Fractal dimension of the surface drainage networks of the obayos and santa rosa range, coahuila.
Dr. Alberto Hernández Rosales, Dr. Yuri Almaguer Carmenates, Dr. Roberto Díaz Martínez, M.C. Karla Rosalyne Lira Méndez, Dr. Felipe de Jesús López Saucedo, Ing. Jorge Alberto Valdés Rincón.
Universidad Autónoma de Coahuila, Escuela Sup. de Ing., Lic. Adolfo López Mateos.
Boulevard Adolfo López Mateos s/n. Nueva Rosita, Coahuila, C P. 26800, México.
alberto_hernandez@uadec.edu.mx
CienciAcierta No. 67 Julio-septiembre
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Resumen
Se realiza el cálculo de la dimensión fractal de las redes de drenaje de las sierras Obayos y Santa Rosa, en el estado de Coahuila, México para analizar su comportamiento y relación con las características geológicas de dichas sierras. Se utilizaron imágenes del modelo de drenaje superficial resultantes del procesamiento digital de datos de elevaciones de ambas sierras aplicando el software ArcGIS. La dimensión fractal se obtuvo aplicando el método de conteo de cajas usando los softwares ImageJ y Plugin FracLac, este último normalmente usado para aproximar la dimensión fraccionaria en imágenes. Como resultado se obtiene que la dimensión fractal correspondiente a las sierras de Obayos y Santa Rosa es de 1.6935 y 1.6161, respectivamente, usando 90 diferentes tamaños de celda y 12 diferentes posiciones de la cuadrícula. El resultado responde a la densidad e irregularidad de la red de drenaje, la cual es más densa en la sierra de Obayos. Este comportamiento puede estar condicionado a una mayor afectación tectónica; el tectonismo ha propiciado una erosión intensa en la región central de dicha sierra, generando una cuenca interna que drena hacia el NE, además del desarrollo de un sistema más denso de cauces y cañadas más cercanos entre ellos. Lo anterior no se manifiesta en la sierra Santa Rosa, la cual presenta una menor densidad de cauces de ríos y arroyos, con un relieve menos evolucionado, esto condicionado por menor acción de los procesos modeladores y una menor afectación tectónica.
Palabras clave: dimension fractal, fractales, redes de drenaje, geología, sierra de Obayos, sierra de Santa Rosa, tectónica, cauces.
Abstract
To analyse behaviours and correlations with geological traits, a fractal dimension calculation was formulated for the drainage networks of the sierra Obayos and sierra Santa Rosa, both in the state of Coahuila, Mexico. By using images from the surface drainage model generated by digital processing in the ArcGIS software, of data pertaining to the elevations of both mountain ranges. The fractal dimension was obtained by applying the box counting method in the ImageJ and Plugin FracLac software packages, with the latter normally used to approximate fractional dimensions in images. The foregoing process validated the generation of the fractal dimensions corresponding to the sierra Obayos and sierra Santa Rosa, which were 1.6935 and 1.6161, respectively, using 90 different cell sizes and 12 different grid positions. The results show the density and irregularity of the drainage network, registering a denser outcome in the sierra de Obayos. This may be due to a greater tectonic impact, at which point the tectonism caused intense erosion in the central region of the sierra de Obayos, generating an internal basin that drains in a northeast direction and creating an enclosed system of beds and ravines. The above does not manifest in sierra Santa Rosa, which bestows lower density river and streambeds, due to the lower tectonic impact of the rocks from which it is formed.
Key words: fractal dimension,fractals, drainage networks, geology, sierra de Obayos, sierra de Santa Rosa, tectonics, river and streambeds.
