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PRIMERA PARTE. Aplicación de SIG y de la Percepción Remota a Estudios Territoriales
AUTOR
Guillermo Cardoso Landa
NOMBRE DEL TRABAJO
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
Alejandro Pascual Ceballos
Silva
Jorge López Blanco
Alberto Trujillo Campos y
Angélica Gutiérrez del Valle
María de Lourdes Sánchez
Gómez y
José Dionisio Vázquez
Vázquez
Alejandro Rafael Alvarado
Granados
Salvador Adame Martínez y
Mario Contreras Galeana.
Sonia Tapia Osorio
Rosalía Reyes Mendiola Y
Juan Manuel Pérez Ángeles
Alejandro Brugués
César Fuentes y
Luis Cervera
Cartografía del Riesgo de Erosión en el Consejo Popular
Punta de la Sierra mediante el Empleo de SIG.
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.
Las Zonas Potenciales para la Producción de Maíz en
Morelos, usando un Modelo Multicriterio y SIG.
Ubicación Espacial de Instituciones Financieras para la
Transferencia de Remesas en el Estado de Tlaxcala.
Tres herramientas para la formulación del ordenamiento
Ecológico del Territorio
El Crecimiento de la Zona Urbana del Municipio de Puebla.
Simulación del Crecimiento Urbano de la Ciudad
Chihuahua Mediante el Uso de Autómatas Celulares.
de
““Antología de Estudios Territoriales. Fomento de los Estudios Territoriales en Iberoamérica”
Primera Parte
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.
1
Primera Parte
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
2
Primera Parte
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.
3
Primera Parte
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.
4
Primera Parte
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
5
Primera Parte
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
Pingwu, Songpan, Lisian,
Sichuan
Songpan, Wenchuan,
Sichuan
Desde Baoji a Tianshui,
Shanxi
Dongchuan,
Yunnan
Zhaojue
Sichuan
Shanxi,
Sichan,
Gansu,
noreste
Sichuan
Rangtang, Jinchuan, Heishui
Sichuan
Hanzhong,
Shanxi
Wenchuan, Nanping,
Sichuan
Dongchuan,
Yunnan
Dandong, Fuxian,
Liaoning
Dangchang, Zhuoni, Jingxi,
Gansu
6
FECHAS
16-08-76 a 24-0876
16-07-77 a 17-0777
12-07-78
22-10-80 a 25-1080
22-10-80 a 25-1080
19-08-81 a 22-0881
20-07-83 a 29-0783
12-07-84 a 18-0784
12-07-84 a 18-0784
26-07-85
14-08-87 a 20-0887
06-07-88 a 14-07-
Primera Parte
88
Sicuani,
Xizhang
Miduogou, Midui
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
Tug-Men,
Hualien, Taiwán
23-06-90
Chun-Keng
31-07-96
Kuo,
Nantou, a
Taiwán
01-08-96
Er-Bu-Keng,
Taiwán
31-07-96
IMPACTOS
29 muertos, 6 perdidos, 7 heridos,
24 casas destruidas, 68
damnificados y daños importantes a
caminos.
4 muertos, daños importantes a
casas, caminos y otras
propiedades.
5 muertos, 10 casas y 3.78
hectáreas de fruta destruidas,
daños importantes en arroyos.
7
Feng-Chiu,
Nantou, Taiwán
Tung-Fu,
Nantou, Taiwán
31-07-96
a
01-08-96
31-07-96
Shen-Mu
31-07-96
Village, Nantou, a
Taiwán
01-08-96
Primera Parte
2 muertos, 10 casas y 14 hectáreas
de cultivos destruidos, graves daños
en 18 caminos, presas y ríos.
2 muertos, 18 casas destruidas o
dañadas.
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.
8
Primera Parte
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
9
Primera Parte
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
10
Primera Parte
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.
11
Primera Parte
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.
12
Primera Parte
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,
13
Primera Parte
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.
b.
c.
d.
Modelo de estabilidad de talud infinito.
Aproximación de Shields.
Aproximación de Takahashi.
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
14
Primera Parte
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:
9 Tiene un ambiente amigable y proporciona un contexto sensible con ayuda en línea.
9 Está disponible para sistemas operativos de Windows, Mac y UNIX.
9 Puede acceder y enlazar documentos, imágenes, tablas, textos, gráficas, mapas,
multimedia y dibujos de CAD de una forma integrada y comprensiva.
9 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.
9 Ayuda al usuario a seleccionar rápidamente y desplegar diferentes combinaciones
de datos para la visualización creativa de datos para mapeo.
9 Es compatible con los formatos de los archivos de ArcInfo, PC ArcInfo y ArcCAD.
9 Suministra herramientas de edición para la creación de mapas nuevos y la
modificación de los existentes.
9 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.
9 Puede emplear directamente dibujos de AutoCAD (archivos tipo DWG) o archivos
intercambiables de AutoCAD (archivos DXF).
9 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.
9 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.
9 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.
9 Los datos para un SIG pueden ser explorados y recuperados mediante la selección
de rasgos o la formulación de expresiones lógicas.
9 Los datos para un SIG pueden ser desplegados para presentación y reportes como
cuadros, gráficas de barras o tablas.
15
Primera Parte
9 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:
FS =
C r + C s + cos 2 θ [ρ s g ( D − Dw ) + ( ρ s g − ρ w g ) Dw ] tan φ
Dρ s g sin θ cosθ
En esta expresión las variables tienen el significado mostrado en la figura 9 y definidas
enseguida.
FS ,
θ,
factor de seguridad.
ángulo del terreno con la horizontal, en grados.
16
φ,
ρs ,
ρw ,
D,
Dw
,
Primera Parte
ángulo de fricción interna efectivo, en grados.
densidad del suelo [M/L3].
densidad del agua [M/L3].
profundidad vertical total del suelo [L].
espesor vertical de la línea freática [L].
Cr ,
fuerza de la raíz de los árboles, expresada como cohesión [F/L2].
Cs ,
g,
cohesión efectiva del suelo [F/L2].
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:
17
Primera Parte
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.
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18
Primera Parte
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19
“Antología de Estudios Territoriales. Fomento de los Estudios Territoriales en Iberoamérica”
Primera Parte
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.
1
Primera Parte
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
2
Primera Parte
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 )
3
Primera Parte
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
4
Primera Parte
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)
5
Primera Parte
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
6
Primera Parte
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
7
Primera Parte
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
8
Primera Parte
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)
9
Primera Parte
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.
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11
Primera Parte
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).
1
Primera Parte
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 subhúmedo, 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.
2
Primera Parte
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).
3
Primera Parte
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.
Profundidad del
suelo (m)
0 - 0.1
0.1 - 0.5
0.5 - 1
>1
Fase física
Litosol
Gravosa, dúrica y lítica somera
Dúrica y Lítica profunda
Suelos sin fase
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.
4
Primera Parte
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.
5
Primera Parte
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
Extremadamente
1/7
Fuertemente
1/5
Moderadamente
1/3
Ligeramente
Menos importante
1
Igual
3
Ligeramente
5
Moderadamente
7
Fuertemente
9
Extremadamente
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.
6
Primera Parte
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).
7
Primera Parte
Cuadro 3. Profundidad del suelo y superficie asociada a las fases físicas.
Fase física
Litosol
Gravosa, dúrica y lítica somera
Dúrica y lítica profunda
Suelos sin fase
Profundidad del suelo
(m)
0 - 0.1
0.1 - 0.5
0.5 - 1
>1
Superficie
(ha)
42,843
324,949
56,367
72,304
%
8.5
65.5
11.4
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
Superficie
%
(m)
(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
8
Primera Parte
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
(%)
0-5
5-10
10-15
15-20
>20
Superficie
(ha)
%
172,395
80,185
55,464
41,510
146,909
34.7
16.2
11.2
8.4
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
9
Primera Parte
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
Humedad
Temperatura
Suelo
Descripción
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.
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.
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
10
Primera Parte
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.
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.
Luz
1
Shander 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
Humedad
Temperatura
Suelo
Altitud
Descripción
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.
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.
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.
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.
1
Shander y Pierre (1967), 2Grimaldi (1969), 3Jugenheimer (1970), 4Doorenbos y Kassam (1979), 5Félix
6
8
9
10
11
(1984), Llanos (1984), Olson y Sander (1988), Shaw (1988), Aragón (1995), FAO (1998).
11
Primera Parte
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.
12
Primera Parte
Cuadro 8. Matriz de comparación pareada de criterios para el cultivo de maíz en el ciclo primaveraverano.
Criterios
Índice
P/E
Índice P/E
1
Altitud
Profundidad
del suelo
Pendiente
Temperatura
máxima
Altitud
1/3
1
Profundidad
del suelo
1/5
1/3
1
Pendiente
1/5
1/5
1/3
1
1/9
1/7
1/5
1/3
1
1/9
1/9
1/7
1/5
1/3
Temperatura
máxima
Temperatura
mínima
Temperatura
mínima
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
Índice P/E
Altitud
Pendiente
Temperatura máxima
Temperatura mínima
Peso
0.4513
0.2662
0.1418
0.0781
0.0391
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.
13
Primera Parte
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).
14
Primera Parte
Cuadro 10. Sitios de verificación de campo y uso de suelo proveniente de la imagen Landsat, ciclo
primavera-verano.
No. de
sitio
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Sitio
San Andrés de la
Cal, Tepoztlán
Oaxtepec
Achichipico
Yautepec
La Nopalera
Paraje
Yecapixtla
Ocuituco
Paraje
Juan Morales
Tetecalita
Unidad 10 de Abril
Temoac
Coatetelco
Paraje
Amayuca
Jantetelco
Paraje
Paraje
El Salitre
Paraje
Paraje
Paraje
Paraje
Uso de suelo
(imagen Landsat)
Uso de suelo
(Campo)
Agricultura de temporal
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
Agricultura de riego
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
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
15
Primera Parte
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.
Ubicación
No. de
sitio
x
y
1
490000
2095000
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
505000
515000
490000
495000
515000
520000
490000
510000
480000
510000
520000
465000
470000
520000
525000
460000
460000
2090000
2090000
2085000
2085000
2085000
2085000
2080000
2080000
2075000
2075000
2075000
2070000
2070000
2070000
2070000
2060000
2055000
Sitio
Profundidad
(cm) a
San Andrés de la
Cal, Tepoztlán
Oaxtepec
Achichipico
Yautepec
La Nopalera
Yecapixtla
Ocuituco
Paraje
Juan Morales
Tetecalita
Unidad 10 de Abril
Temoac
Coatetelco
Paraje
Amayuca
Jantetelco
Paraje
Paraje
Descripción del sitio
Altura
Pendienteb
(msnm)
Texturac
2
1349
1
2
2
1
2
2
2
1
2
2
2
1
2
1
1
1
2
1
2
1372
1636
1195
1208
1609
1812
1144
1431
1160
1347
1530
990
990
1423
1459
976
944
2
2
1
1
2
2
1
2
2
2
3
1
1
1
1
1
1
3
2
2
2
3
3
3
3
3
3
3
2
2
1
2
3
3
a
Profundidad < 50 cm (1) y > 50 cm (2)
Pendiente < 5 % (1), 05 – 20 (2) y > 20% (3)
c
Textura Gruesa (1), Mediana (2) y Fina (3)
b
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
Temperatura
máxima
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
Pendiente
16
Altitud
Temperatura
mínima
1
Primera Parte
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
Pendiente
Temperatura máxima
Altitud
Temperatura mínima
Peso
0.5128
0.2615
0.1290
0.0634
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.
17
Primera Parte
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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Localidad
Col. Ángel, Bocanegra
Yautepec
Col Apantles
Yautepec
Ingenio Casasano
Chiconcuac
Coatetelco
Xochitepec
Col. Olintepec
Paraje
Paraje
Las Estacas
Ahuehueyo
Carretera a Puente de Ixtla
Galeana
Chinameca
San Gabriel
Col. Emiliano Zapata
Higuerón
Los Vázquez
Uso de suelo
(imagen Landsat)
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
18
Uso de suelo
(campo)
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
Primera Parte
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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
a
b
c
Ubicación
x
y
496000
500000
478000
496000
502000
480000
460000
476000
498000
454000
460000
488000
506000
474000
478000
500000
464000
484000
478000
494000
2092000
2090000
2088000
2086000
2084000
2078000
2076000
2076000
2074000
2072000
2070000
2070000
2068000
2062000
2062000
2060000
2058000
2058000
2054000
2052000
Sitio
Col. Ángel, Bocanegra
Yautepec
Col. Apantles
Yautepec
Ingenio Casasano
Chiconcuac
Coatetelco
Xochitepec
Col. Olintepec
Paraje
Paraje
Las Estacas
Ahuehueyo
Carretera a Puente de Ixtla
Galeana
Chinameca
San Gabriel
Col. Emiliano Zapata
Higuerón
Los Vázquez
Profundidad < 50 cm (1) y > 50 cm (2)
Pendiente < 5 % (1), 05 – 20 (2) y > 20% (3)
Texturas Gruesa (1), Media (2) y Fina (3)
19
Profundidad
del suelo
(cm) a
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Descripción del sitio
Altura
Pendiente b
Texturac
(msnm)
1250
2
3
1293
1
2
1382
2
2
1202
1
2
1317
1
3
1193
1
3
969
1
2
1099
1
2
1174
1
3
946
1
3
950
1
3
946
1
3
1149
1
3
978
1
3
923
1
3
1058
1
3
908
1
2
902
1
3
850
1
3
990
1
3
Primera Parte
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.
20
Primera Parte
LITERATURA CITADA
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23
Primera Parte
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 totalde 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]
1
Primera Parte
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
Población residente de 5 y más años
No migrante estatal (%)
Migrante estatal (%)
Migrante internacional (%)
En Estados Unidos de América (%)
En otro país (%)
No especificado (%)
Nacional
90,266,425
96.5
2.7
0.3
82.7
17.3
0.5
Fuente: INEGI (2005).
2
Entidad
941,733
96.5
3
0.1
84.4
15.6
0.4
Lugar nacional
26°
18°
13°
30°
21°
12°
19°
Primera Parte
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).
3
Primera Parte
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 eneromarzo 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
80,0
DISTRIBUCIÓN DE REMESAS AL 2006, TLAXCALA
70,0
MILLLONES DE DÓLARES
60,0
50,0
40,0
30,0
20,0
10,0
0,0
Ene-Mar Abr-Jun
2003
2003
Jul-Sep
2003
Oct-Dic Ene-Mar Abr-Jun
2003
2004
2004
Jul-Sep
2004
2004
2005
2005
TRIMESTRES
Fuente: Elaboración propia con datos de Banxico, 2006.
4
Jul-Sep
2005
2005
2006
2006
Jul-Sep
2006
Primera Parte
Los últimos datos registrados indican que para el segundo trimestre del 2008 (abrilmayo-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.
5
Primera Parte
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
6
Primera Parte
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
Si
Estructura
porcentual
70.2
No
Total
Remesa Mensual*
Ingreso Mensual*
322
2,335
29.8
397
1,656
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,
7
Primera Parte
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
8
Primera Parte
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.
9
Primera Parte
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:
10
Primera Parte
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
11
Primera Parte
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:
12
Primera Parte
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
13
Primera Parte
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).
14
Primera Parte
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
15
Primera Parte
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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16
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http://www.scotiabank.com.mx/Pages/ScotiaBankPortal.aspx consulta agosto del 200809-29
17
Primera Parte
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.
1
Primera Parte
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
2
Primera Parte
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
3
Primera Parte
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.
4
Primera Parte
Cuadro 1. Algunas características de la regionalización ecológica
Fuente
denominación
Criterios aplicados
a) Regionalización en la fase de caracterización
Ordenamiento
A partir de tres criterios básicos (geomorfología,
ecológico de la
Regionalización
edafología y clima) y tres asociados (drenaje, vegetación
Costa Norte de
ecológica (nivel de
original y fauna nativa), para conformar cinco niveles
Nayarit
unidad natural)
jerárquicos: zona ecológica, provincia, sistema terrestre,
paisaje terrestre y unidad natural
Guía metodológica Unidades de
Geomorfología (“paisajes geomorfológicos”)
para la
terreno
elaboración de
programas
Paisajes (“unidades territoriales de síntesis…. paisajes
Unidades
estatales de
geomorfológicos… con atributos de sobre la geología, los
territoriales
ordenamiento
suelos y la vegetación…”)
territorial
a) Levantamiento de tierras (CSIRO);
Manual del
b) Levantamiento geomorfológico;
proceso de
c) Enfoque morfoedafológico;
ordenamiento
Regionalización
d) Levantamiento de de ecología del paisaje;
ecológico del
ecológica
e) Levantamiento geoedafológico;
territorio
f) Regionalización ecológica SEDUE, 1986;
g) Sistema fisiográfico del INEGI y
h) Levantamiento fisiográfico de suelos Chapingo.
b) Regionalización en la fase de diagnóstico
Instrucción
Delimitación de asentamientos humanos, zonas
Técnica para el
Espacios urbanos y industriales y grandes instalaciones de servicios,
Ordenamiento
espacios rurales y
reconocidos en los planes urbanos y áreas de producción
Territorial del
Unidades Básicas
primaria, y la obtención de Unidades Básicas de
Medio Ambiente y
de Ordenamiento
Ordenamiento Territorial, como resultado de la síntesis
los Recursos
Territorial, c
del diagnóstico y a partir del mapa de aptitud del territorio,
Naturales
para definirles políticas a cada una.
Programa de
ordenamiento
ecológico de la
Regionalización
Vegetación y uso del suelo, geomorfología, pendiente,
cuenca de Valle
ecológica
suelos, hidrología (cuenca) y clima
de BravoAmanalco
Ordenamiento
territorial de la
Unidades de
Geomorfología que da lugar a nueve unidades
microcuenca de
terreno
Tomatirenda
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.
5
Primera Parte
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,
6
Primera Parte
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
Ordenamiento ecológico
de la Costa Norte de
Nayarit
Análisis de aptitud
Guía metodológica para
la elaboración de
programas estatales de
ordenamiento territorial
Evaluación de la aptitud
del territorio
Manual del proceso de
ordenamiento ecológico
del territorio
Instrucción Técnica para
el Ordenamiento
Territorial del Medio
Ambiente y los Recursos
Naturales
Programa de
ordenamiento ecológico
de la cuenca de Valle de
Bravo-Amanalco
Ordenamiento territorial
de la microcuenca de
Tomatirenda
Aptitud del territorio
Criterios aplicados
Uso de técnicas de análisis multicriterio y
multiobjetivo, a partir de talleres de planeación
participativa, en búsqueda del máximo de
consenso.
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
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.
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.
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)
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).
7
8
Primera Parte
Primera Parte
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.
9
10
Primera Parte
Primera Parte
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 12850.59
36.36 Uso actual no factible asentamientos humanos TOTAL 1515.61
4.29 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
11
Primera Parte
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 .
12
Primera Parte
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
13
Primera Parte
EL CRECIMIENTO DE LA ZONA URBANA DEL MUNICIPIO DE PUEBLA
Mtra. Sonia Tapia Osorio1.
Mtra. Rosalía Reyes Mendiola2.
Delfino López Vázquez3.
1
3
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]
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,
1
•
•
•
•
Primera Parte
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
a
Superficie total
municipal**
2
Área ocupada
con uso
urbano del
municipio
% de
ocupación
urbana
% de suelo no
urbano del
municipio
2
2006
561.35 km
223.75 km
39.86
60.14
b
2
2
2000
561.35 km
209.5 km
37.32
62.68
c
2
2
1990
561.35 km
108.37 km
19.30
80.70
d
2
2
1975
561.35 km
60.94 km
10.86
89.14
e
2
2
1970
561.35 km
22.83 km
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).
2
Primera Parte
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
Porcentaje de ocupación urbana 1970-2005
45
40
39.86
37.23
PORCENTAJE
35
30
25
20
% de
ocupación
urbana
19.3
15
10
10.86
5
4.07
0
1970
1975
1990
2000
2005
AÑO
Fuente: cuadro 1. Porcentaje de
ocupación del área urbana respecto al
total municipal.
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
1990
2
1995
2
2000
2
2005
2
hab/km
hab/km
hab/km
hab/km
País
25
41
46
50
Edo. Puebla
74
122
135
148
Mpio. Puebla
1016
2017
2332
2569
hab/km2
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.
3
Primera Parte
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
1
Población
zona urbana
% de incremento
de la población
de la zona
urbana respecto
al año 1970
a
2006
22,375.39
223.75
980 %
1,397,886
262 %
2
b
2000
20,900
209
915 %
1,271,673
239 %
3
c
1990
10,837.46
108.37
475 %
1,007,170
189 %
4
1975
6,093.53
60.94
267 %
5
e
1970
2,282.81
22.83
532,744
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
4
Primera Parte
CRECIMIENTO URBANO DE PUEBLA 1970 -2005
250
223.25
209
200
Km2
150
km2
108.37
100
60.94
50
22.83
0
1970
1975
1990
2000
2005
periodo
FUENTE: cuadro 3. crecimiento de la zona urbana 1970-2006
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
1200
1000
980
PORCENTAJE
915
800
% de incremento de la
mancha urbana
600
% de incremento de la
población
475
400
267
200
189
239
100
0
1970
1975
1990
2000
PERIODO
FUENTE: cuadro 3
5
2006
262
Primera Parte
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 19702006
PERÍODO
Hectáreas
Kilómetros
Población
Densidad de población
mancha urbana
cuadrados
zona urbana
hab./ha. en zona
mancha urbana
urbana
2006
22,375.39 1
223.75
1,397,886 a
62.47 hab./ha.
2000
1990
1975
20,900.5 2
10,837.46 3
6,093.53 4
209.5
108.37
60.94
1,271,673 b
1,007,170 c
60.84 hab./ha.
92.93 hab./ha.
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.
6
Primera Parte
GRÁFICA 4
DENSIDAD DE POBLACIÓN 1970-2005.
ZONA URBANA PUEBLA
250.00
hab/ha2
200.00
233.37
150.00
hab./ha
100.00
50.00
92.93
60.84
62.47
2000
2005
1970
1990
años
fuente: Cuadro 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
1975-1990
1990-2000
2000-2006
PROMEDIO TOTAL
PERIODO
38.11
47.44
100.63
14.75
CRECIMIENTO EN
HECTÁREAS
7.62
3.16
10.06
2.46
VELOCIDAD DE
CRECIMIENTO
URBANO DIARIO
1.53
1970- 2006
2,009,300
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
7
Primera Parte
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.
8
Primera Parte
GRÁFICA 5
VELOCIDAD DE CRECIMIENTO DE LA ZONA
URBANA
12
10.06
KM2 POR AÑO
10
8
7.62
6
KM2 POR AÑO
4
3.16
2.46
2
0
1970-1975 1975-1990 1990-2000 2000-2006
PERIODO
FUENTE: CUADRO 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.
9
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.
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
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.
1
1
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
2
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
3
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.
Tasa de
Superficie
Año
Población
Crecimiento
Urbana (ha)
(%)
1960
150,430
1970
257,027
5.5
3,815.78
1980
385,603
3.9
8,489.16
1990
516,153
3.0
15,097.91
1995
613,722
3.0
16,515.04
2000
657,876
1.6
18,055.04
2005
713,613
1.4
19,024.07
Tasa de
Crecimiento
(%)
7.9
5.7
0.9
1.8
1.5
Densidad de
Población
(hab/ha)
67.35
45.42
34.18
37.16
36.43
37.51
Fuente: INEGI, Archivo histórico de localidades y Ciudades capitales, una visión histórico
urbana.
La Zona Metropolitana de la Ciudad de Chihuahua esta formada por las localidades de Juan Aldama,
Santa Eulalia y Chihuahua (SEDESOL-CONAPO-INEGI, 2007).
2
4
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).
5
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.
6
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.
7
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.
8
Cuadro 2. Resumen de los tipos de crecimiento simulados por el modelo SLEUTH.
Orden en el
Tipo de
Coeficiente
Resumen
Ciclo de
Crecimiento
asociado
Crecimiento
Selección aleatoria de celdas que
1
Espontáneo
Dispersion
potencialmente formen un nuevo crecimiento
Centros urbanos en crecimiento a partir del
Nuevos centros
Breed
2
crecimiento espontáneo
de expansión
Viejos o nuevos centros urbanos que
En el límite
Spread
3
generan crecimiento adicional
urbano
Road-Gravity, Celdas recién urbanizadas que expanden su
Influenciado por
4
Dispersion,
crecimiento a través de las redes de
las vialidades
Breed
transporte
En los cuatro
Resistencia a
Efecto de la pendiente en la reducción de las
Slope
ciclos
las pendientes
probabilidades de urbanización
En los cuatro
Capa de
Definida por Áreas especificadas por el usuario
ciclos
exclusión
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
9
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.
10
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.
11
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.
Fuente de
Resolución
Insumo SLEUTH
Tipo
Fecha
datos
(metros)
Land use/land cover
Urban
Roads*
USGS
USGS
USGS
USGS
USGS
Slope, Hillshade
INEGI
Excluded
INEGI
L5 MSS
L5 MSS
L5 MSS
L7 ETM+
L7 ETM+
Modelo
Digital de
Elevaciones
Curvas de
Nivel
06/02/1973
04/18/1986
04/10/1992
03/05/2002
09/06/2008
No. De
bandas
60
60
60
30
30
4
4
4
9
9
0.00027777778
1
* 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
12
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.
13
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.
14
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
15
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
16
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.
17
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.
18
Mapa 9. Cambios en las Probabilidades de urbanización. Comparación del Escenario Base y el
de Construcción de Vialidades.
.
19
Mapa 10. Cambios en las Probabilidades de urbanización. Comparación del Escenario Base y
el de Protección Ambiental.
20
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.
1,000
500
90
80
70
60
50
.
rb
.
rb
.
rb
.
rb
.
rb
.
rb
.
rb
.
rb
.
rb
.
rb
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
b.
ro
b.
ro
b.
ro
b.
ro
b.
ro
b.
ro
b.
ro
b.
ro
b.
ro
b.
ro
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
00
-1
-
-
-
-
-
40
30
20
10
Hectáreas
90
80
70
60
50
40
-
-
-
-
-1,000
30
20
10
0
-500
-1,500
-2,000
-2,500
-3,000
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.
21
Gráfico 4. Tasa de Crecimiento Urbano AM Chihuahua, Diferencial respeto al Escenario Base.
0.20
0.10
Tasa de Crecimiento
2030
2029
2028
2027
2026
2025
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
-0.10
2009
0.00
-0.20
-0.30
Protección Ambiental
Construcción de Vialiades
-0.40
-0.50
-0.60
-0.70
-0.80
-0.90
Año
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.
22
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.
23
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25
Primera Parte
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
1
Primera Parte
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
2
Primera Parte
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
3
4
Primera Parte
5
Primera Parte
Primera Parte
VARIACION DE COBERTURAS
1200000
1000000
Área (m2)
800000
Bosque Primario
Bosque Secundario
Cultivos
Agua
Árboles Transitorios
600000
400000
200000
0
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
Tiempo (años)
Gráfico 1. Variación de las coberturas vegetales a través de los años
1985
1989
1991
2000
2002
563.352
730.602
742.410
518.670
395.604
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
0
0
0
137.233
108.651
BOSQUE PRIMARIO
BOSQUE
SECUNDARIO
ÁRBOLES
TRANSITORIOS
Cuadro 1. Áreas de coberturas vegetales (m²) según el año.
6
Primera Parte
Balance hídrico y calibración
VARIACIÓN DE CAUDALES
400,00
350,00
R² = 0,8547
Precipitación (mm)
300,00
250,00
CAUDALES ESTIMADOS
200,00
CAUDALES IDEAM
150,00
100,00
50,00
0,00
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
Tiempo (años)
Gráfico 2. Variación de los caudales (ESTIMADOS vs IDEAM) a través de los años
2500
PRECIPITACIONES CUENCA DEL PAMPLONITA
Precipitación (mm)
2000
Don Juana
Manzanarez
Iser Pamplona
La Esperanza
Apto Cam Daza
1500
1000
500
0
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
Tiempo (años)
Gráfico 3. Precipitaciones Cuenca del Pamplonita
7
2002
Primera Parte
PRECIPITACIONES CUENCA MEDIA Y BAJA DEL CATATUMBO
8000
7000
Precipitación (mm)
6000
5000
Pto Barco
Oru
Hacharira
4000
3000
2000
1000
0
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
Tiempo (años)
Gráfico 4. Precipitaciones de la Cuenca media y baja del Catatumbo
7000,00
PRECIPITACIÓN MEDIA ANUAL CUENCA MEDIA Y BAJA DEL
CATATUMBO
6000,00
Precipitación (mm)
5000,00
4000,00
3000,00
2000,00
1000,00
0,00
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
Tiempo (años)
Gráfico 5. Precipitación media anual de la Cuenca media y baja del Catatumbo
8
Primera Parte
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.
9
Primera Parte
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Primera Parte
MAPOTECA DIGITAL. UN SERVICIO PARA LA INFORMATIZACIÓN DE LA
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*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
1
Primera Parte
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).
2
Primera Parte
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.1 Portal de la Red de la Ciencia
Estos mapas son
resultados de
investigaciones desarrolladas en el
Fig.2 Visualizador de mapas Mapoteca Digital
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.
3
Primera Parte
• 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:
4
Primera Parte
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.
9
Consulta de las normas: Se tiene en cuentan las establecidas para la edición y
corrección de los mapas.
9 Georeferenciación: Se tiene
en cuenta que los mapas
posean
el
coordenadas
(NAD27
para
sistema
de
adecuado
toda
Cuba,
Norte o Cuba Sur) u otro
según sea el caso (otras
regiones)
Fig.3 Mapas temáticos generados en los proyectos.
9 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.
9 Topología: Se crea la topología de nodos, líneas y polígonos.
5
Primera Parte
9 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
La misma permite manejar
GIS
formatos raster, vectoriales
(o
QGIS),
se
y bases de datos.
muestra en la (Fig.4),
es
un
Sistema
de
Información Geográfica
(SIG) de código libre
para plataformas Linux,
Unix,
Mac
OS
Microsoft Windows,
y
Fig.4 Quantium GIS (qgis) Versión 8.1Titan
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:
6
Primera Parte
¾ Identificación,
¾ Calidad,
¾ Responsable,
¾ Contacto,
¾ Antecedentes,
El METAGEO es la metadata del IGT
¾ Referencia Espacial,
¾ Distribución.
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
7
Primera Parte
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.
8
Primera Parte
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
9
Primera Parte
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”
10
Primera Parte
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.
11
Primera Parte
BIBLIOGRAFÍA.
(en
línea).
Disponible
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http://www.mappinginteractivo.com/plantilla-
ante.asp?id_articulo=199 (Consultado: 25/10/2006)
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Manso, M.A. y Bernabé, M.A. (2005) Open Source componets for geospatial portal.In:
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Geospatial
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PostGis. (en línea). Disponible en: http://postgis.refractions.net/
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Proyecto LIFE TIERMES: VALLE DEL TIERMES - CARACENA (TIERMES-CARACENA
VALLEY LIFE 03 ENV/E/000161) (en línea). Disponible en: http://lifetiermes.net
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IDEC. (en línea). Disponible en:
http://www.geoportal-
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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
12
ESTUDIO DE LA EXPANSIÓN DE LOS MATORRALES DE MARABÚ (Dychrostachys cinerea) Y AROMA (Acacia farnesiana) EN LAS CUENCAS DE LOS RIOS GUANABO 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 abandono 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 cambio 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, demográfico, 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 (Dychrostachys cinerea) y aroma (Acacia farnesiana) constituye el proceso principal relacionado con el cambio 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 marabú 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 afloramiento 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 monoclinales, 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 calcáreo – marina y denudativa. Predomina el clima cálido y húmedo, pero es notable la marcada diversidad 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 representan 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, crecieron 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 natural 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 suelo, 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 relaciones.
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 aproximadamente, 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 durante el período 1985 – 2005.
Cuencas
Itabo
Guanabo
Ambas
cas
Cuen-
Nunca Hubo
en (km2 )
( %)
23.8
4
78.4
5
102.
29
14.2
1
46.7
5
60.9
5
Decrece en
(km2 )
( %)
0.10
0.06
Se mantiene en
( km2)
( %)
4.17
2.49
0.39
0.23
9.92
5.91
0.50
0.30
14.0
9
8.40
Crece en
(km2 ) ( %)
14.7
8.80
7
36.1
21.5
8
6
50.9
30.3
4
5
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 zonas 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 19852005. (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 matorrales 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 natural 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 suelo, 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 expansión 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 menor 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 expansión 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 carreteras (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 representa del área total
de las cuencas
Sector Estatal
Sector Privado
Sin información
Total
63.8
11.6
15.4
90.8
1985
Afectaciones del marabú
2005
km²
%
5.48
0.35
1.14
6.97
78.7
4.8
16.5
100.0
km²
26.93
2.41
2.84
32.18
%
83.7
7.5
8.8
100.0
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
Cuerpos de Agua
Arenas, Áreas Urbanas, Carreteras y
Canteras
Bosques semideciduos degradados
Cultivos
Pastos Naturales y cultivados
Total
Afectaciones
del marabú
(km²)
0.06
0.66
Afectaciones
del marabú
(%)
0.19
2.05
1.95
3.79
6.06
11.79
24.35
32.17
75.69
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 desarrollado (75.69 %).
6)
7)
Fig. 6 Distribución de los matorrales de marabú (Dychrostachys cinerea) y aroma (Acacia farnesiana) según la tenencia de la tierra en el período 1985-2005.
Fig.7 Distribución de los matorrales de marabú (Dychrostachys cinerea) y aroma (Acacia farnesiana) 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 significativo 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 mapas que representan la dinámica de cambio y las áreas de mayor densidad de los matorrales secundarios 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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