Discusión

Respecto a la pregunta de investigación planteada al principio del capítulo: "¿Es viable la

generación de modelos digitales de elevación del terreno desarrollados mediante fotogrametría de rango cercano y análisis geoestadístico que permitan estudiar el movimiento del agua en la superficie del suelo a escala microtopográfica sin perturbarla?”.

Crear MDET exactos y precisos constituye un primer paso para una mejor comprensión del flujo superficial de agua (acumulación en depresiones y escurrimiento superficial) y los procesos eco- hidrológicos de la zona no saturada del suelo (Kamphorst et al., 2005; Martin et al., 2008). La calidad (precisión, exactitud, resolución) necesaria para un MDET debe ser adecuada a la finalidad o uso previsto. Técnicas que generen MDET de menor calidad pueden ser suficientes en estudios como la pérdida de suelo por erosión (Warner, 1995; Rieke-Zapp y Nearing, 2005). En este estudio

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Cap 2: Caracterización de la microtopografía del suelo.

la calidad de los MDET se evaluó en términos de su adecuación para proveer descripciones consistentes con los movimientos observados del agua de escorrentía en la superficie del suelo de parcelas experimentales de campo sin perturbar la microtopografía y la estructura del suelo.

Respecto a la calibración en laboratorio del método FRC mediante la utilización de modelos físicos, se puede afirmar que la combinación de número de fotografías y ángulos de las mismas resultó adecuada en cuanto a calidad (exactitud y precisión). La conveniencia de adoptar una configuración mixta de toma de fotografías (tomas oblicuas y normal) fue señalada en un estudio similar de Heng et al. (2010) quienes trabajaron con parcelas más grandes para caracterizar la microtopografía del suelo para estudios de erosión con distintas geometrías de puntos objetivo y de control. Wackrow y Chandler (2011) demostraron en un estudio reciente que al utilizar imágenes convergentes ligeramente verticales en la generación de MDET se minimizan los errores de superficie sistemáticos o cúpulas ocasionados por parámetros de distorsión de lente inexactamente estimados.

Los residuos de la transformación de los puntos de control de las tres geoformas básicas analizadas resultaron suficientemente pequeños (Tabla 2.3.1-2), lo que indica una medición adecuada de las coordenadas de estos puntos.

La calidad del ajuste del proceso fotogramétrico para las tres geoformas básicas analizadas es adecuada en cuanto a la variabilidad de los parámetros de control VCM y FCG de la aplicación utilizada (Tabla 2.3.1-4). La cantidad de imágenes y puntos referenciados son suficientes y adecuados. No hubo diferencias significativas en los resultados de las tres geoformas analizadas.

El procedimiento produjo estimaciones de coordenadas x-y-z de los modelos de laboratorio a precisiones <3.5% y <1.5% de la media de variación de coordenadas x-y, y <6.2% en la coordenada z, lo que implica rangos sub-milimétricas en este último (Fig. 2.3.1-2).

Los valores VCM de las parcelas de campo (Tabla 2.3.3-1) indican una buena precisión interna del proceso de orientación fotogramétrica, así como también una buena calibración de la cámara. Los valores de FCG indican que se logró una adecuada geometría de la red y que la cantidad de imágenes y puntos referenciados son suficientes y adecuadamente distribuidos. Los valores de exactitud y precisión de las parcelas de campo resultaron menores (pero aún en el rango milimétrico) a las de los modelos de laboratorio debido probablemente a las dificultades inherentes a la obtención de mediciones de calidad de las coordenadas en condiciones de campo.

La selección de los procedimientos estadísticos para evaluar la calidad del procedimiento FRC también merece mayor análisis. En este estudio, el análisis de regresión normal (también llamado regresión tipo I) se utilizó para estimar la exactitud y precisión de las estimaciones de valores de coordenadas en los modelos físicos de laboratorio. La regresión de tipo I de dos variables (por ejemplo valores medidos de coordenadas, versus valores estimados mediante FRC) asume que la comparación se realiza entre una variable medida casi sin errores (independiente) y otra (dependiente) medida con error desconocido. Este supuesto parece razonable en el caso de

Cap 2: Caracterización de la microtopografía del suelo.

modelos de laboratorio, en los cuales las coordenadas de los puntos objetivo de un modelo físico pueden medirse directamente con una alta precisión a través de reglas de escala sub-milimétrica, calibres, etc. Sin embargo, en el caso de las parcelas en campo, estas mediciones presentan mayor dificultad debido a la heterogeneidad del terreno, la existencia de gravas, plantas, las condiciones meteorológicas. En estos casos todas las mediciones deben asumirse como indirectas o sujetas a error, y una regresión de tipo I ya no puede ser considerada como un modelo estadístico apropiado para relacionarlos (Fekri y Ruiz-Gazen, 2006). De manera alternativa, un procedimiento de regresión Deming o regresión tipo II es apropiado. El modelo de regresión tipo I subestima la pendiente de la relación lineal entre las variables cuando ambas han sido medidas con error. La regresión Deming con un estimador de pendiente ortogonal es apropiada cuando todas las variables se observan experimentalmente.

Una prueba de la calidad de un MDET obtenido a través de un determinado método debería incluir un análisis comparativo con otro MDET obtenido por otro medio que se suponga de mayor precisión y exactitud.

En este estudio se obtuvieron estimaciones de z con error < 0.1% (consideradas exactas a los fines de esta tesis) y precisión < 0.3% a juzgar a través de su comparación con estimaciones obtenidas con un nivel óptico en condiciones de error angular mínimo de este último. Un análisis de distribución espacial del MDET (Fig. 2.3.3-2) no mostró evidencia de distribuciones sistemáticamente sesgadas de los errores de estimación de los rangos mencionados de precisión.

La Fig 2.3.3-3 suministra evidencia cualitativa adicional de la consistencia entre los MIE obtenidos a través del método FRC y los movimientos de las plumas de escorrentía del agua observadas durante los experimentos de flujo de agua descriptos en este capítulo.