Revista Cartográfica 100 - Artículos - ISSN
(impresa) 0080-2085 - ISSN (en línea) 2663-3981 - enero-junio 2020: 215-238
DOI: https://doi.org/10.35424/rcarto.v0i100.667 | Este es un artículo de acceso abierto bajo la licencia CC
BY-NC-SA 4.0
Megaciudad Buenos Aires: Cartografía
de su última expansión y conurbación mediante el procesamiento digital de imágenes
satelitales nocturnas
Megacity
Buenos Aires: Cartography of its lastest expansion
and conurbation with digital processing of
nocturnal sattellite images
Gustavo D. Buzai*
Eloy Montes Galbán**
Recibido
20 de diciembre de 2019; aceptado 30 de enero de 2020
Resumen
El procesamiento digital de imágenes satelitales nocturnas y el
uso de Sistemas de Información Geográfica confirma que la última expansión y
conurbación de la Megaciudad Buenos Aires se produjo con el cambio de siglo.
Esto se verifica al analizar un período de dos décadas (1992-2012) con
centralidad en el año 2002. Si bien la estabilización del crecimiento de la
Megaciudad Buenos Aires comenzó hace cinco décadas, el análisis temporal de
imágenes y la realización de cartografía temática permitieron representar
espacialmente un nuevo proceso de conurbación. Este proceso se desarrolló en
cinco ejes de expansión incorporando otras ciudades de la región metropolitana
cuya distancia media al centro principal es de 61 km. Las imágenes satelitales
nocturnas brindan nuevas perspectivas del espacio urbano al utilizarse los
conceptos de megaciudad, expansión urbana, conurbación e infraestructura
gris. A través de los elementos que brinda el área urbana consolidada, la
urbanización difusa
y la mayor densidad y proporción de las vías de comunicación dan la posibilidad
de captar configuraciones actuales y disponer de elementos para captar
tendencias espaciales futuras.
Palabras clave: Megaciudad,
Buenos Aires, expansión urbana, imágenes satelitales nocturnas, Cartografía
Digital.
Abstract
Digital processing of nocturnal satellite images and the use of
Geographical Information Systems confirms that the last expansion and
conurbation of the Megacity Buenos Aires occurred with the turn of the century.
This is verified by analyzing a period of two decades (1992-2012) with
centrality in 2002. Although the stabilization of the growth of the Megacity
Buenos Aires began five decades ago, the temporal analysis of images and the
realization of thematic cartography allowed a spatial representation of a new
conurbation process. This process was developed in five axes of expansion
incorporating other cities in the metropolitan region whose average distance to
the main center is 61 km. The nocturnal satellite images provide new perspectives
of the urban space when the concepts of megacity, urban expansion, conurbation
and gray infrastructure are used. Through the elements provided by the
consolidated urban area, diffuse urbanization and the greater density and
proportion of communication channels we have the possibility of capturing
current configurations and count with elements to foresee future spatial
trends.
Key words: Megacity; Buenos Aires,
urban sprawl, nocturnal satellite images, digital cartography.
Introducción
De acuerdo al último reporte The World’s Cities publicado por Naciones Unidas (un, 2018) hay actualmente 33 megaciudades en el mundo, aglomeraciones urbanas que superan los 10 000 000 de habitantes. América Latina cuenta con seis: São Paulo, Brasil (21 650 000), Ciudad de México, México (21 580 000), Buenos Aires, Argentina (14 967 .000), Río de Janeiro, Brasil (13 293 000), Bogotá, Colombia (10 574 000) y Lima, Perú (10 391 000).
En estas
megaciudades pueden verificarse los mayores efectos de la globalización en lo
económico al orientarse hacia los mercados globales, en lo político a través de
políticas de desregulación, en lo social en la polarización socio-espacial y en
lo ecológico a la mayor probabilidad de riesgos (Borsdorf
y Coy, 2009). Desde un punto de vista físico son las mayores extensiones de
superficie urbana construida, aglomeraciones de miles de km2 que se
encuentran estructuradas con la totalidad de elementos tradicionales y actuales
que permiten su funcionalidad. Desde sus comienzos hasta hoy y desde el centro
hasta sus bordes combina estructuras en permanente
evolución.
Uno de los aspectos donde más ha centrado la atención respecto a la evolución espacial de las megaciudades son sus extensas periferias. Inicialmente la extensión física de la ciudad central, luego el proceso de conurbación que la fusiona físicamente con ciudades cercanas y finalmente la mejora en las vías de comunicación para extenderla y permitir la creación de barrios cerrados destinado a grupos sociales ligados a las actividades económicas del CBD (Central Business District) como centro de primer orden en la jerarquía de centros intraurbanos. Finalmente, algunas megaciudades desarrollan exociudades dentro de la trama urbana periférica, ciudades exteriores con semi-autonomía y, de esta manera su espacio exterior comienza a funcionar fragmentado en polígonos delimitados que concentran empleos de nivel terciario y cuaternario con viviendas y servicios esenciales en un paisaje general propio del CBD.
En este contexto, el presente trabajo tiene por objetivo analizar la última gran expansión que se produjo en la Megaciudad Buenos Aires, situación con la cual hizo su ingreso al siglo xxi. Corresponde a un amplio proceso de conurbación en los bordes más alejados fusionando cinco ciudades tradicionalmente separadas y con ello la Megaciudad Buenos Aires amplía su superficie y cantidad de habitantes en un salto cualitativo y cuantitativo de gran significancia.
Este aspecto que pudimos comenzar a delinear a partir del papel preponderante que tomó la infraestructura gris[1] en la región, de la evidencia empírica visual a partir de trayectos realizados y vuelos fotográficos en el marco de un proyecto de investigación previo (Buzai y Lanzelotti, 2019) pudimos comprobarlo a través del uso de técnicas geoinformáticas.
El procesamiento digital de imágenes satelitales nocturnas, junto al modelado cartográfico y la cartografía digital síntesis realizada mediante un Sistemas de Información Geográfica (SIG) nos permitió comprobar que la conurbación se había producido entre los años 1992 y 2002 y consolidado en 2012, llevando el límite más extenso de la megaciudad a 90 km del CBD de la ciudad central.
En los puntos
siguientes se presenta el marco teórico que sustenta conceptualmente la
investigación y los desarrollos de modelos urbanos para el estudio de las
grandes ciudades de América Latina, el marco metodológico en donde se
presenta una revisión documental de la utilización de imágenes satelitales
nocturnas para el estudio del crecimiento urbano, características de los datos
utilizados, las técnicas asociadas para su tratamiento y aspectos
cartográficos, y finalmente se presenta la
aplicación, en la cual se incluye la cartografía producida mediante el tratamiento de las imágenes satelitales nocturnas y el mapa final, síntesis de la comprobación y base para la interpretación del nuevo proceso de expansión.
Perspectiva sistémica
en focalización espacial
Marco
conceptual
Las distribuciones espaciales no se producen de manera aleatoria, sino que pueden asociarse a comportamientos generales que permiten llegar a la formulación de modelos y leyes para explicar la organización del territorio. Desde un punto de vista sistémico los estudios geográficos intentan descubrir regularidades que permitan comprender el comportamiento espacial.
Conocer estas leyes, da la posibilidad de realizar predicciones teóricas respecto de las configuraciones espaciales futuras en el marco de una Geografía Aplicada prospectiva a partir de considerar relaciones causales que permiten modelar escenarios futuros.
La investigación científica tiene como objetivo estudiar elementos específicos de la realidad y, principalmente, sus espacios relacionales. De esta manera, una tarea inicial es realizar una clara demarcación del campo de estudio a partir de definir totalidades estructuradas como sistemas.
Un marco de abordaje es la teoría general de los sistemas (TGS) formulada por Bertalanffy (1968) como construcción global que avanza empíricamente en el estudio de elementos y relaciones con el objetivo de encontrar similitudes modelísticas en estructuras de diferentes recortes de la realidad. De esta manera se ponen en evidencia aspectos matemáticos que pueden ser utilizados para estudiar y describir comportamientos en diferentes escalas. Los estudios geográficos centran su análisis en la escala humana y, dentro de ella, en el nivel espacial.
Un sistema se explica a través de su estructura general. La TGS permite unir diferentes elementos que provee la especialización científica y brinda posibilidades para un análisis global. El abordaje en el estudio de la organización del territorio permite obtener resoluciones a través del uso de las matemáticas como lenguaje de la ciencia, y la geometría como lenguaje de la forma espacial.
La consideración de especificidades que emergen en diferentes escalas fue la base para la formulación de la teoría de los sistemas complejos (TSC) sistematizada por García (2006). Este avance demostró importantes capacidades en dos niveles principales del análisis geográfico: en el estudio de la organización territorial y en la construcción de conocimientos en base al alcance epistemológico de los diferentes paradigmas de la Geografía.
Estas capacidades resultan posibles porque concibe una realidad organizada de manera estratificada a partir de niveles con funcionamientos semi-autónomos. Puede considerarse que entre lo infinitamente grande (espacio sideral) y lo infinitamente pequeño (espacio microscópico) está la escala humana (Rosnay, 1977) donde la Geografía pone atención. Al aplicar la TSC al estudio de la organización territorial se realizan abordajes que podrían desembocar en tres niveles, uno focal que sería el de resolución propio de la temática (el espacio geográfico), uno supra-focal (escala mundial) de mayor amplitud y uno infra-focal (escala personal) de mayor nivel de detalle.
El paradigma
cuantitativo que apoya el análisis espacial con SIG brinda la base metodológica
para el nivel focal. Sus estudios abordan en aspectos concretos y visibles, por
lo que, como actividad científica, se basa en los supuestos centrales del materialismo
sistémico (Bunge, 2012) que establece que la realidad existe
independientemente de cómo se la piense (realismo), que puede ser
estudiada a través de su materialidad (materialismo), que estos
elementos tienen relaciones sistémicas
(sistemismo) y que la forma de mayor aptitud
para aprehenderlo es la ciencia
(cientificismo) en el marco de la Ciencia Aplicada y, en nuestro caso,
de la Geografía Aplicada con intención de captar una nueva instancia en la
conformación de la
Megaciudad Buenos Aires.
Marco metodológico
La Geografía como disciplina científica y, más específicamente, la Geografía Urbana, permite observar de qué manera los métodos y técnicas que se aplican al estudio del espacio urbanizado fueron evolucionando a la par de los avances geotecnológicos. La Geografía forma parte de la actual revolución geotecnológica especialmente en lo referente a la generación, acceso y manejo de información geográfica digital (Montes Galbán, 2017).
El paradigma de la Geografía Cuantitativa avanza en la década de 1980 hacia la Geografía Automatizada (Dobson, 1983) en un proceso continuo de incorporación de las técnicas geográficas de base racionalista y cuantitativa al ambiente informático. Esta evolución, que ya lleva muchas década (Buzai, 2015a), logra gran estabilidad a partir de la década del 2000, momento en que los diferentes software adquieren excelente compatibilidad con la finalidad de compartir información geográfica (Buzai y Ruiz, 2012).
Las tecnologías digitales en la actualidad presentan una gran variedad de posibilidades de aplicación y los SIG toman el lugar de pivote de integración para facilitar la obtención de resultados a partir de la convergencia creativa.
La valorización generalizada de estas aplicaciones ha sido muy importante y su prestigio creció al mismo tiempo que la mayoría de las ciencias muestran interés en la incorporación de la dimensión espacial en sus estudios.
La transformación del mundo real en un modelo digital con posibilidades de ser trabajado mediante procedimientos computacionales, exige una serie de operaciones de estandarización que finalizan al nivel de byte. Mediante estas transformaciones, que se encuentran compuestas por procesos de fragmentación y estandarización de la información espacial, todo objeto geográfico puede definirse digitalmente a través de una geometría particular (en estructura vectorial: punto, línea y polígono. En estructura raster: celda), una localización precisa en el espacio absoluto (x-y o geográficas), una serie de atributos (en estructura vectorial: variables. En estructura raster: número digital) y su existencia en un punto del eje temporal.
En sistema vectorial, la concreción de estos aspectos se realiza a través de la creación de bases de datos alfanuméricas y bases de datos gráficas y, para ello, existe software específico destinado al tratamiento de datos georrefenciados. Los primeros orientados a los procedimientos numéricos (planillas de cálculo, programas de análisis estadístico) y los segundos a la geometría (diseño asistido por computador, cartografía automatizada). Mediante esta organización se aplican procedimientos del análisis multivariado.
En el sistema raster el número digital (característica clasificatoria de la entidad) se ubica matricialmente en el mismo nivel de la celda que representa, por lo tanto la geometría y el número único son inseparables. Mediante esta organización se aplican procedimientos del procesamiento digital de imágenes satelitales y el modelado cartográfico a través del álgebra de mapas.
Actualmente los SIG combinan la totalidad de posibilidades de procesamiento de datos y, en este sentido, podemos ver como en el presente trabajo son un claro nexo entre el procesamiento digital de imágenes satelitales nocturnas de áreas urbanas y la representación en cartografía temática.
Considerando su aplicación al estudio del espacio geográfico como sistema complejo vemos que se apoyan en una focalización espacial. Todo análisis en el cual intervengan cuestiones sociológicas, económicas, políticas o culturales son plausibles de tratamiento siempre considerando su manifestación espacial. La aplicación apoya el materialismo sistémico porque aborda la realidad desde un punto de vista empírico, a través de su materialidad en relaciones modelísiticas y sistémica, con metodología propias de la ciencia aplicada.
Modelos
urbanos hacia la megaciudad en América Latina
Modelos
urbanos
Cuando los modelos urbanos clásicos (anillos de Burgess, 1925; sectores de Hoyt, 1939; núcleos múltiples de Harris y Ullman, 1945) son utilizados para explicar la realidad de las ciudades de América Latina, si bien los patrones geométricos de organización generan similares configuraciones espaciales el contenido correspondiente al mapa social es diferente.
Esta situación la había señalado inicialmente Schnore (1965) surgiendo que no era posible aplicar con éxito el modelo secuencial propuesto por Sjoberg (1960), el cual basa su análisis en el cambio de organización espacial que lleva el paso de la ciudad pre-industrial a la ciudad industrial. Las ciudades de América Latina presentan un mapa social inverso al de las ciudades de América Anglosajona (Buzai, 2014, 2015b) y este sería el aspecto distintivo sobre el cual se basarían los nuevos modelos urbanos.
Los modelos surgidos de las ciudades de América Latina muestran una inicial ciudad compacta al estructurarse en anillos y sectores y, en esta configuración, Griffin y Ford (1980) destacan la principal característica del mapa social: condiciones socio-económicas favorables que disminuyen hacia la periferia. En este proceso, notable durante la segunda mitad del siglo xx, el CBD concentra la mayor parte de la oferta de bienes y servicios de alta especificidad como centro principal. Asimismo, las actividades del comercio al por menor se expanden de manera lineal a partir de alguna importante vía de circulación (spine), situación que es acompañada por el desplazamiento sectorial de grupos sociales de alto nivel socioeconómico sobre una base de tres anillos que surgen desde el centro.
Una década y media después Ford (1996) amplía el modelo a partir de incorporar nuevos procesos en el centro como la gentrificación y en la periferia como la aparición de una avenida de circunvalación (tomado del modelo Periférico de Ciudad de México), la aparición del Mall en el extremo de la expansión lineal comecial (spine) y el parque industrial en diferente ubicación periférica. La experiencia muestra que el modelo en su versión inicial se ajusta muy bien al caso de las ciudades de tamaño intermedio y su modificación lo asimila a las grandes ciudades.
Modelos orientados hacia la estructura espacial de las grandes ciudades de América Latina estuvieron formulados inicialmente por Bähr (1976) y Mertins (1980) que dieron como resultado final la confluencia presentada en Bähr y Mertins (1982) y, junto a ellos, también debe ser considerado el aporte realizado por Borsdorf (1982) y su actualización en Borsdorf (1994). Tomando como referencia la aglomeración de Buenos Aires, Janoschka (2002) propone el modelo de ciudad de islas, una estructuración espacial que corresponde a la visión de archipiélagos urbanos formados por islas de riqueza en mares de pobreza (Berry, 1985; Borsdorf y Coy, 2009).
En la ciudad fragmentada se destaca el notable impacto de los flujos migratorios en el crecimiento poblacional y la expansión física de la ciudad. En su evolución histórica pueden verse varias estructuras superpuestas: 1) Iniciales anillos concéntricos a partir del CBD, 2) estructura moderna sectorial de expansión por ejes de crecimiento y 3) estructura periférica celular formada principalmente por asentamientos informales y proyectos gubernamentales de viviendas, apareciendo incipientemente barrios cerrados de alto nivel económico. Surgen extensas y heterogéneas periferias como el rasgo más notable de la megaciudad.
Periferias
urbanas actuales
El espacio periurbano, la franja marginal urbano-rural (Carter, 1983) es uno de los más complejos de la ciudad, ya que allí se superponen los servicios ambientales que llegan del ámbito rural y los servicios urbanos que se extienden desde el centro de la ciudad, ambos en una proporción de sus máximas posibilidades.
La ciudad compacta evolucionó hacia la ciudad difusa
y al archipiélago urbano (Indovina, 2009) producto de
la acelerada expansión urbana (urban sprawl) lejana al centro principal de la ciudad. Desde
mediados del siglo pasado, esta expansión fue característica de las ciudades
norteamericanas a partir de amplios loteos periféricos, la construcción de
autopistas y la masividad en la propiedad automotor. La proporción relativa en
la distribución poblacional permitió considerar una contraurbanización
(Berry, 1976) y aparecen manchones periféricos que generan algunas
problemáticas sociales al ser el soporte de una segregación poblacional (Whyte,
1958).
El proceso de expansión urbana se desarrolló de manera ininterrumpida hasta la actualidad (Mitchell, 2001) generando diferentes visiones socio-espaciales de un espacio geográfico sobre el cual resulta complicado establecer límites precisos demarcatorios entre lo urbano y rural.
El caso de Buenos Aires es paradigmático y fue tomado como ejemplo de la evolución de las grandes ciudades de América Latina en el marco de la globalización y del avance del liberalismo económico en la región. Si bien la aglomeración había comenzado un proceso de estabilidad en su valor superficial a partir de la década de los setenta (Buzai y Baxendale, 1998) a partir de mediados de la década de 1los noventa comienza a tomar el modelo de ciudad norteamericana ante la aparición de las urbanizaciones cerradas (country clubs) como polígonos residenciales y la creación de autopistas que las conectan con la ciudad central, la Ciudad Autónoma de Buenos Aires. Esto permite ver el desplazamiento suburbano de los grupos de alto nivel socio-económico que comienzan a segregarse (Buzai, 1992) y a generar sus principales actividades diarias en espacios cerrados vinculados por autopistas. La totalidad de espacios comienzan a ser no-lugares con paisajes similares en cualquier importante ciudad del mundo que experimente los mismos procesos (Auge, 2017).
En cuanto al mapa social, Buenos Aires presenta el modelo de ciudad pre-industrial en su momento de máxima industrialización en 1945 y toma el modelo de ciudad industrial cuando es evidente su disminución industrial a partir de 1990 (Buzai y Marcos, 2012). Se aprecian características de suburbia (Bauer, 1993) en una mezcla de proyectos de monoblocks de gestión pública y el impuso de los desarrolladores privados en espacios habitacionales y empresariales.
Este crecimiento urbano genera efectos irreversibles al afectar la resiliencia de los ecosistemas de entorno y que son de utilidad para la sostenibilidad del hábitat humano. La aglomeración de Buenos Aires produce efectos negativos sobre la llanura pampeana y el bosque ribereño, espacios que merecerían cuidado por sus servicios ambientales, diversidad de especies y variados paisajes. Estos efectos pueden verse en la huella paisajística (Morello et al., 2001) con clara evidencia a distancias de la ciudad central de entre 35 y 70 km.
Desde un punto de vista espacial, en esta franja se verifica una notable irregularidad y fragmentación en los bordes de la aglomeración, aspecto que pudo ser estudiado mediante la geometría fractal con la finalidad de captar la verdadera forma y patrones de crecimiento urbano (Batty y Longley, 1994), geometría aplicada a la aglomeración de Buenos Aires por Buzai, Lemarchand y Schuschny (1998) con fines de modelización de su expansión con autómatas celulares.
La fragmentación espacial y social en las periferias urbanas actuales es uno de los signos distintivos de la posmetrópolis (Soja, 2000).
Metodología
Imágenes
satelitales nocturnas: revisión documental
Cuando se efectúa una primera revisión documental del uso de
imágenes satelitales nocturnas en Geografía, es posible acceder a algunas
publicaciones de divulgación científica general, que desde hace más de dos
décadas muestran su aplicación en proyectos de investigación a nivel
planetario, este es el caso de los mapas publicados por la National
Geographic (1998, 2004). Estos mosaicos del planeta se
construyeron en base a datos satelitales de luces nocturnas reunidos a lo largo
de un año, en el cual se pueden identificar las regiones del planeta con
grandes áreas urbanas mostrando un intenso brillo de luz blanca, por otro lado,
también destacan los grandes incendios, las locaciones con combustiones de gas
y la pesca nocturna.
De igual manera, está el “Proyecto Huella Humana” desarrollado por la Wildlife Conservation Society (WCS) y el Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), su resultado permitió representar en un mapa global los niveles de influencia antrópica en el planeta (especialmente sobre la vida salvaje y tierras vírgenes), uno de los factores considerados para la construcción de este mapa, fueron las redes de energía, que se midieron a través de las imágenes satelitales que perciben luces por la noche, puesto que es un indicador adecuado para la identificación de la infraestructura energética (National Geographic, 2005).
Las investigaciones
que utilizan imágenes satelitales nocturnas y que buscan dar cuenta de las
actividades humanas son cada vez más abundantes y diversas entre las cuales
podemos mencionar aplicaciones en una importante variedad de temas que
contemplan la relación entre la sociedad y el medio físico-natural (Montes Galbán, 2019). Específicamente podemos nombrar aplicaciones
urbanas en Henderson et al. (2003) quienes mencionan las dificultades de
establecer un umbral de intensidad lumínica para su definición; en esta línea,
otros trabajos intentaron realizar validaciones con otras fuentes satelitales (Small et al.,
2005; Potere et al., 2009). A pesar de las complejidades y limitaciones
metodológicas se continua avanzando en el tema para la identificación,
delimitación y monitoreo del crecimiento de las áreas urbanas a partir de las
imágenes nocturnas, incrementándose los aportes científicos provenientes de
diferentes continentes, América (Mitchell, 2001; Amaral et al., 2006;
Pérez Machado et al., 2014; Martin Oriol, 2016), Asia (Roy Chowdhury et
al., 2012; Liu & Leung, 2015; Xin, et al., 2017; Kamarajugedda et
al., 2017), Europa (Nel.lo et al., 2016; Nel.lo et al., 2017;
Checa et al., 2017; Checa & Nel. lo, 2018) y estudios comparativos
entre regiones del planeta (Zhou et al., 2015).
Los antecedentes de la referida temática en Argentina y en el área que atañe a la presente investigación no son abundantes. Se puede mencionar una propuesta metodológica a escala nacional que tuvo como objetivo identificar las áreas intermedias entre los usos urbano y rurales, con este fin se consideraron entre los materiales las imágenes satelitales nocturnas (Quaíni, 2014); un antecedente más reciente es el trabajo desarrollado por Martin Oriol (2016), quien realizó un estudio comparativo entre las urbes de Buenos Aires y Lima, analizando los cambios en la forma urbana a través de imágenes nocturnas de satélite; por último, desarrollamos una primera aproximación utilizando imágenes del satélite Suomi NPP (compuestos anuales) ofrecidas por la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) para estimar el porcentaje de superficie iluminada en los partidos de la cuenca del río Luján (Montes Galbán, 2019), y evaluar la expansión y densificación del Gran Buenos Aires en el período 2012-2019 (Montes Galbán, 2020).
Información básica –
Fuente de datos satelitales
Los datos primarios utilizados en la investigación provienen de tres fuentes. La principal está referida a las imágenes de la Tierra por la noche producidas por el Grupo de Observaciones de la Tierra (Earth Observation Group —EOG por sus siglas en inglés), que forma parte del Centro Nacional de Datos Geofísicos (NGDC por sus siglas en inglés) de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de los Estados Unidos (NOAA por sus siglas en inglés). Dichas imágenes son una composición que es posible gracias a los sensores denominados OLS (Operational Linescan System - Sistema Operacional en Línea) a bordo de la serie de satélites DMSP del Programa de Satélites Meteorológicos del Ministerio de Defensa de los Estados Unidos (Defense Meteorological Satellite Program).[2]
Los datos que presenta el EOG disponibles para su descarga en su versión 4[3], son cuadrículas de 30 segundos de arco, que abarcan desde -180 a 180 grados de longitud y -65 a 75 grados de latitud. Dichas cuadrículas tienen una resolución aproximada de 760 x 760 metros (en la latitud que corresponde al área estudiada) y están disponibles en formato GeoTIFF (Tabla 1). Para los efectos de la presente aplicación se descargaron las imágenes con una cobertura a intervalos temporales de diez años: 1992, 2002 y 2012.
Tabla 1
Características del DMSP-OLS y las imágenes utilizadas
|
Características |
Descripción |
|
Cuantificación radiométrica |
6 bits |
|
Valores de luminosidad |
0 a 63 |
|
Saturación |
En zonas urbanas |
|
Tamaño de pixel |
30 segundos de arco |
|
Calibración radiométrica |
Sin calibración |
|
Bandas espectrales |
1 (Infrarrojos términos 10-12 um) |
|
Sensibilidad a la radiación |
Pancromática 500 – 900 nm |
|
Hora nocturna de paso |
19:30h UTC |
|
Cobertura
de las imágenes |
-180 a
180 grados longitud / -65 a |
|
Serie temporal (trabajados) |
1992 - 2002 - 2012 |
Fuente: Elaboración propia en
base a Elvidge et al. (2013) y Checa et al. (2017).
La segunda fuente de datos empleada fueron imágenes del satélite Landsat 5 TM, escena Path: 225 Row: 84, (05 de enero de 1992) descargadas del Geoservidor Earth Explorer del United States Geological Survey (USGS, 2019).
Por último, para el
desarrollo de las composiciones cartográficas fue necesario descargar las
siguientes capas en formato shapefile (.SHP) provenientes del banco de datos abiertos del Instituto
Geográfico Nacional (IGN, 2019):
·
Departamentos / Partidos
·
Provincias.
Tratamiento de la
información
En esta etapa de la investigación se tuvieron en cuenta como referencia los trabajos desarrollados por el Grupo de investigación sobre Energía, Territorio y Sociedad de la Universitat Autónoma de Barcelona (Nel.lo et al., 2016; Checa et al., 2017; Checa & Nel.lo, 2018).
El tratamiento digital de las imágenes y la elaboración de la cartografía se llevó a cabo en los softwares TerrSet versión 18.31 (Clark University, 2017) y QGIS versión 3.4.12 (QGIS Development Team, 2019). Una vez descargados los datos, se procedió a configurar el proyecto bajo el EPSG: 4326 (Coordenadas Geográficas – Datum WGS 84’), esto permitió tener toda la base de datos espacial unificada bajo un mismo sistema de referencia de coordenadas que facilitó la posterior combinación y análisis entre diferentes bases de datos espaciales. El paso siguiente fue realizar el recorte de las imágenes a la correspondiente área de estudio para lo cual fue necesario definir un cuadrante con las coordenadas extremas.
Como el objetivo de
la investigación gira en torno al conocimiento de la extensión de la superficie
urbana a partir de la superficie iluminada y, como no todos los píxeles con
valores mayores que cero corresponden a las áreas de cobertura urbana, se
estimó un valor mínimo (intensidad lumínica) de referencia ligado a diversas
construcciones materiales humanas (Checa & Nel.lo, 2018)[4]
que en el presente trabajo se denominan de manera amplia infraestructura gris.
Para concretar este paso, era necesario contar con una capa de cobertura urbana
que permitiera realizar una superposicion sobre las imágenes nocturnas y poder
aproximar un valor mínimo como umbral de luminosidad urbana. Para extraer la
cobertura urbana se realizó un proceso de clasificación no supervisada
(ISOCLUST)[5]
para lo cual se especificaron 15 categorías a través de tres iteraciones sobre
siete bandas de la imagen Landsat 5 TM, dicha técnica se encuentra
dentro de los procedimientos de análisis por agrupamiento (cluster) y se ha
utilizado de manera satisfactoria con objetivos similares (Da Silva et al.,
2014).
Una vez lograda la cobertura
urbana se realizó un proceso de extracción de los valores mínimos (Estadísticas
de zona) y posteriormente se promediaron para llegar a establecer el valor del
umbral de luz urbana en 44.41.
A partir del valor de
referencia se delimitó la superficie de luminosidad urbana en las imágenes de
1992, 2002 y 2012, tomandose en consideración aquellos píxles que tuvieran
valores ≥ 44.41.
Las imágenes resultantes
de los procesos anteriores permitieron derivar los principales resultados de la
investigación. Primero, se vectorizaron para luego calcular la superficie (km2)
de luminosidad urbana. Esto a su vez, también permitió obtener los valores
relativos de incremento de la superficie para cada una de las décadas analizadas.
La secuencia de pasos metodológico-técnico se encuentran
explicitados en el diagrama de flujo de la Figura 1.
Figura 1. Diagrama de flujo de procedimientos.
Aplicación
Área
de estudio
La gran mayoría de los estudios que intentan abarcar espacialmente a la principal área urbana argentina lo hacen a partir de considerar el concepto de Gran Buenos Aires (GBA) (INDEC, 2003) que incluye a la Ciudad Autónoma de Buenos Aires como ciudad central y 24 municipios de la Provincia de Buenos Aires que la rodean y forman una amplia superficie de conurbación. Considerando su vinculación con las áreas urbanas cercanas y separadas de la aglomeración central, la Dirección Provincial de Ordenamiento Urbano y Territorial (DPOUyT, 2007) la amplía, anexando 16 municipios a la tradicional definición de GBA, llevando su extensión a lo que fuera considerada la entidad funcional superando su definición física (aglomeración) y sus decenas de definiciones legales (municipios).
Aunque son semicírculos por haberse desarrollado en el frente costero del río de la Plata, se considera que el GBA tiene un área central y se extiende mediante la superposición de tres anillos y ocho sectores de crecimiento representado por sus diferentes ejes de expansión (Buzai y Marcos, 2012). Su ampliación actual se produciría en un cuarto anillo, aunque a esa distancia el área urbana se desarrolla principalmente de manera sectorial.
Considerando la mayor amplitud, el presente trabajo considera la extensión de un radio teórico de 90 km desde el CBD y la última representación en escala 1:400 000. De esta manera queda definida una superficie que permite captar la extensión urbana en plenitud.
Figura 2. Área
de estudio: Unidades espaciales municipales.
Expansión y
conurbación: 1992, 2002 y 2012
El procesamiento digital de las imágenes satelitales nocturnas brindó como resultado las composiciones cartográficas presentadas en la Figura 3, en donde los valores que definen la aglomeración adquieren colores claros que representan las mayores luminosidades indicadoras de la infraestructura gris.[6]
Figura 3. Procesamiento
de imágenes satelitales nocturnas.
En el año 1992, se aprecia un área urbana compacta con sectores lineales de crecimiento (denominados tentáculos). Todas las áreas urbanas cercanas a la Megaciudad Buenos Aires se encuentran claramente separadas. Esta situación que cambia en 2002 cuando se extienden la totalidad del crecimiento urbano lineal generando el último proceso de expansión con conurbación de sus ciudades cercanas para incorporarlas en la aglomeración central.
Estas anexiones se consolidan en el año 2012 y se convierten en
la base para generar la cartografía síntesis, a partir de la superposición de
capas de los diferentes años
mediante el modelado cartográfico con SIG. De esta manera el mapa síntesis se
convierte en la fuente empírica del proceso analizado y ámbito principal de interpretación.
Cartografía síntesis
El mapa final de la Figura 4, muestra el vínculo entre el análisis
geográfico y la Cartografía. La primera apoyándose en los conceptos centrales
del análisis espacial que se representan: 1) localización en la
ubicación específica de cada localidad en el espacio absoluto, 2) distribución
espacial en el reparto de todas las localidades en
el área de estudio y la forma de la mancha urbana total, 3) asociación
espacial entre la representación urbana y la base topográfica y 4) evolución
espacial a partir de superponer los diferentes años (chess map) y
generar valores de superficie para los diferentes períodos.
Figura 4. Megaciudad
Buenos Aires. Cartografía síntesis de su último proceso de conurbación
Los colores utilizados
corresponden a una variable de tipo ordenada ya que se establece una relación
de sucesión temporal en los diferentes años con mayor intensidad hacia la
actualidad, espacialmente hacia la periferia extrema.
La aglomeración en 1992 es
completa y luego se le anexan las superficies existentes hasta el 2002 y hasta
el 2012. Contemplando el análisis realizado por Bertin (1988), el color
se utiliza en el sentido de la variable visual valor ya que estos
colores no solamente representan diferencias sino que principalmente establecen
un ordenamiento para la sucesión temporal.
El color amarillo presenta la
aglomeración en 1992, una gran ciudad compacta y áreas urbanas a su alrededor
que quedan incluidas en la mancha urbana en diferentes momentos. En la década
1992-2002, en naranja, se anexan ciudades en cuatro ejes: Luján (oeste), Marcos
Paz (sudoeste), San Vicente (sur) y Gran La Plata (sudeste) y en la década
2002-2012, en rojo, en un eje: Zarate-Campana (Noroeste). Este último es el más
lejano, allí la Megaciudad Buenos Aires llega a una expansión de 90 km dentro
de un promedio de 61 km para la totalidad de anexiones. Los valores
poblacionales incluidos se presentan en
la Tabla 2. El incremento de la superficie lumínica urbana fue de un 32.69% en
la década 1992-2002, mientras que, para la década de 2002-2012 fue de un
10.67%.
Tabla 2
Población de las recientes
áreas urbanas conurbadas
|
Área urbana |
Rango |
Población |
|
|
Gran La
Plata* |
Área urbana conturbada |
787.294 . |
|
|
Luján |
Ciudad de tamaño
intermedio |
67.266 . |
|
|
Marcos
Paz |
Ciudad de tamaño
intermédio |
50.460 . |
|
|
San
Vicente |
Ciudad pequena |
21.411 . |
|
|
Zárate-Campana |
Ciudad doble (aglomeración) |
185.382 . |
|
|
Total |
1.111.813 . |
|
|
* La Plata, Berisso y Ensenada.
Fuente: Elaboración
propia en base al Censo Nacional de Población, Hogares y Viviendas, 2010.
De acuerdo a los reportes
presentados por Naciones Unidas (UN, 2014, 2018) la población de la Megaciudad
Buenos Aires evolucionó en las últimas
décadas, en millones de habitantes, de la siguiente manera: 2000 (12.50), 2010
(15.00) y 2018 (14.97) con proyección al 2030 (16.50). Esto indica que de
acuerdo a la última conurbación en el año 2010 ya estaría a superando los 16
millones de habitantes[7]
en una superficie aproximada de 4 000 km2 con una densidad de
población:
4 000 hab/km2.
Consideraciones
finales
El trabajo realizado constituye un aporte del análisis espacial
basado en el procesamiento digital de imágenes satelitales nocturnas y SIG
aplicados al estudio de la
estructura del espacio geográfico y su evolución, poniendo su foco de atención
en la expansión urbana para el descubrimiento de situaciones actuales y
tendencias
futuras.
Las manifestaciones espaciales de diversas relaciones sociales brindan la posibilidad de abordar el estudio de la materialidad empírica en la escala humana de un sistema complejo. El espacio geográfico manifestado por la superficie terrestre es el nivel focal y allí son aplicados los principales conceptos del análisis espacial mediante el uso de las actuales geotecnologías.
En este marco la confluencia entre teoría, metodología y técnicas de análisis espacial permitieron llegar a una novedosa comprobación sobre la evolución espacial reciente de la Megaciudad Buenos Aires.
Durante el cambio de siglo pudo verificarse que su último crecimiento se transformó en un notable proceso de conurbación que incorporó en la aglomeración central seis áreas urbanas que rodeaban sus bordes a distancias de entre 42 km y 82 km del CDB, de esta manera, la Megaciudad Buenos Aires experimentó una nueva expansión con sectores de conurbación.
Las imágenes satelitales nocturnas, permiten obtener una novedosa visión de la aglomeración a partir de mostrar claramente el espacio adaptado y sistema de flujos bajo el concepto de infraestructura gris. Surge claramente la materialidad empírica en su máxima expresión, motivo por el cual mediante su uso fue posible tener una clara perspectiva de la tendencia del alcance urbano. Esto brinda nuevas dimensiones a la megaciudad en distancias, superficies y valores poblacionales, además de mostrar su dinamismo ante un crecimiento urbano mixto, que se hace evidente ante la evolución conjunta del crecimiento por urbanizaciones cerradas (dispersa) y la conurbación (compacta) en la periferia extrema.
La Megaciudad Buenos Aires es un importante ejemplo del desarrollo urbano de una de las mayores áreas urbanas de América Latina en el marco socio-económico y político de la actual globalización.
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