Carrera de Especialización Teledetección y Sistema de Información Geográfica aplicados al estudio del medio ambiente

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1 Trabajo final Carrera de Especialización Teledetección y Sistema de Información Geográfica aplicados al estudio del medio ambiente ANÁLISIS DE EVALUACIÓN MULTICRITERIO EN LA DETERMINACIÓN DE SITIOS CANDIDATOS PARA LA LOCALIZACIÓN DE ESTABLECIMIENTOS EDUCATIVOS. Caso de aplicación: establecimientos de Educación Primaria Básica (EPB) en la ciudad de Luján (Provincia de Buenos Aires) Lic. CACACE Graciela cacacegraciela@gmail.com Universidad Nacional de Luján Director: Dr. Gustavo D. Buzai

2 Trabajo de ANÁLISIS ESPACIAL Localización óptima de establecimientos educativos de Educación Primaria Básica (EPB) en la ciudad de Luján, Provincia de Buenos Aires. Actuar en Procedimientos de gestión LOCALIZACIÓN Concepto de naturaleza espacial Temáticas sociales desde el Punto de vista espacial GEOGRAFÍA ESPACIO GEOGRÁFICO. Visión espacial. Estudia la diferenciación de espacios sobre la superficie terrestre. Abordar el estudio, análisis y solución de problemáticas socio espaciales. Proyecta y modela pautas de distribución espacial

3 Al abordar Distribución espacial de servicios de localización puntual ESCUELAS Configuración espacial de la población demandante Localización ineficiente Configuración espacial de la oferta Necesidad de PLANIFICAR LOCALIZACIÓN ÓPTIMA

4 Por qué una LOCALIZACIÓN ÓPTIMA? Reducir al mínimo las disparidades JUSTICIA ESPACIAL: Mejorar la calidad de vida de la población PLANIFICACIÓN TERRITORIAL servicios educativos accesibilidad eficiente y equitativa de las diferentes categorías poblacionales a los centros de servicios deseables Instrumento de desarrollo urbano y regional La LOCALIZACIÓN Concepto básico del ANÁLISIS GEOGRÁFICO del ANÁLISIS SOCIO ESPACIAL de SIG

5 Al abordar Metodología de ANÁLISIS ESPACIAL Obtener sitios candidatos para la localización de nuevos establecimientos educativos Se basa en la aplicación de METODOLOGÍAS DE EVALUACIÓN MULTICRITERIO (EMC) Escuelas en el ámbito de los: Configuración SISTEMA DE espacial INFORMACIÓN de GEOGRÁFICA (SIG) la población demandante Necesidad de = PLANIFICAR Mejorar el proceso de TOMA DE DECISIONES PLANIFICAR - distribución espacial más eficiente y equitativa

6 El auge de los trabajo de ANÁLISIS ESPACIAL Se fundamenta Valoración mundial Temáticas de distribución socio espacial con fines de Planificación Desarrollo Tecnología SIG Manejo de información Proceso de verticalización (Eastman, 2007) Mejorar el proceso de TOMA DE DECISIONES integración SIG EMC Estandarización Entorno digital

7 Área de estudio Ciudad de Luján Aglomeraciones del partido de Luján. Procedimientos Metodológicos 1 - Definiciones previas Aglomeración de tamaño intermedio de la Argentina (Vapñarsky, 1990) Población: hab. (Censo INDEC) Población: hab. (Censo INDEC) Superficie: 777,13 km 2 Acercamiento a través de la herramienta Google Earth.

8 División espacial: INDEC Fracciones censales: 01, 03, 05, 06, 07 y Radios censales Radio censal: porción de territorio hab. División espacial de 5 orden definido por el INDEC. Área de estudio Ciudad de Luján Área central - regional Sectores residenciales, industriales y de equipamientos urbanos. Importante oferta comercial y de servicios. Oferta educacional universitaria. Identificación de cada radio censal: 0118 Fracción censal Radio censal

9 Ciudad de Luján Barrios

10 Procedimientos Metodológicos Variables selección paso inicial del proceso de EMC punto de referencia para la toma de decisiones Radios censales urbanos (localización) Escuelas EPB estatales (localización) Escuelas EPB privadas (localización) Puntos de oferta Población por grupos de edades (atributo) Población con Necesidades Básicas Insatisfechas (NBI)(atributo) Demanda potencial Población por tipo de vivienda (atributo) Hidrografía (localización) Calles (localización) Rutas (localización) Restricción Vínculo espacial entre oferta y demanda Recorrido de colectivos (localización)

11 Procedimientos Metodológicos Software IDRISI Sistema de Información Geográfica Modelado Cartográfico EMC - Análisis socio espacial - La representación digital del espacio geográfico en un SIG Modelo vectorial Modelo raster bases de datos alfanuméricas y gráficas (cartografía) puntos, líneas y polígonos sistema de coordenadas XY tabla de atributos

12 Estructura RASTER En un SIG la estructura de los datos espaciales se organiza en capas temáticas Puede ser cartografiada representar exactamente el mismo lugar, tener la misma extensión, la misma cuadrícula con el mismo tamaño de píxel, combinar los números de píxeles en un mismo espacio, tener la misma escala y proyección. Correspondencia espacial entre categorías de capas diferentes.

13 Estructura RASTER Espacio geográfico conjunto de celdas o píxeles matriz cuadriculada. PÍXEL (picture element) Unidad mínima de representación espacial Resolución espacial (tamaño) Valor temático- Número Digital (DN) Unidad de información Localización espacial específica (X,Y) - coordenadas fila- columna Imágenes satelitales formato raster

14 Procedimientos Metodológicos Reclasificación de la información de los píxeles en < n de categorías Diferentes procesos técnicos Superposición temática Integración Componentes espaciales Componentes temáticos En un mismo proceso Intersección de capas Aplicación de operaciones aritméticas (sumas, diferencias, multiplicaciones) Reclasificación

15 2 - Aplicaciones Procedimientos Metodológicos Transformación de los criterios en factores procedimientos de reclasificación Etapa importante de la construcción metodológica -EMC nueva capa temática, más simplificada, una capa binaria-(0-1) De la selección de criterios que se realice dependerá siempre el resultado final Paso previo a la superposición temática

16 Definición de las condiciones de mayor aptitud para cada criterio: Factor 1: HIDROGRAFÍA: Río Luján y al arroyo Gutiérrez (entidades lineales) Secuencia: 1. Digitalización en pantalla 2. Mapa de distancias 3. Formulación del Factor 0 = ÁREAS SIN APTITUD 0 a m de la hidrografía 1 = ÁREAS CON APTITUD más de m de la hidrografía

17 Definición de las condiciones de mayor aptitud para cada criterio: Secuencia: Factor 2: RUTAS Rutas Nacionales 5 y 7 Provinciales 34, 47 y 192 (entidades lineales) 1. Digitalización en pantalla 2. Mapa de distancias 3. Formulación del Factor 1 = ÁREAS CON APTITUD de 0 m a 500 m de las rutas 0 = ÁREAS SIN APTITUD más de 500 m de las rutas

18 Definición de las condiciones de mayor aptitud para cada criterio: Secuencia: Factor 3: RECORRIDO DE LAS LÍNEAS LOCALES DEL TRANSPORTE PÚBLICO DE PASAJEROS 1. Digitalización en pantalla 2. Mapa de distancias 3. Formulación del Factor 1 = ÁREAS CON APTITUD de 0 m a 500 m de los recorridos 0 = ÁREAS SIN APTITUD más de 500 m de los recorridos

19 Definición de las condiciones de mayor aptitud para cada criterio: Factor 4: ESCUELAS DE EPB ESTATALES 16 Escuelas Primarias Estatales Secuencia: 1. Transformación de vectorial a raster 2. Mapa de distancias 3. Formulación del Factor 1 = ÁREAS CON APTITUD más de 500 m de las escuelas 0 = ÁREAS SIN APTITUD de 0 m a 500 m de las escuelas

20 Definición de las condiciones de mayor aptitud para cada criterio: Factor 5: ESCUELAS DE EPB PRIVADAS 6 Escuelas Primarias Privadas Secuencia: 1. Transformación de vectorial a raster 2. Mapa de distancias 3. Formulación del Factor 1 = ÁREAS CON APTITUD más de 500 m de las escuelas 0 = ÁREAS SIN APTITUD de 0 m a 500 m de las escuelas

21 Definición de las condiciones de mayor aptitud para cada criterio: Factor 6: POBLACIÓN DE 05 a 14 años - DEMANDA POTENCIAL Secuencia: 1- Búsqueda de información Elaboración de cuadros en IDRISI 2. Clasificación y cartografía temática 3. Formulación del mapa del Factor Medidas de tendencia central MEDIANA - considerando % Min y % Max 1 = ÁREAS CON APTITUD > Porcentaje de niños en edad escolar = 16 % al 30 % 0 = ÁREAS SIN APTITUD < Porcentaje de niños en edad escolar = 5 % al 16 %

22 Definición de las condiciones de mayor aptitud para cada criterio: Factor 7: POBLACIÓN CON NBI Secuencia: 1- Búsqueda de información Elaboración de cuadros en IDRISI 2. Clasificación y cartografía temática 3. Formulación del mapa del Factor Medidas de tendencia central MEDIANA - considerando % Min y % Max 1 = ÁREAS CON APTITUD NBI alto = 7 % al 48 % 0 = ÁREAS SIN APTITUD NBI bajo = 0 % al 7 %

23 Definición de las condiciones de mayor aptitud para cada criterio: Factor 8: POBLACIÓN EN VIVIENDA TIPO A Secuencia: 1- Búsqueda de información Elaboración de cuadros en IDRISI 2. Clasificación y cartografía temática 3. Formulación del mapa del Factor Medidas de tendencia central MEDIANA - considerando % Min y % Max 1 = ÁREAS CON APTITUD < porcentaje de Pob. en Viv. Tipo A = 20 % al 66 % 0 = ÁREAS SIN APTITUD > porcentaje de Pob. en Viv. Tipo A = 67 % al 89%

24 Definición de las condiciones de mayor aptitud para cada criterio: Factor 9: POBLACIÓN EN VIVIENDA TIPO RANCHO Secuencia: 1- Búsqueda de información Elaboración de cuadros en IDRISI 2. Clasificación y cartografía temática 3. Formulación del mapa del Factor Medidas de tendencia central MEDIANA considerando % Min y % Max 1 = ÁREAS CON APTITUD > porcentaje de Pob. en ranchos = 0.45 % al 8% 0 = ÁREAS SIN APTITUD < porcentaje de Pob. en ranchos = 0.25 % al 0.45

25 2 - Aplicaciones Procedimientos Metodológicos Procedimiento I: Definición de sitios candidatos por cálculo de Nivel de Riesgo Mínimo y Creciente (tendiente a máximo) por procedimientos del Modelado Cartográfico Modelado Cartográfico Procedimiento metodológico que permite resolver problemas espaciales a partir del análisis y síntesis de datos geográficos, en una secuencia lógica y mediante el uso de las operaciones básicas de un SIG (Tomlin, 1991). Aptitud en la búsqueda inicia l de sitios candidatos para la localización de servicios Principal procedimiento metodológico Superposición temática (SIG)

26 Procedimiento I: EJE Nivel de RIESGO And / Y La decisión locacional en Geografía P. Haggett Diagrama de Venn- Teoría de conjuntos Or/O Nivel de Riesgo Riesgo Mínimo Riesgo Medio Riesgo Máximo Intersección geométrica o multiplicación de matrices Unión geométrica o suma de matrices Menores posibilidades locacionales las mejores características de cada factor Mayores posibilidades locacionales Aumento de la incertidumbre

27 Procedimientos Metodológicos 2 - Aplicaciones Procedimiento I: Nivel de Riesgo Mínimo Localización de nuevos establecimientos educativos en la ciudad de Luján Método Booleano en And Factores estandarizados con lógica booleana Intersección booleana por multiplicación de matrices Reclasificación del mapa de resultado Superposición con el mapa de la ciudad de Luján con los 72 radios censales Resultado único y preciso de los sitios con mayor aptitud. Coincidencia de las mejores aptitudes de cada factor

28 Nivel de Riesgo Mínimo Periferia urbana mayor peso relativo para la decisión locacional ZONA FRA CCIÓN RADIO BA RRIO Norte Este- Sudeste San Pedro Santa Marta Ameghino y Elli o Serafín de Abril Zapiola Lanusse Villa del Parque El Trébol Parque Lasa - Americano Los Gallitos ZONA FRACCIÓN RADIO POB (%) POB. Con NBI(%) POB. VIV. tipo A (%) POB. en RANCHOS(%) Norte ,41 26,29 33,33 37,42 39,80 28,66 1,97 1,27 Este- Sud este ,

29 Procedimientos Metodológicos 2 - Aplicaciones Procedimiento I: Nivel de Riesgo Creciente (Aptitud Escalonada) Método booleano entre AND-OR Factores estandarizados con lógica booleana Unión booleana por suma de matrices Reclasificación del mapa de resultado Asignación espacial Localización de nuevos establecimientos educativos en la ciudad de Luján A > superficie de elección locacional, > incertidumbre y riesgo en la decisión final Superposición con el mapa de la ciudad de Luján con los 72 radios censales

30 Nivel de Riesgo Medio (Aptitud Escalonada) Prioridad de localización: 1 - Este / Sudeste 2- Norte 3- Oeste / Sudoeste Nivel de Riesgo muy próximo al Máximo (Aptitud Escalonada) Incluye prácticamente toda la ciudad de Luján No presenta utilidad Riesgo de localización demasiado alto

31 Procedimientos Metodológicos 2 - Aplicaciones Procedimiento II Método de Combinación Lineal Ponderada (Weighted Linear Combination -WLC) La decisión locacional Triángulo de decisiones estratégicas WLC Nivel de compensaciones Bool (X) Bool (+) Nivel de Riesgo Fuente: Buzai G. y Baxendale C. (2006: 128) La Combinación Lineal Ponderada: Lleva la solución al extremo superior del triángulo con nivel de riesgo medio y la máxima compensación entre factores Eje de la X: Procedimiento I - Nivel de Riesgo Medio en la decisión locacional Eje de la Y: Valores de ponderación o de importancia de los factores

32 Paso previo a la aplicación del Método de Combinación Lineal Ponderada Estandarización continua y difusa FUZZY - de cada uno de los factores con iguales intervalos de aptitud obtener mapas comparables Se parte de: mapas de distancias hacia entidades lineales o puntuales Se consideran Se elige una mapas de atributos de criterios valores de re-escalonamiento con variaciones de aptitud y límites difusos función de crecimiento con la distancia que mejor represente al factor Buen conocimiento acerca del comportamiento de cada variable en cuanto a su alcance espacial lineal exponencial sigmoidea

33 FACTOR FUZZY 1: Distancia a la HIDROGRAFÍA FACTOR FUZZY 2: Distancia a las RUTAS Función de aumento sigmoideo desde 500 metros y hasta más de metros de distancia Función de decaimiento sigmoideo hasta metros de distancia FACTOR FUZZY 3: Distancia a los RECORRIDOS DE LAS LÍNEAS LOCALES DEL TRANSPORTE PÚBLICO DE PASAJEROS Función de decaimiento sigmoideo hasta metros de distancia

34 FACTOR FUZZY 4: Distancia a las ESCUELAS DE EDUCACIÓN PRIMARIA BÁSICA (EPB) ESTATALES FACTOR FUZZY 5: Distancia a las ESCUELAS DE EDUCACIÓN PRIMARIA BÁSICA (EPB) PRIVADAS Función de crecimiento sigmoideo hasta 500 metros de distancia FACTOR FUZZY 6: POBLACIÓN DE DEMANDA POTENCIAL Función de crecimiento lineal

35 FACTOR FUZZY 7: POBLACIÓN CON NBI FACTOR FUZZY 8: POBLACIÓN EN VIVIENDA TIPO A Función de crecimiento lineal FACTOR FUZZY 9: POBLACIÓN en VIVIENDA TIPO RANCHOS Función de crecimiento lineal

36 Aplicación del Método de Combinación Lineal Ponderada Solución 1: MAPA DE RIESGO MEDIO Se otorga a cada factor un valor de ponderación o peso o importancia similar FACTOR Ranking r 1/R 1/R/Sum 1/r Fuzzy Población de Fuzzy Población con NBI Se calcula el promedio de todos los factores FUZZY Fuzzy Recorridos de las líneas locales del transporte público de pasajeros Fuzzy Rutas Fuzzy Escuelas EPB estatales Fuzzy Escuelas EPB privadas Fuzzy Hidrografía Fuzzy Viviendas tipo A Fuzzy viviendastipo Ranchos Promedio 0.11

37 Áreas candidatas a la localización de nuevas escuelas EPB a partir del Mapa de Riesgo Medio (Método de Combinación Lineal Ponderada) Radios censales con los valores más altos (píxeles de 0.10 y de 0.09): FRACCIÓN RADIO BARRIO POBLACIÓN de (%) POBLACIÓN Con NBI(%) POBLACIÓN en VIV. tipo A(%) POBLACIÓN en RANCHOS(%) Escuela N 31 Almafuerte Villa del Parque San Pedro Parque Lasa Ameghino- Zapiola Serafín o Elli Escuela N 3 Urquiza Barrio Villa del Parque Barrio San Pedro

38 Aplicación del Método de Combinación Lineal Ponderada Solución 2: MAPA DE APTITUD Ponderación de factores por ranking recíproco, Jerarquías y pesos entre los factores APTITUD 1 FACTOR Ranki ng r 1/R 1/R/Sum 1/r Fuzzy Población de Se calcula el promedio de todos los factores FUZZY y sus ponderaciones Fuzzy Población con NBI Fuzzy Recorridos de las líneas locales del transporte público de pasajeros Fuzzy Rutas Fuzzy Escuelas EPB estatales Fuzzy Escuelas EPB privadas Fuzzy Hidrografía Fuzzy Viviendas tipo A Fuzzy viviendas tipo Ranchos

39 Solución 2: Aplicación del Método de Combinación Lineal Ponderada MAPA DE APTITUD APTITUD 2 FACTOR Ranki ng r 1/R 1/R/Sum 1/r Fuzzy Población de Fuzzy Población con NBI Se calcula el promedio de todos los factores FUZZY y sus ponderaciones Fuzzy Recorridos de las líneas locales del transporte público de pasajeros Fuzzy Rutas Fuzzy Escuelas EPB estatales Fuzzy Escuelas EPB privadas Fuzzy Hidrografía Fuzzy Viviendas tipo A Fuzzy viviendas tipo Ranchos Cada píxel que representa el espacio geográfico, asume un valor de aptitud

40 Áreas candidatas para la ampliación del servicio educativo en la ciudad de Luján a partir de los Mapas de Aptitud 1. Sector Norte: barrios San Pedro, San Jorge, Santa Marta y San Fermín 2. Sector Este- Sudeste: barrios Villa del Parque y Zapiola 3. Sector Sur: barrios Parque Lasa, El Trébol y los Gallitos SECTOR NORTE FRACCIÓN RADIO BARRIO POBLACIÓN de (%) POBLACIÓN Con NBI(%) POBLACIÓN en VIV. tipo A(%) POBLACIÓN RANCHOS (%) San Pedro Santa Marta San Jorge San Fermín Barrio Santa Marta Barrio San Fermín

41 Áreas candidatas para la ampliación del servicio educativo en la ciudad de Luján a partir de los Mapas de Aptitud ZONA FRACCIÓN RADIO BARRIO POBLACIÓN de (%) POBLACIÓN Con NBI(%) POBLACIÓN en VIV. tipo A(%) POBLACIÓN ESTE- SUDESTE RANCHOS (%) Villa del Parque Zapiola- Ameghino Ameghino Ameghino- Serafín o Elli Barrio Zapiola Barrio Villa del Parque

42 Áreas candidatas para la ampliación del servicio educativo en la ciudad de Luján a partir de los Mapas de Aptitud ZONA FRACCIÓN RADIO BARRIO POBLACIÓN de (%) SUR POBLACIÓN Con NBI(%) POBLACIÓN en VIV. tipo A(%) POBLACIÓN en RANCHOS (%) Parque Lasa Los Gallitos El Trébol Barrio Los Gallitos

43 2 - Aplicaciones Restricciones: Procedimientos Metodológicos Mapa de Usos del Suelo Minimizar el riesgo de elegir un sitio inadecuado El partido de Luján se divide en 3 áreas: URBANA RURAL COMPLEMENTARIA El área urbana se divide en 6 zonas: Residencial: UR1-UR2a UR2b- UR3a- UR3b- UR4- UR5 Comercial: UC1 Esparcimiento: UE Residencial mixta: URM Industrial: UI De reserva: UR El área complementaria comprende: Residencial extraurbano: ACRE1 ACRE2 Industrial: ACI Agropecuario intensivo: ACAI Plan Regulador para el Partido de Luján aprobado por Ordenanza N 1045 y N 1046 del año 1974 y sus modificaciones, las Ordenanzas N 1444 y N 1454 del año 1980

44 Restricciones: Mapa de Usos del Suelo No se pueden establecer escuelas: (UR) zonas de Reservas (UE) distritos de esparcimiento y recreación Reclasificación booleana: 1 = ÁREAS CON APTITUD UC1 - UR1 - UR2a - UR3a UR2b- URM - UR4 - UR5 ACAI - UR3b 0 = ÁREAS SIN APTITUD UR - UE

45 Restricciones: Mapa de Usos del Suelo Mapa de Riesgo Mínimo X Mapa Usos del Suelo reclasificado No cambios

46 Consideraciones finales Prioridad 1 de localización: Este / Sudeste: Zona más favorecida para la localización de establecimientos educativos EPB Radio censal barrio Villa del Parque - valores muy altos en todos los mapas También son aptos los barrios: Zapiola, Ameghino y Serafín o Elli Barrio Villa del Parque

47 Consideraciones finales Prioridad 2 de localización: Norte: Radio censal 0320 que corresponde al barrio San Pedro Presenta las mayores carencias (radios censales con los valores más altos de NBI y de viviendas tipo rancho). El mayor porcentaje de población de años Barrio San Pedro

48 Consideraciones finales Prioridad 3 de localización: Sur: Radios censales que corresponde con los barrios Parque Lasa, Trébol y Los Gallitos En esta escala de prioridades, el sector Sur es el menos apto de los tres pero con la necesidad de contar con escuelas en sus barrios. Barrio Los Gallitos

49 Consideraciones finales La periferia de la ciudad de Luján En la ciudad de Luján Se necesita presenta el mayor peso relativo para la decisión locacional áreas prioritarias para la intervención y la gestión Ampliar la oferta existente de escuelas EPB Mejorar la distribución espacial de las mismas Garantizar un acceso igualitario por parte de la población a los servicios educativos que brinda el Estado

50 Consideraciones finales La estructura urbana de la ciudad de Luján Los niveles socioeconómicos de las distintos grupos poblacionales decrecen desde el centro hacia la periferia amplios sectores marginales en la periferia urbana La distribución de escuelas EPB estatales y privadas no es proporcional a la necesidad de asistir diferencias espaciales Falta justicia territorial Los puntos de oferta NO satisfacen a la población demandante Ineficiencia espacial Oportunidades desiguales Inequidad social Diferentes oportunidades de desarrollo Ineficiencia económica- Ineficiencia social -

51 Consideraciones finales El objetivo propuesto fue alcanzado Proceso de verticalización Determinar sitios urbanos con aptitud para la localización óptima de establecimientos educativos de Educación Primaria Básica (EPB) en la ciudad de Luján, Provincia de Buenos Aires, en el año 2008 Integración SIG Procedimientos de Evaluación Multicriterio (EMC) poderosa herramienta Ordenación territorial Localización óptima de actividades humanas Fundamental al tomar decisiones espaciales.

52 MUCHAS GRACIAS Graciela CACACE