Detección de Cambios de Usos del Suelo y Simulación de Escenarios Futuros en Ciudades Intermedias de Corrientes

Abstract

Los cambios en los usos del suelo en las ciudades son consecuencia inevitable de la intervención humana. El objetivo general de esta investigación es determinar la evolución de los cambios de usos del suelo, debido al proceso de expansión urbana, entre los años 1990 y 2016 en las ciudades de Paso de los Libres, Goya y Curuzú Cuatiá (Provincia de Corrientes), y simular escenarios tendenciales de tales cambios para el año 2030, con el propósito final de que los resultados alcanzados sirvan de apoyo a la compleja tarea de planificación y ordenamiento territorial. La persistencia de este fenómeno de cambios de uso a lo largo del tiempo ha provocado la extensión y propagación de las ciudades estudiadas, aún a pesar de la presencia de factores, tanto naturales como artificiales, condicionantes de tal expansión. Se generan entonces desarrollos urbanos descontrolados, ciudades fragmentadas, urbanizaciones irregulares que podrían provocar externalidades negativas tanto para la calidad del ambiente como para la calidad de vida de sus habitantes. En esta dirección, se propone el estudio de la evolución de los cambios de los usos del suelo en un tiempo pasado para identificar las posibles consecuencias que los mismos pueden presentar en el futuro y que los resultados logrados se conviertan en instrumentos para la gestión e intervención territorial. Los escenarios futuros que se han generado permiten simular los posibles efectos de los cambios de uso y de la expansión urbana que podrían presentarse si se perpetuaran las condiciones de los factores intervinientes en el pasado. Se interpreta esta posibilidad como una fuerte herramienta de apoyo para diseñar un territorio deseado y ordenado hacia el futuro. En este trabajo, se destaca la utilización de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) como recurso tecnológico fundamental en el desarrollo de la investigación. Las utilerías y aplicaciones de estos sistemas han permitido llevar a cabo la integración de datos provenientes de las diferentes fuentes utilizadas; la elaboración de cartografía temática imprescindible para analizar los cambios de uso y su evolución, y para analizar la dinámica ocurrida entre ellos; el estudio y selección de las diversas variables que pudieran condicionar tales cambios; el estudio de diferentes modelos de simulación prospectiva y la aplicación final de las Redes Neuronales Artificiales; la generación de escenarios futuros de usos del suelo dependientes del comportamiento lineal de las variables elegidas en cada modelo y su validación usando índices que determinan el grado de concordancia tanto en cantidad como en localización de los resultados obtenidos mediante el modelo y lo ocurrido en la realidad. Los análisis de cambios de usos del suelo se realizaron mediante el empleo de matrices de tabulación cruzada, análisis de ganancias, pérdidas e intercambios y mapas de localización de dichos cambios. Éstos se realizaron utilizando el módulo Land Change Modeler (LCM) del software IDRISI, versión Selva, y con el apoyo del software ArcGIS, versión 10.1. Dichos análisis fueron realizados con dos mapas de usos del suelo construidos para tal fin mediante un proceso de clasificación supervisada que dio como resultado una cartografía con 5 clases o categorías de usos del suelo. La realización de los mapas se llevó a cabo haciendo uso del software ArcGIS, versión 10.1 y como base imágenes satelitales LANDSAT de 30 m de resolución espacial, con apoyo de imágenes de mayor resolución de Google Earth. Tanto para la selección de variables conductoras de los cambios en el pasado, la calibración del modelo usado y la generación de los escenarios de trayectoria lineal futuros, se utilizó el módulo Land Change Modeler (LCM) del software IDRISI, versión Selva. La validación del modelo calibrado (paso previo a la generación del escenario final) se realizó a través de diferentes métricas. En esta dirección, se determinó la fiabilidad global y se calcularon índices Kappa (el cual fue desagregado para medir la concordancia en localización y en cantidad). Estas medidas fueron complementadas con el cálculo de índices FuzzyKappa que se diferencian de los anteriores por trabajar bajo la lógica de los conjuntos difusos. Fue posible además la generación de mapas que permitieron espacializar los acuerdos y desacuerdos obtenidos con el modelo. El proceso de validación se realizó con el software Map Comparision Kit (MCK) versión 3.3. En términos generales, los resultados del estudio muestran la importante dinámica entre los usos del suelo definidos que se dio en el pasado, su cuantificación y distribución espacial. El continuo crecimiento espacial experimentado en el pasado por las tres ciudades y la presencia de barreras naturales y/o artificiales en cada una de ellas provocaron por un lado la generación de vacíos urbanos que dieron como consecuencias espacios dispersos, usos de espacios de alto valor ambiental o condiciones críticas para el hábitat afectados por el avance del suelo urbano; y por otro la consolidación del área definida como urbana consolidada en un primer momento. En cuanto a los escenarios simulados para el año 2030 en las tres ciudades, los resultados muestran que el proceso de expansión urbana continuaría impactando sobre los usos del suelo circundantes al área urbana consolidada preexistente, siempre que se considere un comportamiento lineal de las variables seleccionadas para un periodo pasado de estudio. Asimismo, se continuarían registrando la presencia de grandes predios de dominio privado del estado que se configuran como vacíos urbanos y la pérdida de espacios intersticiales dentro del área urbana consolidada que provocarían mayor continuidad de la misma. Los resultados logrados pueden ser utilizados para apoyar la gestión e intervención territorial con el propósito de minimizar los efectos, consecuencias o externalidades negativas de los cambios de uso de suelo y expansión urbana orientando el proceso de ordenamiento y planificación del territorio, con miras a la preservación de los espacios ambientalmente críticos y a un desarrollo más sustentable.