Selección de Ubicaciones Optimas: Pozos de Agua y Granjas Eólicas

Ejemplo 1: Selección de sitios para la localización de pozos de agua

La información proveniente de más de 40 mapas (fig. 1) se combinó y manipuló con SIG para el manejo y planificación de los recursos naturales en un área, y específicamente para la ayuda en la selección de un sitio para ubicar un nuevo pozo a una distancia de 1 Km dentro del área de servicio de la Compañía Hidrológica X. (fig. 2).

1. Delimitación del área de interés

El primer paso en el análisis es almacenar los mapas digitales en el SIG. Luego se usan funciones de proximidad para delinear la zona de interés (buffer de 1 Km (fig. 3)). Esta zona de buffer es la ventana que se usa para ver y combinar las diferentes capas de información relevantes para la selección del sitio.

2. Eliminar áreas no disponibles o aptas

Zonas de uso no apto

Los mapas de cobertura y usos del suelo muestran que el área está construida en parte. El SIG se usó para seleccionar las áreas que no están construidas a partir de estos mapas, como primer paso a la búsqueda de un sitio apropiado. Las áreas construidas se eliminan de los análisis posteriores.

Áreas alrededor de ríos contaminados

La calidad del agua de las fuentes de agua se monitorea constantemente. Algunos de los ríos en el área de estudio no se pueden usar como fuentes de agua potable. Para evitar que el agua del pozo provenga de estos ríos, se crean buffers de 100 m alrededor de ellos (fig. 6). El mapa que muestra estas zonas se combina con el mapa de usos del suelo y de cobertura para eliminar del análisis estas áreas alrededor de los ríos no aptos (fig. 7). Las áreas en azul tienen las características deseadas para la localización de la nueva planta.

Fuentes puntuales de contaminación

Existen además algunas fuentes puntuales de contaminación (fig. 8). Para evitar estas áreas tóxicas, se construyó un buffer de 500 m alrededor de cada punto (fig. 9). Esta información se combina con los dos mapas previos para producir un nuevo mapa con sitios aptos para la localización del nuevo pozo.

3. Consideración de otros factores

Geología favorable a la existencia de pozos

El mapa de geología superficial muestra los materiales sobre el lecho rocoso (fig. 11). Las áreas con materiales como arena y grava son las que almacenan más agua; de esta manera, fueron seleccionadas del mapa de geología (fig. 12). Estas áreas se combinaron con los resultados de las selecciones previas para producir un mapa que consiste de: (1) zonas en áreas no construidas con geología de arena y grava, (2) a más de 500 m de las fuentes puntuales de contaminación, y (3) a más de 100 m de los ríos contaminados (fig. 13).

Espesor de sedimentos saturados

Con el uso del SIG, se creó un mapa que muestra el espesor de los sedimentos saturados, substrayendo la altura del lecho rocoso de la superficie de elevación (MDT) (fig. 14). Para este análisis, las áreas que tienen más de 250 m de sedimentos saturados se seleccionaron (fig. 15) y combinaron con las selecciones anteriores. El mapa resultante muestra las áreas que no están construidas, situadas fuera de la influencia de las áreas contaminadas y se caracterizan geológicamente por una capa de arena y grava mayor a 250 m. Las áreas menores a 150 m² se eliminan del análisis pues son muy pequeñas para el establecimiento del pozo. Los seis sitios finales se muestran junto con las carreteras y ríos en el área.

Ejemplo 2: Localización de un área para el establecimiento de una granja eólica

Factores a considerar:

• Velocidad del viento, viento prevaleciente (5 m/s)
• Topografía del terreno en particular y de terrenos adyacentes (pendientes menores al 10%)
• Vegetación
• Proximidad a áreas residenciales
• Ruido y apariencia estética
• Clasificación de tierras (agricultura)
• Distancia a líneas eléctricas (10 Km)
• Altura
• Tamaño del sitio (20 turbinas aprox. 1 Km²)
• Potencia (15MW - 10.000 casas - 9 a 10 turbinas)

3. Transformaciones

Son métodos simples de análisis espacial que cambian el conjunto de datos mediante su combinación o comparación, obteniendo nuevos conjuntos de datos y, eventualmente, nueva información sobre la naturaleza de los fenómenos. Las transformaciones usan reglas geométricas, aritméticas o lógicas simples. Estas incluyen las operaciones para convertir datos raster a vector o viceversa. También pueden crear superficies a partir de conjuntos de objetos o detectar conjuntos de objetos en las superficies. Este grupo incluye además la creación de corredores (buffer), las operaciones de punto en polígono, superposición de polígonos e interpolación espacial.

4. Resúmenes descriptivos

Intentan capturar la esencia del conjunto de datos en uno o dos números. Son el equivalente espacial de la estadística descriptiva que se usa comúnmente en el análisis estadístico. Los indicadores más usados son: Media aritmética, Mediana, Moda, Desviación estándar, Varianza, y sus equivalentes espaciales (centro de gravedad y la desviación típica de las distancias).

5. Optimización

Se agrupan aquí diversas técnicas de naturaleza normativa cuya finalidad es la de seleccionar localizaciones que cumplen determinados criterios. Son muy utilizadas en los estudios de mercado y en la planificación de los equipamientos públicos, para estimar la localización óptima de establecimientos de acuerdo a determinados supuestos. También se incluyen los métodos de análisis de redes, como la búsqueda de rutas óptimas entre dos o más localizaciones en una red.

6. Chequeo de hipótesis

Se enfoca en el proceso de razonamiento de los resultados de una muestra limitada para hacer generalizaciones sobre toda la población. Permite que, por ejemplo, determinemos si un patrón de puntos habría podido presentarse por azar, basado en la información de una muestra. La prueba de hipótesis es la base de la estadística deductiva o inferencial y forma el centro del análisis estadístico, pero su uso con datos espaciales puede ser problemático.

Tipos de Análisis Espacial

• Orientados a los atributos de un dato geográfico: Estadísticas sobre una variable, Selección de valores de una o más variables por medio de operadores lógicos, Gráfica de valores de una variable, Operaciones numéricas en una o varias variables, Estadísticas entre dos variables
• Orientados a los elementos geométricos de un dato geográfico: Selección espacial, Sobreposición espacial, Análisis de proximidad (Buffer, búsquedas)

Algoritmo de solución en análisis espacial

El primer proceso [1] es la selección del área del bosque y la generación de un nuevo archivo con el comando Convert to shape = (Bosque_r.shp). El segundo proceso [2] es la selección de las menores pendientes con análisis espacial (Map Query): Pendiente (grid) <=30= (Pend_30 (grid)). Finalmente, el tercer [3] proceso es el diseño del sendero con la información base del bosque y la pendiente. El resultado final es la cobertura Sendero.shp.

Evaluación Multicriterio

Evaluación multicriterio (y multiobjetivo) es un conjunto de técnicas utilizadas en la decisión multidimensional y los modelos de evaluación, dentro del campo de la toma de decisiones. Los análisis multicriterio y los modelos de decisión multiobjetivo ofrecen la oportunidad de obtener un análisis equilibrado de todas las facetas de los problemas de planificación, particularmente debido a que varios efectos intangibles, como los sociales y las repercusiones ambientales, pueden ser considerados cabalmente.

PROBLEMA GENERAL DE LA EMC: Seleccionar aquella alternativa que "mejor" satisfaga las preferencias del decisor. Descartada la posibilidad de alcanzar una solución óptima (el mismo concepto de óptimo carece de sentido en todo el ámbito de la Decisión Multicriterio), hemos de contentarnos con ese "mejor" entrecomillado para significar que su definición está abierta a diversas interpretaciones más o menos racionales.

TIPOS DE ANÁLISIS DE EVALUACIÓN

A) Búsqueda de la solución mas adecuada, no es necesario que el resto de las alternativas quede ordenada o evaluada.
B) Es necesario que todas las alternativas queden evaluadas y ordenadas en cuanto a su grado de adecuación y validez.