera un polinomio de 4 orden (Zevenbergen y Thorne 1987, Moore et al.1991), que se ajusta a la superficie del terreno (representada por el modelo digital deelevaciones, Figura 2.4) (Ecuacin 2.1).

Ecuacin 2.1 Z = AX2Y2 + BX2Y + CXY2 + DX2 + EY2 + FXY + GX + HY + I

Los coeficientes de esta ecuacin son calculados para cada submatriz de 3x3 celdas delMDE segn las siguientes ecuaciones (Ecuacin 2.2).

Figura 2.4. Representacin de una submatriz de 3x3 celdasdel Modelo Digital de Elevaciones. Los valores Zirepresentan la altitud en el punto central de la celda y L esla distancia entre celdas o resolucin del MDE.

Ecuacin 2.2

A = [(Z1+Z3+Z7+Z9)/4 - (Z2+Z4+Z6+Z8)/2 + Z5] / L4

B = [(Z1+Z3-Z7-Z9)/4 - (Z2-Z8)/2] / L3

C = [(-Z1+Z3-Z7+Z9)/4 + (Z4-Z6/2)] / L3

D = [(Z4+Z6)/2 - Z5] / L2

E = [(Z2+Z8)/2 - Z5] / L2

F = (-Z1+Z3+Z7-Z9) / 4L2

G = (-Z4+Z6) / 2L

Z1 Z3Z2

Z6Z5Z4

Z7 Z8 Z9

L


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H = (Z2-Z8) / 2LI = Z5

A partir de estas relaciones, la pendiente, que representa la primera derivada de la altituden el espacio, se calcul segn la Ecuacin 2.3.

Ecuacin 2.3 tan $ = [(*Z/*X)2 + ([(*Z/*Y)2]- [m m-1]tan $ = (G2 + H2)- [m m-1]

Siendo G y H los coeficientes de la Ecuacin 2.2.

Una vez calculada la pendiente (en %) se reclasific segn los intervalos de clasepropuestos por el Soil Conservation Service (1981). Finalmente a la cobertura resultante sele aplic un filtro de mayora para reducir la variabilidad.

B.4. Curvatura.

Es una variable topogrfica que representa el grado de cambio de la pendiente en elespacio. Tiene componentes en dos direcciones: planta y perfil.

Curvatura en perfil: es la curvatura de la superficie del terreno en la direccin de lapendiente. Mide el grado de cambio de la pendiente, que afecta a la aceleracin odeceleracin del flujo del agua e influencia la erosin y deposicin.

Curvatura en planta: es la curvatura en la direccin perpendicular a la pendiente. Midela divergencia o convergencia del flujo del agua y por tanto de la concentracin deagua en el paisaje.

A nivel de clculo la curvatura representa la segunda derivada de la altitud en el espacio(Ecuacin 2.4).

Ecuacin 2.4 C = (*2Z/*X2) + (*2Z/*Y2)

La funcin Curvature de Arcinfo-Grid empleada para el clculo se basa en la funcinpolinmica de ajuste al modelo digital de elevaciones (Ecuacin 2.1). Las curvaturas ensentido direccional y la curvatura se calculan segn las siguientes ecuaciones.

Ecuacin 2.5 Cperfil = 2 (DG2 + EH2 + FGH) / (G2 + H2)Cplanta = -2 (DG2 + EH2 - FGH) / (G2 + H2)C = Cplanta - Cperfil = -2 (D + E) [m m-2]

Una vez obtenida la curvatura, el criterio de reclasificacin de los valores obtenidos fue:curvatura > 0.2, superficie convexa; curvatura entre -0.2 y 0.2, superficie rectilnea;curvatura < -0.2, superficie cncava. Tras la reclasificacin la cobertura fuehomogeneizada mediante un filtro de mayora.


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B.5. Rugosidad.

Es una medida de la variacin del relieve en el espacio. Diversos autores han aplicadomtodos distintos para su evaluacin como: la pendiente media, desviacin estndar de laaltitud, dispersin de vectores de altitud, etc. (Felicsimo 1994).

Como estimador de la rugosidad se utiliz la varianza de la pendiente, calculada ensubmatrices de 3x3 celdas a partir del modelo digital de elevaciones de 25 m. Este ndicedefine bien formas como las rupturas de pendiente, tanto en su parte inferior (valles) comoen su parte superior (divisorias), (Felicsimo 1994).

Para el clculo de la rugosidad se implement un procedimiento en Idrisi, que utiliza unasubmatriz o filtro de 3x3 celdas que opera en el entorno de cada celda de la cobertura dependientes para el cmputo de su varianza.

Las clases de rugosidad consideradas se reclasificaron segn el criterio de la Tabla 2.5.

Tabla 2.5. Clases de rugosidad del terreno (varianza de la pendiente).

Clase de rugosidad Intervalo de varianza de lapendiente

Muy bajaBaja

ModeradaAlta

Muy alta

0 11 5

5 1515 50

> 50

2.3. Resultados y discusin

2.3.1. Descripcin general de las unidades de paisaje

Como resultado del anlisis geomorfolgico del rea de estudio se han distinguido 5 grandesunidades de paisaje. Estas son: rea de montaa (Sierra Prelitoral), rea de pie de monte,rea de vertientes y barrancos

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