MEDIO AMBIENTE Y TERRITORIO: UN EJEMPLO DE CARTOGRAFIA AMBIENTAL DIGITAL. Ambiente: agua, residuos

Transcripción

1 MEDIO AMBIENTE Y TERRITORIO: UN EJEMPLO DE CARTOGRAFIA AMBIENTAL DIGITAL Ambiente: agua, residuos Compte Lobera, Irene Pérez Cateura, Francesc Universitat de Girona Resumen: Esta comunicación presenta el proceso de construcción de una cartografía ambiental digital que constituye la base de un proyecto I+D financiado por la Comisión Interministerial de Ciencia Y Tecnología. Dicho proyecto tiene por objetivo el desarrollo de una metodología de reconocimiento, diagnóstico y planeamiento ambiental para su aplicación al área del Pla Estratègic de Girona. Como base cartográfica del proyecto, nuestro trabajo parte de una aproximación al territorio que quiere reflejar la interacción de las distintas actividades y funciones que se desarrollan entre los elementos del mismo y son, a la vez, las que configuran la estructura del medio. Con el objetivo de superar las limitaciones de los inventarios sectorializados que omiten la naturaleza compleja de este útimo, y considerando la dificultad del tratamiento y gestión de la información ambiental, hemos incorporado un SIG como herramienta para elaborar la cartografía y correspondiente base de datos territorializada.

2 MEDIO AMBIENTE Y TERRITORIO: UN EJEMPLO DE CARTOGRAFÍA AMBIENTAL DIGITAL 1. Introducción El objetivo de esta comunicación es presentar la metodología de elaboración de la cartografía básica sobre la que trabaja un proyecto I+D 1 que está desarrollando una nueva metodología de planeamiento ambiental para su aplicación al área del Pla Estratègic de Girona. Exponemos en primer lugar y brevemente los parámetros conceptuales de los que parte el proyecto y que definen las directrices bajo las cuales se ha elaborado dicha cartografía. En segundo lugar detallamos las técnicas de producción cartográfica que se han utilizado a partir de la tecnología SIG, que representan una innovación respecto a los procedimientos utilizados hasta la fecha. 2. Por qué la necesidad de nuevas metodologías de análisis ambiental? Las actuales metodologías de reconocimiento, diagnóstico y modelización del medio se componen de yuxtaposiciones de inventarios sectorializados que ignoran la esencia relacional del medio ambiente y su indisociable territorialidad. Dentro de esta concepción disyuntiva del medio, el entramado de elementos, objetos y relaciones fruto de la actividad humana se entiende como algo "añadido" al medio natural, el cual todavía puede ser "rescatado" bajo las transformaciones de origen antrópico. Nos encontramos entonces con unos modelos de análisis temáticos ordenados por capas que producen efectos negativos, en la medida en que éstos dan una imagen del medio como algo constituido efectivamente por capas superpuestas. Ello consolida la complacencia en aproximaciones separativas, olvidando que sin las relaciones que vinculan los fenómenos, de índole y escala diversas, es imposible comprender y actuar en el territorio. Fig. 1. La representación del medio por capas superpuestas no tiene en cuenta las relaciones entre los diversos elementos territoriales 1 Proyecto acogido al Plan Nacional de Investigación Científica y Desarrollo Tecnológico (I+D). Financiado por la Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología Referencia: AMB Periodo de vigencia: 14/6/95-1/7/98 Dirigido por JOSEPA BRU BISTUER, Doctora en Geografía, Dept. Geografía, Historia e Historia del Arte, Instituto de Medioambiente, UNIVERSITAT DE GIRONA.

3 3. Bases conceptuales y metodológicas para la cartografía del proyecto: Territorio, lugar de intersecciones En este apartado no pretendemos desarrollar todo el cuerpo teórico y metodológico del proyecto ni dar a conocer sus conclusiones, cosa que no se ajusta al objetivo del presente artículo y excedería, en mucho, la extensión del mismo. Nuestro propósito aquí es exponer los elementos esenciales que nos permiten dar una visión general del proyecto, centrándonos especialmente en aquellos conceptos que son relativos y afectan a la confección de la cartografía que sirve de base para la aplicación de la metodología. El objetivo del proyecto es doble: por un lado, aportar desde la complejidad una nueva conceptualización del espacio, alternativa a la visión disyuntiva del medio. En este sentido, el concepto de medio multidimensional y multiescalar se refiere a una estructura que prioriza tanto los elementos constituyentes del mismo como las relaciones retroactivas que se establecen entre dichos elementos a diversas escalas. Este modelo pretende no aislar a los elementos y factores heterogéneos de carácter fisicobiótico, social, cultural, etc, atendiendo a las relaciones complejas que se establecen entre ellos a nivel vertical y horizontal. El segundo objetivo es desarrollar y aplicar una nueva metodología de análisis y diagnóstico ambiental a partir del concepto de medio como sistema territorial complejo. Para ello, la metodología parte del análisis escalar de los atributos y relaciones que caracterizan a los elementos de los sistemas territoriales sin el cual es imposible comprender y actuar sobre el territorio. Estos elementos se denominan individuos geográficos, y son la plasmación física sobre el territorio del resultado de las combinaciones específicas de relaciones de variables en las diferentes escalas. De ahí la necesidad de identificar a los individuos geográficos para abordar el análisis del territorio. Este análisis relaciona mediante matrices las diferentes variables (que se identifican con las actividades/funciones que albergan los individuos geográficos) y las diferentes escalas o ámbitos de referencia. Se ordenan así en niveles los factores que intervienen en la configuración del. Estas matrices pueden ser de gran ayuda para llegar a identificar e interpretar los procesos que atañen a la dinámica del territorio. Debido a que la metodología de análisis basa esencialmente su estudio del medio a partir del concepto de individuo geográfico, ha sido necesaria la elaboración de una cartografía específica que se acerque lo más posible al modelo de medio planteado. Esta cartografía se aleja de los tradicionales mapas de usos del suelo, ya que este término parece connotar una intervención directa de la actividad humana, cosa que no se corresponde con igual rigor a la totalidad de las situaciones, en especial cuando cabe distinguir en ellas grados diversos de intencionalidad. Por el contrario, la

4 cartografía basada en el concepto de individuo geográfico abarca el conjunto del territorio sin que esten implícitas distinciones conceptuales del tipo rural/urbano/"natural". 4. Información, herramientas y metodología para la elaboración de la cartografía El diseño y elaboración de la cartografía responde no sólo a los requerimientos teóricos y metodológicos definidos por el proyecto, sino también a las herramientas a nuestro alcance, la información ya existente, su formato y su fecha de elaboración. En este apartado nos ocuparemos de ello, y en particular en la innovadora forma de elaborar la cartografía. Aunque el proyecto prevee aplicar la metodología de análisis al área que se recoge en el Pla Estratègic de Girona (área de influencia de la ciudad de Girona que se extiende por 13 municipios de la provincia), se optó por elegir como área piloto una área de dimensiones más manejables y en la que estuviera representada la diversidad paisajística del área completa. Esta área piloto la forman 6 municipios más el área urbana de la ciudad de Girona (Fig.2). Fig.2. Municipios del área piloto 4.1. Información cartográfica de base y herramientas utilizadas Las principales fuentes de información de base y herramientas utilizadas en el desarrollo del proyecto son las siguientes: Imagen SPOT Multiespectral (Abril 1995) Ortofotomapas 1: formato papel en color (1993) Ortofotomapas 1: formato digital en color (1993) Ortofotomapas 1:5000 formato papel en blanco y negro ( ) Coberturas formato Arc/Info 1: del Institut Cartogràfic de Catalunya (ICC) (1994) SIG Arc/Info 7.0 y ArcView 3.0 ERDAS Imagine 8.3 Ordenador HP Pentium Pro 200MHz NT WorkStation 4.0 Estación de trabajo UNIX HP Con el objetivo de tener una primera aproximación general a la fisonomía del área de estudio del proyecto, y previamente a las tareas de identificación y caracterización de los individuos geográficos mediante fotointerpretación y entrada de datos en soporte digital, se ha utilizado la

5 técnica de interpretación de una imagen de satélite SPOT multiespectral (fig. 3 y 4). La clasificación automática de dicha imagen se ha realizado con la ayuda de un programa especializado en su tratamiento (el software ERDAS Imagine en este caso), y los resultados han sido validados posteriormente con trabajo de campo. Fig. 3 y 4. Diferentes momentos de la imagen de satélite durante el proceso de clasificación. Esta imagen global del territorio ha sido fundamental en la configuración de una primera leyenda para la cartografía, en la que los diferentes individuos geográficos tienen, además de una componente fisionómica evidente, un referente claro de contextualización en el territorio. La capacidad de la imagen de satélite para representar de forma rápida las grandes unidades territoriales presentes en el área (llanuras aluviales, llanuras con acuífero subyacente, vertientes, zonas urbanizadas, etc.), ha posibilitado que el trabajo de asociar los usos del suelo reconocidos a su correspondiente ámbito territorial haya resultado relativamente más sencillo. La posibilidad de utilizar la teledetección como primera fuente de información ha permitido disponer rápidamente de una información actualizada del área de estudio. Sin embargo, el grado de detalle que se obtiene a partir de la imagen de satélite es insuficiente para los objetivos del proyecto, que pretende un mayor grado de reconocimiento territorial mediante la delimitación y caracterización de los individuos geográficos (y que la imagen de satélite no puede identificar). Esta precisión se ha obtenido gracias a la disponibilidad de gran cantidad de información a escalas adecuadas a nuestras necesidades. La utilización de ortofotomapas en formato papel en color a escala 1: representa un acercamiento al territorio a mayor escala, ampliando la información obtenida con la clasificación de la imagen de satélite. No ofrecen gran resolución, pero permiten una visión de conjunto además de facilitar la identificación de individuos geográficos por su color y textura. La escala 1:5.000, a pesar de su considerable antigüedad respecto de los ortofotomapas en color, es muy apropiada para conocer con detalle el territorio a partir de su textura y de la toponimia presente allí en donde escalas más pequeñas no lo permiten. Sirven como soporte para corregir los errores heredados de trabajar con los ortofotomapas 1:

6 Los ortofotomapas digitales en color a escala 1: son la principal base cartográfica a partir de la cual hemos identificado los individuos geográficos en el área de estudio. Su cómodo formato digital permite, utilizando un software adecuado, jugar con la escala en pantalla y realizar zooms hasta escalas de 1:10.000, consiguiendo así una precisión muy alta. Por último, las capas de información del ICC se utilizan como soporte y complemento en la elaboración de nuestra propia cartografía, ya que ayudan a la localización de elementos singulares del territorio que facilitan una mayor precisión en la posterior delimitación de los individuos geográficos. Asimismo, ofrecen información amplia del área de estudio distribuida en 14 capas: 1 correspondiente a altimetría, 12 a planimetría (red hidrográfica, masas de agua, red de comunicaciones, líneas eléctricas, edificaciones, limites administrativos, etc.) y 1 a toponimia Elaboración de la cartografía de base mediante un SIG La existencia de toda esta información digital relativa al área de estudio fue un elemento decisivo a la hora de optar por los Sistemas de Información Geográfica (SIG) como herramientas de producción, almacenaje, gestión y explotación de toda la información territorial relativa al proyecto. En síntesis, estos sistemas garantizan la integración de grandes volúmenes de información de naturaleza variada y presentan capacidades de consulta y análisis territorial muy avanzadas. Dentro de la amplia oferta de formatos y productos de SIG, se optó por los sistemas Arc/Info 7.0 y ArcView como herramientas básicas de trabajo, tanto para mantener el formato original de la información disponible (coberturas Arc/Info 3 ) como para ahorrar esfuerzos de conversión. El método SIG tradicional de construcción de cartografía pasa por las siguientes fases: Fotointerpretación y trabajo de campo. Recogida de información. Construcción de la base topográfica en formato papel. Entrada de datos: digitalización de la información mediante un sistema CAD o módulo de edición SIG y tableta digitalizadora. Construcción topológica (relaciones espaciales 4 ), corrección de errores de digitalización y asignación del identificador único para cada entidad geográfica mediante el SIG. Formato de la información: cobertura Arc/Info. 2 Arc/Info es uno de los SIG más utilizados a nivel internacional para el tratamiento de la información geográfica. ArcView no es propiamente un SIG, ya que solo es una herramienta de visualización y consulta de la información geográfica generada a partir de Arc/Info. Con su última versión (ArcView 3.0), este programa ha incorporado nuevas herramientas propias de un SIG, como son las de edición y análisis espacial. 3 Unidad básica de almacenamiento de datos geográficos homogéneos (por ejemplo ríos, carreteras, usos del suelo, etc.). Esta base de datos es georelacional: contiene la información locacional y temática de las entidades geográficas. 4 Mientras que en un mapa de formato papel las relaciones de vecindad entre las entidades geográficas están implícitas, dentro de un SIG estas relaciones de contigüidad y conectividad han de ser establecidas.

7 Edición de la base de datos alfanumérica. Explotación de la información: consulta, análisis, elaboración de mapas, etc. Como podemos observar, este metodología reúne en un largo proceso diversas técnicas y sistemas que requieren grandes esfuerzos técnicos e inversión de tiempo. En contraposición, el proceso que se ha seguido en este proyecto ha sido muy diferente, aprovechando las nuevas capacidades de los SIG más recientes y la información disponible. La entrada de datos no ha precisado de la construcción de la base topográfica en formato papel para su posterior digitalización ni de un sistema CAD, dado que mediante el SIG ArcView versión 3.0 ésta se realiza directamente en pantalla interpretando sobre el ortofotomapa digital en color (fig.5). Fig 5. Un ejemplo de edición: a partir del ortofotomapa digital, digitalizamos los bordes de la entidad geográfica que queremos representar. Posteriormente, solo falta dotarla de un código según la leyenda determinada. Tampoco ha sido necesaria la construcción topológica ni la corrección de posibles errores de edición. Las herramientas de digitalización de ArcView permiten editar con una posibilidad mínima de errores, construyendo automáticamente las relaciones topológicas necesarias. La información generada se almacena en el formato propio de ArcView, denominado shape (que en realidad consta de tres archivos), y no en formato de cobertura Arc/Info que sería el sistema tradicional de almacenaje. Así, el SIG Arc/Info se ha utilizado puntualmente cuando ArcView no ha ofrecido las herramientas necesarias de manipulación de la información. La edición de la base de datos alfanumérica asociada a la cobertura de individuos geográficos ha resultado también un proceso mucho más sencillo gracias a las capacidades del SIG ArcView (Fig 6 y 7).

8 Fig. 6 y 7. Teniendo como referencia el ortofotomapa digital 1: del ICC en pantalla se van delimitando los individuos geográficos. La base de datos alfanumérica crea automáticamente los campos asociados a cada polígono. Simplemente, tenemos que introducir el atributo correspondiente según la leyenda que se ha elaborado. 5. Conclusiones El proyecto en el que se enmarca esta comunicación desarrolla una nueva metodología de reconocimiento, diagnóstico y planeamiento ambiental, que se propone como alternativa a los actuales análisis ambientales que no consiguen captar la complejidad del territorio. Hemos expuesto brevemente las grandes líneas conceptuales y metodológicas del proyecto, que han servido de referencia para elaborar una cartografía de base muy específica para el modelo de medio planteado. Como hemos podido observar, la elaboración de cartografía mediante las nuevas capacidades de los SIG resulta cada vez más fácil y con un menor coste de tiempo. Hasta el momento, el proyecto se ha servido de esta tecnología para elaborar de forma consistente una cartografía de base actual y de gran calidad. Esta cartografía se utilizará como punto de partida para aplicar la metodología de análisis al área de estudio. El siguiente paso es aprovechar al máximo las potencialidades que los SIG ofrecen para la gestión de grandes bases de datos, así como sus herramientas de análisis territorial. Para ello, es necesario seguir recogiendo información del área e integrarla en la base de datos alfanumérica de nuestro SIG.