Registro: PEE-2025-G-400

Área del conocimiento: Físico- Matemáticas y Ciencias de la Tierra

Ingenierías y Desarrollo Tecnológico

Eje estratégico: Saneamiento y restauración de las cuencas Tula, Atoyac, Lerma – Santiago y Lago de Pátzcuaro

4. Desarrollar y aplicar tecnologías de teledetección en tiempo real que permitan la identificación y georreferenciación de descargas en los cauces de los ríos Tula, Atoyac y Lerma-Santiago, para fortalecer la vigilancia, regulación y aplicación de normativas ambientales, facilitando acciones efectivas para la restauración de las cuencas afectadas.

11. Desarrollar ciencia de datos que emplee los grandes volúmenes de información existente sobre la calidad del agua, suelo, sedimento, aire y las métricas de salud pública, que permita identificar las problemáticas de mayor impacto en las cuencas prioritarias, con el objetivo de evaluar y orientar políticas públicas, así como proponer soluciones basadas en evidencia científica que mitiguen los efectos de la contaminación y protejan la salud de las poblaciones vulnerables.

Resumen ejecutivo:

A partir de desarrollos científicos y tecnológicos de este grupo de investigación, se ha abordado la recuperación de recursos hídricos por medio de modelos de soporte para la toma de decisiones. Dos deellos están orientados a sistemas estructurados para la gestión de información hídrica y a la caracterización de cuerpos superficiales con sensores remotos. Ante problemáticas hídricas como escasez, sobreexplotación y contaminación, estos modelos proporcionan mecanismos para la obtención y almacenamiento de geodatos hidrodinámicos, químicos y físicos de aguas superficiales y subterráneas, respectivamente, así como para su procesamiento y generación de indicadores. Como ejemplo práctico, se han desarrollado satisfactoriamente modelos multivariados para estimar los valores de sólidos suspendidos, nitrógeno, fósforo y DQO para la presa Alzate en la cuenca del Curso Alto del río Lerma (CARL), por medio de imágenes multiespectrales. Bajo esta metodología se pretende generar modelos para estos parámetros enfocados en los aproximados 125 km del cauce del CARL dentro del Edo. de México. Además, se busca mejorar tanto la resolución espacial como la periodicidad del modelo con base en información obtenida con sensores multiespectrales especializados instalados en equipos aéreos no tripulados (drones). El monitoreo de la distribución espacial y temporal de estos parámetros, enespecífico, permite identificar comportamientos (como plumas de contaminación) e inferir sus causas. En consecuencia, la herramienta derivada aborda el tema prioritario del desarrollo de tecnologías deteledetección que permitan la identificación y georreferenciación de descargas.

Por otro lado, se ha diseñado un sistema de gestión de información geoespacial de recursos hídricos subterráneos con un enfoque de ingeniería de requerimiento e internet de las cosas, el cual funciona de manera modular para: a) alimentar una base de datos sobre sistemas de extracción de recursos hídricos subterráneos; b) visualizar y analizar la información almacenada a través de programación web y; c) estimar indicadores basados en el consumo energético en la extracción de agua subterránea. En este sentido, se pretende implementar sistemas de información geográfica, así como utilizar este sistema degestión en sistemas de aprovechamiento localizados en acuíferos como el del Valle de Toluca y/o Ixtlahuaca-Atlacomulco. Con ello, se aborda además el tema prioritario del desarrollo de ciencias de datospara información relacionada con la gestión y riesgo hídrico.

Cabe resaltar que, además, las herramientas desarrolladas serán transferidas a través de la Secretaría del Agua del Edo. de México a instancias como por ejemplo la Comisión del Agua del Estado de México y/o entes operadores de pozos como soporte al Plan de Desarrollo estatal, con líneas de acción como “crearuna plataforma digital para la recopilación y análisis de datos, accesible para autoridades y comunidades locales”.

Palabras clave:

Caracterización de cuerpos superficiales de agua; acuífero del Valle de Toluca; Sensores remotos; Curso alto del río Lerma; Sistema gestor de información hídrica.

Objetivo general:

Desarrollar herramientas informáticas por medio de Sistemas de Información Geográfica (SIG) con enfoque de Internet de las cosas (IoT) para la implementación de modelos de estimación de calidad de agua con sensores remotos y gestión de datos en recursos hídricos subterráneos en la cuenca del Curso alto del río Lerma (CARL)

Objetivos específicos:

1. Evaluar la correlación estadística entre la reflectancia a diferentes longitudes de onda y concentraciones de contaminantes específicos del agua superficial en el Curso alto del río Lerma (CARL) mediante análisis multivariado para el desarrollo de modelos confiables que estimen Demanda Química del Oxígeno, Sólidos Suspendidos Totales, Nitrógeno Total y Fósforo Total.

2. Integrar el procesamiento de variables geoespaciales en un Sistema Gestor de recursos hídricos subterráneos mediante la programación de módulos para el almacenamiento y visualización de indicadores basados en consumo energético en un ambiente de Sistemas de Información Geográfica.

3. Integrar los modelos de calidad del agua desarrollados en el primer objetivo específico en unaaplicación informática por medio de módulos ambientados en sistemas de información geográfica para la transferencia tecnológica de la estimación de parámetros de calidad del agua con sensores remotos en el CARL

4. Desarrollar una herramienta informática sobre la obtención, almacenamiento, procesamiento y consulta de datos geoespaciales en aprovechamientos de acuíferos por medio de un enfoque del internet de las cosas para la automatización de funciones operativas en la gestión de recursos hídricos subterráneos

5. Elaborar material audiovisual y documentación guía sobre las tecnologías desarrolladas por medio, más no limitado, de mapas interactivos, boletines, sitios web y videotutoriales entre otros, para la divulgación y transferencia del conocimiento en talleres y cursos dirigidos a sectores académicos, sociales y gubernamentales.