EVALUATION OF SOIL MOISTURE USING TOPOGRAPHIC (DEM), CLIMATE AND SOIL PARAMETERS IN A PIEDMONT AREA OF VILLAVICENCIO

Nancy Leiva-Gutiérrez, Yolanda Rubiano-Sanabria, Andrés Javier Peña-Quiñones

Resumen


A methodology, based on the use of digital elevation model, DEM, Was used to assess soil moisture in a depositional piedmont area of the municipality of Villavicencio in two periods, one wet and one dry. Additionally, the spatiotemporal variation of both climatic and spatial soil moisture and their availability through water balance were considered. This work examines three digital elevation models: SRTM, ASTER, 30m and another generated by photogrammetric restitution (resolution 10m). DEM with the highest quality was SRTM, and this was the source to get topographic and hydrological parameters; Tasseled Cap transformation generated from Landsat 7ETM+ satellite images and physical variables allowed explaining the soil moisture. By interpolation, using IDW and Kriging methods, maps of climatic variables were obtained in order to compare the results with the available moisture through monthly water balance. Multivariate regression indicated that during the rainy season the topographic characterization variables such as classification of curvature, slope and topographic position index are relevant in combination with the bulk density and sand percentage. Inversely; for dry season, the contribution of landforms and topographic relative moisture index with sand percentage inversely explain the soil moisture. 

 

Resumen

Se estableció una metodología para evaluar la humedad del suelo a partir de atributos derivados de un modelo digital de elevación, MDE, en un sector del piedemonte depositacional del municipio de Villavicencio, en dos periodos, uno húmedo y uno seco. Adicionalmente se consideró la variación espacio-temporal de aspectos climáticos y edáficos y disponibilidad de la humedad a través del balance hídrico. Se evaluaron tres MDE: SRTM, ASTER, de 30 m y otro, producto de restitución fotogramétrica (resolución 10 m). SRTM resultó ser el de mejor calidad, del cual se derivaron parámetros topográficos e hidrológicos, La transformada Tasseled Cap, generada de imágenes Landsat 7ETM+ y variables físicas contribuyeron a explicar la humedad del suelo. Mediante interpolación, utilizando métodos IDW y Kriging se obtuvieron mapas de variables climáticas, para contrastar resultados con la humedad mensual disponible a través del balance hídrico. La regresión multivariada precisó que en época lluviosa el aporte de variables como clasificación de curvatura, pendiente e índice de posición topográfica son relevantes, en combinación con la densidad aparente y el porcentaje de arena, en forma inversa; en época seca, las formas de terreno e índice topográfico de humedad relativa explican la humedad del suelo, e inversamente, el porcentaje de arena. 

Resumo

É estabelecida uma metodologia para avaliar a umidade do solo a partir de atributos derivados de um modelo digital de elevação, MDE, em uma seção da colina de deposição do município de Villavicencio, em dois períodos, um molhado e um seco. Além disso, foi considerada a variação espaço-temporal de aspectos climáticos e do solo e a disponibilidade da umidade através de balanço hídrico. Eles foram avaliados três MDE: SRTM, ASTER, 30 m e outro produto de restituição fotogramétrico (resolução de 10 m). SRTM provou ser de melhor qualidade, do qual derivaram se parâmetros topográficos e hidrológicos, A transformação Tasseled Cap, gerada a partir de imagens Landsat e 7ETM + e variáveis físicas ajudam a explicar a umidade do solo. Por interpolação utilizando métodos IDW e Kriging foram obtidos mapas de variáveis climáticas, para testar os resultados com umidade mensal disponível através do balanço hídrico. A regressão multivariada precisa que durante a estação chuvosa o aporte de variáveis como classificação de curvatura, inclinação e índice de posição topográfica é relevante, em combinação com a densidade aparente e o per cento de areia, inversamente; na estação seca, a forma da terra e índice topográfico de umidade relativa umidade explicam a umidade do solo, e, inversamente, a percentagem de areia. 

 

Palabras clave


Digital Elevation Models; Geomorphometric Variables.


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DOI: https://doi.org/10.24050/reia.v1i1.707

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