Medio ambiente y desarrollo sustentable  
Artículo arbitrado  
Caracterización morfométrica geoespacial.  
Estudio de caso: Arroyo Belisario,  
Argentina  
Geospatial morphometric characterization.  
Case of study: Belisario Creek, Argentina  
1,2,3  
1
Y FERNANDA JULIA GASPARI  
MARÍA ISABEL DELGADO  
Recibido: Junio 10, 2010  
Aceptado: Agosto 24, 2010  
Resumen  
Abstract  
La escasez de análisis morfométricos e hidrográficos de  
cuencas en Argentina incentivó la elaboración de este artículo,  
planteándose como caso de estudio la cuenca del Arroyo  
Belisario, en el área serrana del sudoeste de la Provincia de  
Buenos Aires, Argentina. El objetivo del trabajo fue realizar un  
análisis geoespacial de las características morfométricas de la  
cuenca del Arroyo Belisario, con el uso de SIG. Se utilizaron  
tres métodos geoespaciales para establecer los límites de cuenca  
y subcuencas. Los resultados mostraron un leve grado de  
dispersión de los datos con respecto al valor promedio, sin  
presentar diferencias significativas en el análisis estadístico.  
Según la curva hipsométrica, el 90 % de la cuenca presenta  
cotas superiores a 500 msnm, mientras que sólo un 25 %  
presenta valores mayores a 800 msnm. El coeficiente de  
compacidad de Gravellius alcanzó un valor de 1.86,  
representando una forma de cuenca oblonga, que genera un  
retardo en la acumulación de las aguas al paso del arroyo por  
su punto de desagüe. La cuenca presentó un carácter torrencial  
que debe valorarse antes de la planificación, debido a que  
puede haber avenidas violentas de escurrimiento desde la  
cuenca alta que afecten la parte baja con inundaciones  
transitorias.  
The very few scientific studies about the morphometric and  
hydrographic characterization of a watershed in Argentina,  
was the reason for carrying out this publication, choosing as  
the study area the watershed of the Belisario Creek, in the  
Southwest of the Buenos Aires province. The aim of this work  
was to analyzed in a geospatial way, the morphometric  
characteristics of the watershed of the Belisario Creek, using  
a GIS. Three geospatial methods were used to establish the  
limits of the basin and sub-basins. The results showed a little  
level of dispersion contrasted with the mean value, without  
showing significant differences in the statistic analysis. In the  
hypsometric curve, the 90 % of the basin presents its height  
above the 500 masl, minewhile only the 25 % presents values  
above 800 masl. The Gravellius’s coefficient of compactness  
reached a value of 1.86 representing an oblonged shape,  
causing a delay on water accumulation. The torrential  
characteristics of the watershed must be considered for a  
correct planning, because they could become dangerous as  
they increase runoff in the highest part of the basin. This  
torrential characteristic and the increment of the volume of  
water accumulated in the lower part of the watershed, will  
expose the area to transitory floods.  
Palabras clave: cuenca hidrográfica - datos geoespaciales –  
Keywords: Geographic Information Systems - geospatial data  
morfometría - Sistemas de Información Geográfica.  
- hydrographic basin -morphometry.  
Introducción  
a adecuada interpretación de los procesos hidrológicos que ocurren en la superficie terrestre,  
particularmente en cuencas hidrográficas, así como sus respuestas a los cambios  
climáticos, transformaciones en el uso y manejo del suelo, han sido el objetivo principal de  
L
investigación desde hace más de cien años.  
________________________________  
_
1
Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales, Universidad Nacional de La Plata. Diagonal 113 Núm. 469, La Plata CP (1900), Buenos  
Aires, Argentina. Tel. 0054-221-423-6616.  
Becaria de postgrado de CONICET  
Dirección electrónica del autor de correspondencia: isabeldelgado@agro.unlp.edu.ar  
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MARÍA ISABEL DELGADO Y FERNANDA JULIA GASPARI: Caracterización morfométrica geoespacial.  
Estudio de caso: Arroyo Belisario, Argentina  
El funcionamiento hidrológico de una  
cuenca se asemeja al de un colector que  
recibe la precipitación y la convierte en  
escurrimiento. Esta transformación depende  
de las condiciones climáticas y de las  
características físicas, estableciendo una  
condición hídrica particular en cada unidad  
hidrológica.  
El SIG es un conjunto de herramientas  
informáticas que por medio del procesamiento  
de la información digital georreferenciada y  
metodologías particulares objeto del  
procesamiento, actúa lógica, coordinada y  
sistemáticamente según el requerimiento del  
operador. Este procedimiento permite  
almacenar, desplegar, consultar, analizar y  
modelar datos geoespaciales, de tal manera  
que sirvan como información base para la  
toma de decisiones en diversos temas, tales  
como definición de la morfometría de una  
cuenca hidrográfica, hasta su ordenamiento  
territorial (Gaspari et al., 2009).  
La influencia de estos factores sobre la  
transformación de la precipitación en  
escorrentía es intuible cualitativamente,  
formulándolos mediante parámetros  
morfométricos. El análisis morfométrico en  
una cuenca de drenaje es de gran importancia  
para comprender  
e
interpretar su  
El análisis morfométrico geoespacial  
manipula información altimétrica, denominada  
Modelo Digital de Elevación (MED), de diverso  
origen, tales como cartografía topográfica en  
papel, la obtenida por interpolación de la  
anterior o la generada por imágenes de  
elevación del terreno, como del SRTM.  
comportamiento morfodinámico y su respuesta  
hidrológica (Méndez y Marcucci, 2006). Desde  
este punto de vista, la cuenca hidrográfica  
puede complementar la caracterización  
morfológica, con aspectos edáficos, de la  
cobertura vegetal y uso del suelo (Henaos,  
1
988; Mintegui Aguirre y López Unzú, 1990;  
Gaspari, 2002).  
Según Tucker et al. (2001) el grado en que  
La Misión Topográfica del Radar Shuttle  
SRTM: Shuttle Radar Topography Mission) es  
(
un proyecto internacional llevado adelante por  
la Agencia Nacional de Inteligencia  
Geoespacial (NGA) y la Administración  
Nacional del Espacio y Aeronáutica (NASA) de  
Estados Unidos, en el año 2000. El SRTM se  
basa en un sistema de radar especialmente  
modificado, montado a bordo del satélite Space  
Shuttle Endeavour, el cual obtuvo un conjunto  
de datos globales de elevación del terreno para  
generar la base de datos de modelos digitales  
de terreno. Estos MED tienen una resolución  
global de 3" (90 metros) en su primera edición  
el relieve del paisaje se divide en los distintos  
cursos de los arroyos, se ha reconocido como  
una propiedad morfométrica natural del terreno,  
que explica el funcionamiento hidrológico  
particular de una cuenca.  
Se puede definir que estos índices  
morfométricos expresen una caracterización  
básica de una cuenca, por medio de estudios  
de semejanza y comparación ante su respuesta  
hidrológica (López Cadenas del Llano, 1998).  
El análisis y manejo de base de datos  
geoespaciales con Sistemas de Información  
Geográfica (SIG), integradas a nivel de cuenca  
hidrográfica, se han tornado en la actualidad  
como un instrumento fundamental para evaluar  
situaciones reales y simular diferentes  
características morfométricas e hidrológicas.  
Además, permite el uso de datos  
georreferenciados, para elaborar interacciones  
y superposiciones de las distintas capas  
temáticas, y con ello poder interactuar con la  
información de un modo completo.  
(
misión de 11 días en febrero 2000). Una nueva  
actualización ofrece una precisión de 1" (30  
metros) para casi la totalidad del mundo. Esta  
base de datos topográfica digital (MED) está  
disponible gratuitamente a la descarga, para  
actividades de investigación, en el portal de la  
NASA (http://dds.cr.usgs.gov/srtm/).  
El objetivo del presente trabajo fue realizar  
un análisis geoespacial de las características  
morfométricas de una cuenca serrana con el  
uso de SIG.  
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Estudio de caso: Arroyo Belisario, Argentina  
abruptas, por encima de las cuales aparecen  
Materiales y métodos  
rocas aflorantes. Sólo en lugares donde la capa  
de loess predomina, se encuentran Hapludoles  
típicos. De acuerdo con el Instituto Nacional de  
Tecnología Agropecuaria (INTA) (1990), los  
Hapludoles presentan debajo del horizonte  
superficial oscuro, un horizonte de alteración  
poco enriquecido en arcilla. Poseen buenas  
condiciones edáficas a excepción de una leve  
disminución de la capacidad de retención de  
humedad. Los Hapludoles líticos son suelos  
asociados a áreas de pendientes pronunciadas  
con delgada cubierta de materiales eólicos sobre  
roca; presentando una secuencia de horizontes  
Área de estudio  
La escasez de análisis morfométricos e  
hidrográficos de cuencas enArgentina incentivó  
la elaboración de este artículo, planteándose  
como caso de estudio la cuenca del Arroyo  
Belisario, en el área serrana del sudoeste de la  
provincia de BuenosAires,Argentina (Figura 1).  
En esta figura se presenta el área en estudio a  
escala continental (sobre imagen de Google  
Maps®) y la imagen satelital en detalle de la  
cuenca del Arroyo Belisario (sobre imagen  
LANDSAT 7 ETM).  
A -Roca, constituyendo suelos muy someros.  
1
Figura 1. Mapa del área en estudio a escala continental e imagen  
Mientras que los Hapludoles típicos son suelos  
profundos, con buenas condiciones de drenaje,  
presentando generalmente una secuencia de  
horizontes A -B -B -C.  
en detalle de la cuenca del Arroyo Belisario.  
1
2
3
Burgos (1963) define al clima como  
templado y subhúmedo seco según la  
metodología de Thornthwaite. La temperatura  
media anual es de 14,5 ºC, registrándose  
heladas entre junio y agosto. La distribución  
temporal de las precipitaciones tiene una  
marcada estacionalidad, concentrando el 64 %  
de noviembre a marzo (Gaspari, 2002). Cabe  
destacar, que si bien el valor medio de  
precipitación para la región es de 800 mm  
(
Gaspari et al., 2006), en la actualidad el régimen  
Según Cellini y Silva (1988), el área en  
estudio sobre el Sistema Serrano de Sierra de  
la Ventana está compuesta por dos elementos  
geomorfológicos: el cordón serrano de  
topografía accidentada con grandes y continuos  
contrastes de pendientes, que se trata de un  
área rocosa (cuarcitas y esquistos), que abarca  
desde las parteaguas hacia suaves lomadas,  
que tienden a un suelo en formación sobre el  
piedemonte, con laderas de pendientes suaves,  
pequeños y estrechos valles que evolucionan,  
a depósitos en abanicos aluvio–coluviales, hasta  
la desembocadura de la cuenca  
de precipitaciones presenta una línea de  
tendencia negativa, limitando las actividades  
económico-productivas (Delgado et al., 2009).  
Delimitación de la cuenca y definición de la  
red hidrográfica  
El programa SIG Idrisi ®, utilizado en el  
presente caso de estudio, fue desarrollado por  
Clark Labs, Clark University, para generar  
información de apoyo en la toma efectiva y  
responsable de decisiones en la gestión  
ambiental, el desarrollo sostenible de los  
recursos y la asignación equitativa de los  
recursos (Clark Labs, 2010). La versión Idrisi  
15, The Andes Edition, dispone de  
aproximadamente 250 módulos y proporciona  
facilidades para el ingreso, procesamiento y  
análisis de datos geográficos (Eastman, 2006).  
De acuerdo a Kosarik (1967) y Hauri (2006),  
los suelos dominantes en la cuenca del Arroyo  
Belisario son Hapludoles líticos que ocupan  
principalmente las laderas en pendientes  
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MARÍA ISABEL DELGADO Y FERNANDA JULIA GASPARI: Caracterización morfométrica geoespacial.  
Estudio de caso: Arroyo Belisario, Argentina  
El análisis morfométrico se generó con el SIG  
utilizando dos tipos de información de base  
topográfica georreferenciada: la vectorial y la  
raster. Los métodos de aplicación para el  
establecimiento de las parteaguas a nivel de  
cuenca y subcuenca, fueron los siguientes:  
distancia entre desembocadura y el punto más  
lejano de la cuenca (km); Ancho promedio (AP),  
expresado por el cociente entre el área de la  
cuenca y longitud axial (km); el coeficiente IF que  
denota la forma de concentración del  
escurrimiento superficial, caracterizando la forma  
particular de la cuenca. Además se determinó la  
densidad de drenaje (Dd), que indica la relación  
entre la sumatoria de la longitud de todos los cursos  
de agua que drenan por la cuenca (Ln) con  
respecto al área de la misma (López Cadenas  
a) Sobre la base del mapa vectorial  
topográfico, generado de la digitalización en  
pantalla de la Carta Topográfica Sierra de la  
Ventana (Escala 1:50000, con Equidistancia de  
25 m) (IGM, 1972), se generó una base de datos  
2
vectorial altimétrica (BDVA), donde se incorporó  
por digitalización manual la red de drenaje. La  
interpolación lineal de las curvas de nivel generó  
el Modelo de Elevación Digital (MED), que permitió  
la posterior delimitación manual en pantalla de  
cuenca y subcuencas.  
de Llano, 1998). Dd (km / km ) fue establecida  
por Horton según el cociente entre Ln y A. Se  
considera que Dd caracteriza cuantitativamente  
la red hidrográfica de la cuenca, además explica  
el grado de relación entre el tipo de red de drenaje  
y la clase de material predominante (Henaos,  
1
988; López Cadenas de Llano, 1998).  
b) Utilizando como base el MED obtenido en  
el método a), se definió automáticamente el límite  
de cuenca y subcuencas, aplicando el comando  
Watershed del SIG. El comando Watershed  
identifica la cuenca a partir de una imagen raster.  
Aplicando el método automático, el software  
determinó las subcuencas de acuerdo a un valor  
umbral del área de drenaje según el MED,  
representando el mínimo número de celdas por  
unidad hidrológica. En la imagen de salida cada  
subcuenca es identificada secuencialmente hacia  
la desembocadura.  
La altura media (Hm) fue enunciada como la  
altura definida por el volumen de la cuenca en  
relación a su superficie (m). La pendiente media  
(Pm) indica la relación altitud-distancia según el  
eje central de la cuenca (porcentaje). La curva  
hipsométrica (CH) expone la distribución del área  
de acuerdo a su elevación, establecida para cada  
clase de elevación (sobre una equidistancia de  
100 m, en este estudio) por medio de una curva  
de doble eje de coordenadas (ordenada es la cota  
altitudinal (msnm) y la abscisa es el área por  
2
encima de una cota dada (en % o km )). Según  
c) Sobre la base del raster altitudinal del  
modelo de elevación del terreno del SRTM  
Langbein et al. (1947) una curva hipsométrica  
proporciona información sintetizada sobre la altitud  
de la cuenca, representando gráficamente la  
distribución de la cuenca vertiente por tramos de  
altura (Gaspari et al., 2009). La relación hipso-  
métrica (RHp) fue obtenida a partir del análisis  
altitudinal correspondiente al límite de la cuenca.  
(Shuttle RadarTopography Mission), se determinó  
el límite de la cuenca y subcuencas, a través del  
comando Watershed del SIG.  
Análisis morfométrico - geoespacial  
A partir de los modelos digitales de terreno y  
de las unidades hidrológicas definidas, se realizó  
el análisis morfométrico de parámetros de forma,  
de relieve y relativos a la red hidrográfica (Henaos  
Además, para establecer en detalle el estudio  
a nivel de subcuenca, se determinaron los  
siguientes parámetros morfométricos en forma  
automática con SIG: Relación de circularidad (Rci):  
cociente entre el área de la cuenca y un círculo  
cuya circunferencia es equivalente al perímetro  
de la cuenca, según la siguiente expresión Rci  
=
de compacidad de Gravellius (Kc) es la relación  
entre el perímetro de la cuenca con el perímetro  
1988; López Cadenas de Llano 1998) por medio  
de la generación manual y automática con SIG.  
Los coeficientes morfométricos analizados a nivel  
de cuenca se establecieron según Gaspari et al.  
(
2009), definiéndose como: Perímetro del  
2
4 x π xA / P (Diaz et al., 1999). El coeficiente  
contorno de la cuenca (P)(km); Área de la cuenca  
2
A) (km ); Longitud axial (La), que representa la  
(
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