Las GIS como herramienta de trabajo urbanística

En inglés Geographic Information System y en euskera el acrónimo GIS indica Sistema de Información Geográfica

Sistemas de información geográfica existentes

El sistema de información geográfica más utilizado hasta el momento ha sido la cartografía. Se han elaborado, dibujado y publicado mapas en papel a través de la cartografía. En definitiva, los mapas representan datos relacionados con la posición geográfica. Dado que desde hace unos años los ficheros se manejan por ordenador, parece oportuno también informatizar los datos en este campo. De esta manera se puede gestionar de forma conjunta todo tipo de información geográfica que se ha indicado en los mapas, en qué fichero se han guardado.

Los mapas en papel no pueden mostrar toda la información que se desee, ya que a medida que aumentan los datos la lectura se complica. Por otro lado, es muy difícil que en el mapa de papel se incluyan informaciones como la distribución de edades de los habitantes de un barrio. Los sistemas GIS no tienen esas servidumbres porque no están necesariamente asociados al soporte material bidimensional.

Integración de tecnologías

En los GIS es muy importante la integración de las tecnologías. En él se han unido y unificado las diferentes tecnologías. De este modo, integran formas tradicionales de análisis geográficos, como la superposición de mapas transparentes para mostrar conjuntamente datos de diferentes tipos, así como estudios y modelizaciones imposibles mediante métodos manuales. Con estos sistemas es posible manejar conjuntamente mapas, modelizaciones y grandes conjuntos de datos procedentes de la consulta de bases de datos. La flexibilidad que ofrece esta integración es útil en muchos ámbitos.

Por ejemplo, son muy utilizados para detectar zonas que pueden verse amenazadas por inundaciones, o para definir las vías a seguir por los vehículos de socorro en caso de emergencia. Son muchas las áreas que han contribuido al desarrollo de los SIG: geografía, cartografía, fotogrametría, teledetección, geodesia, ingeniería, estadística, informática, inteligencia artificial, demografía y humanidades, ciencias naturales, etc.

Los GIS están asociados a aplicaciones de otras bases de datos, pero con una diferencia importante: Toda la información disponible en las tecnologías GIS está relacionada con una referencia espacial. Otras bases de datos pueden contener información sobre la ubicación (direcciones, códigos postales, cotas, etc.). ), pero la base de datos GIS utiliza referencias geográficas como medio básico de almacenamiento y acceso a la información.

El uso del GIS debería verse como un proceso y no sólo como software o hardware. El GIS es una herramienta de toma de decisiones. El papel decisivo que puede jugar el ser visto como un simple software o hardware en la toma de decisiones sería no considerarlo.

Causas del despliegue de GIS

Actualmente muchas entidades invierten grandes cantidades en el desarrollo de bases de datos georreferenciadas y en GIS, y se prevé que en los próximos años se vayan a invertir miles de millones más. Todo esto está pasando en poco tiempo. Y es que hasta hace pocos años, los SIG estaban al alcance de muy pocas organizaciones y sólo eran curiosidades para la gente. Este despliegue puede tener dos motivos principales:

Previsión de posibles inundaciones en Galicia.
Fuente CESGA, Centro de Supercomputación de Galicia

- Importante abaratamiento de los equipos informáticos.

- La importancia de la geografía en nuestro mundo cotidiano, muchas de las decisiones que tomamos a diario están relacionadas con la geografía. Imaginemos que una compañía automovilística quiere situar su stand dentro de la ciudad en función de las características de la población. Renta de la población, edad, marca del coche existente, etc. combinar la ubicación de sus áreas residenciales para buscar el lugar más adecuado. El desarrollo de los GIS comienza en la década de los 60, pero hasta la década de los 80 sólo se ha aplicado al campo de la investigación. No se ha utilizado como herramienta de toma de decisiones.

El desarrollo de una tecnología informática adecuada ha impulsado la comercialización de productos GIS. Esto se ha aplicado sobre todo a las organizaciones generadoras de información como la Administración Pública. La disponibilidad de información GIS en entorno Windows a partir de 1990 ha facilitado que la aplicación llegue a empresas privadas.

Ventajas de la cartografía digital

Se puede decir que la cartografía digital está compuesta por un conjunto de mapas. Cada una de ellas presentará una característica: una en relieve, otra en hidrografía, otras en carreteras, etc. Cada mapa temático suelto corresponde a una capa o nivel. Superposición de capas, cada uno de los emplazamientos se ha asimilado a los correspondientes en otros mapas. La capa inferior es la más importante: describe la red del sistema de referencia a colocar (longitud y latitud). Todos los mapas se han registrado de acuerdo con lo siguiente.

Una vez registrado, la información que aparece en las diferentes capas se puede comparar y analizar mediante combinaciones. Se puede saber, por ejemplo, dónde atraviesan las líneas eléctricas. Además, los emplazamientos o comarcas seleccionadas se pueden separar fácilmente de otros emplazamientos, cortando todas las capas alrededor del emplazamiento deseado.

En todos los estudios no es necesario utilizar todos los mapas o capas a la vez. En algunos casos el investigador seleccionará la información para analizar la relación entre determinadas capas. Además, la información de dos o más capas puede combinarse y agruparse en una sola capa. Con esto hemos conseguido lo que a continuación será una capa.

Superposición de diferentes capas.

Pensemos que tenemos decenas o centenares de mapas o capas que explican información sobre diferentes temas: redes de transporte, hidrografía, características de la población, actividades económicas, etc. y que podemos combinarlos como nos conviene. Este sistema sería útil en muchas situaciones: planes urbanísticos, planes de emergencia, etc. Esta capacidad de distribución de la información en capas y su posterior combinación con otras capas es la característica que el GIS hace tan útiles. Sin embargo, la flexibilidad no queda por tanto, ya que se pueden combinar bases de datos comunes y bases de datos cartográficas.

El GIS puede responder a diferentes tipos de preguntas

La utilización y transformación de la información acumulada permite realizar una gran variedad de operaciones:

Localización

Identifica lo que hay en un emplazamiento concreto. La localización puede describirse de varias formas, por ejemplo mediante topónimo, código postal o referencias geográficas como la longitud y latitud.

Condición

Inversa a la anterior y requiere estudio espacial. En lugar de identificar lo que hay en un punto, consigue encontrar un lugar que cumpla ciertas condiciones (por ejemplo, una parcela sin bosques, con más de 2.000 m 2, a unos 100 m de la carretera, etc.)

Tendencia

Combina las dos preguntas anteriores. La respuesta explica los cambios que sufre un lugar a lo largo del tiempo.

Distribución

Esta pregunta es más compleja. Por ejemplo, si se quisiera determinar si el cáncer es una causa importante de muerte entre los residentes en las centrales nucleares. Su objetivo es medir la fuerza o influencia de los diferentes factores.

Modelización

Esta pregunta surge cuando se quiere conocer el impacto de una acción en un sistema. Por ejemplo, ¿qué le pasa a la red viaria si construimos una carretera, o qué pasaría si se produjera un vertido tóxico a la red de abastecimiento de agua potable? El sistema, además de la información geográfica entonces, requiere de datos adicionales como leyes científicas específicas.

Los GIS son aptos para su uso urbanístico

Los diseñadores urbanos, cambiando la forma de construir las ciudades, trabajan para mejorar la vida de la gente. Para ello, deben comprender muy bien cada uno de los lugares que estudian. En siglos anteriores las ciudades o pueblos eran bastante pequeñas y el diseñador podía conocer bien las necesidades de los habitantes de la ciudad, pero las ciudades actuales son demasiado grandes para trabajar con este método de trabajo informal.

Este croquis muestra el alcance de la influencia de un nudo del Sur de Boston.
Fuente: Urban Redevelopment

Son muchos los factores que influyen en el modo de vida de la ciudad y el diseñador tiene que analizar muchas cosas para llegar a comprender el lugar: fotos aéreas, planos de construcción, datos de padrón, estudios económicos, sistemas de transporte, etc. Al no ser capaces de tener todos estos datos a la vez en nuestra mente, en la actualidad utilizamos el sistema de planificación.

En la medida en que el problema del diseño urbano es la recogida de datos, el análisis y la explicación de los datos espaciales, los SIG tienen mucho que ofrecer en este ámbito. Aunque desde hace años otras ciencias utilizan estos sistemas, la mayoría de los diseñadores urbanos, hasta el momento, han estado inmersos en una forma de trabajar semi-ciencia, manteniendo los instrumentos tradicionales.

En la búsqueda de la solución se han realizado una serie de croquis consecutivos de diferentes aspectos de la vida urbana, pero la realización de los mismos requiere mucho tiempo, ya que el lugar de estudio debe ser estudiado y conocido con gran precisión: infraestructura física, criminalidad, demografía, etc. La mayoría de las ciudades no han enviado suficiente dinero ni tiempo a los diseñadores para analizar todos estos factores de forma presencial. En esta labor de conocimiento de la ciudad, los SIG ofrecen una gran ayuda, sin necesidad de analizar cada m 2 de la ciudad. En el diseño, estos métodos, en gran medida intuitivos, han sido sustituidos por métodos analíticos desde 1960.

En aquella época, mucha gente se dio cuenta de que la urbanización de los EEUU estaba creciendo exponencialmente, y sus instituciones no estaban debidamente equipadas para hacer frente a este hecho. Como la sociedad se iba haciendo cada vez más compleja, se estaba reduciendo la capacidad de una sola persona para comprender un conjunto de problemas sobre un determinado tema. El proceso de planificación aún no se ajustaba a esta situación. En muchas de las tareas de planificación en otros ámbitos se comenzó a utilizar datos informatizados como ayuda, pero esta tendencia no se desarrolló en el diseño de la ciudad.

¿Cómo son estos sistemas?

Para crear un núcleo urbano significativo es necesario conocer el estado de los edificios, calles, paseos, vías férreas, topografía, etc. Para que una ciudad sea entendible, sus vecinos también deben conocer ciertos elementos. Estos elementos son nudos, redes viarias, distritos y lugares significativos de la ciudad. Los nudos están constituidos por los enlaces de los transportes y las concentraciones de actividad. Redes viarias, gente (a pie, en coche, etc.) son los canales que utiliza para viajar. Los distritos son partes urbanas con las mismas características. Los aspectos significativos de la ciudad se utilizan como referencia. Para definir y corregir la representación en curso de la ciudad, el diseñador debe ser capaz de trazar nudos, caminos, distritos, etc. para descubrirlo, como encuentra a los habitantes de la ciudad. El GIS puede ayudar mucho en la búsqueda de nudos, etc.

Las fuentes de datos disponibles actualmente sobre un aspecto de la ciudad pueden ser utilizadas para la realización de estudios de interés para la ciudad diseñadora. Para ello es necesario disponer de un sistema de información capaz de realizar explicaciones cuando recoge información, sintetiza lo recogido y traduce los resultados. Para cumplir con esta tarea, los SIG tienen unas características inmejorables.

Las ventajas de este sistema son:

  • Los diseñadores pueden analizar una mayor parte del paisaje. De hecho, una vez introducidos los datos en el GIS, la informática permite realizar un tratamiento suficientemente rápido de todas las informaciones contenidas en la base de datos. Esta ventaja se ve claramente en la búsqueda de los nudos urbanos: El GIS encuentra concentraciones de actividad en parte de la ciudad.
  • Disponer de un sistema informatizado nos llevará a nuevos tipos de análisis y métodos de trabajo.

Las GIS de uso urbanístico deben tener características especiales

Se necesitarán nuevas interface para los estudios espaciales para atraer a un grupo de trabajadores al mundo del GIS. Y es que muchas veces su forma de pensar no es lineal y sus planes urbanos no están tan estructurados como lo requiere la tecnología GIS.

Si bien en la actualidad todavía no se encuentran plenamente adaptados al uso de los urbanistas, los SIG juegan un papel importante en el diseño y planificación urbana. Para crear un sistema de información específico para los diseñadores hay que tener en cuenta tres cuestiones: la posibilidad de obtener datos, la interface del usuario y la posibilidad de manejar objetos que representen elementos urbanos.

Las telecomunicaciones, los procesadores de texto, las bases de datos, las hojas de cálculo y el software GIS deben trabajar conjuntamente para maximizar el rendimiento del trabajo que se realiza.

¿En el futuro qué?

Muchas disciplinas pueden beneficiarse de las técnicas del GIS. La mejora continua y el abaratamiento del hardware y software de GIS ha permitido crear un mercado vivo. Este desarrollo nos lleva a una aplicación más amplia de la tecnología, tanto a nivel de gobierno como de negocios e industria.

Los mapas se han utilizado tradicionalmente para estudiar la Tierra y explotar sus recursos. La tecnología del GIS, como extensión de la ciencia cartográfica, ha mejorado la eficacia y capacidad analítica de la cartografía tradicional. Ahora que la ciencia es consciente de las consecuencias ambientales de las actividades humanas, la tecnología del GIS se está convirtiendo en una herramienta necesaria para comprender el proceso de cambio global.

Tramas y distritos de Boston
Fuente: Urban Redevelopment

Se pueden combinar diferentes mapas e información vía satélite para simular complejas interacciones en la naturaleza. Además de la función de representación, los SIG pueden utilizarse para crear imágenes, no sólo mapas, sino también dibujos, animaciones y otros productos cartográficos. Gracias a estas imágenes, los investigadores pueden ver sus temas con más detalle que nunca. Estas imágenes también ayudan a los no científicos a expresar conceptos técnicos.

Permite analizar la superficie, la atmósfera o el estado del interior de la Tierra introduciendo los datos recopilados por el satélite en un GIS. La tecnología GIS permite a los investigadores analizar los cambios de la Tierra en días, meses y años.

Se están generando adaptaciones en cada una de las áreas, mejorando la disponibilidad de estos sistemas, tales como planes urbanísticos, investigación ambiental, servicios municipales urbanos, etc. Ya han empezado a poner a disposición del público el material de los sistemas GIS a través de Internet. De este modo, este sistema de comunicación que avanza sin detenerse en los últimos tiempos, permite ir mejorando la colaboración y los resultados.

Proceso de creación y explotación del GIS

  • Digitalización de datos a partir de mapas, fotografías tomadas a través de aviones o satélites, medición y otras fuentes.
  • Organizar los datos digitalizados en una base de datos.
  • Combinación y transformación de datos, estudios, modelizaciones, estadísticas espaciales, etc. pendiente.
  • Explicación de los datos en diferentes formatos. En pantalla o papel, utilizando mapas, gráficos, tablas u otras formas de representación.
  • ¿En qué ámbitos puede tener aplicación el GIS?
  • ¿Es interesante colaborar en las obras de urbanización?
  • ¿Es capaz este sistema de incrementar la capacidad de diseño del ser humano?

Para realizar un diseño sistemático se deben seguir 5 pasos:

  1. Hay que decidir cuáles son las cosas más importantes para entender la ciudad.
  2. Para identificar estas cosas importantes es necesario crear algoritmos.
  3. La interface del usuario debe tener un equilibrio entre sencillez y flexibilidad.
  4. Un módulo de diseño urbano debe ser flexible en la definición de algoritmos. Este módulo debe permitir al usuario crear su propia herramienta de análisis.
  5. Una planificación GIS debe incluir métodos para la recogida de datos de la ciudadanía y para la organización y síntesis gráfica de esta información.

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