simulacion de escenarios de futuro crecimiento urbano mediante sistemas de informacion geografica y...

UNIVERSIDAD DE CONCEPCIÓN

FACULTAD DE ARQUITECTURA, URBANISMO Y GEOGRAFIA

DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA

SIMULACION DE ESCENARIOS DE FUTURO CRECIMIENTO

URBANO MEDIANTE SISTEMAS DE INFORMACION

GEOGRAFICA Y TECNICAS DE EVALUACION

MULTICRITERIO

PROFESOR:WENSESLAO PLATA ROCHA

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SINALOA, MEXICOESCUELA DE CIENCIAS DE LA TIERRA

Tecnologías de la Información Geográfica

Procedimientos desarrollados para reunir, manipular (analizar) la información geográfica, en especial aquella que está expresada en formato digital (Bosque, 1999).

Sistemas de Información Geográfica (SIG)Principales funciones

Entrada de datos: conversión de datos espaciales en formato analógico (p.e. mapas) en formato digital, manteniendo las características de los datos iniciales

Almacenamiento de datos: espaciales y temáticos

Gestión y manipulación de la información: consulta temática y consulta espacial. Búsqueda selectiva

Análisis de la información disponible y generación de nueva información: consultas temáticas y espaciales, búsqueda y selección, análisis estadísticos, álgebra de mapas, cálculo de distancias, análisis topográfico (modelo digital del terreno)…

Representación gráfica y cartográfica de la información (presentación de resultados…)

Qué problemas que puede resolver un SIG?

LOCALIZACIÓN (directa) ¿qué hay en...?

Localización CONDICIONADA ¿dónde se cumple que...?

TENDENCIAS ¿qué ha cambiado...?

RUTAS ¿cuál es el camino óptimo...?

PAUTAS ¿qué patrones se aprecian...?

MODELOS ¿qué ocurriría si...?

Inventarios

Análisis

Gestión

MODELACIÓN

Un modelo es una representación simplificada de un objeto de investigación, elaborado para tareas de descripción, explicación, predicción o planificación.

Un modelo espacial es un objeto de investigación con dos componentes: localización y valor temático o atributo (Wegener, 2000).

Prospectivos y dinámicos...

El objetivo de la nueva generación de modelos (espaciales) no es tanto producir predicciones absolutas de futuro como crear numerosas visiones alternativas e identificar que ocurriría en cada caso si se asumieran como ciertas…

La filosofía de los escenarios es investigar la implicación de diferentes perspectivas o alternativas de desarrollo global/regional/local

Ventajas: son más atractivos, fáciles de utilizar y generalmente más accesibles al usuario.

Escenarios de simulación (What if…?)

Simulación futura de crecimiento urbano

La generación y simulación de escenarios futuros puede ser un instrumento útil en los procesos de planificación y toma de decisiones disminución de la incertidumbre inherente a estos procesos.

Modelos de simulación prospectivos, basados en técnicas novedosas: autómatas celulares, modelos basados en agentes, técnicas de evaluación multicriterio, entre otras...

Utilización de modelos de localización óptima de nuevas zonas residenciales, industriales y comerciales.

Primordial: basados en información espacializada!!!

La evaluación multicriterio (y multiobjetivo) es un conjunto de técnicas utilizadas en la toma de decisiones multidimensional para evaluar una serie de alternativas, que satisfacen uno o varios objetivos, a la luz de múltiples criterios.

...Especialmente interesante en planificación pues pueden considerarse múltiples dimensiones de un problema incluidos los efectos intangibles, como los sociales y las repercusiones ambientales

EVALUACIÓN MULTICRITERIO

El hombre no es un sistema mecánico. No hay optimización sino compromiso, equilibrio

y multiplicidad de puntos de vista…

Capacidad de acogida grado de idoneidad que presenta el territorio para albergar las distintas actividades a ordenar

...relaciones entre las características físicas, biológicas y perceptuales del medio y las actividades humanas actuales o potenciales en él

Aptitud Impacto

Restricciones


OBJETIVOS meta que queremos alcanzar Localización de un nuevo hospital Asignación de usos en una cuenca hidrográfica (agricultura,

ganadería, uso recreativo...)

ALTERNATIVAS elementos a ser evaluados (aquí territorio!!!) En nuestro caso el territorio!!!, pero podrían ser varios

cultivos, varias opciones de restauración, varios candidatos a ocupar un puesto en una empresa...

CRITERIOS-> caracterizan una dimensión de las alternativas consideradas Factores: criterio que realza o detracta la

adecuación/capacidad de una alternativa (topografía, localización de la población, geología, tipos de suelos...). Todos los factores no tienen por qué ser igual de determinantesponderación

Limitantes: restricciones REGLA DE DECISIÓN medio para evaluar y comparar las

distintas alternativas


¿POR QUE Y PARA QUE SIMULAR DIFERENTES ESCENARIOS DE

USOS DE SUELO Y CRECIMIENTO URBANO?

Cambios de usos del suelo y crecimiento urbano

El fenómeno de la urbanización crea enormes impactos en el medio ambiente a escala local, regional y global

Ocupa sólo el 2% de la superficie de la tierra, pero sus efectos en la alteración del medio son importantísimos…

Durante el siglo XX se ha producido la transformación urbana más drástica de la historia de la tierra

El crecimiento urbano provocará uno de los cambios medioambientales más importantes en el siglo XXI se estima que la población residente en ciudades aumentará al 61% del total en el 2030…

Cambios de usos del suelo y crecimiento urbano

ETAPA PARA LA SIMULACION DE ESCENARIOS

1. Descripción cualitativa de los escenarios (storyline)

2. Cálculo de la demanda de suelo urbano para los diferentes

escenarios

3. Generación de las variables espaciales a modelar

4. Simulación de los escenarios (Técnica utilizada para la

espacialización de los modelos)

5. Evaluación de los escenarios (indicadores, análisis de

incertidumbre o sensibilidad)

Aplicación a un caso de estudio.

Simulación de escenarios de futuro

crecimiento urbano para el caso de la

Comunidad de Madrid, España.

Crecimiento urbano en la Comunidad de Madrid (1990-2000)

- Aumento del 48 % de suelo urbano.

- Pérdida de 20,305 hectáreas de zonas agrícolas.

- Pérdida 11,061 hectáreas de zonas forestales.

- Fragmentación del territorio.

-Daños al medio ambiente.

¿Por qué la Comunidad de Madrid?

Simulación de distintos escenarios de futuro crecimiento urbano en la

Comunidad de Madrid

Partiendo de la situación territorial del año 2000, se plantea crear tres escenarios de crecimiento urbano futuro, simulando las nuevas localizaciones de suelo residencial y productivo (industrial y comercial)

Escenario de tendencia Escenario de crisis Escenario de innovación y sostenibilidad

Escenarios de simulación futura de crecimiento urbano

Escenario de tendencia

Confirmación y consolidación de los modelos e intensidades de crecimiento registradas en el período 1990-2000

Demanda importante de suelos residenciales y productivos Mantenimiento de las tasas de incremento de la población Alza de los niveles de renta disponibles Altas demandas de suelo productivo (especialmente terciario) Primacía de los intereses económicos sobre cuestiones

ambientales y sociales

Descripción cualitativa:


Escenario de crisis

Agotamiento del modelo de desarrollo experimentado entre 1990 y 2000 y advenimiento de un período dilatado de crisis que retraerán los procesos de crecimiento metropolitano

Reducción importante de demandas de suelo residencial y productivo

Disminución en el incremento de niveles de renta y de la presión demográfica

Crecimiento más compacto y reducción de las zonas productivas asociadas a las nuevas zonas residenciales



Escenario de innovación y sostenibilidad local

Nuevos modelos y fórmulas de crecimiento y diversificación económica: se da paso a un mayor desarrollo productivo que permita dar acogida al nuevo tejido empresarial de innovación que sustentará el crecimiento económico

Crecimiento de nuevas áreas productivas como consecuencia del incremento de rentas derivadas de la innovación como motor económico

Reducción de la demanda residencial...


Simulación de distintos escenarios de futuro crecimiento urbano en la Comunidad de Madrid

Demanda de suelo a localizar....???Modelo de Dinámica de Sistemas


ESCENARIOS DEMANDA SUELO

RESIDENCIAL (Ha)

DEMANDA SUELO

PRODUCTIVO (Ha)

Escenario de Tendencia

28.500 17.000

Escenario de crisis

17.500 13.000

Escenario de innovación y sostenibilidad 17.600 11.000

Cantidad de suelo a localizar....???

...¿Cómo desarrollar estos escenarios y crear las distintas “imágenes” de futuro con variables espaciales?...

Simulación de distintos escenarios de futuro crecimiento urbano en la

Comunidad de Madrid

SIG Y TÉCNICAS DE EVALUACIÓN MULTICRITERIO

SIG – IDRISI ANDES

HERRAMIENTA PARA LA ASIGNACIÓN ÓPTIMA DE USOS DEL SUELO

4. APLICACIÓN DEL MODULO A UN CASO DE ESTUDIO

Primer paso. Selección del método y definición de objetivos


Asignación de pesos a factores y selección de las restricciones

Mapas de aptitud.

Asignación del tamaño de las parcelasMapas en parcelas de adecuación media


Asignación de pesos y superficies a los objetivos


Zonificación

Aproximación a núcleos de tamaño medio

Industria población vulnerableComercio población con poder adquisitivo

Restricciones: zonas ya construidas, red hidrográfica, zonas no urbanizables de protección

Distancia a cursos de agua

Distancia a Espacios Naturales Protegidos

Distancia a núcleos urbanos

Distancia a instalaciones no deseables

Distancia a población vulnerable

Protección suelos productivos Geotécnia

Superficie no urbanizable de protección

Espacios naturales



FACTORES RESIDENCIAL COMERCIAL INDUSTRIAL

Uso del suelo (peso = 1) (peso = 0,9) (peso = 0,8)

Protección de suelos de mayor productividad --------- --------- (peso = 0,2)

Accesibilidad a carreteras < 4.000m < 3.000m < 3.000m

Accesibilidad a zonas urbanas

< 3.000m < 5.000m < 3.000m

Nodos de conexión --------- < 3.000m ---------

Distancia ponderada a la población

--------- (peso = 0,2) ---------

Variables utilizadas y regla de decisión…


Escenario de crisis


Uso del suelo (peso = 0,8) (peso = 0,8) (peso = 0.7)

Protección de suelos de mayor productividad --------- --------- (peso = 0.2)

Accesibilidad a carreteras < 4.000m < 3.000m < 3.000m

Accesibilidad a zonas urbanas < 3.000m < 3.000m

Accesibilidad a zonas industriales --------- --------- < 3.000m

Accesibilidad a zonas comerciales --------- > 2.000 <10.000

---------

Nodos de conexión --------- < 3.000m ---------

Accesibilidad a hospitales <= 10.000m

(peso 0,1)

--------- < 3.000 (función inversa)

(peso 0,1)

Distancia ponderada a la población --------- (peso 0,2) ---------

Pendiente (peso = 0.2) --------- ---------





Uso del suelo 0,18 0,15 0,29

Vulnerabilidad mantos acuíferos 0,04 0,02 0,06

Protección de suelos de mayor productividad

0,09 0,07 0,12

Pendiente 0,03 0,02 0,02

Accesibilidad a carreteras 0,16 0,21 0,16

Accesibilidad a zonas urbanas 0,21 0,17 0,12

Accesibilidad a comercios --------- 0,15 ---------

Accesibilidad a industrias --------- --------- 0,09

Geotecnia 0,08 0,06 0,04

Accesibilidad a hospitales 0,13 0,06

Distancia ponderada a la población 0,09 0,10

Confortabilidad (orientación del terreno) 0,08 --------- ---------



Escenario de crisis


Tendencia

Crisis

Innovación y sostenibilidad

Escenarios de simulación futura de crecimiento urbano en la

Comunidad de Madrid

¿Qué otro escenario de futuro añadirías a los expuestos?

¿Crees que los factores utilizados recogen los aspectos mínimos necesarios para realizar este tipo de simulaciones?

¿Qué factores añadirías y/o eliminarías? ¿Consideras de utilidad para la planificación futura

del territorio este tipo de ejercicios de simulación?

Este trabajo ha sido desarrollado en el marco del proyecto de investigación “SIMURBAN: análisis y

simulación prospectiva mediante Tecnologías de la Información Geográfica (TIG) del crecimiento

urbano actual. Evaluación de su sostenibilidad” , financiado por el Ministerio de Educación y Ciencia

de España a través de la convocatoria 2006 de proyectos del Plan Nacional de Investigación

Científica, Desarrollo e Innovación 2004-2007 . Referencia: SEJ2007-66608-C04-00/GEOG.

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