Aplicacion de sig y de la percepcion remota a estudios territoriales

PRIMERA PARTE. Aplicación de SIG y de la Percepción Remota a Estudios Territoriales

AUTOR NOMBRE DEL TRABAJO Guillermo Cardoso Landa Importancia de la Aplicación de los SIG a la Determinación

de los Desastres Asociados a los Flujos de Derrubios en México.

Danai Fernández Pérez y Armando Jesús de la Colina Rodríguez

Cartografía del Riesgo de Erosión en el Consejo Popular Punta de la Sierra mediante el Empleo de SIG.

Alejandro Pascual Ceballos Silva Jorge López Blanco Alberto Trujillo Campos y Angélica Gutiérrez del Valle

Las Zonas Potenciales para la Producción de Maíz en Morelos, usando un Modelo Multicriterio y SIG.

María de Lourdes Sánchez Gómez y José Dionisio Vázquez Vázquez

Ubicación Espacial de Instituciones Financieras para la Transferencia de Remesas en el Estado de Tlaxcala.

Alejandro Rafael Alvarado Granados Salvador Adame Martínez y Mario Contreras Galeana.

Tres herramientas para la formulación del ordenamiento Ecológico del Territorio

Sonia Tapia Osorio Rosalía Reyes Mendiola Y Juan Manuel Pérez Ángeles

El Crecimiento de la Zona Urbana del Municipio de Puebla.

Alejandro Brugués César Fuentes y Luis Cervera

Simulación del Crecimiento Urbano de la Ciudad de Chihuahua Mediante el Uso de Autómatas Celulares.

Thomas Edison Guerrero Barbosa

Procesamiento de imágenes satelitales en la caracterización de la cuenca media y baja del catatumbo

Ana Elena Lambert Hernández et al.

Mapoteca Digital, un Servicio de Información Geográfica Temática.

Danai Fernández Pérez y Ricardo Remond Noa

Estudio de la Expansión de los Matorrales de Marabú (Dychrostachys cinerea) y aroma (Acacia farnesiana) en las Cuencas de los Ríos Guanabo e Itabo durante el Período 1985-2005.

““Antología de Estudios Territoriales. Fomento de los Estudios Territoriales en Iberoamérica” Primera Parte

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IMPORTANCIA DE LA APLICACIÓN DE LOS SIG A LA DETERMINACIÓN DE LOS DESASTRES ASOCIADOS A LOS FLUJOS DE DERRUBIOS EN MÉXICO

Guillermo Cardoso Landa

Profesor Investigador, Instituto Tecnológico de Chilpancingo E-mail: [email protected]

RESUMEN En este artículo se describen brevemente algunos de los desastres asociados a la presencia de los flujos de derrubios ocurridos en algunos países del mundo en años recientes, los cuales han sido observados y, en algunas ocasiones, medidas sus características fundamentales, por ejemplo: Estados Unidos, China, Japón, Italia, Taiwán, Asia Central, Alemania, Suiza, Rusia, Filipinas, Ucrania, Canadá, Brasil, Ecuador y Venezuela En el país de México se han presentado gran cantidad de flujos de derrubios en los años recientes, muchos de ellos en el eje trans-volcánico mexicano y en las cordilleras costeras, tales como los ocurridos en el volcán Popocatépetl, en el volcán Pico de Orizaba, en el volcán Nevado de Toluca, en las montañas de Puebla, en Acapulco, Gro., en la ciudad de Tijuana, B.C. y en la cordillera costera de Chiapas y Oaxaca, por mencionar solamente los que han producido desastres importantes en tiempos recientes. En el artículo se describen también las características de los desastres producidos en diferentes regiones de México. Con el propósito de identificar los mecanismos que involucran al material sólido dentro de un flujo líquido, es necesario analizar los papeles jugados por las varias fuerzas actuantes en la génesis del movimiento en un flujo de derrubios. Las aproximaciones desarrolladas hasta la fecha son las siguientes, (Lorenzini et al., 2004): modelo de estabilidad de talud infinito, aproximación de Shields, aproximación de Takahashi y desarrollos recientes. Para poder aplicar los modelos anteriores es necesario tener información muy grande de diversos puntos sobre el terreno, con los cuales se forma una malla de cálculo, por lo tanto es esencial desarrollar un Sistema de Información Geográfica en el sitio de análisis. Se presenta en el artículo completo un modelo para determinar las características en la zona de inicio de un flujo de derrubios, que incluye el desarrollo de un SIG. INTRODUCCIÓN La década de los años 1990-1999 fue denominada por la ONU como el Decenio Internacional para la Reducción de los Desastres Naturales (IDNDR, por sus siglas en inglés, Internacional Decade for Natural Disaster Reduction), en claro reconocimiento a la necesidad de efectuar rápidos progresos en el uso de la ciencia y la tecnología para reducir las muertes y la destrucción debido a los peligros naturales. En las décadas anteriores a 1990, los desastres se incrementaron tanto en pérdidas de vidas humanas como en daños a propiedades e infraestructura en todo el mundo.


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Durante la 54ª sesión de la Asamblea General de Naciones Unidas, los estados miembros decidieron continuar con los esfuerzos desarrollados durante la Década Internacional para la Reducción de los Desastres Naturales, adoptando la resolución UNGA A/54/RES/219, mediante la cual se crea la Estrategia Internacional para la Reducción de los Desastres (ISDR, por las siglas en inglés de Internacional Strategy for Disaster Reduction), como los ordenamientos sucesores a la IDNDR, con el propósito de proseguir los diez años de experiencias y logros, en particular en términos de conocimiento y pericia científica y tecnológica. Las Naciones Unidas han establecido la ISDR como marco global de trabajo para la acción, con una visión tal que permita a todas las sociedades ser más resistentes ante los efectos de los peligros naturales y los desastres tecnológicos y ambientales relacionados con los mismos, con el fin de reducir las pérdidas humanas, económicas y sociales. La implementación de la ISDR sienta como premisa la formación de sociedades entre gobiernos, organizaciones no gubernamentales, agencias de la ONU, la comunidad científica, los medios de comunicación y otros grupos multisectoriales pertenecientes a la comunidad que se dedica a la reducción de los desastres. Los cuatro objetivos de la ISDR son:

1. Incrementar la conciencia pública con respecto a la reducción de los desastres. 2. Lograr el compromiso por parte de las autoridades públicas. 3. Estimular la formación de sociedades tanto interdisciplinarias como

intersectoriales. 4. Lograr el mejoramiento del conocimiento científico sobre las causas de los

desastres de la naturaleza y las consecuencias de los peligros naturales. Además existen dos tareas bajo mandato: la continuación de la cooperación internacional para reducir los impactos de El Niño y La Niña y el fortalecimiento de la capacidad para reducir los desastres a través de medidas de alerta temprana. DESASTRES ASOCIADOS A LOS FENÓMENOS NATURALES Un desastre asociado a un fenómeno natural se define como un grave trastorno desencadenado por un fenómeno de la naturaleza que provoca pérdidas humanas, materiales, económicas y ambientales, que exceden la capacidad de los afectados de lidiar con ellas. Los riesgos representan la probabilidad de que se produzcan consecuencias perjudiciales, o eventuales pérdidas (muertos, heridos, destrucción de propiedades y medios de vida, trastornos de la actividad económica o daños al medio ambiente), como resultado de la interacción entre las amenazas naturales o provocadas por las actividades humanas y las condiciones de vulnerabilidad. El riesgo se expresa convencionalmente mediante la ecuación:

Riesgo = Amenaza + Vulnerabilidad


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La vulnerabilidad humana es una situación o proceso, en el que intervienen factores físicos, sociales, económicos y ambientales, que determina cuáles y cuántos daños podría acarrear determinada amenaza natural (Burton et al, 1993). Los desastres asociados a fenómenos naturales constituyen un serio obstáculo para el desarrollo humano y el cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo del Milenio tan importantes como la reducción de la pobreza extrema a la mitad antes del año 2015. No en vano los desastres naturales provocaron pérdidas económicas anuales que van desde los 75,500 millones de dólares estadounidenses en los años 60, 138,400 millones en los años 70, 213,900 millones en los 80 y 659,900 millones en los 90, la mayoría de ellos en el mundo desarrollado. Ahora bien, las estimaciones económicas no captan adecuadamente el impacto de los desastres en los países más pobres, donde los costos en términos de vidas humanas, de medios de subsistencia y de reconstrucción de infraestructuras destrozadas son más elevados. Actualmente, el 85 por ciento de quienes se encuentran expuestos a los terremotos, ciclones tropicales, inundaciones y sequías, viven en países cuyo desarrollo humano es medio o bajo. En términos absolutos, se ha evidenciado que el costo económico de los desastres ha ido en aumento en el transcurso de las últimas décadas (ver Figura 1).

Figura 1 Pérdidas económicas ocasionadas por desastres

asociados a fenómenos naturales desde 1950 a 2000 En la Figura 2 aparecen las pérdidas económicas ocasionadas entre 1991 y 2000 en las distintas regiones geográficas por desastres asociados con fenómenos naturales.


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Figura 2 Total de pérdidas ocasionadas por desastres naturales entre 1991 y 2000.

Cifras expresadas en millones de dólares estadounidenses (precios de 2000) Es evidente que la distribución es muy desigual. Se puede observar que en Europa y América, las pérdidas fueron más altas que en África, pero esto solo refleja el valor de la infraestructura y los bienes en riesgo y no las repercusiones en el potencial de desarrollo. La base de datos EMDAT ofrece un panorama muy preciso de las pérdidas totales por desastres con un adecuado nivel de detalle nacional. El período de tiempo elegido es suficiente para representar las fluctuaciones con que se manifiestan la mayoría de las amenazas naturales y también coincide con el período de datos más fiable de la EMDAT. En la figura 3 se presenta la cifra total de desastres registrados por la EMDAT entre1900 y 2000.

Figura 3 Los desastres registrados por la EMDAT.


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La tendencia en aumento sugiere, primero, un aumento exponencial de la frecuencia de los desastres, aunque el factor que más contribuye es la mejora en la elaboración de informes sobre desastres. Aunque no se puede descartar que haya aumentado el número de catástrofes hidrometeorológicas, el que los desastres denunciados tiendan a aumentar probablemente tenga más que ver con los avances en la tecnología de las telecomunicaciones y la cobertura de las diferentes redes de información que cada vez llegan a más rincones del mundo. Por consiguiente, hoy en día hay más posibilidades de denunciar y registrar las pérdidas ocasionadas por los desastres. DESASTRES ASOCIADOS A LOS FLUJOS DE DERRUBIOS Los flujos de derrubios son los movimientos rápidos de derrumbes de tierras, ocasionados por flujos hiperconcentrados de agua y sedimentos, que ocurren en una gran variedad de medios ambientes a lo largo de todo el mundo. Son particularmente peligrosos para la vida y las propiedades debido a sus altas velocidades y gran fuerza destructiva, abatiendo casas, caminos, puentes, árboles y cultivos, corrientes naturales y ecosistemas a lo largo de su trayectoria. Los flujos de escombros o derrubios están generalmente asociados con periodos de precipitación alta e intensidades de lluvias muy fuertes o con nevadas intensas que tienden a presentarse como avenidas de mezclas sedimentos-agua con resultados catastróficos para la zona en donde se presentan. A continuación se describen brevemente algunos de los desastres asociados a este fenómeno en algunos países del mundo en años recientes, los cuales han sido observados y, en algunas ocasiones, medidas sus características fundamentales. ESTADOS UNIDOS Utah recibió atención nacional y su primera declaración presidencial de zona de desastre en la primavera del año 1983 debido a las inundaciones, deslizamientos de tierras y flujo de derrubios causados por tormentas de nieve severas en la región (Wieczorek et al, 1983). Los peores daños ocasionados por los flujos de derrubios se presentaron en el Condado Davis, en la desembocadura del arroyo Rudd. Algunos flujos de derrubios ocurrieron en al menos 600 tributarios del Río Colorado en el Gran Cañón, entre Lees Ferry y Surprise Canyon, Arizona (Melis et al., 1994; Griffiths et al., 1996). La mayoría de los flujos se presentaron durante las tormentas convectivas del verano con intensidades de lluvia del orden de 40 mm/h. Más de 1,000 flujos de derrubios ocurrieron en las laderas boscosas del Condado de Madison, Virginia Central, durante una intensa tormenta ocurrida el 27 de junio de 1995 (Wieczorek et al., 1996). Numerosas observaciones de la ocurrencia de flujos de derrubios han sido realizadas en las áreas montañosas del sureste de British Columbia en la última década. En noviembre de 1995 se presentaron dos flujos de derrubios en Pierce Creek en el Valle


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Chilliwak y en Hope Creek, con 50,000 m3 de escombros acarreados durante dos horas, muy cerca de la ciudad de Hope (Jakob et al., 1997). Una serie de flujos de derrubios se presentaron en varios cañones a 35 millas al este de Pórtland, Oregón, los días 7 y 8 de febrero de 1996, cerca de las pequeñas localidades de Dodson y Warrendale, destruyendo la carretera interestatal 84 así como el ferrocarril y teniendo que ser evacuados los residentes del área al ser destruidas sus casas (Powell et al., 1996). CHINA La provincia Liaoning está localizada en el sur de la región noreste de China entre los 118°53’E y 125°46’E de longitud y desde los 38°43’N hasta los 43°26’N de latitud, dividida en cuatro regiones. El 28 de julio de 1981 una intensa precipitación extrema produjo avalanchas, deslizamientos de rocas y flujos de derrubios en más de 100 barrancas y laderas de la montaña Laomao en esta provincia, teniéndose como resultado 115 villas afectadas en 6 condados afectando a 556,000 personas, destruyendo 38,517 casas, 60,000 hectáreas de cultivos y 4.9 kilómetros de la línea del ferrocarril Changchun-Dalian fueron destruidos. Las pérdidas económicas ascendieron a 547’000,000 de yuans chinos (Zhao Huanchen et al, 1992). En la relación presentada a continuación, tabla 1, se aprecian algunos lugares afectados por este tipo de fenómenos en años recientes en China.

LOCALIZACIÓN PROVINCIA FECHAS

Pingwu, Songpan, Lisian, Sichuan 16-08-76 a 24-08-76

Songpan, Wenchuan, Sichuan 16-07-77 a 17-07-77

Desde Baoji a Tianshui, Shanxi 12-07-78

Dongchuan, Yunnan 22-10-80 a 25-10-80

Zhaojue Sichuan 22-10-80 a 25-10-80

Shanxi, Gansu, noreste Sichan, Sichuan 19-08-81 a 22-08-

81

Rangtang, Jinchuan, Heishui Sichuan 20-07-83 a 29-07-83

Hanzhong, Shanxi 12-07-84 a 18-07-84

Wenchuan, Nanping, Sichuan 12-07-84 a 18-07-84

Dongchuan, Yunnan 26-07-85

Dandong, Fuxian, Liaoning 14-08-87 a 20-08-87

Dangchang, Zhuoni, Jingxi, Gansu 06-07-88 a 14-07-


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88

Miduogou, Midui Sicuani, Xizhang 85 a 88

Tabla 1 Afectaciones producidas por flujos de derrubios en China JAPÓN En Japón durante veinte años, entre 1967 y 1987, perdieron la vida por desastres naturales 4598 personas, de las cuales 1257 fallecieron debido a los flujos de derrubios, lo que corresponde al 27.3% (Takahashi, 1991). Este alto porcentaje se debe a que cada vez con mayor frecuencia las personas tienden a vivir en zonas de alto riesgo al pie de las montañas donde se presentan este tipo de escurrimientos. En 1990 el volcán Mount Unzen, en Japón, hizo erupción y se presentaron mas de 114 flujos de derrubios (lahars) que depositaron cerca de 8’000,000 de m3 de debris que destruyeron 1123 edificios. El número de refugios requeridos por este evento fue mayor a los 11,000 en agosto de 1991 (Suwa & Yamakoshi, 1997). ITALIA El día 19 de julio de 1985 la falla de dos presas en el Valle del río Stava, al noreste de Italia causó un flujo de derrubios catastrófico, que destruyó 2 villas y mató a 270 personas (Berti et al, 1997). Un flujo de derrubios ocurrió el día 18 de octubre de 1990 en Pomonte Creek, con flujos hacia aguas abajo de Monte Capanne en la isla Elba, del Archipiélago de Tuscana, Italia, con aproximadamente 34,000 m3 de debris, (Iotti & Simoni, 1997). TAIWAN Durante la década pasada, ocurrieron varios desastres producidos por flujos de derrubios en Taiwán, causando cientos de muertes, pérdidas y personas lastimadas, así como daños en casas, escuelas, caminos, puentes y otras propiedades públicas y privadas (Cheng et al). En la tabla 2 se presentan las características de 6 desastres producidos por flujos de derrubios en años recientes en esta región. LOCALIZACIÓN FECHA IMPACTOS

Tug-Men, Hualien, Taiwán 23-06-90

29 muertos, 6 perdidos, 7 heridos, 24 casas destruidas, 68 damnificados y daños importantes a caminos.

Chun-Keng Kuo, Nantou, Taiwán

31-07-96 a 01-08-96

4 muertos, daños importantes a casas, caminos y otras propiedades.

Er-Bu-Keng, Taiwán 31-07-96

5 muertos, 10 casas y 3.78 hectáreas de fruta destruidas, daños importantes en arroyos.


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Feng-Chiu, Nantou, Taiwán

31-07-96 a 01-08-96

2 muertos, 10 casas y 14 hectáreas de cultivos destruidos, graves daños en 18 caminos, presas y ríos.

Tung-Fu, Nantou, Taiwán 31-07-96 2 muertos, 18 casas destruidas o

dañadas.

Shen-Mu Village, Nantou, Taiwán

31-07-96 a 01-08-96

5 muertos, 6 heridos, 8 casas y puentes destruidos, daños importantes a 3 hectáreas de cultivos.

Tabla 2 Zonas afectadas por flujos de derrubios en Taiwán ASIA CENTRAL Asia central es un área con un alto grado de riesgo por flujos de derrubios, siendo las más importantes las colinas del Valle Fergana, el Valle Zerafshan, la cuenca Issyk-Kul, la parte central y sur de Tdjikistan y también las colinas de Kopetdag. En todas estas áreas los flujos destructivos ocurren durante el periodo de la primavera-verano en pequeños ríos y canales efímeros (Salikhova & Liahovskaya, 1992). ALEMANIA La villa de Tramin en el sur de Tyrolia fue afectada por un repentino flujo de derrubios que se presentó durante una tormenta severa el día 23 de junio de 1986, que destruyó completamente el nuevo centro de recreación local y dañó seriamente una cooperativa de vino, estimándose el daño total en 6 millones de dólares (Strunk, 1990). SUIZA Los flujos de derrubios son un fenómeno común en los Alpes suizos, así como en otras zonas montañosas del mundo. Una herramienta importante para entender la mecánica de este tipo de flujos es la instalación de estaciones de observación que permite obtener datos en tiempos reales. Se instalaron este tipo de estaciones en 3 cuencas de Suiza, equipadas con videocámaras, dispositivos ultrasónicos, radares, geóponos e instrumentos para medición de la precipitación. En la figura 4 se presenta la localización de estas estaciones.


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Figura 4 Localización de las 3 estaciones de observación de flujos de derrubios en Suiza

Se presentan en la gráfica 5 el número de eventos de flujo de derrubios por año que se han registrado en dos de estas cuencas hidrológicas de Suiza.

Figura 5 Registros históricos de flujos de derrubios durante el siglo XX

en Schipfenbach e Illbach, Suiza. (Hurlimann et al, 2003) En el año 2000 fueron observados cuatro flujos de derrubios importantes en esta zona de Suiza, midiéndose sus características más destacadas, variando el volumen de material depositado desde 5,000 m3 hasta 35,000 m3; el rango de velocidades medias fue de 2.0 m/s hasta 5.0 m/s y los gastos máximos de flujo se presentaron entre 20 m3/s a 125 m3/s. RUSIA


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Las áreas en donde se han presentado mayor cantidad de flujos de derrubios en este país son tres regiones: al este de las montañas Sayan, la montaña al sureste del Lago Baikal y el noreste de la región Baikal, con registros desde 1871 a 1971, (Makarov y Agafonov, 1977). FILIPINAS La erupción del Monte Pinatubo en junio de 1991 depositó de 7 a 8 km3 de material piroclástico en las laderas del volcán. Estos depósitos piroclásticos formaron las fuentes de sedimento para los flujos de escombros de volcán (lahares) frecuentes y de gran escala, que se presentan cada temporada de lluvias causando grandes cambios morfológicos y devastación masiva en la zona. A la fecha más de 400,000 personas han sido desplazadas y alrededor de 350 km2 de tierras de cultivo agrícola están cubiertas de material de lahar. El número de muertos en una serie de deslaves ocurridos en Filipinas tras seis días de intensas lluvias puede superar el centenar, dijeron las autoridades del país, después de que fueran recuperados 35 cadáveres y decenas de personas siguieran desaparecidas, en diciembre de 2003. Unas 300 personas fueron evacuadas hacia zonas más seguras después de que los soldados llegaran a la zona de desastre a rescatar a víctimas atrapadas bajo el lodo y los escombros desprendidos de las colinas de los alrededores, dijeron las autoridades. UCRANIA La combinación de condiciones naturales en las montañas Carpatian, Crimean y los desfiladeros a lo largo de los ríos Dnieper y Dniester son favorables para la formación de los flujos de derrubios, (Yablonskiy et al, 1992). CANADA Howe Sound es una región propensa a la presencia de flujos de derrubios, que se extiende desde la bahía Horseshoe (20 Km al noroeste de Vancouver) hasta Squamish, en Canadá, donde se han presentado un gran número de estos eventos debidos al tipo de suelo, pendientes en sus valles así como la deforestación e incendios en la zona. BRASIL A principios de agosto de 2000 se produjeron grandes flujos de derrubios provocados por cinco días de lluvias torrenciales en el noreste de Brasil, provocando 28 muertos y 90,000 desamparados. El mal tiempo provocó los daños más graves en los estados de Pernambuco y Halagaos, afectando a 46 localidades. ECUADOR Al menos 36 personas muertas, 11 desaparecidas y 212 familias damnificadas fue el saldo que dejaron los flujos de derrubios ocurridos en Ecuador el día 13 de junio de


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2001, afectando a las provincias de Papallacta, Amazonia, Tungurahua y Zamora Chinchipe. MÉXICO En nuestro país se han presentado gran cantidad de flujos de derrubios en los años recientes, muchos de ellos en el eje trans-volcánico mexicano y en las cordilleras costeras, tales como los ocurridos en el volcán Popocatépetl, en el volcán Pico de Orizaba, en el volcán Nevado de Toluca, en las montañas de Puebla, en Acapulco, Gro., en la ciudad de Tijuana, B.C. y en la cordillera costera de Chiapas y Oaxaca, por mencionar solamente los que han producido desastres importantes en tiempos recientes. La base datos EM-DAT ha registrado las características de los deslizamientos registrados en México presentados en las figuras 6 y 7.

Figura 6 Deslizamientos en México en función del número de muertos.


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Figura 7 Total de muertos en México por año debido a deslizamientos

VENEZUELA Probablemente uno de los desastres producidos por la combinación de diversos procesos de remoción en masa, incluyendo los flujos de derrubios, de dimensiones mayores en años recientes, sea el debido a la tormenta del 14 al 16 de diciembre de 1999 en las costas de Venezuela, particularmente en las laderas de la Sierra de Ávila, al norte de Caracas, Venezuela. La tormenta severa del 14 al 16 de diciembre de 1999 causó deslizamientos de tierra catastróficos e inundaciones con flujo de derrubios a lo largo de 40 kilómetros sobre la costa de Caracas, entre la Guaira y Naiguita, localizadas en el estado costero de Vargas, Venezuela. Los daños a las comunicaciones y la infraestructura de esta zona fueron muy amplios. En Vargas más de 8,000 residencias individuales y 700 edificios de departamentos fueron completamente destruidos (Salcedo, 2000). En la fotografía 8 se observan algunos daños en esta zona.


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Fotografía 8 Algunos daños en edificios y viviendas localizadas

en la trayectoria principal de los flujos de derrubios en Vargas, Venezuela. Los caminos, los servicios telefónicos, de electricidad, agua y alcantarillado fueron severamente dañados. Las pérdidas económicas totales se calculan en $ 1.79 billones y estimaciones preliminares establecieron que entre 5,000 y 50,000 personas fallecieron (Brandes, 2000; Sancio y Barrios, 2000; Salcedo 2000; y USAID; 2000). La cifra actual manejada de personas muertas por esta catástrofe es de 30,000 aproximadamente (USAID, 2001), aunque ha sido difícil precisar el número exacto de víctimas, debido a la zona de desastre en que fue convertida la ciudad de Vargas y al arrastre de cuerpos hacia el mar, lográndose recuperar alrededor de 1,000 cuerpos. La estimación del número de habitantes de Vargas era de 300,000 habitantes antes de la catástrofe, lo que significa que aproximadamente el 10% o más fallecieron por este evento. MODELOS PARA LA DETERMINACIÓN DEL INICIO DE LOS FLUJOS DE DERRUBIOS El análisis de los principales mecanismos desencadenantes del inicio del movimiento en un flujo de derrubios subrayan que los factores causantes de esta fase del proceso son la localización del área desencadenante y el mecanismo principal desencadenante (acciones hidrodinámicas, causas geotécnicas y equilibrio mecánico). En un nivel de pronóstico es difícil identificar cuál de estos mecanismos es el más probable o realiza la mayor contribución; en cualquier caso, alguno de estos tipos de mecanismos puede incluir a otros, o más bien, dentro del mismo evento distintos mecanismos desencadenantes pueden ocurrir en diferentes áreas de la cuenca. En algunos estudios relativos a las condiciones de desencadenamiento de flujos de derrubios no cohesivos seguidos de un flujo de agua superficial, el análisis se concentra en el estudio de la inestabilidad de la acumulación de materiales que tiene lugar a continuación de la saturación. Un flujo superficial que escurre a lo largo de una ladera, proveniente de una lluvia intensa, primeramente satura las capas de derrubios, a continuación los moviliza,


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causando de este modo la dispersión de las partículas sólidas de la acumulación a lo largo de la profundidad completa del escurrimiento superficial, el cual se convierte finalmente en un flujo de derrubios. Con el propósito de identificar los mecanismos que involucran al material sólido dentro de un flujo líquido, es necesario analizar los papeles jugados por las varias fuerzas actuantes en la génesis del movimiento. Las aproximaciones desarrolladas hasta la fecha son las siguientes, (Lorenzini et al., 2004):

a. Modelo de estabilidad de talud infinito. b. Aproximación de Shields. c. Aproximación de Takahashi. d. Desarrollos recientes.

El proceso de inicio de los flujos de derrubios está influido por gran cantidad de factores, destacando: geológicos y morfológicos, hidrológicos, cobertura vegetal, topográficos y antrópicos; siendo necesario establecer una metodología que tome en consideración la mayor parte de estos aspectos. Algunas investigaciones han tratado de entender la relación entre los procesos geomorfológicos y los climáticos que desencadenan los flujos de derrubios. En estos trabajos se han analizado las propiedades físicas de los taludes fallados, los efectos del ángulo de inclinación y la presión de poro en los suelos, la mecánica del movimiento de los flujos de derrubios y las propiedades de los depósitos resultantes, (Scott 1972, Williams and Guy 1973, Hollingsworth and Kovacs 1981, Istok and Harward 1983, Pierson and Costa 1987, Montgomery and Dietrich, 1994; Wu and Sidle, 1995; Pack, 1995; Morgan et al. 1997, Reid et al. 1997, Griffiths et al. 1997, Wieczorek et al. 1997, Tognacca & Bezzola 1997, Gregoretti 2000, Iverson 2000, Chen & Jan 2003, Reid et al. 2003, Savage & Baum 2003). En la mayoría de estos trabajos de investigación se observa la necesidad de efectuar una serie de determinaciones y cálculos sobre una gran extensión de terreno afectado por la presencia de un flujo de derrubios, lo que origina la necesidad de desarrollar un sistema de información geográfica, que permite efectuar los cálculos de manera ordenada en la malla de cálculo propuesta. SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA De acuerdo a los requerimientos necesarios para la determinación de las zonas de inicio producidas por los flujos de derrubios en una región montañosa, se puede seleccionar el empleo del software desarrollado por ESRI para un sistema de información geográfica, llamado ArcView GIS 3.3 o alguno otro más reciente, debido su versatilidad y características. A lo largo de la década de los 1990, los paquetes para SIG profesionales diseñados para trabajo productivo pesado fueron de uso no-amigable para usuarios casuales de


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un SIG. Por ejemplo, versiones más antiguas de ArcInfo y MGE fueron sistemas de software complejo que requerían un entrenamiento especial y habilidades técnicas. La mayoría de los usuarios de aplicación de un SIG, tales como los ingenieros civiles y los ingenieros ambientales, no tienen la experiencia técnica para desarrollar, correr y mantener un SIG complicado. Por otra parte, ArcView 3.x es una software para mapeo de escritorio con ambiente amigable y una herramienta para SIG que puede aprenderse por la mayoría de las personas sin entrenamiento extenso ni experiencia en un SIG. ArcView 3.x es un sofisticado software de escritorio para mapeo y un paquete para SIG que trae el poder de un SIG a los usuarios promedio de una PC (Personal Computer). Con más de 500,000 usuarios, ArcView puede ser considerado como el paquete de escritorio para un SIG más popular en todo el mundo. Las principales características de ArcView 3.x son las siguientes:

Tiene un ambiente amigable y proporciona un contexto sensible con ayuda en línea. Está disponible para sistemas operativos de Windows, Mac y UNIX. Puede acceder y enlazar documentos, imágenes, tablas, textos, gráficas, mapas,

multimedia y dibujos de CAD de una forma integrada y comprensiva. Proporciona una rutina de despliegue y ploteo mapas para sistemas de

abastecimiento de agua, alcantarillado e inundaciones y provee herramientas para interrogar la base de datos del SIG.

Ayuda al usuario a seleccionar rápidamente y desplegar diferentes combinaciones de datos para la visualización creativa de datos para mapeo.

Es compatible con los formatos de los archivos de ArcInfo, PC ArcInfo y ArcCAD. Suministra herramientas de edición para la creación de mapas nuevos y la

modificación de los existentes. Provee la capacidad de ajustar direcciones y direcciones geocodificadas, por

ejemplo, los datos tabulares conteniendo direcciones de calles pueden ser desplegados como puntos en un mapa.

Puede emplear directamente dibujos de AutoCAD (archivos tipo DWG) o archivos intercambiables de AutoCAD (archivos DXF).

Utiliza archivos con formato dBASE para el manejo de los datos y puede acceder información desde otras aplicaciones, tales como FoxPro, Lotus 1-2-3 y Microsoft Excel.

Puede enlazar información de un mapa a las bases de datos SQL, tales como Oracle, Ingres, Informix y Sybase, las cuales son comúnmente usadas en el gobierno local, estatal y federal de los Estados Unidos de Norteamérica.

Soporta DLL (por sus siglas en inglés, Dynamic Link Libraries) y DDE (Dynamic Data Exchange), las cuales pueden ser utilizadas para proporcionar capacidades de interfase e integración de tercera generación eficientes.

Los datos para un SIG pueden ser explorados y recuperados mediante la selección de rasgos o la formulación de expresiones lógicas.

Los datos para un SIG pueden ser desplegados para presentación y reportes como cuadros, gráficas de barras o tablas.


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Avenue (lenguaje de programación orientado a objetos desarrollado para ArcView 3.x) o Microsoft Visual Basic pueden ser empleados para crear aplicaciones de costumbre y usar interfases.

CONCLUSIONES El incremento de la presencia de los desastres asociados a los fenómenos naturales en los territorios a nivel mundial y en México se ha incrementado de manera significativa en las últimas décadas, como es el caso de los desastres asociados a los flujos de derrubios. Por lo que es necesario implementar modelos, estudios y desarrollos que permitan conocer la génesis de este tipo de fenómenos naturales, los cuales permitan implementar sistemas de alerta temprana en los distintos territorios, que permitan reducir la magnitud de las pérdidas de vidas humanas y económicas que están asociadas a dichos fenómenos de la naturaleza. Se analizaron las cuatro aproximaciones desarrolladas hasta la fecha para identificar los mecanismos que involucran al material sólido dentro de un flujo líquido, así mismo se analizaron los papeles jugados por las varias fuerzas actuantes en la génesis del movimiento de un flujo de derrubios y se seleccionó el empleo del modelo de estabilidad de talud infinito y el desarrollo de un sistema de información geográfica en la zona del flujo de derrubios. El cálculo del factor de seguridad (FS) está basado en la forma para talud infinito de la ley de falla de Mohr-Coulomb, expresada mediante la relación de fuerzas estabilizadoras con respecto a las fuerzas desestabilizadoras en un plano de falla paralelo a la superficie del suelo, (Hammond et al., 1992, Montgomery and Dietrich, 1994) que compara las componentes desequilibrantes debido a la acción de la gravedad y las componentes resistivas de fricción y cohesión sobre un plano de falla paralelo a la superficie del terreno con efectos de borde despreciables. La presión de poro debida a la mezcla de suelo reduce el esfuerzo normal efectivo, el cual gracias al ángulo de fricción interna es relacionado con el esfuerzo cortante. La presión hidráulica de poro es calculada suponiendo un estado uniforme hidrológico con la profundidad del suelo saturado suficientemente calculado para sostener una descarga lateral proporcional al área de captación específica (el área talud arriba por unidad de longitud de contorno). Estas relaciones se expresan a través de la ecuación general de estabilidad de talud infinito, que presenta la forma siguiente:

[ ]θθρ

φρρρθcossin

tan)()(cos2

gDDggDDgCC

FSs

wwswssr −+−++=

En esta expresión las variables tienen el significado mostrado en la figura 9 y definidas enseguida. FS , factor de seguridad. θ , ángulo del terreno con la horizontal, en grados.


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φ , ángulo de fricción interna efectivo, en grados. sρ , densidad del suelo [M/L3]. wρ , densidad del agua [M/L3].

D , profundidad vertical total del suelo [L]. wD , espesor vertical de la línea freática [L]. rC , fuerza de la raíz de los árboles, expresada como cohesión [F/L2]. sC , cohesión efectiva del suelo [F/L2].

g , aceleración de la gravedad [L/T2].

Figura 9 Variables utilizadas en la ecuación del

Modelo de estabilidad de talud infinito Atendiendo a los factores desencadenantes del proceso de inicio en los flujos de derrubios se proponen los temas enlistados a continuación como parte integrante del análisis de un flujo de derrubios mediante un sistema de información geográfica:

• CAPA 1. Topografía de la zona de estudio. • CAPA 2. Datos hidráulicos superficiales. • CAPA 3. Ángulo de fricción interna del suelo. • CAPA 4. Densidad del suelo. • CAPA 5. Cohesión del suelo. • CAPA 6. Cobertura vegetal (fuerza de la raíz de los árboles). • CAPA 7. Datos hidráulicos subterráneos.

En el esquema presentado en la figura 10 se observan los temas o capas propuestos para el desarrollo de un SIG utilizado en el estudio de un flujo de derrubios:


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Figura 10 Temas o capas propuestas en el modelo seleccionado

para efectuar el análisis de un flujo de derrubios. TRABAJOS FUTUROS Se requiere aplicar el modelo de estabilidad de talud infinito y las capas propuestas para un sistema de información geográfica a un flujo de derrubios ocurrido en algún sitio con mediciones reales en campo de sus características, lo que permitirá efectuar la validación del modelo propuesto en este artículo, con lo cual se está trabajando en el presente, esperando poder presentar los resultados numéricos en un futuro próximo. REFERENCIAS Cheng, K., Lin, L., Chang, S. 1997. The field investigation and GIS application in a potential hazardous area of debris flow. Proceedings of the First International Conference on Debris-Flow Hazards Mitigation, ASCE, 83-92. Cho, S. E., and Lee, S. R. 2002. Evaluation of surficial stability for homogeneous slopes considering rainfall characteristics. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, 128(9), 756-763. Hamilton, R. M. 2000. Science and technology for natural disaster reduction. Natural Hazards Review, ASCE, 1(1), 56-60. Highland, L. M., Ellen, S. D., Christian, S. B., y Brown III, W. M. 1997. Debris-flow hazards in the United States. USGS, Fact Sheet 176-97. Honda, N., Egashira, S. 1997. Prediction of debris flow characteristics in mountain torrents. Proceedings of the First International Conference on Debris-Flow Hazards Mitigation, ASCE, 707-716. Lanfear, K. J. 2000. The future of GIS and water resources. Water Resources Impact, AWWA, Vol. 2, and number 5, September 2000, 9-11.


19

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“Antología de Estudios Territoriales. Fomento de los Estudios Territoriales en Iberoamérica” Primera Parte

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CARTOGRAFÍA DEL RIESGO DE EROSIÓN EN EL CONSEJO POPULAR

PUNTA DE LA SIERRA MEDIANTE EL EMPLEO DE SIG.

Autores: Lic. Danai Fernández Pérez ([email protected]) Dr. Armando Jesús de la Colina Rodríguez ([email protected])

Instituto de Geografía Tropical, La Habana, Cuba.

Resumen

En el presente trabajo se cartografía el riesgo de erosión potencial del territorio en

el Consejo Popular Punta de la Sierra del Municipio Guane en la Provincia de

Pinar del Río. Para ello se ha utilizado la extensión “CARTOGRAFÍA DE

EROSIÓN” ("CartErosio.avx") y seguido la propuesta metodológica de Farret

Huguet (2000) para el software SIG ArcView 3.2. El riesgo fue evaluado mediante

el análisis de cinco factores que influyen en la erosión: geología (material basal de

los suelos); geomorlogía; uso del territorio; pendientes y orientación de las

pendientes a nivel de las cuencas hidrográficas comprendidas en los límites

administrativos del Consejo Popular. Los resultados obtenidos permiten identificar

diferencias espaciales en los riesgos de erosión del Consejo Popular y

fundamentan la necesidad de considerar un manejo diferenciado a nivel de las

cuencas identificadas y de los escenarios posibles derivados de posibles cambios

en el uso y cobertura del territorio.


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INTRODUCCION La degradación de los suelos en Cuba es un problema ambiental que afecta a gran parte del territorio nacional en diferentes grados de severidad, es resultado del mal uso y manejo histórico de las tierras por el hombre y constituye la causa fundamental de la desertificación en el país. Entre los principales factores limitantes edáficos se encuentra la erosión, que afecta al 23 % del total de todas las tierras, alrededor de 2,90 miles de millones de hectáreas presentan una erosión de media a fuerte (ONE, 2004), por lo que estudiar este fenómeno centra la atención de especialistas de disímiles ramas de la ciencia y la técnica. El presente estudio pretende contribuir a la generación y difusión en Cuba de nuevas metodologías para determinar el riesgo de erosión en unidades espaciales de administración pequeña, en este caso particular en el Consejo Popular Punta de la Sierra, utilizando técnicas modernas de análisis de información georeferenciada. DESCRIPCIÓN DEL ÁREA EN ESTUDIO El área de estudio la constituye el Consejo Popular Punta la Sierra, uno de los ocho consejos que integran el municipio de Guane, en la provincia de Pinar del Río. Ocupa la porción norte del municipio, limita al Norte con los municipios de Mantua y Minas de Matahambre, al Este con Minas de Matahambre y San Juan y Martínez, por el Oeste con Mantua y al Sur con el Consejo Popular de Los Portales del propio municipio de Guane. (Fig.1).

Figura 1. Localización del Consejo Popular Punta de la Sierra en el municipio Guane de la Provincia de Pinar del Río


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El Consejo Popular abarca un área de 238.37 km2 alberga una población de 3 048 habitantes para una densidad de 12.8 h/km2, cuya actividad económica fundamental es la forestal, seguidamente de la agricultura y de ella en especial, el cultivo del tabaco dedicado a la exportación. (Mosquera, C. y M. Fernández, 2004) Desde el punto de vista natural, el área de estudio se encuentra enclavada en el extremo suroccidental de la cordillera de Guaniguanico, experimentó una compleja evolución geólogo-geomorfológica y tectónica, que ha influido en la diferenciación del relieve de la región. En ella se encuentra una parte de las alturas de Pizarras del Norte y del Sur, así como las elevaciones que marcan el inicio de la Sierra de los Órganos. Entre el sector de la Sierra de los Órganos y las alturas de Pizarras del Sur se extiende un vaciado de anchura variable, entre los 70 y 100 m de altitud, denominado valle intramontano según Massip e Ysalgué (1942) (más que un valle es una serie de ellos), que presenta una ramificación al Norte de Guane, por donde corre el río Cuyaguateje. Entre esos valles, además del ya mencionado, se destaca el de Punta de la Sierra. El origen de los mismos está relacionado con la acción combinada de la erosión fluvial selectiva, la corrosión cársica y la planación lateral ejercida sobre las elevaciones calizas (Mosquera, C. y M. Fernández, 2004). En estos valles los suelos acumulados en el fondo producto de la erosión, han desarrollado una capa vegetal fertilísima, dedicada desde los inicios de la colonización a los cultivos de subsistencia y el tabaco, se concentra la población de la zona, en contraste con la escasa ocupación de las alturas de Pizarras, y constituyen una importante vía de comunicación en el territorio. En los sectores territoriales que corresponden a la sierra de los Órganos y la parte ocupada por las Pizarras del Norte, los suelos mayormente son poco productivos y su rendimiento está limitado por manifestaciones extremas como la acumulación de sales, la rocosidad, la pendiente y la erosión actual y potencial. Las características climáticas del territorio están condicionadas por el relieve. En la regionalización climática general de Cuba, se identifica el clima de esta localidad con el subtipo 3 del clima montañoso con humedecimiento alto y estable, baja evaporación y temperaturas frescas. La temperatura media anual oscila entre 18ºC y 25ºC (18ºC-22ºC en invierno y entre 25ºC-27ºC en verano). La precipitación media anual presenta valores entre los 1 600 y 1 900 mm. El período hidrológico de menor humedad se extiende de diciembre hasta marzo, durante el cual cae menos del 20% de la media anual. La región se caracteriza además por un predominio del escurrimiento superficial debido en gran medida a la composición litológica del territorio. En ella quedan comprendida 5 cuencas hidrográficas, primeramente parte de la cuenca del río Cuyaguateje (curso medio), abarcando un área de 117 km2 del total del área de estudio y sus afluentes, así como el curso superior de la cuenca del río Mantua (68 km2) algunos de sus afluentes y algunos otros ríos y arroyos de menor representatividad, Macurije (20km2 ), Guane (3km2 ) y Tibisi (2 km2 )


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Desde el punto de vista económico en la localidad Punta de la Sierra el sector primario el que tiene un mayor peso, destacándose como fundamentales la actividad forestal y la agricultura y de ella en especial, el cultivo del tabaco dedicado a la exportación, con una calidad suprema, mantenida desde el período de la Colonia. (Fotos 1 y 2)

Fotos 1 y 2: Actividad forestal y cultivo del tabaco en el Consejo Popular Punta de la

Sierra METODOLOGÍA PARA LA CARTOGRAFÍA DEL RIESGO DE EROSIÓN La cartografía de estados erosivos del área de estudio se ha basado en el análisis de los siguientes factores: pendiente del terreno, naturaleza litológica, tipo de suelo, tipo de uso del territorio y la cobertura de la vegetación. La integración espacial de estos factores permitió diferenciar la superficie del territorio en unidades espaciales según su susceptibilidad a la pérdida de suelo (estado erosivo). La metodología para realizar la cartografía de estados erosivos se elaboró a partir de la extensión “CARTOGRAFÍA DE EROSIÓN” ("CartErosio.avx") y siguiendo las recomendaciones propuestas por Farret Huguet (2000) para el software SIG ArcView 3.2, siguiendo los pasos propuestos en el esquema metodológico (Fig. 2).

La extensión Cartografía de Erosión para ArcView automatiza el proceso para la elaboración de mapas de riesgo de erosión a nivel de cuenca de drenaje. La metodología consiste en estudiar los principales factores que afectan a la erosión, generar un mapa (tema) para cada factor y analizar todos los factores conjuntamente a partir de una superposición cartográfica. Los insumos requeridos consisten en información geográfica temática digital en coberturas raster y vectorial, en la que intervienen la modelación digital de elevación e hidrológica, para la delimitación de la cuenca de drenaje, el mapa del factor pendiente y el de orientaciones, además se proponen 3 coberturas vectoriales que intervienen en los procesos erosivos: Uso del Territorio (vegetación), Geomorfológico (formas del terreno) y Geológico (litología de los materiales). Para el Consejo Popular, se dispuso de cartografía digital a escala 1:50 000 y 1:100 000 asociada a los tipos de suelo y topografía. La información fue capturada en un Sistema de


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Información Geográfica (SIG) a través de la digitalización de la información geográfica y cartográfica analógica.

Figura 2. Metodología para la cartografía de estados erosivos. Farret Huguet (2000)


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Siguiendo el esquema metodológico propuesto e interactuando con el menú de la extensión Cartografía de erosión en el SIG (Fig. 3), en primer lugar se generó el Modelo Digital del Terreno (MDT) del Consejo Popular, a partir de las curvas de nivel del territorio objeto de estudio, obtenidas del mapa topográfico a escala 1: 50 000 del territorio. (Fig. 4)

Figura 3. Menú de la extensión Cartografía de erosión en el SIG ArcView (versión 3.2)

Figura 4. Modelo Digital del Terreno


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Seguidamente y utilizando la extensión de ArcView “Modelización Hidrológica” (“Hydrologic Modeling”, Versión 1.1), se procede a obtener el MDT sin depresiones el que a su vez permite identificar la red de drenaje superficial del Consejo y la delimitación de las cuencas de drenaje que lo conforman. (Fig. 5 y 6)

Figura 5. Red de drenaje superficial Figura 6. Cuencas de drenaje

A su vez también son obtenidos los mapas de pendientes y de orientación a partir del Modelo Digital del Terreno generado al principio del proceso. La extensión de manera automática va estableciendo una correspondencia entre la inclinación de la pendiente y el factor de erosión, es decir a medida que aumente la pendiente mayor será el riego de erosión (Fig. 7 y 8), de igual manera realiza la correspondencia entre la orientación de la pendiente y el factor erosivo a partir de criterios obtenidos según los valores de ejemplo propios de la extensión. (Fig. 9 y 10)

Figuras 7 y 8. Factor pendiente y tabla de correspondencia


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Figura 9 y 10. Factor Orientación de las pendientes y tabla de correspondencia

Seguidamente se procedió a la digitalización de los temas propuestos que afectan la erosión, Geomorfológico, Geológico y Usos del Territorio. Los factores geológico y geomorfológico se obtuvieron del Mapa 1: 50 000 de Suelos (MINAG, 1984). (Fig. 11 y 12)

Figura 11. Factor Geológico Figura 12. Factor Geomorfológico

Por su parte los mapas de uso del suelo y cobertura de la vegetación, se obtuvieron mediante la interpretación de las distintas combinaciones de bandas (Fig. 13 y 14) de imágenes de satélite (Landsat TM) y del mapa topográfico a escala 1:50 000 (Fig. 15), y mediante los datos recolectados durante los trabajos de campo, lo que permitió identificar


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y cartografiar los distintos tipos de cubierta vegetal en el área de estudio y clasificar las masas homogéneas según su grado de cobertura. La superposición de los mapas de uso y cobertura de la vegetación permite asignar los valores al factor de protección del suelo. (Fig. 16)

Figuras. 13 y 14. Combinaciones de bandas para interpretación de imágenes de satélite, Seudocolor (4-3-2) y Color Real (3-2-1) respectivamente.

Figura 15. Mapa Topográfico a escala 1: 50 000 Figura 16. Uso del territorio

Finalmente, a partir de la superposición de los mapas de orientación, pendiente, usos, geomorfológico y geológico se obtiene el mapa de estados erosivos del Consejo Popular estudiado (Fig. 17)


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Figura 17. Estados erosivos

Consideraciones Finales. La cartografía del riesgo de erosión potencial en el Consejo Popular Punta de la Sierra del Municipio Guane en la Provincia de Pinar del Río, utilizando la extensión y la propuesta metodológica de Farret Huguet (2000), permitió identificar diferencias espaciales en los estados erosivos del territorio, que constituyen una primera aproximación y un diagnóstico preliminar para la orientación de estudios mas detallados y profundos. En el área de estudio los resultados indican un predominio en la categoría de bajo riesgo en alrededor del 41 % del total, mayormente concentrado en la llanura aluvial de la cuenca del Cuyaguateje, un 33 % presenta un riesgo de erosión moderado con una distribución dispersa, y las categorías de riesgo de alto a muy alto se observan en las mayores alturas coincidiendo con la zona de montaña y representa el 26 % del territorio estudiado.

BIBILOGRAFÍA Academia de Ciencias de Cuba y Academia de Ciencias de Polonia (1975): Mapa geológico de la provincia de Pinar del Río (Inédito), Fondo Geológico. Barranco G. et.al. (2003): Cuencas Hidrográficas. Aspectos teóricos y prácticos para su manejo sostenible. Editora GEOTECH. La Habana, Cuba. Registro ISBN 959-7167-03-4. Barranco G. et.al. (2004): Cuenca Hidrográfica Mayabeque. Valoración de los factores del medio ambiente. Editora GEOTECH. La Habana, Cuba. Registro ISBN 959-7167-07-7. de la Colina A. J. et.al. (2004): Caracterización y diagnóstico microregional del medio rural en Cuba. MAPPING, 97 (Octubre). Díaz Díaz L.R. y J.E. Rodríguez Rubio (Eds) (1994): Estudio hidrológico de la Cuenca del río Cuyaguateje. Editorial Academia, La Habana, 97 pp.


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Domínguez Cortazar M.A.; E. Ventura Ramos; y Montes León M. A. (2000): Los sistemas de información geográfica y su utilización en la modelación hidrológica. Universidad Autónoma de Queretaro, C.U, México, 12 pp. Huguet, F (2000): Metodología para la cartografía de estados erosivos. Extensión “cartografía de erosión” ("carterosio.avx") Jenson S. K., and Domingue J. O., (1988). “Extracting Topographic Structure from Digital Elevation Data for Geographic Informations System Analysis”, Photogramm. Engng. 54 (11), 1593-1600. Jordan A.; Martínez –Zabala, L.; Bellifante N.; y González F. (2001): Cartografía semicuantitativa del riesgo de erosión en suelos mediterráneos. Facultad de Química, Universidad de Sevilla. Sevilla, España, 5 pp. Massip, S. y S. Ysalgué (1942): Introducción a la Geografía de Cuba. I.-Geografía Física. Fiallo y Hermanos, La Habana,250 pp. MINAG. Ministerio de la Agricultura. Dirección General de Suelos y Fertilizantes (1984): Suelos de la provincia Pinar del Río, según el mapa a escala 1: 50 000. Editorial Científico- Técnica, La Habana, 177 pp. Montes León M. A. ; Domínguez Cortazar M.A. ; y E. Ventura Ramos (2000): UTILIZACION DE UN SIG EN LA ESTIMACIÓN DEL RIESGO DE EROSIÓN HÍDRICA EN LA CUENCA SANTA CATARINA, QUERETARO. Universidad Autónoma de Querétaro, C.U, México, 9 pp. Mosquera, C. y M. Fernández (2004): Localidad punta de la sierra. Inventario y Diagnóstico. Instituto de Geografía Tropical, La Habana, 37 pp. (Inédito). ONE. Oficina Nacional de Estadísticas. Anuario Estadístico de Cuba (2004). La Habana.


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LAS ZONAS POTENCIALES PARA LA PRODUCCIÓN DE MAÍZ EN MORELOS, USANDO UN MODELO MULTICRITERIO Y SIG.

Dr. Alejandro P. Ceballos Silva Investigador, INIFAP-Tlaxcala

Dr. Jorge López Blanco Investigador, Instituto de Geografía, UNAM

MC. Alberto Trujillo Campos Investigador, Campo Experimental Zacatepec, INIFAP-Morelos

Biól. Angélica Gutiérrez Del Valle Asistente de Investigación, INIFAP-Tlaxcala

INTRODUCCIÓN

El creciente rezago de la producción de alimentos contra el crecimiento de la población además del deterioro actual del suelo y los recursos naturales en general, nos conducen a buscar alternativas para reordenar el uso del suelo en función de las características de los cultivos. Por anterior el objetivo de este trabajo consiste en determinar las áreas con potencial productivo identificando los requerimientos del medio físico que favorecen el crecimiento y desarrollo del cultivo de Maíz. Para estimar el potencial productivo del medio biofísico, en este trabajo se uso la Evaluación Multicriterio (EMC) y el enfoque Fuzzy en un entorno de los Sistemas de Información Geográfica (SIG). Tal combinación permite identificar áreas potenciales considerando variables relevantes de clima, suelo y relieve además de la identificación de las restricciones físicas en el estado de Morelos.

ANTECEDENTES

La identificación y la caracterización precisa de las áreas de producción actual y potencial, son vitales para la investigación y el desarrollo agrícola, debido a su enorme efecto en la transferencia de las innovaciones agro-tecnológicas (Corbett 1996), además dicha información es necesaria para tomar decisiones de planificación, desarrollo y ordenamiento territorial (FAO 1985). Los estudios de potencial productivo se han realizado en todo el mundo empleando una diversidad de metodologías que consideran criterios distintos pero con el mismo objetivo, que es delimitar áreas con base en su potencial (Martínez y Lara, 2003). En México el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) ha realizado estudios para determinar del potencial productivo de especies vegetales desde 1993, información que se ha utilizado para diseñar y poner en marcha estrategias de modernización del campo y reconversión de la agricultura del Plan Nacional de Desarrollo (González et al., 1990, Ruíz et al., 1999, García et al., 2001). Estos estudios han permitido afinar metodologías y niveles de resolución de la cartografía digital, pasando del ámbito nacional al estatal, y de éste al de la parcela del productor (González et al., 1998). Las investigaciones realizadas en el INIFAP se han enfocado al sector agrícola para la siembra de cultivos básicos, en agroforestería con especies arbustivas nativas en el estado de Guanajuato (Terrones et al., 2007), algunos estados como Baja California Sur han realizado estudios en cultivos forrajeros, frutales y especies forestales (Meza y Reygadas, 2001).


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La estimación del potencial de la tierra involucra el análisis e interpretación de las variables del medio biofísico (vegetación, topografía, clima, suelo, principalmente) para que se cumpla de manera adecuada con los requerimientos de los cultivos (Ahamed et al., 2000, Ceballos-Silva y López-Blanco, 2003a). Para la determinación del potencial productivo se han integrado los Sistemas de Información Geográfica (SIG) y Percepción Remota, que constituyen una herramienta importante en las tareas de planificación ambiental y ordenamiento del territorio.

Una herramienta analítica incorporada a los SIG son las técnicas de Evaluación Multicriterio (EMC) las cuales permiten involucrar muchas variables, además de jerarquizar cada una de ellas de acuerdo con su importancia relativa para el crecimiento óptimo de los cultivos (Ceballos-Silva y López-Blanco, 2003b). La EMC, que puede aplicarse a valoraciones del medio natural, y específicamente en estudios para identificar áreas potenciales para determinados cultivos, basa su funcionamiento en la evaluación de una serie de alternativas y de criterios en los que se apoya la toma de decisiones, la cual puede ser medida y evaluada. Así pues, la técnica de EMC es útil para inventariar, clasificar, analizar y ordenar convenientemente una serie de alternativas a partir de los criterios pertinentes en determinada evaluación (Barredo, 1996). Un método de asignación de pesos de ponderación es el de la Matriz de Comparación Pareada, desarrollado por Saaty (1980), el cual ha sido implementado en los SIG (Eastman, 1997).

DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO

El estado de Morelos se localiza en el centro de la República Mexicana, al norte 19°08', al sur 18°20' de latitud norte; al este 98°38', al oeste 99°30' de longitud oeste. Colinda al norte con el estado de México y el Distrito Federal; al este con Puebla; al sur con Puebla y Guerrero; al oeste con Guerrero y Estado de México (INEGI, 2000). Cuenta con una superficie de 4964 km2, que equivale al 0.2% de la superficie del país (INEGI, 1999).

Predomina un clima cálido sub-húmedo, y en menor proporción el clima semi-cálido sub-húmedo, en una franja que va de este a oeste situada en la región norte, en la zona de transición entre la sierra y los valles. El templado sub-húmedo o mesotérmico, se distribuye en la zona norte, y se localiza en las partes altas de los valles de Cuernavaca y Cuautla, principalmente. Los climas semi-fríos existen sólo en pequeñas áreas en el extremo norte, concentrándose en las partes más altas de la sierra, como son la Cordillera Neovolcánica y la Sierra Nevada o Transversal.

En la Entidad predominan los suelos del tipo Feozem háplico (22% de la superficie), Vertisol pélico (21%), Rendzina (9%) y Litosol (8%). El resto (40%), corresponde a otro tipo de suelos (INEGI, 1981).

De la superficie estatal, el 53% es de uso agrícola, el 31% es selva, el 8% es bosque, la superficie restante tiene otros usos (INEGI sitio web).

En el estado de Morelos la principal actividad es la agricultura. En condiciones de temporal se siembran 79,000 ha en promedio, y en riego 5,479 ha (SAGARPA, 2006). Los principales cultivos son maíz, frijol y jitomate. En el caso del cultivo de maíz de temporal, en el ciclo primavera-verano se sembraron 25,100 ha, en las se obtuvo un rendimiento medio de 2.5 t ha-1, y en riego para el ciclo otoño-invierno se sembraron 1,473 ha con un rendimiento medio de 3.2 t ha-1. La producción se destina principalmente para autoconsumo; sólo una mínima parte se destina al comercio regional.


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METODOLOGÍA

La metodología empleada para la obtención de los mapas de las áreas con potencial para la producción de maíz consistió en el acopio, depuración, conformación e integración de varias bases de datos necesarias para realizar la Evaluación Multicriterio bajo ambiente del Sistema de Información Geográfica. Primeramente se conformó la base de datos de los requerimientos agroecológicos del cultivo de maíz, y se procesaron la base de datos de clima a partir de los datos históricos de 33 estaciones en el Estado, y la base de datos de suelos, la cual se construyó con la digitalización de 14 cartas edafológicas escala 1: 50,000. Además, a partir del Modelo Digital del Terreno (MDT) se obtuvo la información de altitud y pendiente. Posteriormente se utilizó el mapa de uso/cobertura de suelo proveniente de la clasificación de una imagen Landsat tomada en el 2002, y se construyeron los mapas criterios que fueron estandarizados con el enfoque Fuzzy para llevar a cabo la EMC (Figura 1). De esta manera se obtuvieron los mapas de las áreas potenciales para la producción de maíz en los ciclos primavera-verano y otoño-invierno, a los cuales se sobrepuso el mapa de uso/cobertura del suelo actual para afinar los resultados.

Figura 1. Esquema del proceso para la obtención de los mapas de las áreas potenciales para la producción de maíz en el estado de Morelos.

Base de datos de clima

La información climática se obtuvo de 33 estaciones meteorológicas distribuidas en el Estado y administradas por la CONAGUA con al menos 20 años de registros regulares. Las variables consideradas fueron temperatura máxima, mínima, precipitación y evaporación. La información se depuró, se analizaron las inconsistencias y se estimaron los datos faltantes. La información depurada se capturó en el Sistema de Información para Caracterizaciones Agroclimáticas (Medina et al., 2003) en donde se obtuvieron las medias decenales de cada una de las 33 estaciones para cada variable, lo que dio un total de 144 valores medios decenales por estación. A partir de esta información se obtuvo el primer grupo de mapas interpolados que se emplearon en las etapas posteriores (Figura 2). La interpolación se realizó usando el inverso de la distancia al cuadrado (1/d2).


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Figura 2. Esquema del procesamiento de la base de datos de clima

Base de datos de suelo

Los datos de suelo se obtuvieron de la digitalización de las 14 cartas edafológicas 1: 50,000 del INEGI que conforman el Estado y permitieron el procesamiento y análisis de los suelos, de donde se generó el mapa de profundidad.

La profundidad del suelo, se obtuvo a partir de las fases físicas presentes en el área de estudio, por lo que a cada tipo de fase física se le asocióó una profundidad del suelo (Cuadro 1).

Cuadro 1. Profundidad del suelo asociada a fases físicas.

Fase física Profundidad del suelo (m)

Litosol 0 - 0.1 Gravosa, dúrica y lítica somera 0.1 - 0.5 Dúrica y Lítica profunda 0.5 - 1 Suelos sin fase > 1

Modelo Digital del Terreno (MDT)

Se consideraron las variables altitud y pendiente (%), las cuales se originaron a partir del MDT. La diversidad de altitudes y pendientes crean fuertes contrastes locales que afectan y determinan directa e indirectamente los procesos biológicos y físicos, entre ellos el desarrollo de los cultivos.

Mapa de cobertura/uso del suelo

A partir del mapa de cobertura/uso del suelo (2002) se identificaron las clases de información existentes en el Estado, principalmente la ubicación de las áreas agrícolas de temporal y riego.

Evaluación Multicriterio (EMC)

Para realizar la EMC se utilizó el Sistema de Información Geográfica IDRISI. En la Figura 3 se puede apreciar el diagrama del proceso que se utilizó.


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Figura 3. Diagrama del proceso empleado para la Evaluación Multicriterio.

A continuación se describen las fases de la EMC.

Requerimientos agroecológicos del cultivo de maíz

Esta información se obtuvo de fuentes bibliográficas con el fin de fortalecer la decisión de incluir las variables relevantes del medio físico en la definición de las áreas aptas para el cultivo, lo que permitió la identificación de los criterios (factores) a considerar para la EMC. Por otro lado, el objetivo también fue contar con información suficiente para corroborar que los valores mínimos y máximos para cada criterio relevante definidos en asociación con el especialista en maíz, fueran congruentes con la información bibliográfica recopilada.

Estandarización de mapas

Se consideraron los mapas de temperatura máxima, mínima, índice P/E, altitud, pendiente y profundidad del suelo. Debido a que en los mapas se utilizan diferentes escalas de medida, a través de una estandarización dentro del IDRISI utilizando el enfoque fuzzy, fueron transformados a unidades comparables, lo que permite representar de manera realista el gradiente que se observa en el mundo real, a diferencia de otro tipo de enfoque que representa la información con límites entre una categoría y otra. Los conjuntos fuzzy no tienen límites tajantes; la transición se representa de manera gradual (Eastman, 1999; Malczewski, 1999). Un conjunto fuzzy está caracterizado por un grado de membresía fuzzy (también llamado posibilidad) que varía entre 0.0 y 1.0. El valor 0 corresponde al requerimiento ambiental considerado como de muy baja potencialidad para cada factor, y el valor 1 al requerimiento ambiental considerado como de muy alta potencialidad. La estandarización se realizó con le procedimiento FUZZY del IDRISI.


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Construcción de la Matriz de Comparación Pareada (MCP)

Previo a la construcción de la matriz se jerarquizaron las variables del medio físico relevantes para el desarrollo del cultivo, y posteriormente se compararon los criterios mediante la MCP propuesta por Saaty (1980) con la finalidad de conocer la importancia relativa entre dos criterios a la vez. Para la construcción de la MCP se asignaron valores usando la escala de valoración continua, la cual emplea puntajes que se basan en una graduación de nueve puntos, con valores desde 1/9 (extremadamente menos importante) a 9 (extremadamente más importante) (Cuadro 2). Este método ha sido probado teórica y empíricamente en estudios de elección de alternativas, incluyendo la toma de decisiones sobre ubicación de áreas o sitios con diferentes propósitos (Ceballos-Silva y López-Blanco, 2003a). Para la asignación de valores se tomó en cuenta la opinión de los especialistas en maíz.

Cuadro 2. Escala de valoración para la comparación pareada entre factores.

1/9 1/7 1/5 1/3 1 3 5 7 9 Extremadamente Fuertemente Moderadamente Ligeramente Igual Ligeramente Moderadamente Fuertemente Extremadamente

Menos importante Más importante

Estimación de pesos relativos (eigenvectores)

Los pesos eigenvectores se obtuvieron a partir de la matriz utilizando el procedimiento WEIGHT disponible en IDRISI.

Una vez que se obtuvieron los mapas factor estandarizados así como sus pesos se realizóó la EMC, que dio como resultado los mapas de áreas con potencial para el cultivo, utilizando el procedimiento MCE de IDRISI.

El mapa de cobertura/uso actual de suelo se sobrepuso en el mapa que se obtuvo para ubicar dichas áreas dentro de las zonas agrícolas y obtener las estadísticas precisas sobre las áreas potenciales detectadas para el cultivo. Con el propósito de obtener resultados interpretables, el mapa de áreas con potencial (con valores entre 0 y 255) fue reclasificado en 10 categorías antes de sobreponerlo con el mapa de cobertura-uso de suelo. Las cercanas al 0 fueron consideradas como de muy bajo potencial, y las cercanas al 10 como de muy buen potencial.

Verificación en campo

A partir del mapa de áreas potenciales se procedió a la verificación de los resultados en campo (marzo a mayo de 2007). Para ello se evaluó la profundidad del suelo, la pendiente, la textura y se midió la altitud.

La distribución de los sitios para la verificación se realizó con base en las áreas con potencial, y la información fue capturada en un formato de campo y fue procesada de la siguiente manera:

Ciclo primavera-verano. Al mapa de áreas potenciales se le sobrepuso una gradícula o malla cada 5000 m con la finalidad de obtener las coordenadas geográficas que interceptaban en las áreas con potencial y de esta manera ubicar sitios de muestreo para aproximarse con el GPS y realizar la verificación correspondiente.


7

Ciclo otoño-invierno. Debido a que en este ciclo la superficie con potencial fue menor a la del ciclo primavera-verano, al mapa de áreas potenciales se le sobrepuso una malla cada 2000 m para obtener las coordenadas, tomando aquellas donde intersecaban en áreas con potencial.

RESULTADOS

A continuación se presentan los resultados del procesamiento de la información sobre clima, suelo y relieve.

Clima

Para cada estación meteorológica se obtuvieron las medias decenales por variable (temperatura máxima, mínima, precipitación y evaporación), y de esta manera se obtuvieron 36 mapas interpolados. En total se generaron 144 mapas interpolados debidamente revisados de acuerdo a la base de datos utilizada y al conocimiento del área de estudio, a partir de los cuales se construyeron los mapas criterio.

Además se obtuvieron las medias anuales de las variables precipitación y temperatura máxima y mínima para generar los mapas correspondientes (Figura 4). En la mayor parte del Estado la distribución promedio de la lluvia se encuentra entre los 800-1000 mm; la temperatura máxima entre 21 y 28 ºC, y la temperatura mínima entre los 11 y 13 ºC. La lluvia y las variaciones de temperatura están interrelacionadas con la altitud, de tal manera que en la zona norte del Estado se registra la mayor cantidad de precipitación y temperaturas más bajas, contrario a lo que se registra en la zona sur.

Figura 4. Mapas de precipitación anual, temperatura máxima y temperatura mínima.

Suelos (Profundidad)

El estado de Morelos abarca una superficie de 496,463 ha (4964 km2), de las cuales el 26% presenta una profundidad mayor de 0.50 m (128,671 ha), que comprende la fase dúrica y lítica profunda, así como suelos sin fase, lo cual favorece el desarrollo de los cultivos. El 74% restante (367,792 ha), considerando el factor profundidad del suelo, presenta restricciones para la agricultura (Cuadro 3).


8

Cuadro 3. Profundidad del suelo y superficie asociada a las fases físicas.

Fase física Profundidad del suelo (m)

Superficie (ha) %

Litosol 0 - 0.1 42,843 8.5Gravosa, dúrica y lítica somera 0.1 - 0.5 324,949 65.5Dúrica y lítica profunda 0.5 - 1 56,367 11.4Suelos sin fase > 1 72,304 14.6

En la Figura 5 se muestra la distribución de la profundidad del suelo en el Estado.

Figura 5. Distribución de superficies de acuerdo con la profundidad del suelo en el estado de

Morelos.

Modelo Digital del Terreno (MDT)

Los mapas de altitud y pendiente (%) se generaron a partir del MDT. En el Estado se observa un gradiente altitudinal de mayor a menor altura en dirección norte-sur.

Altitud: En el Cuadro 4 se observa que una superficie de 81,523 ha (16.4%) presenta alturas menores a 1000 msnm, la mayor parte del Estado (274,469 ha) tiene alturas entre 1000-1500 msnm (zona de transición desde el punto de vista agronómico). Sólo 61,139 ha (12.3%) se pueden considerar como de Valles Altos.

Cuadro 4. Superficie y porcentaje de acuerdo con la altitud. Altitud

(m) Superficie

(ha) %

<1000 81,523 16.4 1000-1500 274,469 55.3 1500-2000 79,342 16.0 2000-2500 26,450 5.3 >2500 34,679 7.0


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En la Figura 6 se muestra el relieve en el estado de Morelos.

Figura 6. Modelo de elevación digital del estado de Morelos.

Pendiente: Una de las variables que más limita algunas prácticas agronómicas, como la mecanización, es la pendiente, la cual en algunos casos acelera los procesos de erosión. En el estado de Morelos existe una superficie de 172,395 ha con pendientes menores al 5%, altamente favorable para la agricultura; 177,159 ha con pendientes entre de 5-20%, y el resto de la superficie con pendientes mayores al 20%, con severas restricciones para la siembra de maíz (Cuadro 5).

Cuadro 5. Superficie y porcentaje por grado de pendiente.

Pendiente (%)

Superficie (ha) %

0-5 172,395 34.7 5-10 80,185 16.2 10-15 55,464 11.2 15-20 41,510 8.4 >20 146,909 29.6

Evaluación Multicriterio (EMC)

Requerimientos agroecológicos del cultivo de maíz

Las plantas de maíz ofrecen una buena respuesta al medio natural, lo que ha permitido obtener variedades que se han adaptado a una gran diversidad de condiciones agroecológicas. Por esta razón existen diversos tipos y razas de maíz que se adaptan a condiciones naturales muy distintas a las de su habitat original (Llanos, 1984). Mientras que algunos tipos crecen muy poco, otros crecen más de 5 m; algunos requieren de 70 días de ciclo vegetativo y otros requieren de más de 30 semanas (Shaw, 1988). El cultivo

<


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se produce en climas que varían desde la zona templada hasta la tropical; así mismo, la adaptabilidad de las variedades a distintos climas varía mucho (Doorenbos y Kassam, 1979).

Debido a la diversidad de condiciones climáticas en las que se cultiva el maíz, es difícil establecer los requerimientos precisos de este cultivo. No obstante lo anterior, en el Cuadro 6 se muestra los requerimientos del medio físico reportados en la literatura. Las variables más importantes para el crecimiento y desarrollo óptimo del cultivo son temperatura, precipitación total y humedad almacenada en el suelo disponible para las plantas, puesto que la falta de lluvia y las altas temperaturas constituyen las variables más importantes que limitan el cultivo y el rendimiento del maíz. Estas dos últimas variables tienen distinta influencia sobre el rendimiento final según la etapa fenológica en que se presentan. En el mes de junio la temperatura es más importante que la lluvia; en julio, lo que más influye es la precipitación, y en agosto vuelve a ser la temperatura la variable más influyente sobre el rendimiento del cultivo (Llanos, 1984).

En el Cuadro 7 se presenta la descripción de cada variable tomada de fuentes bibliográficas.

Cuadro 6. Requerimientos del medio biofísico que favorecen el crecimiento y desarrollo óptimo del

cultivo de maíz.

Variable Descripción

Humedad

Las condiciones climáticas óptimas para el desarrollo del cultivo del maíz implican una cantidad limitada de lluvias que humedezcan bien el suelo cada cuatro o cinco días, desde el final del primer mes hasta unas tres semanas después de la floración 10. Este cultivo puede desarrollarse bien en climas húmedos sin riego, siempre y cuando el suelo sea profundo y con buena capacidad de retención de humedad, aunque también puede desarrollarse en climas áridos pero con riego1. Se adapta a climas tropicales húmedos y secos, subtropicales y templados9, 10, y también a climas semiáridos11. Un factor muy importante para el rendimiento de este cultivo no sólo es la cantidad de lluvia durante el ciclo vegetativo, sino también su distribución 6,3. Si la cantidad de lluvia es inferior a las necesidades de la planta se estiman pérdidas del 86% en la producción de grano y del 71% en la producción de forraje 6. Por otro lado, si se presentan lluvias excesivas durante el desarrollo vegetativo, sobre todo en suelos arcillosos, inciden perjudicialmente en el desarrollo de las plantas y el rendimiento9 ya que se puede propiciar también la aparición y diseminación de enfermedades 6,3.

Temperatura

La temperatura es el elemento del clima que regula la distribución de las plantas sobre la tierra cuando el agua no es deficiente 2. Para ese cultivo los periodos secos son más perjudiciales para el rendimiento si coinciden con temperaturas superiores a la media sobre todo en fechas cercanas a la floración6. Aunque parece no haber un límite de temperatura máxima en el verano9 los rendimientos usualmente decrecen con las altas temperaturas.

Suelo

El suelo tiene una gran importancia para la producción agrícola, ya que es en éste en donde las plantas, usando la energía solar, combinan el bióxido de carbono de la atmósfera con los nutrientes y agua para producir tejidos vivientes7. El cultivo prefiere suelos bien drenados para permitir un adecuado desarrollo radicular, con alta capacidad de retención de humedad que permita que el cultivo tenga disponibles los nutrientes necesarios para su desarrollo, de textura media y con alto contenido de materia orgánica1, 3. El maíz crece en


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suelos con propiedades ampliamente diferentes, desde texturas arenosas hasta arcillosas y desde suelos fuertemente ácidos hasta fuertemente alcalinos; sin embargo, en estas condiciones también hay una gran diferencia en la productividad8, 6. El maíz se adapta a una amplia variedad de suelos donde puede producir buenas cosechas siempre y cuando se empleen las variedades y técnicas de cultivo adecuadas6.

Luz

El maíz es una de las plantas cultivadas de mayor respuesta a los efectos de la luz, de lo que depende principalmente su alto potencial productivo. Una disminución de un 90% de la intensidad lumínica por un periodo de pocos días durante la fase de polinización6 ocasiona una reducción severa en el rendimiento en grano. Con respecto a la duración del día, el maíz es una planta neutral o de día corto4.

1Shander y Pierre (1967), 2Grimaldi (1969), 3Jugenheimer (1970), 4Doorenbos y Kassam (1979), 6Llanos (1984), 7Foth (1987), 8Olson y Sander (1988), 9Shaw (1988), 10Aragón(1995), 11FAO (1998).

Cuadro 7. Requerimientos generales por variable para la producción de maíz.

Variable Descripción

Humedad

Durante el ciclo de cultivo la cantidad de agua de lluvia debería ser mayor a 300 mm uniformemente distribuida, con una mínima anual de 500 mm10 y óptima anual de 800 mm 11, 4. Comúnmente la cantidad de agua que utiliza el cultivo es entre 410 y 640 mm, pero existen partes de cantidades menores a 300 mm y mayores a 840 mm. El umbral mínimo de precipitación desde el cual puede esperarse producción de grano es de 150 mm6,9, aunque debido al amplio intervalo de condiciones climáticas en las cuales este cultivo se desarrolla, es difícil hacer más específicas las condiciones específicas limitantes9.

Temperatura

El ciclo del cultivo debe ser de al menos 130 días1, con una temperatura durante ese periodo1,9,6,10,5 entre 21 y 32oC, con una óptima de 25oC11 durante el verano6. Temperaturas por encima de 26oC durante el verano pueden producir deficiencias de humedad; además, temperaturas mayores de 35oC reducen el rendimiento y determinan un cambio cualitativo en la composición de las proteínas de este cereal6. Las temperaturas mayores de 32 oC durante la polinización pueden reducir drásticamente la viabilidad del polen5. Por otro lado, la temperatura mínima por debajo de la cual el crecimiento puede llegar a detenerse es de 12oC6.

Suelo

El cultivo prefiere los suelos profundos >1.8 m8,10, o moderadamente profundos >0.6m 11,8, con alta capacidad de retención de humedad1,6, de textura media y con alto contenido de materia orgánica y adecuadas cantidades de nitrógeno, fósforo y potasio3, 6. Tal suelo debería tener una textura franca o franca-limosa en la superficie y franco-arcilloso-limosa a 30 cm o más de profundidad 11, 8. Los peores suelos son los arcillosos (excesivamente pesados)10 y los arenosos (muy sueltos) 6,4. El suelo ideal debería tener un pH alrededor de 6.5 1,11, 6, aunque este cultivo es tolerante a la salinidad y a la acidez 6, 10.

Altitud El maíz crece desde el nivel del mar hasta casi los 4000 m; sin embargo, a grandes altitudes (>3000 m) las plantas apenas alcanzan medio metro de altura6.

1Shander y Pierre (1967), 2Grimaldi (1969), 3Jugenheimer (1970), 4Doorenbos y Kassam (1979), 5Félix (1984), 6Llanos (1984), 8Olson y Sander (1988), 9Shaw (1988), 10Aragón (1995), 11FAO (1998).


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Mapas estandarizados

En la Figura 7 se presentan los mapas criterio de las variables temperatura máxima, temperatura mínima, índice P/E, pendiente, altitud y profundidad del suelo consideradas relevantes para realizar la EMC. Con el propósito de que cada mapa tuviera unidades comparables, se estandarizaron con una escala de valores de 0 a 255, donde el valor 0 se asocia a la potencialidad más baja y el 255 a la más alta.

Figura 7. Mapas criterio estandarizados utilizados para la EMC. 1= temperatura máxima, 2= temperatura mínima, 3= índice P/E, 4= altitud, 5= pendiente, 6= profundidad del suelo.

Los criterios identificados para la evaluación de áreas con potencial para el cultivo de maíz fueron precipitación y evaporación, los cuales se utilizaron en forma de índice precipitación/evaporación (Índice P/E) que refleja el aporte total de agua de lluvia en comparación con la demanda atmosférica evaporativa durante el período de crecimiento del cultivo, y toma valores entre 0.10 y 7.0 de manera continua en la República Mexicana.

Construcción de la matriz de comparación pareada (MCP)

Las variables relevantes para la evaluación se convirtieron en los criterios que se utilizaron en la construcción de la MCP, cuya importancia fue valorada por sus pesos específicos. A continuación se describen los procedimientos utilizados para la construcción de la MCP, así como la estimación de pesos eigenvectores para obtener los mapas de áreas potenciales para la producción de maíz en los ciclos primavera-verano y otoño-invierno.

Ciclo primavera-verano

MCP y estimación de pesos. En el Cuadro 8 se presentan los criterios considerados y ordenados con base en la opinión de los especialistas en maíz y los valores asignados de acuerdo con Saaty (1980) para el ciclo primavera-verano.


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Cuadro 8. Matriz de comparación pareada de criterios para el cultivo de maíz en el ciclo primavera-

verano.

Criterios Índice P/E Altitud Profundidad

del suelo Pendiente Temperatura máxima

Temperatura mínima

Índice P/E 1

Altitud 1/3 1

Profundidad del suelo 1/5 1/3 1

Pendiente 1/5 1/5 1/3 1

Temperatura máxima 1/9 1/7 1/5 1/3 1

Temperatura mínima 1/9 1/9 1/7 1/5 1/3 1

A partir de la MCP se obtuvieron los pesos eigenvectores (Cuadro 9). Los resultados mostraron que de acuerdo con la opinión de los especialistas, los criterios de mayor importancia en la definición de las áreas potenciales para la producción de maíz en condiciones de temporal fueron índice P/E, altitud y profundidad del suelo; y los de menor importancia, temperatura máxima y mínima.

Cuadro 9. Pesos eigenvectores de los criterios para el cultivo de maíz, ciclo primavera-verano.

Criterios Peso Índice P/E 0.4513 Altitud 0.2662 Profundidad del suelo 0.1418 Pendiente 0.0781 Temperatura máxima 0.0391 Temperatura mínima 0.0236

Los resultados anteriores muestran cierta lógica al considerar que en una condición de temporal la disponibilidad de humedad es un factor crítico para el desarrollo adecuado del cultivo. Con respecto a las condiciones altitudinales del Estado, la zona norte cuenta con los mayores valores y la zona sur con los menores. Al presentar un gradiente altitudinal de norte a sur, este factor determina la adaptación y desarrollo de especies y variedades, de ahí su importancia relativa, lo cual se reflejó en el cálculo de pesos relativos.

Otro factor importante fue la profundidad del suelo, ya que ésta determina en gran parte la adaptación y el crecimiento del cultivo de maíz (Olson y Sander, 1988). Si hay restricciones en este factor, es muy difícil que el cultivo de maíz exprese su máximo potencial de producción. En opinión del especialista, las temperaturas máximas y mínimas no son variables importantes ni restrictivas, debido a las condiciones que presenta el Estado.


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Mapa de áreas potenciales para la producción de maíz y cruzamiento con el mapa de cobertura/uso de suelo. El mapa de áreas potenciales para la producción de maíz contaba con una escala de 0-255; sin embargo, para fines prácticos esta escala se reclasificó en 10 categorías, que son las más altas, es decir, las que presentaban muy buen potencial. Con el propósito de afinar los resultados, al mapa de potencial productivo se sobrepuso el mapa de uso/cobertura de suelo proveniente de una imagen Landsat. Las áreas con muy buen potencial estuvieron caracterizadas por temperaturas mínimas superiores a los 6.5 °C durante el ciclo del cultivo, disponibilidad de agua (índice P/E) mayor de 1.4, suelos profundos y de textura media, con pendientes menores de 3%, temperaturas máximas entre 10 y 16 ºC durante el ciclo del cultivo y alturas entre 800-2200 msnm.

En la Figura 8 se muestran las áreas con muy buen potencial para la producción de maíz de temporal (categorías 8, 9 y 10), que abarcan 71,791 ha, cifra que supera ampliamente la superficie que se sembró en el 2006 con este cultivo (25,100 ha) en el ciclo primavera-verano (SAGARPA, 2006).

Figura 8. Áreas con potencial para la producción de maíz en Morelos, ciclo primavera-verano.

Verificación en campo. Para la verificación en campo se ubicaron 24 sitios en total. Dieciocho de ellos corresponden a uso agrícola de temporal; los sitios 6, 19, 20 a terrenos de riego; y el resto fueron ubicados en áreas de selva baja caducifolia (sitios 18, 23 y 24). En general se encontró correspondencia alta entre la información de gabinete y la de campo (hubo coincidencia en el 75% de los casos). En tres casos en gabinete se reportó como agricultura de temporal cuando se trataba de agricultura de riego, y en otros casos no coincidió la información de gabinete con la de campo (Cuadro 10).


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Cuadro 10. Sitios de verificación de campo y uso de suelo proveniente de la imagen Landsat, ciclo primavera-verano.

No. de sitio Sitio Uso de suelo

(imagen Landsat) Uso de suelo

(Campo)

1 San Andrés de la Cal, Tepoztlán Agricultura de temporal Agricultura de temporal

2 Oaxtepec “ “ 3 Achichipico “ “ 4 Yautepec “ “ 5 La Nopalera “ “ 6 Paraje Agricultura de temporal Agricultura de riego 7 Yecapixtla Agricultura de temporal Agricultura de temporal 8 Ocuituco “ “ 9 Paraje “ “ 10 Juan Morales “ “ 11 Tetecalita “ “ 12 Unidad 10 de Abril “ “ 13 Temoac “ “ 14 Coatetelco “ “ 15 Paraje “ “ 16 Amayuca “ “ 17 Jantetelco “ “ 18 Paraje Agricultura de temporal Selva baja caducifolia 19 Paraje Agricultura de temporal Agricultura de riego 20 El Salitre Agricultura de temporal Agricultura de riego 21 Paraje Agricultura de temporal Agricultura de temporal 22 Paraje “ “ 23 Paraje Agricultura de temporal Selva baja caducifolia 24 Paraje Agricultura de temporal Selva baja caducifolia

En la Figura 9 se muestra un área típica de agricultura de temporal.

Figura 9. Área típica de temporal en el estado de Morelos


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En el Cuadro 11 se puede observar que del total de los sitios muestreados, que correspondieron a agricultura de temporal, en el 61% de ellos la profundidad del suelo fue superior a los 50 cm. Respecto a la altitud, los sitios se ubicaron desde los 944 hasta los 1812 m. En el 56% de los sitios verificados la pendiente fue menor al 5% y en el 39% entre 5-20%. En cuanto a la textura, en el 55% de los sitios se encontraron suelos de textura fina y en el 39% suelos de textura media.

Cuadro 11. Ubicación y descriptores del sitio del levantamiento de campo, ciclo primavera-verano.

No. de sitio

Ubicación Sitio

Descripción del sitio

x y Profundidad(cm) a

Altura(msnm) Pendienteb Texturac

1 490000 2095000 San Andrés de la Cal, Tepoztlán 2 1349 1 2

2 505000 2090000 Oaxtepec 2 1372 2 3 3 515000 2090000 Achichipico 1 1636 2 2 4 490000 2085000 Yautepec 2 1195 1 2 5 495000 2085000 La Nopalera 2 1208 1 2 6 515000 2085000 Yecapixtla 2 1609 2 3 7 520000 2085000 Ocuituco 1 1812 2 3 8 490000 2080000 Paraje 2 1144 1 3 9 510000 2080000 Juan Morales 2 1431 2 3

10 480000 2075000 Tetecalita 2 1160 2 3 11 510000 2075000 Unidad 10 de Abril 1 1347 2 3 12 520000 2075000 Temoac 2 1530 3 3 13 465000 2070000 Coatetelco 1 990 1 2 14 470000 2070000 Paraje 1 990 1 2 15 520000 2070000 Amayuca 1 1423 1 1 16 525000 2070000 Jantetelco 2 1459 1 2 17 460000 2060000 Paraje 1 976 1 3 18 460000 2055000 Paraje 2 944 1 3

a Profundidad < 50 cm (1) y > 50 cm (2) b Pendiente < 5 % (1), 05 – 20 (2) y > 20% (3) c Textura Gruesa (1), Mediana (2) y Fina (3)

Ciclo otoño-invierno

MCP y estimación de pesos. En el Cuadro 12 se presentan los criterios considerados y ordenados con base en la opinión de los especialistas en maíz y los valores asignados de acuerdo con Saaty (1980) para el ciclo otoño-invierno.

Cuadro 12. Matriz de comparación pareada de criterios para el cultivo de maíz de riego, ciclo otoño-invierno.

Criterios Profundidad del suelo Pendiente Temperatura

máxima Altitud Temperatura mínima

Profundidad del suelo 1

Pendiente 1/3 1

Temperatura máxima 1/5 1/3 1

Altitud 1/7 1/5 1/3 1

Temperatura mínima 1/9 1/7 1/5 1/3 1


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La producción de maíz en el ciclo otoño-invierno se realiza en condiciones de riego; por tal razón, el factor disponibilidad de humedad no fue considerado como un criterio de evaluación. Los criterios de mayor importancia en esta EMC, de acuerdo con la opinión de los especialistas, fueron profundidad del suelo y pendiente, y los de menor importancia, altitud y temperatura mínima (Cuadro 13). Cabe señalar que las áreas productoras de maíz de otoño-invierno se localizan en sitios de menor altitud donde ocurren temperaturas máximas y mínimas elevadas, por lo que no representan variables de carácter restrictivo.

Cuadro 13. Pesos eigenvectores de los criterios para el cultivo de maíz, ciclo otoño-invierno.

Criterios Peso Profundidad del suelo 0.5128 Pendiente 0.2615 Temperatura máxima 0.1290 Altitud 0.0634 Temperatura mínima 0.0333

Mapa de áreas potenciales para la producción de maíz y sobreposición con el mapa de uso/cobertura de suelo. El mapa de áreas potenciales para la producción de maíz contaba con una escala de 0-255; sin embargo, para fines prácticos, esta escala se reclasificó en 10 categorías, que son las más altas, es decir, las que presentaban muy buen potencial. Con el propósito de afinar los resultados, al mapa de potencial productivo se sobrepuso el mapa de uso/cobertura de suelo proveniente de la imagen Landsat.

En la Figura 10 se muestran las áreas con muy buen potencial para la producción de maíz en condiciones de riego (categorías 8, 9 y 10) que abarcan 25,474 ha, cantidad muy superior a la que se siembra actualmente en el ciclo otoño-invierno, que es apenas de 1473 ha (SAGARPA, 2006). Al igual que en el ciclo primavera-verano, la superficie sembrada actualmente es mucho menor. La enorme diferencia entre la superficie actual y la potencial muestra la ventana de oportunidad de ejecución de programas de impulso a la producción de maíz o incorporando innovaciones tecnológicas, lo que daría como resultado la obtención de volúmenes importantes de grano que contribuiría de manera significativa al abasto tanto local como nacional de este importante grano.


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Figura 10. Áreas potenciales para la producción de maíz en el estado de Morelos, ciclo

otoño-invierno.

Verificación en campo. En total se ubicaron 20 puntos de verificación en campo (Cuadro 14), los cuales correspondieron a áreas con agricultura de riego.

Cuadro 14. Sitios de verificación en campo y uso de suelo proveniente de la imagen Landsat, ciclo otoño-invierno.

No. de sitio Localidad Uso de suelo

(imagen Landsat) Uso de suelo

(campo) 1 Col. Ángel, Bocanegra Agricultura de riego Agricultura de riego 2 Yautepec “ “ 3 Col Apantles “ “ 4 Yautepec “ “ 5 Ingenio Casasano “ “ 6 Chiconcuac “ “ 7 Coatetelco “ “ 8 Xochitepec “ “ 9 Col. Olintepec “ “ 10 Paraje “ “ 11 Paraje “ “ 12 Las Estacas “ “ 13 Ahuehueyo “ “ 14 Carretera a Puente de Ixtla “ “ 15 Galeana “ “ 16 Chinameca “ “ 17 San Gabriel “ “ 18 Col. Emiliano Zapata “ “ 19 Higuerón “ “ 20 Los Vázquez “ “


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En general la información reportada en gabinete correspondió al 100% con lo que se encontró en campo (Figura 11).

Figura 11. Área típica de agricultura de riego en el estado de Morelos.

En el Cuadro 15 se puede observar que en el total de los sitios muestreados la profundidad del suelo fue mayor a los 50 cm, y la altitud varió desde los 900 hasta los 1400 m. Respecto a la pendiente, ésta fue menor al 5%, y en el 10% entre 5-20%. En cuanto a la textura, en el 70% de los sitios se registró una textura fina y en el 30% una textura media.

Cuadro 15. Ubicación y descriptores de sitio del levantamiento de campo para el ciclo otoño-invierno.

No. de

sitio

Ubicación Sitio

Profundidad del suelo

(cm) a

Descripción del sitio

x y Altura (msnm) Pendiente b Texturac

1 496000 2092000 Col. Ángel, Bocanegra 2 1250 2 3 2 500000 2090000 Yautepec 2 1293 1 2 3 478000 2088000 Col. Apantles 2 1382 2 2 4 496000 2086000 Yautepec 2 1202 1 2 5 502000 2084000 Ingenio Casasano 2 1317 1 3 6 480000 2078000 Chiconcuac 2 1193 1 3 7 460000 2076000 Coatetelco 2 969 1 2 8 476000 2076000 Xochitepec 2 1099 1 2 9 498000 2074000 Col. Olintepec 2 1174 1 3

10 454000 2072000 Paraje 2 946 1 3 11 460000 2070000 Paraje 2 950 1 3 12 488000 2070000 Las Estacas 2 946 1 3 13 506000 2068000 Ahuehueyo 2 1149 1 3 14 474000 2062000 Carretera a Puente de Ixtla 2 978 1 3 15 478000 2062000 Galeana 2 923 1 3 16 500000 2060000 Chinameca 2 1058 1 3 17 464000 2058000 San Gabriel 2 908 1 2 18 484000 2058000 Col. Emiliano Zapata 2 902 1 3 19 478000 2054000 Higuerón 2 850 1 3 20 494000 2052000 Los Vázquez 2 990 1 3

a Profundidad < 50 cm (1) y > 50 cm (2) b Pendiente < 5 % (1), 05 – 20 (2) y > 20% (3) c Texturas Gruesa (1), Media (2) y Fina (3)


20

Al comparar la metodología convencional (enfoque booleano) con la evaluación multicriterio se observa que al utilizar la primera es difícil de entender cuando están involucrados más de cuatro factores (criterios). Además, la mayoría de los procedimientos de sobreposición (utilizados en la metodología convencional) no permiten reconocer el grado de importancia de las variables (criterios).

Estas limitantes de la metodología convencional pueden ser superadas con la EMC, ya que está diseñada para trabajar con varios criterios a la vez y se toman en cuenta las diferencias en la importancia entre criterios (Janssen y Rietved, 1990).

Recientemente la metodología EMC se está utilizando cada vez con mayor frecuencia (Gupta et al., 2000) debido, en parte, a la diversidad de aplicaciones, como por ejemplo en estudios del impacto de políticas para el manejo ambiental y los recursos naturales (Qureshi et al., 1999), la toma de decisiones económico-ambientales (Tiwari et al., 1999) y la estimación de la aptitud de la tierra como una herramienta de planeación para el diseño de patrones de uso del suelo que prevengan conflictos sociales (Bojorquez et al., 2001). La adopción de esta metodología obedece a su utilidad como herramienta que permite tomar decisiones sobre una base racional.

CONSIDERACIONES FINALES

• La información obtenida permitiría apoyar la toma de decisiones sobre el reordenamiento del uso del suelo destinado a la producción agrícola en el estado de Morelos. El establecimiento del cultivo de maíz en áreas con potencial natural, incorporando innovaciones tecnológicas, permitirá el incremento de la productividad, disminución de riesgos y la conservación de los recursos naturales, lo que significa beneficios importantes para los productores.

• La información puede ser útil para la planeación y ejecución de programas estatales y/o federales para el incremento a la productividad agrícola, así como para impulsar acciones de reconversión productiva. Así mismo, la información también sirve de base para implementar programas de apoyo a la generación y transferencia de tecnología.

• La metodología empleada en este trabajo puede ser extrapolada a otros escenarios y con otros cultivos, pudiendo involucrar nuevas variables para enriquecer los resultados.

• Para lograr resultados confiables es condición necesaria contar con bases de datos de calidad. El conocimiento del área de interés y del cultivo es indispensable para aplicar correctamente la metodología propuesta.


21

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1

UBICACIÓN ESPACIAL DE INSTITUCIONES FINANCIERAS PARA LA TRANSFERENCIA DE REMESAS EN EL ESTADO DE TLAXCALA.

Dra. María de Lourdes Sánchez Gómez1 Dr. José Dionicio Vázquez Vázquez2

Uno de los aspectos que de manera común se presentan en la toma de decisiones

que tienen que ver con el territorio, se refiere al desconocimiento –casi siempre total-

de la ubicación exacta de sus recursos, este el caso de las instituciones financieras,

bancarias y no bancarias, que brindan el servicio de transferencia de remesas en el

estado de Tlaxcala a familiares de migrantes.

De esta manera los usuarios de dichas instituciones desconocen no sólo cuál es el

sitio más cercano a su domicilio si no también cuáles de ellas les ofrecen el mejor

servicio, por lo que conocer la localización y las tarifas de cada una de ellas resulta

indispensable para contribuir a la mejor decisión respecto a las opciones que se les

brinden, aminorando la escasez de información en este sentido y optimizar el recurso

recibido.

De ahí que se plantee el objetivo central de este trabajo, que es la georeferenciación

espacial de las instituciones financieras en el estado de Tlaxcala, así como el análisis

de las ventajas y desventajas que ofrecen a las familias de los migrantes que laboran

en Estados Unidos.

I. ANTECEDENTES

El Estado de Tlaxcala se localiza entre las coordenadas 19º 06' y 19º 43' latitud Norte

y 97º 38' y 98º 43' longitud Oeste. Representa el 0.2% de la superficie total del país y

limita al Norte, con los Estados de Hidalgo y Puebla; al Este y Sur con el Estado de

Puebla; y, al Oeste, con los Estados de Puebla, México e Hidalgo. Su capital es la

ciudad de Tlaxcala de Xicohténcatl (ver Figura 1).

1 Dra. en Geografía, Profesor-Investigador de El Colegio de Tlaxcala, A. C. y Directora del Centro de Análisis Territorial (CAT), e-mail: [email protected] 2 Dr. en Desarrollo Regional, Profesor-Investigador de El Colegio de Tlaxcala, A. C., y Director del proyecto Instituciones Financieras y el envío de remesas en Tlaxcala, e-mail: [email protected]


2

Figura 1. Ubicación del estado de Tlaxcala en el contexto nacional

En lo que se refiere al tema migratorio, la migración interna en el estado de Tlaxcala

se encuentra ligeramente por arriba del conjunto de otros estados del País en los

últimos 5 años, cuya población (3.0%) en el 2005, manifestó haber residido en otros

estados.

Por otra parte, la migración internacional para el año 2000 reporta un valor de 0.1% de

población; lo que coloca al estado por debajo del promedio nacional (0.3%); sij

embargo, de ese porcentaje el 84.4% residía en los Estados Unidos de América y al

contrastarlo con el promedio nacional (82.7%) se advierte que Tlaxcala es uno de los

estados que aporta más migrantes hacia Estados Unidos (ver cuadro 1 y Figura 2):

Cuadro 1. Tlaxcala: Población según lugar de residencia (2000)

Concepto Nacional Entidad Lugar nacionalPoblación residente de 5 y más años 90,266,425 941,733 26° No migrante estatal (%) 96.5 96.5 18°Migrante estatal (%) 2.7 3 13°Migrante internacional (%) 0.3 0.1 30°En Estados Unidos de América (%) 82.7 84.4 21°En otro país (%) 17.3 15.6 12°No especificado (%) 0.5 0.4 19° Fuente: INEGI (2005).


3

Figura 2. Tlaxcala: Intensidad Migratoria a Estados Unidos (2000)

Como puede observarse en la figura 2, él único municipio que tiene una intensidad

migratoria alta es Hueyotlipan, seguidos por municipios de intensidad media como

Tenancingo, Santa Catarina Ayometla, Santa Cruz Quilehtla, San Lorenzo

Axocomanitla y Muñoz de Domingo Arenas. Por su parte la intensidad migratoria baja

corresponde a municipios como Nanacamilpa, Tlaxco, Ixtacuixtla, Zitlaltépec,

Atlangatepec, entre otros; para finalmente ocupar una categoría muy baja dentro de la

intensidad migratoria municipios como Calpulalpan, Tlaxcala, Santa Ana Chiautempan,

Zacatelco, etc.

II. IMPORTANCIA DE LAS REMESAS

Las remesas familiares3 enviadas hacia México, son muy importantes para la

reproducción familiar de los oriundos. Tal aseveración puede confirmarse al analizar

los datos que indican su evolución -y que son registrados por el Banco Nacional de

México (Banxico)- de esta manera en el año 2002 se enviaron 9,814 millones de

3 Las remesas son transferencias de recursos económicos de residentes en el exterior -principalmente provenientes de los Estados Unidos- que envían a personas residentes en México, con las cuales tienen un vínculo familiar. Estas operaciones se registran en las instituciones bancarias dentro del rubro de Transferencias de la Cuenta Corriente de la Balanza de Pagos (Banamex: 2004).


4

dólares cifra que en tan solo cuatro años (2006) casi se triplica al alcanzar los 23,054

millones (Banxico: 2007).

Hacia finales del 2006, Tlaxcala se ubicó en el lugar número 23 –de los 31 estados

que conforman la República Mexicana- como receptor de remesas familiares al recibir

258 millones de dólares, lo que represento el 5.3% de su Producto Interno Bruto

(PIB), cifra que destaca el significado que estos recursos representan para el

desarrollo socioeconómico de Tlaxcala.

La siguiente gráfica muestra el crecimiento de las remesas que ha recibido Tlaxcala

desde los Estados Unidos, por parte de los migrantes en el primer trimestre de cada

año en un lapso de 3 años. En el primer trimestre del 2003, se recibieron 25. 6

millones de dólares, en el 2004 entraron al estado 32.9 millones, para el primer

trimestre del 2005 se percibieron 38.6 millones, mientras que para el período enero-

marzo del 2006, esta cifra alcanzó los 51.4 millones de dólares, aumentando para el

penúltimo trimestre de ese mismo año a 72.7 millones (ver Figura 3).

Figura 3. Evolución en la recepción de remesas provenientes de migrantes tlaxcaltecas establecidos en Estados Unidos

DISTRIBUCIÓN DE REMESAS AL 2006, TLAXCALA

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

Ene-Mar2003

Abr-Jun2003

Jul-Sep2003

Oct-Dic2003

Ene-Mar2004

Abr-Jun2004

Jul-Sep2004

Oct-Dic2004

Ene-Mar2005

Abr-Jun2005

Jul-Sep2005

Oct-Dic2005

Ene-Mar2006

Abr-Jun2006

Jul-Sep2006

TRIMESTRES

MIL

LLO

NES

DE

DÓ

LAR

ES

Fuente: Elaboración propia con datos de Banxico, 2006.


5

Los últimos datos registrados indican que para el segundo trimestre del 2008 (abril-

mayo-junio), se habían recibieron a nivel nacional 6 mil 281 millones de dólares, de los

cuales el estado de Tlaxcala percibió la cantidad de 75. 3 millones (Banco de México:

2008).

Otro aspecto interesante a destacar son las encuestas que el Banco de México ha

aplicado en la frontera durante los años 2003, 2004 y 2005, cuya finalidad es brindar

información respecto de las razones que tienen los migrantes para establecerse en los

EU, así como conocer algunas características de la población, tanto de la que envían

remesas como de los que las perciben, algunos de los resultados son los siguientes:

Respecto a las razones de migrar:

- Tres de cada cuatro encuestados 4mencionaron que al llegar a Estados Unidos

tenían familiares laborando allí, por lo que al inicio, casi la totalidad llegó a vivir

con ellos.

- El 59 % afirmó que al tomar la decisión de partir a los Estados Unidos, tenía

trabajo en México.

- Cerca del 70% manifestó enviar regularmente dinero a sus familiares de

México, y 17% indicó que sólo dan dinero a sus familiares cuando los visitan

En cuanto a los beneficiarios de las remesas, los resultados señalan que (ver cuadro

2):

- Las transacciones se efectúan, principalmente, entre aquéllas personas que

tiene un vínculo familiar

- La frecuencia y el monto son mayores cuando el beneficiario es la esposa,

recibiendo en promedio un envío cada mes.

- El número de remitentes por receptor de remesas es de 1.2

4 El Banco de México (2007) aplicó tres encuestas en la frontera norte del país. La primera se aplicó en diciembre del 2003 (2,013 cuestionarios en 4 ciudades); la segunda en diciembre del 2004 (3,008 en 5 ciudades) y la última en el año 2005 (8, 756 cuestionarios) aplicada en las ciudades fronterizas: Tijuana. Nogales, Mexicali, Ciudad Juárez, Reynosa, Nuevo Laredo y Matamoros.


6

Cuadro 2. Beneficiarios más importantes (%), número de envíos y promedio del monto de las remesas, por tipo de beneficiario (2005)*

Beneficiarios (%) No. de Envíos al año Monto de las Remesas en Dlls.

Padres 68.4 10.9 257

Esposa 11.8 20.3 590

Hermanos 7.8 8.1 199

Abuelos 3.5 7.9 162

Hijos 2.6 11.6 296

Suegros 2.1 9.8 200

Fuente: Banxico, 2007.

* Con base el conjunto de resultados de las tres encuestas

La tendencia nacional sigue siendo una constante respecto al destino de las

remesas recibidas, pues su uso sigue siendo el consumo familiar:

- El uso principal de las remesas sigue siendo el gasto en el consumo, en las

siguientes proporciones:

o Manutención: 86.4%

o Educación: 6.3%

o Mejoras e inmuebles: 3.2%

o Otros: 4.1%, (se refiere a mejoras a la comunidad, pequeñas

operaciones comerciales, otros, y no sabe)

Un dato que es relevante para el tema de las remesas y su forma de envío es el de las

instituciones financieras, ya que como se observa en el cuadro 3:

- Del 100% de los entrevistados un porcentaje importante (más del 70%) dijeron

tener una cuenta bancaria en los Estados Unidos contra un 30% que manifestó

no tenerla.

- El ingreso mensual promedio de ese 70% fue superior a 1,500 dólares

- Se identifica una relación directa entre el tiempo que ha durado la estancia del

migrante en los Estados Unidos, con el monto de la remesa enviada, de la

siguiente manera:

o Entre más tiempo tengan residiendo en EU el monto de la remesa

tiende a decrecer, pues mientras los que llevan hasta 5 años viviendo


7

en los Estados Unidos envían 435 dólares al mes, los que llevan

viviendo más de 20 años, sólo envían 344 dólares mensualmente.

o Aquellos que llevan hasta 5 años viviendo en los Estados Unidos

envían aproximadamente 435 dólares al mes

o Los que llevan viviendo más de 20 años, envían de manera aproximada

344 dólares mensualmente (Banxico, 2007: 1-22).

Al mismo tiempo, reconoce el Banco de México que es muy probable que la mayoría

de los encuestados sean migrantes con residencia legal en los Estados Unidos de lo

contrario difícilmente tendrían acceso a una cuenta.

Cuadro 3. Cuentahabientes en los Estados Unidos, 2005

Bancarización del remitente

Tiene cuenta bancaria en EU

Estructura porcentual Remesa Mensual* Ingreso Mensual*

Si 70.2 322 2,335

No 29.8 397 1,656

Total 100.0 344 2,135 Nota: * dólares Fuente: Banxico: 2007

En todo este proceso hay una certeza: el envío de remesas se ha ido incrementando

por diversos motivos, uno de ellos es posible se deba a la mejor cobertura de los

registros de las transacciones de remesas familiares, tanto por el Banco de México

como por los intermediarios financieros. Esta mejoría en el registro ocurrió en el año

2000, y partir del 2001 comienza a evidenciarse el incremento en las remesas –como

dato oficial- (Banxico, 2007:4).

Se reporta también que es en los últimos años cuando se nota una reducción

importante en los costos para transferir remesas, esta afirmación pareciera

corroborarse al realizar un ejercicio donde se muestra el costo total del envío desde

Estados Unidos a México, de un monto promedio de 300 dólares, con una muestra de

empresas por ciudad de origen (15 ciudades), notándose la reducción desde el año

1999 al 2006, que va de un costo total de 28.5 dólares por cada 300 dólares enviados,

a 10.4 dólares (cerca del 40% menos).

La estandarización y la regulación en la información sobre los montos de las

transferencias por concepto de remesas, efectuado por el Banxico en el año 2002,


8

permitió que las empresas dedicadas a los servicios de transferencias de fondos se

registraran en el banco antes citado, regulando de ese modo las estadísticas sobre

remesas familiares. Ello permitió que:

1) se estandarizaran las características de la información;

2) que se creara un registro de las empresas que participan en el mercado de

remesas familiares; y

3) que se produjera información de alta calidad sobre las remesas familiares a

nivel nacional y estatal (Banxico, 2007: 4-6).

La importancia de los ingresos por remesas familiares ya se ha mencionado pero

faltaría agregar que la remesa promedio mensual en el año 2006 es de 350 dólares.

Cabría señalar también el tipo de transferencias que Banxico integra en el envío de

remesas familiares que son:

a. Money Orders

b. Cheques

c. Transferencias electrónicas y

d. Transferencias directas

Estas últimas corresponden a la transferencia tanto de bienes como de efectivo; no

obstante son las transferencias electrónicas las que tienen una estructura porcentual

mayoritaria de 92.6% respecto a los otros tipos de transferencia que se realizan

(Banxico, 2007: 7-8).

III. ALGUNOS OBSTACULOS IDENTIFICADOS EN LA TRANSFERENCIA DE REMESAS

Así como hay una importancia considerable en la regulación para homogenizar los

datos de las instituciones que se dedican a transferir remesas, hay también una

preocupación generalizada respecto al cobro de comisiones por la transferencia de

remesas de los migrantes que trabajan en los Estados Unidos.

El problema no es tan grande para los que transfieren remesas desde el país vecino

debido a que la mayoría son trabajadores documentados -considerando que el


9

verdadero problema es para los indocumentados5-, o por lo menos es lo que se

supone inicialmente, al ver los requisitos que se piden para transferir y/o recibir

recursos del exterior6. A lo anterior hay que agregar que muchas instituciones

dedicadas a la transferencia de remesas son reacias a dar a conocer los precios que

brindan a la población usuaria (González: 2007). El mismo Banco Mundial reconoce la

necesidad de incrementar las bases de datos disponibles, con el objeto de proveer a

los migrantes la información sobre las diversas tarifas que cobran los diferentes

proveedores de servicios de transferencias, con la finalidad de brindarles apoyo en la

elección de la mejor opción.

Podemos agregar otro ingrediente que obstaculiza más los servicios de las

instituciones que pretenden incursionar o expandir sus servicios desde los Estados

Unidos, y es el que se refiere al ambiente regulador de este país, el cual parece

dificultar más la competencia con estratos de regulación estatal y federal desde

múltiples cuerpos para asegurar el cumplimiento de la Ley de Secreto Bancario, los

programas en contra del lavado de dinero y la Ley Patriota de Estados Unidos de

América. El arsenal de instituciones involucradas en la regulación de compañías de

transferencia de dinero incluye departamentos bancarios estatales (para productores

financieros y para investigadores criminales) y varias instituciones operando bajo el

Departamento de Tesorería de Estados Unidos, incluyendo el Servicio de Rentas

Internas, la Oficina del Contralor Monetario, la Red de Control Crímenes Financieros

(sic) y la Oficina de Control de Activos Extranjeros (Suki, 2004: 5).

Lo relevante es el reconocimiento de la carencia y a la vez de la necesidad surgida de

la misma, de disponer de información básica, para los familiares de los migrantes que

perciben recursos del exterior. Brindar la certeza que desde los lugares de destino, los

migrantes han hecho una buena elección de la institución financiera, o que los

familiares desde los lugares de origen han hecho una buena elección a la hora de

definir qué institución va a manejar sus remesas, es muy importante.

Del lado americano existen emisoras de remesas familiares hacia México,

principalmente las ciudades de Los Ángeles, Nueva York, Houston, Dallas y Miami,

siendo los principales puntos de pago en México: Bancomer (que efectúa el 50% de 5 Al 2004 existían en Estados Unidos 5.9 millones de indocumentados nacidos en México (Bada: 2006). La Región Centro (DF, Hidalgo, Estado de México, Morelos, Puebla, Querétaro y Tlaxcala) sigue siendo la mayor expulsora de migrantes sin documentos a los Estados Unidos, pues al menos 86% de las personas que decidieron irse a vivir y trabajar al norte (1997-2002), no llevaban algún documento consigo (Zúñiga y Leite, 2006). Sólo se le acerca la región Sur-Sureste con el 85%. 6 Los bancos en los Estados Unidos, piden al menos la Matrícula Consular para enviar dinero a México.


10

las operaciones), Elektra y Banamex. Sin embargo es importante mencionar la

existencia de establecimientos que trabajan como pagadores a lo largo del territorio

como son las tiendas de autoservicio, casas de cambio, farmacias y centrales

camioneras, entre otros (Centro de Estudios de las Finanzas Públicas: 2005).

Desde los Estados Unidos existen empresas proveedoras de servicios de

transferencia como son gasolineras, tiendas de abarrotes, empresas especializadas en

servicios de transferencias, oficinas de correos y bancos. En México, los bancos y

otros agentes, generalmente no cobran al beneficiario la transferencia, sino que

reciben una parte de las comisiones, que los agentes de los Estados Unidos cobran al

que envía las remesas. Las instituciones que entregan el dinero a los beneficiarios son

regularmente, bancos, tiendas departamentales, oficinas de telégrafos, tiendas de

abarrotes y casas de cambio (Banxico: 2004).

En el caso de Tlaxcala son 7 las instituciones bancarias que ofrecen el servicio de

transferencia de remesas: Grupo Financiero BBVA Bancomer, Grupo Financiero

BANAMEX, Centro Bancario Hong Kong, Shangay, (HSBC), Santander Serfín, Scotia

Bank, Grupo Financiero BANORTE, y Banco Azteca, cuya localización espacial se

aprecia en la figura 4:


11

Figura 4. Tlaxcala: Municipios con servicio bancario de recepción de remesas (2008)

Al analizar la intensidad migratoria representada en la figura 2 se aprecia la

incongruencia que existe en la ubicación de las instituciones bancarias en lo que se

refiere a la identificación de aquellos municipios que expulsan un mayor número de

migrantes a los Estados Unidos, ya que la lógica del mercado nos dice que este tipo

de empresas deben situarse en las principales ciudades de los estados, no obstante

son justamente las localidades urbanas más pequeñas y sobre todo las rurales, las

que por su escaso dinamismo económico presentan más migración.

Cinco de los municipios que cuenta con este servicio en algunas instituciones

bancarias presentan una intensidad migratoria Muy Baja (Tlaxcala, San Pablo del

Monte, Huamantla, Calpulalpan y Apizaco), mientras que los otros cuatro municipios:

Santa Ana Chiautempan, Zacatelco, Nativitas y Papalotla de Xicohténcatl presentaron

una intensidad migratoria Baja.

Esto significa que los familiares de los migrantes deben desplazarse de localidades

alejadas para poder recibir sus remesas, sin la ubicación exacta de los mismos, con el

desconocimiento de las tarifas de cobro, etc. Ante esta situación surge la preocupación


12

por generar una base de datos geográfica confiable que tenga y ofrezca a los

habitantes información confiable y diversa relacionada con estas instituciones

bancarias, que puedan decidir si les conviene ir a un lugar más lejano

independientemente del costo que esto representara a cambio de mejorar la cantidad

en pesos que recibirán como producto del trabajo de su familiar en el extranjero o

viceversa (ver figura 5):

Figura 5. Ejemplo de la georeferenciación de instituciones bancarias con servicio de recepción de remesas y atributos asociados que serán ofrecidos a

los usuarios

Es a partir de los años 90 cuando se acrecienta el auge de los medios electrónicos y

su elección para enviar remesas desde los Estados Unidos a México, dejando casi en

desuso los money order, eficientando en ese aspecto las transferencias efectuadas

por los connacionales. El siguiente cuadro 4 refiere con mayor claridad lo anterior:


13

Cuadro 4. Medios de envío de remesas familiares en México, 1994-2005 en porcentajes

Medio de

envío 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005*

Money orders 46.6 39.7 36 35.6 34.8 24.9 21.8 9.03 6.99 12.24 11.33 9.89

Transferencias Electrónicas 43.7 51.5 52.6 54.2 56.2 67.1 70.6 87.5 89.64 85.6 87.26 88.94

Efectivo y especie 8.2 8.1 9.6 8.6 7.9 7.2 7.4 3.35 3.27 1.92 1.41 1.17

Otros medios 1.4 0.7 1.8 1.6 1.1 0.9 0.2 0.12 0.1 0.05 0 0

Total 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Nota: * Cifras enero-mayo, 2005 Fuente: elaboración propia con datos del Centro de Estudios de las Finanzas Públicas de la H. Cámara de Diputados. Independientemente de que la preferencia por los envíos electrónicos sea el

predominante, se han detectado inconformidades tanto de los enviadores de remesas,

como de los receptores. Fundamentalmente las quejas se centran en las altas

comisiones cobradas por las empresas para realizar el servicio, y el bajo tipo de

cambio pagado a los beneficiarios en México.

El costo por envío de manera regular es muy alto, llegando a cobrar del 5 % al 10%

del monto total a transferir, existiendo además costos más altos para las pequeñas

cantidades que se pretenden enviar, lo que ocasiona que los remitentes busquen y

utilicen vías informales que resulten menos costosas.

En el caso de la población receptora o beneficiaria de las remesas, la última queja se

refiere a que las tiendas de muebles y aparatos electrodomésticos que funcionan

como pagadores, inducen a adquirir mercancía como forma de pago, haciéndolos

volver horas más tarde o incluso al otro día. Lo más grave es que dichas tiendas

argumenten que no pueden pagar debido a que no cuentan con el efectivo suficiente

(Centro de Estudios de las Finanzas Públicas, 2005: 11).

En Tlaxcala, Pérez (2005: 34-38) en su investigación relacionada con las fuentes

financieras rurales, identificó 14 instituciones gubernamentales que ofrecen servicios


14

financieros para la producción en el medio rural. En el mismo estudio, identificó a 15

organismos civiles microfinancieros que operan en Tlaxcala, con datos sobre el

nombre de la institución, fecha de inicio de operaciones, ubicación, servicios ofrecidos,

entre otros aspectos. Lo que trasciende es que al menos 2 instituciones ofrecen el

servicio de manejo de remesas para transferir remesas desde los Estados Unidos a

Tlaxcala.

Las compañías de transferencia de dinero tienen un papel importante para suministrar

dinero y servicios financieros a las comunidades de migrantes. Uno de los principales

problemas a los que se enfrentan los migrantes es en el cobro de comisión por enviar

dinero sus familiares, la cual siempre es cambiante. En la actualidad, existe un servicio

inaugurado por la Comisión Nacional para la Protección y Defensa de los Usuarios de

Servicios Financieros (CONDUSEF), que se puede acceder a través de internet, en

donde el inmigrante de Estados Unidos encontrará información para conocer

instituciones financieras, costos de su envío y el destino de su dinero de la institución

receptora, que por lo regular son los bancos (Castro, 2006).

La proliferación de instituciones que se encargan de prestar servicios de envío de

remesas desde los Estados Unidos a Tlaxcala, es relativamente reciente. La

importancia del flujo de remesas ha llamado la atención tanto de instituciones

financieras que se dedican a brindar servicios de microcrédito, como a las casas de

cambio.

De manera reciente, otras grandes corporaciones bancarias han incursionado con los

servicios de envío de remesas desde el país vecino, como lo son Banorte y Banamex

(González: 2007). Hay algunos casos en los que las instituciones mencionan la

comisión que cobran y especifican los lugares de origen desde donde envían sus

remesas los migrantes originarios del estado de Tlaxcala.

Por ejemplo, la Casa de Cambio Puebla cobraba una comisión del 4% en el 2003 para

el envío de dinero desde 17 oficinas instaladas en los Estados Unidos hacia el estado

de Tlaxcala (Tlaxcala en el Norte, 2003: 19). El titular de esta de cambio, hacia julio del

2004 afirmaba que, notaba un decremento en el envío de remesas pues en ese mes

habían recibido 90 mil dólares, cuando en semanas anteriores recibían 180 mil. Los

dólares se enviaban desde Nueva York y de sus barrios aledaños, hacia Zacatelco,

Nativitas, Tlaxcala y Tlaxco, aunque regularmente el dinero llega hacia el sur del

estado de Tlaxcala (Ramírez, 2004: 5).


15

Según lo que se viene argumentando, existe una necesidad de información por partida

doble: por un lado, conocer a detalle a las instituciones financieras que brindan

servicios de transferencias de remesas, y por otro, considerar a los familiares de

migrantes para que obtengan información que les apoye a decidir la mejor opción.

IV. RESULTADOS PRELIMINARES

Aún con la falta de recursos para financiar el proyecto, pero con todo el apoyo

institucional de El Colegio de Tlaxcala, A.C., se ha ido avanzando con información

secundaria sobre los migrantes que envían su dinero vía electrónica desde los

Estados Unidos a México y, desde luego, al estado de Tlaxcala.

La metodología seguida, es más o menos simple considerando los siguientes

elementos:

1.- Se tomó como referencia la base de datos que presenta la Procuraduría Federal

del Consumidor (PROFECO), quien considera el ejemplo del envío de 300 dólares

desde 9 ciudades de Estados Unidos, por 24 empresas que ofrecen el servicio de

transferencia de remesas, al 21 de abril del 2008.

2.- El criterio para seleccionar a las empresas de origen (EE.UU) y las de destino fue

que existiera relación entre empresas de Estados Unidos y bancos que existen en

México; empresas y tiendas de autoservicio; y empresas y casas de cambio, y por lo

tanto, que tales servicios existieran en Tlaxcala.

3.- Se tomó el costo del envío por cada 300 dólares de la ciudad de los Ángeles, bajo

el supuesto de que el estado de California al cual pertenece la ciudad, es el destino de

la mayoría de los migrantes desde las distintas regiones de origen en México, y por

supuesto de Tlaxcala (Zúñiga, 2006).

4.- Se consideró investigar entonces la información que no brinda la base de datos de

la PROFECO, como la siguiente:

a) Localización y nombre de entidades bancarias en Tlaxcala por municipio


16

b) Localización y nombre de tiendas de autoservicio y departamentales que

operan en Tlaxcala

c) Localización y nombre de casas de cambio que operan en el estado de

Tlaxcala

En este primer acercamiento sólo se trabajaron empresas que envían dinero a

Tlaxcala, y los bancos receptores que ofrecen el servicio de la transferencia de las

remesas, muchos de los cuales ya fueron georeferenciados y asignados los atributos

que irán en la base de datos, no obstante aún falta culminar el trabajo de campo, con

la identificación y georeferenciación de farmacias, tiendas de autoservicios y todas

aquellas instituciones o agencias que ofrecen la recepción de remesas, con la finalidad

de ofrecer información estratégica que permita tomar decisiones a los familiares sobre

la institución que les ofrezca un mejor servicio.

V. BIBLIOGRAFÍA

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17

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día 30 de julio del 2008 http://www.banamex.com.mx/ consulta del día 30 de julio del 2008 http://www.hsbc.com.mx/ consulta del día 30 de julio del 2008 http://www.bancoazteca.com.mx/PortalBancoAzteca/misucursal/servicios.do, Consulta

agosto del 2008 http://www.estoyenelmapa.com/?id=201179, consulta agosto del 2008-09-29 http://www.banorte.com/portal/banorte.portal consulta agosto del 2008-09-29 http://www.scotiabank.com.mx/Pages/ScotiaBankPortal.aspx consulta agosto del 2008-

09-29


1

TRES HERRAMIENTAS PARA LA FORMULACIÓN DEL ORDENAMIENTO ECOLÓGICO DEL TERRITORIO

Alvarado Granados Alejandro Rafael. Universidad Autónoma de Guerrero, Unidad de Ciencias de

Desarrollo Regional - Universidad Autónoma del Estado de México, Facultad de Planeación Urbana y Regional e-mail: [email protected]

Adame Martínez Salvador. Universidad Autónoma del Estado de México, Facultad de Planeación Urbana y Regional, e-mail: [email protected]

Contreras Galeana Mario. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, e-mail: [email protected]

Introducción El ordenamiento ecológico del territorio (OET) es un instrumento de política ambiental que apareció en México en la legislación ambiental desde 1982, pero con vigencia real durante los últimos años, en que se han venido formulando y aprobando con carácter de Ley, para atender problemas específicos, algunos vinculados con el turismo, con la producción agrícola o acuícola, con la conservación de los recursos naturales, con la protección civil, o con el mejoramiento de las condiciones urbanas, entre otros, en tal sentido, la diversidad de temas que aborda es amplio y los énfasis que asume son diversos. Este instrumento tiene distintos ámbitos espaciales o niveles de cobertura: general o nacional, regional, local y marino, lo que implica diferencias en los niveles de detalle de sus estudios así como en la convocatoria a distintas organizaciones sociales y gubernamentales para plantear sus conocimientos, su visión expectativas y recursos. El OET ha sido concebido como un proceso que se retroalimenta a través de las etapas que lo conforman y que son: formulación, expedición, ejecución, evaluación y modificación (Semarnat, 2006: 4-6). A su vez, la misma fuente contempla que la formulación está compuesta por cuatro fases secuenciales que son: caracterización, diagnóstico, pronóstico y propuesta. Por otra parte, se entiende al territorio como un ente complejo en donde ocurren los fenómenos de la naturaleza y de la sociedad, por lo que es un escenario que resulta afectado por los acontecimientos, independientemente de su origen, al mismo tiempo que afecta a los actores sociales que hacen uso de él y lo transforman en distintos sentidos; a veces para adecuarlo a través de obras de infraestructura, pero también lo degradan, al modificar sus cualidades. Por ello, para su estudio generalmente queda estructurado a través de sistemas y subsistemas, que disgregan a la totalidad, a través del análisis. Por la complejidad del territorio, en este trabajo solo se contemplan los aspectos materiales, englobados bajo el concepto de biofísico, que abarca a los temas referidos a la estructura material, inerte y lo biológica, tanto de origen natural como humano, y que se agrupa como el subsistema biofísico, que en interacción con el social y el económico, conforman al sistema territorial. El presente trabajo manifiesta la importancia y algunos criterios seguidos para la aplicación de dos herramientas conceptuales para su formulación que se aplican en la formulación del ordenamiento ecológico del territorio, todo ello, como una contribución académica para el desarrollo de este instrumento de la política ambiental en México.


2

Las herramientas conceptuales presentadas en esta ocasión son: la regionalización ecológica, tomando como base el caso del Estado de México, que cuenta con un ordenamiento ecológico estatal desde 1999 y que fue actualizado en 2006. En segundo término, se presenta el análisis de la aptitud del territorio o capacidad de uso de la tierra, que se aplica como un elemento del diagnóstico, que es indispensable para establecer el modelo de ordenamiento ecológico. La herramienta para el procesamiento de la información geográfica, es el sistema de información geográfica (SIG), que en este momento de avance tecnológico es imprescindible para el estudio y gestión del territorio. Por lo tanto, el objetivo del presente trabajo, es dar a conocer algunas limitaciones y potencialidades de las dos herramientas referidas, en el marco del ordenamiento ecológico del territorio. Metodología. El procedimiento seguido para obtener la metodología se basó en la comparación de metodologías y programas en la materia; la elección de alternativas y su aplicación en un territorio específico, para encontrar las bondades y dificultades de su aplicación. Se compararon tres metodologías de ordenamiento del territorio y tres programas ya formulados para estructurar las actividades de la población. El criterio para la elección tanto de las metodologías como de los programas es la diversidad de situaciones por regular y de instrumentos orientados a ordenar el territorio en México y otras naciones, por ello, la comparación se realizó con los siguientes títulos: Instrucción Técnica para el Ordenamiento Territorial del Medio Ambiente y los Recursos Naturales Fue elaborada por el Instituto de Planificación Física de Cuba, utiliza el conocimiento acumulado y la experiencia profesional existente, para abordar los problemas clave y estratégicos de los territorios, al considerar al medio ambiente como parte integrante del desarrollo sostenible y no de forma aislada, teniendo en cuenta la preservación de la biodiversidad y los recursos naturales, la calidad ambiental, paisajística, los valores patrimoniales y la salud humana. Por todo ello tiene los siguientes objetivos:

• Lograr una zonificación basada en unidades espaciales que permitan identificar la

disponibilidad de los recursos naturales según sus cualidades, el estado de la tierra, evidenciando el nivel de degradación alcanzado por un uso inadecuado del territorio y que sirvan de referencia para efectuar las propuestas de ocupación y aprovechamiento, velando porque sean compatibles con sus características y potencialidades, y

• La identificación de un cuerpo de políticas, regulaciones y acciones que garanticen el adecuado ordenamiento territorial del uso de la tierra, la distribución equilibrada y espacial de la población, las inversiones y las actividades productivas, para resolver los problemas actuales del medio ambiente, a la vez de prevenir las amenazas que ocasiona el desarrollo socioeconómico y los cambios globales proyectados nacional e internacionalmente.

Guía metodológica para la elaboración de programas estatales de ordenamiento territorial A partir de la necesidad de planear el uso de la tierra, la distribución espacial equilibrada de los proyectos de inversión, la eficiente organización funcional del territorio y la promoción de


3

actividades productivas, con mecanismos eficientes para la provisión de servicios, que contribuyan al mejoramiento constante de la calidad de vida de la población y aseguren la integridad y la funcionalidad de los ecosistemas, a mediano y largo plazos, el Instituto de Geografía de la UNAM elaboró para la SEDESOL estas pautas metodológicas, con los siguientes objetivos: • Propiciar patrones de distribución de la población y de las actividades productivas

consistentes con la habitabilidad y la potencialidad del territorio. • Consolidar aquellas formas de ocupación y aprovechamiento compatibles con las

características del territorio. • Prevenir, controlar, corregir y, en su caso, revertir los desequilibrios que se observan en el

desarrollo del país. Manual del proceso de ordenamiento ecológico del territorio En versión preliminar, solicitada por el INE y la Semarnap, que no fue publicada, el manual busca evaluar las actividades productivas predominantes, con relación a su impacto ambiental, la distribución de la población humana y los recursos naturales presentes en una zona o región. El objetivo es establecer la aptitud de uso del suelo y señalar los mecanismos que den solución a problemas ambientales específicos, mediante el establecimiento de políticas ambientales y criterios ecológicos. Ordenamiento ecológico de la Costa Norte de Nayarit Fue elaborado por el INE, la UNAM y la OEA, para atender el desarrollo acuícola, con énfasis en: los conflictos originados por los distintos sectores en la zona de estudio (agropecuario, acuícola, pesca y conservación); la evaluación del impacto ambiental de las actividades económicas, en relación con la vocación del uso del suelo; los mecanismos para la resolución, minimización y prevención de conflictos e impactos ambientales; y la fuerte presión por la extracción de recursos naturales y actividades humanas incompatibles. Para ello, el programa se propuso: • Elaborar un instrumento de planeación ambiental, dirigido a evaluar y programar el uso del

suelo, haciendo énfasis en el desarrollo acuícola. • Establecer la aptitud de uso del suelo y señalar los mecanismos que dan solución a los

problemas ambientales específicos, mediante el establecimiento de políticas ambientales y criterios ecológicos.

• Suministrar la información necesaria para establecer negociaciones justas entre los distintos sectores productivos y que los costos ambientales (pago por la pérdida de bienes y servicios) sean equitativos.

• Establecer las bases de información y análisis que permitan a los distintos actores sociales negociar una adecuada calidad ambiental, como base para la ejecución de proyectos sectoriales con un mínimo de conflictos.

Programa de ordenamiento ecológico de la cuenca de Valle de Bravo-Amanalco. Fue publicado por el Gobierno del Estado de México para proteger la cuenca ante problemas de erosión – depositación; contaminación de agua; alteración de la dinámica hidrológica, superficial y subterránea, deforestación y marginación elevada. Para ello el programa se planteó como objetivo: Regular o inducir el uso del suelo y las actividades productivas, con el fin de lograr la protección del medio ambiente y el aprovechamiento sustentable de los recursos naturales, a


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partir del análisis de las tendencias de deterioro y los potenciales de aprovechamiento de los mismos. Propuesta de ordenamiento territorial de la microcuenca de Tomatirenda Originada en Bolivia, con el propósito de atender problemas de deterioro de los recursos naturales renovables, pobreza extrema, explosión demográfica y necesidad de producir alimentos se planteó los siguientes objetivos: • Presentar una propuesta de ordenamiento territorial de la microcuenca del Río Tomatirenda

haciendo uso de los instrumentos metodológicos propuestos por el Estado Boliviano para el nivel local.

• Realizar una adaptación de los instrumentos de planificación del uso de la tierra en el ámbito municipal y verificar su utilidad y aplicabilidad a un nivel local o de microcuenca.

• Contribuir con información técnica al proceso de desarrollo en el que se encuentran las comunidades presentes en el área de estudio.

Con la selección de los seis casos descritos, se eligieron los procedimientos de mayor precisión y factibilidad para el manejo del componente biofísico que se requiere para llevar a cabo un estudio integral de ordenamiento ecológico del territorio, ponderando el uso de información generada previamente por diversas instituciones para diferentes fines, ello con el propósito de aprovechar los esfuerzos ya elaborados, pero que sean pertinentes para formular el estudio requerido para el OET, con poco tiempo y recursos. Finalmente, la aplicación de la propuesta generada fue en la cuenca del río Tenancingo, Estado de México, y sirvió para poner a prueba la propuesta y valorarla en un caso particular, que corresponde con la zona florícola de mayor importancia en la mencionada entidad federativa, en donde cotidianamente inician actividades nuevos invernaderos sin responder a ninguna norma de uso y con la aplicación de paquetes tecnológicos industrializados que importan casi todos los insumos que aplican y solo aprovechan los recursos naturales y humanos de la región, para llevar a cabo la producción que exportan, dejando los costos ambientales y una parte de la derrama económica en el lugar de origen de la producción. Resultados y discusión La regionalización ecológica La regionalización ecológica del Estado de México comprende básicamente el análisis geomorfológico, climático y de las comunidades vegetales, que dan lugar a la segregación territorial, a través de unidades denominadas ecológicas, para su caracterización, diagnóstico, pronóstico y propuesta, por lo que constituyen una plataforma de trabajo para el ordenamiento del territorio; otras denominaciones para estas superficies, con sus respectivas particularidades suelen ser: unidades homogéneas, unidades de síntesis, unidades funcionales, unidades ambientales o unidades de integración (Gómez, 2001: 240-253 ), De manera similar, los seis casos considerados definen la subdivisión territorial, en atención a distintos criterios y denominaciones, como se expresa a continuación en el cuadro 1, que sintetiza los procedimientos seguidos y propuestos por cada uno de los casos sujetos a la comparación.


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Cuadro 1. Algunas características de la regionalización ecológica Fuente denominación Criterios aplicados

a) Regionalización en la fase de caracterización Ordenamiento ecológico de la Costa Norte de Nayarit

Regionalización ecológica (nivel de unidad natural)

A partir de tres criterios básicos (geomorfología, edafología y clima) y tres asociados (drenaje, vegetación original y fauna nativa), para conformar cinco niveles jerárquicos: zona ecológica, provincia, sistema terrestre, paisaje terrestre y unidad natural

Guía metodológica para la elaboración de programas estatales de ordenamiento territorial

Unidades de terreno Geomorfología (“paisajes geomorfológicos”)

Unidades territoriales

Paisajes (“unidades territoriales de síntesis…. paisajes geomorfológicos… con atributos de sobre la geología, los suelos y la vegetación…”)

Manual del proceso de ordenamiento ecológico del territorio

Regionalización ecológica

a) Levantamiento de tierras (CSIRO); b) Levantamiento geomorfológico; c) Enfoque morfoedafológico; d) Levantamiento de de ecología del paisaje; e) Levantamiento geoedafológico; f) Regionalización ecológica SEDUE, 1986; g) Sistema fisiográfico del INEGI y h) Levantamiento fisiográfico de suelos Chapingo.

b) Regionalización en la fase de diagnósticoInstrucción Técnica para el Ordenamiento Territorial del Medio Ambiente y los Recursos Naturales

Espacios urbanos y espacios rurales y Unidades Básicas de Ordenamiento Territorial, c

Delimitación de asentamientos humanos, zonas industriales y grandes instalaciones de servicios, reconocidos en los planes urbanos y áreas de producción primaria, y la obtención de Unidades Básicas de Ordenamiento Territorial, como resultado de la síntesis del diagnóstico y a partir del mapa de aptitud del territorio, para definirles políticas a cada una.

Programa de ordenamiento ecológico de la cuenca de Valle de Bravo-Amanalco

Regionalización ecológica

Vegetación y uso del suelo, geomorfología, pendiente, suelos, hidrología (cuenca) y clima

Ordenamiento territorial de la microcuenca de Tomatirenda

Unidades de terreno Geomorfología que da lugar a nueve unidades

Fuente. Elaboración propia, con base en: Bojórquez, et al (1997), SEDESOL–UNAM (s/f), Zepeda, José (2005), IPF (2003), GEM-UAEM (2003) y Ruiz Jorge (2005). De acuerdo con el cuadro anterior, existe diversidad en los criterios aplicados para la obtención de unidades para el análisis espacial, o regionalización de la zona de estudio, con lo que se abre la gama de posibilidades de realizar esta actividad indispensable para el OET. Ante la diversidad de alternativas dadas a conocer en los trabajos analizados, el criterio más adecuado para llevar a cabo este procedimiento de subdivisión territorial, es el que se ajuste mejor a la problemática prevaleciente donde se pretende ordenar, así como también, en segundo término, en función de los análisis territoriales previamente elaborados y disponibles al momento de la formulación del OET.


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En tal sentido, ésos no son los únicos procedimientos posibles, por ejemplo, en caso de un OET que responda a la necesidad de ordenar en función de las necesidades de Protección Civil, los criterios a usar pueden ser las condiciones de las amenazas, por su magnitud y/o frecuencia, así como de la vulnerabilidad de la población y sus bienes. Es importante considerar que si se está formulando un OET que se encuentra regulado por otro de mayor jerarquía, es conveniente retomar la subdivisión previamente establecida y subdividir las unidades conformadas por el OET de mayor jerarquía, y de esta manera mantener el sistema jerárquico de subdivisión territorial; pero también a la inversa, cuando se trata de formular un ordenamiento que engloba a otro(s) preexistentes, es conveniente buscar conceptos que agrupen las subdivisiones ya existentes y establecer el nivel superior como un subsistema que envuelva a las unidades formuladas con anterioridad, y con ello fortalecer el sistema jerárquico de subdivisión territorial con fines de análisis. Aplicación de criterios para la conformación de unidades de integración En el caso de la cuenca del Tenancingo, la alternativa seguida para la regionalización ecológica, fue la de seguir con la subdivisión jerárquica que aplicó el Gobierno del Estado de México, en la regionalización realizada para el OET estatal, en la cual, el sistema de subdivisión territorial inicia con una cobertura subcontinental de América del Norte y con la mayor jerarquía, en el llamado nivel uno de la citada regionalización ecológica, por lo que este primer nivel, envuelve a las unidades del nivel dos, que a su vez contiene al tres y así sucesivamente hasta el nivel cinco. Con este sistema de regionalización, es necesario seguir con la subdivisión territorial en el siguiente nivel, tanto por una necesidad jurídica que le de congruencia al sistema desde un territorio supranacional, como por lo práctico de aprovechar la caracterización previamente realizada. En tal sentido, para el ordenamiento de una cuenca al interior de esta entidad, se consideró conveniente plantear el nivel seis de la regionalización, a partir de continuar la regionalización establecida, con un criterio de pendiente, ya que en los niveles del uno al cinco, prevalecieron los criterios geológicos, geomorfológicos, climáticos y de grandes comunidades vegetales, por lo que al detallar la subdivisión preexistente, con fines de producción agropecuaria y forestal, la inclinación del terreno es un factor importante, con los siguientes parámetros de uso del suelo: • Los rangos de pendiente que se aplicaron fueron: • 0 a 5%, que permite un manejo adecuado del agua de riego, por gravedad; • 5-15%, es apto para la agricultura mecanizada de temporal o de riego distinto al de

gravedad; • 15-25%, con posibilidades para el uso pecuario; y • Mayor de 25%, que puede soportar el uso forestal. Es importante destacar que estas características no están limitadas a lo enunciado para cada rango, sino que una explotación forestal puede ser posible en los otros rangos de pendiente que son menores de 25%; así como el aprovechamiento pecuario es también viable en pendientes menores de 15%, pero no en las superiores de 25%, lo que resulta en que la actividad más limitada es la agricultura de riego, cuando éste es por gravedad. Otro elemento relevante que resultó de la intersección del mapa de pendientes con el de la regionalización ecológica hasta el nivel cinco, como lo estableció el OET del Estado de México,


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es que la cantidad de rodales existentes se multiplicó ampliamente, ya que la cuenca tiene 39 rodales que resultaron de la regionalización ecológica, por otro lado, el análisis de pendientes diferenció 69 rodales, pero la intersección de ambos generó 1700 rodales, lo que significa que los rodales del análisis de pendientes se multiplicó por 25 y la cantidad de rodales de la regionalización ecológica en el nivel cinco, se multiplicó por 44 con la intersección. Éste fue el resultado de la generación del nivel seis de la regionalización ecológica del OET, a nivel subestatal, pero en congruencia con el nivel inmediato superior, y el resultado espacial de la regionalización efectuada se muestra en la figura 1, a través de las llamadas unidades de integración. La capacidad de uso de la tierra Es también es entendida como la aptitud del territorio o territorial, la vocación del suelo, el uso potencial del suelo, la capacidad de acogida del territorio o las posibilidades de uso de la tierra. Se trata de indicadores para establecer, desde la perspectiva biofísica, el uso del suelo que es factible, aunque quizás, desde el punto de vista económico, cultural o de otra naturaleza, se trate de algún uso inconveniente, que se analiza a través de otros procedimientos de otros subsistemas.

Cuadro 2. Definición de usos materialmente factibles del suelo Fuente Denominación Criterios aplicados

Ordenamiento ecológico de la Costa Norte de Nayarit

Análisis de aptitud

Uso de técnicas de análisis multicriterio y multiobjetivo, a partir de talleres de planeación participativa, en búsqueda del máximo de consenso.

Guía metodológica para la elaboración de programas estatales de ordenamiento territorial

Evaluación de la aptitud del territorio

Evaluar cada unidad geomorfológica, por un grupo interdisciplinario de expertos, para cada uno de las actividades propuestas, para establecer distintos niveles de aptitud para cada actividad

Manual del proceso de ordenamiento ecológico del territorio

Aptitud del territorio

Reconoce metodologías estadísticas (análisis multicriterio y multiobjetivo) y no estadísticas (las mencionadas para la regionalización ecológica. Identifica y describe a los sectores presentes en el área sujeta a ordenamiento y los atributos ambientales que demandan, a través de talleres de participación.

Instrucción Técnica para el Ordenamiento Territorial del Medio Ambiente y los Recursos Naturales

Aptitud del territorio

Clasificación Agrológica de los Suelos con ocho clases según su capacidad productiva y susceptibilidad a la erosión (sistema cubano), a partir de estudios técnicos y aspectos legales.

Programa de ordenamiento ecológico de la cuenca de Valle de Bravo-Amanalco

Aptitud de uso Valoración de la capacidad de los suelos para producir, a partir de los factores que restringen o limitan el uso (Land Capability Classiffication)

Ordenamiento territorial de la microcuenca de Tomatirenda

Aptitud del uso de la tierra

FAO 1976. Identificación de los tipos de utilización de la tierra; sus requerimientos y la localización de los mismos en el territorio.

Fuente. Elaboración propia, con base en: Bojórquez, et al (1997), SEDESOL–UNAM (s/f), Zepeda, José (2005), IPF (2003), GEM-UAEM (2003) y Ruiz Jorge (2005).


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Ante esta diversidad de procedimientos posibles, los seis casos analizados en este trabajo, tienen las característica que se muestran en el cuadro 2, que establece los criterios aplicados en este procedimiento de la fase de diagnóstico del OET. Destaca del cuadro anterior que los seis casos están referidos al concepto de aptitud, que marca una homogeneidad, a pesar de las diferencias conceptuales que existen para su estimación y las herramientas utilizadas en los diversos casos. En tal sentido, se destaca que para definir la aptitud existen unos procedimientos que son cuantitativos y otros cualitativos, sin embargo, los seis casos establecen metodologías que aplican las técnicas cuantitativas, para poder establecer graduaciones en los niveles de aptitud, mismas que se establecieron a partir de: • Técnicas de análisis multicriterio y multiobjetivo; • Grupo interdisciplinario de expertos, para cada actividad propuesta; • Clasificaciones agrológicas de los suelos. También resultan de interés los distintos métodos de acopio de la información básica para aplicar las herramientas cuantitativas a los fines del OET, ya con ello se identifica la especificidad de los datos con los que se trabaja; en tal sentido, las fuentes de información identificados en los seis casos analizados son: • Talleres de participación; • Conocimiento de expertos; • Estudios técnicos; • Revisión de aspectos legales; y • Teledetección. Definición de la aptitud territorial al caso de estudio Por las limitaciones de recursos económicos, de tiempo, y sobre todo de confianza y poder de convocatoria que se tuvieron para la realización del presente trabajo, no fue posible establecer los talleres de participación, que es el procedimiento más adecuado para conocer las condiciones materiales que hacen posible la producción rural, con diversos niveles de adaptación a las condiciones biofísicas predominantes en la zona sujeta a ordenamiento. En su lugar, se consideró la existencia de cartografía del INEGI sobre uso potencial del suelo, que en esencia se trata de un estudio agrológico, basado en la metodología conocida como Land Capability Classiffication, en la que se evalúa al suelo en una escala del uno al ocho, en función a la presencia y valoración de los denominados factores limitantes, para dar lugar a clases de uso del suelo agrícolas (sin restricciones, sin limitaciones acentuadas, con limitaciones moderadas, con limitaciones severas), pecuarios, forestales y para la vida silvestre. Con ello se tiene una medida de comparación que permita evaluar la distancia de los usos que se le están asignando al suelo, con respecto a sus posibilidades biofísicas que ofrece la zona de estudio, de donde se desprenden las políticas territoriales. Las superficies que corresponden a cada una de las clases de capacidad de uso del suelo se ilustran en la figura 2, mientras que las diferencias y similitudes que existen entre uso actual y su valoración en clases de capacidad se muestran en el cuadro 3.


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Cuadro 3. Contrastes entre uso actual del suelo y su capacidad de uso

Uso actual Vs capacidad de uso Superficie

ha %

Uso actual sin restricciones 7678.45 21.72

Uso actual sin limitaciones acentuadas 3079.00 8.71

Uso actual con limitaciones moderadas 182.89 0.52

Uso actual con limitaciones severas 7955.79 22.51

Uso actual con limitaciones muy severas 2083.45 5.89

Uso actual no factible 12850.59 36.36

asentamientos humanos 1515.61 4.29

TOTAL 35345.78 100.00 Fuente. Elaboración propia, a partir de areamiento de mapas de

uso actual del suelo y uso potencial del suelo. De acuerdo con el sistema de evaluación de tierras que aquí se tomó como referencia, poco más de la tercera parte de la superficie de la cuenca está sobre utilizado, ya que no corresponde con su capacidad de uso. La incompatibilidad entre el uso actual del suelo y su capacidad de uso, se manifiesta principalmente, casi en 80% de la superficie incompatible, en terrenos que mantienen agricultura de temporal y en segundo término (17%), en predios con agricultura de riego. Este contraste es un indicador del sistema biofísico, que se refiere al grado de adecuación del uso que actualmente se le está dando al suelo, según el criterio conceptual que fundamenta a la valoración de la capacidad de uso del suelo. En tal sentido, resulta de una amplia importancia construir un sistema de evaluación que responda a las condiciones específicas de las formas productivas que se asumen en cada lugar donde se realiza un OET, toda vez que, para esta importante evaluación los criterios generales que no consideran las especificidades de los productores, pueden llevar a interpretaciones inadecuadas. Conclusiones Es importante rescatar aquellos estudios realizados pero que tengan alguna utilidad, luego de su valoración y aceptación. El criterio fundamental para su aceptación es el de la pertinencia por los procedimientos seguidos y los resultados obtenidos. En tal sentido, resulta de mucha utilidad la información del INEGI, de los estudios realizados por distintas dependencias públicas y las instituciones de educación superior e investigación. El Estado de México cuenta con un importante avance para formular los ordenamientos locales, al tener caracterizado su territorio en materia de geomorfología a través del OET de la entidad, y con ello facilitar los trabajos del subsistema biofísico; sin embargo, también tiene la limitante de que, al no dar a conocer el directorio de estos datos del sistema de información geográfica, en el que se establecen los criterios seguidos en la zonificación, se complica la subdivisión a escalas cartográficas con mayor detalle que la usada originalmente, que fue de 1:250,000, por lo que se pierde la precisión de los rodales y se limitan los trabajos subsecuentes. En el ámbito de la identificación de “usos inadecuados del suelo”, Un procedimiento fundamental para el OET es la identificación de las superficies que tienen un uso del suelo que no corresponde con su capacidad, sin embargo, no es menos importante contar con un sistema


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de valoración de tierras que responda a las condiciones específicas, tanto biofísica como socioeconómicas de la realidad productiva. Por lo tanto, es de suma importancia valorar la capacidad del uso del suelo a partir de los sistemas de producción específicos de cada lugar donde se formula un OET, pues se corre el riesgo de interpretar mal las prácticas que se realizan, por la generalización de criterios que no son necesariamente universales, como lo suponen algunas metodología. Para ello, una alternativa que resulta de suma importancia, es la realización de los talleres de participación, no solo porque en ellos se atiende a las opiniones de los sujetos del OET que deben ser beneficiados, sino porque es el espacio donde se explican los procedimientos seguidos por los productores y las razones de dichas prácticas, que con frecuencia son producto de del ensayo y error, que grupos sociales específicos realizan en condiciones biofísicas particulares, y que dan, en consecuencia, procesos únicos, que pueden parecer incomprensibles a primera vista. En el caso particular de este trabajo, no fue posible la realización de estos talleres, por las razones mencionadas, y solo se trató de ilustrar el procedimiento de evaluación, a partir de una metodología convencional, para establecer la capacidad de uso de la tierra y dimensional el problema y los sectores que principalmente lo promueven. Para la realización de este procedimiento, es de mucha utilidad contar con un sistema de información geográfica, que facilita el manejo de la información, tanto estadística como cartográfica, con un mayor nivel de precisión y en menos tiempo, sin embargo, también tiene sus requerimientos para la estandarización de los datos. Los seis casos comparados difieren por los procedimientos seguidos para la valoración de la capacidad de uso del suelo, desde los que son sumamente sencillos, convencionales y, en ocasiones, de poca precisión, hasta otros que por su complejidad requieren una base de datos mayor y un mayor procesamiento de los mismos. Un ejemplo de lo anterior es la gama de criterios para establecer la capacidad de uso de la tierra. Bibliografía. Bojórquez, Luis y otros, 1997. Ordenamiento ecológico de la Costa Norte de Nayarit, México DF, Organización de los Estados Americanos, Instituto Nacional de Ecología, Universidad Nacional Autónoma de México, en www.semarnat.gob.mx/dgpairs GEM-UAEM Gobierno del Estado de México – Universidad Autónoma del Estado de México, 2003. Programa de ordenamiento ecológico de la cuenca de Valle de Bravo-Amanalco, Toluca, México, CD ROM. Gómez Orea, Domingo, 2001. Ordenación territorial, Mundi Prensa, Madrid, España. IPF, Instituto de Planificación Física, 2003. Instrucción Técnica para el ordenamiento territorial del medio ambiente y los recursos naturales, versión preliminar; Provincia de La Habana, Instituto de Planificación Física. La Habana, Cuba. Ruiz Jorge, 2005. Propuesta de ordenamiento territorial de la microcuenca de Tomatirenda, Centro de Levantamientos Aeroespaciales y aplicaciones SIG, Cochabamba, Bolivia, en: www.umss.edu.bo.epubs/earts/htmls/75html .


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SEDESOL–UNAM, s/f. Guía metodológica para la elaboración de programas estatales de ordenamiento territorial (PEOTs) (2ª generación), DF, México. CD ROM. Zepeda, José, 2005. Manual del proceso de ordenamiento ecológico del territorio, DF, México, en: www.semarnat.gob.mx/dgpairs/oe/manual_descarga.shtml


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EL CRECIMIENTO DE LA ZONA URBANA DEL MUNICIPIO DE PUEBLA

Mtra. Sonia Tapia Osorio1. Mtra. Rosalía Reyes Mendiola2.

Delfino López Vázquez3.

1 Profesora del Colegio de Diseño Urbano Ambiental., Facultad de Arquitectura, BUAP, [email protected]

2 Profesora del Colegio de Diseño Urbano Ambiental, Facultad de Arquitectura, BUAP, [email protected]

3 Programa de Desarrollo Urbano de la Ciudad de Puebla. H. Ayuntamiento de Puebla. Dirección General de Desarrollo Urbano y Ecología. 2001

Esta ponencia tiene como objetivo analizar el crecimiento que se ha dado en la zona urbana del Municipio de Puebla a partir de 1970 al 2006, para poder analizar este crecimiento se hizo una separación de la mancha urbana diferenciando las manchas producidas por asentamientos dispersos dentro del municipio, puesto que estos tienen procesos de crecimiento originados por causas distintas y con velocidades contrastantes. El municipio de Puebla cuenta con una superficie estimada de 561.35 km2, analizando el crecimiento urbano que se da dado ha través del tiempo nos permite establecer los principales parámetros que lo han regido y a su vez nos permite considerar cual puede ser su comportamiento futuro en caso de seguir la dinámica actual. El área urbana del municipio de Puebla se ha incrementado considerablemente durante los últimos 35 años, ya que para el año de 1970 la superficie urbana estimada era de 22.83 Km2, y para el año 2005 se estima en 223.75 Km2, esto nos permite observar un crecimiento de la zona urbana estimada en 200.95 Km2, lo que nos indica un porcentaje de crecimiento para estos 35 años de 980%, o sea que la zona urbana se ha incrementado casi diez veces la superficie que tenia hace 35 años, esto representa un problema muy importante que hay que tener en cuenta para los próximos años, ya que de continuar con este ritmo de crecimiento en pocos años no habrá suelo apto para el crecimiento urbano en el municipio de Puebla, continuándose el proceso de metropolización con los municipios circundantes. Analizando el proceso de crecimiento del área urbana durante los últimos 35 años tenemos el siguiente cuadro que nos permite establecer cómo se ha dado éste, considerado la superficie total del municipio y la estimación que se ha realizado de la zona urbana con base en la información a través de imágenes satelitales y ortofotos. El crecimiento de las manchas urbanas dentro del municipio fue estudiado a través del siguiente método:

• Se hizo una separación de la mancha producida por la ciudad con las manchas producidas por asentamientos dispersos dentro del municipio,


2

puesto que estos tienen procesos de crecimiento originados por causas distintas y con velocidades contrastantes.

• Se elaboró la digitalización de las manchas de la ciudad correspondiente a los periodos de 1970, 1975, 1990, 2000, 2006 los cuales forman los periodos más importantes a estudiar respecto al crecimiento de la mancha urbana.

• Las fuentes de información de 1970 y 1990 son imágenes satelitales LANDSAT con una Proyección Cartográfica en UTM, Datum WGS84, Zona 14 N, en Formato Erdas, de 4 bandas respectivamente, el método para obtener los polígonos fue la teledetección.

• La fuente de 1975, es un polígono derivado de la carta de vegetación del INEGI de ese mismo año, algunos polígonos fueron restados de esta fuente, pues se comprobó que no eran zonas urbanas como lo suponía la fuente original.

• La mancha del 2000 fue digitalizada de ortofotos año 2000 y la mancha 2006 se apoyo con las ortofotos y mancha urbana 2000, además de que se realizo verificación de campo.

CUADRO 1

PORCENTAJE DE OCUPACIÓN DEL ÁREA URBANA RESPECTO AL TOTAL DEL MUNICIPIO DE PUEBLA 1970 – 2006

PERIODO Superficie total

municipal** Área ocupada

con uso urbano del municipio

% de ocupación

urbana

% de suelo no urbano del municipio

2006a 561.35 km2 223.75 km2 39.86 60.14 2000b 561.35 km2 209.5 km2 37.32 62.68 1990c 561.35 km2 108.37 km2 19.30 80.70 1975d 561.35 km2 60.94 km2 10.86 89.14 1970e 561.35 km2 22.83 km2 4.07 95.93

FUENTE: Superficies calculadas con base en: a y b). La mancha del 2000 fue digitalizada de ortofotos del año 2000 y la mancha 2006 con apoyo de la mancha 2000 y visita de campo, d). La fuente de 1975, es un polígono derivado de la carta de vegetación del INEGI de ese mismo año. c y e). Las fuentes de información de 1970 y 1990 son imágenes satelitales LANDSAT de 4 bandas. ** CUPREDER con base a la estimación del programa Arc View Versión 3.2 En el año de 1970, a unos cuantos años del decreto de 1962, cuando el municipio incrementó su superficie y sumando así el 187% más de superficie municipal que tenía anteriormente, observamos que la zona ocupada con uso urbano era únicamente del 4.17%; para 1975 este porcentaje se incrementa al 10.96% de la superficie total del municipio; 15 años después, para el año de 1990 podemos observar que este porcentaje aumenta significativamente y representa 19.30 %; pero para el año 2000 este porcentaje llega ser del 37.23 % de la superficie del municipio, incrementándose en los siguientes años, alcanzando para el 2005 un porcentaje del 39.86% de la superficie total municipal. Si analizamos el crecimiento que se ha dado en este período, este crecimiento ha sido de tipo exponencial, ya que pasó del 4.17 % de la superficie municipal ocupada en uso urbano para el año de 1970, al 39.86 % de la superficie total municipal dedicada al uso urbano para el año 2006, esto es en un periodo de 36 años (ver cuadro 1, gráfica 1 y plano de crecimiento urbano 1970-2005).


3

Pero aún cuando este análisis es exclusivamente de tipo cuantitativo, nos indica que el proceso de ocupación del suelo del territorio municipal dedicado al uso urbano se ha ido incrementando en el período de análisis. Sin embargo son los aspectos cualitativos del proceso de crecimiento de la zona urbana, en los cuales se engloba la complejidad socio-espacial, los cuales deben ser los aspectos más importantes a considerar en la planeación, puesto que no es tan sólo que el uso urbano del suelo avance rápidamente, fomentado por la especulación y la demanda de suelo urbano, sobre otro tipo usos, como son los de preservación ecológica y las actividades primarias, que eran desarrolladas en las zona ejidales circundantes a la zona urbana de la ciudad de Puebla de los años sesentas, sino que esta transformación afecta la sostenibilidad futura del sistema que conforma el territorio municipal.

GRÁFICA 1

Sin embargo aún cuando puede apreciarse que según las cifras netas de porcentaje del territorio sin ocupar en el municipio, esta superficie representa el 58.7% del municipio y que por lo tanto aparentemente puede ser ocupada todavía para suelo urbano, de esta superficie la mayor parte no es apta y en algunos casos es inapropiada, por diversas causas para este uso.

CUADRO 2

DENSIDAD DE POBLACIÓN, 1970-2005

Año 1970

hab/km2

1990

hab/km2

1995

hab/km2

2000

hab/km2

2005

hab/km2

País 25 41 46 50

Edo. Puebla 74 122 135 148

Mpio. Puebla 1016 2017 2332 2569 2599 Fuente: INEGI, Perspectivas estadísticas de Puebla, 2005). CONAPO.

Proyección de la Población Total de localidades 2000-2030. Cuadro 3. http//www.conapo.gob.mx. INEGI, Síntesis de resultados. Censo de población 1990.

Porcentaje de ocupación urbana 1970-2005

4.07

39.8637.23

19.3

10.86

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1970 1975 1990 2000 2005AÑO

Fuente: cuadro 1. Porcentaje de ocupación del área urbana respecto al

total municipal.

POR

CEN

TAJE

% deocupaciónurbana


4

Por otra parte si bien el crecimiento de la población en el municipio se ha incrementado durante el periodo 1970-2005, con lo cual observamos que la densidad de población del municipio para 1970 era de 1,016 hab./km2 incrementándose a 2,599 hab./km2, o sea que ha mantenido un incremento constante para el período estudiado, como puede apreciarse en el cuadro 2.

CUADRO 3 CRECIMIENTO DE LA ZONA URBANA DEL MUNICIPIO DE PUEBLA

1970-2006

PERÍODO

Hectáreas mancha urbana

Kilómetros cuadrados mancha urbana

% de incremento

mancha urbana

respecto al año 1970

Población

zona urbana

% de incremento de la población

de la zona urbana respecto

al año 1970

2006 22,375.391 223.75 980 % 1,397,886 a 262 % 2000 20,900 2 209 915 % 1,271,673 b 239 % 1990 10,837.463 108.37 475 % 1,007,170 c 189 % 1975 6,093.53 4 60.94 267 % 1970 2,282.81 5 22.83 532,744 e

FUENTE: 1 y 2). Las manchas del 2000 y 2006 fueron digitalizadas de ortofotos. 4). La fuente de 1975, es un polígono derivado de la carta de vegetación del INEGI de ese mismo año. 3 y 5). Las fuentes de información de 1970 y 1990 son imágenes satelitales LANDSAT de 4 bandas. a). CONAPO. Proyección de la Población Total de localidades 2000-2030. Cuadro 3. http//www.conapo.gob.mx. b).INEGI. XII Censo de Población y Vivienda 2000, c).INEGI. XI Censo General de Población y Vivienda, 1990, e). Secretaría de Industria y Comercio. IX Censo General de Población 1970, Este concepto de densidad únicamente nos da un parámetro general de la distribución homogénea de la población en el territorio municipal, esto no corresponde a las características de la distribución de la población sobre la zona urbana, analizando el comportamiento de la densidad de población en la mancha urbana guante le período 1970-2005, podemos apreciar el comportamiento de la densidad poblacional, con mayor detalle. Analizando la tabla precedente, se hizo una estimación tomando como base la superficie de la zona urbana de 1970 estimada en 22.83 km2 para comparar el porcentaje de crecimiento que registra en periodos sucesivos, así como los cambios en la densidad de población para esta zona urbana a fin de poder establecer que tipo de ciudad se ha desarrollado en el municipio. Para 1975 el crecimiento de la zona urbana se estima en 267%, lo que Implica un crecimiento de más de dos veces y media de la superficie inicial en un período muy corto. Para la década de los 90’s este crecimiento se estima en 475% o sea más de cuatro veces la superficie considerada en 1970; y para el año 2005 el crecimiento registrado alcanza el 980%, o sea que la zona urbana del municipio ha crecido casi 10 veces la superficie que tenía en 1970, en 35 años tenemos una zona urbana casi 10 veces mayor a la que existía en 1970.

GRÁFICA 2


5

CRECIMIENTO URBANO DE PUEBLA 1970 -2005

22.83

223.25

209

108.37

60.94

0

50

100

150

200

250

1970 1975 1990 2000 2005

periodoFUENTE: cuadro 3. crecimiento de la zona urbana 1970-2006

Km2

km2

Por otra parte analizando el crecimiento de la población que alberga esta zona urbana, en relación con la superficie de la mancha urbana podemos apreciar como se ha modificado la densidad de la población o sea la relación de hab. /ha. (Ver cuadro 4 y Gráfica 4). Así tenemos que para 1970 la población de la ciudad de Puebla es de 532,744 habitantes, lo que nos permite estimar la densidad de población en 233.37 hab./ha. Para 1990 la población se incrementó casi al doble con lo cual es de 1,007,170 habitantes, lo que nos permite estimar la densidad en 92.93 hab./ha, esto nos indica que la superficie urbana creció mas de cuatro veces con respecto a 1970, pero la población sólo se incrementó a casi el doble y por lo tanto la densidad por ha., es de menos de la mitad con respecto a 1970, es decir que de una ciudad compacta pasamos a una ciudad más extendida.

GRÁFICA 3

COMPARACIÓN DE INCREMENTO DE PORCENTAJE DE CRECIMIENTO DE LA MANCHA URBANA Y POBLACIÓN DE

PUEBLA 1970-2006

100

267

475

915980

100189

239 262

0

200

400

600

800

1000

1200

1970 1975 1990 2000 2006PERIODO

FUENTE: cuadro 3

PO

RCE

NTA

JE % de incremento de lamancha urbana% de incremento de lapoblación


6

Por otra parte analizando la gráfica 3 podemos observar que los porcentajes de crecimiento de la mancha urbana, con respecto a la población han presentado ritmos distintos en el periodo estudiado, si bien el porcentaje con el que ha crecido la población tomando como base el año 1970, para 1990 mostró un de 189%, el que se incrementó para el 2000 a un 239% y para el 2006 en 262%, con lo cual observamos una línea de pendiente mínima. En lo concerniente al crecimiento de la mancha urbana en este período, en 1975 es de 267% con respecto a 1970, incrementándose a 475% para el periodo de 1990, se observa un crecimiento del doble para el 2000, esto es de 915%, siendo de 980% para el 2006, con lo cual observamos la fuerte tendencia de crecimiento, que ha tenido la expansión física de la ciudad en relación con la cantidad de población que se ha incrementado en el periodo analizado y que se refuerza en el análisis del comportamiento de la densidad. 2.2. CAMBIOS EN LA SATURACIÓN Y DISPERSIÓN URBANA Para el año 2000 la población urbana es de 1,271,673 habitantes esto es, tenemos un incremento de aproximadamente 200,000 habitantes con respecto a la década anterior, pero la superficie urbana creció casi al doble de la existente en 1990, esto nos da una disminución mayor de la densidad de población que en la década anterior, ya que estimamos que es de 60.84 hab./km2, una cifra menor a la registrada en 1990, lo que nos indica como la ciudad sigue expandiéndose físicamente y extendiéndose más sobre el territorio municipal.

CUADRO 4 DENSIDAD DE POBLACIÓN DE LA ZONA URBANA DEL MUNICIPIO DE PUEBLA 1970-

2006 PERÍODO Hectáreas

mancha urbana Kilómetros cuadrados mancha urbana

Población zona urbana

Densidad de población hab./ha. en zona

urbana 2006

22,375.39 1 223.75 1,397,886 a 62.47 hab./ha.

2000 20,900.5 2 209.5 1,271,673 b 60.84 hab./ha. 1990 10,837.46 3 108.37 1,007,170 c 92.93 hab./ha. 1975

6,093.53 4 60.94

1970 2,282.81 5 22.83 532,744 e 233.37 hab./ha. FUENTE: 1 y 2). Las manchas del 2000 y 2006 fueron digitalizadas de ortofotos, 4). La fuente de 1975, es un polígono derivado de la carta de vegetación del INEGI de ese mismo año. 3 y 5). Las fuentes de información de 1970 y 1990 son imágenes satelitales LANDSAT de 4 bandas. a). CONAPO. Proyección de la Población Total de localidades 2000-2030. Cuadro 3. http//www.conapo.gob.mx. b).INEGI. XII Censo de Población y Vivienda 2000, c).INEGI. XI Censo General de Población y Vivienda, 1990, e). Secretaría de Industria y Comercio. IX Censo General de Población 1970. Para 2005 la situación que se presenta con una densidad levemente mayor, ya que esta se estima en 62.47 hab./ha , qué nos indica este proceso variante de la densidad en la mancha urbana del municipio de Puebla, que la ciudad ha crecido durante este período expandiéndose físicamente en mayor proporción al crecimiento de la población , con lo cual se ha incrementado a la par de suelo urbano, la demanda de infraestructura y servicios, originando entre otras cosas el proceso de conurbación con los municipios colindantes.


7

GRÁFICA 4

2.3. TENDENCIAS DE CRECIMIENTO Este proceso de expansión física si lo relacionamos con las zonas de crecimiento y sus características nos permite apreciar que dado que gran parte del crecimiento urbano se desarrollado hacia zonas de carácter ejidal, en asentamientos irregulares, esto trae consigo una serie de problemas de diverso tipo:

CUADRO 5

VELOCIDAD DE CRECIMIENTO DE LA ZONA URBANA 1970-2006

PERIODO

DIFERENCIA DE ÁREAS

VELOCIDAD EN KM2

POR AÑO

1970-1975 38.11 7.62 1975-1990 47.44 3.16 1990-2000 100.63 10.06 2000-2006 14.75 2.46

PROMEDIO TOTAL PERIODO

CRECIMIENTO EN HECTÁREAS

VELOCIDAD DE CRECIMIENTO

URBANO DIARIO 1970- 2006 2,009,300 1.53

FUENTE: información del cuadro 3

El crecimiento urbano se ha dado de forma diferenciada hacia cada uno de los puntos cardinales del municipio, hacia el norte del municipio tenemos Únicamente la zona surponiente podría ser considerada como reserva para uso urbano, en las otras direcciones, tenemos el caso del norte, son áreas que deben ser preservadas por su importancia para la recarga acuífera, esencial para el municipio, y hacia la zonas oriente y poniente, ya se llegó a los limites

DENSIDAD DE POBLACIÓN 1970-2005. ZONA URBANA PUEBLA

92.9360.84 62.47

233.37

-

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

1970 1990 2000 2005

años fuente: Cuadro 4

hab/

ha2

hab./ha


8

municipales con lo cual el crecimiento e incorporación de nuevas áreas urbanas, presiona el suelo de los municipios colindantes a Puebla. Las tendencias generales de crecimiento urbano en el Municipio hasta el 2000 han sido principalmente hacia las zonas norte y sur. En la zona sur el crecimiento se ha dado sobre suelo perteneciente a antiguas localidades aisladas, en terrenos agrícolas con régimen de tenencia ejidal, lo que significa un motivo de especial atención para la administración municipal, dado el difícil y tardado proceso de regularización que conlleva, así como las diferentes obras de infraestructura que requiere aunado a una notificación compleja y sin planeación, lo cual dificulta la integración de estas áreas a la estructura urbana existente. De 1975 a 1990 la velocidad de crecimiento de la zona urbana disminuye considerablemente a 3.16 Km.2 por año esta disminución considerable obedece a que las nuevas manchas se mantuvieron en etapas de densificación y consolidación, y fueron capaces de albergar a la mayor parte de la demanda de espacio urbano requerido, de esta manera la expansión solo ascendió a 108.37 Km.2 (Ver cuadros 4 y 5; gráficas 4 y 5). Posteriormente de 1990 a 2000 la velocidad de crecimiento de la zona urbana nuevamente aumenta considerablemente a 10.06 Km.2 por año, registrando un crecimiento importante a casi el doble de la superficie que tenía para 1990, alcanzando la dimensión de 209 km2 (Ver cuadros 4 y 5; gráficas 4 y 5).

Por último el periodo 2000 – 2005 pasó de 209 Km.2 a 223.75 km2 y se ha caracterizado por un crecimiento de densificación de las zonas norte y oriente de la ciudad lo que ha ocasionado la conurbación con 3 asentamientos del norte: San Aparicio con una mancha de 3.02 km2, la Resurrección con una mancha de 2.54 Km.2 y Santa Maria Xonacatepec con una mancha de 1.02 km2; al oriente crece la mancha llenando los vacíos que existían junto al cerro de Amalucan, en la zona de la colonia Clavijero se detectó crecimiento en la cima del cerro ( Ver cuadros 4 y 5; gráficas 4 y 5). Si analizamos el cuadro 5 y la gráfica 5, podemos observar la estimación realizada con respecto a la velocidad de crecimiento registrada en el periodo de estudio, en el caso del periodo 2000-2006, podemos apreciar que la velocidad de crecimiento de la zona urbana tuvo un valor muy importante del periodo de 1990 al 2000, incorporando 10.06 km2/año, sin embargo disminuye para el periodo 2000-2006 a 2.46 km2/año, sin embargo hay que recordar que para nuestro análisis tomamos el área urbana considerada en el Programa de Desarrollo Urbano de la Ciudad de Puebla4 2001 y en esta mancha urbana están consideradas zonas de baja densidad de viviendas como puede apreciarse en el cuadro 4.


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GRÁFICA 5

Es importante analizar el promedio de crecimiento urbano que se estima en el cuadro 5, en donde se calcula que este ha presentado un ritmo de crecimiento diario de 1.53 Has., lo cual nos da un elemento muy importante para apreciar el crecimiento de la zona urbana durante los últimos 36 años, que por otra parte nos permite considerar la magnitud de los requerimientos y demandas en infraestructura, equipamiento y servicios que este crecimiento ha originado, y que transformó a una ciudad compacta en una ciudad extendida con una baja densidad de población y que por tanto incide en una subutilización de la infraestructura instalada y los servicios, presionando para la dotación de éstos en las zonas constantemente incorporadas al la mancha urbana.

VELOCIDAD DE CRECIMIENTO DE LA ZONA URBANA

7.62

3.16

10.06

2.46

0

2

4

6

8

10

12

1970-1975 1975-1990 1990-2000 2000-2006

PERIODOFUENTE: CUADRO 5

KM2

POR

AÑO

KM2 POR AÑO

La Simulación del Crecimiento Urbano de la Ciudad de Chihuahua Mediante la Aplicación de Autómatas Celulares Alejandro Brugués Rodríguez, César M. Fuentes Flores, Luis E. Cervera Gómez

Resumen:

El artículo tiene como objetivo simular el crecimiento urbano de la ciudad de Chihuahua mediante el uso de modelos de simulación dinámica como autómatas celulares. En el estudio se aplica el modelo SLEUTH a la Zona Metropolitana de la Ciudad de Chihuahua (ZMCCH). Los requerimientos esenciales de datos fueron generados de tres fuentes; 1) imágenes satelitales del sensor LANDSAT que cubren el período 1973 a 2008. 2) procesamiento del Modelo Digital de Elevaciones (MDE) y 3) información de datos vectoriales del INEGI. La preparación y clasificación espectral de las imágenes satelitales se realizaron en las plataformas del software ENVI y ArcView. Los resultados de la simulación del crecimiento urbano al año 2030 muestra el reforzamiento del proceso de conurbación de la ciudad de Chihuahua con las localidades de Aldama y Santa Eulalia. Así mismo, el modelo permite la generación de escenarios alternos para evaluar algunas herramientas de planeación urbana como la zonificación (protección ambiental de la zona agrícola), dinámica del mercado de bienes y raíces, dinámica de usos del suelo, etc. En general, la simulación del crecimiento urbano es una poderosa herramienta que ayuda a tomar decisiones oportunas en materia de planeación urbana.

Palabras clave: Modelación del crecimiento urbano, Planeación urbana, Autómatas celulares, modelo SLEUTH.

Abstract

The objective of this paper is to simulate the urban growth pattern of Chihuahua City through the use dynamic simulation modeling such as cellular automata. The study applies the SLEUTH model to the Chihuahua City Metropolitan Zone. The data requirements came from 1) satellite images of the LANDSAT sensor that cover the period from 1973 to 2008, 2) the Digital Elevation Model and 3) vector data from INEGI. The preparation and spectral classification of the satellite images were done through the ENVI software and the rest of the procedures were developed through the Geographic Information Systems in Arcview. The results of the simulation of the urban growth until year 2030 show strengthening of the conurbanization process of Chihuahua City-Aldama and Santa Eulalia. Besides, the model allows creating alternative scenarios to evaluate urban planning tools such as zoning (environmental protection of the urban area), dynamics of real state market, dynamics of land use, etc. In general, the urban growth simulation is a powerful tool to help in take decisions about urban planning.

Key words: Urban growth modeling, Urban planning, Cellular automata, SLEUTH model.

1

La Simulación del Crecimiento Urbano de la Ciudad de Chihuahua Mediante la Aplicación de Autómatas Celulares Alejandro Brugués Rodríguez1, César M. Fuentes Flores, Luis E. Cervera Gómez.

I. Introducción

El objetivo del estudio es simular el crecimiento urbano de la ciudad de Chihuahua mediante el uso de modelos de simulación dinámica como el modelo autómatas celulares. La ciudad de Chihuahua en los últimos 35 años ha experimentado un rápido crecimiento urbano que se ha caracterizado por la expansión de su superficie urbana. En este período, el tamaño de la mancha urbana se duplicó, lo cual generó presiones en el suelo disponible para el crecimiento urbano y en los recursos naturales a su alrededor. Así mismo, las necesidades de infraestructura se han intensificado para atender para atender el incremento de la población y las nuevas áreas habitacionales. Lo anterior, ha generado retos en términos del manejo del suelo urbano lo cual ha preocupado a los distintos niveles de gobierno, organismos de planeación urbana, organizaciones de la sociedad civil etc.

En este contexto, los principales avances que se han generado en el campo de la modelación del crecimiento urbano han explorado los principales factores que generan la dinámica del crecimiento urbano. La modelación espacial del crecimiento urbano y su dinámica permiten estudios formales y sistemáticos de posibles escenarios y proveen las bases para la preparación y evaluación de políticas urbanas. Mediante el uso de modelos es posible generar simulaciones del sistema real, a partir del cual se pueden generar pronósticos alternativos y escenarios futuros y así constituirse en un instrumento para investigar la probabilidad de una situación deseada a través de la experimentación.

La modelación del crecimiento urbano a través el uso de modelos de simulación dinámica como el de autómatas celulares (White y Engelen, 1993; Engelen et al, 1995) constituye uno de los recientes avances de los modelos de crecimiento urbano que ha producido una satisfactoria simulación de la expansión física urbana. El desarrollo de este tipo de herramientas de planeación urbana puede ser de gran ayuda para apoyar a planificadores urbanos y tomadores de decisiones a entender y simular el proceso de crecimiento urbano que permiten evaluar distintas políticas tales como conservación ambiental, densificación, control del crecimiento, etc.

II. Los Modelos de Simulación Dinámica y los Sistemas Urbanos.

Explicaciones teóricas y descriptivas del crecimiento urbano han sido bien desarrolladas y documentadas en la literatura desde mediados de los años 50’s. A más de medio siglo del desarrollo de esta área del conocimiento se han logrado grandes avances y cambios significativos en la teoría y en las metodologías, particularmente en la evolución de las tecnologías gráficas de sistemas de cómputo y la introducción de nuevos paradigmas.

En los Estados Unidos durante los años 50’s y 60’s la investigación en la modelación del crecimiento urbano intentó construir modelos urbanos a gran escala (LSUMs por sus siglas en inglés), los que (Lee, 1994) definió como modelos que buscan describir en una forma funcional estructural un área urbana entera, en especial, los usos del suelo, información demográfica y términos económicos. Para ello, se elaboraron modelos matemáticos para aplicaciones de

1 Los tres son investigadores de El Colegio de la Frontera Norte A.C. sus direcciones de correo electrónico son [email protected]; [email protected] y [email protected] respectivamente.

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planeación urbana y regional que prosperaron en un periodo caracterizado por la introducción de computadoras en la planeación y la emergencia de nuevos campos académicos tales como investigación operacional, economía urbana y la ciencia regional (Wegener, 1994). De acuerdo con (Batty, 1994) ello fue parte de un esfuerzo de transformar la planeación de un arte intuitivo y arquitectónico en una actividad racional y objetiva.

Los modelos urbanos a gran escala fueron esencialmente modelos de interacción espacial con un mecanismo de base económica (teoría macroeconómica, tales como los modelos de la base económica e insumo-producto) que favorecieron un acercamiento de arriba-abajo enfatizando patrones globales. Los modelos siguieron la larga tradición de que el desarrollo del suelo fue modelado de manera equilibrada, macroscópicas y determinísticas.

Modelos del tipo desarrollado por (Lowry, 1964) dominaron los estudios de localización residencial (Wegener, 1994). Lowry sugirió que las actividades industriales más grandes se localizaron de manera independiente a las residenciales, que la venta al menudeo y los servicios se localizan en relación a la demanda residencial, y que las residencias se localizan en relación a la combinación de venta al menudeo y empleo básico. El modelo asume que los trabajadores inician sus viajes a casa desde su centro de trabajo, y se distribuyen a sus sitos de residencia de acuerdo al modelo gravitacional, con los menores viajes a medida que se incrementa la distancia. Hay varias versiones modificadas del modelo de Lowry, las cuales han mejorado el modelo original, tales como el uso del método de decisiones discretas.

Entre los críticos a los LSUM destaca (Lee, 1973) que menciona en primer orden que la escala de los mismos eran muy grandes y demasiadas las expectativas por cumplir. Lee concluye que ninguno de los objetivos de estos modelos fueron alcanzados y había muy pocas expectativas que en el futuro se cumplieran. En su planteamiento, evidenció que los LSUM tenían que cambiar si querían tener alguna influencia en el largo plazo y aportar resultados útiles a los planeadores urbanos. Lee basó sus argumentos, en lo que el denominó, los siete aspectos o pecados capitales de los LSUM’s: 1) demasiado complejos; 2) ambición desmedida; una cantidad exagerada de datos; 3) dificultad para percibir relaciones entre variables y ecuaciones; 4) muy complicados: demasiadas variables, ecuaciones e interacciones; 5) Soluciones iterativas basadas en la prueba y el error; 6) costos muy altos y altos requerimientos de computo y por último 7) basado en la percepción de expertos sobre hechos o relaciones no probadas.

A pesar de estas críticas, (Wegener, 1994) pudo identificar 20 centros alrededor del mundo que estaban haciendo investigación a gran escala sobre modelación urbana en la década de los noventa. Lo anterior, fue posible debido al progreso en la teoría, en la información disponible y en la tecnología de cómputo desde la publicación del artículo de Lee. Los sistemas de información geográfica fueron un componente central de estos avances y hubo mucho esfuerzo en vincular estos sistemas a modelos tradicionales espaciales (Batty, 1994).

De acuerdo a (Itami, 1994) aún si tales esfuerzos de modelación no habían fallado en sus intentos de entender los sistemas del mundo real, aún hay una larga brecha entre la magnitud de los problemas sociales y ambientales y los resultados del uso de las teorías tradicionales y métodos para entender esos problemas. Sin duda, el espectro de problemas actualmente abordados por los modelos urbanos es muy limitado. Por su parte (Wegener, 1994) argumenta que si bien la mayoría de las aplicaciones contestan preguntas tradicionales tales como, la manera de regular el suelo o programas de vivienda que podrían afectar el desarrollo de los usos del suelo y el transporte, o como mejorar los sistemas de transporte o como los cambios en el costo de traslado podrían cambiar la distribución de actividades en un área urbana. Estas son y continuarán siendo importantes preguntas, pero otros temas tales como los problemas

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ambientales es muy probable que se conviertan en prominentes y será esencial que los modelos urbanos sean capaces de hacer una contribución significativa su discusión racional.

En el contexto del desarrollo sustentable, el entendimiento geográfico de los cambios en el uso del suelo en las áreas urbanas es un aspecto clave para el análisis de la dinámica urbana y su impacto en los sistemas naturales. De acuerdo con (Clarke et al., 1997), la simulación de los patrones espaciales urbanos futuros pueden proveer elementos en como nuestras ciudades pueden desarrollarse bajo variadas condiciones sociales, económicas y ambientales. Sin embargo, para (Itami, 1994) parte de los retos de modelar interacciones entre los procesos naturales y sociales es el hecho de que los procesos de estos sistemas resultan en complejos comportamientos espacio-temporales.

Desde finales de la década de los ochentas las aplicaciones de sistemas de cómputo en planeación urbana han cambiado dramáticamente. Los métodos de arriba-abajo fueron remplazados por los métodos de abajo-arriba. Lo cual ocurrió como consecuencia de la introducción de un nuevo paradigma basado en la complejidad, auto organización, caos y en los cambios en la tecnología de computación (Batty y Densham, 1996).

En estos nuevos modelos el sistema de comportamiento caótico es determinístico. Los pequeños cambios a micronivel pueden resultar en cambios dramáticos a macronivel (método de abajo-arriba). En otras palabras, los modelos basados en asumir que nada de lo que sucede en nuestro mundo es determinado por las reglas y sólo las reglas están abiertas a objetivos de entendimiento (Couclelis, 1997).

Uno de los ejemplos de estos nuevos conceptos y técnicas en la modelación de dinámicas urbanas incluyen a las autómatas celulares (CA). El estudio de las autómatas celulares se remonta a finales de la década de los 40s con la investigación desarrollada por Neumann y Ulgam (Engelen et al., 1997). Después de lentos progresos en la década de los 60s y 70s los CA gradualmente recibieron mayor atención en algunas disciplinas científicas, principalmente en física, matemáticas, ciencias computacionales y biología. Recientemente, el interés en CA entre científicos interesados en el análisis espacial ha crecido rápidamente y muchas nuevas aplicaciones se encuentran bajo desarrollo. Lo anterior debido a que los CA’s son conceptualmente más claros, más precisos, y más completos que los sistemas matemáticos convencionales y debido a que están basados en reglas de transición que son más simples que las complejas ecuaciones matemáticas, pero producen resultados que son más comprensibles. En este sentido se han establecido como una significativa y promisoria aplicación en la modelación de dinámicas urbanas y regionales. Importantes aportaciones en este campo incluye los modelos desarrollados por White y Engelen (White y Engelen, 1993, 1994, 1997; Engelen et al. 1995, 1997; White et al. 1997), así como por Clark (Clark et al. 1997; Clarke y Gaydos, 1998), y (Li y Yeh, 2000).

En el caso de México han existido algunos avances en el uso de modelos de simulación dinámica del crecimiento urbano. Peña y Fuentes, (2007) simularon los cambios en el uso del suelo de Ciudad Juárez, mediante el uso del programa Stella®. Los resultados del modelo permiten simular la demanda de suelo urbano por usos del suelo (comercial, industrial y residencial) en los próximos 10 a 20 años. El modelo puede ayudar a determinar la cantidad de suelo necesario y la distribución en los distintos usos del suelo en los próximos 20 años. Una limitante de esta técnica es que simula la cantidad de suelo necesario para cada uso del suelo en un determinado periodo de tiempo, pero al ser una modelación aespacial no se sabe en que parte de la ciudad se distribuirán. Por su parte, Suárez y Delgado (2007) modificaron la metodología propuesta por Landis y Reilly (2003) en su pronóstico del crecimiento urbano del

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estado de California en el año 2100. Los cuales construyeron un modelo de regresión logístico binomial que opera sobre una serie de variables económicas, de infraestructura y de relieve, cuyos resultados se interpretan como probabilidades de urbanización. Los resultados para la Ciudad de México revelan una expansión de la superficie urbana para el año 2020, según el escenario de entre 38 mil y 56 mil hectáreas. La principal conclusión se refiere a la necesidad de contar con modelo de administración pública metropolitana conjunta para controlar la forma de expansión y para regular los usos del suelo de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México. Aguilera (2002) publicó un libro en el cual introduce al lector al modelado de dinámicas urbanas con autómatas celulares y desarrolla un modelo computacional y el paquete que se realizó (Sistema de modelado de uso del suelo basado en autómatas celulares) para estudiar la forma experimental el autómata celular de White. Sin embargo, no intentó aplicar su modelo a ninguna ciudad específica.

III. La Rápida Expansión Urbana de la Ciudad de Chihuahua

La Zona Metropolitana de la Ciudad de Chihuahua (ZMCCH)2 ha mostrado un acelerado crecimiento demográfico que se ha traducido en un rápido proceso de urbanización. Por una parte, en tres décadas y media la población casi se triplicó, pasando de 277, 099 habitantes en 1970 a 713,613 en el año 2005. Sin embargo, dicho proceso en los últimos años muestra una tendencia hacia la estabilización. Lo anterior, se refleja en el comportamiento que han mostrado la tasa de crecimiento poblacional que ha pasado de 5.5% en 1970 a 1.6% en el año 2005. Este hecho, junto a otros componentes de la dinámica demográfica da elementos para considerar que la ciudad pasa por un proceso de transición demográfica (Fuentes, 2007). Por la otra parte, el crecimiento de la mancha urbana se aceleró sobre todo a partir de la década de los noventa. Durante el periodo 1980 a 1995 el ritmo de expansión de la mancha urbana fue del 48%. De la misma forma de 1980 al año 2005 la superficie urbana creció a más del doble, es decir pasó de 8,489 a 19,024 hectáreas (ver cuadro 1). En términos de la tasa de crecimiento de la mancha urbana estas se mantuvieron por arriba de la de la población.

La diferencia en la tasa de crecimiento de la mancha urbana y la población explica en gran medida el crecimiento expansivo de la mancha urbana. Lo que se manifiesta en una caída continua de la densidad de población, que pasó de 67.35 (hab./ha) en 1970 a 37.51 en el 2005.

Cuadro 1. Dinámica poblacional y superficie urbana, Chihuahua.

Año Población Tasa de

Crecimiento (%)

Superficie Urbana (ha)

Tasa de Crecimiento

(%)

Densidad de Población (hab/ha)

1960 150,430 1970 257,027 5.5 3,815.78 67.35 1980 385,603 3.9 8,489.16 7.9 45.42 1990 516,153 3.0 15,097.91 5.7 34.18 1995 613,722 3.0 16,515.04 0.9 37.16 2000 657,876 1.6 18,055.04 1.8 36.43 2005 713,613 1.4 19,024.07 1.5 37.51

Fuente: INEGI, Archivo histórico de localidades y Ciudades capitales, una visión histórico urbana.

2 La Zona Metropolitana de la Ciudad de Chihuahua esta formada por las localidades de Juan Aldama, Santa Eulalia y Chihuahua (SEDESOL-CONAPO-INEGI, 2007).

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En los últimos años el crecimiento urbano se generó en forma de anillos concéntricos en un primer momento para posteriormente expandirse sobre los principales ejes carreteros, sobre todo hacia el norte. Lo anterior se confirma con la forma que ha tomado la estructura urbana la que es más angosta en el eje oriente-poniente y alargada en el eje norte-sur (ver mapa 1).

Mapa 1 Dinámica de la mancha urbana y del centro de población de Chihuahua

Fuente: Elaboración propia El Colegio de la Frontera Norte, 2006 A nivel espacial se observa los cambios en la distribución de la población de la ciudad de Chihuahua mediante el uso de la densidad de población como indicador. En 1990 densidad de población de la ciudad en su conjunto fue de 34.18 habitantes/hectárea (hab./ha), las densidades más bajas (menos de 14 hab./ha) se ubican en el norte sobre la carretera a Ciudad Juárez, al poniente en los alrededores del aeropuerto y hacia el sur-oriente en la salida a al carretera a Cuauhtémoc. Las densidades bajas (17.4 a 49 hab./ha) se localizaron en el centro de la ciudad, el surponiente en dirección a la salida a la carretera a Delicias. Las densidades medias (46.8-78.2 hab./ha) y alta (78.9-123.7 hab./ha) se encontraban del centro hacia el norte y sur-poniente. Las áreas más densamente pobladas (135.9 a 204 hab./ha) se encontraban en las colonias que rodean al parque industrial saucito (mapa 2).

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Mapa 2. Densidad de población en Chihuahua, Chih. (1990)

Fuente: Elaboración propia con base a información del XI Censo de Población y Vivienda 1990 (INEGI). Para el año 2000, se observa con claridad el proceso de reacomodo poblacional que implica la pérdida de población de la zona central y la densificación en zonas alejadas del centro principal sobre todo en el extremo norte. La densidad de población promedio de la ciudad disminuyó, la cual llegó a ser 36.43 (hab./ha). Las áreas que mantienen una baja densidad (0 a 17 hab./ha) son las zonas residenciales localizadas al poniente, los extremos sur poniente y sur oriente. Los sectores de densidad media (48 a 77 hab./ha) se ubican alrededor del centro histórico, los cuales muestran una pérdida paulatina de población. El extremo norte es el que presenta con mayor claridad un incremento de la densidad de población producto de que en esa dirección se han dirigido los programas de vivienda popular. En dichas áreas habitacionales la densidad ha pasado de baja (0 a 17 hab./ha) a media (48-77 hab./ha) y alta (78-129 hab./ha) sobre todo en los fraccionamientos cercanos a la carretera que comunica a Chihuahua con Ciudad Juárez (mapa 3). De 1990 al año 2000 se observa que el centro de la ciudad está viviendo el típico proceso de expulsión de población hacia la periferia, característico de las ciudades que muestran un modelo de crecimiento extensivo de la superficie urbana tales como las de Estados Unidos y Australia.

7

Mapa 3. Densidad de población en Chihuahua, Chih. (2000)

Fuente: Elaboración propia con base a información del XII Censo de Población y Vivienda2000 (INEGI).

La ciudad enfrenta serios retos en términos del manejo del suelo urbano, lo cual preocupa a los gobiernos, los organismos municipales y estatales de planificación urbana y organizaciones de la sociedad civil. En este contexto, existen técnicas de modelación urbana como el modelo autómatas celulares que puede ser de gran utilidad para explorar los impactos espaciales de la forma urbana bajo los actuales patrones de crecimiento y como podría crecer si las reglas fueran cambiadas.

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IV. El Modelo SLEUTH

El modelo SLEUTH fue desarrollado como parte del proyecto Gigalopolis del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) en colaboración con el Departamento de Geografía de la Universidad de California en Santa Barbara (UCSB). Este es un producto que evolucionó del Modelo de Crecimiento Urbano de Clarke basado en autómatas celulares, de los modelos de elevación y de los modelos de cobertura del suelo aplicados al crecimiento urbano. El nombre del modelo hace referencia a los requerimientos de datos: Slope, Land cover, Exclusion, Urban, Transportation, Hillshade (Pendientes, Cobertura de suelo, Exclusión, Urbano, Transporte, Sombreado de colinas).

El funcionamiento básico del modelo consiste en un ciclo de crecimiento donde a partir de un conjunto de coeficientes, se aplican un conjunto de reglas de crecimiento que luego son comparadas con un conjunto de valores críticos a partir de los cuales se automodifican los coeficientes para generar un nuevo ciclo de crecimiento. La Predicción es un proceso más complejo que parte de un conjunto de condiciones iniciales relacionada al valor de los coeficientes e imágenes de entrada para aplicar repetidamente los ciclos de crecimiento hasta finalizar el proceso en la fecha deseada, tal como se muestra en el diagrama 1. La Simulación es una predicción inicializada a partir de un conjunto diferente de condiciones iniciales.

Diagrama 1. Flujo del proceso de predicción.

Fuente: USGS, Project Gigalopolis: Urban and Land Cover Modeling.

Las reglas de crecimiento del modelo combinan el crecimiento urbano inducido por cuatro fuentes principales: el crecimiento espontáneo, los nuevos centros de expansión, el crecimiento en el límite urbano y el influenciado por las vialidades. Los cuales, para cada caso, relaciona a alguno de cinco coeficientes: dispersión, breed, spread, slope, road gravity. En el siguiente cuadro (Oğuz, 2004:114) resume la relación entre los tipos de crecimiento y los coeficientes del modelo así como una descripción breve de la dinámica de crecimiento del mismo.

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Cuadro 2. Resumen de los tipos de crecimiento simulados por el modelo SLEUTH. Orden en el

Ciclo de Crecimiento

Tipo de Crecimiento

Coeficiente asociado Resumen

1 Espontáneo Dispersion Selección aleatoria de celdas que potencialmente formen un nuevo crecimiento

2 Nuevos centros de expansión Breed Centros urbanos en crecimiento a partir del

crecimiento espontáneo

3 En el límite urbano Spread Viejos o nuevos centros urbanos que

generan crecimiento adicional

4 Influenciado por las vialidades

Road-Gravity, Dispersion,

Breed

Celdas recién urbanizadas que expanden su crecimiento a través de las redes de transporte

En los cuatro ciclos

Resistencia a las pendientes Slope Efecto de la pendiente en la reducción de las

probabilidades de urbanización En los cuatro

ciclos Capa de exclusión

Definida por el usuario

Áreas especificadas por el usuario resistentes o excluidas del desarrollo

Fuente: Oğuz, Hakam (2004:114)

Los requerimientos de datos del modelo, son un conjunto de imágenes raster consistentes en cuanto a la extensión y el tamaño de los pixeles, que como ya se mencionó representen:

Las Pendientes que se derivan de un modelo digital de elevaciones expresadas en porcentajes. El valor de los pixeles es de 0 a 100 y a la derecha se representan en una escala monocromática de negro a blanco.

La Cobertura del Suelo, donde cada valor de pixel representa una clase única de uso del suelo. Donde se han representado como:

Urbano

Agrícola

No Utilizado

Cuerpos de Agua

10

Las áreas Excluidas, donde se representan todas las localizaciones con resistencia a la urbanización. Los pixeles pueden tomar valores de 0 a 100, correspondiendo el mínimo a las áreas sin restricciones a la urbanización y el máximo a la exclusión de las áreas imposibles de ser urbanizadas. Los valores intermedios representan una escala de resistencia a la urbanización.

0 Sin restricciones

75 Superior a la cota de dotación de servicios

102 Cuerpos de Agua

103 Aeropuerto

Las Áreas Urbanas, es una representación de las áreas urbanizadas y puede tomar valores de 0 a 255, donde el 0 representa lo no-urbano y el resto de los valores a lo urbano.

La Red de Transporte, es representada con pixeles que expresan una ponderación de la misma en función de su importancia en el proceso de urbanización, en nuestro caso los pixeles han tomado valores de 4,2,1 y 0 asignándole 4 a las vialidades regionales, 2 a las primarias y 1 a las secundarias.

1 Menor Ponderación

2

4 Mayor Ponderación

El Sombreado de Colinas (hillshade), es utilizado sólo para dar contexto espacial tri-dimensional al resto de los datos del modelo.

11

El área de implementación del modelo es la Zona Metropolitana de la Ciudad de Chihuahua (ZMCC) que considera a las manchas urbanas de Juan Aldama, Santa Eulalia y Chihuahua en los municipios de Aldama, Aquiles Serdán y Chihuahua, en donde Chihuahua es el municipio central y los otros se incorporan al área metropolitana con base en el criterio de planeación y política urbana (SEDESOL-CONAPO-INEGI, 2007). El Área metropolitana de Chihuahua en términos de su población aún es considerada intermedia (de 500,000 a 1,000,000 de habitantes) pues al 2005 alcanzó los 784,882 con una aportación de poco más de 96.6% de su municipio central, y con una dinámica de crecimiento (2.1%) ligeramente por encima de las de su grupo (2.0%) el más dinámico entre 2000 y 2005. La extensión física del área es relativamente pequeña y la mayor distancia entre las áreas es de apenas 12.8 Km, aunque las áreas exteriores no tienen conectividad directa entre sí. No obstante, la dinámica reciente de las superficies urbanas han mostrado una tendencia a la conurbación, como se puede apreciar en el siguiente mapa.

Mapa 5. Dinámica del crecimiento urbano reciente de la ZMCCH.

Fuente: Elaboración propia, Clase Urbana insumos del modelo.

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El patrón de crecimiento urbano mostrado en el mapa 5 da cuenta de que el núcleo urbano de 1973 sólo era notable en la ciudad de Chihuahua, que ya para 1986 sufrió una importante expansión con rumbo noroeste, fundamentalmente siguiendo los ejes carreteros de que la conectan con Ciudad Juárez y Cuauhtemoc y el surgimiento de núcleos urbanos alejados de la urbanización principal. Para 1992, la ciudad sufrió una de sus expansiones más notables con un acentuado patrón hacia el norte de la ciudad y donde ya comienzan a ser notable la conformación de la zona metropolitana de la ciudad de Chihuahua. Hacia el año 2002, se continúa con el patrón de crecimiento norte aunque con una ocupación importante al sur de la ciudad, se consolidan además las dos áreas urbanas mencionadas. Para 2008, disminuye la velocidad de la expansión urbana pero es notable nuevamente el surgimiento de núcleos urbanos relativamente alejados del área urbana y sin conexiones viales de importancia al este de Chihuahua y otros altamente asociados a la estructura vial en particular en las carreteras a Ciudad Juárez y a Aldama.

Los insumos esenciales de imágenes para el modelo tienen dos fuentes fundamentales la primera es el modelo digital de elevaciones (MDE) y la segunda son las imágenes satelitales. En el caso del MDE se utilizó el disponible en la página del Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI) en la sección de Contínuo de Elevaciones Mexicano como parte de las descargas gratuitas, escala 1:50:000. A partir del mismo y utilizando las herramientas del módulo de análisis espacial del Software ArcGis, se construyó la imagen de las pendientes calculadas en porcentajes y los sombreados de colinas, ya presentados como parte de los requerimientos de datos del modelo.

Las otras imágenes requeridas por el modelo se refieren a cobertura del suelo, usos urbanos, carreteras y exclusión, en el caso de las tres primeras son necesarias al menos cuatro que cubran el período de estudio que se utilizarán en la fase de calibración como puntos de control para verificar el ajuste de los parámetros del modelo. En su generación, se utilizaron técnicas de percepción remota a partir de imágenes Landsat de los años: 1973, 1986, 1992, 2002 y 2008, que por tener características diferentes en términos de resolución espacial y espectral fue necesario hacer un ajuste para adecuarlas a los requerimientos del modelo.

Cuadro 3. Resumen de las características de las imágenes utilizadas.

Insumo SLEUTH Fuente de datos Tipo Fecha Resolución

(metros) No. De bandas

Land use/land cover Urban Roads*

USGS USGS USGS USGS USGS

L5 MSS L5 MSS L5 MSS L7 ETM+ L7 ETM+

06/02/1973 04/18/1986 04/10/1992 03/05/2002 09/06/2008

60 60 60 30 30

4 4 4 9 9

Slope, Hillshade INEGI Modelo

Digital de Elevaciones

0.00027777778 1

Excluded INEGI

Curvas de Nivel

* Combinada con información vectorial del INEGI.

En la preparación y clasificación espectral de las imágenes satelitales se utilizó el software ENVI. A partir de las imágenes en primer término se seleccionó sólo el área de interés para el estudio y luego se procedió a la Clasificación Supervisada de las imágenes utilizando el método conocido como Support Vector Machine que se considera un buen algoritmo cuando se dispone de datos complejos o con “ruido”. Este algoritmo pertenece al grupo de clasificación

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supervisada, que supone la definición de “áreas de entrenamiento” donde el operador conoce anticipadamente cual debe ser el resultado de la clasificación y delimita en ellas áreas las clases a utilizar por el algoritmo, su funcionamiento supone la construcción de una firma espectral de las áreas delimitadas y la comparación de cada uno de los pixeles de la imagen con las referidas firmas a partir de las cuales generar una decisión sobre el grupo de pertenencia del pixel analizado.

En el siguiente gráfico se presentan las firmas espectrales generadas en el caso de Chihuahua utilizando la imagen Landsat 2002 para las clases Urbana (izquierda) y Agrícola (derecha), en los gráficos se han representado las respuestas obtenidas para cada una de las nueve bandas del espectro electromagnético de que se compone la imagen. Como se puede apreciar la respuesta urbana es más amplia y menos variable que la agrícola. Esto se debe a que la mancha urbana es detectada como una gran superficie más homogénea donde se tiene cobertura por asfalto, concreto y el material del techo de las viviendas. En el promedio y dentro del campo visual del espectro tienden a ser similares ya que la diferencia de la reflectancia entre estas superficies no es tan marcada. En el caso de la cobertura agrícola se tienen unidades o parcelas muy bien delimitadas con firmas espectrales muy bien definidas para los diferentes estatus del suelo y de la vegetación. Por ejemplo, suelo desnudo seco y suelo desnudo seco, suelo en reposo con malezas, diferentes cultivos (maíz, algodón, avena, alfalfa, etc.) y diferentes estatus fisiológicos de las plantas (germinación, planta en pleno desarrollo –muy verde- y plantas por cosecharse (secas).

Gráfico 1. Firmas espectrales Urbana (izquierda) y Agrícola (derecha) utilizando la imagen Landsat 2002 especificada.

Fuente: Elaboración propia.

Los resultados de la clasificación para las clases consideradas (Urbano, Agrícola, Espacios desocupados, Cuerpos de Agua) se muestran en la siguiente gráfica, a la derecha se presenta la composición (RGB o bandas 4,3,2) de la imagen Landsat 2002 y a la derecha los resultados de la clasificación, existiendo una correspondencia espacial entre ambas. En ella se puede apreciar a las áreas urbanas representadas en rojo a la derecha y donde es posible apreciar como al norte de la ciudad existen espacios intra-urbanos desocupados identificados como tal (en azul) y áreas con cobertura vegetal que en la imagen aparecen en rojo y que se han clasificado como tales y representadas en verde en la imagen clasificada. En la clasificación se puede apreciar a la derecha de la imagen una extensa área agrícola que esta suficientemente diferenciada de las áreas desocupadas en lo fundamental por la diferencia entre la cobertura vegetal inducida (agricultura) y su entorno. Finalmente, abajo a la izquierda se aprecia como los cuerpos de agua también son clasificados y se representan en amarillo en la imagen clasificada.

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Gráfico 2. Composición RGB (bandas 4,3,2) de la imagen Landsat 2002 y su Clasificación.

Fuente: Elaboración propia

V. Modelación del Crecimiento Urbano de la Ciudad de Chihuahua

La aplicación del modelo SLEUTH parte de un proceso de calibración en el cual la manipulación de los coeficientes permite generar la mejor aproximación al área urbana actual. Esta calibración se genera en tres fases sucesivas: Coarse, Fine y Final (gruesa, fina y final); para ello se utiliza una simulación de Montecarlo donde los valores iniciales de los coeficientes en la fase Coarse se les permite oscilar entre 0 y 100 y se establece un incremento para la generación de los coeficientes de la siguiente iteración. Cada iteración es repetida un número predeterminado de veces y de entre ellas se selecciona la de mejor ajuste para ese valor de los coeficientes, para luego seleccionar los límites del valor de los coeficientes que será utilizado en la siguiente fase.

Las medidas de ajuste a considerar son cuatro (Clarke et. al., 1996), tres de ellas basadas en el coeficiente r2 que en su caso miden el ajuste entre: el área urbana actual y su predicción, el límite urbano actual y su predicción, y el número de clusters y su predicción. La cuarta medida es el Índice de Forma de Lee-Sallee que es una medida del ajuste espacial entre el modelo y el área urbana para los años de control, su valor resulta de dividir el área de la intersección entre el área de la unión de los resultados de la predicción y el área urbana. Sus valores, al igual que el r2, fluctúan entre cero y uno, representando la cercanía a uno el mejor ajuste.

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Los resultados del modelo, en virtud de lo dinámico que pueden ser los factores del proceso de crecimiento urbano y que en el mismo sólo se controla a algunos de ellos, condicionan a que su interpretación sea en términos de probabilidades. En el mapa 6 de resultados, se representan la base urbana de la predicción y en una escala de colores las probabilidades de ser urbanos de los espacios o con posibilidades de urbanización.

Mapa 6. Simulación del crecimiento urbano al año 2030 ZMCCH.

Fuente: Elaboración propia con base en resultados del modelo SLEUTH.

Los resultados de la simulación al 2030, muestran que el crecimiento de la Zona Metropolitana de la Ciudad de Chihuahua (ZMCCH) generada por el modelo sigue la tendencia general del crecimiento urbano de los últimos 35 años (mostrada en el Mapa 6). De la cual se han reproducido aquí solo las estadísticas del centro medio y la dispersión del área urbana y que muestran un desplazamiento de la mancha urbana hacia el norte y hacia el oriente con un mayor dominio al oriente hacia finales del período. En términos de la dispersión de la mancha urbana también se mantiene el patrón detectado en los últimos años, una expansión de la mancha urbana con fuerzas dominantes el oriente. Otro de los elementos significativos es la fuerte correlación del crecimiento con la estructura vial regional, en particular es muy notable la atracción entre los centros urbanos de Chihuahua y Aldama y menor medida el crecimiento sobre la carretera a Ciudad Juárez al Noroeste y a Ciudad Delicias al Sureste. Entre los otros factores del crecimiento urbano como parte de los resultados del modelo destaca el crecimiento

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al oriente del centro urbano de Chihuahua, donde para 2008 como se comentó anteriormente, se había detectado el surgimiento de núcleos urbanos relativamente alejados del área urbana y sin conexiones viales, que consideramos la fuente de la expansión urbana en la zona. Finalmente, un elemento a tomar en cuenta como ejercicio de planeación se relaciona al crecimiento al suroeste de la ciudad de Chihuahua, dada la cercanía del mismo con las Presas Chihuahua, El Rejón y Chuviscar y con el río Chuviscar su mecanismo para el control de excedentes.

Mapa 7. Simulación del crecimiento urbano y plazos del Programa de Desarrollo Urbano.


Las relaciones entre los resultados de la simulación al 2030 y los plazos de crecimiento urbano del Programa de Desarrollo Urbano vigente para la ciudad, podemos observar como prácticamente se ha ocupado la totalidad de las áreas destinadas al corto plazo. En cuanto a las áreas a ocuparse a mediano y largo plazo los resultados indican un alejamiento de ese

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objetivo pues el modelo indica que sólo se ocuparán el 67% del mediano plazo y el 57% del largo plazo. Espacialmente, las reservas al norte de la ciudad tienen muy baja tasa de ocupación, al igual que grandes espacios no urbanizados al norte de la carretera a Aldama cercano al aeropuerto de Chihuahua y al sureste cercano a la carretera a Ciudad Delicias. Lo preocupante de este comportamiento es que gran parte del crecimiento se da entre el límite de los plazos de crecimiento y el límite del centro de población, un área prevista como de protección ecológica a lo que se suma el crecimiento fuera de los límites del centro de población.

VI. Los Escenarios del Crecimiento Urbano de la Ciudad de Chihuahua

El modelo brinda como herramienta de planeación urbana la posibilidad de analizar escenarios alternativos mediante la variación de alguna(s) de las condiciones iniciales del modelo: los valores iniciales de los coeficientes, la base urbana o alguna de las imágenes de entrada del modelo (diagrama 1). En este ejercicio se han considerado dos escenarios: el primero, evalúa el impacto del proyecto de estructura vial planteado en el Programa de Desarrollo Urbano vigente (Construcción de vialidades); el segundo, se centra en los impactos urbanos de limitar totalmente el crecimiento en la zona agrícola de la ZMCCH (Protección Ambiental).

Para la evaluación del impacto de vialidades a futuro se consideró que las propuestas del Plan de Desarrollo Urbano de 1999, actualizado en 2001 y aún vigente en el municipio de Chihuahua se concretaran para el año 2012. Basado en ello se generó un archivo raster que la información de las vialidades propuestas que se incorporó a las imágenes de entrada del modelo, de modo que cuando la simulación alcanzara el año 2012 se comienza a utilizar la estructura vial generada para ese año en lugar de la de 2008 la última disponible.

Mapa 8. Archivos de escenarios de Construcción de Vialidades y de Protección Ambiental.

Fuente: Elaboración propia.

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En el caso de la zona agrícola el escenario se fundamentó en la protección ambiental dado que el crecimiento reciente de la ciudad se ha dirigido a las zonas agrícolas y las mismas pueden considerarse como un recurso estratégico para la ZMCCH que es necesario preservar a futuro. En este caso el mecanismo de operación del escenario fue la transformación del raster de áreas excluidas, al que se le agregó la zona agrícola con un valor de 50 para frenar en ella la posibilidad de urbanización. En la generación de la zona agrícola del área metropolitana, se determinó que formarían parte de la misma aquellas áreas detectadas como tal en el proceso de clasificación por más de un año de los analizados y que formaran parte de un conglomerado de áreas.

Los resultados del escenario para medir el impacto de la construcción de vialidades en general índica un ligero incremento de las probabilidades de urbanización y de la tasa de crecimiento de la mancha urbana. En el Mapa 9, se muestran los cambios en las probabilidades de urbanización entre el escenario base y el analizado, en el se puede observar como los incrementos en las probabilidades están asociados a las vialidades propuestas que conectan la zona norte de la ciudad con la carretera a Aldama a la altura del aeropuerto de Chihuahua. Otros cambios aunque de menor importancia se ubican al sur de la mancha urbana de Chihuahua en varios segmentos de la conexión propuesta entre la carretera a Cuauhtemoc y a Delicias y uno más al suroeste de la mancha urbana de Chihuahua justo al Norte de la Presa Chihuahua. El resto de los cambios son marginales y se producen en los límites de la urbanización probable descrita para la ZMCCH. Finalmente, se quiere hacer notar que estos cambios refuerzan el desplazamiento al Noroeste de la Mancha Urbana de la ciudad generado en el escenario base y que la dirección del mismo es con rumbo a la zona agrícola del área metropolitana.

Los resultados del escenario para medir el impacto de la protección ambiental de la zona agrícola de la ZMCCH en general índica una fuerte disminución de las probabilidades de urbanización y de la tasa de crecimiento de la mancha urbana. En el Mapa 10, se muestran los cambios en las probabilidades de urbanización entre el escenario base y el analizado, en el se puede observar como disminuye la probabilidad de urbanización en la zona agrícola en especial la ubicada en la carrera a Aldama y en los alrededores de la misma, también pueden observarse incrementos al norte de Chihuahua sobre la carretera a Ciudad Juárez.

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Mapa 9. Cambios en las Probabilidades de urbanización. Comparación del Escenario Base y el de Construcción de Vialidades.

.


20

Mapa 10. Cambios en las Probabilidades de urbanización. Comparación del Escenario Base y el de Protección Ambiental.


21

Los escenarios en general tienen un impacto en el comportamiento de la dinámica urbana pues tal como se mostró, la construcción de vialidades genera un incremento de las probabilidades de urbanización. No obstante, las mayores diferencias se ubican en las áreas con menores probabilidades de urbanización y de manera conjunta las mismas apenas sobrepasan las 1900 ha. (ver gráfica 3). En el caso del escenario de protección ambiental genera una disminución de la demanda de suelo, en particular este es un escenario altamente restrictivo y sobre todo en áreas con las más altas probabilidades de urbanización donde en el segmento de entre 90 y 100% de probabilidad reduce la demanda de 2,500 ha y de manera conjunta la disminución es de casi 2,900 ha. En conjunto, podemos apreciar como las acciones que tomamos tienen un impacto diferenciado en el comportamiento de la dinámica del crecimiento urbano.

Gráfico 3. Cambios en las necesidades de suelo para urbanización por segmento de probabilidad.

-3,000

-2,500

-2,000

-1,500

-1,000

-500

-

500

1,000

0 - 10 % Prob. Urb.

10 - 20 % Prob. Urb.

20 - 30 % Prob. Urb.

30 - 40 % Prob. Urb.

40 - 50 % Prob. Urb.

50 - 60 % Prob. Urb.

60 - 70 % Prob. Urb.

70 - 80 % Prob. Urb.

80 - 90 % Prob. Urb.

90 - 100 % Prob. Urb.

Hec

táre

as

Protección Ambiental Construcción de Vialiades


En cuanto al impacto sobre la tasa de crecimiento del área urbana, la comparación de los escenarios considerados en términos de sus diferencias con el modelo base nos muestra como en el caso de la construcción de vialidades el impacto es presionar al crecimiento de la misma a una tasa creciente a lo largo del período analizado. En el caso de la protección ambiental el impacto inicial es una disminución de la misma al inicio del período y que va disminuyendo hacia el final e inclusive es mayor para los años finales del período.

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Gráfico 4. Tasa de Crecimiento Urbano AM Chihuahua, Diferencial respeto al Escenario Base.

-0.90

-0.80

-0.70

-0.60

-0.50

-0.40

-0.30

-0.20

-0.10

0.00

0.10

0.20

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2022

2023

2024

2025

2026

2027

2028

2029

2030

Año

Tasa

de

Cre

cim

ient

o

Protección AmbientalConstrucción de Vialiades


En general, la aplicación de la técnica de modelación del crecimiento urbano como es el caso del modelo celular autómata para el caso de la ZMCCH demuestra el poder de la misma para poder instrumentar políticas de manejo del suelo urbano. Entre las posibles aplicaciones para el diseño de políticas públicas incluyen analizar el impacto del establecimiento planeado de un núcleo urbano, evaluar el impacto de la adopción de políticas de zonificación del territorio, orientar el crecimiento dirigido por la demanda de agua, etc.

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VII. Conclusiones

El modelo de autómatas celulares es una herramienta muy prometedora del modelado urbano, ya que permite desde una aproximación de abajo hacia arriba, fundamentar y diseñar modelos que incluyen procesos de sistemas complejos sobre una base matemáticamente sencilla (Aguilera, 2002). En el contexto, mexicano existen muy pocos avances en esta dirección en el desarrollo de este tipo de herramientas de planeación urbana. Además, son contadas las aplicaciones de autómatas celulares a ciudades específicas.

En el caso de la ZMCCH la aplicación de autómatas celulares para simular la dinámica del crecimiento urbano al año 2030, muestra que el modelo de crecimiento de la ZMCCH sigue la tendencia general del crecimiento urbano de los últimos 35 años. En términos de la dispersión de la mancha urbana también se mantiene el patrón mostrado en los últimos años, una expansión de la mancha urbana con fuerzas dominantes el este. Otros de los elementos significativos es la fuerte correlación del crecimiento con la estructura vial regional y la atracción entre los centros urbanos de Chihuahua y Aldama y menor medida el crecimiento sobre la carretera a Ciudad Juárez al noroeste y a Delicias al sureste.

Entre los otros factores del crecimiento urbano como parte de los resultados del modelo destaca el crecimiento al este del centro urbano de Chihuahua, donde para 2008 como se comentó anteriormente, se había detectado el surgimiento de núcleos urbanos relativamente alejados del área urbana y sin conexiones viales, que consideramos la fuente de la expansión urbana en la zona. Otro elemento a tomar en cuenta como ejercicio de planeación se relaciona al crecimiento al Suroeste de la ciudad de Chihuahua, dada la cercanía del mismo con las Presas Chihuahua, El Rejón y Chuviscar y con el río Chuviscar su mecanismo para el control de excedentes.

El uso del modelo celular autómata permite la generación de escenarios alternos con los que se puede prever el impacto de determinadas políticas urbanas. En el caso de la ZMCCH un primer escenario a evaluar fue el impacto de la construcción de nuevas vialidades. Los resultados muestran un ligero incremento de las probabilidades de urbanización y de la tasa de crecimiento de la mancha urbana. Por su parte, el escenario para medir el impacto de la protección ambiental de la zona agrícola de la ZMCCH, muestra una fuerte disminución de las probabilidades de urbanización y de la tasa de crecimiento de la mancha urbana.

Entre las posibilidades de la aplicación como herramienta para la planeación urbana destacan las posibilidades de analizar la influencia en la dinámica urbana de núcleos urbanos, modelar los impactos en el crecimiento del establecimiento de políticas de ordenamiento y zonificación, las posibilidades para simular la orientación del crecimiento urbano dirigido por la disponibilidad de agua, por la dinámica de los centros de empleo industrial o por criterios de protección ambiental.

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1

PROCESAMIENTO DE IMÁGENES SATELITALES EN LA CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA MEDIA Y BAJA DEL CATATUMBO

Thomas Edison Guerrero Barbosa Universidad del Norte, Km 5 Vía a Puerto Colombia. Barranquilla - Colombia

[email protected] [email protected]

Introducción

Este estudio converge a la caracterización geomorfológica y de cobertura vegetal de la cuenca media y baja del Catatumbo ubicada en el Departamento Norte de Santander de Colombia, utilizando software e imágenes satelitales de sensores remotos para observar a través de los años la intervención del hombre en la misma. Es por ello que se plantea la utilización de herramientas tecnológicas como lo son las imágenes Landsat y los software ENVI 4.1 y Arc View 3.2 para hacer la caracterización de la hoya hidrológica, y realizar un balance hídrico buscando finalmente establecer la relación que tienen la variación de los caudales del sistema hídrico con la intervención del hombre en la cuenca. Antecedentes El río Catatumbo es uno de los sistemas acuáticos naturales de la región que ha sufrido mayor deterioro en las últimas décadas dado que está sometido a una intensa presión a causa del crecimiento de la población en las zonas de influencia y al desarrollo de diversas actividades humanas aledañas al mismo. La fragmentación y destrucción parcial o total de los ambientes naturales y, en consecuencia, de su flora y fauna, es una resultante no deseada del desarrollo del hombre. A su vez, la importancia de conservar ambientes naturales cerca de zonas urbanas radica en su función como áreas para actividades recreativas y educativas, y por el valor económico que tienen algunas especies para los pobladores locales. La recuperación conservación y/o manejo racional de la cuenca implica, en primera instancia, un proceso de identificación de prioridades para lo cual el conocimiento y la descripción de la situación actual son necesarios. En la presente década, el uso de imágenes satelitales y Sistemas de Información Geográfica (SIG) para el estudio del medio ambiente ha ganado definitivo prestigio como aplicación computacional para el manejo de la información. Las imágenes de percepción remota permiten obtener información actualizada sobre amplias áreas geográficas. Estos datos constituyen un aporte fundamental a diversas áreas de ingeniería ya que permiten discernir patrones y medir procesos a una escala grande en forma directa, en lugar de inducirlo mediante mediciones a escala local. Esta información ofrece una alternativa valiosa para estudio sobre las características superficiales del terreno, como son descripción del patrón de uso de tierra (coberturas vegetales). En la actualidad en el Departamento Norte de Santander no existen estudios que evalúen las consecuencias de la intervención del hombre en el comportamiento de las cuencas


2

hidrológicas, por lo tanto no se tienen bases que permitan plantear soluciones para la conservación de los cuerpos de agua presentes en dicha región. Metodología La metodología tendrá los siguientes pasos a seguir: Estudio del software a utilizar; Recopilación de la información necesaria relacionada con el lugar de investigación que el IDEAM (Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales) e IGAC (Instituto Geográfico Agustín Codazzi) tiene a su disposición; Se digitalizará la información adquirida anteriormente, siguiendo cada uno de los pasos requeridos para la transformación de los datos; Se realizará un mapa de cobertura vegetal de la región en estudio; Obtención, verificación y comparación de los resultados; Conclusiones de la investigación. La extracción de la información se puede realizar de dos formas: interpretación visual e interpretación digital (Chuvieco, 1996). Para la realización del siguiente trabajo se realizó una interpretación de tipo visual. El análisis visual tiene ventajas sobre el digital cuando se trata de evaluar áreas de gran heterogeneidad, mientras el análisis digital permite llevar a cabo operaciones más complejas en forma rápida y precisa. La profundización del estudio se realizó teniendo en cuenta el detalle y calidad de la información recolectada de la zona. La caracterización geomorfológica se elaboró empleando un Modelo de Elevación Digital (Caicedo y García, 2005:231) de la zona de estudio en el software Arc View 3.2. Los mapas de coberturas vegetales se crearon en el software ENVI 4.1 a partir de imágenes satelitales. Las imágenes satelitales se descargaron gratuitamente de Internet. El balance hídrico se procesó con registros históricos del IDEAM. Además el cálculo de la evapotranspiración se estableció por el método de Thornthwaite (Thornthwaite, 1989:89), mientras que la infiltración se calibró como un porcentaje de la precipitación. Resultados

Delineación de la Cuenca Hidrológica sobre la Imagen Landsat


3

Mapas de coberturas A continuación se presentan los mapas de coberturas vegetales generados a partir de los procedimientos anteriormente descritos: Tipos de coberturas

Figura 1. Mapa de cobertura 1985


4




5




6

VARIACION DE COBERTURAS

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004

Tiempo (años)

Áre

a (m

2)

Bosque PrimarioBosque SecundarioCultivosAguaÁrboles Transitorios

Gráfico 1. Variación de las coberturas vegetales a través de los años

1985

1989

1991

2000

2002 BOSQUE PRIMARIO

563.352

730.602

742.410

518.670

395.604

BOSQUE SECUNDARIO

1.068.714

803.404

813.009

1.055.887

1.092.773

CULTIVOS

440.114

554.349

538.069

341.471

510.932

AGUA

45.178

29.003

23.870

10.120

9.398

ÁRBOLES TRANSITORIOS

0

0

0

137.233

108.651

Cuadro 1. Áreas de coberturas vegetales (m²) según el año.


7

Balance hídrico y calibración

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

350,00

400,00

1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998

Tiempo (años)

Prec

ipita

ción

(mm

)

CAUDALES ESTIMADOSCAUDALES IDEAM

R² = 0,8547

VARIACIÓN DE CAUDALES

Gráfico 2. Variación de los caudales (ESTIMADOS vs IDEAM) a través de los años

PRECIPITACIONES CUENCA DEL PAMPLONITA

0

500

1000

1500

2000

2500

1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002

Tiempo (años)

Prec

ipita

ción

(mm

)

Don JuanaManzanarezIser PamplonaLa EsperanzaApto Cam Daza

Gráfico 3. Precipitaciones Cuenca del Pamplonita


8

PRECIPITACIONES CUENCA MEDIA Y BAJA DEL CATATUMBO

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002

Tiempo (años)

Prec

ipita

ción

(mm

)

Pto BarcoOruHacharira

Gráfico 4. Precipitaciones de la Cuenca media y baja del Catatumbo

PRECIPITACIÓN MEDIA ANUAL CUENCA MEDIA Y BAJA DEL CATATUMBO

0,00

1000,00

2000,00

3000,00

4000,00

5000,00

6000,00

7000,00

1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004

Tiempo (años)

Prec

ipita

ción

(mm

)

Gráfico 5. Precipitación media anual de la Cuenca media y baja del Catatumbo


9

Discusión El grado de deforestación que presenta la cuenca es apreciable, con la implementación de nueva vegetación se ha reducido en gran parte la cobertura de bosque nativo o primario, desde el año de 1985 hasta el año 2002 ha disminuido este tipo de cobertura en un 29.78%, mientras que los árboles transitorios desde el año de 1991 hasta 2002 han aumentado en un 19.28% respecto al bosque primario, además la rotación de coberturas es considerable; siendo las anteriores unas posibles causas de la disminución de la precipitación media de la región, viéndose afectado el recurso hídrico de la cuenca. La evapotranspiración potencial media anual calculada por el método de Thornthwaite arrojó unos resultados que varían desde 136.7 (mm) hasta 174.7 (mm) con una media de 154 (mm); Estos valores no presentan una variación significativa debido a que la temperatura fluctúa entre 25.1 y 29.8 ºC. La precipitación media anual de la cuenca va disminuyendo a través de los años, la estación que presenta esta tendencia es Hacharirá la cual con un área de 71150.4 m² abarca el 74% de la totalidad de la cuenca, este cambio en la precipitación se presume pudo estar afectado por el cambio de las coberturas vegetales. Se aprecia un descenso considerable de la precipitación en el año 1997, igualmente se corrobora dicha tendencia en estaciones pluviométricas de otras cuencas (Pamplonita) afectando notablemente los caudales registrados en estaciones limnigráficas en dicho periodo. El parámetro adoptado para la calibración del balance hídrico fue la infiltración, la cual se tomó como un porcentaje de la precipitación, este valor en porcentaje para la correlación obtenida fue de 0.2876, dicha constante se puede tomar como un valor medio para la cuenca y ser utilizada en proyectos que donde se utilicen datos anuales para la zona en estudio. Conclusiones El software ENVI 4.1 es una herramienta que permite obtener información a partir de imágenes satelitales de lugares en los cuales se dificulta realizar una inspección visual. El procesamiento de modelos de elevación digital (DEM) permite la caracterización de las condiciones geomorfológicos de la zona; herramienta con la cual se puede determinar el área de la cuenca en estudio, entre otros. La correlación obtenida entre los caudales medios anuales calculados y los suministrados por el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) fue de 0.8547 con lo cual se puede concluir que se consiguió un buen ajuste. La disminución de coberturas vegetales como bosque primario debido a la reforestación pudo haber influido en la disminución de los caudales de la cuenca media y baja del Catatumbo, con lo cual se puede observar una relación inversamente proporcional entre al grado de deforestación y los caudales de la cuenca. Mientras tanto la cobertura de bosque secundario ha aumentado notablemente y los cultivos han tenido una tendencia de equilibrio. Igualmente es evidente el aumento de los arboles transitorios.


10

Bibliografía

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1

MAPOTECA DIGITAL. UN SERVICIO PARA LA INFORMATIZACIÓN DE LA SOCIEDAD

Y LA TOMA DE DECISIONES.

*MSc. Ana Elena Lambert Hernández.

*Ribot, M., *Jiménez, E., **Carmona, F., *Barrié,

*A.J., de la Colina, A., *Molina, B.,

*Mosquera, C., *Lorenzo C.,

*Fernández, D., *Budiño E.,

*Piedra, F., *Tamarit, I.,

*Goodridge, L., *Díaz, L,

*Toledo, M., *Palet, M.,

*Novua, O., *Rodríguez, P.M.,

*Mendes, S., *Valera, Y.,

*Hernández, Y., ***Carrillo, D. J.,

*Castelo, D., **Álvarez, I.

*Abrahan, A.M, *Martinez, C.

*Institución: Instituto de Geografía Tropical.

Dirección postal: Apartado 4017.

Calle F, esquina a 13, Vedado, Ciudad de La Habana.

Organismo: CITMA. País: Cuba.

Teléfono: (537) 8324295; 8322035.

e-mail: [email protected]

**Institución: CITMATEL.

Dirección: Calle 47 s/n entre 18A y 20.

Playa, Ciudad de La Habana.

Teléfono: 204 3600. Email: [email protected]

***Institución: Instituto de Geología y Paleontología (IGP).

Dirección: Vía Blanca e/Línea del Ferrocarril

y Calzada de Güines,

San Miguel del Padrón, Ciudad de la Habana, Cuba.

Teléfono: (537)99 5790/98 6111. Email: Fax: (537)333833


2

INTRODUCCIÓN

Los países de Iberoamérica, al igual que el resto del mundo, enfrentan retos nacionales

cuya solución se soporta, cada vez más, en la aplicación de las Tecnologías de la

Información y las Comunicaciones. Por otra parte, la importancia de la componente

geoespacial en la sociedad es reconocida universalmente al afirmarse que entre el 80%

y el 90 % de toda la información involucrada en la toma de decisiones de los gobiernos,

es georeferenciada. Así mismo, recientes reportes analizan la incidencia de la

información geográfica para el enfrentamiento de los grandes retos que hoy tiene la

humanidad. Entre los campos donde la tecnología espacial puede ser particularmente

útil, se destaca el reto ante problemas ambientales, incluyendo desastres naturales y el

uso de recursos.

Como parte de la evolución de las Tecnologías de Información y las Comunicaciones,

ha emergido un tipo particular de Infraestructuras de Información, conocida como

Infraestructura de Datos Espaciales (IDE), distinción que se hace necesaria por la

complejidad que le confiere su naturaleza geoespacial. Las IDEs son también el

resultado de la evolución de los Sistemas de Información Geográfica (SIG); los cuales,

desde su surgimiento en la década de los 60 se orientaban a proyectos y se limitaban al

trabajo aislado en una computadora; al ir incrementando la distribución de la

información en entornos multiusuarios, primero a nivel departamental, corporativo, hasta

llegar al gran reto de compartir la información geográfica a nivel de toda la sociedad

(Delgado, 2005).

En los últimos años en nuestro país se está realizando importantes esfuerzos en el

proceso de informatización de la sociedad. Dentro del mismo está desarrollando la

Infraestructura de Datos Espaciales de la República de Cuba (IDERC), tarea

coordinada por la Oficina Nacional de Hidrografía y Geodesia (ONHG) del Ministerio de

las Fuerzas Armadas Revolucionarias (MINFAR) y por el Ministerio de la Informática y

las Comunicaciones (MIC).


3

Por lo anteriormente expuesto, la implementación de este Sistema Gestor de

Información Geográfica Temática Georreferenciada (Mapoteca Digital) se corresponde

con los objetivos e intereses generales y específicos del proceso de informatización de

la sociedad cubana y del Programa Ramal del Desarrollo de la Red de la Ciencia en

Cuba. http://www.redciencia.cu/

La Mapoteca Digital se hospeda en el portal

de la Red de la Ciencia (Fig.1). Esta se inicia

como un visualizador de mapas temáticos,

(Fig.2) en la que su búsqueda puede ser a

través de sus metadatos.

Fig.2 Visualizador de mapas Mapoteca Digital

Fig.1 Portal de la Red de la Ciencia

Estos mapas son resultados de

investigaciones desarrolladas en el

Instituto de Geografía Tropical de

Cuba y otras instituciones del país.

Además constituyen no sólo un arsenal de recopilación de conocimientos

geográficos, sino también un medio efectivo para su divulgación y el auge de la

cultura integral general; al poner a disposición de todos los usuarios de la red datos

geográficos de interés de Cuba y del resto del mundo.

La implementación de un Servicio de Información Geográfica Temática

Georreferenciada, está compuesta por cinco partes estrechamente interrelacionadas:

los actores, los datos, tecnología, las políticas y los estándares.


4

• Los actores son los usuarios individuales o corporativos, los productores de

datos.

• Los datos representan la materia prima del sistema y constituyen los

antecedentes geoespaciales, ya sean espaciales o alfanuméricos.

• La tecnología es el medio a través del cual los datos se ponen al acceso de la

comunidad en correspondencia con las políticas dentro del marco institucional y

de acuerdo con los estándares técnicos, incluye redes de acceso y Sistemas de

Información Geográfica (SIG), entre otros.

• El desarrollo de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) y

las redes de acceso propician que se desarrollen políticas (marco legal) y

acuerdos administrativos para generar, mantener y acceder a los datos.

• Los estándares permiten unificar las características técnicas de los datos y

obtener formatos de intercambio que faciliten el acceso y transferencia de ellos.

Como medio de investigación científica, el valor de los mapas geográficos no se limita a

la localización de los fenómenos, sino que constituye una excelente base de datos que

permite obtener todos los argumentos para una mejor y más rápida toma de decisiones.

Por estos motivos el objetivo principal de este proyecto es:

Diseñar, organizar e implementar un servicio de información geográfica temática

georreferenciada: Mapoteca Digital en Web y publicar mapas temáticos, referentes a las

investigaciones realizadas en el Instituto de Geografía Tropical de Cuba (IGT) y otras

instituciones.

MATERIALES Y METODOS

La metodología se aplicó a partir de la creación de grupos de trabajos destinados a:

• BÚSQUEDA, ADQUISICIÓN Y SELECCIÓN DE LA INFORMACIÓN:


5

Su objetivo es recopilar la información temática generada en los proyectos y decidir con

los Jefes y autores principales qué mapas son de mayor interés e importancia para ser

publicados, bajo los criterios de estándares requeridos para su visualización.

• REVISORES

Su objetivo es la revisión de los posibles errores que tengan dichos mapas temáticos

(Fig.3), como: color de elementos del mapa, bases de datos incompletas, errores de

digitalización, duplicidad de información vectorial, etc.

Esta revisión se lleva a cabo de la siguiente manera.

Consulta de las normas: Se tiene en cuentan las establecidas para la edición y

corrección de los mapas.

Georeferenciación: Se tiene

en cuenta que los mapas

posean el sistema de

coordenadas adecuado

(NAD27 para toda Cuba,

Norte o Cuba Sur) u otro

según sea el caso (otras

regiones) Fig.3 Mapas temáticos generados en los proyectos.

Limpieza del dibujo: Se depuran y limpian de la cartografía, teniendo en cuenta,

agrupación de nodos, creación de nodos, eliminación de falsos nodos,

intersecciones y elementos flotantes, duplicidad de información.

Topología: Se crea la topología de nodos, líneas y polígonos.


6

Base de datos: Se estandarizan de las bases de datos; se verifican los nombres

de los campos según normas y se editan los atributos incompletos y/o con

errores, etc.

• FUNCIÓN DEL QUANTIUM GIS (QGIS) VERSIÓN 8.1-TITAN

Se utilizó el Quantium

GIS (o QGIS), se

muestra en la (Fig.4),

es un Sistema de

Información Geográfica

(SIG) de código libre

para plataformas Linux,

Unix, Mac OS y

Microsoft Windows, Fig.4 Quantium GIS (qgis) Versión 8.1-

Titan

La misma permite manejar

formatos raster, vectoriales

y bases de datos.

Admite la creación de mapas temáticos y la exportación de ficheros .map, entendibles

por la plataforma MapServer, donde está soportada la programación del Visualizador de

mapas.

• METAGEO

El METAGEO es la metadata del IGT, se muestra en la (Fig.5) confeccionada en

Microsoft Access, estandarizado bajo las Normas ISO 19115, a través del cual se carga

la información de las capas de un mapa, referente a:


7

Identificación,

Calidad,

Responsable,

Contacto,

Antecedentes,

Referencia Espacial,

Distribución.

El METAGEO es la metadata del IGT

Fig.5 El METAGEO del IGT

• CONSEJO ASESOR DE GEOMÁTICA

El Consejo Asesor de Geomática, es el encargado de validar que la información a

publicar en el visor, cumpla con el rigor científico y con una buena redacción

cartográfica.

MATERIALES:

Se emplearon diferentes softwares (ACAD Map, Mapinfo, Arc View, Quantum GIS) para

la estandarización de los datos disponibles.

La incorporación del MapScript, que unido al diseño de la nueva interfaz, constituyen los

rasgos distintivos de la nueva propuesta para la primera versión.

Códigos HTML, Javascript, PHP, MySQL y software Mapserver fueron empleados en el

desarrollo de la versión experimental.

Se eligió esta alternativa del visualizador de mapas Mapserver frente a otras, tales como

los Sistemas de Información Geográficos tradicionales, porque al mismo tiempo que

permite la administración y visualización, es posible publicitar la información deseada a

través de los administradores del sitio que en nuestro caso estamos disponibles en


8

Instituto de Geografía Tropical (www.geotech.cu).

De esta forma sin ser

necesaria la instalación de

algún software los usuarios no

especializados podrán

visualizar y consultar la

Información Geográfica a

través de nuestra página Web

de la Mapoteca Digital Fig.6

(www.sig.redciencia.cu).

Fig.6 página Web de la Mapoteca Digital

RESULTADOS

Los servicios brindados no solo se resume a mapas temáticos digitales con sus

respectivos metadatos, estos abarcan una variada gama de ofertas en las que se

encuentran como resultados:

o Implementación de la Mapoteca Digital que permite la interacción del usuario con

el sistema donde podrá acceder a: capas, bases de datos.

o Información Geográfica Básica: Límites políticos-administrativos, curvas de nivel,

redes técnicas y viales, hidrografía y asentamientos poblacionales, a escalas

1:100.000, 1:50.000 y 1:1.000.000, Modelo Digital de Elevación (resolución de

25m por píxel).

o Información generada por los proyectos desarrollados en el Instituto Geografía

Tropical de Cuba: medioambiental, socioeconómica y natural.


9

o Implementación de la meta data “METAGEO” del IGT, estandarizado bajo las

Normas internacionales ISO 19115, con las planillas de captura y una Guía para

su uso y manejo donde se recoge la Política y Prioridades de los metadatos.

o Impartición de cursos de Posgrados de Metadatos Geoespaciales Digitales,

(Fig.7) con el objetivos de dar a conocer los nuevos conceptos relacionados con

la Infraestructura de Datos Geoespaciales (IDE) y su importancia en la

actualidad, además, los datos básicos a introducir por los proveedores de datos

en la planilla de compilación.

Fig.7. Curso de Metadatos Geoespaciales impartidos en el IGT


10

o Documento normativo para la revisión de los nuevos mapas temáticos, que serán

introducidos en el visualizador.

o Elaboración de la Comunidad Virtual “CV

Geografía” (Fig.9) dentro del Proyecto

de Comunidades Virtuales de la Red de

la Ciencia en Cuba.

Fig.8 Comunidades Virtuales

Fig.9 Comunidad Virtual “CV Geografía”


11

La Comunidad Virtual “CV Geografía” tiene como particularidad que la misma presenta

un Link al sitio de la Mapoteca Digital, dando la posibilidad a los usuarios de

intercambiar criterios e información relacionada con los mapas que se estén

visualizando.

CONCLUSIONES

Se diseñó un Visualizador de Mapas para la publicación de Mapas Temáticos online,

de la información disponible, tanto analógica como digital, de los proyectos realizados

en el IGT y en otros centros.

Se organizó esta información a través de la Metageo

Se implementó la Mapoteca Digital en la web a través del sitio de la Red de la Ciencia.

Se logró la publicación de los mapas temáticos a través del visualizador de mapas.

MapServer

El software Quantum GIS (o QGIS), es un Sistema de Información Geográfica (SIG),

permitió la creación de mapas temáticos de forma automática y la exportación de

ficheros.map, entendibles por la plataforma MapServer, donde está soportada la

programación del Visualizador de mapas.


12

BIBLIOGRAFÍA. (en línea). Disponible en: http://www.mappinginteractivo.com/plantilla-

ante.asp?id_articulo=199 (Consultado: 25/10/2006)

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Proyecto LIFE TIERMES: VALLE DEL TIERMES - CARACENA (TIERMES-CARACENA

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University of Minnesota. (en línea). Disponible en : http://www.umn.edu

Yacimiento Arqueológico de Tiermes. (en línea). Disponible en: http://tiermes.net

ESTUDIO DE LA EXPANSIÓN DE LOS MATORRALES DE MARABÚ (Dychrosta-chys cinerea) Y AROMA (Acacia farnesiana) EN LAS CUENCAS DE LOS RIOS GUA-

NABO E ITABO DURANTE EL PERÍODO 1985-2005

MsC. Danai Fernández Pérez 1,

Dr. Ricardo Remond Noa 2

1 Instituto de Geografía Tropical, CITMA, Cuba, [email protected],

2 Facultad de Geografía, Universidad de la Habana, Cuba,

remond @geo.uh.cu

RESUMEN En los últimos quince años como consecuencia de la disminución de la masa ganadera y el aban-

dono de tierras cultivadas numerosas regiones en Cuba han experimentado un crecimiento en los

matorrales de Marabú (Dychrostachys cinerea) y Aroma (Acacia farnesiana).

En el presente trabajo se cartografían las áreas con estos matorrales y se hace un análisis de la

expansión que han tenido en las cuencas Guanabo e Itabo localizadas al Noreste de la Ciudad de

La Habana, a partir del procesamiento digital de imágenes de satélites y de las herramientas de

los Sistemas de Información Geográfica. Como parte de la investigación se determinan las zonas

más afectadas por estos matorrales y se estudia como han influido las variables naturales, el uso

de la tierra y la tenencia en la expansión experimentada por estas especies durante el período

1985-2005.

1. INTRODUCCIÓN

El cambio es la principal manifestación del transcurrir del tiempo, que se manifiesta en todos los

aspectos de la realidad, sin embargo la faceta que abordaremos en esta investigación es el cam-

bio de uso, entendiendo este como fruto de la evolución natural de un territorio o producido por

una serie de procesos antrópicos inducidos por causas de tipo político, económico, social, de-

mográfico, etc

En las cuencas hidrográficas Guanabo e Itabo se han producido a lo largo de los últimos 20 años

importantes cambios del uso de la tierra. La expansión de los matorrales de marabú (Dychrosta-

chys cinerea) y aroma (Acacia farnesiana) constituye el proceso principal relacionado con el cam-

bio de uso de la tierra en las cuencas Itabo y Guanabo en los últimos 20 años.

En esta investigación se analiza y cartografía la expansión de los matorrales secundarios de ma-

rabú y aroma y se estudia la influencia de los componentes naturales, el uso y la tenencia de la

tierra en la distribución y crecimiento de las zonas de marabú y aroma en el período 1985-2005.

2. ÁREA DE ESTUDIO

Las cuencas de Guanabo e Itabo, (Fig. 1) se encuentran ubicadas al este de la provincia Ciudad

de La Habana, en el límite con la provincia Habana, con una extensión de 110,6 km2 y 33,5 km2,

respectivamente.

Desde el punto de vista geológico el territorio presenta una compleja composición litológica, al

encontrarse en los límites más septentrionales del anticlinal, estando cortada por fallas, y con aflo-

ramiento hacia el flanco norte de rocas carbonatadas del Terciario y Cuaternario. Las condiciones

geomorfológicas de esta macrorregión reflejan las principales regularidades de la geomorfología

cubana y en ella están presentes varios tipos de morfoestructuras tales como: llanuras monoclina-

les, alturas de bloque, llanuras de zócalo plegado y otras, así como un conjunto de fenómenos

morfoesculturales como terrazas marinas, fluviales y formas gravitacionales y cársicas.

De forma general el relieve se puede considerar como llano, pues el 65 % del área se encuentra

representado por llanuras. El mismo ha sido clasificado como una llanura litoral aterrazada calcá-

reo – marina y denudativa. Predomina el clima cálido y húmedo, pero es notable la marcada diver-

sidad reconocida en la Isla (Barranco y Díaz 1989 en Reyes, et al, 2006), que incluye los climas

secos en las costas y hasta los frescos en las montañas. En todo ello se aprecia la impronta de los

factores geográficos, donde relieve y exposición tienen sentido clave, de conjunto con los de tipo

meteorológico, estos rasgos generales, pueden ser parcialmente reconocidos en las cuencas de

los ríos Itabo y Guanabo.

En el territorio se encuentran localizadas las cuencas hidrológicas superficiales de los ríos Itabo y

Guanabo, que modelan el sistema de alturas costeras. Estos sistemas fluviales están orientados

principalmente de Sur a Norte, formando estuarios en su desembocadura, a excepción del Itabo

que desemboca en la laguna El Cobre.

Figura 1. Cuencas hidrográficas Itabo y Guanabo

Fuente: Elaborado por los autores

3. METODOLOGÍA

Para elaborar los mapas de marabú y aroma se contó con los mapas de uso de la tierra generados

a partir de imágenes Landsat 5 TM para el año 1985, imagen Landsat 7 ETM+ para el año 2001, y

una imagen Quikbird para el año 2005, de los cuales se obtuvieron los mapas que solo represen-

tan las áreas de matorrales de marabú y aroma en estas cuencas.

Mediante una operación de superposición entre los mapas de marabú de de los años 1985 y 2001

y 2005, fue posible conocer las áreas donde estas especies se mantuvieron, decrecieron, crecie-

ron o nunca existieron en ambas cuencas, durante el período estudiado, los cuales se representan

en la Fig 2 y quedan recogidos en la tabla 1 para cada cuenca y de forma general para toda el

área de estudio.

Mediante el análisis espacial utilizando los SIG fue posible representar aquellas áreas de mayor

densidad de matorrales secundarios de marabú y aroma para el año 1985 y 2005, a partir de la

generación de modelos de densidad para esos años. A fin de facilitar una mejor visualización de

la expansión que han tenido en el período estudiado, así como de su localización espacial en las

cuencas Itabo y Guanabo .La resta de los modelos de densidad de estos años generó un tercer

mapa que representa las áreas de mayor densidad en las cuencas durante el período 1985-2005

(Ver Fig 3).

Una vez analizada la expansión de los matorrales de marabú y aroma resultó conveniente estudiar

las características de las áreas en donde se ha desarrollado estas especies desde el punto de

vista de sus componentes naturales con el objetivo de determinar si existe alguna condición natu-

ral que posibilite o impida el incremento de los matorrales. Se seleccionaron 8 variables (altura,

inclinación de la pendiente, orientación de la pendiente, distancia a la red de drenaje, tipos de sue-

lo, tipos de uso de la tierra, temperatura y precipitación) y mediante una superposición en formato

raster de las áreas de marabú y aroma y cada unos de los mapas que representan estas variables,

se generaron una serie de tablas que muestran el comportamiento de las variables seleccionadas

en el interior de las áreas ocupadas por los matorrales para los años 1985 y 2005.

Después de conocer el comportamiento espacial de cada uno de los componentes naturales, para

estudiar la relación entre las variables seleccionadas y la expansión de los matorrales, se recurrió

a la utilización de un coeficiente estadístico que nos permitiera medir la fortaleza de estas relacio-

nes.

4. PRINCIPALES RESULTADOS

Los resultados reflejan como alrededor del 60% de toda el área nunca ha sido ocupada por los

matorrales secundarios de marabú y aroma, como en otro 8% que equivalen a 14 km2 aproxima-

damente, se han mantenido los mismos desde el año 1985, han aumentado en este período en

alrededor de 51 km2 en ambas cuencas, que supone un 30.35% del área total y solo en un 0.30%

han decrecido, que equivale a menos de 1 km2.

Tabla 1. Dinámica del cambio de los matorrales de marabú y aroma en el área de estudio du-

rante el período 1985 – 2005.

Cuencas Nunca Hubo en (km2 ) ( %)

Decrece en (km2 ) ( %)

Se mantiene en ( km2) ( %)

Crece en (km2 ) ( %)

Itabo 23.84

14.21

0.10 0.06 4.17 2.49 14.77

8.80

Guanabo 78.45

46.75

0.39 0.23 9.92 5.91 36.18

21.56

Ambas Cuen-cas

102.29

60.95

0.50 0.30 14.09

8.40 50.94

30.35


Fig.2 Dinámica de cambio de los matorrales de marabú (Dychrostachys cinerea) y aroma (Acacia farnesiana) en e período 1985-2005.


A partir de los recorridos de campo por el área de estudio se pudo corroborar la expansión que

han venido experimentando los matorrales de marabú y aroma, llegando a formar en algunas zo-

nas una especie de bosque prácticamente impenetrable como se puede observar en la Fig. 4. A

pesar de ello en la actualidad, algunos lugares se han eliminado mediante la tala y la quema (Fig.

5) y se distingue la recuperación de áreas de cultivos y pasto con la incorporación de la ganadería

4) 5)

Fig.4 Bosque de matorrales de marabú (Dychrostachys cinerea) y aroma (Acacia farnesiana) Fig.5 Áreas de práctica de tala y quema de matorrales de marabú (Dychrostachys cinerea) y

aroma (Acacia farnesiana) Fuente: Tomadas por el equipo de trabajo.

Mediante el análisis espacial utilizando los SIG fue posible representar aquellas áreas de mayor

densidad de matorrales secundarios de marabú y aroma para el año 1985 y 2005, a partir de la

generación de modelos de densidad para esos años. A fin de facilitar una mejor visualización de la

expansión que han tenido en el período estudiado, así como de su localización espacial en las

cuencas Itabo y Guanabo. La resta de los modelos de densidad del año 2005 y 1985 generó un

tercer mapa que representa las áreas de mayor densidad en las cuencas durante el período 1985-

2005. (Fig 3) .En el mismo se distinguen 6 zonas de manera general donde la concentración de

matorrales secundarios de marabú y aroma es significativa en comparación con las del resto de

las cuencas, dos de ellas se localizan en la cuenca Itabo y las otras cuatro en la cuenca Guana-

bo.

Fig.3 Áreas de mayor densidad de los mato-rrales de marabú (Dychrostachys cinerea) y aroma (Acacia farnesiana) en e período 1985-2005.


Una vez analizada la expansión de los matorrales de marabú y aroma resultó conveniente estudiar

las características de las áreas en donde se ha desarrollado estas especies desde el punto de

vista de sus componentes naturales con el objetivo de determinar si existe alguna condición natu-

ral que posibilite o impida el incremento de los matorrales. Se seleccionaron 8 variables (altura,

inclinación de la pendiente, orientación de la pendiente, distancia a la red de drenaje, tipos de sue-

lo, tipos de uso de la tierra, temperatura y precipitación) y mediante una superposición en formato

raster de las áreas de marabú y aroma y cada unos de los mapas que representan estas variables,

se generaron una serie de tablas que muestran el comportamiento de las variables seleccionadas

en el interior de las áreas ocupadas por los matorrales para los años 1985 y 2005.

Después de conocer el comportamiento espacial de cada uno de los componentes naturales en

pudo constatarse que no existe una influencia clara en la mayor parte de los componentes sobre

la expansión de estos matorrales, con excepción de los tipos de suelos y el uso de la tierra. Para

comprobar la hipótesis anterior se recurrió a la utilización de un coeficiente estadístico que nos

permitiera medir la fortaleza de estas relaciones

Tabla 2. Coeficientes obtenidos por variables

Variable Coeficiente

de correlación

Altura -0.09

Inclinación de la pendiente -0.04

Orientación de la pendiente -0.005

Distancia a la red de drenaje 0.038

Temperatura (media anual) 0.07

Precipitación (media anual) 0.0089


Los resultados de la aplicación del coeficiente de correlación entre las variables estudiadas y

las áreas de marabú y aroma demostró que es despreciable la influencia de las mismas en la ex-

pansión de estos matorrales, obteniéndose valores bien cercanos a cero en todos los casos, lo

cual indica que la correlación entre las variables y la expansión de los matorrales es casi nula,

además nos percatamos de que el comportamiento por variables es diferenciado.

En el caso de la altura y la pendiente, el resultado es negativo, indicando que la relación con la

expansión de los matorrales es inversa, es decir a mayor altura e inclinación de la pendiente me-

nor es la posibilidad de crecimiento para estas plantas, contrario a lo que sucede con la distancia a

la red de drenaje, la temperatura y las precipitaciones que tienen una relación directa, indicada por

el signo positivo del resultado obtenido, lo que significa que a mayor distancia a la red de drenaje,

con una mayor temperatura y mayores precipitaciones existe una mayor posibilidad para la expan-

sión de los matorrales. El coeficiente obtenido para la orientación de la pendiente indica que esta

variable no tiene influencia alguna en el desarrollo de los matorrales de marabú y aroma, debido a

lo cual se decidió analizar otros factores que pudiesen estar influyendo en el crecimiento de los

mismos, como la tenencia de la tierra y el uso de la tierra.

La Tabla 2 refleja el por ciento que representan los tenentes de la tierra según el área total de

estudio. En ella no aparece reflejado el por ciento que ocupan los embalses, áreas urbanas y ca-

rreteras (9.2%) puesto que en estas zonas no existen afectaciones de los matorrales secundarios

de marabú y aroma.

Tabla 2. Presencia de matorrales secundarios de marabú (Dychrostachys cinerea) y aroma

(Acacia farnesiana) según tenentes de la tierra

Tenentes de la tierra % que repre-senta del área total

de las cuencas

Afectaciones del marabú 1985 2005

km² % km² %

Sector Estatal 63.8 5.48 78.7 26.93 83.7 Sector Privado 11.6 0.35 4.8 2.41 7.5 Sin información 15.4 1.14 16.5 2.84 8.8 Total 90.8 6.97 100.0 32.18 100.0 Fuente: Elaborado por los autores

Tabla 3. Distribución del marabú (Dychrostachys cinerea) y aroma (Acacia farnesiana) por tipos

de uso de la tierra (tomando como referencia el año 1985)

Tipos de uso Afectaciones del marabú

(km²)

Afectaciones del marabú

(%) Cuerpos de Agua 0.06 0.19 Arenas, Áreas Urbanas, Carreteras y

Canteras 0.66 2.05

Bosques semideciduos degradados 1.95 6.06 Cultivos 3.79 11.79 Pastos Naturales y cultivados

24.35

75.69 Total 32.17 95.79


Después de haber estudiado el comportamiento de la tenencia de la tierra (Ver Fig 6) y el uso

de la tierra (Ver Fig 7) puede concluirse que los mismos constituyen factores determinantes en la

expansión del marabú y la aroma en el período 1985 – 2005, siendo el sector estatal en el que

predominan estos matorrales (83.7%) y las áreas de pastos sobre las cuales más se han desarro-

llado (75.69 %).

6) 7)

Fig. 6 Distribución de los matorrales de marabú (Dychrostachys cinerea) y aroma (Acacia farne-siana) según la tenencia de la tierra en el período 1985-2005.

Fig.7 Distribución de los matorrales de marabú (Dychrostachys cinerea) y aroma (Acacia farne-siana) según el uso de la tierra en el período 1985-2005.


5. CONSIDERACIONES FINALES

Las cuencas de los ríos Guanabo e Itabo han experimentado un cambio de uso de la tierra sig-

nificativo en el período 1985 -2005, durante el cual se ha producido un aumento de un 14% de la

superficie ocupada por matorrales secundarios del marabú y el aroma.

La aplicación de diferentes técnicas de detección de cambios permitió la generación de los ma-

pas que representan la dinámica de cambio y las áreas de mayor densidad de los matorrales se-

cundarios de marabú y aroma en las cuencas Itabo y Guanabo durante el período 1985-2005.

La tenencia y el uso de la tierra constituyen los factores que más influencia han ejercido sobre

la expansión del marabú y el aroma en las cuencas Itabo y Guanabo en el período 1985 – 2005,

siendo el sector estatal donde predominan estos matorrales (83.7%) y las áreas de pastos sobre

las cuales más se han desarrollado (75.69 %).

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Aplicacion de sig y de la percepcion remota a estudios territoriales

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