Cuantificación de concentraciones de determinantes de calidad del agua a partir de información teledetectada, en el río Magdalena

Los sistemas de teledetección se han vuelto cada vez más importantes en la actualidad al proporcionar información confiable y de fácil adquisición, subsanando la escasez de datos que impiden el seguimiento y evaluación de la dinámica de la calidad del agua a lo largo de un rio. La gran mayoría de los ríos en Colombia tiene limitada información que permita caracterizar la calidad de sus aguas en el tiempo y el espacio. Por lo tanto, el objetivo del presente estudio es utilizar información teledetectada para cuantificar concentraciones de los determinantes de calidad del agua Nitratos, Fósforo Total y Sólidos Suspendidos Totales, en puntos de monitoreo del río Magdalena, Colombia. Para su desarrollo se utilizó el producto MOD13Q1 que proviene de la información registrada por el satélite MODIS Terra y media el uso de reflectancia de las bandas 645 nm y 858 nm para calcular los índices Turbiedad, Clorofila-a y Ficocianina mediante algoritmos de teledetección. También fueron usados las concentraciones de los determinantes de la calidad del agua mencionados que fueron proporcionadas por las autoridades ambientales CORMAGDALENA e IDEAM. A partir de esta información, se construyeron modelos de regresión para cuantificar los determinantes en función de los índices calculados y se evaluó su desempeño con el coeficiente de determinación. Para los determinantes Sólidos Suspendidos Totales y Fósforo Total no se presentaron buenos resultados, a diferencia de los Nitratos que, mediante el modelo de regresión lineal de transformación logarítmica utilizado para su cuantificación en función de los valores mínimos del índice Clorofila-a, se obtuvo un R2 = 0.5625, lo que lleva a concluir que existe un ajuste favorable entre los datos y el potencial uso de la información teledetectada para caracterizar algunos determinantes de calidad del agua en lugares con escaza información o difícil acceso para ejecutar actividad de monitoreo.

Remote sensing systems have become increasingly important today by providing reliable and readily available information, filling the data gaps that prevent the monitoring and evaluation of water quality dynamics along a river. The vast majority of rivers in Colombia have limited information to characterize the quality of their waters in time and space. Therefore, the objective of this study is to use remote-detected information to quantify concentrations of the water quality determinants Nitrates, Total Phosphorus and Total Suspended Solids, at monitoring points of the Magdalena River, Colombia. For its development the product MOD13Q1 was used that comes from the information recorded by the satellite MODIS Terra and means the use of reflectance of the bands 645 nm and 858 nm to calculate the indices Turbidity, Chlorophyll-a and Phycocyanin by teledetection algorithms. The concentrations of the aforementioned water quality determinants that were provided by the environmental authorities CORMAGDALENA and IDEAM were also used. Based on this information, regression models were constructed to quantify the determinants according to the calculated indices and their performance was evaluated with the coefficient of determination. For the determinants Total Suspended Solids and Total Phosphorus did not present good results, unlike the Nitrates that, by the logarithmic transformation linear regression model used for its quantification as a function of the minimum values of the Chlorophyll-a index, an R2 = 0.5625 was obtained, This leads to the conclusion that there is a favorable adjustment between the data and the potential use of remote sensing information to characterize some determinants of water quality in places with scarce information or difficult access to execute monitoring activity.

Ingeniero Ambiental

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