Evaluación de MDE para la estimación de volúmenes por procesos de erosión aplicando análisis de autocorrelación espacial en una cuenca de los andes venezolanos. Caso de estudio: microcuenca torrencial La Machirí

Abstract

Los modelos digitales de elevación (MDE), como representación visual de las formas del relieve y de los valores de altura, han sido muy útiles para estudiar los aspectos relacionados con la topografía de un área. Esta investigación se realizó en un área de 3.39 km2 de la microcuenca torrencial La Machirí (estado Táchira, Venezuela). Tuvo por objetivo evaluar un MDE obtenido por un proceso de fotogrametría digital cotejado a su vez con un MDE elaborado a partir de la edición de curvas de nivel existentes en cartas topográficas. Para ello se aplicaron métodos como el análisis exploratorio de datos espaciales (ESDA) y la geoestadística de puntos (análisis de mínima distancia, análisis de patrones espaciales, variograma y superficie variográfica). Se pudo determinar una diferencia existente entre ambos modelos, resultado de la sumatoria de los errores generados, en primer lugar, por la distribución espacial de los puntos de control señalados para el proceso fotogramétrico (número de puntos menores al valor de una distribución normal, posible sesgo espacial entre los puntos y manifestación de fenómenos de dependencia espacial), seguido del error generado a partir del método de interpolación aplicado durante el mismo y el error resultante originado por el comportamiento local de los procesos de erosión en el área. La primera valoración arrojó una diferencia en la superficie de área de 0.57 ha y en volumen de 9.41 hm3 en ambos MDE. Un análisis sectorizado permitió determinar la falta de al menos 3 puntos de control para obtener un MDE más satisfactorio.

Digital elevation models -DEM- as a visual representation of landforms and altitude have been very useful in the study of topography. This research took place in a 3.39 km2 area of the La Machirí torrential micro-watershed (Táchira State, Venezuela). Its purpose was to evaluate a DEM generated through a process of digital photogrammetry that was also checked against a DEM edited from existing level curves in topographic charts. Exploratory Spatial Data Analysis (ESDA) and the Multiple-Point Geostatistics (Minimal Distance Analysis, Special Pattern Analysis, Variogram, and Variographic Analysis of Surfaces) methods were used. Differences between the two models were identified generated by the sum of the errors caused by the spatial distribution of checkpoints marked for the photogrammetric process (less than the number of checkpoints of a normal distribution, possible spatial bias between checkpoints and indications of spatial dependence phenomena), the error generated from the interpolation method applied during the process, and by the error caused by local erosion processes. The first assessment indicated a difference in the surface area of 0.57 ha and of 9.41 hm3 in volume in both DEMs. A zoned analysis indicated that at least three more checkpoints are necessary in order to get a more accurate DEM.