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Gestión, políticas y culturas del agua Mesa redonda 29 de abril de 2010 Avances en Geomática para la resolución de la problemática del agua Felipe Omar Tapia Silva

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Gestión,

políticas y

culturas del

agua

Mesa redonda

29 de abril de 2010

“ Avances en

Geomática

para la resolución de

la problemática del

agua ”

Felipe Omar Tapia Silva

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Esta publicación electrónica es un medio de difusión para dar a conocer los avances y

hallazgos de las investigaciones académicas y para favorecer que los lectores comuniquen

al autor sus comentarios y consideraciones sobre los textos. Se agradece a los lectores que

envíen sus comentarios directamente al autor, al correo electrónico que aparece registrado

en la siguiente página, asociado al nombre e institución de adscripción del autor.

Publicación electrónica 2010

© Felipe Omar Tapia Silva

© Red de Colegios y Centros de Investigación.

© El Colegio de San Luis

Parque de Macul 155

Colinas del Parque

78299, San Luis Potosí, S.L.P.

Hecho en México

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Red de Colegios y Centros de Investigación (RECCI) www.recci.org.mx

Directorio

Centro de Investigación en Geografía y Geomática

“Ing. Jorge L. Tamayo” A.C. (CentroGeo)

www.centrogeo.org.mx

Centro de Investigación y Docencia Económicas, A.C. (CIDE)

www.cide.edu

Centro de Investigaciones y Estudios Superiores en Antropología Social (CIESAS)

www.ciesas.edu.mx

El Colegio Mexiquense, A.C. (CMQ)

www.cmq.mx

El Colegio de la Frontera Norte, A.C. (COLEF)

www.colef.mx

El Colegio de Jalisco, A.C. (COLJAL)

www.coljal.edu.mx

El Colegio de México, A.C. (COLMEX)

www.colmex.mx

El Colegio de Michoacán, A.C. (COLMICH)

www.colmich.edu.mx

El Colegio de San Luis, A.C. (COLSAN)

www.colsan.edu.mx

El Colegio de Sonora, OPD (COLSON)

www.colson.edu.mx

El Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR)

www.ecosur.mx

Instituto de Investigaciones Dr. José María Luis Mora (MORA)

www.mora.edu.mx

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Gestión, políticas y culturas del agua 1

Avances en Geomática

para la resolución de la problemática del agua

Felipe Omar Tapia Silva

Centro de Investigación en Geografía y

Geomática “Ing. Jorge L. Tamayo”

[email protected]

Introducción.

La problemática del agua es compleja y la ocurrencia de las variables del ciclo hidrológico

y otros factores involucrados tienen una referencia geográfica y variabilidad espacial y

temporal observables. Desde este punto de vista territorial, los estudios del agua tendientes

a la exploración y resolución de su problemática deben considerar un enfoque sistémico y

requieren de información y conocimiento que reflejen la variabilidad espacial y temporal de

sus variables y factores.

La Geomática es una disciplina científica transdisciplinaria que emerge en el

espacio convergente de otras disciplinas previas como: Sistemas de Información

Geográfica, Cartografía, Percepción Remota, Geodesia y Fotogrametría. Se trata de una

ciencia tipo II, es decir, la sociedad y sus necesidades son su objeto e inspiración. De esta

forma, esta disciplina visualiza a la sociedad como principal beneficiario de sus estudios y

desarrollos y la incluye en sus modelos de conocimiento sobre el funcionamiento del

territorio al identificar actores que tienen incidencia sobre los cambios al marco natural o al

marco construido. El enfoque sistémico y la generación de información a partir de

percepción remota y modelos geoespaciales incrementan sus posibilidades para analizar y

comunicar el funcionamiento de procesos que toman lugar en el territorio y para apoyar la

toma de decisiones. Geomática incluye, dentro de su cuerpo de conocimiento, una serie de

métodos de adquisición, procesamiento, representación, análisis y sistematización de

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Felipe Omar Tapia Silva

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información y conocimiento con referencia geográfica (localización y entorno espacial

específicos).

Los artefactos de Geomática (para computadora personal o en su versión en Web)

son posiblemente el aporte más acabado que la Geomática puede ofrecer para la solución de

los problemas de corte hidrológico y de otros tipos de problemas presentes en la sociedad.

Al hablar sobre artefactos de Geomática se hace referencia a desarrollos, prototipos y

aplicaciones de tipo cibernético que retroalimentan conocimiento e información

geoespacial, por ejemplo atlas, documentos, sistemas y soluciones en Geomática.

Este texto1 se compone de dos apartados: uno sobre aplicaciones de Geomática y

sensores para incidir en la resolución de la problemática del agua y, otro, sobre artefactos

de Geomática. En el primer apartado se incluyen estudios que permiten generar una idea de

cómo el área de percepción remota y el análisis espacial en el contexto de Sistemas de

Información Geográfica (SIG) posibilitan el acceso a información y conocimiento para

diseñar proyectos e instrumentos de política pública que incidan en la solución de la

compleja problemática del agua. Técnicas de análisis y modelación geoespacial son

también incluidas, debido a que constituyen herramientas con un gran potencial para ser

aplicadas en el ámbito que nos ocupa. En el segundo apartado se incluyen algunos aspectos

conceptuales sobre los artefactos de Geomática y se ejemplifica mediante artefactos

desarrollados en el ámbito del agua como: el Sistema de Información Geográfica de las

Cuencas Hidrográficas de México, el Atlas Cibercartográfico del Lago de Chapala y el

sistema de Gestión de Barrancas Urbanas del DF.

1 Una versión más amplia de este texto se presentó en el congreso de la Red Temática del Agua - CONACYT

(RETAC) y su referencia se registra en la literatura que aparece al final de este texto: Tapia-Silva (2010).

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Gestión, políticas y culturas del agua 3

Ejemplos de aplicaciones de percepción remota y análisis espacial para la resolución

de la problemática del agua

En el ámbito de Geomática es posible realizar estudios de sellamiento de superficies

permeables y aptas para el proceso de recarga del acuífero (Tapia Silva & Mora 2004).

Respecto a caracterización de superficies impermeables es posible generar metodologías

basadas en percepción remota (CentroGeo, 2007). Otra opción en Geomática consiste en

monitorear los cambios en la extensión de lagos y relacionarlos con la tendencia de las

variables hidrológicas y climáticas y con otras variables como extracción y disponibilidad

de agua en los cuerpos superficiales (López-Caloca et al., 2008, Lira 2006). Otra aplicación

actual de las técnicas de Geomática es la definición mediante percepción remota de zonas

propensas a inundarse súbitamente (Tapia Silva et al., 2007a).

La determinación de la variabilidad espacial de la vulnerabilidad de un acuífero a

ser contaminado y la ubicación de fuentes de contaminación (puntos o zonas geográficas)

de cuerpos de agua superficiales o subterráneos puede ser realizada en el ámbito de la

Geomática (Ramos Leal et al., 2010). Igualmente es posible la determinación de la

influencia de la deforestación en el incremento de escorrentías (Benitez et al. 2004, Tapia

Silva et al. 2007b). La generación de Cartografía de la variabilidad espacial y temporal de

variables hidrológicas y climáticas es otra posibilidad en Geomática (Gochis et al., 2007,

Golicher et al., 2004).

Los estudios de disponibilidad hídrica en acuíferos, de balance hídrico y de

consumo de recursos hídricos para cultivos se auxilian de estudios de estimación de

evaporación mediante percepción remota (Zwart et al., 2006, Garatuza Payan et al., 2001,

Garatuza Payan et al., 2005, Coronel et al., 2008).

Artefactos de Geomática

Los artefactos de Geomática (para computadora personal o en su versión en Web) son

posiblemente el aporte más acabado que la Geomática puede ofrecer para apoyar el proceso

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de toma de decisiones y formulación de políticas tendientes a la solución de los problemas

de corte hidrológico y de otros tipos de problemas presentes en la sociedad. Al hablar sobre

artefactos de Geomática se hace referencia a desarrollos, prototipos y aplicaciones de tipo

cibernético que retroalimentan conocimiento e información geoespacial, por ejemplo atlas,

documentos, sistemas y soluciones en Geomática. En su elaboración se combinan una serie

de elementos que permiten procesos bidireccionales de comunicación con los usuarios que

a su vez acceden a elementos que posibilitan observarse a sí mismos como actores dentro

del entorno específico de cada aplicación. A este proceso se le denomina proceso

cibernético de segundo orden (Martínez & Reyes 2005). Así durante el uso de los artefactos

de Geomática se ha observado la generación de un proceso de modificación de la visión de

los usuarios del artefacto quienes proponen mejoras para el artefacto lo que les permite

acceder nuevamente a otra serie de conceptos información e ideas para seguir

evolucionando en cuanto a la visión y a la solución de la problemática objeto del artefacto.

Una importante característica de los artefactos de Geomática es su visión holística y

sistémica de los problemas o fenómenos que se tratan de representar. Uno de los ejes de la

visión holística es el requerimiento de observar y representar el fenómeno en cuestión

considerando aspectos o características de tipo socio-económico y de tipo técnico-natural

en un ambiente de adaptabilidad sistémica. Así la problemática en el entorno de un

artefacto es observada y analizada en forma integral maximizando la posibilidad de

identificar soluciones que pueden ser de tipo socio-económico, técnico, biofísico o mixto.

La inclusión de modelos de conocimiento permite representar la complejidad de la

problemática hidrológica.

El CentroGeo ha desarrollado desde su fundación, hace aproximadamente diez años,

una serie de artefactos de Geomática con la finalidad de organizar conocimiento e

información que fomenten iniciativas para la resolución de problemas de corte hidrológico.

Las aplicaciones desarrolladas, enmarcadas teóricamente en el contexto de la

cibercartografía, ejemplifican las posibilidades y alcances de la práctica y la ciencia de la

Geomática para incursionar en la resolución de problemas específicos de la sociedad. Entre

estos artefactos podemos mencionar los siguientes: Sistema de Información Geográfica de

las Cuencas Hidrográficas de México (ilustración 1), Atlas Cibercartográfico del Lago de

Chapala (Figura 2), Atlas Educativo del Lago de Chapala, Atlas Cibercartográfico de la

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Selva Lacandona, Atlas Cibercartográfico del Lago de Pátzcuaro, Atlas Cibercartográfico

del Mar de Cortés y Aplicación para el sistema de Gestión de las Barrancas Urbanas de la

Ciudad de México (SGBUCM, Tapia et al. 2007c) (Figura 3).

Figura 1: Pantalla principal del artefacto de Geomática en web (versión en desarrollo)

Sistema de Información Geográfica de las Cuencas Hídricas de México

(http://xsei.centrogeo.org.mx/)

Figura 2: Ejemplo de pantallas de la Aplicación de Geomática del

Atlas Cibercartográfico del Lago de Chapala

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Como se mencionó, los artefactos de Geomática se basan en modelos explícitos de

conocimiento del fenómeno específico a representar. Ello facilita la definición de

escenarios a futuro de la repercusión de nuevas estrategias de manejo y organizativas de los

procesos estudiados. El proceso de generación de nuevas propuestas fomentado por los

artefactos incide en la evolución y transformación del sistema modelado. Los artefactos de

Geomática, especialmente sus versiones educativas o de difusión como la elaborada en el

caso del lago de Chapala, han demostrado ser un medio efectivo para comunicar la

problemática y para concientizar a la población sobre las tendencias de degradación de sus

propios recursos. Un cambio transcendental de la evolución de los artefactos de Geomática

es su migración a Web. Esto constituye una línea de investigación de actualidad y

actualmente ya se tienen disponibles en Web algunos de estos artefactos como el de

barrancas urbanas del poniente de la Ciudad de México y el de Cuencas Hidrográficas

(ilustración 1) que pueden consultarse en http://xsei.centrogeo.org.mx/.

Figura 3: Ejemplo de pantallas de la Aplicación de geomática para

el Sistema de gestión de barrancas (Tapia et al. 2007c)

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Gestión, políticas y culturas del agua

coordinada por Lydia Torre Medina Mora y Cleotilde Hernández Suárez

es una publicación electrónica.

La edición estuvo a cargo de El Colegio de San Luis (COLSAN)

y concluyó en junio de 2010.

El cuidado de la edición estuvo a cargo de Lydia Torre Medina Mora

y la producción digital a cargo de Daniela Ramírez Babum.

El texto utiliza fuente Times New Roman

y se formó en Microsoft Office Word ©

El documento es accesible por medio de Adobe Reader ©

En línea:

http://ww.colsan.edu.mx/investigación/aguaysociedad/