5. Ingeniería

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Análisis comparativo de conjuntos de datos de cobertura de tierra para el mapeo de área glaciar en los Andes del Perú para el año 2020
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Espinoza Bustos, Wendy Jimena; Alcántara Boza, Francisco Alejandro
Este estudio se propone evaluar y comparar las métricas de exactitud temática de cuatro conjuntos de datos de cobertura terrestre (ESRI Land Cover, ESA World Cover, Dynamic World e INGLOG II) para el mapeo del área glaciar en los Andes del Perú para el año 2020, utilizando tablas de confusión y el análisis de intervalos de confianza Bootstrap. Los resultados indican que el valor de precisión general e índice kappa más alto fue INGLOG II, con 87.6% y 0.72 respectivamente. El mayor valor de Score F1 lo presenta ESRI Land Cover, con 0.899. Por su parte, los intervalos de confianza Bootstrap muestran que ESA World Cover vendría a tener una diferencia significativa a comparación de las métricas de exactitud de los otros conjuntos de datos analizados. Dynamic World presentó una cobertura insuficiente en zonas glaciares, con hasta un 67.17% de “No Data” en la cordillera Blanca, por lo cual fue excluido del análisis de precisión, pues ocasionaría sesgos considerables que no representen de manera justa y estandarizada el mapeo de superficie glaciar en el área de estudio.
Análisis de las lomas costeras del Perú por efecto de la Temperatura Superficial del Mar durante fenómenos de El Niño (1996-2000 y 2015-2019)
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Bocanegra Muñante, Fiorella Alessandra; Bautista Patiño, Tiffany Grissel; Alcántara Boza, Francisco Alejandro
Evalúa durante los periodos 1996 - 2000 y 2015 - 2019, el impacto de la Temperatura Superficial del Mar en las lomas de la costa en el transcurso del fenómeno de El Niño. El diseño de investigación en la presente tesis tiene el tipo de nivel explicativo y básico debido a que busca ampliar y profundizar el conocimiento de la influencia de la Temperatura Superficial del Mar en las lomas costeras. Asimismo, la tesis es de diseño no experimental y de forma longitudinal de tendencia, porque los hechos son evaluados a través del tiempo, debido a que se analizará antes y después de los eventos de fenómenos de El Niño (1998 y 2017). Además, el enfoque es cuantitativo porque se obtendrán datos numéricos que serán interpretados. Se concluye que la TSM tiene una relación con la vegetación de las lomas costeras durante el fenómeno de El Niño, debido a que se evidencia la estrecha relación entre la humedad específica, temperatura ambiental y la TSM, teniendo impacto en las lomas costeras. En la loma Ochiputur, se muestra el mayor aumento de vegetación en años del fenómeno de El Niño, en la loma de Villa María presenta vegetación debido a su ubicación y geomorfología, influenciado también por el fenómeno de El Niño, y en la loma de Tacahuay, la vegetación es constante influenciada por su geomorfología.
Análisis espacial multicriterio para determinar la localización óptima de un relleno sanitario en el Distrito de Quellouno, La Convención, Cusco
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2025) Montes Merlo, Michel Anthony; Savero Quispe, Luis Fernando; Alcántara Boza, Francisco Alejandro
Los residuos sólidos generados en el Perú tienen un tratamiento hasta su disposición final en los rellenos sanitarios que existen en gran parte del país, pero también una parte de los residuos que no llegan aún relleno sanitario se almacenan en botaderos u otros espacios informales. El desarrollo y el crecimiento exponencial de la población incrementa la generación de residuos sólidos que debe seguir un manejo adecuado para su disposición final en rellenos sanitarios, siendo de prioridad localizar zonas óptimas para un relleno sanitario que cubra todo el volumen de residuos proyectándose a futuro. El distrito de Quellouno cuenta con un relleno sanitario para todos los centros poblados de su jurisdicción. Ante la deficiencia de un relleno sanitario para un distrito con centros poblados en desarrollo y crecimiento poblacional muy distantes al único relleno sanitario, se planteó determinar la localización óptima de un relleno sanitario para el distrito de Quellouno que cumpla con las especificaciones técnicas establecidas por la guía del Ministerio del Ambiente y tener más opciones a futuro de posibles rellenos sanitarios. Para la investigación se realizó un análisis espacial multicriterio con Sistemas de Información Geográfica con las variables de pendiente, permeabilidad del suelo, fallas geológicas, áreas naturales protegidas, distancia a las vías, población, fuentes de agua, el factor social y más variables a tomar en cuenta según la guía de relleno sanitario del Ministerio del Ambiente. También se utilizó la metodología de análisis jerárquico de Thomas Saaty para establecer un peso o grado de importancia a cada variable las cuales se verá reflejado en los atributos del análisis multicriterio en Sistemas de Información Geográfica. Se obtuvieron 2 polígonos que cumplen los criterios establecidos en la guía, con un 90% y 100% de confianza respectivamente distribuidos en los centros poblados más consolidados en el distrito de Quellouno. El primer polígono tiene un área de 111 hectáreas y se encuentra cerca de los centros poblados Huilcapampa, Estrella y Penetración los cuales son los más alejados del relleno sanitario existente. El segundo polígono se encuentra cerca al relleno sanitario de la capital de Quellouno y los centros poblados de Putucusi, Puente Santiago, Quesquento y Chancamayo. Estos lugares son buenas alternativas a tomar en cuenta para futuros proyectos de relleno sanitario en el distrito de Quellouno, provincia de la Convención, departamento de Cusco.
Biorremediación de suelos arenosos contaminados con petróleo crudo, utilizando consorcio bacteriano (Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens y Agrobacterium tumefaciens)
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2025) Chirre Flores, Jaqueline Heidy; Alcántara Boza, Francisco Alejandro
La biorremediación de suelos contaminados por petróleo crudo es un proceso de tratamiento biológico que se aplica microorganismos vivos para consumir los hidrocarburos totales de petróleo en el suelo. Este procedimiento recupera los suelos sin contaminantes y reduce las sustancias tóxicas a niveles mínimos. En la presente investigación, se utilizó uno de los tratamientos amigables con el medio ambiente, como es la biorremediación de suelos contaminados con derrames de petróleo crudo, mediante el cual se realizó la biodegradación de hidrocarburos totales de petróleo (HTP), que es inversamente proporcional al incremento de la actividad del consorcio bacteriano. Las pruebas experimentales se realizaron en el Laboratorio de Normalización de Hidrocarburos de la Facultad de Petróleo, Gas Natural y Petroquímica de la Universidad Nacional de Ingeniería. Se utilizaron terrarios de 5000 mg de suelo contaminado con hidrocarburos diluidos en agua, a las condiciones de operación medioambientales, y se midieron los HTP en el equipo Soxhlet (Método EPA 3540) realizando dos muestreos semanales, así como el número de UFC/kg, pruebas biológicas y biomasa del comportamiento del consorcio bacteriano durante tres meses de tratamiento biológico, y la caracterización fisicoquímica y biológica del suelo y petróleo crudo. El objetivo de la presente investigación es diseñar un proceso de biorremediación de petróleo crudo, utilizando un consorcio bacteriano conformado por Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens y Agrobacterium tumefaciens. Se han investigado varios métodos biológicos y fisicoquímicos para controlar la contaminación con petróleo. Los métodos biológicos se consideran tecnologías limpias para la eliminación de contaminantes y la biorremediación de lugares contaminados con petróleo (Patowary et al., 2016; Yuniati, 2018). Los métodos fisicoquímicos incluyen la extracción por solventes, la desorción térmica, la incineración, el horno de cemento y el vertido. Estos métodos son costosos y necesitan el traslado de grandes cantidades de materiales contaminados para su tratamiento ex situ.
Clasificación climática de lomas costeras basado en estimaciones de precipitación y temperatura de productos satelitales periodo 2000-2019
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Cotito Lezama, Stefany Aracely; Alcántara Boza, Francisco Alejandro
Determina la clasificación climática del ecosistema de “Lomas Costeras“ a nivel nacional, haciendo uso de las estimaciones de precipitación y temperatura con un ajuste realizado en base a la estación meteorológica “Lomas de Lachay”. Las “Lomas Costeras“ son ecosistemas dispersos sobre el desierto costero peruano con una escasa distribución de estaciones meteorológicas, lo cual resulta un obstáculo para efectuar una clasificación climática. Los productos satelitales constituyen una fuente de datos alternativos para zonas con estas características. El sistema de clasificación climática elegido para este fin, fue el sistema Thornthwaite Senamhi-2019, por ser una adaptación del sistema de clasificación de Thornthwaite de 1941 para las características geográficas del Perú. Para la elección de los productos satélites se tomó en cuenta la ubicación del área de estudio, el periodo de análisis y el sistema de clasificación climática. En este caso, el periodo de la clasificación climática corresponde a los años 2000-2019 y las variables meteorológicas que intervienen en el cálculo del sistema de clasificación son precipitación y temperatura, por lo que elegimos productos satelitales de precipitación y temperatura que tuvieran dicha cobertura espacial y temporal. Los productos elegidos fueron el producto TRMM 3B43 correspondiente a precipitaciones mensuales en milímetros y el producto M2IMNXASM correspondiente a las temperaturas mensuales en grados kelvin a 2 metros sobre el terreno o superficie terrestre. Los resultados obtenidos de la investigación arrojan la existencia de 3 tipos de climas sobre el ecosistema de “Lomas Costeras“, cuyo principal indicador de variabilidad es el índice de concentración estacional de la humedad, condicionado por la altitud y latitud de distribución del ecosistema.
Configuración de un sistema colector solar de incidencia indirecta para generar energía térmica en condiciones climatológicas de Huancayo-Perú
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2022) Clemente De la Cruz, Wuilber; Alcántara Boza, Francisco Alejandro
La energía solar en el contexto global viene desarrollándose bajo una tendencia ascendente por ser amigable con el medio ambiente, y por otorgar dos vertientes; las fotoeléctricas y las térmicas, este último se está aprovechando mayormente a baja temperatura, sin embargo, tiene la oportunidad de extenderse a media y alta temperatura, para esto, se inició con desarrollar una investigación en un contexto específico del Perú que es el Valle del Mantaro. El propósito de esta investigación fue configurar los componentes de un sistema solar de incidencia indirecta que consiste; en un Helióstato, un atenuador, un concentrador y un receptor, con el fin de generar energía térmica de alta temperatura que supere a los 200°C en el foco del concentrador. Para lograr este propósito, se acudió a diversas bases de datos como Scopus, Sciencedirect, Web of Science, Springer y repositorios a fin de obtener artículos, patentes y tesis; los mismos que proporcionaron información para la fundamentación de esta investigación. El método que se ha utilizado fue el sistémico, debido a que se abordó el tema interrelacionando los componentes de manera holística, el tipo de investigación fue aplicada y el nivel al que se ha llegado es el experimental. El diseño que se ha implantado en esta investigación fue el factorial 23, debido a que se manipularon variables como; helióstato, atenuador y concentrador; cada uno a dos niveles (bajo y alto), teniendo como variable respuesta a la temperatura en el absorbedor (en el foco del concentrador). El resultado que se obtuvo fue una temperatura máxima de 215.6°C en el absorbedor con una combinación de factores; ángulo de elevación del helióstato a 40°, sin atenuador y con ángulo de elevación 0° del concentrador, es decir, ángulo focal horizontal, los tres factores a nivel bajo, mientras que la temperatura mínima que fue de 141.7 °C cuando los tres factores estuvieron al nivel alto. Además en la investigación se ha demostrado que los factores más significativos fueron el heliostato y el concentrador independientemente.
Desarrollo de un modelo de aprendizaje ensamblado para la detección de quema de caña de azúcar en la costa norte y centro del Perú durante el período 2017 – 2022
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Flores Farfan, Jair Francisco; Alcántara Boza, Francisco Alejandro
Se propone desarrollar un modelo de aprendizaje ensamblado que incorpore técnicas avanzadas de aprendizaje automático, específicamente los árboles de decisión potenciados por gradiente y redes neuronales convolucionales para detectar y mapear las áreas con quema de caña de azúcar. El objetivo de este modelo es proveer información precisa y actualizada sobre la extensión y ubicación de estas zonas, respaldando así una toma de decisiones más informada a fin de mejorar la fiscalización de esta práctica agrícola de las empresas azucareras por parte de los organismos competentes. Se espera que el modelo facilite la identificación oportuna de dichas áreas, dirigiendo los esfuerzos de monitoreo hacia las unidades fiscalizables que lo requieran. De este modo, sería posible redefinir y modificar los instrumentos de gestión ambiental para prevenir y controlar la quema de caña de azúcar, incorporando métodos de cosecha más sostenibles. Además, su aplicación podría extenderse a otros países con desafíos similares, demostrando el potencial de la inteligencia artificial para resolver problemáticas como la detección de áreas quemadas.
Detección y mapeo de inundaciones mediante imágenes SAR, usando el método K-Means Clustering para la evaluación de impactos de desastres ocasionados por el fenómeno El Niño. Caso: Cuenca Bajo Piura, Región Piura
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2023) Rodríguez De La Cruz, Joel Alejandro; Moreno Arqque, Maribel; Alcántara Boza, Francisco Alejandro
Aporta a través de la detección y mapeo de inundaciones mediante el empleo de imágenes SAR, un eficaz monitoreo e identificación de áreas inundadas para acontecimientos futuros en el país. El área de estudio de la investigación fue la cuenca Bajo Piura, donde se realizó una prospección satelital mediante imágenes SAR Sentinel-1 apoyadas de imágenes ópticas Sentinel-2, estableciendo dos fechas de análisis para las imágenes SAR: (1) imagen previa al evento, con fecha del día 03/02/2017 y (2) durante el evento, con fecha 04/04/2017, debido a que se determinó el máximo impacto de la inundación en la cuenca Bajo Piura. En ambos casos se consideró datos importantes como, dirección de vuelo y polarización, los cuales deben ser compatibles en ambas imágenes para un adecuado análisis. Posterior a las correcciones y procesamiento para ambas imágenes radar, se aplicó el algoritmo de clasificación no supervisado k-means clustering, estableciéndose 6 clases, 30 interacciones y 32 000 semillas aleatorias, que funcionó reduciendo la variabilidad de grupos, apreciándose en las estadísticas, los valores establecidos como centroides para las diferentes clases, verificándose que la clase de mayor variación (clase 6, valor=5), obtuvo un valor de centroide de σ°(dB) =1.508, el cual refleja los mayores cambios entre las imágenes SAR analizadas. Mediante la matriz de confusión, se validó la presente clasificación, obteniéndose datos de precisión global de 0,987, datos de confiabilidad resultante al azar de 0,913 e índice Kappa de 0,850 adquiriendo un grado de acuerdo casi perfecto, según la tabla instaurada por Landis y Koch en 1977.
Determinación de ecosistemas de lomas costeras mediante agrupamiento de bandas espectrales
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2025) Alcántara Luyo, Sebastián Romaldo; Alcántara Boza, Francisco Alejandro
Las lomas costeras, categorizadas como ecosistemas frágiles, están ubicadas en la costa frente al océano Pacífico y que se encuentran principalmente en los países de Perú y Chile. Estos ecosistemas tienen la particularidad de estar ubicados en una franja desértica, pero que, sin embargo, tienen una temporada de afloramiento de vegetación en época de invierno, mientras que, en el resto del año, esta vegetación disminuye drásticamente, generándose una época seca. Las principales razones de que en estos ecosistemas haya una temporada de afloramiento de vegetación se debe a dos (02) principales razones: el banco de semillas esparcidas en el suelo desértico entre los 400 y 1000 m.s.n.m. que determinan un potencial de vegetación y la alta concentración de humedad en época de invierno debido a la condensación de las moléculas de agua en la atmósfera que, consecuentemente, desencadena el evento de afloramiento de vegetación. La mayoría de estos ecosistemas son estudiados debido a que presentan una amenaza por parte de la creciente urbanización y las actividades extractivas a su alrededor y que, por consecuencia, son depredadas a lo largo del tiempo. Por ende, la evaluación de estos, comúnmente, se realiza en época de invierno, midiendo la cobertura de vegetación que presenta a través de un índice de vegetación o mediante una evaluación en campo. Sin embargo, en esas épocas las imágenes satelitales presentan altos niveles de ruido debido a la nubosidad que presenta la costa, obligando en las investigaciones a generar mosaicos de imágenes de diferentes fechas, llegando a obtener resultados relativamente sesgados, puesto que el evento de afloramiento de vegetación es de forma creciente, siendo el mes de junio el mes de mayor esplendor.
Determinación de impactos hidrometeorológicos en el sistema glaciar Huaytapallana
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2023) Llactayo Peña, Valeria Patricia; Alcántara Boza, Francisco Alejandro; Callañaupa Gutierrez, Stephany Magaly
Identifica los impactos generados por la interacción de las variables hidrometerológicas (temperatura, precipitación y humedad relativa) en el Sistema Glaciar Huaytapallana (SGH) haciendo uso de imágenes satelitales radar de apertura sintética Sentinel-1, información meteorológica y datos del tipo de precipitación (nieve, granizo, lluvia) durante los meses de abril, agosto, septiembre y octubre del 2022. Mediante un análisis estadístico se determinó que la ocurrencia de precipitación sólida (nieve y granizo) representa un 90% de la precipitación total recopilada y es más frecuente a temperaturas por debajo de 1.7°C. Se encontró que la ocurrencia de granizo y lluvia se daba en su mayor durante el día mientras que la caida de nieve tuvo registros nocturnos. Las imágenes Radar Sentinel-1 permitieron construir una serie temporal libre de nubosidad que permitió discriminar las zonas de ablación/acumulación y observar los cambios en la superficie glaciar durante la ocurrencia de precipitación encontrando patrones estacionales que son explicados por la presencia de gruesas capas de nieve húmeda durante la temporada de lluvias (DEF) y delgadas capas de cristales y bloques de hielo expuestos durante la temporada seca (JJA). Se encontró una mayor correlación entre la humedad relativa y dichos cambios estacionales (-0.54
Determinación de la bioacumulación de metales pesados en los órganos de los peces en río principal de la subcuenca del carrizal
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2020) Aveiga Ortiz, Ana María; Alcántara Boza, Francisco Alejandro
Determina la bioacumulación de metales pesados en los órganos de los peces del río principal de la subcuenca del Carrizal. Para lo cual se determinó el contenido de Hg y Zn en agua, sedimentos y peces (Hoplias microlepis, Aequidens rivulatus y Oreochromis niloticus); se aplicaron estrategias de educación ambiental para los miembros de la Asociación Agropecuaria de la Comunidad Balsa en Medio (AGROBEN), tendientes a la disminución del uso de agroquímicos; y se determinó la capacidad fitorremediadora de la Sphagneticola trilobata en suelos agrícolas contaminados con mercurio y zinc. Como resultado, se detectaron niveles altos de mercurio en la subcuenca, 0,132 mg/l en agua (agosto) y 0,598 mg/Kg en sedimentos (octubre); mientras que los valores más elevados de zinc se hallaron en la microcuenca en el mes de octubre, 0,121 mg/l en agua y 0,268 mg/Kg en sedimentos; por otra parte, la concentración metálica más alta en peces, se presentó en el mes de agosto, con 0,300 mg/Kg de Hg y 0,371 mg/Kg de Zn en branquias de Oreochromis niloticus , 1,615 mg/Kg de Hg en músculo y 1,243 mg/Kg de Zn en hígado de Hoplias microlepis, y 2,034 mg/Kg de Hg en músculo y 0,415 mg/Kg de Zn en branquias de Aequidens rivulatus. En lo referente al nivel de conocimiento y comportamiento ambiental de los miembros de AGROBEN, desde su etapa inicial hasta su etapa final, se incrementó notablemente, encontrándose diferencias estadísticamente significativas. Además, la Sphagneticola trilobata disminuyó el contenido de mercurio en un 43.49% y el de zinc en un 42.56% en suelos agrícolas y se la catalogó como fitoestabilizadora. La creciente presión de la actividad agropecuaria sobre la zona de estudio contribuye al incremento del contenido de Hg y Zn en agua, sedimento y peces; por lo que la educación ambiental y el uso de técnicas de fitorremediación con especies nativas han mostrado gran pertinencia como alternativas de solución.
Determinación de la calidad del agua mediante variables fisicoquímicas y la comunidad de macroinvertebrados bentónicos en la microcuenca del río Chucchun, 2021-2022
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2023) Rodriguez Torres, Channel Yurico; Alcántara Boza, Francisco Alejandro
Determina la calidad del agua en la microcuenca del rio Chucchun mediante el uso de variables fisicoquímicas, así como también de la comunidad de macroinvertebrados bentónicos. determinar la calidad del agua en la microcuenca del rio Chucchun durante el periodo 2021-2022, mediante el uso de variables fisicoquímicas, así como también de la comunidad de macroinvertebrados bentónicos. Como resultados se obtuvo que los parámetros no sobrepasan los Estándares de Calidad Ambiental para Agua Categoría 1-A2, debido a que las concentraciones resultaron bajas; excepto los coliformes fecales o termotolerantes que en los puntos 8 y 9 sobrepasaron los valores. Las familias identificadas de macroinvertebrados indican que en la naciente se encontraron especies sensibles a la contaminación, pero a medida que transcurría el rio, se identificaron especies más tolerantes a la contaminación. El ICA en todos los puntos resultaron “EXCELENTE” y el IBA resultaron “MUY BUENO” a excepción de la época húmeda en los puntos 8 y 9 que resultaron “BUENO”, asimismo se identificó que los valores disminuían, concluyendo que la calidad del agua se reduce en base al trascurrir del rio. Las principales variables que afectaron la calidad del agua fueron el oxigeno disuelto, temperatura del agua y pH. Se encontró una correlación positiva y moderada de 0.6825 entre el ICA e IBA, utilizando el coeficiente de correlación de Pearson.
Determinación del índice numérico integrado de calidad de agua marina costera para las actividades de pesca y maricultura
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Orozco Moreyra, Rita Esther; Alcántara Boza, Francisco Alejandro
Determina un índice ambiental de calidad del agua marina (ICAM-PE) para conocer el estado de la calidad acuática marina con base en criterios de la normatividad peruana, a fin de obtener una herramienta de gestión ambiental para la planificación y conservación de la zona costera de la bahía Supe, que tiene una alta productividad y soporta una gran concentración de recursos hidrobiológicos. Para la construcción del ICAM-PE se analizaron los datos de los parámetros fisicoquímicos de la calidad acuática de los años 2008 y 2015, en la zona comprendida entre los 10º 50'-10º 38' S y los 77º 54'-77º 42' O, y distribuidos en 15 estaciones de monitoreo. En cada estación se evaluaron 10 parámetros: pH, oxígeno disuelto, DBO5, nitratos, fosfatos, sólidos suspendidos totales, sulfuros, aceites y grasas, coliformes termotolerantes e hidrocarburos disueltos y dispersos. La mayoría de los parámetros evaluados estuvieron por debajo de los valores límite de los estándares de calidad acuática de la normatividad peruana para agua de mar, excepto por los sólidos suspendidos totales, con un valor máximo de 134,37 mg/L, asociado con la calidad de las aguas del río Pativilca, que descarga al centro de la bahía, y los altos valores de coliformes termotolerantes de 2,4 X105 NMP/100 ml, provenientes de descargas puntuales de las plantas pesqueras y aguas residuales ubicadas en el sur de la bahía. Los resultados mostraron que la bahía presenta valores diferenciados del índice a nivel superficial y de fondo con valores promedio de 70.1 y 61, respectivamente, lo que califica la calidad del agua como aceptable y mantiene buenas condiciones con pocas restricciones. En conclusión, el índice obtenido fue estadísticamente significativo y adecuado para el desarrollo de las actividades de pesca y maricultura en los puertos pesqueros.
Estimación del área glaciar mediante inteligencia artificial y cubos de datos. Caso de estudio: Parque Nacional Huascarán, Ancash – Perú del 2018-2022
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Bautista Buendia, Lesly Aracelly; Calvo Montañez, Junior Antonio; Alcántara Boza, Francisco Alejandro
Estima el área glaciar en el Parque Nacional Huascarán, Ancash – Perú, durante el período 2018-2022 mediante el uso de cubos de datos e inteligencia artificial. La investigación surge de la necesidad de desarrollar un método preciso y automatizado para estimar el área glaciar en la región de los Andes, motivada por las dificultades inherentes a las estimaciones manuales y la importancia de monitorear los cambios en los glaciares debido al cambio climático. El avance en técnicas de inteligencia artificial y la creciente disponibilidad de datos satelitales ofrecen una oportunidad para abordar este desafío de manera más efectiva. El modelo tendría diversos impactos positivos, incluyendo una mejor comprensión de la dinámica glaciar en la región, la capacidad de monitorear los efectos del cambio climático de manera más precisa y oportuna, y la provisión de información valiosa para la toma de decisiones en la gestión de recursos naturales y la planificación del desarrollo. El método propuesto para la estimación del área glaciar se fundamenta en la utilización de la arquitectura U-Net de inteligencia artificial. Esta arquitectura, diseñada específicamente para tareas de segmentación de imágenes, permite identificar y delinear con precisión las áreas de interés en las imágenes satelitales, en este caso, el área cubierta por los glaciares. Al combinar esta técnica con datos satelitales de alta resolución y un enfoque observacional longitudinal, se espera obtener estimaciones más precisas y frecuentes del área glaciar en los Andes. Este enfoque no solo ofrece una solución automatizada y eficiente, sino que también aprovecha el potencial de la inteligencia artificial para mejorar la calidad de los resultados y la capacidad de monitoreo de los glaciares en la región.
Impacto acumulado de las actividades antrópicas en la dinámica del cambio de cobertura y uso de tierra en los Andes del norte del Perú: caso cuenca Mashcón
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2019) Prudencio Paredes, Fernando Jefferson; Cabrera Carranza, Carlos Francisco; Alcántara Boza, Francisco Alejandro
Señala que los principales factores que aceleran la dinámica del cambio de cobertura y uso de tierra (LUCC) no están directamente relacionados con el cambio climático, sino principalmente con las actividades de producción-extracción y el crecimiento de la población. Situación que afecta a las regiones de montaña tropical como la cuenca Mashcón (~311km2), ubicada al norte de la cordillera de los Andes superiores del Perú y oeste de la cabecera de cuenca del Amazonas; que alberga a la ciudad de Cajamarca, una de las más pobladas de las elevadas alturas de los Andes peruanos. Por lo tanto, el objetivo principal de esta investigación es el análisis de LUCC, a escala de tiempo intradecadal (3-7 años), empleando siete escenas satelitales, entre las Landsat 5TM y 8OLI, durante la temporada seca (julio-agosto) para el período 1987-2016. Es así que los distintos tipos cobertura y uso de tierra se caracterizan, espacial y temporalmente, a través del modelo Random Forest como clasificador multivariable orientado a objetos. Los resultados de LUCC muestran principalmente un aumento drástico en extensión de coberturas como: la agricultura 63.8 km2), pastos (17.2 km2), minería (12 km2), plantación de árboles (9.5 km2) y área urbana (8.3 km2); desplazando áreas de cobertura natural como las herbazales (−107.7 km2), bosques montanos (−1.9 km2), Jalca (−0.8 km2) y matorrales (−0.4 km2). Además, las tasas de cambio anual (TCA) de -2.15%/año (1987-2016) para las coberturas naturales y + 3.2%/año para áreas intervenidas, evidencian el impacto acumulado de la actividad humana como consecuencia de la sobreexplotación de recursos en los distintos sectores económicos.
Impacto de la fragmentación del paisaje en la distribución del Oso de Anteojos en los Bosques Estacionalmente Secos del Noroeste del Perú (2000 - 2021)
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Caceres Reyna, Mario Fernando Jesús; Alcántara Boza, Francisco Alejandro
Determinar el impacto de la fragmentación del paisaje en la distribución del Oso de Anteojos (Tremarctos ornatus). El Oso de Anteojos, único úrsido en Sudamérica, enfrenta amenazas como la cacería y la pérdida de hábitat por la expansión agrícola y ganadera. Dicha situación provoca conflictos y fragmentación del paisaje, afectando la conectividad entre poblaciones y el intercambio genético, especialmente en las áreas centro y norte de su distribución. La investigación en los Bosques del Noroeste de Perú (Lambayeque, Cajamarca, Piura) entre 2000 y 2021 utilizó modelos predictivos (GLM, Maxent, Random Forest) para evaluar el impacto de la fragmentación en la distribución del oso, destacando Random Forest por su alta precisión. Se identificaron métricas óptimas para analizar la distribución del Oso de Anteojos en bosques Estacionalmente Secos del Noroeste del Perú. Área de Clase (CA), Densidad de Borde (ED), Índice de Forma Media (MSI), y Tamaño Medio del Parche (MPS) fueron claves para entender la fragmentación del paisaje y su efecto en el hábitat del oso, mostrando una tendencia a mayores parches y mayor fragmentación. El estudio reveló un incremento en la alteración de hábitats óptimos del oso, identificando una zona crítica de 288 753.093 ha. Se delimitaron áreas prioritarias para la conservación (5,351.71 ha), principalmente al norte del Refugio de Vida Silvestre Laquipampa, extendiéndose hacia Salas y distritos cercanos. Áreas adicionales de importancia se hallaron en zonas de actividad agrícola y minera en Patapo y regiones de Cajamarca, resaltando la necesidad urgente de reforzar estrategias de conservación.
Incidencia del “Procedimiento Escrito Trabajo Seguro Base” en la mejora de la seguridad y salud ocupacional en los trabajadores de la pequeña minería subterránea. Unidad Arequipa “M” Compañía Minera Caudalosa Marcará – Carhuaz – Áncash, periodo 2015
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2018) Ponce Estrada, Víctor Adrian; Alcántara Boza, Francisco Alejandro
Determina la incidencia del PETS-Base en la seguridad y salud ocupacional en los trabajadores de la pequeña minería subterránea, caso de la Unidad Arequipa M de la Compañía Minera Caudalosa en el periodo 2015. Realiza una investigación no experimental, transeccional (o transversal), descriptiva y correlacional. Con la prueba de Kolmogorov-Smirnov para una muestra se determinó que los datos de la muestra no proviene de una población normal, por ello se utilizó rho de Spearman para determinar la correlación de las variables y la significatividad bilateral para aceptar o rechazar la hipótesis. La muestra de 25 personas relacionadas directamente con la función de la seguridad y salud ocupacional de la Unidad Arequipa M de la Compañía Minera Caudalosa. El instrumento de investigación utilizado fue el cuestionario a dichas personas. Los resultado obtenidos como el coeficiente de correlación de 0.782 y al obtenerse p = 0.00124665 < α = 0.01, aceptándose la hipótesis general, existiendo correlación lineal entre el PETS-Base y la seguridad y salud ocupacional en los trabajadores de la Unidad Arequipa M de la Compañía Minera Caudalosa.
Índice de calidad ambiental de stock de carbono en función de la diversidad arbórea en la zona alta de la sub-cuenca del Carrizal, Ecuador
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2018) Delgado Demera, María Margarita; Alcántara Boza, Francisco Alejandro
Establece el índice de calidad ambiental de stock de carbono en función de la diversidad de especies arbóreas en la zona alta de la sub-cuenca del Carrizal durante los años 2011 al 2016. Para medir la diversidad arbórea se aplicaron 26 transectos de área fija y claves taxonómicas, para su evaluación se utilizaron los índices de diversidad de Shannon-Weaver, Simpson y Pielou. Para estimar el stock de carbono que almacena la biomasa aérea de las especies arbóreas se utilizó el método no destructivo mediante medidas dasométricas, con los datos obtenidos se procedió a aplicar la ecuación propuesta por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático para zonas de bosques tropicales. Se aplicó el coeficiente de correlación de Pearson para identificar la relación de la diversidad arbórea y el stock de carbono para posteriormente analizar los resultados del número efectivo de cada una de las especies y a partir de estos elaborar el índice ambiental de stock de carbono. Se identificaron 39 especies arbóreas, 35 géneros, 23 familias y 1647 individuos, las familias dominantes son la Malváceae y Fabaceae; hubo pérdidas de individuos de las especies arbóreas en un número de 827 debido a tala. Se registró una media de 225,734 tC/ha, valor considerado alto en bosques tropicales. La especie arbórea referencial (SpRef) es Samanea saman posee el mayor stock de carbono y juega un rol importante en la conservación del ecosistema tropical natural con un peso ecológico de 19; a partir de ella se identificó el número de individuos que necesitan las otras especies identificadas para igualar en stock de carbono a la especie referencial, mediante el índice ambiental de stock de carbono (IASC).
La vegetación como función ambiental de los parques en ciudades del desierto costero peruano - estudio de caso. Lima Norte - 2016 - 2019
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2020) Arévalo Gómez, Walter Aparicio; Alcántara Boza, Francisco Alejandro
El creciente interés por lograr ciudades sostenibles hace notar la importancia de la vegetación en la función ambiental de los parques urbanos más aún en zonas de escasa vegetación natural como es el desierto peruano. La presente investigación evalúa la influencia de la vegetación en la función ambiental de los parques en las ciudades de la costa del Perú, utilizando como área de estudio la zona de Lima Norte. Para su desarrollo se diseñó una investigación con enfoque cuantitativo y tipo correlacional. La metodología aplicada consistió en trabajo de campo y uso de tecnologías remotas. Mediante el trabajo de campo se obtuvo información de la estructura de la vegetación, de los parámetros microclimáticos así como el material fotográfico para la evaluación paisajística. La estimación de captura de CO2 se realizó mediante la aplicación de los Softwares i - Tree Canopy y google earth pro. Así mismo el análisis de correlación se realizó utilizando el coeficiente de Pearson y t Student. Como resultados de la investigación se obtuvo que la vegetación tiene una alta influencia en la regulación ambiental y calidad visual del paisaje con 0,688 y 0,694 de relación positiva respectivamente, asimismo se evidenció una mínima influencia en la variación del microclima 0.1 ºC para la temperatura y 0.05% en la humedad relativa. Por otro lado, los niveles de calidad visual del paisaje y captura de carbono son variados y principalmente bajos en la mayoría de los parques, esto debido a diferencias y deficiencias de los criterios de manejo de la estructura y composición de la vegetación.
Modelización matemática para determinar la contaminación orgánica del río Chambo, provincia de Chimborazo – Ecuador
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2019) Béjar Suárez, Jaime Giovanny; Alcántara Boza, Francisco Alejandro
Propone desarrollar una modelización matemática como nueva estrategia encaminada a explicar el comportamiento de la contaminación orgánica del río Chambo, el cual recibe las descargas de material orgánico proveniente de algunas poblaciones, siendo la mayor el de la ciudad de Riobamba. En este estudio se determina, bajo régimen permanente, el nivel de contaminación orgánica del río a lo largo de su recorrido mediante el índice de contaminación orgánica ICOMO. Como metodología se ha seguido las etapas de la modelización sugeridas por Dreyer. Como resultado se ha encontrado que el nivel de contaminación del río Chambo puede ser hallado mediante una función trascendente que depende del punto de estudio y de parámetros de cada una de las descargas al río. Se ha demostrado que a un nivel de confianza del 95% los valores teóricos generados mediante la modelización son estadísticamente iguales a los valores experimentales, con lo cual se concluye que el modelo matemático obtenido constituye una herramienta para obtener información del nivel de contaminación orgánica del río Chambo. Esta investigación es un aporte importante para autoridades involucradas con la gestión ambiental, pues les permite obtener información acerca del nivel de contaminación del río Chambo en el Ecuador sin tener que recurrir a muchas mediciones de parámetros contaminantes.

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