OBTENCIÓN DE MAPAS DE RIESGO A PARTIR DE observatoriogeo .Los mapas de riesgos son los mapas de

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  • OBTENCIN DE MAPAS DE RIESGO A PARTIR DE TRAYECTORIAS HISTRICAS

    DE CICLONES TROPICALES EMPLEANDO EVALUACIN GEOESPACIAL

    MULTICRITERIO

    Dr. Silvio V. Rodrguez Hernndez

    UCT GEOCUBA Investigacin y Consultora

    silvior@uct.geocuba.cu

    rea temtica: Problemas ambientales, cambio climtico y gestin de riesgos.

    Resumen

    La evaluacin espacial multicriterio es un proceso en el que se combinan y transforman datos

    geogrficos (mapas de entrada) y las preferencias del decisor en una decisin resultante (mapa de

    salida), de acuerdo con las reglas especficas de la misma, y generalmente est asociada a

    Sistemas de Informacin Geogrfica. Entre sus campos de aplicacin est la gestin de riesgos de

    desastres.

    Debido a su ubicacin geogrfica, Cuba es vulnerable a diversos peligros naturales, como los

    ciclones tropicales, por lo que con el fin de determinar el riesgo de desastres es necesario conocer

    su frecuencia y lugares de mayor afectacin.

    En este trabajo se presentan diferentes alternativas de mapas de riesgo obtenidos a partir de las

    trayectorias histricas y reas de incidencia estimadas de los ciclones tropicales que han afectado

    al territorio nacional desde el ao 1851 hasta el 2012, junto a diferentes variables de

    vulnerabilidad, como: densidad de poblacin, densidad de instalaciones socioeconmicas,

    superficie agrcola y superficie forestal. Estos mapas se obtuvieron desarrollando un nuevo

    mtodo de evaluacin geoespacial multicriterio (GeoCelda-MC-Riesgo), en el cual se combinan

    las tcnicas del Proceso Analtico Jerrquico y de la Suma Lineal Ponderada con el diseo de

    redes geoespaciales, y se tiene en cuenta dos enfoques diferentes de dichas variables: enfoque

    socioeconmico y enfoque agroforestal. Este mtodo tiene como punto de partida datos de

    peligro y vulnerabilidad, y contempla las trayectorias histricas de los ciclones tropicales, datos

    geoespaciales del mapa topogrfico a escala 1:100 000 como cantidad de viviendas para el

    clculo de su densidad por unidades de superficie, datos de otros estudios geogrficos como

    instalaciones socioeconmicas del territorio as como datos de uso del suelo agrcola y forestal.

    Pudieran emplearse otras variables de vulnerabilidad y analizar otros posibles enfoques.

    Se obtuvieron de mapas de riesgo para todos los meses de la temporada ciclnica de nuestro pas,

    juntos y por separado, as como para otros perodos determinados, y una propuesta de

    combinacin cualitativa de mapas por cantidad y frecuencia. Tambin pueden obtenerse mapas

    por cada una de las categoras de los ciclones tropicales. Los mapas obtenidos pueden utilizarse

    como estimadores de niveles de desastre previo al paso de un cicln, y servir como complemento

    a los estudios de peligro, vulnerabilidad y riesgo que se desarrollan actualmente en el pas.

    Palabras claves: Cartografa de riesgos de desastres, Evaluacin espacial multicriterio, Proceso

    analtico jerrquico.

  • Introduccin

    La evaluacin multicriterio (E-MC) es un conjunto de tcnicas utilizadas en la decisin

    multidimensional y los modelos de evaluacin, dentro del campo de la toma de decisiones [1]; su

    fin bsico es comparar una serie de alternativas en funcin de varios criterios teniendo en cuenta

    las preferencias del decisor.

    La evaluacin espacial multicriterio es un proceso donde datos geogrficos son combinados y

    transformados en una decisin; es mucho ms dificultosa que la evaluacin multicriterio

    convencional, pues un gran nmero de factores necesitan ser identificados y considerados con

    una alta correlacin entre los mismos [2]. Esta puede desarrollarse asociada a Sistemas de

    Informacin Geogrfica (SIG). Un SIG basado en anlisis multicriterio (SIG-MC) es un proceso

    en el que se combinan y transforman datos geogrficos (mapas de entrada) y las preferencias del

    decisor en una decisin resultante (mapa de salida) de acuerdo con las reglas especficas de la

    misma [3].

    Entre los campos de aplicacin de la evaluacin espacial multicriterio est la gestin de riesgos

    de desastres. Cuba, por su ubicacin geogrfica, est expuesta a diferentes peligros naturales

    como los ciclones tropicales; por lo que la estimacin de este peligro para la determinacin del

    riesgo est asociada con lo que ha ocurrido en el pasado y establece una tendencia en el futuro.

    En nuestro pas, los SIG como herramienta de gestin y planificacin facilitan la toma de

    decisiones en procesos complejos como la reduccin del riesgo de desastres [4]. Esta facilitacin

    de la toma de decisiones se basa en el aporte de un conjunto de informacin geoespacial, que en

    ocasiones puede ser bastante diversa y voluminosa; como estudios de peligro, vulnerabilidad y

    riesgo; estudios geogrficos, imgenes satelitales y materiales cartogrficos temticos; datos

    histricos sobre las diferentes situaciones de desastres ocurridas anteriormente, como es el caso

    de los ciclones tropicales; y bases de datos sobre la vulnerabilidad de los diferentes sectores del

    territorio.

    Los mapas de riesgos son los mapas de diversas escalas, en los que se representan mediante

    smbolos los tipos de riesgos a que se encuentra sometido el territorio, comunidad, entidad o

    institucin, dejando clara su estratificacin y destacando los elementos vulnerables a los

    diferentes peligros [5], como es el caso de los ciclones tropicales.

    Mtodo GeoCelda-MC-Riesgo

    El mtodo de evaluacin geoespacial multicriterio denominado GeoCelda-MC-Riesgo [6] (Fig.1),

    tiene como punto de partida datos de peligro y vulnerabilidad, y contempla las trayectorias

    histricas de los ciclones tropicales, datos geoespaciales del mapa topogrfico a escala 1:100 000

    como cantidad de viviendas para el clculo de su densidad por unidades de superficie, datos de

    otros estudios geogrficos como instalaciones socioeconmicas del territorio as como datos de

    uso del suelo agrcola y forestal. En dicho mtodo estn presentes los principales elementos de la

    evaluacin espacial multicriterio teniendo en cuenta las tres fases de la toma de decisin

    (inteligencia, diseo, evaluacin) propuestos por Malczewski (1999) [7].

  • Fig.1. Flujograma del mtodo GeoCelda-MC-Riesgo.

    a) Fase de inteligencia

    La fase de inteligencia constituye el entendimiento amplio del problema a resolver por la decisin

    a adoptar [8]; por lo que es necesario su definicin, dividindolo en tres partes: objetivo, criterios

    y alternativas [9, 10]. El objetivo es la decisin que se ha de tomar, que en este caso es la

    determinacin espacial del ndice cualitativo de riesgo ante ciclones tropicales, determinado por

    geoceldas de una magnitud dada, en dependencia del alcance del estudio en cuestin (pas,

  • provincia, municipio). Los criterios o atributos representan los factores que intervienen. Para el

    caso dado del objetivo ndice de riesgo seran de dos tipos, el factor para la determinacin del

    peligro y los de vulnerabilidad. Como el primero se considera la incidencia histrica de ciclones

    tropicales. Como los segundos, se considera la densidad de viviendas, la densidad de

    instalaciones socioeconmicas y los porcentajes de uso de suelo agrcola y forestal. Las

    alternativas seran las posibles variantes de decisin o mapas de riesgo a partir de la preferencia y

    ponderacin de los criterios.

    Del anlisis de las bases de datos geoespaciales (BDG) iniciales se selecciona la informacin que

    necesaria para la obtencin de las bases de datos geoespaciales finales (asociadas a las geoceldas)

    segn se detalla en la tabla 1.

    Tabla 1. Informacin necesaria de las BDG iniciales para la obtencin de las BDG finales.

    No. BDG inicial Objeto

    espacial

    Informacin obtencin

    BDG final BDG final (geocelda)

    1 Trayectorias ciclones Lnea Objeto, mes, ao,

    categora Incidencia ciclones

    2 Uso suelo agrcola Polgono Objeto Superficie agrcola

    3 Uso suelo forestal Polgono Objeto Superficie forestal

    4 Cantidad viviendas

    asentamientos poblacin Polgono

    Objeto, Cantidad de

    casas Densidad de viviendas

    5 Instalaciones

    socioeconmicas Punto Objeto

    Densidad instalaciones

    socioeconmicas

    Los ciclones tienen una zona de incidencia sobre un territorio en dependencia del radio de accin

    o alcance de los vientos a partir de su lnea de trayectoria (Fig.2), que es representada como un

    objeto geogrfico lineal, por lo que dicha zona (buffer) sera un nuevo objeto geogrfico

    (polgono), al cual se le asigna la informacin que contiene la base de datos de su trayectoria de

    origen.

    Fig.2. Zona de incidencia aproximada de cada cicln a partir del radio de accin de los vientos.

    Con el objetivo principal de garantizar que objetos areales (polgonos) superpuestos en una base

    de datos geoespacial vectorial, puedan ser convertidos al formato rster para anlisis espaciales

  • como lgebra de mapas y evaluacin espacial multicriterio mediante la creacin de celdas

    georreferenciadas. Lo que se ha denominado como geoceldas y considerado tambin como mapas

    matriciales.

    Para la obtencin de las geoceldas se confecciona una malla de celdas georreferenciadas de n x n

    km de lados iguales tomando como referencia un origen conocido. Se han propuesto dos

    variantes para el nivel nacional, una con geoceldas de 5 x 5 km de lado y otra de 1 x 1 km (Fig.

    3).

    Fig. 3. Geoceldas de 1 x 1 km a partir de los lmite