Diseño e implementación de un modelo conceptual para la gestión integral del agua y los usos del suelo en la región de La Mojana - Design of a conceptual model its implementation for the integrated management of the water rReportar como inadecuado




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55 Ciencias de la tierra - Earth sciences and geology

La región de La Mojana se caracteriza por tener un complejo sistema hídrico, un fuerte desequilibrio social y ambiental, y por presentar frecuentes inundaciones de gran magnitud que condicionan las actividades productivas y limitan la calidad de vida de sus habitantes. En un esfuerzo por aportar a la sostenibilidad de esta región, se diseñó un modelo conceptual que permitiera identificar tendencias, evaluar alternativas de gestión y formular escenarios alternativos, buscando la preservación del ecosistema y mejorar la calidad de vida sin alterar la identidad de La Mojana como sistema. Desde un enfoque sistémico se encontraron los elementos conceptuales y metodológicos necesarios para estudiar sistemas complejos como la región de La Mojana, que se caracterizan fundamentalmente por las interrelaciones internas y externas entre componentes tales como el suelo, el clima, la biota, las costumbres de la población y el sistema hídrico. Se utilizaron herramientas de diagnóstico rural participativo, encuestas, entrevistas, minería de datos y autómatas celulares para caracterizar la región, dentificar patrones de variables y diseñar el modelo que simula la dinámica de los usos del suelo a partir reglas sencillas que relacionan dichos usos con el régimen hídrico y las dinámicas de poblamiento. Esta metodología permite avanzar hacia el entendimiento de la complejidad de la dinámica regional asociada al ciclo hidrológico, definir los elementos e interrelaciones que componen el sistema, involucrar a la población en el diseño del modelo bajo el concepto de conocimiento experto, y se provee evidencia empírica de la capacidad de los autómatas celulares para simular fenómenos complejos. El conjunto de resultados de esta investigación muestran al agua y el suelo como elementos articuladores y variables fundamentales que identifican a La Mojana. Por esta razón se recomienda concentrar esfuerzos en la sostenibilidad de los cuerpos de agua y sus ecosistemas asociados, en armonía con las actividades productivas de sus habitantes. - Abstract. The region of La Mojana is characterized by its complex hydrological system, a strong social and environmental imbalance, and frequent large-scale floods that affect the productive activities and limit the life quality for its inhabitants. In an effort to contribute to the sustainability of this region, it has been design a conceptual model that would identify trends, evaluate management alternatives and develop alternative scenarios, seeking to preserve the ecosystem and improve the life quality without altering the identity of the system. In a systemic focusing, it has been found the conceptual and methodological approaches for studying complex systems, as the region of La Mojana, characterized primarily by internal and external relationships between components, as such as soils, weather, biota, people’s behaviors, and hydrological system. We used several methodological tools that included participatory rural appraisal, polls, interviews, data mining and cellular automata to characterize the region, to identify variables’ patterns and design a model that simulates the dynamics of land use from simple rules that relate these applications with the water regime and the dynamics of settlement. This methodology is able to understand the complex regional dynamic associated with the hydrological cycle, to define the elements and interrelationships that compound the system, involving people in the design of the model under the concept of expertise, and gives empirical evidence of the ability of cellular automata to simulate complex phenomena. The result set of this research shows the water resources and the land are fundamental variables articulating that identify La Mojana region. For this reason is recommendable to concentrate efforts on the sustainability of water bodies and associated ecosystems in harmony with productive activities of their inhabitants.

Tipo de documento: Tesis-trabajos de grado - Thesis Maestría

Colaborador - Asesor: Obregón Neira, Nelson

Información adicional: Magíster en Recursos Hidráulicos

Palabras clave: Autómata celular; Geoestadística; Gestión integral; Sostenibilidad; Mojana - Cellular automata; Geostatistics; Integral management; Sustainability

Temática: 5 Ciencias naturales y matemáticas - Science 55 Ciencias de la tierra - Earth sciences and geology6 Tecnología ciencias aplicadas - Technology 62 Ingeniería y operaciones afines - Engineering





Fuente: http://www.bdigital.unal.edu.co


Introducción



Figura No 5.18.
Área implementación del Autómata Celular 5.4.2 Implementación del Autómata Celular La metodología para la implementación del Autómata Celular puede resumirse así: 1.
Conversión de los mapas de formato Raster a archivo de texto utilizando la herramienta Conversión Tools-From Raster-Raster to ASCCII. 2.
Lectura de los datos de las variables independientes en MatLab, aplicación de la plantilla Moore y tabulación de vecindades en la matriz Moore de tamaño n x 9, donde n es el número de celdas.
Para lo cual se crearon los siguientes códigos: Lectura_SUELOS87 Lectura_ENEABR Lectura_MAYAGO Lectura_SEPDIC Lectura_DENPOB 3.
Lectura de la imagen objetivo y generación de un vector con los valores de dicha imagen, en este caso el mapa de usos del suelo 2001.
Se utiliza el código: Lectura_SUELOS01 4.
Unión de los cinco archivos generados en el punto 2 y creación de la matriz PATRONES de dimensión n x 45.
Para esta labor se ejecuta el código: UNION. 5.
Se unen la matriz PATRONES y los valores de la imagen objetivo, generando una matriz de n x 46 denominada: PATRONES_FINAL.
En este paso se ejecuta el código ULTIMA_COLUMNA. 6.
En la matriz PATRONES_FINAL hay reglas o combinaciones de valores que se repiten varias veces.
El código QUITAR_REPETIDOS identifica y elimina las combinaciones que se repiten y las organiza en una nueva matriz llamada MATRIZ_INTELIGENTE de tamaño n x 46.
Al ejecutar este código también se obtiene la frecuencia con que se repite cada patrón. 7.
Reclasificación de los patrones.
La matriz MATRIZ_INTELIGENTE tiene únicamente valores numéricos que representan los usos del suelo, la probabilidad de inundación y la densidad de población de acuerdo con las imágenes de entrada.
Para obtener las reglas implícitas en los datos que gobiernan el cambio de uso del suelo se realiza minería de 54 datos utilizando el software Weka 9.
Teniendo en cuenta que Weke solo reconoce datos lingüísticos es necesario reclasifi...






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