Prevención de desastres de un sistema gráfico de computo

Abstract

1.- Objetivo: El objetivo de esta tesis es la de utilizar la tecnología de las computadoras para el manejo de información geográfica asociada a información atributiva para la prevención de desastres. Para lograr esto se ha efectuado un programa en lenguaje FORTRAN con ayudas de subrutinas GRAPHIGS que permiten al usuario interactuar de una manera gráfica los diversos tipos de información a nivel de manzana o lote que se tengan de una determinada zona en estudio, y así poder lograr una toma de decisiones rápida y confiable. 2. - Conceptos Preliminares: Un programa gráfico de información geográfica nos permite analizar bastante información en forma ordenada y rápida, dividiendo o agrupando la información geográfica de acuerdo a las características de sus atributos, motivando esto el tener zonas con un menor y mayor riesgo a sufrir daños en caso de un determinado desastre. En nuestra patria esta clase de estudios han comenzado recientemente, pues no se contaba con el software ni hardware indicado para este tipo de aplicación, pero en la actualidad vemos como cada vez más las industrias y empresas constructoras adquieren equipos de cómputo para la ayuda del diseño o el análisis. Esto trae como consecuencia que el ingeniero civil tenga que conocer y dominar hasta un cierto grado todo lo concerniente a hardware, software y lenguajes de programación. En prevención de desastres urbanos es importante tener la información de una región referente al estado de sus construcciones, altura de edificación, tipos de material de construcción, topografía, uso del suelo, etc., referido a alguna unidad de análisis geográfica, para nuestra patria la más indicada (en concordancia con expertos peruanos y japoneses) es la unidad: MANZANA Esta unidad de análisis es útil, pues encierra dentro de sus límites (a toda el área de la manzana se define como un 100%) diversos lotes, los cuales son un porcentaje (en área) de toda una manzana; este porcentaje se refiere a cada dase de atributo que tengan las manzanas Por ejemplo, si tuviéramos un lote que representa el 80% de la manzana y vemos que información atributiva presenta, que pudiera ser: a) que la construcción está en buen estado, b) el material usado es concreto, se puede afirmar que esta manzana es bastante segura en caso de producirse un sismo, y dependiendo del uso del suelo (institucional, comercial, industrial, unifamiliar) y también de la densidad poblacional se podrá saber sí esa manzana puede ser considerada refugio temporal. 3.- Metodología: En el Perú creemos que primero debemos trabajar con la información que se tenga elaborada; y así lo recomienda el Dr. Takashi Kawanaka del Instituto de Investigación de la Edificación del Ministerio de Construcción de Japón que señaló: " Si se desea diseñar un sistema de procesamiento de información geográfica para el Perú, se debe tener en cuenta un sistema que ayude al análisis de la información EXISTENTE. Para elaborar un programa de este tipo y con la experiencia obtenida se permite indicar algunas pautas: dividir el programa en un conjunto de pequeños programas que conformen el programa principal; en caso de correr el programa, hacerlo con pocos datos de prueba; valerse de ejemplos o programas anteriormente hechos; dedicarse en forma continua a la programación; si fuera posible trabajar en equipo de 2 o más personas; documentar el programa lo más que se pueda; conocer el sistema operativo y hardware; hacer un listado de las variables usadas, así como una normalización de ellas para no tener errores de sintaxis. En cuanto a la toma de datos para este tipo de estudios; es necesario que la información que se tenga este referida a alguna unidad de análisis, habíamos hablado de las manzanas, pero en general cualquier figura poligonal cerrada. Esta información es capturada en forma de coordenadas digitadas de un plano base y en cualquier escala dada; es transmitida a los archivos de la computadora para ser presentado en pantalla, luego se asocia a estos datos geométricos sus datos atributos para presentar de una manera interactiva la ocurrencia de cada uno de estos atributos en los datos geométricos. Para establecer la forma como generar los menús de ayuda se vio la manera de hacer más fácil al usuario la detección de datos, tomando como base sistemas de información geográfica japoneses, pero adaptándolos a la realidad de nuestra patria. Se estudió la forma del ingreso de datos, para lo cual se establecieron dos tipos: J) Ingreso por teclado, 2) Ingreso por digitador. El primer tipo corresponde al ingreso de datos atributos en archivos de datos de la computadora, el formato de estos ha sido elaborado en base al concepto de campos y bloques que presentan las bases de datos, hemos trabajado con archivos de tipo secuencial, dejando así los archivos de acceso directo para futuras aplicaciones. Queremos recalcar la importancia de trabajar con archivos de datos de tamaño medio, (hasta 5000 registros por mapa) pues aparte del ahorro de espacio en disco en el sistema, ahorra el tiempo de respuesta de una aplicación, nos permite trabajar por zonas tipo distrito y trabajar con distintos tipos de información atributiva para cada distrito de una manera independiente, una fácil obtención y actualización de los datos debido al tamaño de los registros. La manera como agrupar los datos atributos en bloques, ha sido establecida en base a la relación que guardan estos entre sí, esto es, la información referente al tipo de material del cual están hechas las edificaciones: ladrillo, adobe y quincha, concreto, esteras; están involucradas dentro de un bloque llamado tipo de material. Este bloque posee sus campos que vendrían a ser ladrillo, adobe y quincha, concreto, etc.; así pues, cada manzana debería tener información respecto a cada campo, ya sea en forma numérica porcentual o entera, representando estos números alguna forma de comportamiento o calificación que se tenga de aquel dato geométrico. La forma como hacer corresponder los datos atributos de cada campo a la información geográfica (manzana, contorno político, etc.) es mediante la numeración de estos datos geométricos ya sea tipo carácter o numérico, esta manera de identificar los datos para poder procesarlos se llama código o código temático. Para el caso de zonas urbanas estos códigos podrían estandarizarse de la siguiente manera; para manzanas: MA003, donde las 2 primeras cifras indican que se trata de un dato geográfico tipo manzana, y las 3 siguientes cifras indican el número con que se identifican a estas. Ya habíamos establecido que esta numeración ha sido efectuada en forma secuencial comenzando en I hasta terminar con la última manzana de la zona geográfica a analizar, claro está que esta numeración es previamente efectuada en el plano base a digitar. 4.- Características Del Programa: Era de vital importancia el poder definir previamente lo que se quería obtener con el programa, en primer lugar, tenía que ser un programa gráfico aplicado a cualquier zona en. estudio, pero la información debería ser ingresada con un formato preestablecido y general; por lo tanto, el programa lee un archivo de datos con un formato establecido, el cual ha sido estudiado cuidadosamente para servir a cualquier zona. Los parámetros que se definen son la escala del mapa digitado, el nombre del mapa, número de registros y atributos, número de campos de datos geométricos y atributos, bloques de datos geométricos y atributos; las características en detalle de la entrada son especificadas en un manual de usuario. En lo referente al programa se han establecido 2 tipos de menús, el primero es el menú llamado información que genera 3 sub menús: tero) calificaciones, 2do) áreas acumuladas, 3ero) cantidad; el generar estos tres sub-menús e informarnos de cómo se distribuyen los datos geográficamente es lo que en prevención de desastres urbanos sirve tanto como lo hace una base de datos; en este caso estaríamos hablando que este programa tiene las características de una base de datos gráfica, en la cual los datos los estudiamos en forma gráfica, esto genera una mayor facilidad para el usuario de estudiar las características de una determinada zona. Así pues, el programa muestra primeramente el mapa de la zona indicando con color verde las zonas tipo parque o área verde, que pueden ser consideradas como zonas para refugio temporal siempre y cuando no impidan otras condiciones de la zona para su uso. Lo que siempre se quiso obtener con un programa de tipo geográfico gráfico es una facilidad en cuanto al manejo de los rangos que digan la calificación; (que puede ser cualquier número entero de I a 100) y que es leída de los archivos de datos, además es ordenada en forma ascendente y capaz de ser capturada con sólo apretar una tecla y ser mostrada su ocurrencia en el mapa; a la vez que puede ser desactivada, pintada y despintada, la tonalidad de los colores son rojo, rosado y amarillo; se definieron 3 colores solamente, pues esto permite dividir a la zona en tres niveles que indiquen el comportamiento de esta ante un determinado atributo, es mejor usar 3 colores y no más, pues para el ojo humano es más difícil poder apreciar y sacar conclusiones de un estudio con una gran gama de colores, la definición desde que porcentaje a tal porcentaje debe tener un determinado color es de total decisión del usuario debido a su propio criterio o forma de analizar la zona; por esto el programa permite también obtener menús de uno y dos colores en caso de pedírselo; esta forma de petición es en forma interactiva (usuario- máquina). Además de la obtención de información por pintado de color, es de suma importancia el obtener áreas acumuladas referente a las manzanas que tengan una determinada calificación, así también que cantidades de ellas tienen dicha calificación. El otro menú tipo búsqueda actúa como una malla que filtra aquella información que se genera por la acumulación de dos o más atributos; esto es lo que se llama una superposición o suma de todos los efectos y generación de una zona que podría ser la más segura o insegura, según sea el caso de la información procesada, igualmente presenta las condiciones de edición e interacción del menú tipo información, con la diferencia de que sólo permite un color para el manejo de información. 5.- Aplicación Al Distrito De La Punta: Se digitaron un total de 84 manzanas para la generación de 18 menús, leídos de una base de datos fortran, se obtuvieron una serie de menús que permiten apreciar el desenvolviendo de la zona respecto a un tsunami; en el cual las edificaciones más propensas a sufrir daños son aquellas que poseen un alto porcentaje de viviendas de adobe y quincha, así como las de estado precario. Se pueden hacer un total de 6000 combinaciones aproximadamente para el análisis de la zona. 6.- Recomendaciones: Para nuestra patria se recomienda primero comenzar con datos ya de obtenidos, esto es podrían ser estudiados diferentes distritos de Lima con alto grado de vulnerabilidad, y en el caso de la región Piura hay recientemente una gran cantidad de datos a analizar y obtener valiosos resultados.