Tecnología para cuidar el Humedal Santa María del Lago Monitoreo aéreo, análisis de cambios y participación ciudadana

Por. Equipo de investigación CUN–IUMAFIS¹

En medio de la trama urbana de Engativá, el Humedal Santa María del Lago conserva una función ecológica que desborda sus 10,86 hectáreas de extensión. El ecosistema, del cual aproximadamente 5,64 hectáreas corresponden al espejo de agua, regula flujos hídricos, filtra contaminantes, mitiga la isla de calor y ofrece un espacio de educación ambiental y recreación pasiva. Su localización, a cerca de siete kilómetros de la pista del Aeropuerto Internacional El Dorado, también convierte cualquier intervención tecnológica en un ejercicio que debe articular precisión científica, seguridad aeronáutica y protección de la biodiversidad.

En este escenario, la Corporación Unificada Nacional de Educación Superior (CUN) y la Institución Universitaria Marco Fidel Suárez (IUMAFIS) han articulado investigación aplicada, monitoreo fotogramétrico y desarrollo de software. El propósito es transformar imágenes aéreas en evidencia útil para reconocer cambios en el espejo de agua, identificar afectaciones en los linderos y ampliar la participación de estudiantes, colectivos ambientales y ciudadanía en la gestión del humedal.

La urgencia del seguimiento se hizo visible en una campaña experimental de 2025. Diez mediciones quincenales, realizadas entre el 1 de mayo y el 4 de septiembre, registraron una reducción del espejo de agua de 5,60 a 5,20 hectáreas: una pérdida neta de 0,40 hectáreas y una contracción acumulada del 7,1 % en 126 días. Más que una cifra aislada, el resultado plantea la necesidad de observar el humedal de manera periódica, comparable y georreferenciada.

Un ecosistema transformado por la ciudad

La historia del Humedal Santa María del Lago sintetiza la transformación de los ecosistemas de la Sabana de Bogotá. A comienzos del siglo XX, la región contaba con más de 50.000 hectáreas de lagos y humedales; en la actualidad, el sistema distrital conserva 727,06 hectáreas protegidas, cerca del 1,45 % de aquella extensión. Desde las décadas de 1950 y 1960, la urbanización y las grandes obras viales fragmentaron los flujos hídricos y la conectividad biológica. Entre 1960 y 1980, el crecimiento periférico sin redes adecuadas de alcantarillado intensificó los vertimientos y la degradación del agua.

Las políticas de conservación se fortalecieron durante los años noventa y desembocaron en la declaración del humedal como Parque Ecológico Distrital en 2003, ratificada por el Decreto Distrital 190 de 2004. Desde 2018, el ecosistema integra el complejo de humedales urbanos de Bogotá reconocido como Sitio Ramsar. Sin embargo, la protección legal no ha eliminado la presión física: la documentación del proyecto indica que el área pasó de cerca de 12 hectáreas en 2014 a 10,86 hectáreas en 2024, una pérdida de 1,14 hectáreas en una década.

La imagen aérea permite observar un rasgo decisivo: el humedal no es un cuerpo de agua aislado, sino un mosaico de canales, vegetación emergente, bordes boscosos y zonas urbanizadas. Esa heterogeneidad explica por qué la comparación temporal exige ortomosaicos precisos, puntos de referencia estables y metodologías capaces de diferenciar una variación estacional de una retracción persistente del agua o una ocupación de la ronda.

Biodiversidad, servicios ecosistémicos y amenazas

A pesar de la fragmentación urbana, Santa María del Lago funciona como refugio de biodiversidad altoandina. El registro del proyecto reporta más de 80 especies de aves residentes y migratorias, entre ellas el pato canadiense, la tingua bogotana y el chorlito de páramo. Ranas y sapos participan en el control biológico de insectos, mientras que libélulas y mariposas actúan como bioindicadores de la salud del ecosistema. Las coberturas vegetales incluyen juncos, totoras, alisos, cañas, guaduas y otras especies cuyas dimensiones deben considerarse antes de trazar cualquier misión aérea.

Estos componentes sostienen servicios ambientales indispensables para Engativá. El humedal almacena agua durante lluvias intensas y reduce el riesgo de inundación; filtra contaminantes presentes en la escorrentía; contribuye a refrescar el entorno urbano y ofrece un espacio para recorridos peatonales, sensibilización ecológica y educación ambiental. Su valor, por tanto, no se limita a la conservación de especies: también se expresa en la seguridad hídrica, el bienestar térmico y la relación cotidiana de la comunidad con el territorio.

Las principales amenazas identificadas son la expansión urbana y el relleno de linderos, los vertimientos de aguas residuales y la eutrofización, la presencia de especies exóticas invasoras y la pérdida de vegetación nativa. La combinación de exceso de nutrientes, disminución del oxígeno disuelto y alteraciones del borde puede producir cambios graduales difíciles de reconocer desde el nivel del suelo. El monitoreo aéreo aporta una perspectiva complementaria: permite documentar la geometría del espejo de agua, comparar coberturas y localizar zonas que requieren verificación en campo.

Drones para medir sin alterar

Tras evaluar plataformas como el DJI Matrice 300 RTK y el Autel EVO II Series, el proyecto seleccionó el DJI Mavic 3M para las campañas de monitoreo. Su configuración multirrotor y capacidad de despegue y aterrizaje vertical resultan adecuadas en un entorno sin pistas ni grandes superficies abiertas. El equipo tiene una autonomía aproximada de 43 minutos, pesa 951 gramos, incorpora posicionamiento RTK para georreferenciación centimétrica y combina una cámara RGB de 20 megapíxeles con un sensor multiespectral de cinco bandas, útil para calcular índices de vegetación como el NDVI. El costo de referencia consignado es de 4.620 dólares.

La misión propuesta se desarrolla entre 100 y 120 metros sobre el nivel del suelo, con una resolución cercana a 3 centímetros por píxel. La velocidad se mantiene entre 3 y 5 metros por segundo para reducir el desenfoque por movimiento. El solape longitudinal se sitúa entre 70 % y 80 %, y el transversal entre 60 % y 70 %, con posibilidad de incrementarlo según el relieve de la vegetación. Estas condiciones buscan producir ortomosaicos y reconstrucciones tridimensionales sin vacíos ni distorsiones geométricas.

Parámetros operacionales clave

• Altitud de misión: 100–120 m AGL.
• Distancia mínima de protección sobre el humedal: 50 m.
• Velocidad: 3–5 m/s.
• Ventana sugerida: 10:00 a. m.–2:00 p. m., preferiblemente con cielo nublado.
• Solape: 70–80 % longitudinal y 60–70 % transversal.

El protocolo incorpora medidas para reducir el impacto sobre la fauna. Se evitan las primeras horas de la mañana y el atardecer, periodos asociados con mayor actividad de alimentación y anidación; se establecen áreas de exclusión alrededor de zonas críticas y se privilegian equipos de baja firma acústica. Si el piloto identifica señales de estrés o alteración del comportamiento animal, la misión debe abortarse y el dron aterrizar de forma inmediata y segura. La calidad del dato no puede anteponerse a la integridad biológica del lugar observado.

Del ortomosaico a la decisión ambiental

La segunda línea del proyecto convierte las imágenes en información interpretable. Wetland Inspector es un desarrollo interno construido en Python, Flask y OpenCV para automatizar la comparación espacial y temporal de fotografías u ortomosaicos. El flujo carga imágenes de dos fechas, las transforma a escala de grises, calcula la diferencia absoluta entre matrices de píxeles y aplica una umbralización binaria. Después utiliza un filtro de dilatación para unir variaciones dispersas, extrae sus contornos y dibuja rectángulos de advertencia sobre la imagen original. El resultado se exporta para que el usuario visualice posibles retracciones del agua, invasiones de borde u otras modificaciones físicas.

La propuesta de 2026 amplía este ecosistema con una aplicación web progresiva, responsiva e instalable. Un módulo de consulta georreferenciada permitirá visualizar la ubicación de los humedales de Bogotá y consultar capas temáticas e información territorial. Un segundo módulo habilitará el reporte ciudadano de afectaciones mediante coordenadas, descripciones y fotografías. De esta forma, el proceso deja de depender exclusivamente de campañas institucionales y abre una ruta para integrar observación técnica, educación ambiental y participación comunitaria.

La operación exige una lectura rigurosa del marco aeronáutico y ambiental. La documentación del proyecto cita la Resolución 04225 de 2015, la Resolución 330 de 2019 y el RAC 100 para aspectos como operación en línea de vista, registro de aeronaves, acreditación del piloto, póliza de responsabilidad civil y autorizaciones en áreas protegidas. En materia ambiental, se consideran el Decreto 190 de 2004, la Ley 99 de 1993 y la Política Nacional de Humedales establecida mediante la Resolución 157 de 2004. Cada campaña requiere, además, la aprobación del plan de vuelo y el permiso de acceso de la autoridad ambiental distrital.

La principal contribución del proyecto no reside únicamente en volar un dron o programar una aplicación. Su valor está en construir una cadena verificable entre observación, análisis y acción: capturar el territorio con parámetros comparables, detectar cambios con herramientas reproducibles, contrastar los resultados en campo y comunicar las afectaciones a quienes pueden intervenir. En un humedal rodeado por la ciudad, la innovación se vuelve significativa cuando fortalece la conservación sin reemplazar el conocimiento ecológico ni la participación de la comunidad.

Normativa y desarrollos citados

Decreto Distrital 190 de 2004. Reconocimiento y regulación del Parque Ecológico Distrital de Humedal.

Ley 99 de 1993. Marco ambiental para la evaluación de impactos y la investigación en áreas de reserva.

Resolución 157 de 2004. Política Nacional de Humedales.

Resolución 04225 de 2015. Disposiciones aeronáuticas citadas para la operación de drones.

Resolución 330 de 2019 y RAC 100. Requisitos operacionales citados para pilotos, seguros y autorizaciones.

Wetland Inspector. Desarrollo interno de análisis temporal de imágenes en Python, Flask y OpenCV.

Aplicación Web Progresiva de Gestión Ambiental. Propuesta de desarrollo 2026 para consulta y reporte ciudadano.