Geopronósticos de asentamientos con construcción civil en áreas periféricas basado en autómatas celulares, caso zona crítica de Quito - Ecuador

Resumen

La presente tesis doctoral demuestra que los estudios espaciales de expansión urbana desempeñan un papel estratégico en la planificación, diseño, monitoreo y prevención de riesgos en las periferias urbanas de la ciudad de Quito. Ofrece un valor excepcional, al modelar los escenarios futuros del crecimiento urbano bajo un enfoque de Sistemas de Información Geográfico (SIG) a través de métodos geoestadísticos como pesos de evidencia y autómatas celulares. El objetivo principal de la investigación es generar un modelo geoestadístico que permita pronosticar los posibles asentamientos futuros en las zonas periféricas críticas de la ciudad de Quito, tomando como caso de estudio la periferia norte de la parroquia de Calderón. La fundamentación de este trabajo se basa en la necesidad de complementar las proyecciones de población del área de estudio, lasituación de expansión urbana acelerada y la proliferación de asentamientos informales (construcciones sin reglamentación municipal). Para el diseño del modelo, en primer lugar, se realiza la revisión de estudios precedentes para indagar las metodologías, técnicas y herramientas; Además de investigar los factores conductores utilizados que estimulan la expansión urbana. Consecuentemente, se construye el modelo geoestadístico estructurado con: 1) las tasas de cambio entre “suelo sin construcción” y “suelo con construcción” a través de matrices de transición (Markov); 2) mapas de probabilidad (transición) a través de pesos de evidencia elaborados con base en la combinación de los factores conductores (variables predictoras); 4) simulaciones de nuevos asentamientos (expansión urbana) con base en autómatas celulares (AC); 5) validación del modelo, y; 6) proyecciones de escenarios futuros del crecimiento urbano a los próximos 30 años. Los resultados de la aplicación del modelo han permitido cuantificar, dimensionar y ubicar el probable crecimiento urbano, alcanzando para 2050 (9 km2) tres veces más el área construida en la zona de estudio que en 2018 (3 km2). Así, se ha podido comprobar la hipótesis planteada sobre “los análisis espaciales multivariables complementados con la metodología de Autómatas Celulares enmarcados en un sistema de información geográfica son capaces de generar modelos predictivos eficaces que ayudan a entender, monitorear ycontrolar la densificación urbana en las periferias de las ciudades, y; consecuentemente, la expansión urbana.”, y; se ha validado que el método ocupado se ajusta con precisión al estudio geoespacial de expansión urbana.