DISEñO DE REDES DE MONITOREO APOyADAS POR HERRAMIENTAS SIG

download DISEñO DE REDES DE MONITOREO APOyADAS POR HERRAMIENTAS SIG

of 8

Transcript of DISEñO DE REDES DE MONITOREO APOyADAS POR HERRAMIENTAS SIG

  • Aqua-LAC - Vol. 3 - N.1 - Mar. 201118

    DISEO DE REDES DE MONITOREO APOyADAS POR HERRAMIENTAS SIG y MODELACIN GEOESPACIAL

    MONITORING NETwORK DESIGN SUPPORTED by GIS TOOLS AND GEOSPATIAL MODELING

    Cano Casas, Lina1 y Escobar Martnez, John Fernando2

    Resumen

    En el desarrollo de este trabajo se presenta la implementacin de una metodologa para la identificacin de sitios po-tenciales de monitoreo de calidad de aguas superficiales en la cuenca del Ro Grande (Colombia), a partir del uso de herramientas SIG y anlisis multicriterio con el Mtodo de las Jerarquas Analticas (MJA). En la valoracin de pesos en el anlisis multicriterio se consideraron tres factores generales. Se realiz la ejecucin del modelo de cuenca, integrado por los pesos de los criterios evaluados y por las fuentes de informacin cartogrficas, utilizando herramientas de anlisis espacial de ArcGIS. Los sitios potenciales se compararon con una red de monitoreo propuesta basada en el criterio de expertos. Aunque los resultados muestran concordancia en muchos casos, en otros, el mtodo descarta los sitios pro-puestos, sugiriendo que el mtodo puede servir como complemento en la seleccin de puntos de monitoreo basado en el criterio de expertos.Palabras claves: Anlisis multicriterio, red de monitoreo, calidad del agua, SIG.

    Abstract

    This work presents a methodology to identify potential sites for water quality monitoring in the Rio Grande catchment (Colombia), using GIS tools and a multi-criteria analysis based on the Analytical Hierarchy Process Method (AHP). Three general factors were considered in the multi-criteria valuation analysis. A layered model of the catchment, consisting of the weighed criteria and cartographical information sources, was run to locate the monitoring sites using spatial analysis tools from ArcGIS. The potential sites were compared to a previously proposed monitoring network based on experts criteria. Although the results show good agreements in most cases, in others the method discarded the proposed sites, suggesting that the method may serve as a complement to expert-based site selection. Keywords: Multicriteria analysis, monitoring network, water quality, GIS.

    1 Msc. Ingeniera Civil. Grupo de Ingeniera y Gestin Ambiental GIGA. Facultad de Ingeniera. Universidad de Antioquia.Tel: (+574) 2105591, e-mail: [email protected]

    2 Msc. en Medio Ambiente y Desarrollo. Candidato a PhD. Grupo de Ingeniera y Gestin Ambiental GIGA. Facultad de Ingenie-ra. Universidad de Antioquia, e-mail: [email protected]

    Artculo enviado el 20 de enero de 2011Artculo aceptado el 9 de marzo de 2011

    INTRODUCCIN

    El agua es un recurso vital para el soporte de la vida en la tierra. A pesar de ser una sustancia indispen-sable para todos los seres vivos, las actividades hu-manas han degradado su calidad hasta tal punto que ponen en peligro la supervivencia en el planeta. Por ello deben tomarse medidas que contribuyan a dar un uso sostenible y de esta manera se pueda garan-tizar el acceso futuro a este recurso invaluable. Para evaluar el estado del recurso hdrico, las au-toridades ambientales requieren determinar las ten-dencias en la calidad de los cuerpos acuticos y la manera en la cual los ecosistemas son afectados por la descarga de contaminantes. Teniendo en cuenta que la informacin disponible para este propsito es limitada en la mayor parte de los casos, se requiere del diseo de programas y redes de monitoreo, que permitan recopilar la informacin necesaria y de esta manera determinar el cumplimiento de los objetivos de calidad establecidos para cada cuerpo de agua, segn sus usos y los impactos ejercidos. Dadas las

    limitaciones presupuestales para la implementacin de medidas preventivas y correctivas tendientes a mejorar la calidad del recurso hdrico, se hace ne-cesario efectuar un diagnstico previo que permita identificar las zonas crticas y sobre estas realizar los mayores esfuerzos, as como realizar seguimiento y control.Teniendo en cuenta la variabilidad en las condiciones de cada zona especfica y la escasez de la informa-cin disponible para realizar el diseo, es necesario sistematizar la metodologa con que se efecta la lo-calizacin de los sitios de monitoreo a fin de que sea general e independizarla de preferencias para cada caso en cuestin, teniendo en cuenta los objetivos para la ordenacin del recurso hdrico.En este artculo se presenta la implementacin de una metodologa enfocada en la identificacin de los sitios potenciales para realizar vigilancia de la cali-dad de las aguas superficiales, a partir del uso de herramientas SIG y la modelacin geoespacial en la cuenca del Ro Grande (Colombia).

    Aqua-LAC - Vol. 3 - N 1 - Mar. 2011. pp. 18 - 25.

  • 19

    Diseo de redes de monitoreo apoyadas por herramientas SIG y modelacin geoespacial

    Aqua-LAC - Vol. 3 - N.1 - Mar. 2011

    DESCRIPCIN DE LA ZONA DE ESTUDIO

    La cuenca del Ro Grande se localiza en la subregin del norte de Antioquia, entre los 6 y 7 de latitud norte y 75 y 76 de longitud oeste. En la cuenca la temperatura oscila entre los 12C y 17C, con una temperatura promedio anual de 14C. La precipita-cin anual vara entre los 2.000 mm y 2.500 mm (Co-rantioquia - Ecosistemas. 2005). El rea total de la cuenca es de 1159 km2, la longitud del cauce princi-pal es de 75 km y el caudal promedio del Ro Grande es de 35 m3/s.De la cuenca del Ro Grande se analizaron, como se muestra en la en la figura 1, las microcuencas de la parte alta del ro Chico y de las quebradas San Jos, Amoladora, El Diablo, San Francisco, Quebra-dona, Piedrahita, Donmatas, La Torura, Don Diego, El Hato, San Juan, Bramadora y Oro Bajo. Las microcuencas se seleccionaron a partir de los usos en las corrientes que puedan causar alteracio-nes en el recurso hdrico, y para ello se analizaron los cuerpos de agua que sirven como fuentes abas-tecedoras de agua potable para los principales cen-tros poblados y cabeceras municipales, receptores de vertimientos de aguas residuales domsticas e industriales y fuentes abastecedoras de agua para la agricultura y acuicultura (Universidad de Antioquia Corantioquia. 2009). En la tabla 1 se presentan las reas de cada una de las microcuencas, as como el uso principal del recurso. El rea analizada representa el 43% del rea total de la cuenca. En estas microcuencas se encuentran los municipios de Belmira, Donmatas, Entrerros, San Pedro de los Milagros, cuya pobla-cin se muestra en la tabla 2.

    Tabla 1. Caractersticas de las microcuencas analizadas

    Microcuenca rea (km2)

    Uso del agua

    San Francisco 6,48 AcucolaRo Chico 55,87 Receptor de vertimientos

    Consumo humanoSan Jos 6,50 AcucolaAmoladora 10,75 AcucolaQuebradona 71,64 Consumo humano

    Receptor de vertimientosEl Diablo 14,51 AcucolaLa Piedrahita 10,93 Consumo humano

    AcucolaDonmatas 21,67 Receptor de vertimientosLa Torura 82,33 Consumo humano

    Receptor de vertimientosPontezuela 7,09 Consumo humanoDon Diego 55,33 AcucolaEl Hato 55,08 Consumo humano

    Receptor de vertimientosSan Juan 17,53 Consumo humanoBramadora 52,97 Receptor de vertimientosOro Bajo 25,58 Acucolarea total 494,96

    Tabla 2. Poblacin abastecida en la zona de estudio

    MicrocuencaPoblacin

    centros poblados

    Poblacin cabecera municipal

    San Francisco 114

    Belmira

    (1.683 habitantes)

    Ro Chico 392San Jos 206Amoladora 337Quebradona 485El Diablo 240La Piedrahita 241 Donmatas

    (11.397 habitantes)Donmatas 1.310La Torura 2.293 Entrerros

    (3.943 habitantes)Pontezuela -Don Diego 1.488 San Pedro de los

    Milagros (10.765 habitantes)

    El Hato 1.811San Juan 1.085Bramadora 682 Santa Rosa de Osos

    (14.703 habitantes)Oro Bajo 705

    Figura 1. Microcuencas analizadas pertenecientes a la cuenca de Ro Grande.

  • 20

    Cano Casas, Lina y Escobar Martnez, John Fernando

    Aqua-LAC - Vol. 3 - N.1 - Mar. 2011

    METODOLOGA

    Los modelos representan las caractersticas esen-ciales de un sistema y pueden ser herramientas valiosas para la gestin ambiental debido a que au-mentan el entendimiento de las complejidades y de las singularidades de una situacin dada y su res-puesta a las decisiones de gestin u otros cambios (Saloranta, 2006). Con el fin de identificar los sitios potenciales para realizar monitoreo de calidad de las aguas superfi-ciales, se emple el anlisis multicriterio a travs del mtodo de las jerarquas analticas (MJA), en inte-gracin con tcnicas de modelacin geoespacial. El anlisis multicriterio es un enfoque general que se ha aplicado a una amplia gama de situaciones de ges-tin de los recursos naturales. La evaluacin multicri-terio es un trmino general para describir un conjunto de enfoques formales que buscan tener en cuenta criterios mltiples para ayudar a individuos o grupos a explorar las decisiones de importancia (Mendoza & Martins, 2006). La integracin de la tecnologa SIG con modelos es-paciales se convierten en una herramienta para la descripcin, explicacin, planificacin o prediccin, para aquellos procesos de naturaleza espacial, lo cual favorece la toma de decisiones (Gmez & Ba-rredo, 2006). A continuacin se describe la implementacin de la metodologa seleccionada para la zona de estudio.

    Identificacin de los aspectos y criterios utiliza-dos en el modelo

    Esta primera fase incluye la identificacin de los as-pectos que permitieron analizar la zona de estudio y evaluar los posibles sitios para localizar las estacio-nes de monitoreo.Una de las limitaciones encontradas para introducir algunos criterios de priorizacin considerados rele-vantes como: localizacin de vertimientos puntuales, sitios de captacin de acueductos y concesiones de agua, fue la ausencia de informacin georeferencia-da y la falta de actualizacin de esa informacin, por lo tanto no pudo ser tenida en cuenta dentro del mo-delo.Para el desarrollo de este trabajo fue necesario el procesamiento de diversas fuentes de informacin bsica y temtica referente a vas, cascos urbanos, red de drenaje y curvas de nivel, y fue extrada de la Cartografa bsica del Instituto Geogrfico Agustn Codazzi (IGAC) en escala 1:25.000.A partir de la informacin disponible se consideraron tres aspectos generales a tener en cuenta en la asig-nacin de los pesos para el anlisis multicriterio:

    Aspectos antrpicos: involucran aquellas va- riables relacionadas con actividades humanas que pueden causar alteraciones en el recurso hdrico.

    Aspectos fisiogrficos: se relacionan con los factores fsicos que propician o impiden l a localizacin de una estacin de monitoreo en algn punto determinado de acuerdo a su ac-cesibilidad. Aspectos de calidad del agua: son aquellos aspectos que involucran la calidad del recurso y su potencial de contaminacin.

    Cada uno de los aspectos generales agrupa los cri-terios de priorizacin de los sitios para realizar el mo-nitoreo de calidad del agua, a travs de una funcin de pesos ponderados. En la figura 2 se presentan los aspectos y criterios considerados para realizar el modelo espacial.

    Figura 2. Aspectos y criterios empleados

    Descripcin de los criterios utilizados

    Distancia a centros poblados y a cabeceras municipales: estos criterios fueron considera-dos dado que la mayor parte de las corrien-tes cercanas a un asentamiento humano son receptoras de los vertimientos de aguas resi-duales domsticas. En la medida que una co-rriente est ms cerca de un centro poblado o cabecera, ser mayor la posibilidad de que se encuentre afectada por la descarga de los ver-timientos mencionados. La cabecera munici-pal es el rea geogrfica que est definida por un permetro urbano y corresponde al lugar en donde se ubica la sede administrativa de un municipio, mientras que el centro poblado es una concentracin de mnimo veinte viviendas contiguas, vecinas o adosadas entre s, ubi-cada en el rea rural de un municipio (IGAC, 1996). Dado que la cabecera municipal con-centra una mayor poblacin que un centro po-blado, se consideraron de manera separada dentro de los criterios utilizados.

    Distancia a cabeceras

    municipales

    Distancia a centros poblados

    Usos del suelo

    Antrpicos Fisiogrficos De calidad del agua

    Distancia a caminos

    ndice de calidad ambiental

    Distancia a carreteras

    Orden de la corriente

    Pendiente del terreno

    Aspectos generales para la determinacin de pesos

  • 21

    Diseo de redes de monitoreo apoyadas por herramientas SIG y modelacin geoespacial

    Aqua-LAC - Vol. 3 - N.1 - Mar. 2011

    Usos del suelo: cada unidad de suelo en una cuenca tiene un potencial de contaminacin asociado y depende fundamentalmente de su topografa, uso y las caractersticas de la vegetacin (Vieux & Farajalla, 1994). Es por ello que en el anlisis se consideraron los di-ferentes usos y tipos de suelos en la cuenca y su grado de afectacin a la calidad del agua. Las reas donde la actividad econmica que se desarrolla pudiera representar una carga contaminante puntual o difusa, son las que requieren mayor vigilancia en la calidad del recurso hdrico.Distancias a caminos y a carreteras: dentro de los aspectos fisiogrficos las distancias de las corrientes a las vas de acceso son parme-tros habituales de consideracin para localizar un sitio de muestreo. Si un sitio se encuen-tra muy alejado de una va, requerir largos tiempos de desplazamiento. Las carreteras son vas que permiten tener un mejor acceso a un sitio determinado por contar con unas es-pecificaciones tcnicas para la circulacin de los vehculos, mientras que los caminos son vas no pavimentadas que en algunos casos pueden dificultar la accesibilidad a un lugar establecido.Pendiente del terreno: con este criterio se bus- ca eliminar las zonas en la cuenca que sean logsticamente inaccesibles por tener pendien-tes extremadamente pronunciadas. Los sitios con altas pendientes no favorecen la ubica-cin de una estacin de monitoreo de calidad del agua.ndice de calidad ambiental (ICA): este ndi- ce se usa como un concepto preliminar para diagnosticar el estado sanitario de las corrien-tes. El ICA es un ndice general, es decir, se basa en el supuesto de que la calidad del agua es un atributo general de los cuerpos de agua, independiente del uso para el cual es desti-nada. Los parmetros involucrados en el cl-culo del ICA son el porcentaje de saturacin de oxgeno, coliformes fecales, pH, demanda bioqumica de oxgeno, nitratos, fosfatos, tem-peratura, turbiedad, slidos disueltos totales. El ICA es un nmero adimensional entre 1 y 100. Un valor alto es indicativo de una mejor calidad del agua (Hallock, 2001).Para el cl-culo de este ndice se cont con resultados de las jornadas de caracterizacin de las corrien-tes analizadas, llevadas a cabo entre agosto y septiembre de 2009 (Universidad de Antioquia Corantioquia 2009). Orden de la corriente: los rdenes de corrientes de Horton han sido utilizados para el diseo de redes de monitoreo como base para dividir la red de drenaje en subdominios (Moreno et al, 2008). A medida que una corriente tenga ms tributarios, su potencial de contaminacin ser

    mayor y por tanto la calificacin dada tambin ser mayor.

    Anlisis multicriterio

    Para realizar la evaluacin de los pesos de cada uno de los criterios considerados en el anlisis se utiliz el mtodo de comparacin por pares de Saaty (Gmez & Barredo, 2006). Mediante una encuesta se consul-t, a 8 profesionales expertos en el rea ambiental, sobre la valoracin dada a cada uno de los criterios mediante la comparacin en pares jerarquizados. La escala utilizada se presenta en la tabla 3.

    Tabla 3. Escala de medida para la comparacin entre pares, mtodo de Saaty

    Importancia o preferencia Valor cardinalIgual 1Moderada 3Fuerte 5Muy Fuerte 7Extremadamente fuerte 9

    Fuente: (Gmez & Barredo, 2006)

    La informacin obtenida con las encuestas fue pro-cesada siguiendo la metodologa propuesta y con ello se obtuvo un listado general de los criterios y sus respectivas valoraciones, para posteriormente ser sometida a un anlisis espacial. Despus de rea-lizar el procesamiento de las encuestas, se obtuvo la matriz de comparacin por pares de factores, segn los criterios identificados previamente. Para obtener los pesos definitivos se procedi a realizar el prome-dio de los pesos de cada uno de los expertos consul-tados, que se muestra en la tabla 4.

    Tabla 4. Pesos definitivos de los criterios analizados

    Criterios Pesosndice de calidad ambiental 0.10Orden de la corriente 0.18Usos del suelo 0.17Distancia cabeceras 0.13Distancia poblacin 0.11Distancia a caminos 0.07Distancia a carretera 0.10Pendiente terreno 0.15

    Desarrollo del modelo espacial

    Una vez definidos y valorados los criterios, se proce-di a realizar el modelo en el que se combinaron las fuentes de informacin mediante tcnicas de anlisis espacial. Inicialmente fue necesario realizar la trans-formacin de las capas temticas de formato vecto-

  • 22

    Cano Casas, Lina y Escobar Martnez, John Fernando

    Aqua-LAC - Vol. 3 - N.1 - Mar. 2011

    rial a formato matricial. Una vez organizada la infor-macin, se cre el modelo total en formato matricial.En el procesamiento de informacin espacial es ne-cesario dividir el espacio en unidades ms peque-as a travs de un proceso denominado teselado. La teselacin planar se conoce como la particin del espacio en celdas no superpuestas. Desde el punto de vista prctico, la finalidad de la teselacin es la de crear registros para contener los datos para el proce-samiento computacional y all almacenar sus atribu-tos (Lee et al, 2000). Para realizar la priorizacin de los sitios de monitoreo se dividi la red de drenaje en teselas, las cuales se obtuvieron al fraccionar la red de drenaje en segmentos de 500 metros, posterior-mente se les realiz un buffer de 15 m, y sobre estas reas se realiz el anlisis.Las actividades realizadas en el desarrollo del mode-lo fueron las siguientes:

    Introduccin de las capas de informacin en el modelo espacial.Valoracin de los atributos de cada capa de informacin mediante reclasificacin: Cada una de las capas temticas que corresponde a un criterio de anlisis fue reclasificada depen-diendo de las caractersticas que favorecen o impiden la localizacin de una estacin de mo-

    nitoreo, siendo 10 el valor dado a la caracters-tica ms favorable y 1 a la ms desfavorable. Integracin de los criterios en la regla de deci- sin, donde se incorporan los resultados de la valoracin entre criterios a partir de la consulta a expertos.Ejecucin del modelo espacial.

    RESULTADOS y DISCUSIN

    Con la ejecucin del modelo espacial se realiz la priorizacin de los sitios para realizar el monitoreo de calidad del agua. Como resultado se obtuvo un mapa que muestra la valoracin realizada a cada una de las teselas analizadas en funcin de los criterios con-siderados, segn lo presentado en la figura 3.Los resultados del modelo de priorizacin de sitios de monitoreo de calidad del agua en la cuenca del Ro Grande, en las microcuencas analizadas muestran que las valoraciones obtenidas para los sitios de mo-nitoreo se encuentran entre 2.31 y 8.02, siendo los sitios mostrados en rojo los ms significativos para realizar los monitoreos y los sitios en azul los que no se consideran prioritarios. Como puede observarse en la figura 3, los sitios con los valores ms altos se encuentran en las corrientes principales de las mi-

    Figura 3. Resultados del modelo de priorizacin de zonas de monitoreo.

  • 23

    Diseo de redes de monitoreo apoyadas por herramientas SIG y modelacin geoespacial

    Aqua-LAC - Vol. 3 - N.1 - Mar. 2011

    crocuencas, mostrando esto la importancia que tiene realizar seguimiento de la calidad del agua a las co-rrientes que tienen un mayor nmero de tributarios por el potencial de contaminacin que pueden tener. Con el fin de realizar un anlisis ms detallado, se realiz una reclasificacin de los resultados del para cuantificar el porcentaje de teselas que obtuvieron de-terminada valoracin, en una escala de 1 a 10, siendo 1 las teselas que obtuvieron la calificacin ms baja y 10 las que presentaron los valores ms altos, segn lo presentado en la tabla 5. La distribucin relativa de las teselas se presenta en la figura 4.

    Figura 4. Distribucin relativa de las teselas segn su valoracin

    Tabla 5. Reclasificacin de los resultados del modelo

    ValoracinClasificacin PorcentajeLmite

    inferiorLmite

    superior2.31 2.88 1 1.032.88 3.45 2 5.073.45 4.02 3 20.604.02 4.59 4 25.334.59 5.17 5 20.975.17 5.74 6 15.115.74 6.31 7 7.756.31 6.88 8 2.936.88 7.45 9 0.977.45 8.02 10 0.22

    Total 100

    A partir de los resultados anteriores, correspondien-tes a los datos de salida del modelo, se puede iden-tificar que la mayor parte de las teselas obtuvo una calificacin intermedia, lo que implica que en estos sitios no es prioritario realizar un seguimiento y con-trol de la calidad del agua. Por otro lado, las teselas con una calificacin alta corresponden al 0.22% del total, mostrando el buen desempeo del modelo al destacar las zonas prioritarias para realizar monito-reo del recurso hdrico. Estas teselas con la mayor

    calificacin deben ser objeto de medicin por la com-binacin de factores que deterioran la calidad del agua. A nivel de identificacin de los sitios preferen-ciales para la ubicacin de estaciones de monitoreo de calidad del agua, es de esperar que los lugares con mayor prioridad correspondan a un porcentaje bajo, debido al carcter agregado de muchos de los procesos contaminantes de la cuenca.Este trabajo se enmarca dentro del proyecto For-mulacin del plan de ordenacin del recurso hdrico y diseo de un programa de monitoreo y seguimien-to a la calidad de cuerpos hdricos en las cuencas de influencia del sector elctrico en las Direcciones Territoriales Tahames y Zenufan, PORH, desa-rrollado por el Grupo de Ingeniera y Gestin Am-biental (GIGA) de la Universidad de Antioquia para la Corporacin Autnoma Regional del Centro de Antioquia, Corantioquia. Para validar los resultados arrojados por el modelo, se realiz una comparacin de los resultados obtenidos con una red de monito-reo propuesta en el proyecto del PORH. Esta red propuesta fue planteada por los profesionales del proyecto, teniendo en cuenta los cuerpos de agua que sirven actualmente como fuentes abastecedoras de agua potable para los principales centros pobla-dos, los cuerpos de agua receptores de vertimientos puntuales de aguas residuales provenientes de las cabeceras municipales, centros poblados y activida-des industriales ms importantes, corrientes de agua que tienen registradas dentro de la base de datos, de Corantioquia, concesiones de caudales superiores a 10 L/s, y que abastecen actividades econmicas que podran impactar la cantidad o calidad del recurso hdrico, tales como: industria, agricultura, minera y acuicultura, los cuerpos de agua asociadas a reas donde la actividad econmica que se desarrolla pu-diera representar una carga contaminante difusa que afecte la calidad del agua de fuentes desde las cua-les se abastece una poblacin y proyeccin de nue-vos usos del agua, segn solicitudes en curso ante la autoridad ambiental (Universidad de Antioquia Corantioquia. 2009). Finalmente, se realiz la califi-cacin de la red de monitoreo propuesta en el marco del proyecto del PORH, a partir de la asignacin de los valores generados por el modelo de priorizacin de zonas de monitoreo implementado en este traba-jo, a cada uno de los puntos de la red, se utiliz para ello la estadstica zonal y se evalu la prioridad de realizar seguimiento de la calidad del agua, como se observa en la figura 5.Segn lo observado en la Figura 5, en la cuencas de las quebradas el Hato y Don Matas se encontra-ron los sitios con la mayor calificacin, es decir que en las estaciones propuestas son consideradas de alta prioridad por los impactos que se generan sobre el recurso hdrico, adems que, desde el punto de vista logstico, cuentan con buenas condiciones de accesibilidad (por la pendiente del terreno y la cerca-na de vas de acceso al sitio). En segundo lugar de prioridad se encontraron estaciones ubicadas en las

  • 24

    Cano Casas, Lina y Escobar Martnez, John Fernando

    Aqua-LAC - Vol. 3 - N.1 - Mar. 2011

    cuencas de las quebradas San Juan, la Turura, San Jos, San Francisco, el Hato y Santa Rosa de Osos, con una calificacin significativa. A las estaciones de monitoreo anteriormente descritas es necesario rea-lizarles un seguimiento riguroso y permanente, con el fin de vigilar la calidad de la corriente y recopilar in-formacin que permita tener elementos de juicio que ayuden a la toma de decisiones relacionadas con la gestin del recurso hdrico. Los puntos restantes reflejaron una prioridad de me-dia a baja segn los criterios analizados, con califi-caciones entre 3.6 y 5.5. Estos puntos, aunque pre-sentan prioridad media y baja, son de inters ya que en muchos de los casos son los sitios de control para determinar la calidad del agua a la salida de la cuen-ca. En otros casos se encuentran en la parte alta de las cuencas, indicando los sitios en los que posible-mente se encuentran las bocatomas de los acueduc-tos o alguna captacin importante. Para estos sitios es necesario realizar un seguimiento, aunque no tan exhaustivo, con el fin de determinar las tendencias

    de calidad del recurso hdrico y mantener el control que permita el cumplimiento de los estndares de calidad propuestos por la autoridad ambiental.

    CONCLUSIONES

    Con el desarrollo de nuevas tecnologas y tcnicas para el anlisis, la toma de decisiones cuenta con nuevas herramientas que permiten abordar la solu-cin de problemas relacionados con la gestin del re-curso hdrico. La implementacin de la metodologa para el diseo y evaluacin de redes de monitoreo de calidad del agua descrita en este trabajo a partir de la utilizacin de herramientas SIG es una alterna-tiva que puede ser empleada por las autoridades am-bientales ya que es de fcil uso e involucra informa-cin que puede estar disponible, adems de servir como complemento al criterio de expertos con base en la informacin disponible de la zona de estudio.La definicin de criterios de priorizacin y sus res-pectivas valoraciones son la base de la metodologa

    Figura 5. Calificacin de la red de monitoreo propuesta en el proyecto del PORH utilizando la informacin del modelo espacial

  • 25

    Diseo de redes de monitoreo apoyadas por herramientas SIG y modelacin geoespacial

    Aqua-LAC - Vol. 3 - N.1 - Mar. 2011

    empleada. Es de gran importancia realizar el anlisis con un amplio nmero de criterios con el fin de in-volucrar la mayor parte de las variables que tienen influencia sobre la calidad del recurso hdrico. En el modelo desarrollado se omitieron algunos criterios relevantes debido a que no fue posible contar con informacin relacionada con la localizacin de verti-mientos puntuales y concesiones superficiales.A pesar de las dificultades asociadas con la infor-macin deseada para desarrollar el modelo, la apli-cacin realizada permite identificar los sitios crticos a partir de diferentes criterios relacionados con as-pectos fisiogrficos, socioeconmicos y ambienta-les. Adicionalmente, el modelo tiene en cuenta las condiciones de accesibilidad, que en muchos casos se constituye en una limitante de tipo logstico para realizar monitoreo de calidad de agua.La metodologa de anlisis multicriterio para la obten-cin de los pesos es flexible y permite su utilizacin en otras cuencas, dependiendo de la informacin que se encuentre disponible, el grado de detalle y el nivel de actualizacin de la misma. En la medida que la informacin sea ms detallada, los resultados del modelo sern mucho mejores ya que la delimitacin de las zonas potenciales para realizar monitoreo del calidad ser ms precisa.

    AGRADECIMIENTOS

    Los autores expresan sus ms sinceros agradeci-mientos a Corantioquia y a todo el equipo de trabajo del proyecto Formulacin del plan de ordenacin del recurso hdrico y diseo de un programa de monito-reo y seguimiento a la calidad de cuerpos hdricos en las cuencas de influencia del sector elctrico en las Direcciones Territoriales Tahames y Zenufan.

    REFERENCIAS

    Corantioquia - Ecosistemas. 2005. Plan de ordena-cin y manejo de las cuencas de los Ros Grande y Chico incluido todo su sistema de drenaje, hasta su desembocadura en el Ro Porce, jurisdiccin de los

    municipios de Don Matas, Entrerros, San Pedro de los Milagros, Belmira y Santa Rosa. Medelln.

    Gmez, M., & Barredo, J. 2006. Sistemas de Infor-macin Geogrfica y evaluacin multicriterio. Alfao-Alfao-mega. Mxico. 279p.

    Hallock, D. 2001. A Water Quality Index for Ecologys Stream Monitoring Program. Washington: Washing-ton State Department of Ecology. Environmental As-sessment Program. 23p.

    INSTITUTO GEOGRAFICO AGUSTN CODAZZI, IGAC. 1996. Diccionario Geogrfico de Colombia. Tomo 1. IGAC. Bogot. 638 p.

    INSTITUTO GEOGRAFICO AGUSTN CODAZZI, IGAC S.F. Planchas: 115-VI-C, 130-II-A, 130-I-B, 130-II-C, 130-I-D, 131-I-B, 131-III-B, 131-III-d, 147-I-B, 131-II-C, 131-IV-A, 131-IV-C.

    Lee, Y., Li, Z., & Li, Y. 2000. Taxonomy of space tessellation. Journal of Photogrammetry & Remote Sensing 55:139-149.

    Mendoza, G., & Martins, H. 2006. Multi-criteria deci-sion analysis in natural resource management: A criti-cal review of methods and new modelling paradigms. Forest Ecology and Management, 230: 1-22.

    Moreno T, A., Toro B, M., y Carvajal, L. 2008. Revisin de criterios y metodologas de diseo de redes para el monitoreo de la calidad del agua en ros. Avances en Recursos Hidrulicos 18: 57-68.

    Saloranta, T. 2006. Highlighting the model code se-lection and application process in policy-relevant wa-ter quality modeling. Ecological modelling 194 1-3: 316327.

    Universidad de Antioquia Corantioquia. 2009. For-mulacin del Plan de Ordenamiento del Recurso Hdrico en las Direcciones Territoriales Tahames y Zenufan. Medelln.

    Vieux, B., & Farajalla, N. 1994. Capturing the essen-Capturing the essen-tial spatial variability in distributed hydrological mod-elling: Hydraulic roughness. Hydrological Processes 83: 221-236.