MÉTODOS UTILIZADOS PARA LA CREACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOGRÁFICA Y DE BASE DE DATOS Carlos Larrea, Malki Sáenz, Javier Cervantes y Carolina Chiriboga

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1 MÉTODOS UTILIZADOS PARA LA CREACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOGRÁFICA Y DE BASE DE DATOS Carlos Larrea, Malki Sáenz, Javier Cervantes y Carolina Chiriboga A continuación se presenta un resumen de los métodos utilizados para la recopilación y generación de la información del Sistema de Monitoreo. Usted tendrá acceso a los métodos de construcción de la información social, del tratamiento de la información ambiental y la construcción de indicadores ecosistémicos y otras coberturas, así como del tratamiento utilizado para un entendimiento espacial de las condiciones socioambientales. Sin embargo, antes de entrar en cada uno de los métodos es importante describir las bases utilizadas para la realización de cada uno de los componentes del presente trabajo: 1. Se trabajó con información física, ambiental y socioeconómica que, una vez convertida en indicadores e índices, fue representada en mapas con la finalidad de obtener un producto visualmente atractivo y de fácil comprensión. Al ser un trabajo basado en el uso del espacio y en el análisis georeferenciado de los datos, se ha privilegiado el uso de sistemas de información geográfica para presentar los resultados y la herramienta de trabajo. 2. Se trabajó con indicadores ambientales y socioeconómicos en los diferentes niveles de la división político-administrativo del Ecuador, que fueron representados a través de una base de datos y una vista geográfica que acompaña al Sistema. Por la naturaleza y escala de los datos conseguidos, la mayor parte de información se encuentra a nivel nacional, provincial y cantonal. 3. La información de biodiversidad contempla únicamente el nivel ecosistémico. Esto porque: (a) al ser este un estudio de monitoreo requerimos de formas fáciles para establecer indicadores, y en este sentido el nivel ecosistémico es el más fácil de estudiar en un tiempo adecuado, (b) el nivel ecosistémico permite un trabajo espacial que reconoce fácilmente las formas de uso del espacio y (c) se dispone de una mayor cantidad y calidad de datos en este nivel. Se toma en cuenta a las formaciones vegetales naturales remanentes, los agroecosistemas y los ecosistemas intervenidos. No se toma en cuenta los espacios urbanos, marinos, dulceacuícolas ni isleños. 4. La información demográfica utilizada corresponde a los censos de población del Ecuador de 1974, 1982 y La información de indicadores e índices sociales fueron extraídas del trabajo realizado por el INFOPLAN (1999). 5. Los índices e indicadores sociales utilizados (índice de pobreza, salud, vivienda, entre otros) responden a formas convencionales de medición. Este trabajo entiende que existen en el Ecuador diferencias significativas en las formas de vida donde estos tipos de medidas pueden distorsionar la realidad (como en el caso de poblaciones indígenas en la amazonía). Sin embargo, y debido a las limitaciones del tiempo de trabajo en esta fase, se han utilizado estos índices e indicadores generalizándolos para todo el Ecuador. Una propuesta futura de monitoreo debe tomar en cuenta la formulación de índices e indicadores sociales de acuerdo con las diferencias relativas de calidad de vida del área dónde se desarrolle el trabajo. 6. Los programas informáticos utilizados son los siguientes: Para el tratamiento estadístico y matemático se usó el programa SPSS 10.0 para Windows. Para el tratamiento de información geográfica se usó el programa ArcView 3.2a para Windows y algunas extensiones adicionales (Image Analyst, Spatial Analyst). Para el tratamiento de bases de datos y tablas se usaron los programas Visual FoxPro 6.0 para Windows, Microsoft Access 2000 para Windows y Microsoft Excel 2000 para Windows.

2 7. Para la creación interactiva de este CD se utilizó el programa Macromedia Director para Windows. Para la creación de la herramienta geográfica se utilizaron los programas Delphi 5.0 Profesional para Windows y MapObjects LT 2 de Esri para Windows.

3 Método 1: Representación espacial de indicadores sociales La representación espacial de indicadores sociales realizada en el Sistema de Monitoreo partió del trabajo previamente realizado por el Sistema de Información para la Planificación - INFOPLAN (1999) y el Sistema Integrado de indicadores Sociales del Ecuador - SIISE (2001). En un principio estas dos instituciones lograron visualizar diferentes índices e indicadores sociales a través de mapas cuya unidad de representación estaba dada por la división político-administrativo (provincias, cantones y parroquias) del Ecuador. Representación parroquial de la incidencia de la pobreza en 10 categorías. La principal limitación encontrada en los trabajos anteriormente nombrados, corresponde a la irreal representación de los indicadores sociales en el territorio. Si bien nos han ayudado a identificar la distribución geográfica de los problemas sociales ecuatorianos, aún estos están circunscritos a los límites de la división político-administrativo. Una situación socioeconómica no se ajusta a divisiones políticas arbitrarias. Que es lo que se hizo para romper este primer obstáculo? La respuesta esta dada en la creación de nuevos mapas de caracterización social, encontrados a partir de la información tabular y el uso de técnicas de modelamiento geográfico y procesamiento estadístico que se describen a continuación: Diagrama de flujo de los pasos para la representación espacial de indicadores e información social Georeferenciación Construcción de centroides Interpolación de observaciones Procesamiento estadístico (20 rangos) Indicador Cobertura geográfica Indicador Georeferenciado Mapa de centroide s Raster indicador interpolado Mapa temático generado Raster indicador reclasificado Vectorización Reclasificación por rangos ponderados

4 Paso 1. Georeferenciación de la información social: corresponde a la asignación de los valores de los indicadores a los diferentes polígonos de un mapa con la división político-administrativo a nivel parroquial. En el caso de este disco compacto se trabajó con los indicadores de salud, educación, necesidades básicas insatisfechas e incidencia de la pobreza. Georeferenciación de la información social en un mapa digital. Paso 2. Distribución territorial de los datos sociales: dentro de una parroquia, los asentamientos humanos generalmente se encuentran concentrados y es allí donde el valor del indicador social es representativo, ya que la problemática no puede ser considerada como una distribución uniforme sobre todo el territorio. Partiendo de la premisa anterior se necesita ubicar geográficamente los sitios dentro de cada parroquia donde los datos sociales tienen representatividad, para efectos de esta primera aproximación se asume que el valor o medida social de un indicador específico esta dado por el punto central de cada parroquia, esto se construye a través de la transformación del mapa de polígonos en mapas de puntos (centroides). Para posteriores estudios o trabajos a nivel local se debería trabajar sobre localidades y puntos no arbitrarios. Generación del mapa de polígonos en mapa de centroides Paso 3. Interpolación de los datos sociales: luego de la ubicación geográfica del indicador corresponde generar nuevas regiones donde los mismos mantienen representatividad y donde la influencia del entorno ayuda a delimitar las nuevas regiones, para ello los métodos de interpolación nos permiten generar regiones en las cuales los valores de una problemática se distribuyen geográficamente en función de las observaciones existentes en la región. El resultado de la interpolación nos genera un mapa en formato raster en el cual a todos y cada uno de los

5 puntos se asignan valores en función de los datos interpolados. Los métodos de interpolación pueden ser IDW o de Splin, en el presente trabajo utilizamos el método IDW (ArcView 3.2a) en el cual se obtienen valores para cada celda de salida a través de la asignación de pesos como una función de la observación estadística y la distancia existente entre cada observación. Generación del mapa de interpolación a partir del mapa de centroides. Paso 4. Generación de rangos ponderados: paralelo a los procesos de modelamiento cartográfico, se realiza una distribución de rangos con la base de los valores sociales. Esto puede ejecutarse en un paquete estadístico (SPSS 10.0 en este trabajo), y la finalidad es distribuir los datos sociales en un número de rangos representativos. En el caso de estos mapas se utilizó como ponderación el número poblacional y se utilizaron 20 rangos para la representación a nivel nacional y local. Paso 5. Reclasificación y vectorización del mapa interpolado: el mapa resultado de la interpolación se lo reclasifica en función de los rangos deseados y obtenidos del proceso estadístico, de esta manera se definen las nuevas fronteras del indicador procesado como un nuevo mapa cuya cobertura que aún es raster puede vectorizarse y como resultado obtenemos una nueva zonificación para la variable social procesada. Resultado de la representación de zonas de la incidencia de la pobreza en 20 categorías.

6 Método 2: Representación espacial de la información demográfica La información demográfica del Sistema de Monitoreo ha sido trabajada en tres partes, y corresponde a un proceso de desagregación de la población para los censos nacionales, realizados por el Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC), de los años 1974, 1982 y El propósito de realizar un trabajo demográfico era el de recrear una historia espacial del número de personas, las tasas de crecimiento, la densidad y distribución poblacional del Ecuador en los últimos 30 años. Dicha información permitiría, entre otras cosas, interpretar asociaciones y fenómenos de cambio en la cobertura vegetal relacionados a movimientos humanos. Paso 1. Creación de una tabla comparativa entre censos: con el fin de recrear la dinámica poblacional espacial a través de los últimos 30 años en el Ecuador, se creó una tabla comparativa del número de personas, disgregado por provincia, cantón y parroquia. Para tal propósito, se realizó una regresión del número de habitantes de 1990, 1982 y 1974 de acuerdo a la proporción de población que hubiese ocupado una parroquia, cantón o provincia correspondiente a la división político administrativo de La regresión fue realizada a través de la comparación de las tasas de crecimiento de las diferentes parroquias para los diferentes censos. Mapa de la división política-administrativa parroquial del Ecuador Paso 2. Recreación de la dinámica poblacional: en base a los resultados anteriores, se recreó la dinámica de migración y flujo poblacional desde 1974 calculando las tasas de crecimiento entre los períodos censales, es decir, entre los años , , y la densidad poblacional en kilómetros cuadrados para 1974, 1982 y Ejemplo de la tabla con la información demográfica para los censos de 1974, 1982 y 1990, en base a la división político administrativo de Código provincial Provincia Código Código Tasa Tasa Tasa Cantón Parroquia Pobl.74 Pobl.82 Pobl. 90 cantonal parroquial Azuay 0101 Cuenca Cuenca Azuay 0110 Oña Oña Azuay 0111 Chordeleg Chordeleg Azuay 0112 El Pan San Vicente Azuay 0114 Guachapala Guachapala Bolívar 0201 Guaranda Guaranda Bolívar 0201 Guaranda Facundo Vela Bolívar 0201 Guaranda Guanujo Bolívar 0201 Guaranda Salinas Cañar 0301 Azogues Pindilig Cañar 0301 Azogues Rivera Cañar 0301 Azogues San Miguel Cañar 0301 Azogues Taday Carchi 0401 Tulcán Tufiño

7 Paso 3. Representación de la dinámica poblacional en mapas y tablas: la información resultante de los procesos anteriores fue ilustrada en mapas utilizando el mismo método de representación espacial de los indicadores e información social (ver método 1). Así mismo, parte de la información fue trasformada a tablas que se encuentran en la herramienta de base de datos de este disco. Representación poblacional en mapas: la figura de la izquierda es la representación espacial de la densidad poblacional del Ecuador en La figura de la derecha muestra la representación espacial de la tasa de crecimiento poblacional del Ecuador de 1974 a Es importante anotar que para este trabajo demográfico, se hicieron algunas inferencias en el número poblacional de algunas parroquias en los diferentes años. Esto debido a que en algunos casos existían parroquias donde los habitantes se han negado a ser censados (dato que se encuentra en los archivos del INEC) o porque existen lugares donde hay errores de censo, es decir que el número de habitantes reportado no es consistente con los otros datos que se tiene de la población. La información fue corregida en función de las tasas de crecimiento calculadas.

8 Método 3: Tratamiento de información espacial de fuentes externas. La información biofísica, representada en mapas, que se encuentra en este disco ha sido el resultado de un proceso de recolección y sistematización de datos de diferentes fuentes en diferentes instituciones, tanto organismos gubernamentales como privados, fuera y dentro del Ecuador. Gran parte de los esfuerzos realizados por el Sistema de Monitoreo para esta publicación fueron en la recolección información geográfica ambiental y otros mapas que se encontraban dispersos en diferentes organismos. Sin embargo, y como parte de proceso de estandarización de mapas, se dedicó tiempo al proceso de ordenamiento y depuración de dicha información. Paso 1: Digitalización de información impresa: La mayor parte de coberturas geográficas biofísicas se encontraban en formato impreso, por lo que fue necesario un proceso de digitalización y clasificación de información. Así por ejemplo, los mapas del IRD (ex ORSTOM), Paisajes Agrarios del Ecuador o Riesgos de Erosión, que se encontraban en formato impreso, fueron digitalizados y transformados a sistemas geográficos compatibles. Paso 2: Estandarización de proyecciones: Así mismo, a cada una de las coberturas digitalizadas o fuentes digitales, fueron transformadas a un sistema único, compatible con nuestro sistema, de proyección geográfica, coordenadas y datum de referencia (para mayor información sobre especificaciones técnicas dirigirse a la sección de herramienta geográfica). Paso 3: Ajuste a los límites internacionales y sistema político-administrativo interno: Posterior a la estandarización de proyecciones, cada uno de los mapas digitales fueron ajustados a un único perfil político del Ecuador, así como a una única división política interna de provincias, cantones y parroquias (correspondiente a la división del Ecuador en 1998). Aquellos mapas que contenían información de las Islas Galápagos fueron reubicados hacia a una posición que no coincide con las coordenadas en un mapa y, por razones didácticas y prácticas se encuentra más cerca del continente. Algunos de los mapas no son coincidentes por completo, al perfil político ecuatoriano debido a que se encontraban a escalas, fuentes y años diferentes a la cartografía que se utilizó como base para este trabajo. El Sistema de Monitoreo ha intentado, en lo posible, respetar las fuentes originales de información y corregir en lo mínimo dichos mapas. Ejemplo de información espacial ambiental y otras coberturas geográficas, que fueron recolectadas para este disco compacto. Mapa de formaciones vegetales para el Ecuador continental de 1996 (Sierra, 1999). Mapa de paisajes agrarios del Ecuador Continental de 1983 (IRD 1996). Error de límites

9 Mapa de las áreas protegidas del Sistema Nacional de Áreas Protegidas del Ecuador (EcoCiencia, 2001) Mapa del sistema vial del Ecuador Continental (DINAREM, 1999) Paso 4: Agrupamiento de los mapas: Una vez terminado el proceso de edición de mapas, se trabajo en el agrupamiento de la información, de acuerdo a su condición y temática, para ser montada dentro del disco compacto. Así tenemos que la información fue clasificada en tres grupos de mapas: 1. Información política-administrativa: donde encontramos los límites políticos del Ecuador, tanto internos como externos. Así tenemos, el límite continental internacional y del archipiélago de Galápagos, la división política provincial, cantonal, parroquial, principales ciudades y poblados, así como con los límites de las áreas que conforman el Sistema Nacional de Áreas Protegidas (SNAP) y las Zonas Intangibles. 2. Información ambiental y biofísica: donde encontramos todos aquellos mapas que permiten una descripción espacial del Ecuador, tanto por su forma como por los recursos que allí se encuentran. Así tenemos, información de vías, ríos y curvas de nivel, así como toda la información ambiental y de coberturas de uso del suelo como paisajes agrarios, formaciones vegetales naturales originales y remanentes, de calidad agrícola del suelo, riesgos de erosión, entre otros. 3. Información social: donde encontramos mapas de zonificación del Ecuador de acuerdo con los principales indicadores sociales y demográficos de los tres últimos censos. Así tenemos, mapas de zonificación de la incidencia de la pobreza, índice de necesidades básicas insatisfechas y de educación, como también, la zonificación de la tasa de crecimiento de los períodos intercensales y densidad poblaciones de las tres últimas décadas.

10 Método 4: representación espacial del indicador de calidad ecosistémica. El índice de calidad ecosistémica fue trabajado a nivel nacional utilizando como único insumo el mapa de cobertura vegetal remanente y original de la publicación Propuesta Preliminar de un Sistema de Clasificación de Vegetación para el ecuador Continental (Sierra, 1996). Este índice pretende ser una primera propuesta ecosistémica de medida del proceso de trasformación y degradación ambiental espacial. Por falta de información el índice no toma en cuenta a las islas Galápagos ni a los ecosistemas marinos. Cada ecosistema en un mapa identifica una unidad de biodiversidad única en función de su composición y ambientes físicos. Estas diferencias están aquí reflejadas por las variaciones en los tipos de vegetación, en función de variables fenológicas y florísticas como están definidas por Cerón et al. (1999), Valencia et al. (1999) y Palacios et al. (1999) para la vegetación de la Costa, Sierra y Amazonía del Ecuador continental, respectivamente. A su vez, estas diferencias representan la variaciones entre cada ecosistema en otros tipos y niveles de biodiversidad incluyendo fauna, pool genético y funciones ecológicas. Sierra et al. (1999a) presentan evidencia de la validez de esta relación. Su análisis de la correspondencia de la distribución de las especies de aves del Ecuador y los tipos de vegetación identificados por Sierra et al. (1999a) encontró que el 23% de las especies de aves del país se encuentran exclusivamente en uno de los 45 ecosistemas propuestos. Un 15% adicional se encuentran únicamente en dos ecosistemas y 8% en tres. En general, hay una correlación directa entre la biodiversidad medida en función de los tipos de vegetación y la totalidad de la biodiversidad en una región ya que la vegetación es el sustrato sobre el que los componentes zoológicos, vertebrados e invertebrados, de los ecosistemas existen. Los ecosistemas están conformados por tres componentes: el medio ambiente físico y químico, los recursos disponibles (alimento, espacio, etc.) y los organismos interactuantes. Dentro del medio ambiente físico y químico está la estructura del hábitat, con micro-elementos como pequeñas grietas, meso-elementos como la vegetación, y macro-elementos como el clima (Sierra et al. 1999b). El tamaño y la complejidad estructural de las plantas están especialmente relacionados con la diversidad alfa ya que juegan un papel critico en función del número de nichos o micro-hábitats que proveen. La dominancia del meso-elemento vegetación para explicar las características de la diversidad animal ha sido ampliamente reconocida en la literatura. Esta dominancia se basa en varios factores, entre los que se destacan: 1) la correlación entre la abundancia de alimentos primarios y el volumen de la biomasa vegetal, y 2) la correlación entre el número de nichos o micro-hábitats disponibles y la complejidad de la vegetación. Estos dos factores, junto con procesos biogeográficos de aislamiento evolutivo y especiación, determinan que sistemas homogéneos de vegetación contiguos tienden a tener también sistemas homogéneos y/o convergentes en los otros grupos de organismos. Por esta razón, puede esperarse que la distribución global de los tipos de vegetación coincida aproximadamente con la distribución global de la fauna asociada. Por extensión, el mosaico de tipos de vegetación en una región permite aproximarse al mosaico de su biodiversidad total. (Sierra, Documento no publicado). Para la creación y representación gráfica del índice de calidad ecosistémica (Indcalec) se ha dividido al proceso en los siguientes 6 pasos: Paso 1: Creación de la unidad mínima de análisis: Para el calculo del índice de calidad ecosistémica (Indcalec) se definió una unidad espacial mínima de análisis dónde se calcule los diferentes componentes del índice. Para ello se dividió al país en una grilla de 609 celdas de 25 x 25 Km. dónde forma y perímetro fueran constantes. Debido a la forma irregular de la frontera política del Ecuador, las unidades de los bordes no coinciden ni en tamaño ni forma exacta con el resto de unidades. Se trabajó para que estas unidades tengan un valor de área y forma lo más aproximado posible al resto.

11 Se definió la unidad mínima de análisis en función del número de ecosistemas presentes por celda: bajo un tamaño y forma de celda constante, se trabajó en función que el mayor número de ecosistemas presentes por unidad correspondiese aproximadamente al 20% del número total de ecosistemas para el país, lo que nos daba un total de 10 ecosistemas máximo por unidad. El calculo del Indcalec está formado de tres componentes: un índice de fragmentación (Indfrag), un índice de remanencia (Indrem) y un índice de diversidad (Inddiv). Para cada una de las unidades mínimas se calcularon estos tres valores. Grilla de división en unidades mínimas de análisis Paso 2: Cálculo del índice de fragmentación (Indfrag): Utilizando el mapa de vegetación remanente, se dividió al país en zonas de intervención y polígonos de vegetación remanente. Para cada uno de los polígonos de remanencia se calculo un índice de fragmentación. Esto a través de dividir el área total de cada uno de los polígonos (Km 2 ) por el perímetro (Km.) de cada uno de los mismos. Este índice nos dice que para remanentes de vegetación con áreas más pequeñas y mayor cantidad de borde expuesto a zonas intervenidas, mayor es su fragmentación y mayor es la presión humana sobre la vegetación. Este índice de fragmentación expresa una medida de presión humana definido por la exposición de zonas naturales a zonas intervenidas. El índice no reconoce ningún otro tipo de presión humana que pueda determinar su grado de amenaza como presencia en áreas naturales o vías, así como, políticas estatales de extracción o preservación de recursos. Mapa de zonas intervenidas y polígonos de vegetación remanente.

12 Para obtener el valor del Indfrag de cada una de las unidades mínimas de análisis (UIndfrag) se usó el promedio ponderado del valor del Indfrag de cada una de las áreas remanentes que coincidían dentro de cada unidad: se suma el producto del área (A i ) por el valor del Indfrag (Indfrag i ) de cada uno de los polígonos de vegetación dentro de la unidad, y se divide el valor para la sumatoria total de áreas remanentes dentro del polígono. La fórmula utilizada es la siguiente: UIndfrag = n (Indfrag i Ai ) i n i Ai Los valores resultantes fueron transformados a una escala de 0 a 1, dónde el valor máximo del resultado anterior corresponde a 1 en esta escala. Paso 3: Cálculo del índice de remanencia (Indrem): Para cada una de las unidades mínimas de análisis se calculó un índice de remanencia, en función de la cantidad de área remanente (A rem ) sobre el total de área de la unidad (A tot ). El Indrem nos permite dar un peso al análisis en función del porcentaje de vegetación natural remanente, que expresa el estado en que se encentra la vegetación natural. El cálculo del Indrem se lo hace a nivel de bloques de vegetación y no por ecosistemas. La fórmula utilizada es la siguiente: Indrem = A A rem tot Los valores resultantes fueron transformados a una escala de 0 a 1, dónde el valor máximo del resultado anterior corresponde a 1 en esta escala. Paso 4: Cálculo del índice de diversidad (Inddiv): Dentro de cada unidad mínima de análisis se calculó el índice de diversidad, en función del número de ecosistemas presentes (N) en cada unidad. Este valor nos permite agregar un valor de diversidad al Indcalec de acuerdo con la presencia de ecosistemas sobre un área determinada. Para el cálculo del Inddiv se utilizó la raíz

13 cuadrada del número de ecosistemas presentes; esto como una forma de medir la riqueza de la unidad por el número agregado de ecosistemas. La fórmula utilizada es la siguiente: UIndfrag = N Los valores resultantes fueron transformados a una escala de 0 a 1, dónde el valor máximo del resultado anterior corresponde a 1 en esta escala. Paso 5: Cálculo del índice de calidad ecosistémica (Indcalec): En cada una de las unidades mínimas de análisis se calculó el valor del índice de calidad ecosistémica, en función del producto del Indfrag por el Indrem por el Inddiv. Cada uno de los índices que componen el Indcalec tienen un mismo peso relativo (33.3% del Indcalec). La fórmula final del Indcalec es el siguiente: Indcalec = Indfrag X Indrem X Inddiv Los valores resultantes fueron transformados a una escala de 0 a 1, dónde el valor máximo del resultado anterior corresponde a 1 en esta escala. Paso 6: Creación del mapa del índice de calidad ecosistémica: Utilizando los mismo pasos que en la representación espacial de indicadores e información social, se creó el mapa del índice de calidad ecosistémica. Se tomó como centroide a los centros de cada una de las unidades mínimas de análisis. El mapa fue dividido en 13 categoría de acuerdo con los valores del Indcalec. Mapa resultante del índice de calidad ecosistémica. Los colores rojo oscuro representan zonas en el país con mayor calidad ecosistémica

14 Método 5: Procesamiento del mapa socioambiental. Este disco compacto contiene tres mapas socio-ambientales; el primero cubre todo el Ecuador, y los dos restantes corresponden a la provincia de Esmeraldas y a los páramos como un grupo de ecosistemas. Estos mapas constituyen el producto de una metodología compleja de análisis multivariado, basado en la combinación de indicadores numéricos, ordinales y categóricos, que permite explorar las interrelaciones entre variables sociales y ambientales. Esta metodología, descrita en las siguientes secciones, integra el análisis categórico de componentes principales, el análisis multivariado de aglomeración y el empleo de sistemas de información geográfica. El propósito de la metodología es facilitar el conocimiento de las interrelaciones entre la pobreza, como indicador representativo de las condiciones sociales, y el uso del suelo, la erosión, el tipo de suelos y las pendientes como variables ambientales. Se espera que estas variables capturen indirectamente características de las estructuras agrarias subyacentes en cada tipo de cultivo bajo específicas condiciones ambientales. Consideraciones importantes: La extensa literatura sobre las estructuras agrarias en el Ecuador y su evolución histórica muestra la existencia de interrelaciones entre los tipos de cultivos, el medio ambiente y determinadas relaciones sociales que se vinculan con distintos niveles de pobreza e inequidad. Así por ejemplo el cultivo del arroz en la cuenca del río Daule ha estado asociado, después de la redistribución de la tierra que siguió al Decreto 1001 de 1971, a pequeños propietarios que han tenido acceso al crédito y a suelos adecuados, con un significativo desarrollo social. El cultivo bananero en la provincia de El Oro, con una importante expansión de medianas propiedades, amplios enlaces productivos y alta demanda de trabajo, ha favorecido también un alto desarrollo social. Por el contrario, en la Sierra, la transformación de las haciendas tradicionales a la ganadería extensiva de leche, con bajas demandas de mano de obra, ha conllevado a la especialización productiva de los campesinos serranos pobres en la producción de granos y otros alimentos de subsistencia, en suelos erosionados con altas pendientes e insuficiencia de riego, con una elevada pobreza resultante. Aunque los mapas sobre uso del suelo no contienen información sobre estructuras agrarias ni tenencia de la tierra, los cultivos dominantes están asociados a particulares estructuras y formas de tenencia. La información complementaria sobre suelos, pendientes y erosión proporciona datos complementarios sobre las condiciones ambientales. En el campo social, se ha seleccionado la incidencia de la pobreza como un indicador representativo y de fácil interpretación sobre las condiciones sociales dominantes, y en este disco compacto se encuentran además los índices de educación, salud y vivienda, y tasas de crecimiento demográfico para los dos últimos intervalos censales. Paso 1: Combinación de la información social con la información ambiental y biofísica: Existen dos problemas metodológicos importantes para el análisis multivariado de la información geográfica a partir de mapas temáticos. El primero se origina por la falta de correspondencia entre las divisiones territoriales de cada mapa. Mientras los mapas sociales más desagregados se encuentran divididos por parroquias, los mapas ambientales dividen el territorio de acuerdo a los cultivos o ecosistemas dominantes, tipos de suelos u otros temas. A combinarlos, el número de polígonos y de categorías analíticas crece considerablemente. Si cada mapa tiene 20 categorías posibles, al combinar tres mapas pueden presentarse 8000 casos analíticamente distintos. Por esta razón el análisis resulta prácticamente inabordable sin el auxilio de técnicas estadísticas de análisis multivariado. La mayor parte de estas técnicas, sin embargo, se aplican únicamente a variables cuantitativas o numéricas. Sin embargo, la mayor parte de la información ambiental es categórica, y no puede transformarse fácilmente a escalas numéricas. Este es el caso de los tipos de ecosistemas, suelos o cultivos. La pregunta a responder es, entonces Cómo identificar patrones consistentes a partir de una elevada cantidad de polígonos con información cruzada de varias variables, en su mayoría categóricas? A continuación se describen las coberturas utilizadas para el análisis de información y generación del mapa socioambiental:

15 1. El mapa de incidencia de la pobreza publicado por INFOPLAN a escala parroquial, que estima la incidencia porcentual de la pobreza a partir de una línea correspondiente al consumo mínimo requerido para cada hogar para satisfacer sus necesidades básicas de alimentación, salud, educación y vivienda. Este mapa ha sido elaborado mediante la proyección matemática del consumo por habitante, estimado por la Encuesta de Condiciones de Vida de 1995, al Censo de El mapa asigna valores a más de 900 parroquias rurales y cabeceras cantonales, de acuerdo a la división político-administrativa de Representación parroquial de la incidencia de la pobreza. 2. Un mapa de uso del suelo obtenido al integrar el mapa de uso actual del suelo elaborado por la ORSTOM, que distingue más de 50 combinaciones de cultivos o formaciones vegetales geográficamente definidas, sobre las áreas intervenidas del mapa de ecosistemas naturales remanentes elaborado por Rodrigo Sierra en La combinación de estos dos mapas permite aprovechar la información actualizada y teóricamente consistente del mapa de ecosistemas remanentes, con la información de mejor calidad disponible en la actualidad sobre usos del suelo en áreas intervenidas. Ambos mapas se han elaborado a escalas 1: o 1: Mapa de uso del suelo y formaciones vegetales respectivamente. 3. El mapa de riesgos de erosión elaborado por ORSTOM, que diferencia 20 condiciones distintas de erosión en el país. Aunque su representatividad en áreas detalladas es débil, dado su alto grado de generalidad, proporciona información complementaria útil sobre los límites al empleo agropecuario de tierras por esta causa.

16 Mapa de riesgos de erosión. 4. El mapa muy general sobre aptitudes agrícolas de los suelos ecuatorianos publicado recientemente por el IRD y otras instituciones. Este mapa, también tiene un carácter muy general, y clasifica los suelos del país en 4 grandes grupos, según su aptitud agropecuaria. Mapa de aptitudes agrícolas. Paso 2: Uso de métodos multivariados en el análisis de la información: El conjunto de métodos multivariados que conforman el análisis factorial proporciona herramientas para identificar patrones explicativos subyacentes en grupos de varias variables interrelacionadas mediante estructuras complejas. El método de los componentes principales (PCA) agrupa las variables originales y los casos de estudio generando patrones optimizados fácilmente interpretables en un número reducido de dimensiones. Este método ha sido empleado en el análisis de interrelaciones complejas con diversas variables, particularmente en los casos en los que no existe un criterio de consenso entre los expertos o especialistas sobre la importancia relativa de cada una de ellas o de sus valores particulares. El método proporciona mayor peso a las variables más altamente correlacionadas con el conjunto de variables restantes en el sistema. El método de los componentes principales ha sido restringido a casos conformados exclusivamente por variables numéricas, o fácilmente reducibles a una escala numérica. Recientemente se han divulgado técnicas que generalizan su empleo a combinaciones de distintos tipos de variables, incluyendo las categóricas nominales y ordinales. El análisis categórico de componentes principales (CATPCA) es un método que opera en dos etapas. En la primera de ellas se construye una variable numérica correspondiente a la variable categórica inicial, en la cual cada categoría recibe un valor numérico, seleccionado mediante un proceso de optimización matemática que maximiza la covarianza conjunta de las variables analizadas. En la segunda etapa se proyecta las proxy cuantitativas de las variable categóricas en espacios vectoriales de fácil interpretación y pocas dimensiones, siguiendo el método clásico de los componentes principales. En otras palabras, el método asigna valores cuantitativos a cada categoría de las variables cualitativas, maximizando el conjunto de correlaciones entre todas las variables de un sistema determinado.

17 Paso 3: Uso del análisis cluster para el agrupamiento de características y zonificación espacial: En la aplicación del análisis categórico de componentes principales se ha ponderado los polígonos en función de su población, asignando más peso a aquellos con mayor número de habitantes. Una vez obtenida una imagen cuantitativa óptima de las variables categóricas, se puede buscar, en la fase siguiente, conjuntos de polígonos que sean internamente homogéneos y se diferencien claramente entre sí. Estos grupos generalmente contienen características definidas en cada una de las variables analizadas, que pueden describirse como situaciones representativas. Para obtener estos grupos, se ha empleado técnicas de análisis de aglomeración o cluster analysis. De esta manera se han obtenido tipologías con un número reducido de casos representativos que pueden visualizarse en los mapas. Diagrama de flujo de los pasos para la representación espacial socioambiental. Uso de suelo Aptitudes agrícolas Riesgos de erosión Densidad poblacional Parroquial Incidencia de la pobreza Suelo pobreza Mapa socioambiental Suelo Pobreza - Aptitudes Procesamiento estadístico CATPCA y Cluster Suelo Pobreza - Aptitudes - Erosión Suelo Pobreza - aptitudes Erosión - Densidad El mapa resultante del cruce de mapas y el procesamiento estadístico CATPCA y del agrupamiento cluster, permite zonificar el espacio ecuatoriano en grupos homogéneos y de características similares dados por la información interrelacionada. Los mapas resultantes, así como la interpretación de cada uno de ellos (mapa socioambiental nacional, de la provincia de Esmeraldas y del ecosistema de páramo) se encuentra en las diferentes vistas de las secciones de la herramienta geográfica. Mapa socioambiental resultante del proceso de cruce de mapas y análisis estadístico.

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