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9: Integración de datos geográficos

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    9.1. Visión general

    Los datos geográficos son caros de producir y mantener. Los datos a menudo representan la mayor parte del costo de construir y ejecutar sistemas de información geográfica. El gasto del SIG es justificable cuando brinda a las personas la información que necesitan para tomar decisiones sabias ante problemas complejos. En este capítulo consideraremos uno de esos problemas: la búsqueda de sitios adecuados y aceptables para instalaciones de eliminación de desechos radiactivos de bajo nivel. Dos estudios de caso demostrarán que los SIG son realmente muy útiles para asimilar los muchos criterios de idoneidad del sitio que deben tenerse en cuenta, siempre que los datos necesarios puedan ser ensamblados en un solo sistema integrado. Los estudios de caso nos permitirán comparar enfoques vectoriales y ráster a problemas de selección de sitios.

    La capacidad de integrar diversos datos geográficos es un sello distintivo del software SIG maduro. El conocimiento necesario para lograr la integración de datos también es la marca de un usuario de SIG verdaderamente conocedor. Lo que los usuarios conocedores también reconocen, sin embargo, es que si bien la tecnología SIG es muy adecuada para responder ciertas preguntas bien definidas, a menudo no puede ayudar a resolver conflictos cruciales entre intereses privados y públicos. El objetivo de este breve capítulo final es considerar los desafíos que implica el uso de SIG para abordar un problema complejo que tiene dimensiones tanto ambientales como sociales. Específicamente, en este capítulo aprenderás a:

    Objetivos

    El Capítulo 9 debería ayudarte a prepararte para:

    • Reconocer las características de los datos geográficos que deben tenerse en cuenta para superponer múltiples capas de datos;
    • Comparar y contrastar enfoques vectoriales y ráster para estudios de idoneidad del sitio;
    • Tener expectativas realistas sobre lo que puede lograr el análisis de datos geográficos.

    ¿Comentarios y preguntas?

    Los estudiantes registrados son bienvenidos a publicar comentarios, preguntas y respuestas a preguntas sobre el texto. Particularmente bienvenidos son las anécdotas que relacionan el texto del capítulo con su experiencia personal o profesional. Además, hay foros de discusión disponibles en el sistema de gestión de cursos ANGEL para comentarios y preguntas sobre temas que quizás no desees compartir con todo el mundo.

    Para publicar un comentario, desplácese hacia abajo hasta el cuadro de texto debajo de “Publicar nuevo comentario” y comience a escribir en el cuadro de texto, o puede optar por responder a un hilo existente. Cuando haya terminado de escribir, haga clic en el botón “Vista previa” o “Guardar” (Guardar realmente presentará su comentario). Una vez publicado tu comentario, podrás editarlo o eliminarlo según sea necesario. Además, podrás responder a otras publicaciones en cualquier momento.

    Nota: las primeras palabras de cada comentario se convierten en su “título” en el hilo.

    9.2. Lista de comprobación

    La siguiente lista de verificación es para estudiantes de Penn State que están registrados para clases en las que se les ha asignado este texto, así como cuestionarios y proyectos asociados en el sistema de gestión de cursos ANGEL. Puede resultarle útil imprimir primero esta página para que pueda seguir las instrucciones.

    Lista de verificación del Capítulo 9 (solo para estudiantes registrados)
    Paso Actividad Acceso/Direcciones
    1 Leer Capítulo 9 Esta es la segunda página del Capítulo. Haga clic en los enlaces en la parte inferior de la página para continuar o para volver a la página anterior, o para ir a la parte superior del capítulo. También puedes navegar por el texto a través de los enlaces del menú del GEOG 482 de la izquierda.
    2 El capítulo 9 no incluye cuestionarios de práctica.  
    3 Realiza actividades de “Prueba esto” que incluyen:
    • Utilice el software Global Mapper/dlgv32 Pro para crear un mapa de pendientes

    Las actividades de “Prueba esto” no están calificadas.

    Se proporcionan instrucciones para cada actividad.
    4 Enviar el cuestionario calificado del Capítulo 9 ANGEL > [la sección de tu curso] > Pestaña Lecciones > Carpeta Capítulo 9 > Capítulo 9 Cuestionario Calificado. Consulte la pestaña Calendario en ANGEL para conocer las fechas de vencimiento.
    5 Leer comentarios y preguntas publicadas por compañeros de estudios. Agrega comentarios y preguntas propias, si las hubiere. Los comentarios y preguntas pueden ser publicados en cualquier página del texto, o en un foro de discusión específico del Capítulo en ANGEL.

     

    9.3. Contexto

    Esta sección establece un contexto para dos estudios de caso que siguen. Primero, definiré brevemente los desechos radiactivos de bajo nivel (LLRW). Luego discuto la legislación que exigía la construcción de una docena o más de instalaciones regionales de eliminación de LLRW en Estados Unidos. Finalmente, reflexionaré brevemente sobre cómo la capacidad de los sistemas de información geográfica para integrar múltiples “capas” de datos es útil para ubicar problemas como los planteados por LLRW.

    9.4. Residuos radiactivos de bajo nivel

    Según la Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos (2004), el LLRW consiste en artículos desechados que se han contaminado con material radiactivo o se han vuelto radiactivos a través de la exposición a radiación de neutrones. La basura, la ropa protectora y la cristalería usada de laboratorio constituyen todo menos alrededor del 3 por ciento de LLRW. Estos desechos “Clase A” siguen siendo peligrosos menos de 100 años. Los desechos “Clase B”, consistentes en filtros de purificación de agua y resinas de intercambio iónico utilizadas para limpiar el agua contaminada en las centrales nucleares, siguen siendo peligrosos hasta 300 años. Los desechos “Clase C”, como las partes metálicas de reactores nucleares fuera de servicio, constituyen menos del 1 por ciento de todos los LLRW, pero siguen siendo peligrosos hasta por 500 años.

    El peligro de exposición al LLRW varía ampliamente según los tipos y concentraciones de material radiactivo contenido en los desechos. Los desechos de bajo nivel que contienen algunos materiales radiactivos utilizados en la investigación médica, por ejemplo, no son particularmente peligrosos a menos que se inhalen o consuman, y una persona puede pararse cerca de ellos sin blindaje. Por otro lado, la exposición a LLRW contaminada por el procesamiento de agua en un reactor puede provocar la muerte o un mayor riesgo de cáncer (U.S. Nuclear Regulatory Commission, n.d.).

    Gráfico de barras que muestra el volumen en miles de pies cúbicos por cada año de 1985-1998 (arriba) y gráfico circular que muestra el volumen de 1998 por instalación de eliminación; Envirocare-1080K, Barnwell-194K y Richland-145K (abajo)

    Tendencias de producción y destinos de residuos radiactivos de bajo nivel. (Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos, 2005).

    Cientos de instalaciones nucleares en todo el país producen LLRW, pero solo unos pocos sitios de eliminación están actualmente dispuestos a almacenarlo. Las instalaciones de eliminación en Clive, Utah, Barnwell, Carolina del Sur y Richland, Washington, aceptaron más de 4.000.000 de pies cúbicos de LLRW tanto en 2005 como en 2006, en comparación con 1.419,000 pies cúbicos en 1998. Para 2008 el volumen había caído a poco más de 2,000,000 de pies cúbicos (Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos, 2011a). Las fuentes incluyen reactores nucleares, usuarios industriales, fuentes gubernamentales (que no sean sitios de armas nucleares) e instalaciones académicas y médicas. (Tenemos un pequeño reactor nuclear aquí en Penn State que es utilizado por estudiantes en clases de ingeniería nuclear de posgrado y licenciatura).

    9.5. Localización de instalaciones de almacenamiento LLRW

    El Congreso de Estados Unidos aprobó la Ley de Política de Residuos Radiactivos de Bajo Nivel en 1980. En su forma enmendada en 1985, la Ley responsabilizó a los estados de disponer del LLRW que producen. Se alentó a los Estados a formar “pactos” regionales para compartir los costos de localización, construcción y mantenimiento de las instalaciones de eliminación de LLRW. El propósito de la legislación era evitar la misma situación que desde entonces ha venido a pasar, que todo el país se volvería dependiente de muy pocas instalaciones de disposición.

    Compactos estatales LLRW 2010

    Pactos regionales formados por estados en respuesta a la Ley de Políticas LLRW (Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos, 2011b).

    Las agencias gubernamentales estatales y los consultores que contratan para ayudar a seleccionar sitios adecuados asumen que pocos o ningún municipio se ofrecerían como voluntarios para albergar una instalación de eliminación de LLRW. Se preparan para los peores escenarios en los que los estados se verían obligados a ejercer su derecho de dominio eminente para adquirir propiedades adecuadas sin el consentimiento de los terratenientes o sus vecinos. El SIG parece ofrecer un enfoque imparcial, científico y por lo tanto defendible del problema. Como ha escrito Mark Monmonier, “hay que poner la maldita cosa en alguna parte, argumentan los planificadores, y un sistema formal de análisis de mapas ofrece un método lógico 'objetivo' para evaluar localizaciones plausibles” (Monmonier, 1995, p. 220). Como discutimos en nuestro primer capítulo, los problemas de selección de sitios plantean una cuestión geográfica que los sistemas de información geográfica son muy adecuados para abordar, a saber, ¿qué ubicaciones tienen atributos que satisfacen todos los criterios de idoneidad?

    9.6. Concepto de superposición de mapas

    Los científicos e ingenieros ambientales consideran muchos criterios geológicos, climatológicos, hidrológicos y de uso de suelo superficial y subsuperficial para determinar si una parcela de tierra es adecuada o inadecuada para una instalación LLRW. Cada criterio puede representarse con datos geográficos, y visualizarse como un mapa temático. En teoría, el problema de selección de sitios es tan simple como compilar en un solo mapa todas las áreas descalificadas en los mapas individuales, y luego elegir entre las ubicaciones calificadas que queden. En la práctica, por supuesto, no es tan sencillo.

    No hay nada nuevo en la superposición de múltiples mapas temáticos para revelar ubicaciones óptimas. Una de las primeras y más elocuentes descripciones del proceso fue escrita por Ian McArg, un arquitecto paisajista y planificador, en su influyente libro Design With Nature. En un pasaje que describe el proceso que él y sus colegas utilizaron para determinar la ruta menos destructiva para una nueva calzada, McArg (1971) escribió:

     

     

    ... mapeemos los factores fisiográficos para que cuanto más oscuro sea el tono, mayor sea el costo. De manera similar, mapeemos los valores sociales para que cuanto más oscuro sea el tono, mayor sea el valor. Hagamos transparentes los mapas. Cuando éstas se superponen, las áreas de menor costo social son reveladas por el tono más ligero. (p. 34).

     

     

    Como probablemente sabrás, este proceso se ha conocido como superposición de mapas. Almacenar datos digitales en múltiples “capas” no es exclusivo de SIG, por supuesto; los paquetes de diseño asistido por computadora (CAD) e incluso hojas de cálculo también admiten capas. Lo único del SIG e importante de la superposición de mapas es su capacidad para generar una nueva capa de datos como producto de capas existentes. En el ejemplo que se ilustra a continuación, por ejemplo, analistas del Instituto de Investigación de Recursos Ambientales de Penn State estimaron el potencial de contaminación agrícola de todas las principales cuencas hidrográficas del estado superponiendo los límites de las cuencas hidrográficas, la pendiente del terreno (calculada a partir de los DEM del USGS), los tipos de suelo (de la U.S. Datos del Servicio de Conservación de Suelos), patrones de uso del suelo (de los datos de USGS LULC) y carga de animales (desechos de ganado estimados a partir del Censo de Agricultura de la Oficina del Censo de Estados Unidos).

    Diagrama de varios mapas PA, cada uno con una superposición diferente

    Diagrama que ilustra el proceso de superposición de mapas utilizado para evaluar la posible contaminación agrícola por cuencas hidrográficas en Pensilvania.

    Como se ilustra a continuación, la superposición de mapas se puede implementar en sistemas vectoriales o ráster. En el caso vectorial, a menudo denominado superposición de polígonos, la intersección de dos o más capas de datos produce nuevas entidades (polígonos). Los atributos (simbolizados como colores en la ilustración) de los polígonos que se cruzan se combinan. La implementación ráster (conocida como superposición de cuadrícula) combina atributos dentro de celdas de cuadrícula que se alinean exactamente. Las cuadrículas desalineadas deben remuestrearse a formatos comunes.

    Diagrama que muestra la diferencia entre superposiciones de polígono y cuadrícula

    La superposición de mapas es un procedimiento para combinar los atributos de entidades intersecantes que se representan en dos o más capas de datos georegistradas.

    Los procedimientos de superposición de polígonos y cuadrículas producen información útil solo si se realizan en capas de datos que están correctamente georegistradas. Las capas de datos deben estar referenciadas al mismo sistema de coordenadas (por ejemplo, las mismas zonas UTM y SPC), la misma proyección de mapa (si la hay) y el mismo dato (horizontal y vertical, basado en el mismo elipsoide de referencia). Además, las ubicaciones deben especificarse con coordenadas que compartan la misma unidad de medida.

    9.7. Estudio de caso de Pensilvania

    En respuesta a la Ley de Políticas de LLRW, Pensilvania firmó un “Pacto de los Apalaches” con los estados de Delaware, Maryland y Virginia Occidental para compartir los costos de ubicar, construir y operar una instalación de almacenamiento LLRW. En conjunto, estos estados generaron alrededor del 10 por ciento del volumen total de LLRW que entonces se produjo en Estados Unidos Pensilvania, que generó alrededor del 70 por ciento del total producido por el Pacto de los Apalaches, acordaron albergar el sitio de eliminación.

    En 1990, el Departamento de Protección Ambiental de Pensilvania encargó a Chem-Nucar Systems Incorporated (CNSI) la identificación de tres sitios potencialmente adecuados para alojar de dos a tres camiones de LLRW por día durante 30 años. CNSI, el operador del sitio de Barnwell Carolina del Sur, también operaría el sitio de Pensilvania con fines de lucro.

    Croquis de la instalación de eliminación de LLRW de Pensilvania propuesta

    Croquis de la instalación de eliminación de LLRW de Pensilvania propuesta (Departamento de Protección Ambiental de Pensilvania, 1998).

    El plan de la CNSI requería almacenar LLRW en tambores de 55 galones envueltos en concreto, enterrados en arcilla, rodeados por una membrana de polietileno. Las instalaciones de disposición, junto con los edificios de apoyo y administración y un centro de visitantes, ocuparían alrededor de 50 acres en el centro de un sitio de 500 acres. (¿Te imaginas una salida familiar al Centro de Visitantes de una instalación de eliminación de LLRW?) Los 450 acres restantes se reservarían para una zona de amortiguamiento de 500 a 1000 pies de ancho.

    El proceso de localización en tres etapas acordado por la CNSI y el Departamento de Protección Ambiental de Pensilvania correspondió a tres escalas de análisis: estatal, regional y local. Las tres etapas se basaron en datos geográficos vectoriales integrados dentro de un SIG.

    9.8. Enfoque vectorial

    CNSI y sus subcontratistas adoptaron un enfoque vectorial para su proceso de selección de sitios basado en SIG. Cuando el proceso comenzó en 1990, muchos menos datos geográficos estaban disponibles en forma digital de lo que es hoy en día. La mayoría de los datos necesarios estaban disponibles únicamente como mapas en papel, los cuales tuvieron que ser convertidos a formato digital. En uno de sus informes intermedios, el CNSI describió dos procedimientos de digitalización utilizados, “digitalización” y “escaneo”. Así es como describió “digitalizar”:

    En el proceso de digitalización, un operador SIG utiliza un dispositivo portátil, conocido como cursor, para trazar los límites de las entidades descalificantes seleccionadas mientras el mapa de origen está unido a una tabla de digitalización. La mesa de digitalización contiene una fina rejilla de alambre sensible incrustada dentro de la superficie de la mesa. Esta cuadrícula permite que la computadora conectada detecte la posición del cursor para que el sistema pueda construir un mapa electrónico durante el rastreo. En este proyecto, se compararon mapas fuente y mapas producidos por SIG para garantizar que la información se transfiriera con precisión. (Chem Nuclear Systems, 1993, p. 8).

    Un aspecto que se pasa por alto en la descripción de CNSI es que los operadores deben codificar los atributos de las entidades, así como sus ubicaciones. Algunos de ustedes saben muy bien que la digitalización de tabletas (ilustrada en la foto de abajo a la izquierda) es una tarea extraordinariamente tediosa, tan onerosa que hasta los estudiantes internos la resienten. Un meneo aquí en Penn State sugirió que el acrónimo “GIS” en realidad significa “Obteniendo (los datos) En apesta”. Puedes sustituir tu propia palabra “S” si lo deseas.

    Hombre, vector, digitalización, con, un, tableta, (izquierda); mujer, raster, digitalización, con, un, tambor, scanner

    Digitalización vectorial con una tableta (izquierda); digitalización ráster con un escáner de tambor (derecha) (USGS).

    En comparación con el trabajo pesado de la digitalización de tabletas, escanear electrónicamente mapas en papel parece simple y eficiente. Así es como la CNSI lo describe:

    El proceso de escaneo es más automatizado que el proceso de digitalización. El escaneo es similar a la fotocopia, pero en lugar de hacer una copia en papel, el dispositivo de escaneo crea una copia electrónica del mapa fuente y almacena la información en un registro de computadora. Este registro de computadora contiene una imagen electrónica completa (imagen) del mapa e incluye sombreado, símbolos, líneas límite y texto. Un operador SIG puede seleccionar los límites de entidad apropiados de dicho registro. El escaneo es útil cuando los mapas tienen líneas de límites muy complejas que no se pueden rastrear fácilmente. (Chem Nuclear Systems, Inc., 1993, p. 8)

    Espero que hayan notado que la descripción de CNSI pasa por alto la distinción entre datos ráster y vectoriales. Si escanear es realmente tan fácil como sugieren, ¿por qué alguien digitalizaría alguna vez algo en tableta? De hecho, no es tan sencillo “seleccionar los límites de entidad apropiados” a partir de un archivo ráster, que es análogo a una imagen de detección remota. Los mapas escaneados tuvieron que transformarse de píxeles a entidades vectoriales utilizando un procedimiento semiautomático llamado conversión de ráster a vector, también conocido como “vectorización”. Se requiere una edición manual que requiere mucho tiempo para eliminar las características no deseadas (como el texto vectorizado), corregir las características digitales que se adjuntaron o combinaron erróneamente, y para identificar las características codificando sus atributos en una base de datos.

    Ya sea en el caso vectorial o ráster, si el sistema de coordenadas, la proyección y los datums del mapa original en papel no estaban bien definidos, el contenido del mapa primero tuvo que ser redibujado, a mano, sobre otro mapa cuyas características son conocidas.

    9.9. Etapa Uno: Cribado a nivel estatal

    El CNSI consideró varios criterios geológicos, hidrológicos, de uso de suelo superficial y subsuperficial en la primera etapa de su proceso de localización de LLRW. [Ver una tabla que enumera todos los criterios de la Etapa Uno.] Los subcontratistas GIS de CNSI crearon capas de mapas digitales separadas para cada criterio. Las fuentes y procedimientos utilizados para crear tres de las capas del mapa se discuten brevemente a continuación.

    Mapa de Pensilvania mostrando áreas con piedra caliza

    Las áreas sustentadas por piedra caliza y otras rocas carbonatadas se digitalizaron del Mapa Geológico de Pensilvania del Servicio Geológico de Pensilvania. (Chem-Nuclear Systems, 1991).

    Uno de los criterios geológicos considerados fue la litología carbonatada. La caliza y otras rocas carbonatadas son permeables. El lecho de roca permeable aumenta la probabilidad de contaminación del agua subterránea en caso de una fuga de LLRW. Por lo tanto, las áreas con afloramientos de roca carbonatada fueron descalificadas durante la primera etapa del proceso de cribado. Los límites de las áreas descalificadas se digitalizaron a partir del Mapa Geológico de Pensilvania a escala 1:250 .000 (1980). ¿Qué preocupaciones tendría sobre la calidad de los datos dado un mapa fuente a escala 1:250 .000?

    Mapa del sureste de Pensilvania

    Las llanuras costeras se digitalizaron a partir de contornos de inundación de 100 años compilados a partir de mapas de tarifas de seguro contra inundaciones de FEMA en mapas topográficos (Chem-Nuclear Systems, 1991).

    Los analistas necesitaban asegurarse de que la instalación de eliminación de LLRW nunca se inundaría con agua en caso de una inundación costera, o un aumento en el nivel del mar. Para determinar áreas descalificadas, los subcontratistas de CNSI confiaron en los mapas de tarifas de seguros contra inundaciones (Firms) de la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias. Los mapas no estaban disponibles en formato digital en ese momento, y no incluían metadatos completos. De acuerdo con el reporte provisional de la CNSI, “[t] las llanuras aluviales de 100 años mostradas en mapas obtenidos de FEMA... fueron trasladadas a mapas cuádruples de 7.5 minutos del USGS. Los límites de las llanuras de inundación de 100 años se digitalizaron en el SIG a partir de los mapas cuádruples de 7.5 minutos (Chem Nuclear Systems, 1991, p. 11) ¿Por qué los contratistas se tomarían la molestia de volver a trazar los límites de las llanuras aluviales en mapas topográficos antes de digitalizarlos?

    Mapa de Pensilvania mostrando cuencas hidrográficas de valor excepcional

    “Cuencas hidrográficas de valor excepcional” fueron delineadas en mapas topográficos, luego digitalizadas. (Chem-Nuclear Systems, 1991).

    Las áreas designadas como “cuencas de valor excepcional” también fueron descalificadas durante la Etapa Uno. La legislación de Pensilvania protegió 96 arroyos. Se agregaron 29 corrientes adicionales durante el proceso de tamizado del sitio. “Las cuencas hidrográficas fueron delineadas en mapas de condado [topográficos a escala 1:50 ,000 o 1:100 ,000] siguiendo las curvas de nivel apropiadas. Una vez delineado, el arroyo EV y su cuenca hidrográfica asociada se digitalizaron en el SIG”. (Chem Nuclear Systems, 1991, p. 12) ¿Qué conjuntos de datos digitales podrían haberse utilizado para delinear automáticamente las cuencas hidrográficas, si los datos estuvieran disponibles?

    Después de que todos los mapas de la Etapa Uno fueron digitalizados, georegistrados y superpuestos, aproximadamente el 23 por ciento de la superficie terrestre del estado fue descalificado.

    9.10. Etapa Dos: Cribado Regional

    El CNSI consideró criterios adicionales de descalificación durante la segunda etapa “regional” del proceso de localización del LLRW. [Ver una tabla que enumera todos los criterios de la Etapa Dos.] Algunos de los criterios de la Etapa Dos ya se habían considerado durante la Etapa Uno, pero ahora se reevaluaron a la luz de datos más detallados recopilados a partir de fuentes de mayor escala. En su informe provisional, la CNSI tenía esto que decir sobre el mapa compuesto de descalificación que se muestra a continuación:

    Cuando se ingresó toda la información a la base de datos de la Etapa Dos, se utilizó el SIG para dibujar los mapas que mostraban las áreas terrestres descalificadas.... El mapa muestra tanto las adiciones/refinamientos a las entidades descalificadoras de la Etapa Uno como las características descalificadoras adicionales examinadas durante la Etapa Dos. (Chem Nuclear Systems, 1993, p. 19)

    Etapa dos mapa descalificador compuesto de Pensilvania

    Mapa compuesto que muestra aproximadamente el 46 por ciento del estado descalificado como resultado de las Etapas Uno y Dos del proceso de selección de sitios LLRW. (Chem-Nuclear Systems, 1993).

    CNSI agregó este descargo de responsabilidad:

    Los mapas de descalificación de la Etapa Dos que se encuentran en el Apéndice A representan información a una escala de 1:1 .5 millones. A esta escala, una pulgada en el mapa representa 24 millas, o una milla está representada en el mapa por aproximadamente cuatro cientos de pulgada. Un área cuadrada de 500 acres mide menos de una milla en un lado. No fue posible imprimir esos detalles finos en los mapas de descalificación de 11″ × 17″, por lo tanto, es posible que existan pequeñas áreas de tamaño suficiente para el sitio de la instalación de eliminación de LLRW dentro de regiones que aparecen descalificadas en los mapas adjuntos. [Énfasis en el documento original] La información detallada de límites para estas pequeñas áreas se conserva dentro del SIG aunque no se ilustran visualmente en los mapas. (Chem Nuclear Systems, 1993, p. 20)

    Como mencioné de nuevo en el Capítulo 2, los representantes del CNSI tomaron algo de calor sobre el problema de la escala de mapas en audiencias públicas. Los residentes tomaron poco consuelo en la afirmación de que los datos en el SIG eran más veraces que los datos representados en el mapa.

    11. Etapa Tres: Descalificación Local

    Se consideraron muchos más criterios en la Etapa Tres. [Ver una tabla que enumera todos los criterios de la Etapa Tres.] Al concluir la tercera etapa, aproximadamente el 75 por ciento de la superficie terrestre del estado había sido descalificada.

    Uno de los nuevos criterios introducidos en la Etapa Tres fue la pendiente. A los analistas les preocupaba que la escorrentía de precipitación, que aumenta a medida que aumenta la pendiente, podría aumentar el riesgo de contaminación de las aguas superficiales si la instalación de LLRW produce una fuga En el informe provisional de la CNSI (1994a) se señala que “[l] l área de la unidad de disposición que constituye aproximadamente 50 acres... no podrá localizarse donde existan pendientes mayores al 15 por ciento mapeadas en cuadrangulares de 7.5 minutos del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) utilizando una escala de 1:24 ,000...” (p. 9).

    La pendiente es el cambio en la elevación del terreno en una distancia horizontal dada. A menudo se expresa como un porcentaje. Una pendiente del 15 por ciento cambia a una velocidad de 15 pies de elevación por cada 100 pies de distancia horizontal. La pendiente se puede medir directamente en mapas topográficos. Cuanto más cerca esté el espaciado de los contornos de elevación, mayor será la pendiente. Los subcontratistas GIS de CNSI pudieron identificar áreas con pendiente excesiva en mapas topográficos utilizando plantillas de plástico llamadas “indicadores de pendiente de tierra” que mostraron el espaciado máximo permitido por el contorno.

    Afortunadamente para los subcontratistas, los DEM de USGS de 7.5 minutos estaban disponibles para el 85 por ciento del estado (ya están todos disponibles). Se han desarrollado varios algoritmos para calcular la pendiente en cada punto de cuadrícula de un DEM. Como se describe en el capítulo 7, el algoritmo más simple calcula la pendiente en un punto de cuadrícula en función de las elevaciones de los ocho puntos que la rodean hacia el norte, noreste, este, sureste, etc. Los subcontratistas de CNSI utilizaron software GIS que incorporó dicho algoritmo para identificar todos los puntos de cuadrícula cuyas pendientes eran mayores al 15 por ciento. Las áreas representadas por estos puntos de cuadrícula se convirtieron luego en una nueva capa de mapa digital.

     

    ¡PRUEBA ESTO!

    Puede crear un mapa de pendientes del cuadrilátero Bushkill PA con el software Global Mapper (dlgv32 Pro).

    • Lanzar Global Mapper
    • Abra el archivo “bushkill_pa.dem” que descargó anteriormente (ya sea la versión de 10 metros o 30 metros)
    • Cambie del shader predeterminado “HSV” al shader “Slope”.

    Mapa de pendientes del cuadrilátero Bushkill PA producido con el software Global Mapper

    Por defecto, los píxeles con pendiente del 0 por ciento son más ligeros y los píxeles con una pendiente del 30 por ciento o más son los más oscuros. Puede ajustar esto en Herramientas > Configurar > Opciones de sombreado.

    Observe que la simbolización de taludes no cambia incluso cuando se cambia la exageración vertical del DEM (Herramientas > Configurar > Opciones verticales).

    9.12. almacenamiento en búfer

    Varios de los criterios de descalificación involucran zonas de amortiguamiento. Por ejemplo, un criterio descalificador establece que “[t] la superficie dentro de 1/2 milla de un humedal importante existente... está descalificada”. Otro afirma que “los sitios de eliminación no pueden estar ubicados dentro de 1/2 milla de un pozo o manantial que se utiliza como suministro público de agua”. (Chem-Nuclear Systems, 1994b). Como mencioné en el capítulo 1 (y como sabrás por experiencia), el buffering es un procedimiento SIG mediante el cual se definen zonas de radio o ancho especificado alrededor de entidades vectoriales seleccionadas o celdas de cuadrícula ráster.

    Al igual que la superposición de mapas, el búfer se ha implementado tanto en sistemas vectoriales como ráster. La implementación vectorial implica expandir una entidad o características seleccionadas, o producir nuevas características circundantes (polígonos). La implementación ráster logra lo mismo, excepto que los búferes consisten en conjuntos de píxeles en lugar de entidades discretas.

    Mapa vectorial (izquierda) y Mapa ráster (derecha)

    Zonas de influencia (amarillas) rodean las representaciones vectoriales y ráster de un estanque y arroyo.

    9.14. Resultados

    Hasta la fecha, ni Pensilvania ni Nueva York han construido una instalación de eliminación de LLRW. Ambos estados renunciaron a sus impopulares programas de emplazamiento poco después de que los republicanos reemplazaran a los demócratas en las elecciones para gobernador de 1994.

    El proceso de Nueva York se descarrió cuando residentes enojados desafiaron los sitios propuestos a causa de inexactitudes descubiertas en los datos SIG del estado, y por el hecho de que el estado no hizo que los datos fueran accesibles para revisión ciudadana de acuerdo con la Ley de Libertad de Información (Monmonier, 1995).

    El esfuerzo de colocación de 37 millones de dólares de Pensilvania logró descalificar a más de las tres cuartas partes de la superficie terrestre del estado, pero no recomendó ningún sitio calificado de 500 acres. Con el volumen de su LLRW decreciente, y las instalaciones de Barnwell en Carolina del Sur aún dispuestas a aceptar los envíos de desechos de Pensilvania, la búsqueda se suspendió “indefinidamente” en 1998.

    Para cumplir con sus obligaciones bajo la Ley de Políticas de LLRW, Pensilvania ha iniciado un “Plan de Asociado Comunitario” que solicita a las comunidades de voluntarios que alberguen una instalación de disposición de LLRW a cambio de empleos, ingresos de construcción, acciones de ingresos generados por tarifas de usuarios, impuestos a la propiedad, becas y otros beneficios . El plan tiene esto que decir sobre el proceso de selección del sitio SIG que lo precedió: “El enfoque anterior había sido imponer la voluntad del estado a un municipio mediante el uso de un proceso de tamizaje basado principalmente en criterios técnicos. En contraste, el Plan de Asociaciones Comunitarias es voluntario”. (Chem Nuclear Systems, 1996, p. 3)

    Los gobiernos de los estados de Nueva York y Pensilvania recurrieron al SIG porque ofrecía un medio imparcial y científico para ubicar en su patio trasero una instalación que nadie quería. Residentes preocupados criticaron el enfoque SIG como impersonal y tecnocrático. Hay verdad en ambos puntos de vista. Los especialistas en información geográfica necesitan entender que si bien los SIG pueden ser efectivos para responder a ciertas preguntas bien definidas, no alivian el problema de resolver conflictos entre intereses privados y públicos.

    En tanto, un demócrata reemplazó a un republicano como gobernador de Carolina del Sur en 1998. El nuevo gobernador advirtió que las instalaciones de Barnwell podrían no seguir aceptando LLRW fuera del estado. “No queremos que nos etiqueten como vertederos para todo el país”, dijo su portavoz (Associated Press, 1998).

    Aún no se ha presentado ningún municipio voluntario en respuesta al Plan de Alianzas Comunitarias de Pensilvania. Si la instalación de Carolina del Sur deja de aceptar los envíos LLRW de Pensilvania, y si no se construye ninguna instalación de eliminación de LLRW dentro de las fronteras del estado, entonces las centrales nucleares, hospitales, laboratorios y otras instalaciones pueden verse obligadas a almacenar LLRW en el sitio. Será interesante ver si el enfoque SIG para la selección de sitios se reanuda como último recurso, o si el estado seguirá subiendo la apuesta en sus intentos de atraer voluntarios, con la esperanza de que cada municipio tenga su precio. Si se presenta una comunidad de voluntarios, se producirán, integrarán y analizarán datos geográficos detallados para asegurarse de que el sitio propuesto sea adecuado después de todo.

    ¡PRUEBA ESTO!

    Para conocer las actividades relacionadas con LLRW donde vives, usa tu buscador favorito para buscar en la Web en “Residuos Radioactivos de Bajo Nivel [tu estado o área de interés]”. Si SIG está involucrado en el proceso de selección de sitios de instalaciones de eliminación LLRW de su estado, es probable que su agencia estatal que se ocupa de los asuntos ambientales esté involucrada. Agrega un comentario a esta página para compartir tu descubrimiento.

    9.15. Conclusión

    Los proyectos de selección de sitios como los discutidos en este capítulo requieren la integración de diversos datos geográficos. La capacidad de integrar y analizar datos organizados en múltiples capas temáticas es un sello distintivo de los sistemas de información geográfica. Para contribuir a los análisis SIG como estos, es necesario ser un usuario experto y hábil de SIG. El objetivo de este texto, y del curso asociado de Penn State, ha sido ayudarte a tener más conocimiento sobre los datos geográficos.

    Los usuarios conocedores están bien versados en las propiedades de los datos geográficos que deben tenerse en cuenta para hacer posible la integración de datos. Los usuarios expertos entienden la distinción entre los datos vectoriales y ráster, y saben algo sobre cómo las entidades, las relaciones topológicas entre entidades, atributos y tiempo se pueden representar dentro de los dos enfoques. Los usuarios conocedores entienden que para que los datos geográficos se organicen y analicen como capas, los datos deben estar ortorectificados y georegistrados. Los usuarios expertos buscan diferencias en los sistemas de coordenadas, proyecciones de mapas y datums que puedan confundir los esfuerzos para georegistrar capas de datos. Los usuarios conocedores saben que la información necesaria para registrar capas de datos se encuentra en los metadatos.

    Los usuarios conocedores entienden que todos los datos geográficos son generalizados, y que el nivel de detalle conservado depende de la escala y resolución a la que se produjeron originalmente los datos. Los usuarios expertos están preparados para convencer a sus jefes de que los datos a pequeña escala y baja resolución no deben usarse para análisis a gran escala que requieran resultados de alta resolución. Los usuarios conocedores nunca olvidan que la composición de la superficie terrestre cambia constantemente, y que a diferencia del vino fino, la calidad de los datos geográficos no mejora con el tiempo.

    Los usuarios conocedores están familiarizados con las características de los datos “marco” que conforman la Infraestructura Nacional de Datos Espaciales de Estados Unidos y son capaces de determinar si estos datos están disponibles para una ubicación en particular. Los usuarios conocedores reconocen situaciones en las que los datos existentes son inadecuados, y cuando se deben producir nuevos datos. Están lo suficientemente familiarizados con las tecnologías de información geográfica como el GPS, las imágenes aéreas y la teledetección satelital para poder juzgar qué tecnología es la más adecuada para un problema particular de mapeo.

    Y los usuarios conocedores saben qué tipo de preguntas SIG es, y no, adecuado para responder.

    QUIZ

    Los estudiantes registrados de Penn State deben regresar ahora a la carpeta del Capítulo 9 en ANGEL (a través del menú Recursos a la izquierda) para tomar el cuestionario calificado del Capítulo 9. (Tenga en cuenta que este breve capítulo no incluyó cuestionarios de práctica.) Puedes tomar cuestionarios calificados solo una vez.

    El propósito del cuestionario es asegurar que has estudiado el texto de cerca, que has dominado las actividades de práctica y que has cumplido con los objetivos de aprendizaje del capítulo. Eres libre de revisar el capítulo durante el cuestionario.

    Una vez que haya enviado el cuestionario y publicado cualquier pregunta que pueda tener en nuestros foros de discusión o páginas de capítulos, habrá completado el Capítulo 9.

    COMENTARIOS Y PREGUNTAS

    Los estudiantes registrados son bienvenidos a publicar comentarios, preguntas y respuestas a preguntas sobre el texto. Particularmente bienvenidos son las anécdotas que relacionan el texto del capítulo con su experiencia personal o profesional. Además, hay foros de discusión disponibles en el sistema de gestión de cursos ANGEL para comentarios y preguntas sobre temas que quizás no desees compartir con todo el mundo.

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    Nota: las primeras palabras de cada comentario se convierten en su “título” en el hilo.

    9.16. Bibliografía

    Prensa Asociada (1998). Carolina del Sur dice que Pennsylvania no se busca desperdicio en el estado. Horario Diario del Centro,, 28 de noviembre, pp. 1A.

    Chem-Nuclear Systems, Inc. (1991). Informe provisional de cribado de sitios de instalaciones de eliminación de desechos radiactivos de bajo nivel de Pensilvania, etapa uno: descalificación estatal. Harrisburg, PA.

    Chem-Nuclear Systems Inc (1993). Pennsylvania de bajo nivel instalaciones de eliminación de desechos radiactivos sitio de cribado informe provisional etapa dos — Descalificación regional. Harrisburg PA.

    Chem-Nuclear Systems, Inc. (1994a). Informe provisional de detección de sitios de instalaciones de eliminación de desechos radiactivos de bajo nivel de Pensilvania, etapa tres — descalificación local. Harrisburg PA.

    Chem-Nuclear Systems, Inc. (1994b). Manual de selección de sitio. S80-PL-007, Rev. 0

    Chem-Nuclear Systems Inc. (1996). Plan de asociación comunitaria: instalación de eliminación de desechos radiactivos de bajo nivel de Pensilvania. S80-PL-021, Rev. 0.

    Chrisman, N. (1997). Exploración de sistemas de información geográfica. Nueva York: John Wiley & Sons.

    McArg, I. (1971). Diseñar con la naturaleza. Nueva York: Doubleday/Prensa de Historia Natural.

    Mertz, T. (1993). SIG apunta a la contaminación agrícola no puntual. GIS World, abril, 41-46.

    Monmonier, M. (1995). Dibujando la línea: Cuentos de mapas y carto-controversia. Nueva York: Henry Holt.

    Departamento de Protección Ambiental de Pensilvania. (1998). Modelo propuesto de la instalación de eliminación de desechos radiactivos de bajo nivel de PA.

    Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos. (n. d.). Residuos radiactivos: Producción, almacenamiento, disposición (Informe NUREG/BR-0216).

    Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos. (2005). Estadística de Residuos Radiactivos. Recuperado el 14 de mayo de 2006, dewww.nrc.gov/waste /llw-disposal/statistics.html (expirado)

    Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos. (2011a). Estadísticas de Eliminación de Residuos de Bajo Nivel. Recuperado el 30 de noviembre de 2011, de http://www.nrc.gov/waste/llw-disposal/licensing/statistics.html

    Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos. (2011b). Compactos de Residuos de Bajo Nivel. Recuperado el 30 de noviembre de 2011, de http://www.nrc.gov/waste/llw-disposal/licensing/compacts.html


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