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Vol. 5 Núm. 11 Suplemento CICA Multidisciplinario
Enero-junio 2021
MARCO METODOLÓGICO DE SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA
APLICADO EN LAS PARROQUIAS SANTA ROSA DE FLANDES Y JESÚS MARÍA,
NARANJAL, GUAYAS, ECUADOR
METHODOLOGICAL FRAMEWORK OF GEOGRAPHIC INFORMATION
SYSTEMS APPLIED IN THE PARISHES OF SANTA ROSA DE FLANDES AND
JESÚS MARÍA, NARANJAL, GUAYAS, ECUADOR
QUADRO METODOLÓGICO DOS SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA
APLICADOS NAS PARÓQUIAS DE SANTA ROSA DE FLANDES E JESÚS MARÍA,
NARANJAL, GUAYAS, EQUADOR
AUTORES
Ider Alfonso Moran Caicedo
1
autor de correspondencia imoran@uagraria.edu.ec
Universidad Agraria del Ecuador
Víctor Manuel Figueroa
2
email: vfigueroa@fa.luz.edu.ve
Universidad del Zulia Maracaibo, Venezuela
Recibido: 19/03/2021 Aceptado: 28/05/2021 Publicado: 30/06/2021
1
imoran@uagraria.edu.ec; idermoran@gmail.com Universidad Agraria del Ecuador
2
vfigueroa@fa.luz.edu.ve; victorfigueroa621@gmail.com Universidad del Zulia Maracaibo, Venezuela
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RESUMEN
Los avances de las actividades humanas principalmente las producciones de alimentos han
llevado al desgaste más intensivo de la tierra y colocándolo en niveles críticos, esta actividad
unida a otras como la expansión demográfica entre otras, requiere de la intervención
gubernamental, quienes tienen el deber de realizar los Planes de Ordenamiento Territorial
(PLOT) y la planificación del uso del suelo (PLUS), para darle el aprovechamiento eficiente y
adecuado a todas las regiones del Ecuador. En este caso se presenta una propuesta de
metodología de Sistemas de Información Geográfica (SIG), que se está aplicando en las
Parroquias Santa Rosa de Flandes y Jesús María, cantón Naranjal, provincia del Guayas,
Ecuador, la misma que esta descrito por la ONU adaptada a las condiciones de nuestro país.
Este diseño aplica para investigaciones no experimentales de manera transeccional –
correlacional/causales de tipo descriptiva porque detallaban las relaciones entre variables con
enfoque epistemológico Empírico – inductivo, enfocando su desarrollo en cuatro fases:
preliminar, de laboratorio, de campo y procesamiento de datos, donde se ejecuta todo el
procedimiento metodológico para medir variables tales como precipitación, temperatura,
humedad relativa, velocidad del viento, fertilidad natural, textura, pendiente/topografía,
geoformas, tipos de uso, vegetación, tenencia de la tierra, composición de la población agrícola,
laboreo de la tierra, que luego mediante el análisis y clasificación permita una planificación y
ordenamiento territorial local, para darle el uso adecuado y resguardar el ambiente con un
tratamiento sostenible a través del tiempo, aprovechando sus beneficios a la producción.
PALABRAS CLAVE: SIG, ordenamiento territorial, cantón Naranjal, uso del suelo,
protección ambiental
ABSTRACT
The advances of human activities mainly food productions have led to the more intensive use
of land and placing it at critical levels, this activity together with others such as demographic
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expansion and many more, requires government intervention, who have the duty to carry out
the Land Use Plans (PLOT) and land use planning (PLUS), to give the efficient and adequate
use to all regions of Ecuador. In this case, a proposal for a Geographic Information Systems
(GIS) methodology is presented, which is being applied in the Parishes of Santa Rosa de
Flandes and Jesús María, Naranjal canton, Guayas province, Ecuador, which is a modification
of the one described by the UN adapted to the conditions of our country. This design applies to
non-experimental research in a transsectional - correlational / causal descriptive type because
it will describe the relationships between variables with empirical - inductive epistemological
approach, carried out in four phases: preliminary, laboratory, field and data processing, where
the entire methodological procedure is developed to measure variables such as precipitation,
temperature, relative humidity, wind speed, natural fertility, texture, slope / topography,
geoforms, types of use, vegetation, land tenure, composition of the agricultural population,
tillage of the land, which then through analysis and classification allows planning and national
land management to give it the proper use and protect the environment over time taking
advantage of its benefits to production.
KEY WORDS: GIS, land use planning, Naranjal canton, land use, environmental protection.
RESUMO
Os avanços das atividades humanas, principalmente a produção de alimentos, têm levado ao
desgaste mais intenso do solo e colocando-o em níveis críticos, esta atividade em conjunto com
outras como a expansão demográfica, entre outras, requer intervenção governamental, que tem
o dever de realizar. Planos de Uso da Terra (PLOT) e Planejamento do Uso da Terra (PLUS),
para dar um uso eficiente e adequado a todas as regiões do Equador. Neste caso, é apresentada
uma proposta de metodologia de Sistemas de Informação Geográfica (SIG), que está sendo
aplicada nas Paróquias de Santa Rosa de Flandes e Jesús María, cantão de Naranjal, província
de Guayas, Equador, a mesma descrita pela ONU adaptada a as condições do nosso país. Este
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desenho aplica-se a investigações não experimentais de forma transeccional - correlacional /
causal do tipo descritivo, pois detalham as relações entre as variáveis com uma abordagem
epistemológica empírica - indutiva, focando o seu desenvolvimento em quatro fases:
preliminar, laboratório, campo e processamento de dados , onde Todo o procedimento
metodológico é realizado para medir variáveis como precipitação, temperatura, umidade
relativa, velocidade do vento, fertilidade natural, textura, declive / topografia, geoformas, tipos
de uso, vegetação, posse da terra, composição da população agrícola, cultivo do solo, que então,
através de análise e classificação, permite o planejamento e ordenamento territorial local, para
dar-lhe o uso adequado e proteger o meio ambiente com um tratamento sustentável ao longo do
tempo, aproveitando seus benefícios para a produção.
PALAVRAS-CHAVE: SIG, planejamento do uso da terra, cantão de Naranjal, uso da terra,
proteção ambiental
INTRODUCCIÓN
Uno de los componentes de este ambiente es el suelo, recurso fundamental para la vida en el
planeta, sin embargo, las presiones humanas sobre él están llegando a términos críticos. En este
sentido, una mayor degradación de suelos productivos impactará en la estabilidad de precios de
los alimentos y lentamente estimulará el aumento de la pobreza. En este escenario, el deterioro
es previsible, sin embargo se podría gestionar de forma adecuada el suelo, para garantizar la
provisión de alimentos y de esta manera se convierta en un mecanismo adecuado para la
regulación del clima y una vía para sostener los servicios de los ecosistemas y agroecosistemas
(FAO, 2015).
Ecuador tradicionalmente ha sido considerado un país particularmente agrícola con tierras
fértiles, las cuales han permitido la producción de alimentos y contribuyen a mejorar la
seguridad alimentaria y calidad de vida de la población. En la realidad, la situación es contraria;
la intervención de los ecosistemas, ha fracasado, ya sea por falta de políticas claras, manejo
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inadecuado de los agroecosistemas creados, o especialmente porque el ecosistema intervenido,
no ha dado una respuesta favorable a las condiciones de manejo (Calvache, 2014).
Entre esas condiciones se hace evidente la carencia de zonificación de las áreas destinadas a las
actividades agrícolas, que deberá incluir la caracterización edafoclimática, agroecológica,
biofísica y socioeconómica, quienes permitirán el diagnóstico de cómo será el manejo de las
áreas marginales y determinar la existencia de subutilización de superficies aptas para la
ejecución de actividades agropecuarias (Calvache, 2014).
La actividad agrícola en general está fuertemente vinculada al clima, condiciones físico-
geográficas, suelo y la disponibilidad del agua. De forma particular, conocer la cantidad de
lluvia, la humedad, las temperaturas máximas y mínimas del ambiente, las horas de sol, las
propiedades físicas y químicas del suelo, la calidad del agua superficial y subterránea, y otras
variables, proporcionan la información necesaria para identificar las potencialidades y
limitaciones de cada zona. De igual manera, los componentes del clima, suelo y agua se
caracterizan por poseer una variación témporo-espacial condicionada por distintos factores
fisiográficos como la altitud, la latitud, el relieve y la posición geográfica (Alva y Beraun,
2013).
En las condiciones actuales, la planificación y ordenamiento del uso de la tierra, se convierte
en una herramienta útil y necesaria para la planificación eficiente del uso de las tierras en
función de la sostenibilidad social, económica y ecológica. Es por ello que, la actividad agrícola
debe ser planificada y ejecutada en correspondencia con la caracterización de los componentes
bióticos y abióticos de la biosfera que permitan conocer la compatibilidad entre las exigencias
de los cultivos y las condiciones agroecológicas del área, este propósito se alcanza con los
estudios de zonificación agroecológica (Suarez, 2014).
La Zonificación Agroecológica (ZAE), permite darle respuesta al problema generalizado de
realizar cambios en el uso de la tierra sin considerar la aptitud agroecológica de la misma, así
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como para evitar problemas generalizados de subutilización y sobreutilización de la tierra. El
desarrollo de los cultivos depende esencialmente del efecto de un conjunto de factores bióticos
y abióticos que influyen en sus procesos vitales, como las variables edafoclimáticas,
fisiográficas y las condiciones agroecológicas de una región específica, juegan un rol
trascendental en los diferentes procesos fisiológicos que se desarrollan en los mismos y que
determinan su productividad; por tanto, el establecimiento de los cultivos en áreas
caracterizadas mediante la ZAE permitirá definir agroecosistemas que compensen las
exigencias ecofisiológicas, garanticen la expresión de su potencial genético y el rendimiento de
los cultivos. (MAGAP, 2007: Suarez, 2014).
MATERIALES Y MÉTODOS
Diseño
Este diseño aplica para investigaciones no experimentales de manera transeccional –
correlacional/causales de tipo descriptiva porque se describirán las relaciones entre variables
con enfoque epistemológico Empírico – inductivo porque se representan patrones de
regularidad o frecuencia donde se genera conocimiento a través del descubrimiento. La
investigación no experimental es sistemática y empírica; en la que las variables independientes
no se manipulan porque ya han sucedido (Figura 1). Las inferencias sobre las relaciones entre
variables se realizan sin intervención o influencia directa y dichas relaciones se observan tal y
como se han dado en su contexto natural (Sampieri y col. 2014).
Figura 1. Diseño de investigación no experimental transeccional-correlacional/Causales
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Fuente: Propia
Proceso a seguir
El proceso de la investigación se desarrollará en cuatro fases (Figura 2):
Fase preliminar: se define el problema, las interrogantes y los objetivos de la investigación. Se
define la ubicación del área de estudio y la revisión documental respectiva.
Fase de laboratorio: se elabora la cartografía básica del área de estudio y se recopila
información acerca del requerimiento edafoclimático de los cultivos de la zona.
Fase de campo: consiste en la delimitación del área de investigación, tiene como propósito el
diseño de muestreo del suelo, ubicación de las estaciones meteorológicas para el registro de
datos climatológicos y la caracterización económica del área de interés. En esta fase se generan
datos necesarios para la siguiente fase.
Procesamiento de datos: en esta fase se utiliza la metodología de la FAO modificada para la
Zonificación Agroecológica, donde intervienen los parámetros obtenidos en el paso anterior,
entre ellos el tipo de uso de tierras, el inventario de recursos de tierra y la evaluación de la
aptitud de tierras. Finalmente se procederá al análisis de resultados y generación de un informe
que sirva como base para elaborar Planes de Ordenamiento Territorial (PLOT) sustentables.
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Figura 2. Diagrama de fases del proceso
Fuente: Propia
Área de estudio
Este proyecto se está ejecutando en las parroquias Santa Rosa de Flandes y Jesús María, cantón
Naranjal, Provincia del Guayas, Ecuador, en una sección de 42 Km de longitud por 1600 m de
ancho del río Naranjal, ubicado entre las coordenadas del punto más alto, 60 msnm, 17M
667492E 9714397N; en el punto más bajo con 2 msnm y 645210E 9708193N; abarcando un
área de 7.770 ha. (Figura 3).
Figura 3. Ubicación relativa de zona de estudio
Fuente:Portpia
En el área delimitada se establecen puntos cada 3.200m a lo largo del río y se trazan dos
transectos de 800 m a ambos márgenes (Figura 4), donde se toman los datos de las variables en
estudio de acuerdo a la siguiente secuencia de actividades:
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Muestreo de suelos
Realizar la toma de muestras de suelos en 55 puntos georreferenciados respectivamente a
una profundidad de 30 cm, cubriendo una distancia de 3.200 m a ambos lados del río
Naranjal es así que el área de influencia es de 7.770 has.
Determinar altitud, pendiente.
Utilizando un equipo con Sistema de Posicionamiento Global (GPS) se tomará lectura de
cada punto del transecto donde se realizará la toma de muestra de suelos.
Aparatos e implementos a utilizar
Colocación de dos estaciones meteorológicas portátiles AcuRite 01540M con 5 sensores
que tienen un radio de cobertura de 6Km, la misma que posee una frecuencia de lectura de
sensores cada cinco minutos de manera automática, atributo que nos permite descargar en
una base de datos editable y que registran tomarán los siguientes datos:
Temperatura (grados centígrados).
Resultante del promedio de la suma de las temperaturas media mensuales
Precipitación acumulada (mm).
En meteorología, es la forma, intensidad y cantidad en la que el agua cae a la superficie
terrestre (Yánez et al., 2019).
En el área de influencia de estudio por su geoforma existe un rango de precipitación
entre 900 – 2300 mm/año.
Humedad relativa (%).
Es la cantidad de vapor de agua presente en el aire expresada como un porcentaje (%HR
-o RH en inglés-) de la cantidad necesaria para lograr la saturación a esa temperatura.
Velocidad del viento (Km/h).
La velocidad del viento mide la componente horizontal del desplazamiento del aire en
un punto y en un instante determinados. Se mide mediante un anemómetro, y la unidad
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de medida es habitualmente metros por segundo (m/s). Las ausencias de viento se
denominan calmas.
Dirección del viento (Azimut).
La dirección del viento informa la dirección de desplazamiento desde su punto de
origen. Existen ocho direcciones principales son: Norte (N), Noreste (NE), Este (E),
Sureste (SE), Sur (S), Suroeste (SO), Oeste (O) y Noroeste (NE)
Evapotranspiración anual
Es la pérdida de humedad de una superficie por efectos de evaporación de forma directa
junto a la transpiración de la vegetación presente (Allen et al., 2006).
Este rango se encuentra entre los 1400 y 1700 milímetros anuales.
Figura 4. Diseño de muestreo
Fuente: propia
Las estaciones portátiles carecen de sensores para la medición de la evapotranspiración, por lo
tanto, la FAO considera que en los trópicos, donde la temperatura es rara vez un factor limitante,
excepto a grandes alturas, Si no se dispone de los datos necesarios para el cálculo de la ETp, se
puede estimar mediante correlaciones validadas con la altitud (ej. De Pauw, 1987); o, en zonas
llanas, mediante interpolación lineal desde las estaciones limítrofes (ej. Schalk, 1990; Radcliffe,
Tersteeg & De Wit, 1992).
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Análisis físico-químico del suelo
En las muestras recolectadas se realizarán las siguientes determinaciones:
pH según Henríquez y Cabalceta (1999)
Materia orgánica oxidable mediante el método rápido de Walkley y Black (1934)
La textura se realizará por el método hidrómetro de Bouyouco (1962)
La concentración de macro y micro nutrientes usando la técnica de espectrometría de
absorción atómica (Perklin Elmer Analyst 700)
Análisis según la georreferenciación
Con el referenciación geográfico instrumental se determinará el desnivel en los puntos de
toma de muestras según Gallego y Sánchez (2013).
Geoformas
Siguiendo a Vargas (2009) quien manifiesta en la Guía para la descripción de suelos de la
FAO, que cualquier característica sobre la superficie terrestre formado por procesos
naturales que se presenten a través de un rasgo físico, se define como geomorfología de
suelos; donde el criterio más importante para la medición de este aspecto es el pendiente
dominante seguido por la intensidad del relieve.
Uso de la tierra
Con base en el proceso escrito por Vargas (2009), se define que el uso de tierra es la
ocupación que esta tiene en el momento de la evaluación, el mismo que puede ser de uso
agrícola o no.
Cultivos
Para el registro de datos referente a los cultivos, igualmente Vargas (2009) expresa que se
denominan cultivos a las plantas que se siembran por los réditos económicos que
representan. Esta información es importante porque da una idea de la naturaleza de la
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alteración del suelo como resultado de las prácticas de manejo, así como de los
requerimientos de nutrientes y manejo de suelos por parte de estos.
Dimensión socio-económica
En esta dimensión se mediarán variables como: clases y niveles de producción, tenencia
de la tierra, composición de la población agrícola y laboreo de la tierra. Para este efecto se
utilizarán técnicas de recolección de información como encuestas y entrevistas que serán
soportadas con la información generada por el Gobierno ecuatoriano.
Operacionalización de las variables.
La operacionalización de variables es un proceso lógico de desagregación de los elementos más
abstractos –los conceptos teóricos–, hasta llegar al nivel más concreto, los hechos producidos
en la realidad y que representan indicios del concepto, pero que podemos observar, recoger,
valorar, es decir, sus indicadores. Según Latorre, del Rincón y Arnal (2005)., este proceso
“consiste en sustituir unas variables por otras más concretas que sean representativas de
aquellas”. En la tabla 1, se muestra el proceso lógico de simplificación de las variables llevado
a cabo en este estudio.
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Tabla 1. Operacionalización de las variables
Variable
Subindicadores
Indicadores
Zonificación
Clima
Precipitación
Temperatura
Humedad relativa
Velocidad del viento
Suelo
Fertilidad natural
Textura
Pendiente/topografía
Geomorfología
Geoformas
Uso actual
Tipos de uso
Vegetación
Clases y niveles de
producción
Tenencia de la tierra
Composición de la
población agrícola
Laboreo de la tierra
Fuente: Propia
RESULTADOS
Puesto que las condiciones descritas a través de cada una de las variables promueven al
desarrollo de diferentes actividades de desarrollo rural que mantengan el barómetro de la
sustentabilidad en un equilibrio permanente, donde se fusionen especialidades de estudio que
incluyan herramientas (planimetría, fotogrametría, cámaras multiespectrales, etc.) para la
mejora continua de esta propuesta.
Con los aportes teóricos y prácticos de la zonificación agroecológica del área de estudio del río
Naranjal, cantón Naranjal, provincia del Guayas, Ecuador se espera constituir en una
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herramienta fundamental para los Planes de Ordenamiento Territorial (PLOT) y los Planes de
Uso del Suelo (PLUS) en el Ecuador, otro propósito es que se articulen las actividades de
ocupación del territorio desde la perspectiva del desarrollo sustentable, de manera que se logre
el aprovechamiento de los recursos naturales, administración del espacio físico y una adecuada
gestión acerca de los sistemas socio-ambientales.
DISCUSIÓN
La toma de decisiones en campo, en relación a la activad agrícola, depende en su gran mayoría
de factores biofísicos y socio-económicos; teniendo en cuenta que es la base de la
sostenibilidad. Es por ello que la metodología de transectos planteada para el muestreo in situ
del factor edáfico para su posterior análisis e interpretación de resultados, pretende de manera
ambiciosa representar las condiciones, tomando en consideración los niveles de cambio en la
geomorfología de grandes extensiones de terreno por casusas antrópicas. Es así que se pueden
correlacionar estos resultados para la estimación en cuanto a la adaptabilidad vegetal de cultivos
de interés y/o gestionar la remediación de la biota.
CONCLUSIÓN
La propuesta de modificación de la metodología implementada por la Organización de las
Naciones Unidas en su división para la Alimentación y la Agricultura donde zonifica de manera
agroecológica los suelos se convierte en una herramienta de fácil manejo e interpretación con
la posibilidad adaptativa en cualquier situación geográfica, puesto que toma el dato de variables
que todo agricultor y/o actor agrícola necesita conocer para ejecutar este activo y que sea
ambientalmente amigable, económicamente viable y socialmente justa
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